网络化测土配方施肥专家系统的实现与应用——以山东省莱西市为例

随着农业部测土配方施肥项目的开展,山东莱西市通过采样化验、布置试验等,获得了大量数据。为了满足充分利用这些数据指导当地农业生产的要求,研究开发了针对县域的测土配方施肥专家系统。该系统采用Flash作为前端技术,实现地图向导功能,采用J2EE、Struts、Hibernate技术开发后台Web应用服务器,实现表现层、业务层和数据层有效分离。系统的实施,极大地方便了农户和农业管理人员开展测土配方施肥,取得了较好的经济和社会效益。     

不同施磷量对鲜食型甘薯产量及磷素吸收的影响

采用田间试验的方法,设置了6个磷水平(0,37.5,75.0,112.5,150.0,187.5kg/hm²),研究不同施磷量对鲜食型甘薯产量、干物质积累和磷素积累的影响。结果表明,施磷能够显著增加甘薯产量并提高商品薯率,当施磷量为P205112.5kg/hm²时增产幅度最大。施磷水平对甘薯干物质积累与分配有显著影响,在甘薯各生长时期施磷条件下块根干物质积累量和积累速率整体上均显著高于不施磷处理(P<0.05),同时施磷还提高了地下部干物质分配比率,促进了块根产量的形成。施用磷肥可以显著提高甘薯对磷素的积累,随着施磷量的增加,甘薯植株的磷积累量呈现增加趋势。     

低分子量有机酸对植烟土壤酶活性和细菌群落结构的影响

【目的】土壤生物学性质是可反映土壤质量的重要指标,论文旨在阐明根系分泌物中的低分子量有机酸对土壤生物学性质的影响,为改善土壤质量提供科学依据。【方法】利用化学试剂模拟烟草根系分泌物中的6种低分子量有机酸进行室内培养试验。根据烟苗生长前期根系分泌有机酸的数量及前人研究结果,检测1、2和3 g·kg^-1（碳土比）3种浓度处理的6种有机酸（苯甲酸、肉桂酸、月桂酸、邻苯二甲酸、肉豆蔻酸和棕榈酸）25℃黑暗环境下培养植烟土壤30 d后对4种土壤酶活性（过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶）的影响并应用高通量测序方法检测6种低分子量有机酸的2 g·kg^-1浓度处理细菌群落结构之间的差异。细菌群落结构差异性分析采用系统进化树、主成分分析、相对丰度直观展示图和物种丰度聚类热图等方法。【结果】肉桂酸3种浓度处理的蔗糖酶活性均小于对照,对土壤蔗糖酶活性的抑制作用最强;肉桂酸、邻苯二甲酸和苯甲酸对土壤脲酶活性的抑制作用较强,其3种浓度处理下的土壤脲酶活性均小于对照;肉桂酸和苯甲酸对土壤过氧化氢酶的活性抑制作用较强,其中苯甲酸3 g·kg^-1浓度处理土壤过氧化氢酶活性在所有处理中最低;邻苯二甲酸、肉桂酸和苯甲酸对土壤碱性磷酸酶的活性抑制作用较强,3种浓度处理下的土壤碱性磷酸酶活性均低于对照,其中苯甲酸3 g·kg^-1处理最低。相对丰度直观展示图结果表明2 g·kg^-1浓度处理的月桂酸与其他6种处理存在较大差异,蓝藻门、Chloroplast、Streptophyta和Streptophyta-unclassified的含量分别在门、纲、目和科水平上明显大于其他6种处理,与系统进化树和主成分分析图显示的结论一致,其他处理的细菌群落结构在属以上水平差异不明显,在属水平上7个处理间有较大差异。【结论】低分子量有机酸的浓度对于土壤酶活性具有重要影响,土壤细菌或许不是影响土壤酶活性的主要原因。     

果园种草生态效应的研究

果园种草是生态果园建设的主流模式,但选择草种要遵循选择适应性强、不与果树竞争水分和养分,并有利于水土保持和病虫害防治的原则。分析了果园种草对环境温度、土壤理化性质的影响以及在水土保持方面的作用等主要生态效应。     

花生根系分泌物的鉴定及其化感效应分析

实验从多年栽培花生土壤和砂培试验花生营养液中收集花生根系分泌物,经GC—MS检测,鉴定出11种花生根系分泌物,并测定出根系分泌物的相对含量;直接用分析纯对分泌物进行试验,结果表明：十二酸在低浓度下对花生发芽有显著促进作用,对根系生长有抑制作用,邻苯二甲酸和油酸对花生发芽及根系生长有显著抑制作用。     

不同水氮管理对日光温室番茄产量及土壤无机氮的影响

以传统水氮管理为对照,分别采用氮素实时监控技术对保护地番茄主要生育期进行氮素追施优化管理,同时结合小管出流的灌溉方式及夏季休闲季添加小麦秸秆-氰氨化钙的优化水氮管理处理并根据课题组同一地区多年的番茄氮素优化管理经验得出的推荐水氮管理处理,即将氮素追施量定为N 300 kg/hm2,在番茄第一、三、五穗果实膨大期各追施N100 kg/hm2,比较研究了不同水氮管理措施对保护地番茄产量及土壤无机氮的影响。结果表明:与传统水氮管理相比,在保证番茄产量的前提下,优化水氮管理和推荐水氮管理两季番茄分别减少了63.5%和50%的氮肥追施量,优化水氮管理处理两季番茄分别减少了44%和39%的灌溉用水。此外,优化水氮管理处理还显著提高了番茄全年的总产量,增产约10%。传统的氮素投入使番茄生育期内的土壤无机氮含量保持较高水平,试验结束时,传统水氮管理处理在0-180 cm各土层无机氮残留量均在N 200 kg/hm2以上,其0-180 cm土层无机氮残留总量已超过N 1 500 kg/hm2;而优化水氮管理和推荐水氮管理处理在改进水氮管理措施后,0-180 cm各土层无机氮残留量显著降低,仅为传统水氮管理的1/2,大幅度降低了土壤氮素的淋洗风险,减轻了由于不合理的水氮管理而对环境造成的影响。     

土壤-水稻系统中铅的生态效应

采用盆栽试验研究了土壤—水稻系统中不同铅浓度下(CK,100,300,500,700,900 mg/kg)2种水稻土壤的酶活性、微生物量碳、水稻生理指标及生物量的变化。结果表明:低浓度的铅处理时,土壤酶活性、微生物量碳及水稻生物量有一定的激活效应,而当铅浓度超过500 mg/kg时,多数指标转为抑制作用,其影响程度受土壤性质(如颗粒组成,有机质含量等)制约。水稻叶绿素含量在黄松田水稻土中开始随铅处理浓度的增大而增加,到铅浓度达700 mg/kg时出现峰值,然后随铅浓度的增加而降低;而在黄红壤水稻土中变化差异不明显。铅处理诱导了水稻中脯氨酸含量和过氧化物酶活性的缓慢上升。种植水稻比未种水稻具有较高的土壤微生物量碳,揭示了水稻生长具有一定的解毒作用。在土壤—铅—水稻相互作用的系统中,土壤酶活性、土壤微生物量和水稻生理指标是较好地反映铅污染的敏感指标,并且相互间存在一定的相关性,其大小因土壤类型而异。     

不同配方生物炭改良盐渍土对小白菜和棉花生长及光合作用的影响

针对盐渍土壤理化性质差、肥料利用率低和作物长势弱的问题,利用不同配方生物炭进行土壤改良。采用盆栽试验的方法,以小白菜和棉花为研究对象,设置5个不同的处理:不施肥(对照CK0)、常规施肥(CK)、常规施肥+生物炭(C1)、常规施肥+生物炭+硝化抑制剂(C2)和常规施肥+生物炭+硫酸钙(C3),研究不同配方的生物炭处理对小白菜和棉花生长及光合作用的影响。结果表明,与常规施肥比较,C3处理效果更明显。小白菜的株高和株重分别增加32.7%和112.0%,叶绿素含量与净光合速率分别提高45.5%与32.9%;胞间CO_2浓度和蒸腾速率分别下降15.0%和59.2%。光谱分析表明,C3处理反射率更高,叶片组织更完好。与CK比较,生物炭处理同样促进棉花生长,显著提高叶绿素含量,降低叶片中丙二醛含量和过氧化氢酶活性,增强抗逆性,减少棉花损伤。同时,降低了棉花叶片中胞间CO_2浓度,提高水分利用率。土壤分析表明,生物炭配施改良剂能显著改善土壤理化性质,与常规施肥相比,C2处理的土壤有机质、速效磷和碱解氮含量分别提高57.3%,22.9%和40.8%,而对土壤速效钾和pH影响较小,C3处理对土壤电导率有较大提高。因此,实践中在改良盐渍土壤时,需注意改良剂的合理施用,防止土壤盐分的进一步积累。     

寿光市耕层土壤养分现状分析

 为摸清寿光市耕层土壤的养分现状,调查并采取全市16个乡镇4083个土壤样品,对其进行土壤的常规分析。结果表明：全市耕层土壤养分总体含量丰富,土壤pH为7.16,碳氮比为8.43,有机质含量中等,为14.70g/kg,全氮含量较丰富,为1.24g/kg,水解氮含量丰富,为126.21mg/kg,有效磷、速效钾含量很丰富,分别为58.23、219.10mg/kg;耕层土壤养分南北地域差别明显,保护地土壤养分显著高于大田土壤;耕层土壤中变异性最大的土壤养分是有效磷,除pH外,其它养分表现为中等程度变异。     

小麦玉米轮作条件下不同生物质炭对土壤腐殖物质的影响

生物质炭是有效的土壤固碳材料.通过1年的田间试验探究了小麦玉米轮作施用花生壳生物质炭和木材生物质炭后盐化潮土腐殖物质(HS)含量及化学结构的变化.试验设置不施肥(CK)、常规单施化肥(T1)、花生壳生物质炭(T2)、木材生物质炭(T3)4个处理.结果表明,与CK和T1处理相比,小麦季和玉米季生物质炭处理的土壤有机碳(s...