环渤海湾地区主要梨园土壤养分状况及养分投入研究

对环渤海湾地区三省204个主要梨园养分投入和土壤养分含量状况进行了研究,结果表明:(1)该区域主要梨园土壤有机质平均含量为17.1 g kg-1,其中,辽宁省主要梨园土壤有机质平均含量为22.9 g kg-1,山东和河北省主要梨园土壤有机质平均含量<20 g kg-1,<10 g kg-1的梨园分别占13%和25%。该地区梨园土壤碱解氮、速效磷和速效钾平均含量为70.0 mg kg-1、63.1 mg kg-1和175.9 mg kg-1,速效磷含量普遍较高,存在不同程度积累现象。梨园土壤酸化现象明显,50%以上的梨园土壤pH<6.0,以辽宁省梨园土壤pH平均值最低。(2)土壤养分质量综合评价结果表明,环渤海湾地区的辽宁省梨园土壤养分水平最高,河北省最低。土壤有机质、碱解氮和pH值是该地区主要梨园土壤养分质量的限制因子。(3)山东省主要梨园氮、磷(P2O5)、钾(K2O)养分总投入量分别为968 kg hm-2、441 kg hm-2和523 kg hm-2,且以化肥养分投入为主。河北省养分投入状况与山东省相似。山东和辽宁省梨园化肥施用以三元复合肥为主,分别占94%和66%,河北省施用的尿素占化肥总量的77%。     

不同施用量水稻灰对作物及退化黄壤理化性质的影响

以退化黄壤为对象,通过莴笋盆栽试验,研究了不同施用量的水稻灰(0,10,25,50,100,250g/kg)对作物品质及退化黄壤理化性质的影响,并进一步分析了水稻灰不同施用量下土壤液塑限的变化。结果表明:(1)水稻灰的施用提高了莴笋氨基酸和还原糖含量,以施用量为50~100g/kg的处理效果较佳,但仅施用量为50g/kg时的莴笋硝酸盐与处理I(0g/kg)比较减少了54.9%;水稻灰施用能提高莴笋中全氮、全磷、全钾含量,且随着灰渣施用量的增加而逐渐升高,但过量水稻灰处理(250g/kg)的莴笋全氮、全磷含量的增加量较其他灰渣处理明显减少。(2)水稻灰处理提高了退化黄壤pH值,改善了土壤酸化情况,其中处理V(100g/kg)的退化黄壤pH值由4.84上升至7.13。水稻灰施用可有效提高土壤有效磷和速效钾含量,但对碱解氮的作用并不明显。(3)各处理0.25mm土壤团聚体水稳定性表现为处理V(100g/kg)处理IV(50g/kg)处理III(25g/kg)处理VI(250g/kg)处理II(10g/kg)处理I(0g/kg),其中处理V的0.25mm团聚体破坏率由63.1%减至17.6%,同时对0.25mm土壤团聚体水稳定性提高效果最佳,但过量施用水稻灰(250g/kg)改良效果降低,0.25mm团聚体破坏率达到了42.4%。土壤液、塑限则随水稻灰施用量增加而增加,其中250g/kg水稻灰处理分别为31.67%,46.8%,有效提高了退化黄壤的保水能力。总体上,水稻灰施用量在50~100g/kg时,对退化土壤的养分环境、物理结构及作物养分品质的综合改良效果最佳。     

猪粪有机肥施用对潮土速效养分含量及团聚体分布的影响

针对集约化养殖畜禽粪便无序排放产生的环境问题,采用连续2年的盆栽试验,以猪粪有机肥为研究对象,设计5个有机肥施用水平(0、6.7、13.3、26.7、40.0 g·kg~(-1)土),研究了猪粪有机肥施用对潮土有机碳、速效养分含量及土壤团聚体分布的影响,为畜禽粪便田间消纳和合理施用提供理论依据。研究结果表明,土壤中有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾含量均随有机肥施用量的增加而呈现逐渐升高趋势,且第二年土壤中各指标增加更加明显,第二年施肥处理各速效养分含量分别比第一年高2.7%~54.0%、6.7%~34.6%、36.8%~159.5%、20.3%~35.7%;土壤有机碳含量与外源有机碳投入量之间存在着显著的线性关系,有机肥施用可以显著提高生菜产量,且具有明显的后效作用。2年试验中,土壤团聚体以0.053~0.25 mm和0.053 mm小团聚体所占比例较大,且随有机肥施用量增加呈现降低趋势,而0.25~0.5 mm和0.5 mm大团聚体含量却随有机肥施用量增加呈升高趋势,可见,施用有机肥可促进大团聚体的形成,在有机肥施加量为40.0 g·kg~(-1)土时,土壤中0.25 mm团聚体的含量最高,土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GWD)最大,土壤的团聚化作用最强,土壤结构最稳定。     

昆山市土壤养分现状与变化趋势研究

2009年对昆山市土壤养分进行检测,检测结果显示：有机质35.5 g·kg-1,全氮2.22 g·kg-1,碱解氮162 mg·kg-1,有效磷15.1 mg·kg-1,速效钾115 mg·kg-1,pH值6.0。与第二次土壤普查相比,有机质和全氮含量呈上升趋势,碱解氮、有效磷、速效钾含量明显提高,pH值呈下降趋势。     

不同类型钙化合物对污染土壤水稻吸收累积Cd Pb的影响及机理

以潮泥田和红黄泥为供试土壤,利用盆栽试验研究了施用不同类型钙化合物（CaO、CaCO3、CaSO4）对水稻吸收累积Cd、Pb的影响及机理。结果表明,潮泥田施用CaO和CaCO3后,土壤pH值明显升高。当CaO施用量达到0.36gCa·kg-1时土壤有效态Cd含量显著降低,水稻糙米Cd含量也随之显著下降,降幅达26.3%;施用CaCO（30.24gCa·kg-1）和CaSO（40.24gCa·kg-1）后水稻糙米Cd含量降幅分别为23.7%（P〈0.05）和18.4%（P〈0.05）。红黄泥施用CaO、CaCO3和CaSO4后,土壤pH值变化趋势与潮泥田相同。当CaO施用量达到0.24gCa·kg-1时土壤有效态Cd含量显著降低,但水稻糙米Cd含量反而上升,当CaO施用量达到0.36gCa·kg-1时,与对照相比水稻糙米Cd含量增加34.5%（P〈0.05）;当CaO施用量增至0.48gCa·kg-1时土壤有效态Pb含量明显增加,水稻糙米Pb含量也随之显著增加,增幅达41.7%。在等钙（0.24gCa·kg-1）条件下,潮泥田及红黄泥施用CaO、CaCO3和CaSO4后因pH变幅较小导致水稻糙米Cd、Pb含量无明显差异。综合分析认为,利用钙化合物控制污染土壤上水稻对cd、Pb的吸收累积时,需要根据土壤Cd、Pb含量和pH综合考虑合理的钙化合物类型和用量。     

云南甘蔗主产区土壤有机质和速效养分分布研究

对2005年10月至2008年12月在云南甘蔗主产区的1450份土壤养分的分析研究,结果表明:云南甘蔗主产区土壤有机质、碱解氮、速效磷处在中等偏低水平,速效钾处在中等偏高水平;90%以上的有机质含量在4～40 g kg-1之间,碱解氮含量在15～160 mg kg-1,速效磷含量在0.5～29 mg kg-1,速效钾含量在30～210 mg kg-1。在集中分布区,土壤有机质、碱解氮呈近似正态分布,速效钾、速效磷呈近似偏正态分布。土壤有效养分的变异程度PKN。     

石灰石粉提高酸性土壤紫云英产量及养分截获

南方耕作土壤酸化问题普遍,探明酸性土壤施用石灰石粉对紫云英产量与养分截获的影响,为紫云英轻简化高产高效栽培提供依据。盆栽试验条件下,在强酸性水稻土和酸性红壤上分别设7个水平的石灰石粉改良剂施用量。每盆装土2 kg,石灰石粉用量分别为0(CK)、0.267 g/盆(T1)、0.534 g/盆(T2)、0.801 g/盆(T3)、1.068 g/盆(T4)、1.335 g/盆(T5)、1.602 g/盆(T6)(折算为0、600、1200、1800、2400、3000、3600 kg/hm²)。盛花期测定紫云英产量、养分截获、土壤pH值及交换性酸。结果表明,与CK相比,水稻土施用石灰石粉的紫云英鲜草产量增幅为41.5%～122.8%,产量随施用量的增加呈先增加后降低的趋势,红壤增幅为175.2%～989.1%,增产效果随施用量的提高呈递增趋势,两种土壤分别以T4与T6处理鲜草产量最高,与CK差异显著;水稻土施用石灰石粉氮素截获量增幅为147.5%～614.7%,红壤氮素截获量增幅为285.7%～1316.8%。水稻土施用石灰石粉后土壤pH值较CK增长1.5%～5.1%,交换性铝含量降幅为7.3%～55.9%,红壤施用石灰石粉pH值比CK增长3.4%～18.8%,交换性铝含量降幅为32.3%～95.4%;红壤施用石灰石粉后鲜草及干草产量与土壤pH值呈极显著正相关关系。酸化土壤是限制紫云英产量与养分截获提升的重要的因素。在红壤和水稻土上施用石灰石粉能提高紫云英的产量、养分截获、土壤pH值,降低土壤交换性铝含量。相同用量下,在酸性红壤上的改良效果优于强酸性水稻土。强酸性水稻土与酸性红壤施用石灰石粉后土壤pH值分别为4.66和7.05时,紫云英鲜草和干草产量最高。     

石灰用量对酸性土壤pH值及有效养分含量的影响

采用室内培养法,设置不施生石灰和生石灰用量0.3、0.9、1.8、2.4、4.8 g/kg,共6个用量梯度,研究不同生石灰用量对酸性土壤pH值动态变化、有效养分含量的影响及土壤pH值与有效养分含量之间的相关性。结果表明,生石灰的施入,可以显著提高土壤pH值,改善土壤酸度。培养到第90 d,生石灰用量4.8、2.4、1.8g/kg处理较对照分别提高了2.88、1.16和0.74个pH单位。施用生石灰对土壤全氮含量影响不大,但对土壤无机氮影响显著。生石灰用量在0~2.4 g/kg范围内,土壤硝态氮含量随生石灰用量的增加而显著增加,增幅为12.4%~146.8%,当生石灰用量2.4 g/kg时,土壤硝态氮含量显著降低。土壤铵态氮的变化趋势则刚好相反,随着生石灰用量的增加而减少;土壤有效磷含量随着生石灰用量的增加先升高后降低;对于土壤速效钾来说,当生石灰用量0.9 g/kg,其含量随着石灰用量的增加而显著降低,降幅为2.9%~21.7%。施用生石灰可以显著提高土壤有效Ca含量,且随生石灰用量的增加而显著增加,增幅为32.3%~543.0%。生石灰的施用显著降低了土壤有效Fe、Mn、Cu、Zn的含量,且当生石灰用量≥2.4 g/kg时,土壤有效Mn、Zn含量均已处于极其缺乏的状况。土壤pH值与土壤全氮、铵态氮、速效钾、有效Fe、Mn、Cu、Zn呈显著线性负相关,与有效Ca呈极显著线性正相关,与土壤硝态氮、有效磷和有效Mg则符合二次函数,各相关系数均达到极显著水平。土壤养分与土壤酸度有着较好的相关性,在施用石灰改良酸性土壤时,要特别注意其施用量及土壤有效Mn、Zn等微量元素的及时补充。     

施用改良剂对山地土壤pH和烤烟生长及产质量的效应

为明确酸性土壤改良剂施用方法,采用三因素二水平的大田试验,研究改良剂种类、施用时间和施用量对植烟土壤pH的影响及对烤烟农艺性状、经济性状和烟叶物理特性、化学成分的效应。结果表明,与对照(CK)相比,施用改良剂能显著提高土壤pH值(移栽后60 d可提高1.24~1.58;移栽后120 d可提高0.39~0.54);施用低剂量石灰有利于打顶前烤烟株高和茎围的生长,施用酸性土壤调理剂有利于打顶前烤烟叶片的生长;施用改良剂主要影响烤烟经济性状指数(ECI)、烟叶物理特性指数(PPI)、烟叶总氮含量,以改良剂用量对烤烟经济性状影响最大,改良剂种类和施用时间互作对烟叶物理性状影响最大,改良剂用量对化学成分影响最大;与CK相比,施用改良剂其烤烟上等烟比例提高7.32~15.46个百分点,均价、产量、产值分别提高1.22%~9.81%、1.72%~40.65%、2.74%~42.67%,其烤烟ECI、烟叶PPI、烟叶CUUI分别提高6.53%~32.31%、0.65%~7.04%、0.36%~13.87%。生产上应用改良剂的方法为,在烤烟整地时施用1 500 kg·hm^-2石灰的综合效果最好,其次是在烤烟揭膜培土时施用1 500 kg·hm^-2酸性土壤调理剂。本研究结果可为制定山地酸性土壤改良剂施用技术提供科学依据。     

复合改良剂对镉砷化学形态及在水稻中累积转运的调控

为治理镉砷污染农田土壤,选取湘南某矿区镉砷复合污染稻田土壤,以水稻盆栽实验研究了复合改良剂HZB(羟基磷灰石+沸石+改性秸秆炭)对土壤中镉(Cd)、砷(As)赋存形态以及水稻累积转运Cd和As的影响。结果表明,施用HZB能提高土壤p H 0.19~0.79个单位,阳离子交换量增加22.1%~60.4%;施用HZB使活性较大的酸提取态Cd含量降低了6.5%~22.9%,促进了Cd向难溶态的转变,可使有机结合态Cd增加2.5%~56.5%;施用HZB促进活性As向难溶型的钙型As转化,钙型As含量增加2.8%~53.3%,也可使交换态As含量降低7.0%~39.5%,但当施用量超过4.0 g kg-1时则会增加交换态As含量。水稻根系对Cd的富集系数在0.65~1.21之间,对As的富集系数在0.033~0.049之间,富集Cd的能力大于As;谷壳对Cd的转运能力最大,而根系对As的转运能力最大;施用HZB有降低水稻根系富集Cd和As的能力。施用0.5~2.0 g kg-1的HZB能降低水稻地上各部位中Cd和As含量;在2 g kg-1施用水平,水稻糙米中Cd和As含量均低于0.2 mg kg-1,达到国家食品污染物限量标准。     

烟蒜轮作与套作对土壤微生物类群数量的影响

采取田间试验方式,以单作烤烟为对照,研究了不同年度和烤烟生育时期烟蒜轮作、烟蒜套作对根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌、解钾菌和解磷菌数量变化的影响。结果表明:随生育时期推进,烟蒜轮作和烟蒜套作处理根际土壤细菌含量高于单作烤烟的趋势越来越明显。2014年,上部叶成熟期烟蒜轮作、烟蒜套作根际土壤细菌数量是单作烤烟的1.41倍和1.24倍。中部叶成熟期和上部叶成熟期,烟蒜轮作处理根际土壤真菌数量最少,但2014年烟蒜轮作和烟蒜套作处理下非根际土壤真菌数量高于单作烤烟处理。烟蒜轮作、烟蒜套作处理根际土壤放线菌数量高于单作烤烟,上部叶成熟期分别是单作烤烟2.01倍和2.93倍(2013年)、1.12倍和1.28倍(2014年)。烟蒜轮作、烟蒜套作处理根际土壤解钾菌和解磷菌含量在烤烟生长发育的中后期显著高于单作烤烟,且非根际土壤的解磷菌含量也呈现相同的趋势。不同年度,烟蒜轮作与烟蒜套作处理烟叶产量和上中等烟率均显著高于单作烤烟处理。烟蒜轮作和烟蒜套作种植模式能改良土壤根际环境微生物结构,维持良好的土壤质量状态。     

烟蒜轮作与套作对土壤农化性状及烤烟产量的影响

为了探讨烟蒜轮作与套作对土壤农化性状及烤烟产量的影响,本试验在烤烟不同生育时期,采取单作烤烟、烟蒜轮作与套作种植方式下的土壤样品分析农化指标和统计烟叶产量,并对其结果进行对比分析.结果表明随生育期的推进,不同种植方式下根际土壤pH值呈增加趋势,烟蒜轮作与套作根际与非根际土壤的pH值均高于单作烤烟.上部叶成熟期,烟蒜轮作与套作根际与非根际土壤有机质含量均高于单作烤烟.下部叶与上部叶成熟期,烟蒜轮作与套作非根际土壤速效氮含量显著高于单作烤烟.而上部叶成熟期,烟蒜轮作与套作处理根际土壤速效磷、速效钾含量高于单作烤烟.烟蒜轮作与套作烟叶产量、上中等烟率较单作烤烟提高了35.04％和17.55％、5.88％和3.88％.烟蒜轮作与烟蒜套作种植方式均有利于缓解烟草连作障碍,改善土壤微生态环境,提高烤烟产量,但烟蒜轮作对其效果更加突出.本研究探讨烟蒜轮作与烟蒜套作种植方式对土壤农化性状及烤烟产量的影响,可为改良植烟土壤、减轻连作障碍及栽培制度的创新提供理论基础和技术支撑.     

表达dsRNA的转基因烟草能阻止烟草花叶病毒的侵染*

将烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)的部分运动蛋白基因(AMP)构建成反向重复结构，插入植物表达载体pBin438上，通过三亲交配法导人根癌农杆菌(Agrobactetqum tumefaciens)菌株EHl05后通过农杆菌介导法转化烟草(Nicotiana tabacam)品种云烟87，获得了50株转基因烟草。PCR和Southern blot分析表明目标基因已整合到烟草植株的基因组内。用TMV对转基因烟草进行挑战接种，症状观察和病毒浓度的TAS-ELISA检测表明，转基因烟草对TMV的抗性包括3种类型：免疫型占10％；抗病型占4％；感病型占86％。Northern blot分析表明，目标基因mRNA在不同抗病类型植株中的积累量存在明显差异，目标基因mRNA的积累量与抗病性成负相关。     

不同改良剂对酸性烟田的改良效果及其对烤烟生长的影响

为比较碱渣、牡蛎粉和石灰对酸性烟田的改良效果及其对烤烟生长影响，本研究通过田间试验探究了三种改良剂对酸性烟田土壤酸度、烤烟产量与品质及经济效益影响。结果表明，三种改良剂施用均有效提高土壤pH，降低交换性酸和可溶性铝（Al）的含量，提升土壤交换性盐基阳离子含量。碱渣对土壤酸度的改良效果最佳，可使土壤pH提高0.38个单位，交换性酸和可溶性Al含量降低90.9%和39.8%。同时，碱渣处理中土壤交换性Ca2+和Mg2+含量分别增加了72.8%和91.9%。随着土壤性质的改善，三种改良剂均促进了烤烟的生长，提升了烟叶产量与内在品质。三种改良剂使烟叶产量增加6.0%~9.5%，上等烟比例提高4.0%~16.9%，产值增加11.7%~19.5%，净增收益增加4593.00~9270.30元/hm2，其中碱渣的增产增收幅度最大。此外，改良剂的施用优化了烤烟化学成分组成，其中牡蛎粉处理烟叶的品质最佳。总体看，利用碱渣改良酸性烟田具有广泛的应用前景，但在实际应用中，需注意控制碱渣Na和Cl元素含量。     

磷、镉交互作用对烟草生长及吸收积累磷、镉的影响

采用盆栽实验研究石灰性土壤中磷、镉交互作用对烟草生长的影响,结果表明,磷的添加可减轻镉对烟草的危害。随着向土壤中添加磷浓度的增加,烟草生物量呈增加趋势。而当磷浓度为150mg kg-1时烟草生物量显著增加,地上部分变化比地下部分明显;而烟草中镉的含量呈先下降再增加的趋势。当镉浓度相同条件下,随着向土壤中添加磷浓度的增加,烟草中的镉含量呈现先下降再增加的趋势,高浓度镉尤为明显,在镉浓度为40mg kg-1时最为明显。研究还发现,同一磷浓度下,随着镉浓度的增加植株中磷含量呈逐渐下降趋势,此外,植株中镉含量、磷与土壤环境中磷、镉含量浓度呈显著正相关。     

氮营养水平对烤烟根际土壤酶活性及烟叶内在品质的影响

田间试验研究了不同时期烤烟根际各土层土壤酶活性变化规律及其不同施氮量对烟叶品质的影响。结果表明:0~20 cm土层范围内,施氮可以提高圆顶期、采烤期及采烤结束后土壤脲酶、转化酶的活性,但当施氮量超过52.5 kg hm-2时,脲酶、转化酶的活性反而降低;土壤蛋白酶活性均在37.5 kg hm-2处理达到最大值,且随着施氮量的增多大都呈现降低的趋势。20~80 cm土层范围内,土壤脲酶、转化酶、蛋白酶活性变化规律并不一致。对于烤后烟叶,施氮量为52.5 kg hm-2的烟叶,糖碱比、氮碱比、钾氯比均比较适宜,化学成分较为协调,燃烧性较好,有利于优质烟叶品质的形成。说明在该地区的试验条件下,水稻土种植烤烟最适宜的施氮量为52.5 kg hm-2。     

烤烟喷醋抗旱试验研究

在烤烟关键发育期遭遇干旱时对烟株喷施醋液,可提高植株对干旱时体内产生大量氨积累而导致中毒的抵抗能力,避免或减轻干旱危害。采用盆栽、小区和大田试验相结合,设置不同时间、次数、醋液浓度与喷水、不喷施的对比试验,结果表明,喷醋液最佳浓度为0 4‰~0 6‰,最佳时间在烤烟移栽至团棵期,次数为 3次。小区试验平均喷醋液比对照(清水)增产103kg/hm2,上中等烟增多18%,鲜根重增加63%,根系长增加21%。示范试验喷醋液比对照(清水)产量和产值分别增加193kg/hm2 和1833元,投入产出比为1∶10。喷施醋液还可防治蚜虫危害,也有利改善烟叶质量。     

烟叶初烤计算机控制系统

根据烟叶初烤的工艺要求与特点，采用单片计算机与模糊控制技术，研制成烟叶初烤自动检测、控制与管理的计算机控制系统，取得良好效果与推广应用。     

籽粒苋-烟草间作对烟叶部分矿质元素含量及品质的影响

采用大容积土培盆栽方法,研究了籽粒苋与烟草间作对烟叶矿质营养元素含量的影响,结果表明：间作烟叶磷的含量比单作降低了21．25％,而氮、钾和硫分别比单作增加了20．23％,63．86％和13．71％,间作烟叶中钾的含量分别是氮、硫的3．16倍和4．66倍;间作烟叶除铜的含量与单作的差异不显著外,其它微量元素含量与单作的差异均达显著或极显著水平,间作烟叶钼和铁的含量较单作分别增加了49．29％和27．39％;间作烟叶的灰分含量也较单作高7．83％;间作烟叶中砷和铬的含量较单作分别降低了15．65％和12．75％,而镉和铅含量则分别升高了8．73％和13．97％;间作烟叶的可溶性糖和可溶性蛋白含量分别是单作的1．44倍和1．23倍,根系活力、叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量较单作烟草分别增加了12．64％,27．91％,37．50％,30．51％。     

Water Adsorption Kinetics of Tobacco Seeds

The water adsorption kinetics of tobacco seeds at 10, 20 30 and 40°C and different relative humidities from 43·1 to 86·8% were investigated. The water adsorption curves obtained were well described by the Page equation. A suitable general empirical model was found that includes the effect of temperature and relative humidity.