5-氨基乙酰丙酸对日光温室油麦菜产量及品质的影响

为了解5-氨基乙酰丙酸(ALA)在蔬菜上的应用效果,日光温室田间试验ALA叶面喷施和土壤表面喷施以及ALA N叶面施用对油麦菜生长发育、产量和品质的影响。结果表明:ALA以及ALA N叶面施用和土壤表面喷施均明显提高了油麦菜的光合速率、叶绿素含量和产量,并改善了油麦菜品质;与对照相比,外源ALA各处理光合速率和产量均达到极显著水平(P<0.01),其中ALA N叶面施用效果最佳,光合速率和产量分别提高34.7%和41.6%;外源ALA对油麦菜叶绿素含量和品质也有明显地提高和改善,并且ALA N效果最为明显,叶面喷施和土壤喷施ALA次之,但它们三者之间差异不显著。     

草木樨与脱硫石膏对内蒙古盐渍化土壤的改良培肥作用与效果

在内蒙古河套地区硫酸钠盐渍化土壤布置田间试验,研究种植草木樨和施用脱硫石膏(30 t·hm~(-2))对盐渍化土壤的改良作用与效果。结果表明:春季灌溉洗盐大幅度降低土体土壤p H值、盐渍化程度,尤其是表层土壤,p H值和EC值分别降低1.54~2.07和7%~69%,主要盐分离子Na+和SO42-分别降低了80%和39%。施用脱硫石膏对灌溉洗盐没有显著的影响,但显著降低土壤有机质、有效磷、有效钾含量,分别降低了20%、15%和50%;施用脱硫石膏提高草木樨生物量34%,但植株磷含量降低了42%。种植草木樨大幅度降低土壤EC值和盐分离子含量,表层土壤主要盐分离子Na~+和SO_4~(2-)含量分别从670 mg·kg~(-1)和2 500 mg·kg~(-1)降低至3.38 mg·kg~(-1)和140.80 mg·kg~(-1),降低了200倍和16倍;土壤有机质和碱解氮含量分别提高了6%和40%,而有效磷、有效钾却降低了49%和26%,同时施用脱硫石膏,尽管对土壤p H值、EC值和盐分离子浓度没有太大的影响,但显著提高了土壤有机质和碱解氮含量,有效磷和有效钾含量也相对有所增加。说明草木樨具有很好改良培肥盐渍化土壤作用,与脱硫石膏也有一定的交互作用,可加快盐渍化土壤改良培肥,但需要增加磷钾肥的施用。     

膨润土对燕麦苗期土壤水分及生物学性状的影响

为明确膨润土对黄土高原旱作土壤保水改土效果,设计试验:施用量0 kg·hm~(-2)(CK)、6 000 kg·hm~(-2)(D1)、12 000 kg·hm~(-2)(D2)、18 000 kg·hm~(-2)(D3)、24 000 kg·hm~(-2)(D4)、30 000 kg·hm~(-2)(D5);2011年一次性施入,2012—2015年研究其对燕麦苗期土壤含水量、微生物量碳、氮和土壤酶活性的影响。结果表明,膨润土各施用量均能提高燕麦出苗率,2012年D2、D3处理最佳,较对照提高了11.41%、8.93%;2013年D3、D4处理表现较好,较对照提高了8.39%、5.56%;2014年表现为D4、D5处理较对照提高了10.25%、8.32%;2015年表现为D4、D5处理较对照提高了8.71%、7.48%。同时,发现施用膨润土可提高苗期0~100 cm土层土壤含水量,尤以10~20 cm土层变化最显著,较对照提高1.21%~40.76%。施用膨润土能显著增加2012—2015年0~10 cm土层土壤微生物生物量碳、氮含量、土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性,可分别较CK增加2.92%~31.42%、5.05%~47.15%、4.75%~45.89%、2.73%~49.91%、6.67%~70.00%。可见,膨润土能够显著改善耕层土壤的保水性和持水性、改善土壤生物性学性状,且其效果具有一定的长效性,随着施用年限增加,高施用量处理效果最显著。     

干旱区绿洲土壤盐分特征

以内蒙古阿拉善盟腰坝绿洲为研究区,根据野外实地调查、样品采集及室内实验分析,采用描述性统计法、相关分析法、主成分分析法,分析腰坝绿洲表层土壤的含盐量及各盐分离子分布。结果表明:腰坝绿洲表层土壤呈碱性氯化物-硫酸盐型盐渍化土,土壤阳离子聚积以Ca~(2+)和K~++Na~+为主,阴离子聚积以HCO_3~-为主,土壤全盐量呈西南部高东北部低的分布特征;土壤中K~++Na~+、SO_4~(2-)和Cl~-呈强变异性,全盐量、Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~-呈中等变异性,p H呈弱变异性;土壤全盐量与SO_4~(2-)、Ca~(2+)、K~++Na~+、Cl~-和Mg~(2+)之间存在着极显著正相关,p H与Mg~(2+)、Ca~(2+)、Cl~-和SO_4~(2-)之间存在着极显著负相关;通过主成分分析,选取了反映土壤盐分组成和碱度的2个主成分因子,得出表征土壤盐渍化的特征因子为SO_4~(2-)、K~++Na~+、Ca~(2+)、Cl~-,并进一步建立了主成分综合得分方程,计算出了42个土样的综合得分,分值范围为3.6~10.7,平均值为5,标准差为1.5,呈中等变异性。该研究可为研究区土壤盐渍化防治提供理论和实践依据。     

硫磺改良对宁夏引黄灌区盐碱土pH及微量元素有效性的影响研究

采用田间试验方法,以单纯施用氮磷肥和施用石膏为对照,施入不同数量的硫磺,通过对土壤pH和有效性微量元素的影响评价盐碱土的改良效果。结果表明:施用2 000 kg/hm2石膏和S1(施硫1 000 g/hm2)、S2(施硫2 000 kg/hm2)、S3(施硫3 000 kg/hm2)3个水平硫磺处理,都有降低pH值的作用;其中,施硫1 000 kg/hm2(S1)处理效果最好。氮磷肥配合施用硫磺和石膏,对4种微量元素铜、锌、铁、锰有效性有一定的影响,但是,除个别处理对有效铁和有效锌的影响达到显著水平外,其它处理的影响都不是太明显。因此,单纯施用化肥、化肥配合硫磺施用以及化肥配合石膏施用都可以在一定范围内起到改良碱土、降低土壤pH的作用。     

硫磺改良盐渍土效果初探

采用田间试验方法,探索了以硫磺为改土材料对渭南盐渍土的初步改良效果。结果表明,硫磺的施用对于土壤及作物(棉花)的养分状况表现出一定的改善作用;并且降低了土壤pH值,相对于施用石膏的处理,硫磺在降低土壤pH上有更明显的作用;另外,虽然硫磺的施用增加了土壤中各离子的含量及EC值,但随着硫磺用量的逐渐增加,土壤中各离子含量及EC值呈现出降低的趋势。因此,硫磺的施用对于该地土壤具有一定的改良作用。但是,虽然结果显示硫磺在该地土壤的改良中起到了一定的作用,但总体效果有限,其主要原因可能是硫磺施用量太低(试验中最高用量为225 kg/hm2),因此,在本试验基础上如果进一步加大硫磺用量将可能会对该地盐碱化土壤具有更为明显的改良作用,但最佳施用量还需要进一步研究。     

土壤改良剂MDM对草甸碱土和水稻生长的影响

研究了盆栽条件下,改良剂MDM对松嫩平原草甸碱土和水稻生长的影响。结果表明,施用MDM可显著改善草甸碱土的交换能力和降低土壤溶液的含盐量,与对照相比,经0．90L／m^2MDM处理后的草甸碱土碱化度(ESP)降低了64．47％,水溶性盐中CO3^(2-)含量降低了72．80％,Na^ K^ ／Ca^(2 ) Mg^(2 )’降低了87．20％,土壤的电导率下降了27．18％,此外土壤的pH下降了0．5;改良剂的施用促进了水稻的生长发育,最终提高其产量,与对照相比,经0．90L／m^2MDM处理后的水稻出苗率提高了14．29％,株高增加了36．19％,水稻的单株产量增加了117．43％。     

盐基离子对土壤持水及收缩特性的影响

不同盐离子对土壤持水能力具有不同程度影响,且在土壤水分特征曲线测定过程中,土体随失水发生收缩和开裂。在已获取研究成果基础上进行扩展,进一步探索8种低浓度盐离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、HCO_3~-、CO_3~(2-)、SO_4~(2-))对土壤持水能力和收缩特征的影响。选取陕西粉黏壤土并分别采用含有此8种离子的盐溶液(浓度均约为1 g·L~(-1))对土样进行饱和处理,以无盐离子处理作为对照(CK);采用离心机法获取土壤水分特征曲线,使用游标卡尺测定离心过程中的土体轴向沉降高度,编写MATLAB程序对裂缝图像提取裂隙度量指标,据此对各处理土壤持水能力和收缩特征进行对比分析及评价。结果发现,在此浓度条件下:(1)K~+、Na~+及4种阴性盐离子在一定程度上均可提高土壤持水能力,且阴阳盐离子中CO_3~(2-)和K~+效果最显著,分别较CK提高35.81%和3.68%;(2)Mg~(2+)、SO_4~(2-)和CO_3~(2-)有利于减小土体轴向收缩度,且阴阳盐离子的作用效果分别表现为HCO_3~-Cl~-SO_4~(2-)CO_3~(2-)和Na~+K~+Ca~(2+)Mg~(2+);(3)Na~+、Mg~(2+)及4种阴性盐离子在一定程度上均有利于减轻土壤开裂程度,可同时减小土壤裂隙总长度、总面积以及长度密度和面积密度,且阴阳盐离子中CO_3~(2-)和Na~+效果最显著。研究可为不同类型盐碱土壤持水能力评价及其干缩开裂机理认知提供理论指导。     

西部矿区接菌对风化煤与黄土配比的土壤改良效应

针对西部矿区土壤贫瘠、有效养分缺乏和作物难以生长的现状,采用盆栽试验方法,风化煤与黄土按不同配比混合为供试基质,玉米为供试植物,研究接种丛枝菌根真菌对玉米生长的影响及其对不同混合基质的改良效应,寻求风化煤与黄土最佳配比。结果表明:接种丛枝菌根真菌促进了玉米的生长和对矿质元素的吸收,在风化煤与黄土质量比(1∶1)时菌根生态效应达到最大,玉米干质量、叶色值、地上部分氮磷钾累积量分别达到4.61 g·株~(-1),41.17,53.01 mg·株~(-1),7.15 mg·株~(-1),79.42 mg·株~(-1);风化煤与黄土(1∶1)处理菌丝密度达到4.91 m·g~(~(-1)),且玉米根系侵染率达到最大。随着风化煤比例的增加,根际土壤中球囊霉素相关蛋白和酸性磷酸酶活性逐渐递增。丛枝菌根与风化煤的协同作用促进了作物的生长,改善了根际土壤微环境,实现了对沟壑区土壤的改良和培肥。     

秋覆盖的保水效应及对春玉米生长的影响

设置高(9000 kg·hm^-2)、中(6000 kg·hm^-2)、低(3000 kg·hm^-2)3种不同量秸秆覆盖和平覆、垄覆2种不同方式的地膜覆盖,以全程不覆盖为对照,研究了秋季雨后覆盖(休闲期加生育期全程覆盖)对土壤水分及春玉米生长状况的影响。结果表明：在冬闲期,各覆盖处理(除秸秆覆盖3 000 kg·hm^-2处理)的土壤蓄水量分别较不覆盖处理(CK)增加了21.22 mm、20.49 mm、18.37mm和19.5mm,使玉米出苗较CK至少提前了3 d。在播种期~大喇叭口期(播后70 d),平覆地膜和垄覆地膜平均土壤蓄水量分别较对照增加15.57 mm和15.73 mm;秸秆覆盖6 000 kg·hm^-2和9 000 kg hm^-2处理平均土壤蓄水量分别较对照增加12.05 mm和12.03 mm。秸秆覆盖处理在玉米生长后期土壤蓄水量较对照增加不显著。秋覆盖处理均可促进春玉米个体的生长,地膜覆盖处理可以显著提高春玉米生长前期的单株干重、株高和叶面积,秸秆覆盖在生育后期较对照显著提高。平覆地膜、垄覆地膜两个处理的玉米籽粒产量和水分生产效率分别较对照增加14.6%、13.9%和11.0%、11.1%(P<0.05),秸秆覆盖处理增产均不显著。     

新疆耕地盐渍土遥感信息解译标志及指标探讨

目前新疆耕地盐渍土遥感调查常用方法为人工目视判读法.具体方法是:以土壤调查为基础,以盐渍土对农作物危害为主要解译标志,以地下水埋深为动态标志,进行综合解译判读;相应的解译指标为农作物的缺苗指标、农作物长势指标、地理景观特征、地下水位埋深等.新疆耕地盐渍土遥感调查结果得到了同行专家的认同,证明人工目视判读方法在新疆干旱盐碱地区是适用的.本文所提出的新疆耕地遥感调查盐渍土解译方法、标志、指标,在其它地区是否适用,需继续研究探讨.     

干旱绿洲农田盐渍化对土壤理化特性和农艺特征的影响

在河西走廊西部大田试验条件下,通过一个生长季的观测,分析研究农田盐渍化对土壤理化特性和典型牧草(紫花苜蓿)和农作物(大麦)农艺性状、干物质积累和产量的影响。结果表明:(1)在0 ～ 20 cm土层,牧草土壤容重沿盐渍化梯度增加了3％,4.54％,8.62％,9.96％,农作物土壤容重没有明显变化规律;土壤有机质显著降低,且0～ 10 cm土层的降低速率快于10 ～ 20 cm土层;(2)盐渍化程度等于或高于中度盐渍化水平时,大麦植株的穗长、穗粒数和秸秆重受到显著影响;在开花、孕穗和灌浆期的盐度既会降低籽粒产量也降。低秸秆产量。与农作物相比,盐渍化程度等于或高于轻度盐渍化水平时,牧草植株的株高、主侧枝长和主根直径会受到影响,进而导致牧草产量的降低。因此,在农业生产中,可根据两种作物在不同盐渍化梯度各生育期的受害状况进行相应的水盐调控和耕作管理,以实现盐渍化农田作物产量的维持和增加。     

间歇组合灌溉对中度盐化土壤水盐运移规律的影响研究

为了探究合理的微咸水农田灌溉模式,以中度盐化土壤为研究对象,在室内进行一维垂直积水入渗试验,研究不同咸淡水组合次序和间歇时间条件下土壤水盐运移规律,并对土壤盐分分布指标进行评价。结果表明:(1)间歇组合灌溉模式下各土层的土壤含水率均大于淡水直接灌溉,且与微咸水直接灌溉差异较小;先咸后淡土壤含水率变异系数介于9.24～16.62之间,相对于先淡后咸(11.54～20.88),土壤含水率分布更均匀。(2)在同一土层深度处,间歇组合灌溉模式下的土壤含盐量均小于微咸水直接灌溉,与淡水灌溉差异较小;在0～20 cm土层,先淡后咸土壤含盐量大于先咸后淡,而在20～55 cm土层,先咸后淡大于先淡后咸。(3)对土壤盐分评价指标进行分析表明,先咸后淡含盐量峰值大于先淡后咸;先淡后咸脱盐率平均值大于先咸后淡;在间歇组合灌溉模式下,脱盐区深度介于47.97～51.63 cm、达标脱盐区深度介于46.6～50.7之间,均超过了0～45 cm作物根系密度较大的土层;脱盐率平均值(0.36～0.543)、含盐量峰值(3.741～5.967)均高于微咸水直接灌溉,间歇组合灌溉更有利于为作物提供良好的生长环境。     

改良剂对熏蒸处理后土壤环境改善和促进作物生长的研究进展

土壤熏蒸是目前防治土传病、虫、草害有效且快速的方法,但随着作物的种植,一些病原物可能会再次繁殖,导致病害持续发展,并且土壤经熏蒸处理后,会导致土壤微环境处于一种失衡状态,而土壤改良剂可以有效改善土壤环境、减少作物根部疾病、减少土壤养分流失并可提高农产品的品质。将熏蒸剂与改良剂联合使用在一定程度上可以修复或改良土壤,使受熏蒸剂影响的微生物群落得到恢复或有益微生物的相对丰度增加,防止土壤病原菌再次侵染,更有利于作物的生长。本文简单概述了常用熏蒸剂和土壤改良剂的分类信息,重点综述了土壤改良剂与熏蒸剂联合使用,对熏蒸后土壤的理化性质、酶活性、微生物群落及作物生长方面的影响,可为土传病害的防治、熏蒸剂与土壤改良剂的联合使用及相关机制研究提供参考。     

Suppression of weeds and weed seeds in the soil by stubbles and no-tillage in an arid maize-winter wheat-common vetch rotation on the Loess Plateau of China

Reduced tillage provides ecological and economic benefits to arable land on the Loess Plateau of China, where soil erosion has long been a serious problem and soil water availability is largely restricted. However, high abundances of weeds in reduced tillage systems cause significant yield losses. In this study, we explored the effects of no-tillage and stubble retention on the number and density of weeds and weed seeds in a 12-year maize-winter wheat-common vetch rotation on the Loess Plateau. Four treatments including conventional tillage, no-tillage, conventional tillage+stubble retention and no-tillage+stubble retention were designed and applied. We found that no-tillage increased the number of weed species and weed density in most of the crops, while stubble retention decreased weed density in maize and tended to suppress weeds in both no-tillage treatments(no-tillage and no-tillage+stubble retention). No-tillage led to an increase in the number of weed species in the weed seedbank and tended to increase seed density during the spring growth of winter wheat, but it decreased seed density during post-vetch fallow. Stubble retention tended to reduce seed density during the spring growth of winter wheat and post-vetch fallow. We concluded that no-tillage can promote weeds in the experimental crop rotation, while stubble retention suppresses weeds in untilled fields. The combined effects of stubble retention and no-tillage on weed suppression varied among the three crops. Based on these results, we recommend stubble retention in untilled legume-crop rotations on the Loess Plateau to improve the control of weeds.     

Development of arable weed seedbanks during the 6 years after the change from conventional to organic farming

All of the arable land of a farm in southern Germany was investigated during an 8-year period, starting 2 years before and ending 6 years after the change to organic farming. The first 3 years after the conversion, the total seed number in the soil increased from 4050 to 17 320 m⁻². From the fourth to the sixth year, it dropped back to 10 220 m⁻². The number of seeds increased particularly at sites with a low crop cover and a high density of weed plants at the soil surface. The increase predominantly occurring on the more fertile soils may have been caused by the rotation commencing with less competitive crops. Crops which increased the seedbank by 30–40% were winter cereals, sunflowers and lupins. Potatoes and sown fallow caused no significant change and grass–clover mixtures even reduced the number of seeds by 39%. Among 44 species occurring frequently enough for statistical analysis, 31 increased and only 3 decreased. The change of management particularly increased summer annual, perennial and dicotyledonous weeds. This can be attributed to both operations which are characteristic of organic farming (e.g. replacing herbicide applications by mechanical weed control) and to general modifications of the management practice which may also occur in non-organic farming systems (increasing the percentage of broad leaved and spring sown crops in crop rotation). The present study confirms investigations into the aboveground vegetation that indicate that arable organic farming favours plant species diversity and provides evidence that the conversion need not encourage the dominance of a few noxious weeds.     

宁夏平原县域农业水土资源平衡研究

本文以宁夏平原为案例,从天然状态下的农田水分平衡和人工控制条件下的水土资源平衡两个层次对区域水土资源平衡状况进行了深入地定量研究,其中天然状态下的农田水分平衡采用长系列(1961—2001年)、短时段(月)和多种作物类型(8种)相匹配的操作方法,建立农田水量平衡模型,计算得到了宁夏平原各个县域单元、8种作物、逐年、逐月的有效降水、盈水量、亏水量值。人工控制条件下的水土资源平衡以2000年平水年为代表年份,通过构建县域水土资源平衡方程,计算了宁夏平原12个县域单元的水量平衡与耕地平衡量,揭示了宁夏平原县域单元的水土资源平衡状态。结果表明:①自然降水不能满足作物生长发育的需求,水分亏缺是宁夏平原天然状态下农田水分平衡的主要特征;不同作物水分亏缺程度差异较大。②受作物种植结构、灌溉水量及灌溉水平差异等因素影响,宁夏平原县域水土资源平衡现状差异显著;③从整体上讲,宁夏平原2000年供水量大于需水量,灌溉水量对区域农业水土平衡起决定作用。④为实现灌区可持续发展,应推行“以水定产”战略,调整农业产业结构和产量,同时挖掘灌区节水潜力,提高农业用水效率。     

油页岩栽培基质脱盐技术及其效果研究

油页岩有机矿藏含有大量有机质和作物生长所需的矿质养分,但因较高水溶性盐分含量成为它在农业或园艺作物生产中作为栽培基质利用的重要限制因素.试验对油页岩进行了不同洗盐处理,以获得最佳脱盐措施,达到脱盐标准.通过用不同水量冲洗(水样比0:1,1:1,2:1,3:1,4:1,5:1,6:1,7:1,8:1,9:1和10:1)及在不同水温(40℃,50℃,60℃,70℃,80℃,90℃和100℃)下进行脱盐处理后,测定油页岩的酸碱度、电导率、水溶性盐总量和离子(Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)、HCO_3~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+)组成等变化情况,确定出合理的冲水定额及处理措施,探明了各离子淋失规律.试验结果表明:采用5:1的水样比处理,即每千克油页岩冲水定额为5 L水时脱盐效率高,用水量经济;油页岩经过洗盐处理后,pH从5.2可升高到6.58,其盐分含量从7.69 g/kg降低为1.18 g/kg,脱盐率为84.66%,其盐分含量以及酸碱度均达到了大部分栽培作物生长的要求;对洗盐用水适当加温可以取得更好的脱盐效果.     

加气灌溉对根区土壤肥力质量与作物生长的影响

水、肥、气、热、光是保障作物生长发育的五大要素,传统的灌溉方式不但用水量大,还会导致土壤通气性不足、团粒结构破坏,五要素之间的平衡被打破,造成土壤板结、盐碱化等土壤退化现象,从而土壤肥力质量下降,对作物生长发育造成不利影响。综述了加气灌溉研究背景、加气灌溉条件下土壤肥力质量评价指标、加气灌溉对土壤和土壤肥力质量的影响、加气灌溉对作物生长的影响,总结了加气灌溉对土壤微环境、酶环境、营养环境和作物根系的影响规律以及加气灌溉对土壤微环境和作物根系的调节机理。大量研究表明,加气灌溉能够有效改善根区土壤结构和水力学特性,增强作物根区土壤通透性,明显增加作物根区土壤中细菌、真菌和放线菌的数量,提高土壤中过氧化氢酶与脲酶活性,改善作物根区土壤微环境;加气灌溉可以增加土壤中速效氮和速效磷的含量,提高土壤肥力质量,促进根系对营养物质的吸收和作物的生长发育,提高灌溉水利用效率,作物增产高达10%以上。最后总结了现阶段加气灌溉还存在加气设备研发、加气时间与频次问题以及加气灌溉对土壤、微生物、作物根系、生态环境等的影响机制问题,提出了目前加气灌溉处于定量研究的探索阶段,还需要对加气灌溉中水-土-气-作物的耦合机制进一步开展研究。     

Weed species composition of small‐scale farmlands bears a strong crop‐related and environmental signature

Weed species loss due to intensive agricultural land use has raised the need to understand how traditional cropland management has sustained a diverse weed flora. We evaluated to what extent cultivation practices and environmental conditions affect the weed species composition of a small‐scale farmland mosaic in Central Transylvania (Romania). We recorded the abundance of weed species and 28 environmental, management and site context variables in 299 fields of maize, cereal and stubble. Using redundancy analysis, we revealed 22 variables with significant net effects, which explained 19.2% of the total variation in species composition. Cropland type had the most pronounced effect on weed composition with a clear distinction between cereal crops, cereal stubble and maize crops. Beyond these differences, the environmental context of croplands was a major driver of weed composition, with significant effects of geographic position, altitude, soil parameters (soil pH, texture, salt and humus content, CaCO₃, P₂O₅, K₂O, Na and Mg), as well as plot location (edge vs. core position) and surrounding habitat types (arable field, road margin, meadow, fallow, ditch). Performing a variation partitioning for the cropland types one by one, the environmental variables explained most of the variance compared with crop management. In contrast, when all sites were combined across different cropland types, the crop‐specific factors were more important in explaining variance in weed community composition.