生物炭配合深松对土壤团聚体及有机碳的影响

[目的] 分析施加生物炭配合深松对农田耕层土壤容重、土壤结构稳定性及有机碳的影响,为土壤结构改良提供科学合理的调控措施和理论依据。[方法] 基于冬小麦—夏玉米轮作体系,2017—2019年大田试验期间,在小麦季设置生物炭施用量分别为0,3 000,6 000 kg/hm²(B₀,B₁和B₂)的3个处理,在玉米季设置传统贴茬播种(P)和深松耕作播种(S)2个耕作处理,共计B₀P,B₁P,B₂P,B₀S,B₁S,B₂S 6个处理。[结果] ①两个轮作后,相同耕作方式下,土壤容重随生物炭用量的增加而降低,其中B₂S较B₀S显著降低(13.59%);同一施炭水平下,各处理土壤容重呈现出深松＜传统的特征,深松容重整体较传统低4.95%。②连续施加生物炭配合深松耕作两年后,B₂S处理下的有机碳含量达到最高,比B₀P显著增加(42.15%),比B₂P增加1.03%。③两个轮作后,随生物炭用量的增加机械性团聚体含量(DR_0.25)、水稳性团聚体含量(WR_0.25)、平均重量直径(MWD)呈上升趋势,相反土壤团聚体破坏率(PAD)及土壤不稳定团粒指数(ELT)呈逐渐下降趋势,且表现为B₂S处理均优于其他各处理的特征,表明高添加量生物炭配合深松耕作较传统耕作能更有效地提高团聚体稳定性。[结论] 小麦季基施6 000 kg/hm²生物炭并配合玉米季深松有利于提高土壤团聚体稳定性,改善华北平原农田土壤结构。     

川中丘陵区农村生活污水资源化利用后的土壤养分特征

[目的] 探究川中丘陵地区施用经无害化处理的生活污水后，不同类型土壤在不同深度土层中各养分指标的变化特征，为农村生活污水的无害化处理和资源化利用提供科学支撑。 [方法] 对三格化粪池处理后的农村生活污水进行资源化利用。在耕地中设置G₀(37.5 L/m²)，G₂(75 L/m²)，G₀(空白)3种施用处理；在林地中设置L₁(37.5 L/m²)，L₂(75 L/m²)，L₃(112.5 L/m²)，L₀(空白)4种施用处理。结合层次分析法(AHP)与主成分分析法(PCA)对各养分指标权重进行计算，对各处理在不同深度土层中的施用效果进行综合评分。 [结果] 在生活污水不同的资源化利用处理除L₃土壤养分评价等级为“良”外，其余处理皆为“优”。各处理下，耕地中各深度土层养分评价得分排序一致表现为：G₁＞G₀＞G₂；林地中0-20 cm土层表现为：L₀＞L₂＞L₁＞L₃；20-40 cm土层表现为：L₁＞L₀＞L₂＞L₃。耕地施用对提升土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾有明显的效果；林地少量施用对提升20-40 cm除速效钾外其余土壤养分的效果较好。 [结论] 短期来看，在农村生活污水资源化利用时，适量的施用可改善耕地土壤的养分，对于林地无需施用土壤养分就可较好保持。     

红壤侵蚀区不同地层背景马尾松林土壤理化特性及细菌多样性

[目的] 揭示土壤理化特性与细菌丰度之间的内在关系,为红壤侵蚀区马尾松林水土流失分区精准治理提供参考。[方法] 以福建省长汀县红壤侵蚀区马尾松林为研究对象,选择侏罗系中统漳平组中段(J₂Z²)、侏罗系中统漳平组下段(J₂Z¹)、侏罗纪燕山期早期侵入岩(γ₅^{2(3) c})、第四系全新统(Q_h)4种地层背景,分析测定不同地层背景马尾松林土壤理化特性和细菌群落组成及多样性。[结果] 不同地层背景马尾松林土壤理化指标整体表现为：J₂Z¹＞J₂Z²＞Q_h＞γ₅^{2(3) c};土壤养分含量各地层背景各有丰缺,J₂Z¹地层背景土壤有机质含量大于其他地层,Q_h地层背景氮含量大于其他地层,而γ₅^{2(3) c}地层背景磷和钾含量较高;4种地层背景土壤细菌差异操作分类单元(OTU)数目表现为：Q_h＞J₂Z²＞J₂Z¹＞γ₅^{2(3) c},分别占总OTU数目的21.62%,18.29%,16.79%,12.08%;细菌群落多样性表现为：J₂Z²＞Q_h＞γ₅^{2(3) c}＞J₂Z¹;J₂Z¹地层和Q_h地层土壤细菌多样性与土壤含水率和土壤pH值正相关,J₂Z²地层与土壤容重以及全磷含量正相关,γ₅^{2(3) c}地层与土壤钾含量和速效氮含量正相关。[结论] 红壤侵蚀区不同地层背景马尾松林土壤理化特性存在一定差异,在植被恢复过程中应考虑地层背景因素进行分区治理,细菌对不同地层背景土壤性质具有一定指示作用。     

氧化还原类酶活性在农业废弃物静态高温堆腐过程中变化的研究

以鸡粪和麦秸为原料，在静态通气条件下，研究了堆腐过程堆体温度及氧化还原酶活性变化。结果表明，添加微生物菌剂后，堆体不同部位温度均高于CK(不加微生物菌剂)处理，且升温阶段持续时间较短。微生物菌剂处理堆料50℃以上的持续时间为14～20 d，CK处理50℃以上的持续时间7.5～10 d；添加微生物菌剂处理的过氧化氢酶活性在第1～26 d均大于CK处理；堆料中添加菌剂处理在堆腐中期的脱氢酶活性大于CK处理；添加菌剂处理在堆肥的第5～28 d，多酚氧化酶活性大于CK处理的活性；说明微生物菌剂可促进有机物的降解及其降解产物的转化。添加菌剂处理在堆腐30 d后E₄/E₆(为胡敏酸在465 nm与665 nm波长下吸光值的比值)比值为1.57～1.68，CK处理为2.16～2.41，表明添加菌剂能促进腐殖质的缩合和芳构化。     

基于土壤光谱特征的宁夏银北地区盐碱地盐分预测研究

对宁夏回族自治区银北地区盐碱地野外土壤表层光谱反射率和土壤全盐及盐分进行定量分析,筛选出各土壤盐分指标的敏感波段,然后采用全回归和逐步回归的方法建立各盐分的预测模型。结果表明：表层土壤高光谱反射率r,及其平滑去嗓处理后的值R,lg(R)与全盐含量呈极显著正相关关系,1/R,lg(1/R)与全盐呈极显著负相关关系,(R)'和〔lg(1/R)〕'在特定单波段处表现较佳;土壤表层光谱反射率与CO₃^2-的相关性最强,其次是SO₄^2-;土壤光谱反射率与Na⁺的相关性在各种变换方法下均较强,其次为Mg²⁺,与Ca²⁺的相关性最弱。基于R的逐步回归方程为全盐含量预测的最佳模型;基于土壤光谱反射率拟合土壤CO₃^2-的准确度略高于对土壤HCO₃^-;敏感波段估测土壤SO₄^2-含量的决定系数明显高于其他阴离子;采用〔lg(1/R)〕'逐步回归得到的方程拟合土壤Na⁺,K⁺和Mg²⁺含量相对于其他变换方式效果更理想。预测模型中对土壤全盐和Na+的模型精度较高,预测能力强;光谱对土壤SO₄^2-和Mg²⁺的预测能力也较强;对土壤Cl^-和Ca²⁺的预测稳定性、预测能力和精度都较差。     

土壤秸秆注孔对土壤含水量及作物生长的影响

[目的] 研究土壤秸秆注孔对土壤含水量及作物生长的影响,为旱作农田增加雨水蓄集能力及提高水分利用效率提供理论依据。[方法] 开展玉米-小麦轮作田间试验,设置常规种植(CK)、土壤秸秆注孔2孔/m²(T₁),4孔/m²(T₂),8孔/m²(T₃)4个处理。[结果] 秸秆注孔所有处理均提高了整个试验期表层土壤含水量。T₂,T₃处理提高了收获期深层土壤含水量,试验结束时两者底层土壤(60-80 cm)含水量较CK分别提高了29.19 %和28.18 %。秸秆注孔处理提高了作物株高、经济产量和生物量,以及降水利用效率和水分利用效率,T₂,T₃处理的提高效果最明显,且彼此差异不显著。[结论] 秸秆注孔具有保水性能和增产能力,根据成本和效果综合考虑,推荐秸秆注孔4孔/m²(T₂)作为优选处理。     

脱硫石膏与聚谷氨酸配施对盐碱化土壤的改良效果

[目的] 探究脱硫石膏与聚谷氨酸（γ-PGA）配施对盐碱化土壤的改良效果,为改良西北地区盐碱化土壤提供理论和技术依据。[方法] 通过土柱模拟淋溶试验和盆栽模拟生长试验,从促进盐分淋洗,降低土壤含盐量,降低土壤pH值,改善土壤养分状况,促进作物生长的角度对脱硫石膏和γ-PGA配合施用对盐碱地的改良效果进行研究。[结果] 脱硫石膏与γ-PGA配施能进一步降低淋后土壤的pH值,提高Na⁺淋洗;可降低淋洗后HCO₃^-和Cl^-的含量,但提高淋洗后土壤SO₄^2-,Ca²⁺和Mg²⁺含量;有效降低淋后土壤钠吸附比（SAR）值。盆栽试验表明脱硫石膏与γ-PGA配施可显著增加玉米的株高、叶面积和干重,其中生长30 d时该处理玉米干重达到最大值,较对照处理增加了54.40%,较单施脱硫石膏和γ-PGA处理分别增加了40.27%和29.47%。此外,脱硫石膏与γ-PGA配施植株收获后土壤的pH值更低,且土壤N,P,K养分含量和土壤酶活性更高。[结论] 脱硫石膏和γ-PGA配施能起到较好的互补增效作用,进一步促进了土壤离子交换,降低了pH值,提高了土壤养分含量,促进了作物生长。     

非灌溉季节施加生物炭对滴灌棉田土壤结构及水热特性的影响

为探究在非灌溉季节施加生物炭对滴灌棉田耕层土壤水热特性和三相结构的调控效应。设置生物炭15(B₁),30(B₂),45(B₃),60(B₄),0(B₀) t/hm²5个施加量,分析其对新疆滴灌棉田非灌溉季节耕层土壤(0—40 cm)三相结构、总孔隙度、土壤温度和土壤含水率的影响。结果表明:与对照处理相比,施炭处理使土壤固相体积降低2.58%~10.74%,总孔隙度增加3.38%~12.05%;同时,施炭处理的融后土壤质量含水率较对照处理提高1.07%~2.65%;施炭处理的土壤导热系数降低,土壤耕层最低温度增加0.34~2.15℃,最大温差缩小0.47~2.14℃。基于以上土壤结构和水热特性指标进行主成分分析得出,综合得分最高的处理为B₃,其次为B₂。非灌溉季节施加生物炭有利于改善土壤三相结构,增加土壤总孔隙度,增强土壤保墒保温能力。新疆滴灌棉田非灌溉季节生物炭最佳施用量为30~45 t/hm²。     

塔里木盆地西南缘典型灌区土壤盐渍化特征分析——以塔吉克阿巴提镇为例

在野外GPS定点定位调查、土壤样品分析的基础上,借助Excel和ArcGIS9.3等软件,对新疆自治区喀什市岳普湖县塔吉克阿巴提镇0-30cm土层的盐离子特征、灌区土壤盐渍化现状及空间分布特征进行了分析。结果表明,0-30cm土层土壤中的离子以Cl^-,SO₄^2-,Na⁺,Ca²⁺为主Na+与Cl^-呈极显著正相关关系,相关系数为0.98,HCO₃^-与其它6种离子(Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Cl^-,SO₄^2-)呈负相关关系受灌排系统影响较大的农田0-30cm土壤中Cl^-/SO₄^2-比值远小于不受灌排系统影响的荒地农田和荒地0-30cm土壤中的Cl^-/SO₄^2-比值与总盐呈正相关关系,相关系数依次为0.68和0.32。现阶段对塔吉克阿巴提镇灌区农业危害最严重的是氯化物-硫酸盐盐渍化土,硫酸盐盐渍化土表现为盐渍化土地向非盐渍化土地转变的过渡类型非盐渍化农田及轻度盐渍化农田主要分布在开垦较早,灌排系统畅通的区域,灌排系统不畅通的区域仍然处于脱盐缓慢或持续积盐的状态。     

竹生物质炭和竹凋落物对毛竹林土壤营养元素和酶活性的影响

以广西壮族自治区桂林市华江乡内广泛分布的毛竹林土壤为研究对象,以竹生物质炭和竹凋落物作为外源碳,设置对照（CK）、低添加量生物质炭（1% BC）、高添加量生物质炭（2% BC）、低添加量凋落物（1% L）、高添加量凋落物（2% L）5个处理,进行为期两个月的室内培养试验,研究不同外源碳添加对毛竹林土壤营养元素和酶活性的影响。结果表明：与对照相比,竹生物质炭和竹凋落物添加均显著提高了土壤pH;竹生物质炭添加显著降低了而竹凋落物添加显著提高了土壤铵态氮（NH₄⁺-N）含量（P<0.05）,且高添加量（2% BC和2% L）的降低或提高作用更明显;不同外源碳添加均显著提高了土壤硝态氮（NO₃^–-N）含量,且凋落物添加的提高作用更明显;不同外源碳添加均显著提高了土壤有效磷（AP）含量,且高添加量的提高作用更明显;竹生物质炭添加对土壤可溶性有机碳（DOC）含量没有显著影响,但降低了土壤可溶性氮（DN）含量,而竹凋落物添加显著提高了土壤DOC和DN含量;不同外源碳添加对土壤微生物生物量碳（MBC）和氮含量（MBN）均没有显著影响,但降低了土壤蔗糖酶和脲酶活性。相关性分析表明,土壤pH、NH₄⁺-N、NO₃^–-N、DOC和DN是影响竹林土壤酶活性的关键性因子。     

常规浸提剂与联合浸提剂测定我国北方石灰性土壤有效磷钾的比较

使用常规浸提剂与两种联合浸提剂Mehlich 3(M3)、ASI分别测定了中国8个地区10种土壤样品的有效磷、速效钾含量,分析比较了常规浸提剂与两种联合浸提剂测定土壤有效磷速效钾的差异性及相关性。统计分析表明,对于有效磷,M3、ASI两种联合浸提剂的浸提结果均大于常规浸提剂的浸提结果,且M3浸提剂浸提结果的变幅较常规浸提剂浸提结果相对较小,而精确度较高。相关分析表明,常规浸提结果与M3浸提结果呈极显著正相关(P0.01),相关系数为0.680。对于速效钾,M3浸提剂的浸提量较常规浸提剂相近,常规浸提量与M3浸提量呈极显著正相关(P0.01),相关系数为0.996。综合而言,M3这种联合浸提剂是测定土壤有效磷、速效钾的理想浸提方法。     

"莯润"抗旱营养缓释剂对马铃薯生长和产量的影响

为了提高干旱半干旱地区马铃薯的出苗率和产量,采用田间试验方法进行了“莯润”抗旱营养缓释剂穴施、浸种对马铃薯生长和产量的影响试验,研究了缓释剂固态水施入土壤对马铃薯块茎大小的影响.结果表明,“莯润”抗旱营养缓释剂穴施、浸种极显著地提高了马铃薯的出苗率(p＜0.01),都比对照提高了76.2％;马铃薯的植株高度比对照增加21.8％～44.5％,均达到极显著水平(p＜0.01),生育前期根冠比偏低比较有利,可以为后期马铃薯块茎的生长和物质的积累提供有利条件;施用缓释剂使马铃薯产量增加12.4％～16.7％,但没达到显著水平(p＞0.05).“莯润”抗旱营养缓释剂固态水施入土壤,减少了直径小的马铃薯的数量,增加了直径大者的数量,使得马铃薯块茎的平均直径增大,商品性增加.“莯润”缓释剂提高了马铃薯的出苗率和产量,固态水的使用提高了水分利用率和马铃薯的商品性.     

植物生长剂和固沙剂对民勤沙区植被生长的影响

 为探讨植物生长调节剂、固沙剂的保水、增产及其固沙效果,挽救濒临死亡的地表植被,修复地区生态平衡,在民勤干旱沙区开展了有关应用技术研究。结果表明:1)植物生长调节剂及固沙剂具有一定的保水能力,可使农田作物含水率（耕作层）提高1.0～1.5百分点,使梭梭林分100cm内土壤层平均含水率提高2.3百分点,流动沙丘80cm内土壤层平均含水率提高3.5～3.9百分点。2)种子包衣制剂处理对小麦、玉米生长发育具有滞后作用,但均存在增产效果,能使小麦增产12.2%,玉米增产2.0%。3)利用液体试剂进行籽瓜灌根处理可促使植株较对照的主根增长9.1cm,主蔓增长33.0 cm,平均增产率为11.5%。4)用植物生长调节剂对退化植被梭梭、唐古特白刺进行根部追施后,梭梭新梢增长0.6～3.0 cm,唐古特白刺冠幅增大45.1～96.2 cm。5)固沙剂固定流动沙丘后,使沙丘结皮厚度增加0.2～0.3cm,风蚀减小50%～80%,沙丘植被盖度增加1.9%～2.7%。     

抗旱节水剂在葡萄栽培上的应用试验研究

通过保水剂、旱地龙、BGA土壤激活剂3种抗旱节水剂在葡萄种植上的田间试验，分析多种抗旱节水剂集成应用对土壤含水率、葡萄产量、葡萄品质(主要指可溶性固形物)的影响。结果表明，保水剂、旱地龙、BGA土壤激活剂在旱地果园的抗旱保墒中均有一定的效果，对于提高葡萄的品质和产量起着积极作用。     

抗旱节水剂对果树生长及灌溉制度的研究

通过对保水剂和旱地龙这两种抗旱节水剂在苹果生长上的试验研究,分析了抗旱节水剂集成应用对土壤含水率、苹果产量、苹果品质(主要指可溶性固形物)的影响。结果表明,施用抗旱节水剂可增加土壤含水率和果实品质,增产达13365 06～19036 58kg/hm2,增加纯经济效益20570～34750元/hm2;水分利用效率提高,每1hm2节水892m3,同时对抗旱节水剂应用条件下的果树灌溉制度进行了研究,提出了不同降雨年型的灌溉制度。     

PAMN保水剂的吸水、保水机理及应用

以水溶液聚合的方式研制出了PAMN保水剂,并研究了中和度、温度、压力、pH值对其吸水性能、保水性能的影响,从理论上初步解释了PAMN保水剂的吸水、保水机理.实验结果表明:PAMN保水剂的吸水倍比达1200倍以上,PAMN保水剂具有很强的保水能力,在常温相同条件下其蒸发量为普通水的1/8～1/6.     

表面活性剂在农业中的应用及对水环境的危害

表面活性剂通常分为4大类:阴离子、阳离子、非离子和两性离子型。它们被广泛应用于各行各业中,在农业中,主要和农药、化肥等配合使用,也可用于污染土壤的修复。但随着表面活性剂的使用,随之而来的是危害问题。例如壬基酚,已有大量实验证明其具有内分泌毒性、神经毒性、生殖毒性、免疫毒性和生态毒性及遗传学毒性等,其对中国林蛙96 h的50 d半致死浓度(LC50)为170μg/L,对贻贝的LC50为140μg/L。未来应加大表面活性剂安全性方面的研究,同时应研究有毒表面活性剂的高效降解与去除方式,寻找更佳的绿色表面活性剂。     

湿冷系统运行特性及其在果蔬预冷保鲜中的应用研究

提出湿冷系统所具有的“三循环”特征，分析了该系统中气液传热传质机理，通过对物料的适应性试验，对系统的运行特性进行了检测，说明湿冷系统的优点在于：蒸发器不用除霜，提高了制冷压缩机的运行效率，冷库具备较为稳定的高湿低温环境，比普通机械冷库更适合于果蔬的预冷和储藏保鲜     

SA-IP-SPS型保水剂及其对土壤物理性能的影响

以未经预处理的工业级丙烯酸、聚乙烯醇为原料，首先通过氯磺酸磺化法在聚乙烯醇分子中引入强亲水性离子基团，然后采用静态水溶液聚合法合成了吸盐水率较高、凝胶机械强度较高的的聚丙烯酸钠-聚乙烯醇硫酸钠互穿网络(SA-IP-SPS）型保水剂。研究了SA-IP-SPS型保水剂含量、颗粒大小对南方赤红壤的水分抑蒸发性能和团粒结构的影响，比较研究结果表明，SA-IP-SPS型保水剂对赤红壤的水分抑蒸发性能和团粒结构改良性能与丙烯酸-丙烯酰胺交联共聚型保水剂效果相当，但明显优于传统的交联聚丙烯酸钠保水剂。     

保水剂在农业上的应用与研究进展

综述了国内外保水剂的研制、生产与应用概况,阐述了保水剂的应用机理与应用技术,探讨了保水剂的施用效果,指出了该领域研究中存在的问题。