AMD污染对稻田土壤氮循环的影响

土壤氮循环是自然氮循环的重要组成部分,稻田土壤正常的氮循环过程对水稻产量及农田生态系统的健康和稳定有着至关重要的作用。而AMD污染是煤矿以及其他含硫矿产资源开采利用地区的普遍问题,为探讨AMD污染对稻田农业生态系统正常氮循环的影响,本文中综述了稻田土壤氮循环的主要环节,正常氮循环的主要影响因素,以及AMD持续污染可能对稻田土壤氮循环的影响,并简单探讨了需进一步开展的方向和内容。     

不同土壤改良剂对土壤养分及烤烟内在品质的影响

为探讨不同土壤改良剂对植烟土壤和烤烟品质的改良效果,设置不施用肥料（CK）和分别施用聚丙烯酰胺（T1）、生物炭（T2）和高碳基有机肥（T3）共4个处理,采用大田试验研究了不同处理对烤烟农艺性状、土壤理化性质、烟叶内在品质和经济性状的影响。结果表明,T3处理烤烟具有更高的生长指标,尤其在最大叶面积上显著高于T1和T2处理,增幅分别为17.06%和14.48%;T3处理土壤电导率显著增高,较T1和T2处理分别提高了83.38%和85.82%;T2处理土壤有机碳含量最高,相比于T1和T3处理,增幅分别为113.60%和53.45%;相比于CK,T3处理土壤细菌数量显著提高了10.44%,真菌数量显著降低17.51%;与CK相比,T2和T3处理显著提高了烟叶总糖、还原糖、钾含量和糖碱比、钾氯比,烟叶氯含量不同程度降低。T3处理下烟叶总糖、还原糖和钾含量较T1处理显著提高了8.22%、12.67%和5.26%;在产量、产值指标上,T3处理较T1和T2处理分别显著提高了14.29%和7.01%、20.81%和12.62%。说明施用土壤改良剂能不同程度提高土壤养分和烟叶内在品质,以高碳基有机肥处理效果最佳。     

天山北坡典型草地土壤呼吸特征及其对环境因子的响应

为揭示天山北坡不同类型草地的土壤呼吸规律,采用土壤碳通量测量系统LI-840A对天山北坡荒漠草原和灌丛草甸土壤呼吸（soil respiration,R_s）日变化和季节动态进行监测,并利用多元回归模型分析温度和水分对草地土壤呼吸的协同影响。结果表明,2种草地类型生长季土壤呼吸速率均表现为日间先增高后降低,夜间较平缓的日变化趋势,日最大排放速率出现在12:00—16:00,最小值出现在6:00—7:00左右;灌丛草甸生长季各个月份的土壤呼吸速率均高于荒漠草原。2种草地类型土壤呼吸速率与温度均呈指数相关;土壤含水量与灌丛草甸土壤呼吸速率的相关性高于与荒漠草原土壤呼吸速率的相关性;土壤呼吸速率受5 cm土壤温度（T）和5 cm土壤含水量（W）的影响显著,荒漠草原土壤呼吸速率与二者之间满足最佳拟合模型R_s=130.515e^0.031TW^2.513,灌丛草甸满足最佳拟合模型R_s =-1.290+0.010T+28.007W+1.199TW。研究结果揭示了荒漠草原和灌丛草甸土壤呼吸的变化规律,为天山北坡草地碳循环研究提供基础数据和理论支持。     

复合肥料对茶叶产量、品质及茶园土壤肥力的影响

为分析不同肥料处理对茶树生长及茶园土壤肥力的影响,以龙井43茶树为供试品种,根据施肥方式不同设置T1（不施肥处理）、T2（控释肥处理）、T3（碳基肥处理）、T4（脲甲醛处理）、T5（茶树专用肥处理）、T6（习惯施肥处理）共6个处理。分析不同施肥处理的茶叶产量、茶叶养分元素含量、茶园土壤肥力和经济效益。结果表明,施用复合肥均可提高茶叶产量及茶梢百芽重。与不施肥处理相比,施用复合肥可明显提高茶叶产量,其中以茶树专用肥处理增产效果最稳定。增加复合肥可以促进茶芽更早萌发,与不施肥相比可提早1周开采,但不同复合肥处理间差异不显著。施用复合肥可明显提高茶叶中N含量,但不同复合肥处理C含量差异不显著。施用复合肥均显著提高了茶园土壤速效养分含量,其中碳基肥复合肥在阻止肥料淋溶损失方面表现较好,其次是茶树专用肥与尿甲醛复合肥,均可提高肥料利用率,减少环境污染。施用复合肥料均可提升茶叶的产量与品质,其中以茶树专用肥效果最佳,且经济效益及养分利用效率均最高;复合肥的过量施用易导致养分淋溶损失。通过分析不同肥料对茶树生长及茶园土壤肥力的影响,旨在为茶园肥料选择提供理论依据,以期提高茶园经济效益。     

强还原土壤灭菌处理对人参连作土壤细菌群落结构及土壤酶活的影响

强还原土壤灭菌（reductive soil disinfestation,RSD）和土壤熏蒸（soil fumigation,SF）是缓解人参连作障碍的常用方法。为研究2种方法对土壤细菌群落和土壤酶活性的影响,采用高通量测序技术和化学分析方法对强还原土壤灭菌加氯化苦熏蒸（RSD+SF）、强还原土壤灭菌加复合菌（RSD+F）、氯化苦熏蒸加复合菌（SF+F）3种方式改良的土壤细菌群落和土壤酶活性进行分析。结果表明,RSD+F组细菌群落多样性与丰富度均最高,SF+F组均最低,3组拥有相同细菌菌属431个。RSD+SF组中,丰富度最高的细菌为Gemmatimonas,其丰富度为9.17%;RSD+F组中丰富度最高的细菌为norank_f_noranko_Gaiellales,其丰富度为8.72%;RSD+F组中丰富度最高的细菌为Bacillus,其丰富度为9.16%;Bacillus为3种方式改良土壤前10种优势菌群中共有的优势菌群。土壤酶活性与土壤细菌群落结构存在显著性关系,随着生长时间的增加,不同方式改良后的连作人参土壤酶活性均具有显著性差异（P<0.05）。由此可知,3种土壤改良方式均能在不同程度地增加有益细菌属的丰富度并提高土壤酶活性,其中RSD+SF组和RSD+F组的有益细菌属数量及土壤酶活性均高于SF+F组。     

条施调酸材料对石灰性土壤调酸及马铃薯锌硼吸收的影响

【目的】研究条施调酸材料的调酸效应及其对马铃薯锌、硼吸收的影响,为调酸材料在马铃薯上的应用提供依据。【方法】以马铃薯为材料,采用田间试验,设置根区施用磷酸一铵（MAP）、硫磺(S)、混合调酸剂(磷酸一铵和硫磺按质量比1∶1混合,MS）,以不施用调酸材料为对照,分析调酸材料施入石灰性土壤后土壤pH值、锌硼有效性以及马铃薯叶片、块茎锌硼含量的变化,研究3种调酸材料根区条施后的调酸效应及对土壤锌硼有效性和马铃薯锌硼吸收的影响。【结果】施入调酸材料能显著降低石灰性土壤pH值,在马铃薯整个生育期调酸效应总体表现为MS＞MAP＞S。施用调酸材料能提高淀粉积累期马铃薯根区土壤有效锌和有效硼含量,MAP、S、MS处理土壤有效锌含量较对照分别提高了58.82%,9.80%和37.25%,土壤有效硼含量较对照分别提高了53.01%,57.83%和61.45%。施用调酸材料后,苗期马铃薯叶片锌、硼积累量分别增加了48.44%~60.83%和40.73%~58.68%,块茎膨大期分别增加了31.43%~39.88%和22.40%~33.06%;在淀粉积累期,MS和S处理马铃薯叶片锌积累量较对照分别降低了51.85%和30.25%,而MAP处理则较对照增加了4.79%,MAP、S、MS处理马铃薯叶片硼积累量较对照分别减少了20.67%,41.78%和38.21%。收获期施用调酸材料后,MAP、S、MS处理马铃薯块茎锌含量较对照分别降低了9.47%,4.94%和14.81%,S、MS处理马铃薯锌积累量较对照分别降低了5.88%和21.08%,而MAP处理提高了30.39%;MAP、S、MS处理马铃薯块茎硼含量较对照分别提高了14.97%,15.51%和63.10%,硼积累量分别提高了67.74%,16.13%和51.61%。【结论】调酸材料降低了石灰性土壤pH值和马铃薯块茎锌含量,但提高了马铃薯块茎硼含量;从调酸效应和马铃薯块茎吸收来看,磷酸一铵与硫磺配施最有利于马铃薯对土壤中微量元素锌硼的利用。     

基于Sentinel-2遥感影像的黑土区土壤有效磷反演

【目的】 土壤养分含量的整体状况对供给作物的生长有着重要意义,对农田土壤速效养分含量的估算是作物生长发育状况评价过程中的关键环节,高光谱遥感技术的发展为区域有机质和土壤养分的动态监测提供了有效的手段。相比传统方法耗时、耗力及测量复杂等缺点,该文提出了基于遥感影像的大面积土壤速效养分含量的精准估算方法,对促进玉米作物的精准施肥和黑土地肥力保护具有重大理论意义。【方法】 文章以东北黑土区的吉林省农安县玉米农田为研究区,基于Sentinel-2遥感影像和土壤有效磷含量实测数据,利用偏最小二乘回归方法构建土壤有效磷含量的反演模型,最终获取土壤有效磷含量的空间分布图,实现了黑土区土壤有效磷含量的大面积、快速、精准估算。【结果】 Coastal aerosol波段（海岸/气溶胶波段）、可见光波段及红边波段与土壤有效磷含量的相关性较强,模型的决定系数R²为0.649、均方根误差为2.44 mg/kg。【结论】 利用偏最小二乘回归模型估算所得土壤有效磷含量空间分布情况与其空间插值结果相一致,从空间分布情况上看,农安县西北部的土壤有效磷含量最高,东北部的土壤有效磷含量高于中部与南部地区;模型估算的土壤有效磷含量均值为18.08 mg/kg,空间插值的土壤有效磷含量均值为17.63 mg/kg。由此可见,该研究所建立的土壤有效磷估算模型具有一定的准确性与可靠性。     

施磷对灌耕风沙土磷含量及形态的影响

【目的】探究不同磷肥品种及施用方式对灌耕风沙土磷素形态及有效性的影响,为不同磷肥在土壤中的合理施用提供理论依据。【方法】利用灌耕风沙土进行为期120 d的室内土壤培养试验,试验共设6个处理,分别为不施磷肥对照(CK)、重过磷酸钙基施(TSP)、磷酸一铵基施(MAP-B)、聚磷酸铵基施(APP-B)、磷酸一铵滴施(MAP-D)和聚磷酸铵滴施(APP-D),分别测定不同处理土壤有效磷和各形态无机磷的含量,并分析120 d时土壤有效磷与各形态无机磷含量的相关性。【结果】在0~5 cm土层,磷肥滴施处理（MAP-D、APP-D）的土壤有效磷含量显著高于其他处理;而在5~10和10~20 cm土层,磷肥基施处理（TSP、MAP-B和APP-B）的土壤有效磷含量显著高于其他处理(P<0.05)。与CK和APP-D处理相比,TSP、MAP-B和APP-B处理均显著增加了0~20 cm土层有效磷含量,但这3种磷肥处理间无显著差异。与CK相比,施磷处理均能不同程度地增加各土层土壤无机磷总量。0~5 cm土层MAP-D和APP-D处理无机磷总量显著高于5~10和10~20 cm土层,而TSP、MAP-B和APP-B处理对0~20 cm土层土壤的无机磷总量无显著影响。磷肥滴施处理下,Ca₂-P、Ca₈-P和Al-P的比例随土层深度的增加而降低,而磷肥基施处理能显著提高耕层土壤中Ca₈-P和Al-P的比例。在0~5 cm土层,土壤有效磷含量与Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和Ca₁₀-P含量之间呈显著的正相关关系(P<0.05);在5~10和10~20 cm土层,土壤有效磷含量与Ca₂-P、Al-P和Fe-P含量之间呈显著的正相关关系(P<0.05)。【结论】在本试验土壤条件下,磷肥滴施处理后仅能显著提高0~5 cm土层土壤有效磷含量,而磷肥基施处理可以提高整个耕层（0~20 cm）土壤中的有效磷含量,建议滴灌棉田通过基施价格相对较低的重过磷酸钙,可以人为扩展磷肥在土壤中的分布深度。     

等高反坡阶措施下玉米水分利用效率对坡耕地土壤水分变化的响应

【目的】探明坡耕地等高反坡阶措施下作物水分利用效率对土壤水分变化的响应,为云南坡耕地作物种植提供科学依据。【方法】以玉米为供试材料,在2019－2020年进行大田试验,设置等高反坡阶措施（2个不同坡度布设等高反坡阶的坡耕地样地）与原状坡耕地无处理（1个未扰动的对照样地）两种处理方式,通过野外定位监测方法,分别在玉米播种前及拔节期、抽雄期、吐丝期、灌浆期和成熟期,使用时域反射仪（TDR-300）在坡上、坡中、坡下3个坡位随机选点测定0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm和30～40 cm土层的土壤体积含水率,并分析作物群体光合势（LAD）、叶片瞬时水分利用效率(LWUE)的相关响应。【结果】等高反坡阶措施下玉米群体光合势（LAD）高于对照样地,其中以坡中促进效果最为显著,平均增幅为19.3%,且在生长后期保持相对较高的LAD并持续较长时间;等高反坡阶样地玉米蒸腾速率（T_r）与对照样地无显著差异,但净光合速率（P_n）、叶片瞬时水分利用效率（LWUE）均高于原状坡耕地样地;等高反坡阶样地土壤水分表现为坡中＞坡下＞坡上,布设该措施后土壤水分增高,平均增幅为24.4%,同时提高了土壤水分有效性以及中效水和易效水的占比(90%);LWUE与P_n、LAD呈极显著正相关（P<0.01）,与土壤体积含水率呈显著正相关（P<0.05）。通径分析表明,P_n和土壤体积含水率对玉米LWUE起主导作用,等高反坡阶措施可以提高P_n和土壤水分,进而获得较高的LWUE。【结论】布设等高反坡阶措施可以提高坡耕地土壤水分,使玉米叶片维持较高的光合作用并保持最佳的生理状态,可以提高作物叶片瞬时水分利用效率并促进玉米生长发育,进而为玉米干物质生产奠定生理基础。     

萝卜对土壤中全氟辛酸赋存形态影响及吸收特征

为探讨植物种植对土壤中全氟辛酸（Perfluorooctanoic acid,PFOA）赋存形态影响及吸收特征,以根系发达的萝卜为代表性植物,通过盆栽试验,探究了不同浓度PFOA污染土壤中萝卜的生长、对PFOA的吸收利用及土壤中PFOA形态分布的变化。结果表明：萝卜的种植会显著改变土壤中PFOA的赋存形态,且存在浓度差异。与无种植组相比,种植萝卜显著提高了低浓度土壤中的PFOA有机结合态比例（12%）、降低了残渣态比例（10.5%）;显著降低了高浓度土壤中PFOA的可脱附态比例（4.9%）。萝卜可从土壤中富集PFOA,且地上部（茎、叶）富集能力显著高于地下部。低浓度（0.2 mg·kg^-1）PFOA暴露显著降低萝卜生物量,但高浓度（5 mg·kg^-1）并未对生物量产生显著影响。研究表明,萝卜种植可以改变污染土壤中PFOA的形态分布,进而影响PFOA对人类健康及环境的潜在风险。