大数据背景下作物施肥推荐系统的开发与应用

为有效提升肥料利用率,完善施肥技术推广服务体系,采用大数据技术、农业专家系统技术与3S技术相结合的方法开发基于桌面版、触摸屏版及手机版的贵州主要作物及特色果蔬的施肥推荐服务系统。该系统由地图推荐施肥、样点推荐施肥、测土配方知识和作物栽培管理等模块组成,可查询浏览精确田块地理位置、立地条件及理化性状等相关信息,并能对任一田块单元因地、因品种或因生产水平提供施肥决策推荐,适用于山地立体生态条件下的施肥信息咨询服务;施肥推荐系统可提升贵州省耕地养分的信息化管理水平,丰富了测土配方施肥技术的推广手段。     

低分子有机酸对贵州黄壤龙葵吸收镉的影响

[目的]探讨低分子有机酸对龙葵吸收镉(Cd)的影响,以期为提高贵州地区黄壤重金属污染的植物修复效率提供科学依据.[方法]采用盆栽试验种植龙葵,待龙葵生长60 d后,将不同浓度的低分子有机酸(柠檬酸、苹果酸和酒石酸)及其复合处理(柠檬酸+苹果酸、柠檬酸+酒石酸)以溶液形式加入土壤,以添加500 mL去离子水为对照(CK),1个月后收获植株样品并采集土壤样品,分析不同处理对龙葵生长及吸收转运重金属Cd的影响.[结果]柠檬酸添加量为2.5 mmol/kg时龙葵单株生物量最高,较CK显著增加6.75%(P<0.05,下同),其他处理的生物量均低于CK.3种有机酸均能强化龙葵根、茎、叶和果实对Cd的吸收,表现为苹果酸>酒石酸>柠檬酸,各部位的Cd含量表现为叶>茎>根>果实,且均在苹果酸添加量为5.0 mmol/kg时达最大值,分别为CK的1.68、1.53、1.21和1.32倍.添加2.5 mmol/kg酒石酸和5.0 mmol/kg苹果酸时龙葵对Cd的累积量较高,二者显著高于其他处理.添加柠檬酸、苹果酸和酒石酸均能提高龙葵对Cd的转移和富集能力,作用表现为苹果酸>酒石酸>柠檬酸,其中,添加5.0 mmol/kg苹果酸时龙葵对Cd的富集系数最大,为12.81.相对于单一有机酸处理,复合有机酸处理对龙葵富集Cd的能力无明显优势.[结论]添加适当浓度的柠檬酸、苹果酸和酒石酸均能提高龙葵各部位对Cd的吸收及土壤Cd从地下向地上部转移的能力,促进龙葵对Cd的转移和富集;其中苹果酸添加量为5.0 mmol/kg时,龙葵对Cd的累积量相对较高且富集系数最大,对土壤中Cd的植物修复效果最好.     

水稻对镉的吸收与转运规律研究进展

农田土壤重金属污染导致稻米重金属超标已成为我国粮食安全生产的最主要威胁,其中以镉大米超标最为严重。基于此,主要从根部吸收、木质部转运、跨维管束运输及韧皮部迁移4个方面,综述了水稻对Cd的吸收与迁移转运规律,以期为研究生理阻隔、低累积品种筛选等降Cd技术提供一些参考。     

绿色食品(A级)鱼腥草规模化栽培技术

本文从适宜于贵州地区种植的鱼腥草品种选择、规模化栽培关键技术措施等方面,探讨绿色食品(A级)鱼腥草规模化栽培关键技术,以期为本地高品质鱼腥草生产实践提供参考。     

硒肥与钝化材料组配对土壤Cd钝化及稻米Cd消减效果

为了探讨不同硒肥施用方式联合钝化材料对土壤镉钝化和稻米镉消减的效果,采用盆栽试验的方式,选用亚硒酸钠作为硒肥,钙镁磷肥和硅藻土作为钝化材料,设置基施硒肥+钙镁磷肥+硅藻土和叶面喷施硒肥+钙镁磷肥+硅藻土2种方式,研究其不同用量对镉污染酸性稻田土壤修复与安全利用的影响。结果表明：随着施用量的增加,稻米产量增加,基施硒肥产量略高于叶面喷施硒肥,产量差为 2.115 g/pot,与对照(CK)相比,基施0.28%钙镁磷肥+0.12%硅藻土+0.004‰硒(T3)能够提高1.68倍的稻米产量;随着施用量的增加,pH升高,有效Cd降低,有机质与CEC变化不大;基施硒肥与叶面喷施硒肥处理对土壤pH、有机质与CEC差异不显著,但基施硒肥处理有效Cd含量略低于叶面喷施硒肥处理,T3对土壤Cd的钝化效果最佳;随着基施硒肥用量的增加,稻米Cd含量降低,随着叶面喷施硒肥用量的增加,稻米Cd含量先降低后升高,基施硒肥处理对稻米Cd的消减程度强于叶面喷施硒肥处理,相差 0.021 mg/kg,与对照(CK)相比,T3处理稻米Cd降低0.063 mg/kg。可见,硒对调控稻米镉累积具有重要作用,且基施硒肥强于叶面喷施。综上所述,基施0.28%钙镁磷肥+0.12%硅藻土+0.004‰硒对土壤Cd钝化与稻米Cd消减的效果最佳,值得在镉污染稻田推广应用。     

黄壤旱地豆科绿肥养分释放特征

在贵阳市黄壤旱地内采用尼龙网袋法,研究不同含水量的绿肥在直接还田和添加生物炭后翻压还田情况下的养分释放特征,以期为黄壤旱地绿肥科学还田及化肥合理减施提供理论依据。结果表明：不同处理的腐解速率趋势相同,均呈现先快速腐解、再缓慢腐解、并逐渐趋于平稳的趋势,总腐解速率表现为风干绿肥+生物炭 > 新鲜绿肥+生物炭 > 风干绿肥 > 新鲜绿肥。经过180 d的腐解,新鲜绿肥、风干绿肥、新鲜绿肥+生物炭、风干绿肥+生物炭腐解速率分别为74.77%、83.13%、92.69%和95.83%,添加生物炭处理绿肥腐解速率高于未添加生物炭处理,风干绿肥腐解速率高于绿肥腐解速率。与腐解速率相似,不同处理的氮和磷的累积减少率均先快速腐解,再缓慢腐解,最终腐解平稳,到达平衡,经过180 d的腐解,新鲜绿肥、风干绿肥、新鲜绿肥+生物炭、风干绿肥+生物炭的氮素释放率分别为73.55%、83.80%、92.00%和95.00%,磷素释放率分别为76.40%、87.13%、93.31%和96.27%;钾素腐解率高于氮素和磷素,不同处理的绿肥在腐解30 d后释放率均在80%以上。综上,不同含水量的绿肥腐解速率不同,风干绿肥的腐解速率高于新鲜绿肥,同时添加生物炭能提高风干和新鲜绿肥的腐解速率。绿肥还田后,可适当减少氮和钾的施用量,还田初期可不调整氮磷肥的施用量,钾肥可适当延后施用。     

复合钝化材料对农田土壤砷有效性及白菜生长的影响

【目的】探究施用不同复合钝化材料对贵州喀斯特地貌农田土壤砷（As）形态及蔬菜生长和品质的影响,筛选出能大幅降低蔬菜作物As含量的复合钝化材料,为As污染土壤的修复和安全利用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以不施钝化剂为对照（CK）,设添加铁矿粉+钢渣（AB）、铁矿粉+煤渣（AC）、铁矿粉+钢渣+煤渣（ABC）、铁矿粉+钢渣+腐殖质（ABD）、铁矿粉+钢渣+煤渣+腐殖质（ABCD） 5个复合钝化剂处理,种植小白菜收获后,利用原子荧光形态分析仪测定As在土壤中形态变化差异和白菜中的含量,分析不同复合钝化剂的钝化效果。【结果】与CK相比较,添加AB、AC、ABC和ABCD 4种复合钝化材料能显著降低土壤As有效态含量（P<0.05,下同）,而ABD的钝化效果不显著（P>0.05）,处理ABC的钝化率最高,为60.91%。供试土壤中残渣态As （O-As）和铝型As （Al-As）的比例呈逐渐增加趋势,比例范围分别为32.52%~34.88%和16.44%~28.17%;而易溶态As（AE-As）、铁型As（Fe-As）和钙型As（CaAs）比例呈下降趋势,比例范围分别为0.66%~1.50%、19.63%~31.28%和16.64%~17.15%。施用复合钝化剂的白菜生物量均显著提高,株高和株幅也相应有所增长,均达显著水平（除AC处理的株幅外）,其中处理ABC的生物量增长达91.46%;地上部和地下部As含量的变化范围分别为0.306~0.588 mg/kg和0.622~1.592 mg/kg,有效抑制白菜地上部和地下部对As的累积,其中,处理AB、AC、ABC和ABD的地上部（可食部位） As含量均低于国家标准（GB 2762—2017）（新鲜蔬菜As≤0.5 mg/kg）;处理AB、AC和ABC均不同程度地抑制白菜向地上部迁移As的能力。【结论】施用复合钝化剂2.5%铁矿粉+1.0%钢渣+2.0%煤渣,既可有效降低土壤As有效态含量,又能最大限度减少As在白菜地上部（可食部位）中的累积,有效促进白菜生长。     

不同烤烟种植模式对贵州土壤养分、酶活性及细菌群落结构的影响

贵州是我国第二大烤烟种植省份,为获得更高的经济效益,烟区常采用连作的种植模式。本研究采取大田试验,通过设置4个处理:烤烟连作(T)、白菜-烤烟轮作(C-T)、豌豆-烤烟轮作(P-T)、绿肥-烤烟轮作(GM-T),分析不同烤烟种植模式对贵州土壤养分、酶活性及细菌群落结构的影响。结果表明,烤烟轮作使土壤有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)、全氮(TN)、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)和微生物量磷(MBP)分别提高了0.77%~12.44%、10.78%~38.51%、11.76%~17.65%、10.65%~20.67%、36.58%~160.36%和14.66%~36.21%;土壤中铵态氮(AN)、硝态氮(NN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)含量分别降低了1.01%~71.67%、19.29%~24.32%、23.09%~52.21%和6.18%~10.09%。与T处理相比,烤烟轮作提高了土壤脲酶和蔗糖酶活性,提升幅度为12.38%~42.96%和4.00%~22.67%,以GM-T处理效果最佳。同时,烤烟轮作提高了细菌OTU数量,并改变了细菌群落的相对丰度,但未对细菌群落组成产生影响。此外,轮作还增加了土壤中有益细菌类群数量,尤其是杆菌类细菌。冗余分析(RDA)结果显示,MBP是驱动群落变异的主要因子,且与黄杆菌属和褚氏杆菌属呈正相关关系。综上所述,通过烤烟轮作可以均衡土壤养分、改善土壤微环境,以GM-T处理效果最佳。本研究结果可为贵州省烤烟的种植提供理论参考,为解决烤烟连作问题提供技术支撑。     

长期有机与无机肥配施的黄壤稻田土壤细菌群落结构特征

  【目的】  比较长期施用不同肥料黄壤稻田土壤细菌群落结构的差异,剖析不同肥料维持土壤细菌群落多样性的作用及其机理,为农田施肥管理提供理论依据。  【方法】  以农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站为依托,采用高通量测序技术,分析连续24年不施肥(CK)、全量化肥(NPK)、1/4牛厩肥+3/4化肥(1/4M+3/4NP)、1/2牛厩肥+1/2化肥(1/2M+1/2NP)和全量牛厩肥(M)处理黄壤稻田土壤细菌群落组成及多样性,并揭示其主要环境影响因子。  【结果】  不同施肥处理土壤细菌α多样性指数分析结果显示,长期施用有机肥提高了土壤细菌多样性指数(Shannon)、优势度指数(Simpson)和均匀度指数(Pielou),对丰富度指数(Chao1)影响较小。与CK相比,长期施肥不同程度地提高了变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度,化肥的作用更明显。与CK和NPK相比,施用有机肥处理降低了棒状杆菌门(Rokubacteria)和亚硝酸盐氧化菌门(Nitrospinae)相对丰度,提高了拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度,其他菌门变化不明显(P<0.05)。土壤细菌群落结构主成分分析结果表明,施用有机肥1/4M+3/4NP和1/2M+1/2NP处理土壤环境较为相似,细菌群落组成相似度较高,而CK和NPK处理土壤环境相似,细菌群落组成相似度高。土壤细菌群落结构组成与土壤环境因子冗余分析显示,土壤理化性质对细菌群落结构的影响重要性由大到小依次为全氮、碱解氮、速效钾、pH、有效磷、全磷,其中全氮、碱解氮和速效钾是关键因素。  【结论】  长期施用有机肥能够提高黄壤稻田土壤肥力,改变细菌生长环境,进而改变细菌群落结构组成,提高细菌群落多样性,促进土壤生态系统稳定和健康。