不同覆盖措施对旱区农田土壤酶活性及西瓜产量的影响

基于大田试验,研究了砂石+地膜覆盖,砂石覆盖,地膜覆盖3种旱区农田地表不同覆盖措施下的土壤酶活性及西瓜产量,以农田不覆盖（CK）为对照。结果表明：砂石+地膜覆盖在西瓜不同生育时期和不同土壤层次由于土壤水分条件的改善,可显著提高土壤酶活性,其中土壤脲酶活性提高了34.5%,碱性磷酸酶提高了13.0%,过氧化氢酶提高了29.5%,砂石覆盖次之（分别提高了31.4%,11.5%, 25.5%）,地膜覆膜处理虽然也有提高土壤三种酶活性的效果,但作用甚微（仅0.9%,1.4%,2.9%）。对西瓜产量及商品率的影响,砂石+地膜覆盖、砂石覆盖处理与对照相比增产效果显著,分别增产50倍和30倍,地膜覆盖与对照相比增产7倍,但是商品率较低（2.16%）。表明在当地旱区农业生产中,砂石+地膜覆盖或砂石覆盖是抗旱、增产增收的有效措施。     

不同地膜覆盖对土壤环境及芋艿生长的影响

为探讨不同地膜覆盖对作物生长及土壤地力、污染物残留的影响，应用3种不同地膜覆盖处理（普通白色非降解地膜F、黑色全生物降解地膜H、棕色全生物降解地膜Z）及无地膜对照（CK）种植芋艿，对苗期土温、芋艿产量和土壤中养分、微塑料、邻苯二甲酸酯（PAEs）类塑化剂等进行分析研究。结果表明：不同地膜覆盖处理均可提高芋艿产量10.20%~29.61%，顺序为F > H > Z > CK；收获期时，F处理地膜剩余量最高，Z处理中地膜崩解较H处理快；不同地膜覆盖处理均存在微塑料和PAEs残留，但差异不显著，微塑料含量为260~393个·kg^-1（干质量），PAEs含量为0.87~1.17 mg·kg^-1。研究表明，全生物降解地膜能有效减少土壤白色污染，且黑色全生物降解地膜增产效果优于棕色全生物降解地膜。     

碱性肥料和生防菌制剂配合施用对香蕉枯萎病的防效

【目的】研究碱性肥料与生防放线菌制剂配合施用对香蕉枯萎病的防治效果,为大田香蕉枯萎病的防治提供依据。【方法】以酸性土壤和微碱性滩涂土壤为试验对象,每种土壤设置常规肥料(CCF,CK)、碱性肥料（AF）、常规肥料+放线菌制剂（CCF+Act）、碱性肥料+放线菌制剂（AF+Act）4个处理,通过盆栽试验,研究不同处理对香蕉枯萎病病情指数、香蕉生物量、土壤pH、土壤微生物数量和土壤酶活性的影响及香蕉枯萎病病情指数与土壤微生物、土壤酶活性的相关性。【结果】①酸性土壤和微碱性滩涂土壤中均以常规肥料处理(CCF,CK)的香蕉枯萎病病情指数最高,碱性肥料和放线菌制剂配施 (AF+Act)的病情指数最低,分别较CCF(CK)降低了46.71%和33.21%,且碱性肥料和放线菌制剂配施能显著促进香蕉株高的增长和地上部、根系干质量的积累。②在酸性土壤中,AF+Act处理土壤细菌和放线菌数量较CCF(CK)分别增加了114.9%和153.9% (P＜0.05),真菌数量减少了42.3% (P＜0.05),细菌、放线菌与真菌数量比分别增加了2.72和3.37倍;在微碱性土壤中,AF+Act处理土壤细菌和放线菌数量分别较CCF(CK)增加了37.0%和13.0% (P＜0.05),真菌数量减少了57.7% (P＜0.05),细菌、放线菌与真菌数量比分别增加了2.90和2.24倍。③在酸性土壤中,AF+Act处理土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性较CCF(CK)分别增加了31.56%,38.79%,6.88%和37.52% (P＜0.05);在微碱性土壤中,AF+Act处理土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性较CCF(CK)分别增加了20.02%,44.35%,6.63%和163.33% (P＜0.05)。④无论在酸性土壤还是微碱性滩涂土壤中,香蕉枯萎病病情指数与细菌/真菌值、放线菌/真菌值、脲酶和蔗糖酶活性均呈显著负相关。【结论】碱性肥料和放线菌制剂配施可以优化香蕉根际土壤微生物结构,提高土壤酶活性,促进香蕉生长,增强香蕉的抗病性。     

秸秆还田年限对春玉米土壤酶活性及肥力的影响

为解决内蒙古平原灌区春玉米主产区因有机肥投入不足、化肥不合理施用而导致的耕层浅、犁底层坚硬、蓄水保肥能力偏低等问题，本研究基于连续4年秸秆还田定位试验，即春玉米收获后秸秆全量粉碎深翻(20 cm)还田，秸秆还田量年平均为16 365.43 kg/hm²,形成秸秆还田1～4年4个年限处理(HT1～HT4),以秸秆不还田为对照(CK),研究秸秆还田年限对春玉米不同生育期的土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性的影响及其与土壤肥力的相关关系。结果表明：(1)秸秆还田2年处理(HT2),拔节期土壤过氧化氢酶活性最高，吐丝期土壤碱性磷酸酶、脲酶活性最高，均显著高于其他处理；秸秆还田4年处理(HT4),拔节期和吐丝期土壤蔗糖酶活性最高，且显著高于CK。(2)秸秆还田1～4年处理，吐丝期土壤速效养分含量逐年提高，pH值总体呈下降趋势。(3)土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性与土壤速效养分含量存在显著或极显著正相关关系。综上，秸秆还田培肥土壤效果明显，提高了春玉米拔节期和吐丝期土壤酶活性，改善了土壤肥力状况。     

疏勒河流域不同植被类型土壤酶活性动态变化

以疏勒河流域中游玉门饮马农场不同植被类型（白刺、小麦、苜蓿、孜然和茴香）土壤为研究对象,以荒地为对照,探讨疏勒河流域绿洲荒漠过渡带不同植被类型条件下土壤酶活性季节变化特征。结果表明：不同植被类型显著提高了土壤脲酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性,且0～20 cm土层高于20～40 cm土层。其中苜蓿地土壤脲酶和硝酸还原酶含量最高,其平均值比对照分别增加了77.88%和156.94%;孜然地碱性磷酸酶含量最高,平均是对照的4.43倍;小麦地脱氢酶和过氧化氢酶活性最高,其平均值比对照分别提高了112.72%和51.00%。土壤脱氢酶活性与土壤磷酸酶、过氧化氢酶之间呈显著、极显著的正相关关系。土壤酶活性受生长季节影响较大,但无明显的规律性。5种植被类型土壤酶活性存在差异,但因季节因素的影响,很难确定哪种植被类型对土壤酶活性的影响最大。     

不同耕作和轮作方式下作物生育期内土壤酶活性的动态变化特征

采用大田试验研究了在秸秆还田的基础上免耕(5 cm)、旋耕(15 cm)、浅耕(22 cm)、深耕(32 cm)4种耕作方式以及在免耕基础上小麦-玉米、小麦-大豆、小麦-花生3种不同轮作方式对河南省褐潮土区作物主要生育时期土壤硝酸还原酶、脲酶、碱性磷酸酶、中性磷酸酶和酸性磷酸酶活性的动态变化特征.结果表明,作物主要生育时期内,不同耕作方式和轮作方式下的土壤酶活性变化趋势与作物的生长及需肥规律基本一致;不同耕作方式对土壤硝酸还原酶活性影响较大,免耕的酶活性最高;对土壤脲酶活性的影响在小麦生长前期不明显,在小麦灌浆期脲酶活性依次为:免耕>旋耕>浅耕>深耕:对磷酸酶活性影响不明显.不同作物对土壤酶活性影响不同,小麦-玉米的硝酸还原酶和脲酶活性较花生和大豆高,而3种磷酸酶在小麦-花生处理中更活跃.     

不同基肥对浙贝母根际土壤养分及其入药品质的影响

【目的】研究不同基肥对浙贝母根际土壤养分和入药品质的影响,为浙贝母规范化施肥和品质提升提供科学依据。【方法】以重庆万州浙贝母为试验材料,分别施用有机肥（S1）、复方无机肥（S2）和有机无机复混肥（S3）3种不同基肥,以不施基肥为对照（CK）,测定不同处理的浙贝母土壤理化性质、土壤酶活性及浙贝母鳞茎的生物碱、核苷和氨基酸含量,分析3种基肥对浙贝母根际土壤养分和入药品质的影响。【结果】与CK相比,3种施肥处理均可不同程度提高浙贝母根际土壤养分含量和土壤酶活性（多酚氧化酶除外）,其中S3处理的土壤全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾和有机质含量分别较CK显著提高82.21%、28.01%、69.10%、829.41%、120.97%、175.89%和22.82%（P<0.05,下同）,蛋白酶、脲酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性分别较CK提高186.4%、20.98%、42.87%、31.41%、25.37%和44.59%;各施肥处理的土壤pH均较CK下降,土壤有不同程度的酸化趋势,多酚氧化酶活性均低于CK。浙贝母鳞茎中贝母辛、贝母素甲、贝母素乙含量均显著提高,与CK相比分别提高66.67%、162.16%和47.64%。相关分析结果表明,贝母素甲、贝母素乙和贝母辛3种品质指标均与土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶、全氮、全磷和全钾含量存在显著或极显著（P<0.01,下同）正相关,而与多酚氧化酶和土壤pH存在极显著负相关。【结论】与单施有机肥或单施含微量元素的复方无机肥相比,有机无机复混肥能显著增加浙贝母的根际土壤养分和入药品质。     

覆膜玉米不同生育期土壤酶活性对大气CO2浓度升高的响应

为探讨旱区覆膜玉米农田土壤酶活性对未来气候变化的响应,在田间条件下通过改进的开顶式气室(OTC)系统自动控制大气CO_2浓度,设置自然大气CO_2浓度(CK)、OTC对照(OTC)、OTC系统自动控制CO_2浓度(700μmol·mol~(-1),OTC+CO_2)3个处理,研究了旱区覆膜高产栽培春玉米播前、六叶期(V6)、十二叶期(V12)、吐丝期(R1)、乳熟期(R3)及完熟期(R6)土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性对大气CO_2浓度升高的响应特征。研究发现:OTC处理条件下,土壤碱性磷酸酶活性相比CK在V12期降低8.80%(P0.05),而在R6期提高8.95%(P0.05);蔗糖酶活性在播前、V6、R1期降低12.65%～21.43%(P0.05),R3期升高17.50%(P0.05);过氧化氢酶活性在V12、R1、R6期均显著降低。大气CO_2浓度升高对玉米各生育期土壤脲酶活性均无显著影响;使R1、R6期碱性磷酸酶活性降低8.74%和6.39%(P0.05);使V6、R3期蔗糖酶活性升高30.18%和18.37%(P0.05);此外,增加了V12期过氧化氢酶活性,而降低了R3期过氧化氢酶活性。结果表明:当前旱作覆膜高产栽培模式下,大气CO_2浓度升高对春玉米农田土壤酶活性的影响因作物生育期和酶种类不同而异;土壤酶活性对OTC及大气CO_2浓度升高的响应程度不一,在当前试验条件下,OTC对土壤酶活性的影响较大气CO_2浓度升高更为显著。     

地膜覆盖及不同施肥处理对根际土壤微生物数量和酶活性的影响

通过室内分析和田间裂区试验相结合的方法，研究地膜覆盖和不同施肥处理对玉米不同生育期土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明：(1)对于根际土壤而言，覆膜条件下各施肥处理的脲酶活性、蔗糖酶活性均高于不施肥处理；无膜条件下各施肥处理的碱性磷酸酶活性均高于不施肥处理。其中脲酶活性在大喇叭口期最高，NPK-C(氮磷钾配施-覆膜)、NPKO-C(氮磷钾配施有机肥-覆膜)、NPKB-C(氮磷钾配施生物炭-覆膜)分别较CK-C(对照-覆膜)高31.03%、66.01%、49.26%;蔗糖酶活性也是大喇叭口期最高，NPK-C、NPKO-C、NPKB-C分别较CK-C高38.43%、117.53%、64.94%;碱性磷酸酶活性在乳熟期最高，NPK(氮磷钾配施)、NPKO(氮磷钾配施有机肥)、NPKB(氮磷钾配施生物炭)分别较CK(对照)高43.84%、30.38%、31.53%。(2)覆膜条件下各施肥处理细菌、真菌、放线菌数量均高于不施肥处理。其中乳熟期细菌数量最大，NPK-C、NPKO-C分别较CK-C高19.74%、26.26%;放线菌数量也是乳熟期最大，NPK-C、NPKO-C、NPKB-C分别...     

不同施肥处理对采煤塌陷区土壤养分及酶活性的影响

通过研究不同施肥处理对采煤塌陷区土壤养分和酶活性的影响,结果表明:采煤塌陷区复垦1年后,不同施肥处理对土壤中的养分含量影响大小顺序:无机肥+有机肥+菌肥无机肥+有机肥无机肥CK;土壤碱性磷酸酶和脲酶活性从高到低的顺序为:无机肥+有机肥+菌肥无机肥+有机肥无机肥CK;土壤碱性磷酸酶和脲酶活性的季节变化规律为,夏季土壤酶活性最高,而冬季土壤酶活性最低。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。     

半干旱区全覆膜双垄沟播技术对玉米产量和水分利用效率的影响

在黄土高原旱农耕作地上以春玉米为试验作物进行大田试验,研究不同覆膜模式即全膜双垄沟播(SL)、条膜起垄覆盖(TL)、条膜平铺覆盖(TP)全膜平铺覆盖(QP)和不覆膜的大田(CK)对土壤含水量、春玉米经济性状及产量和水分利用效率的影响.结果表明:地膜覆盖能够增加播种行的土壤含水量,改善作物的经济性状,提高水分利用效率,显著增加籽粒及地上部分的生物量,其中SL集雨保墒效果最好.地膜覆盖播种的玉米产量均高于不覆膜播种,其中SL产量最高,达6 129.0kg.hm-2,籽粒产量从高到低依次为SLQPTLTPCK.全膜双垄沟播技术大幅度提高了玉米的水分利用效率,使玉米的水分利用效率达到28.95kg.hm-2.mm-1(以籽粒计算)和135.00kg.hm-2.mm-1(以地上生物量计算),比CK各增加915.8%和156.4%,比QP各增加44.03%和42.41%,比TL各增加73.87%和24.48%,比TP各增加42.96%和22.45%.覆膜(尤其是SL)改变了作物生长中后期的能量分配情况,使其将更多的能量用于生殖生长,从而获得较高的籽粒产量,籽粒相对产量(Gn/Bs)从高到低依次是SLQPTPTLCK,其中SL比CK高288.2%.     

不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤酶活性及氮磷养分含量的动态变化

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤酶活性及氮磷养分含量的动态变化情况。结果表明：在玉米生长前期,土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性以及碱解氮、速效磷含量均呈现快速增长趋势。脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和碱解氮含量均在拔节期达到最大值,碱性磷酸酶活性和速效磷含量在抽雄期达到最大值。在玉米生长后期,各种土壤酶活性和氮磷养分含量又呈降低趋势。土壤脲酶活性与氮磷养分含量,土壤碱性磷酸酶活性与速效磷含量均存在显著或极显著正相关关系,土壤蔗糖酶活性与氮磷养分含量也存在显著的正相关关系,而土壤过氧化氢酶活性与氮磷养分含量之间,土壤碱性磷酸酶活性与碱解氮之间无显著相关关系。西北干旱半干旱地区全膜双垄沟播玉米种植密度确定为6.75×10⁴株·hm^-2时,最佳施肥量为纯N 210 kg·hm^-2、P₂O₅ 168 kg·hm^-2。     

渭北旱塬不同覆膜农田土壤微生物群落和酶活性的差异

为研究降解/非降解膜和白/黑色膜覆盖对土壤微生物群落和酶活性的影响，以渭北旱塬玉米地为研究对象，用磷脂脂肪酸（PLFA）法分析了非降解白膜、非降解黑膜、降解白膜、降解黑膜和不覆膜5种处理玉米收获期土壤微生物群落和酶活性的差异及其与土壤性质的关系。结果表明：非降解膜处理土壤温度、含水量、全氮、碱解氮和硝态氮含量高于降解膜处理（P<0.05），在同是降解膜或非降解膜情况下，地膜颜色对土壤温度、含水量影响较小，对土壤氮、磷、钾含量的影响取决于其是否可降解。非降解膜处理微生物PLFA总浓度较降解膜处理高29.5%（P<0.05），普通细菌、真菌、革兰氏阳性菌PLFA浓度较降解膜处理分别高26.3%、29.7%、58.7%（P<0.05），脲酶、碱性蛋白酶和脱氢酶活性也高于降解膜处理（P<0.05），其中碱性蛋白酶高出幅度最大，为42.4%，脲酶最小，为11.4%，黑色膜处理真菌与细菌PLFA浓度比（F/B）较白色膜处理高20.6%（P<0.05），并且非降解黑膜处理革兰氏阳性菌与阴性菌PLFA浓度比（G⁺/G^-）较非降解白膜处理低27.5%（P<0.05），表明非降解膜在提升微生物与酶活性方面优于降解膜，相同材料的黑色膜在维持土壤生态系统稳定性和对土壤环境变化的缓冲能力方面较白色膜更有优势。冗余分析显示，土壤微生物和酶活性主要受土壤氮、磷、钾含量影响，土壤温度和含水量并非土壤微生物和酶活性的关键限制因子。     

旱区集雨种植方式对土壤水分、温度的时空变化及春玉米产量的影响

【目的】探索不同集雨种植方式春玉米旱作田土壤水分转运、分配、土壤温度的时空变化特征及其对玉米产量和水分利用效率的影响,为试区玉米高产、水分高效持续利用型种植模式提供理论依据。【方法】2013-2014年在宁夏彭阳区设置传统露地平作（CK）为对照,分析4种不同集雨覆膜种植方式下春玉米各生育期的土壤水分、土壤温度、水分利用效率及产量变化。4种集雨覆膜种植方式分别为双垄沟全覆膜种植（D）、半膜平铺种植（F）、沟播垄膜双行种植（R1）、沟播垄膜单行种植（R2）。沟播垄膜双行处理和半膜平铺处理覆膜宽度均为60 cm,沟播垄膜单行处理垄宽50 cm、沟宽10 cm,双垄沟全覆膜大垄宽70 cm,垄高15 cm、小垄宽50 cm,垄高10 cm。播种密度均为75 000株/hm²。播前基施化肥102 kg N·hm^-2和90 kg P₂O₅·hm^-2,拔节期追施153 kg N·hm^-2,试验为随机区组设计,3次重复。【结果】各覆膜处理较CK可明显改善土壤水温条件,在玉米苗期（0-30 d）,D、F、R1、R2处理0-200 cm土层的贮水量比CK分别增加了10%、8.9%、10.9%和14.4%。在玉米生长中后期（90-120 d）,受降雨量与不同覆膜种植方式下玉米耗水量不同,各覆膜处理0-200 cm土层贮水量表现出差异,2013年（前期降水为309.4 mm）各覆膜处理显著低于CK,覆膜处理间无显著差异,2014年（前期降水为104.9 mm）R1、R2处理贮水量均显著高于其他覆膜处理。2年试验中,R1处理0-40 cm土层贮水量显著高于其他处理,平均增加了5%;D、F、R1、R2 处理0-25 cm土层土壤温度在玉米苗期较CK分别增加了3.5、2.3、0.9和1.1 ℃;玉米全生育期总干物质积累量呈“S”型曲线,在0-60 d,积累量较小,各处理仅占整个生育期的4.3%-15.4%,各处理大小顺序为：D＞R2＞F＞R1＞CK;在60-120 d（大喇叭口期至灌浆期）,积累了玉米干物质的74.5%,此期D、R2的干物质积累速率达309.3和324.1 kg·hm^-2·d^-1;2013年（玉米全生育期降雨量为594.1 mm）D、F、R2的水分利用效率和玉米产量较CK分别提高13.4%、21.2%、13.3%和18.0%、11.2%、20.3%;2014年D、R1、R2（玉米全生育期降雨量为341.9 mm）的水分利用效率和玉米产量比CK分别显著提高了31.1%、33.8%、35.1%和42.5%、39.9%、40.8%,D、R1、R2处理间产量无明显差异。各覆膜处理在降水较少的年份水分利用效率和产量增加幅度较大,且R1效果明显。【结论】沟垄集雨种植方式可明显改善宁南半干旱地区土壤浅层水分状况,提高土壤温度,增加物质积累量;沟播垄膜种植在降水较少的年份集雨优势明显,双垄沟全覆膜、沟播垄膜单行种植的水分利用效率和产量最佳。该项研究丰富了宁南半干旱地区旱作集水种植模式,对进一步完善和筛选适合半干旱地区玉米高产稳产的可持续发展种植模式提供了理论依据。     

不同地表覆盖措施对土壤水热特性及玉米生长发育的影响

为探究不同地表覆盖措施在半干旱地区旱作农业生产中的适宜性,在宁夏盐池县进行随机小区试验,设置了4种不同地表覆盖措施(地膜覆盖、砾石覆盖、牲畜粪便覆盖、秸秆覆盖)和对照(无覆盖)对土壤含水量与土壤温度的影响,并比较了玉米的出苗率以及生长状况的差异。试验结果表明:1)地膜覆盖和砾石覆盖具有较好的增温效果,有利于提高玉米的出苗率和促进玉米拔节,并有利于延长作物的生长期;2)4种不同覆盖措施均有一定的保持土壤水分效应,其中牲畜粪便覆盖效果显著;3)4种不同覆盖措施都显著增加了不同生育期玉米的株高、茎粗和叶面积值;4)与对照相比,4种覆盖措施均显著提高了玉米的产量,其中以牲畜粪便覆盖最高,砾石覆盖和地膜覆盖产量次之,秸秆覆盖玉米产量最低。因此,本研究认为当地最适宜的地表覆盖措施为牲畜粪便覆盖,其次为砾石覆盖。     

覆膜免耕对玉米间作豌豆农田土壤有机碳和氮的影响

借助2013年在河西绿洲灌区建立的不同耕作措施长期定位试验,通过探究耕作措施与种植模式对土壤有机碳和氮的变化特征,以期为构建试验区农田高效生产技术提供理论依据。试验设置耕作方式和种植模式两个因素,包括传统覆膜耕作（CT）和覆膜免耕（NT）2种耕作方式;单作玉米（M）、玉米间作豌豆（M/P）、单作豌豆（P）3种种植模式,共6个处理;通过分析不同种植模式下0~20 cm、20~40 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮和C/N,明确覆膜免耕对禾豆间作农田土壤碳氮的影响。结果表明：与传统覆膜耕作相比,覆膜免耕显著增加0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮和铵态氮含量,2 a平均分别增加4.8%、  5.3%、11.1%、17.8%,同时也增加20~40 cm土壤的有机碳、硝态氮和铵态氮含量,但对全氮含量影响不显著。在覆膜免耕措施下,玉米间作豌豆较单作玉米显著提高0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮和铵态氮含量,分别提高4.6%、7.0%、14.5%和21.6%,而20~40 cm土层中仅土壤全氮含量无显著差异。覆膜免耕较传统覆膜耕作降低0~20 cm土层的C/N,而种植模式之间土壤C/N表现为玉米间作豌豆小于单作玉米。相对于其他处理,覆膜免耕玉米间作豌豆体系能有效提高土壤有机碳、全氮及其组分。因此,在河西绿洲灌区玉米间作豌豆体系中,覆膜免耕玉米间作豌豆为该区域高效、可持续种植模式。     

地表覆盖对玉米籽粒氮素积累和干物质转移“源-库”过程的影响

【目的】探寻不同覆盖措施下玉米籽粒氮素积累和物质转移的"源-库"过程。【方法】以中国西北黄土高原典型旱作农业区春玉米生产体系为对象,通过2年田间试验,对覆盖地膜、覆盖砂砾和不覆盖3个处理的光能捕获和土壤温度进行定位观测,分析干物质累积转移和氮素的积累,揭示地表覆盖对"源-库"过程的影响。【结果】覆膜处理的有效积温显著高于不覆盖处理,与覆砂处理差异不显著。覆膜处理辐射生产效率显著高于覆砂处理。覆膜处理的积温生产效率显著高于其他处理,其辐射生产效率在2010年与其他处理差异不显著,但在2011年显著高于不覆盖处理,低于覆砂处理。茎+叶鞘的干物质转移量最大,地表覆盖对转移干物质贡献率及干物质转移率影响不显著。覆膜条件下,玉米单穗粒重及单穗粒数在收获时均高于其他处理。在吐丝后前30 d,覆膜处理籽粒平均含氮量明显高于覆砂和不覆盖处理;灌浆30 d至成熟,处理间籽粒含氮量差异较小,覆膜处理略高于覆砂和不覆盖。由于籽粒干重差异,覆膜处理籽粒氮累积量显著高于覆砂处理和不覆盖处理。覆盖处理有效提高了果穗上部籽粒氮素累积,其次为中部和下部籽粒;覆膜处理果穗各部分籽粒氮累积量明显高于覆砂和不覆盖处理;干物质转移量和转移干物质贡献率均与单穗粒重和有效积温呈正相关,达到了显著水平,而与单穗粒数、光合有效辐射捕获量、积温生产效率及辐射生产效率虽呈正相关,但未达到显著水平。覆膜通过影响单穗籽粒数及穗粒干重而增加籽粒干物质累积能力,进而促进籽粒氮素累积,增加产量。【结论】覆膜促使源能力和库容量的协同增加是玉米增产的根本原因。     

膨润土对铜污染土壤酶活性的影响

为了研究膨润土对铜污染土壤的修复机理,通过油菜盆栽试验研究了粘土矿物膨润土对铜污染土壤酶活性的影响。结果表明：随着铜污染程度的增加,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性都受到不同程度的抑制。膨润土的施加能显著提高铜污染的土壤酶活性,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性分别提高了6.4%~15.4%、4.0%~19.3%、1.26%~1.85%和4.6%~10.9%,且对4种酶活性的增加幅度为：碱性磷酸酶>脲酶>硝酸还原酶>过氧化氢酶,并表现出在高污染下对土壤脲酶和碱性磷酸酶的增幅大于低浓度污染,在低浓度污染下对土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的增幅大于高浓度铜污染。说明膨润土对铜污染的土壤有一定的修复能力。