不同连作年限对设施农田土壤微生物群落的影响

为探讨不同种植年限对设施农田土壤微生物和土壤理化因子的影响,2017年12月,采用S型布点法在河北省青县选取连续种植年限分别为2年、4年、10年和12年的设施大棚样地土壤,借助磷脂脂肪酸测定等方法对其理化性质及微生物群落结构进行研究。结果表明:连续种植设施农田土壤全氮含量12年期最高,为2.31 g·kg~(-1)。2年期含量最低,为1.47 g·kg~(-1)。续种植10年与连续种植12年之间土壤硝态氮含量增长最为快速,为1.42倍。而不同种植年限设施农田土壤全磷含量变化均存在显著差异(P0.05),含量变化在1.29～1.86 g·kg~(-1)之间,12年时农田土壤速效磷含量达到最高水平,为192.04 mg·kg~(-1),2年时含量最低,为65.04 mg·kg~(-1)。此外,随着种植年限的增加,土壤电导率总体呈现上升趋势,范围在0.37～0.70 ms·cm~(-1)之间。PLFA总量随着种植年限的延长总体呈现降低趋势,设施农田2年时土壤微生物量和群落功能多样性最高,微生物总量均值±标准偏差为43.83±17.55,12年时最低,总量均值±标准偏差为31.12±1.17。研究表明,土壤理化性状和微生物群落结构存在密切联系。土壤硝态氮、铵态氮、电导率、有机碳、碳氮比均与土壤微生物群落结构显著相关。     

土壤镉污染北方小麦生产阈值及产区划分初探

本研究在从我国北方6个小麦产区的农田点对点收集了147对土壤和小麦样品的基础上,分析了土壤样品的pH、Cd含量、有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)、黏粒含量(Clay)及小麦籽粒的Cd含量,并通过线性相关与多元回归方法分析土壤性质与小麦籽粒Cd富集系数(BCF)之间的定量关系。同时,利用物种敏感度分布法对小麦宜产、限产和禁产区进行了划分,并以保护不同比例小麦安全生产反推出了各划分区的土壤Cd含量安全生产阈值。结果表明,研究区域的农田土壤和小麦生产均存在一定的安全风险,土壤Cd超标率95.1%,小麦籽粒Cd超标率47.6%。除CEC外,土壤pH、SOM和Clay含量均与BCF呈显著相关,相关系数分别为-0.18(P0.05)、0.14(P0.05)和-0.53(P0.01)。由土壤pH、SOM和Clay含量3个变量所建立的回归模型可解释54%的BCF变异。基于北方小麦产区土壤的性质特征,设定3种典型情景,即当土壤6.5≤pH7.5(SOM=15 g·kg~(-1),Clay=20%)、7.5≤pH8.5(SOM=30 g·kg~(-1),Clay=20%)和pH≥8.5(SOM=20 g·kg~(-1),Clay=20%)时,小麦宜产区土壤Cd阈值分别为0.33、0.41mg·kg~(-1)和0.64 mg·kg~(-1);禁产区阈值为1.93、2.51 mg·kg~(-1)和2.61 mg·kg~(-1);土壤Cd含量在宜产区阈值和禁产区阈值之间即可划分为小麦限产区。     

准噶尔盆地主要农田防护林的生物量及养分分布特征

研究准噶尔盆地主要农田防护林林下土壤养分变化情况,以及林木各组分养分元素含量和生物量特征。以准噶尔盆地主要农田防护林树种新疆杨、白榆和沙枣为研究对象,分析了各林地不同土层土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量、林木根枝叶中有机碳、N、P、K含量和生物量。结果表明:1)净生产力从大到小依次为新疆杨(30.20t·hm~(-2))白榆(21.30t·hm~(-2))沙枣(13.32t·hm~(-2)),3树种各组分生物量中树干生物量最大,其中新疆杨树干生物量所占比例最高(69.61%)。2)沙枣的有机碳(48.52g·kg~(-1))和N平均含量(20.45g·kg~(-1))最高,3树种P含量(1.86~2.18g·kg~(-1))相差不大,新疆杨的K含量(7.42g·kg~(-1))其他树种;有机碳含量表现为枝中最高,P含量在根和叶中最高,K含量在叶中最高。3)5个深度(0~20、20~40、40~60、60~80、80~100cm)的土壤有机质平均值为白榆林地(0.76g·kg~(-1))沙枣林地(0.69g·kg~(-1))新疆杨林地(0.58g·kg~(-1)),全氮平均值为沙枣林地(0.52g·kg~(-1))新疆杨林地(0.45g·kg~(-1))白榆林地(0.21g·kg~(-1)),全磷平均值为沙枣林地(0.98g·kg~(-1))新疆杨林地(0.91g·kg~(-1))白榆林地(0.85g·kg~(-1)),全钾平均值为新疆杨林地(13.55g·kg~(-1))沙枣林地(13.49g·kg~(-1))白榆林地(12.06g·kg~(-1)),对土壤不同土层而言,3树种林下土壤养分0~20cm土层均高于其他土层,随土层厚度增加土壤养分减少,3树种林下土壤全磷和全钾平均含量属中高水平,全氮和有机质平均含量属低水平。表明不同树种土壤养分和林木各组分养分元素含量大小次序不相同,为防护林各树种养分管理提供依据。     

红塔区农产品产地土壤中阳离子交换量与有机质含量和pH值的测定及相关性分析

对红塔区农产品产地20个点位土壤样品中阳离子交换量、有机质含量和pH值进行测定。结果表明,所测区域内土壤阳离子交换量在2.10～28.1 cmol·kg~(-1)、有机质含量在4.95～46.3 g·kg~(-1)、pH值在5.10～7.80,且土壤中阳离子交换量与有机质含量成正相关,与pH值呈负相关。了解和掌握三者的含量和关系,为农业生产提供科学指导。     

汉中盆地水稻土有效磷丰缺指标探讨

依托测土配方施肥土壤养分数据库以及大量"3414"田间肥效试验,通过拟合水稻、小麦、油菜三种农作物磷肥试验相对产量与土壤有效磷之间的线性关系式,建立汉中盆地水稻土有效磷丰缺指标。结果显示,目前该区域土壤有效磷平均值为18.48 mg·kg~(-1),较第二次土壤普查增加71.09%;以低、较低、中等、较高、高五个等级建立汉中盆地水稻土土壤有效磷丰缺指标,分别为:10 mg·kg~(-1)、10~15 mg·kg~(-1)、15~20mg·kg~(-1)、20~25 mg·kg~(-1)、25 mg·kg~(-1)。     

沈抚灌区农田土壤重金属污染时空变化特征及生态健康风险评价

以东北典型污灌区——沈抚灌区农田土壤为研究对象,在收集整理沈抚灌区自20世纪末停灌后不同时期土壤重金属污染情况的相关文献报道后,沿灌渠主干以行政村为单位布设取样点28个,利用原子吸收分光光度法、数理统计法、空间插值法等研究了重金属元素Cd、Pb、Cu、Zn在灌区农田土壤和农作物中的污染现状及时空分布特征,并利用内梅罗污染指数法、EPA人体暴露风险评价法及潜在生态危害指数法对污灌区重金属污染土壤及农产品的潜在健康风险进行评价。结果表明:灌区土壤重金属的平均浓度为:Cd 0.60 mg·kg~(-1)、Pb 38.76 mg·kg~(-1)、Cu 22.39 mg·kg~(-1)、Zn 57.64 mg·kg~(-1),其中Cd含量超过了国家土壤环境质量二级标准;与文献报道该灌区近15年来土壤重金属污染情况相比,土壤中Cu、Zn含量明显降低,而Cd、Pb含量并无显著变化;土壤中4种重金属元素的空间分布特征各异,灌区土壤重金属综合污染水平属于轻微污染;Cd、Pb在玉米中残留浓度超过国家食品安全限值,对人摄食途径存在健康风险,尤其是Cd具有较强的潜在生态危害性。     

Ni-Mo多金属矿区土壤和农作物铬、钴污染及健康风险评价

为了阐明贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤Cr、Co污染状况及该矿区土壤和农作物Cr、Co健康风险,采用ICP-MS分析矿区土壤和农作物Cr、Co含量,分别采用单因子指数法和健康风险模型评价了矿区土壤和农作物Cr、Co污染程度和健康风险水平。结果表明:(1)矿区旱地土、水稻土和森林土Cr平均含量分别为138mg·kg~(-1)、97.8 mg·kg~(-1)和114 mg·kg~(-1),Co平均含量分别为26.3 mg·kg~(-1)、20.9 mg·kg~(-1)和23.3 mg·kg~(-1),3种类型土壤Cr、Co含量均高于相应元素的贵州省土壤背景值。(2)6种农作物样品中,粮食类和蔬菜类Cr平均含量分别为7.32mg·kg~(-1)和6.23 mg·kg~(-1),分别为国家食品限量标准(谷物类1.0 mg·kg~(-1),蔬菜类0.5 mg·kg~(-1))的7.3倍和12.5倍,Co平均含量分别为0.076 mg·kg~(-1)和0.266 mg·kg~(-1),低于世界卫生组织给出的安全限值(0.48 mg·kg~(-1))。(3)单因子指数法评价结果表明,旱地土和森林土Cr污染程度主要为轻度污染,水稻土大部分样点未出现Cr污染。3种类型土壤Co污染程度主要为轻度污染,部分旱地土存在Cr、Co重污染。(4)健康风险模型评价结果表明,6种农作物中的Cr存在较高的非致癌风险,成人和儿童在3种暴露途径下Cr的总非致癌健康风险指数(HI)大于1(成人:2.18E+00;儿童:1.78E+00),存在一定非致癌风险,土壤Cr和Co的致癌健康风险指数(CR)和总致癌风险指数(TCR)均低于致癌风险阈值(1.0×10-6),致癌风险在可接受范围内。     

铜胁迫下磺胺嘧啶对土壤呼吸及酶活性影响分析

为探究铜污染胁迫下磺胺嘧啶对土壤呼吸及酶活性的影响,本文选取环境中检出率较高的典型抗生素磺胺嘧啶(Sulfadiazine, SDZ)和重金属铜(Cu)为研究对象,设SDZ5(5 mg·kg~(-1))、SDZ10(10 mg·kg~(-1))及SDZ5+Cu200(5 mg·kg~(-1)SDZ+200 mg·kg~(-1)Cu)、SDZ5+Cu500(5 mg·kg~(-1)SDZ+500 mg·kg~(-1)Cu)、SDZ10+Cu200(10 mg·kg~(-1)SDZ+200 mg·kg~(-1)Cu)、SDZ10+Cu500(10 mg·kg~(-1)SDZ+500 mg·kg~(-1)Cu)6个处理,分别采用密闭法和酶试剂盒法测定SDZ单一及其与Cu复合污染处理下土壤呼吸作用及土壤酶活性的变化情况。结果表明,在试验设计浓度下,培养第7 d时,SDZ单一污染对土壤呼吸作用有明显的促进作用,而Cu的加入进一步促进了土壤的呼吸作用;但随着培养时间的延长,各污染处理的促进作用逐渐减弱,在培养第28 d时又恢复至对照水平。土壤脱氢酶对SDZ单一及其Cu复合污染较为敏感,在整个试验培养期内,各污染处理中其活性均受到了显著的抑制(P0.05)。土壤磷酸酶对SDZ污染胁迫存在一定的耐受性和滞后性,其中,5 mg·kg~(-1)SDZ处理对土壤磷酸酶活性未产生显著的影响,10 mg·kg~(-1)SDZ仅在培养的第14、28 d对土壤磷酸酶产生显著的抑制作用;但SDZ和Cu复合污染对土壤磷酸酶则产生了显著的抑制作用。对于土壤脲酶,5 mg·kg~(-1)SDZ在培养前期无显著影响,培养14 d以后则表现显著的刺激作用;10 mg·kg~(-1)SDZ除在第7 d有明显刺激作用外对土壤脲酶并未产生显著影响,且200 mg·kg~(-1)Cu复合添加并未改变SDZ对土壤脲酶的影响,但其与500 mg·kg~(-1)Cu复合污染在培养7、14 d和28 d对土壤脲酶则产生了显著的抑制作用。5 mg·kg~(-1)SDZ对β-葡萄糖苷酶存在显著的刺激作用,但SDZ与500 mg·kg~(-1)Cu复合污染则对β-葡萄糖苷酶产生显著的抑制作用。本研究表明,土壤呼吸对SDZ单一及其与Cu复合污染胁迫响应与污染物浓度及暴露时间密切相关;不同土壤酶对SDZ单一及其与Cu复合污染的响应存在较大差异,土壤脲酶对各污染处理表现出较强的耐受性;但相比之下,脱氢酶对SDZ单一及与Cu复合污染较敏感,可以作为评价土壤SDZ单一及与Cu复合污染程度的敏感性指标,而土壤磷酸酶和β-葡萄糖苷酶则仅对SDZ与Cu复合污染较为敏感。     

湖南植烟土壤磷素状况分析

为明确湖南省植烟土壤磷素状况,对湖南烟区的4 866个土壤普查样品进行了分析,结果表明,湖南省植烟土壤全磷含量整体偏低,均值为0.74 g·kg~(-1),低于适宜值,呈中等强度变异。"适宜"(1.0～1.5 g·kg~(-1))和"高"(1.5g·kg~(-1))的植烟土壤仅为14.15%和2.00%。土壤速效磷含量很高,均值为38.1 mg·kg~(-1),变异强度较大,约有52.39%的植烟土壤速效磷含量表现为极高(30 mg·kg~(-1)),有21.03%的土壤速效磷含量处于高水平(20～30 mg·kg~(-1)),仅有16.68%的土样处于适宜(10～20 mg·kg~(-1))水平。     

基于GIS的凯江流域农田重金属污染评价研究

采用单因子污染指数法(P_i)对四川盆地丘陵区凯江流域农田耕层土壤(0～20 cm)中4种重金属污染风险进行评价,并基于GIS平台,结合反比距离权重法(IDW)、径向基函数法(RBF)、普通克里格法(OK)、析取克里格法(DK)和概率克里格法(PK)分析研究区重金属的空间分布特征。结果表明,凯江流域土壤Cd、Hg、As和Pb平均含量分别为0.35、0.10、7.77 mg·kg~(-1)和22.54 mg·kg~(-1),在空间分布上土壤Cd、As和Pb总体呈现以两个高值为中心向四周递减的趋势,土壤Hg则呈现西部高、东部低的特征。单因子污染指数评价结果表明,土样Cd、As、Hg和Pb的污染超标率(P_i≥1)分别为7.5%、0.5%、0和0。前4种空间插值的分级面积统计结果表明,研究区域土壤Pb、Hg和As均无污染超标,土壤Cd超标面积(P_i≥1)为0.14%～1.06%;概率克里格法风险评估结果表明,土壤Hg、Pb分别在P_i0.3和P_i0.2条件下无高风险概率,在阈值为1.0条件下,受到As污染的高概率(0.8～1.0)区域有1.05%,0.16%的区域面积有Cd污染超标风险(P=1.0)。因此,该区部分农田土壤主要受到Cd污染。     

不同施氮水平下乙草胺对土壤温室气体排放的影响

在实验室培养条件下,研究土壤中不同尿素氮肥用量添加乙草胺对土壤温室气体CO_2、N_2O和CH_4排放过程的影响。试验设7个处理,分别为氮用量0、75、150和300mg N·kg~(~(-1))以及氮用量75、150、300mg N·kg~(-1)+乙草胺(10mg有效成分)处理。结果表明,氮肥用量为0、75和150mg N·kg~(-1)时,培养期间其N2O的排放总量无差异;用量为300mg N·kg~(-1)时,显著增加土壤中N2O的排放量(p0.05)。与不施氮处理相比,氮用量为75mg N·kg~(-1)时,显著降低了土壤CO2的排放量;用量为150mg N·kg~(-1)时,影响不显著;用量为300mg N·kg~(-1)时,显著增加了CO2的排放量(p0.05)。氮肥用量为75和150mg N·kg~(-1)时,乙草胺对土壤N2O和CO2排放总量的影响不显著;氮肥用量为300mg N·kg~(-1)时,乙草胺显著降低了土壤N2O和CO2排放总量(P0.05),分别比不施乙草胺处理降低33.9%和11.6%。不同氮肥和乙草胺用量对CH4排放量均没有明显影响。可见,除草剂施用对高氮肥用量条件下土壤温室气体具有显著的减排效应。     

南疆棉花转产区土壤和农产品中邻苯二甲酸酯(PAEs)污染分析和评价

为评估棉花转产地区农产品中邻苯二甲酸酯(PAEs)风险,在新疆传统棉花种植区域(阿克苏市、沙雅县、新和县和库车县),采集94对农产品-土壤样品,40个农田地膜残留样品,进行17种PAEs含量水平分析和来源解析。结果表明,阿克苏地区土壤样品中17种PAEs累积含量范围为0～1 622μg·kg~(-1),平均含量180.2μg·kg~(-1),检出率95.7%,阿克苏地区农产品样品中17种PAEs累积含量范围为0～2430.1μg·kg~(-1),平均含量190.6μg·kg~(-1),检出率93.6%。阿克苏地区残膜量0.1～42.1 kg·hm~(-2),残膜膜厚5.6～6.85μm,破碎度6.4～30.3 mg·块~(-1)。相关性分析结果表明新疆阿克苏地区农产品ΣPAEs与土壤ΣPAEs呈正相关(R=0.529,P0.01),土壤、蔬果中的ΣPAEs和棉花种植时间上未发现相关性(P0.05),土壤ΣPAEs和农膜残留量呈正相关(R=0.767,P=0.044),和破碎度(R=0.778,P0.01)及农膜厚度(R=0.786,P=0.021)呈负相关,提示南疆棉花转产区PAEs污染关键控制点是降低农田残膜量。     

广州市北郊蔬菜基地土壤四环素类抗生素的残留及风险评估

为了解蔬菜基地土壤中四环素类抗生素的残留及风险状况,采集了广州市北郊20个蔬菜基地30个土壤样品,利用固相萃取(SPE)-高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法,检测土壤中四环素类抗生素(四环素、土霉素和金霉素)的残留状况,并引入层次分析法、风险商值法和指示克里金法,分析研究区域土壤抗生素的主要来源、生态风险以及空间分布。结果表明,广州市北郊蔬菜基地土壤四环素(Tetracycline,TC)、土霉素(Oxytetracycline,OTC)和金霉素(Chlorotetracycline,CTC)的含量范围分别为ND~30.37μg·kg~(-1)、ND~903.13μg·kg~(-1)和ND~103.02μg·kg~(-1),其平均值分别为5.64、38.39μg·kg~(-1)和8.92μg·kg~(-1),3种TCs在土壤中的平均含量高低顺序为:OTCCTCTC。粪肥是土壤3种TCs的主要来源,其贡献率大于50%;其次是商业性有机肥,其权重系数为24%左右。广州市北郊蔬菜基地土壤中3种TCs的生态风险整体较低,但西部部分区域处于中、高风险等级,首要防控污染物为OTC,其次是CTC。     

施加有机肥下木质素对平邑甜茶根系活力及根际土壤微生态的影响

本试验以1年生平邑甜茶为试验材料,通过盆栽试验及室内分析,探究在施用有机肥条件下,木质素对平邑甜茶根系活力、根际土壤酶活性及土壤微生物多样性的影响。结果表明:(1)不论在10%或40%有机肥条件下,两种浓度木质素均不同程度的提高平邑甜茶的根系活力,其中2.5 g·kg~(-1)处理提高最多。(2)10%有机肥下,木质素抑制了土壤脲酶活性,提高了土壤蔗糖酶活性,2.5 g·kg~(-1)处理表现最为显著,1.5 g·kg~(-1)处理显著提高了土壤纤维素酶活性;40%有机肥下,两种浓度木质素均提高了土壤纤维素酶活性,2.5 g·kg~(-1)处理显著提高了蔗糖酶活性。(3)木质素某种程度上增加了根际土壤微生物数量,有利于土壤微生物活性的提高。10%有机肥下,1.5 g·kg~(-1)处理显著提高土壤微生物细菌、真菌及放线菌数量;40%有机肥下,2.5 g·kg~(-1)处理提高微生物数量最为显著。木质素改善了土壤微生物多样性,改变了土壤酶活性,2.5 g·kg~(-1)处理显著提高了平邑甜茶根系活力。研究结果为根系土壤环境的调控提供了理论依据。     

重金属铅镉对玉米生长及土壤微生物的影响

采用温室盆栽土培方法.研究了土壤中不同浓度重金属铅(Pb,0-800 mg·kg~(-1))、镉(Cd,0-50 mg·kg~(-1))单一及其复合处理对玉米(Zea mays L.)生长及土壤微生物(细菌、放线菌、真菌)数量的影响.结果表明,在重金属Pb、Cd单一及其复合处理下,玉米的株高、干重均低于对照,重金属Pb、Cd处理对玉米的生长存在负面影响.重金属Pb、Cd单一处理抑制细菌、真菌的生长,中低浓度Pb(<300mg·kg~(-1))、Cd(≤10mg·kg~(-1))单一处理促进放线菌数量的增加,高浓度(Pb≥800mg·kg~(-1)、Cd≥50mg·kg~(-1))则呈现抑制效应;Pb、Cd复合在高中低浓度下都抑制土壤微生物生长,减少微生物数量.玉米株高同土壤微生物之间相关性不显著;玉米干重同土壤细菌、真菌显著相关,同土壤放线菌之间相关性不显著.     

外源有机酸对土壤pH值、酶活性和Cd迁移转化的影响

为了筛选植物修复土壤Cd污染适宜的外源有机酸,采用盆栽试验,在温室内以油菜为试验材料,在模拟重度Cd污染的土壤(原土Cd含量为0.838 mg·kg~(-1),人工喷洒CdCl_2水溶液,制备成Cd含量为4.838 mg·kg~(-1)的试验土)中加入5种有机酸:乙酸、草酸、柠檬酸、苹果酸和酒石酸,设置6个浓度:1、2、3、4、5、6 mmol·kg~(-1),以不加有机酸为对照(CK),测定了油菜收获时的土壤pH值、酶活性和油菜干物质量以及Cd累积量,并分析了土壤理化指标与土壤Cd形态之间的关系。结果表明:1、3、4、5、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理,4、5、6 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理,3 mmol·kg~(-1)苹果酸处理,3、6 mmol·kg~(-1)酒石酸处理可显著增大土壤pH值(P0.05),草酸处理pH值与CK差异不显著;但施加有机酸对土壤酶活性的影响不明显。1、4、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理显著提高了油菜地上部干物质量,1、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理根干物质量较CK增加了1倍以上,差异显著(P0.05),4、6 mmol·kg~(-1)苹果酸处理根干物质量较CK显著增加了77.13%和88.30%(P0.05),其余处理与CK差异不显著。1 mmol·kg~(-1)乙酸处理地上部Cd累积量较CK增加了51.52%,2mmol·kg~(-1)草酸处理根系Cd累积量较CK增加了1.58倍,1 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理地上部+根系Cd吸收总量高于CK,差异均显著(P0.05);增加苹果酸量有利于提高根系Cd吸收总量,1、2 mmol·kg~(-1)酒石酸处理也提高了根系Cd累积量,但与CK差异均不显著(P0.05)。施加乙酸时,土壤pH值与铁锰氧化物结合态Cd和土壤总Cd显著负相关,施加柠檬酸时,土壤pH值与碳酸盐结合态Cd和试验结束时土壤中的总Cd量显著正相关,施加苹果酸时土壤pH值与可交换态Cd显著正相关,其余处理土壤pH值与Cd形态相关性不显著。在碱性土上种植油菜,施加5种有机酸均会增大收获时土壤的pH值,且不同有机酸施加量对土壤Cd形态的影响不同。5种有机酸中乙酸最有利于提高油菜干物质量和油菜Cd累积量。     

建瓯市耕地土壤养分现状及施肥建议

为掌握建瓯市耕地土壤养分状况,于2017年采集建瓯市耕地0~20cm土壤样本294个,测定土壤pH值、有机质、碱解氮、速效钾、有效磷、交换性钙、交换性镁、有效硫、有效锌及有交硼含量。结果表明:建瓯市耕地土壤pH值整体呈酸性及以上水平,平均为4.85;有机质、碱解氮含量整体呈中等偏上水平,平均分别为26.78g·kg~(-1)、122.60mg·kg~(-1);有效磷含量处于丰富水平,平均为51.62mg·kg~(-1);速效钾含量处于中等水平,平均为101.45mg·kg~(-1);交换性钙、有效锌、有效硫含量呈丰富水平,平均分别为637.74 mg·kg~(-1)、3.78 mg·kg~(-1)、40.08mg·kg~(-1);交换性镁含量处于中等水平,平均为79.01mg·kg~(-1);有效硼含量缺乏,平均含量为0.47mg·kg~(-1)。     

我国葡萄主产区的土壤养分丰缺状况

【目的】目前我国葡萄园土壤养分研究滞后和缺乏科学的施肥指导,逐渐成为制约葡萄产业可持续发展的焦点问题。本研究旨在明确我国葡萄主产区土壤速效养分的丰缺状况并提出合理施肥建议,从而促进我国葡萄产业的健康可持续发展。【方法】2018年在我国的葡萄五大主产区(东北冷凉气候产区、华北及环渤海湾产区、秦岭-淮河以南亚热带产区、西北及黄土高原产区、云贵高原及川西高海拔产区)共采集了1 100份土壤样品,分别测定土壤pH,有机质及速效大、中、微量元素含量,并运用ArcGIS软件绘图,明确我国葡萄主产区土壤养分丰缺状况及其空间分布特征。【结果】我国葡萄主产区土壤pH范围为2.9—9.6,中性土壤在全国占比仅为11.7%;有机质平均含量仅为11.42 g·kg~(-1)(缺乏),有机质缺乏的土壤占比78.8%;大、中、微量元素平均含量分别为速效氮77.8 mg·kg~(-1)(中等)、有效磷97.2 mg·kg~(-1)(丰富)、有效钾214.7 mg·kg~(-1)(中等)、有效钙1 670.8 mg·kg~(-1)(丰富)、有效镁299.0 mg·kg~(-1)(丰富)、有效硫72.5 mg·kg~(-1)(极丰富)、有效铁83.9 mg·kg~(-1)(丰富)、有效铜5.8 mg·kg~(-1)(极丰富)、有效锰16.1 mg·kg~(-1)(丰富)、有效锌6.5 mg·kg~(-1)(丰富)、有效硼2.86 mg·kg~(-1)(丰富)。【结论】我国葡萄主产区适宜葡萄生长的中性土壤较少,面积占比仅为11.7%,有机质含量为11.42 g·kg~(-1),有机质处于缺乏水平的土壤面积占比为78.8%;速效氮(77.8 mg·kg~(-1))、有效钾(214.7mg·kg~(-1))含量偏低,有效磷(97.2 mg·kg~(-1))含量偏高;中量元素有效钙、镁、硫含量处于丰富水平,但不同地区之间钙、镁含量差异较大;微量元素有效铜(5.8 mg·kg~(-1))含量极为丰富,铁、锰、锌、硼含量均处于丰富水平,但部分区域仍存在养分缺乏的现象。各主产区可依据土壤养分丰缺状况进行区域性配方施肥,合理补充大、中、微量元素。     

土壤不同硒含量对小麦主要产量相关性状和硒吸收利用的影响

为探究不同土壤硒含量对小麦主要产量相关性状和硒吸收利用的影响,以‘普冰151’‘西农黑大穗’‘周黑麦1号’为试验材料,紫阳高硒矿粉为硒源,采用盆栽试验,设置5种不同土壤硒含量,S0(0添加硒矿粉),S1、S2、S3、S4(土壤硒含量分别为4 mg·kg~(-1)、8 mg·kg~(-1)、12 mg·kg~(-1)和16 mg·kg~(-1))。结果表明:土壤中施加高硒矿粉对小麦分蘖数和穗长无显著影响;但在土壤硒含量S2和S3水平下‘西农黑大穗’的株高显著提高。土壤硒含量增加可显著提高小麦穗粒数、千粒质量和产量。随土壤硒含量的增加,小麦旗叶叶绿素含量与净光合速率较S0均显著增加,呈先升高后降低的趋势。土壤中施加高硒矿粉显著提高小麦籽粒粗蛋白含量,S2、S3和S4水平之间无显著差异,但显著高于S1水平。在土壤硒含量S1和S2水平下,3个小麦材料籽粒有机硒含量均达到富硒小麦标准(GB13105-1991),S2水平为最适宜种植富硒小麦的土壤硒含量。3个小麦材料的籽粒有机硒含量在S2水平下分别为0.258mg·kg~(-1)、0.288 mg·kg~(-1)和0.273mg·kg~(-1),籽粒硒转化率分别为82.958%、84.457%和82.979%,‘西农黑大穗’在3个材料中表现最高。表明土壤中施加一定量硒能有效提高小麦产量、籽粒粗蛋白含量和硒含量。     

基于梯度扩散薄膜技术评估稻田土壤中镉的生物有效性

为了给重金属污染农田土壤的安全性评估提供方法学指导,以稻田土壤-水稻体系为对象,通过比较化学提取法(土壤溶液法和0.01 mol·L~(-1)Ca Cl2提取法)和梯度扩散薄膜技术(DGT)所提取的有效态镉(Cd)含量与水稻谷粒中Cd含量(0.06~2.16 mg·kg~(-1))的相关关系,阐述DGT是否能更准确评估Cd的生物有效性及其作用机理。结果表明,土壤Cd全量与谷粒中Cd含量、几种有效态Cd提取量均未显示出显著相关性,不能真实反映Cd的生物有效性。DGT提取的Cd含量与谷粒Cd含量的相关性系数(R_(线性)~2=0.89和R_(曲线)~2=0.94)高于土壤溶液法(R_(线性)~2=0.87和R_(曲线)~2=0.92)和0.01 mol·L~(-1)Ca Cl2提取法(R_(线性)~2=0.80和R_(曲线)~2=0.83),R值分析表明DGT技术模拟了根部吸收土壤Cd过程中土壤固-液释放补给动态过程。因此,与传统化学提取法相比,DGT技术能更好地预测Cd污染土壤(0.31~10.64 mg·kg~(-1))中Cd的生物有效性。