高寒阴湿区玉米平衡施肥技术研究

试验结果表明,玉米平衡施肥可促进其生长发育,改善群体结构和经济性状,施钾可增加穗粒数和粒重,施磷可促进穗分化,降低穗位高,增加双穗率.P、K单施或配施较CK增产16.9%～24.0%,施P较不施P增产10.7%～12.5%,增收1 283.6～1 717.5 元/hm2,施P增产玉米10.2～10.9 kg/kg,产投比3.3～5.5;施K较不施K增产5.8%～12.2%,增收473.1～1 559.8 元/hm2;施K增产玉米5.3～33.6 kg/kg,产投比1.5～14.9.该区种植玉米在施N 225 kg/hm2、S 75 kg/hm2基础上,适宜的P、K肥施用量为P2O5 120 kg/hm2、K2O 45～90 kg/hm2,即P∶K=2.7∶1.0～2.0.     

基于典范对应分析的河西绿洲灌区土壤盐渍化特征

【目的】探讨河西绿洲灌区盐渍化土壤全盐(TS)、pH值与盐分离子的数量关系及其对盐碱地类型、分布的影响.【方法】在河西绿洲灌区的甘州区和临泽县选择典型区域取样,运用常规统计学和典范对应分析方法,研究了土壤TS、pH值、盐分离子的剖面分布、数量关系和影响因子.【结果】剖面中的阳离子以Ca2+和Na+为主,阴离子以SO42-为主,土壤pH介于8.55~8.63.不同土层内,K+与Mg2+、Ca2+与SO42-始终有较好的关联性,Na+与Cl-在0~20cm和40~100cm土层、SO42-与Na+在20~40cm土层、K+与Na+在40~80cm土层有较好的关联性.在0~100cm全剖面上,pH的空间分布受HCO3-和Na+的影响较大,TS受SO42-、Cl-和Ca2+的影响较大.分层与全剖面的情况有所不同,0~20cm土层内TS和pH的空间分布主要受控于SO42-含量,20~40cm土层内受Cl-、Na+-、Ca2+和SO42-共同影响,40~60cm和60~80cm土层内K+是主要影响因素,80~100cm土层内主要受控于K+和Mg2+含量.CCA第1排序轴反映了TS的变化情况,第2轴反映了pH的变化情况,第1轴特征值在0.57~0.74,解释方差在41.5%~52.4%;第2轴特征值在0.35~0.62,解释方差在36.2%~45.7%,TS是决定项目区盐碱地类型和分布的主要因素.【结论】该区土壤为轻度至重度盐化,剖面土壤盐分呈"T"型分布,具有明显的表聚特征.     

黄瓜连作对土壤微生物多样性和酶活性的影响

在相同管理措施下对日光温室黄瓜不同连作年限土壤微生物种类和数量以及酶活性的变化进行了分析。结果表明,随着连作年限的增加,土壤细菌数量和放线菌数量均呈先增加后降低的趋势,连作10 a时达到最高,随着连作年限的进一步延长又逐渐降低;真菌数量持续增加。土脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性均呈先增加后降低的趋势,在连作8～10 a时达到最大,土壤过氧化氢酶活性呈连续降低的趋势。在黄瓜生长季节,随着生育期的推移,3种土壤微生物的数量和5种土壤酶的活性均呈先上升后降低的趋势,3—4月份达到最大。     

甘肃引黄灌区玉米茬耕层土壤状况调查

在甘肃引黄灌区选择60个典型玉米地,对其土壤耕层状况进行了调查分析。结果表明,甘肃引黄灌区玉米地平均耕层深度为22.5 cm,比我国土壤平均耕层(16.5 cm)高6.0 cm,犁底层平均厚度为9.1 cm。0～40 cm土层容重在1.36 g/cm~3左右,孔隙度在48.5%左右。0～45cm土壤紧实度200～2 450 kPa,靖会灌区显著高于其他灌区,景电、兴电、刘川灌区相差不大。土壤有机质含量为12.94～15.64 g/kg,全氮含量为0.84～1.24 g/kg,碱解氮含量为47.14～60.56 mg/kg,速效磷含量为14.28～33.57 mg/kg,速效钾含量为156.50～185.84 mg/kg,除速效磷和速效钾含量较高外,其它指标均属于中等偏下水平。     

磷石膏的农业应用及其安全性评价

通过盆栽试验,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法进行评价,分析了磷石膏及其施入土壤后土壤重金属(Cd、Hg、Pb、Cr、As)污染指数的变化。试验结果表明:在磷石膏较低施量水平下,大豆生物产量与籽粒产量较高。磷石膏符合《农用污泥污染物控制标准》GB4248-84,施用不会引起土壤重金属的污染,连续多年施用应按照安全施用年限确定合理施用量。施磷石膏3000kghm-2大豆籽粒各指标处于优良范围内,而秸秆分别受到Cd、Hg的轻度污染和重度污染。施磷石膏12000kghm-2大豆籽粒受到Cd的轻度污染,秸秆分别受到Cd、As的轻度污染,Hg的重度污染,大豆秸秆富集重金属的能力强于籽粒,综合比较1500～3000kghm-2为安全施用水平。     

长期施肥对河西绿洲灌漠土作物产量及土壤养分自然供给能力的影响

为提高甘肃河西绿洲粮食高产、稳产、高效生产能力及土壤养分资源管理水平,通过设置于甘肃河西绿洲长达25年(19822~006年)的长期肥料定位试验,研究长期施肥对作物产量及土壤养分供给能力的影响。结果表明:连续25年不施用任何肥料或单施氮肥,会导致农田土壤生产能力严重衰退;氮、磷或氮、磷、钾肥配合施用能使作物持续高产、稳产;随试验年限的延续,磷肥、有机肥增产效应逐渐积累,并表现出良好的渐进性和持续性;钾肥在试验开始后最初6年(19821~987年)无显著增产效应,中期具有一定的增产作用(19881~992年),后期14年(19932~006年)显著增产。土壤磷素自然供给能力随试验年限的延续逐渐减小,而钾素的自然供给能力相对稳定。     

基于典范对应分析的甘肃引黄灌区土壤盐渍化特征研究

【目的】研究甘肃引黄灌区耕地土壤全盐量（TS）、pH和盐分离子组成的空间分布特征及数量关系,并探讨它们之间的相互关系、影响程度以及对盐碱地类型、分布的影响。【方法】以兴电和景电两个典型灌区为研究取样区,样点布局既涵盖了上游新垦盐碱荒地、中游轻度盐渍化耕地、下游中重度盐渍化耕地和弃耕盐碱荒地,又兼顾了耕地土壤盐渍化类型（硫酸盐型、氯化物-硫酸盐型、硫酸盐-氯化物型）和程度（轻度、中度、重度）的差异。运用常规统计学方法研究了土壤TS、pH、盐分离子的剖面分布特征,运用典范对应分析方法（CCA）研究了土壤TS、pH与盐分离子含量之间的数量关系及各土层TS、pH、盐分离子与研究对象前2个CCA排序轴的相关系数、特征值和解释方差。【结果】甘肃引黄灌区耕地土壤为轻度至重度盐化,0-40 cm土层含盐量随土层深度的增加而降低,40-80 cm土层含盐量随土层深度的增加而增加。剖面中的阳离子以Na+为主,阴离子以SO42-为主,土壤pH介于7.93-9.98之间。不同土层内,K+与HCO3-、Ca2+与Mg2+始终有较好的关联性,Na+与Cl-之间的关联性越往下层越强,SO42-与Na+之间主要是负相关,K+与Na+以及SO42-、Cl-、HCO3-之间的关联性不强。在0-100 cm全剖面上,pH的空间分布受HCO3-的影响较大,TS受Na+、Cl-、SO42-的影响较大。分层与全剖面的情况有所不同,0-20 cm土层内TS和pH的空间分布主要受控于SO42-含量,20-40cm土层内主要受控于Cl-和Na+含量,40-60 cm土层内受Ca2+、Mg2+、SO42-和HCO3-的共同影响,60-80 cm土层内Mg2+是主要影响因素,80-100 cm土层内主要受控于Mg2+和Cl-。CCA第1排序轴反映了TS的变化情况,第2轴反映了pH的变化情况,第1轴特征值在0.53-0.70,解释方差在38.7%-57.7%;第2轴特征值在0.36-0.64,解释方差在30.6%-44.7%。【结论】甘肃引黄灌区的盐渍化耕地中同时存在盐分表聚和底聚两个过程,上游新垦盐碱荒地和中游轻度盐渍化耕地以底聚为主,下游中重度盐渍化耕地和弃耕盐碱荒地以表聚为主。60-80 cm的泥质胶结砂层含盐量高达93.7 g•kg-1,对水盐运移和盐分离子分布产生了重要影响,是造成灌区发生土壤次生盐渍化的主要原因之一。盐渍化耕地的钠质化现象只在重度次生盐渍化区发生,TS、Na+和SO42-是决定项目区盐碱地类型和分布的主要因素。典范对应分析通过箭头连线的长短、所处的象限、箭头之间的夹角以及与角符号间距离的远近等,在CCA二维排序图上可以直观地给出各盐分离子之间以及土壤TS、pH值与盐分离子之间的关系,并通过各土层TS、pH、盐分离子与研究对象前2个CCA排序轴的相关系数、特征值和解释方差等,来确定不同土层的主控因子和影响甘肃引黄灌区盐碱地类型和分布的主要因素,是一种更加科学的区域盐碱地特征及改良利用情况评价方法。     

10个玉米品种对甘肃引黄灌区盐碱地的适应性分析

研究比较了甘肃引黄灌区主栽玉米品种沈单16号与引进的10个玉米品种对盐碱地适应性。结果表明,与沈单16比较,敦玉2号增产最为明显,KWS 2564、甘鑫吉祥1号的增产不明显,其他品种都有不同程度的减产。从籽粒变异系数分析,变异系数高的品种受盐分胁迫后的适应性较差。种植敦玉2号土层的离子含量较其他品种的低,种植KWS 2564、甘鑫吉祥1号的土层离子含量也较低。敦玉2号无论是在耐盐碱以及稳产方面均有优势,可作为耐盐碱玉米品种在当地种植推广。     

绿洲盐化潮土施镁对玉米幼苗生长、活性氧自由基代谢和锌营养的影响

【目的】甘肃河西走廊绿洲盐化潮土地玉米缺锌现象非常普遍,土壤镁含量高通常被认为是造成土壤和作物缺锌的重要因素之一,本文探讨了绿洲盐化潮土锌、镁之间的关系。【方法】采用盆栽模拟试验方法,以硫酸镁为原料,设加入Mg2+0、74、147、221、515 mg/kg,形成交换性Mg含量分别为287.3、349.2、411.6、487.9、755.2 mg/kg的混合土壤,来模拟绿洲盐化潮土含镁量低、较低、中等、较高、极高5种类型。在玉米生长期间浇灌去离子水,用重量法控制水分的供应。玉米生长45 d收获,测定株高后,采集心叶下第二个叶片鲜样用于测定叶绿素含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。植株分地上部和根系,烘干粉碎后用于测定锌的含量。【结果】1)较高和极高的土壤交换性镁抑制玉米幼苗的生长。镁加入量为22l mg/kg,土壤交换性镁含量达到487.9 mg/kg时,玉米植株矮小,生长已受到胁迫,加入量为515 mg/kg,土壤交换性镁含量达到755.2 mg/kg时,玉米株高显著降低了14.5%,植株叶缘焦枯,个别植株叶片出现白色条纹,表现出明显的镁中毒症状和典型缺锌症状。2)随施镁量的增加或土壤含镁量水平的提高,玉米地上部和地下部的干重分别降低了11.9%~38.3%和4.6%~23.0%,茎叶干重的降低幅度明显高于根系。3)随施镁量的增加或土壤含镁量水平的提高,玉米叶片叶绿素含量降低了9.4%~45.9%,用量达到515 mg/kg时几乎降低了一半,导致地上部叶片出现枯黄。叶片SOD、POD、CAT活性都是先升高再迅速降低,峰值分别出现在147 mg/kg、74 mg/kg和147 mg/kg,用量达到515 mg/kg时分别降低了49.75%、48.06%和32.21%;MDA含量始终呈增加趋势,增幅在20.39%~183.58%。4)施镁显著降低了玉米幼苗的锌含量和吸收量,但对茎叶和根系的抑制程度不同。与不施镁处理相比,茎叶锌含量降低了4.05%~57.09%,吸收量降低了15.41%~73.55%;根系锌含量降低了7.55%~18.99%,吸收量降低了11.62%~37.40%,不管是锌含量还是吸收量,根系的降低幅度都明显低于茎叶。这也导致锌从根系向地上部的转运显著降低,施镁147 mg/kg时锌的转运率还有46.60%,施镁515 mg/kg时只有34.55%,仅达到不施镁水平的62%。5)随着施镁量的增加或土壤含镁量水平的提高,土壤有效锌含量也显著降低,降幅在11.4%~46.6%,特别是施镁515 mg/kg,土壤交换性镁含量达到755.2 mg/kg时,土壤有效锌含量已降至0.47 mg/kg,超过了土壤缺锌临界值(DTPA-Zn0.5 mg/kg)。【结论】绿洲盐化潮土上的玉米缺锌问题与土壤含镁量水平密切相关,随着施镁量的增加,玉米幼苗的生长受到抑制,株高、干重、叶片中的叶绿素含量和SOD、POD、CAT活性都显著降低,MDA含量显著增加。施镁抑制了玉米幼苗对锌的吸收,对茎叶的抑制程度明显高于根系,导致锌从根系向地上部的转运率显著降低。施镁降低了土壤有效锌含量,用量达到515 mg/kg时,土壤有效锌含量已低于缺锌临界值。     

耕作方式对灌耕灰钙土耕层物理性质和玉米产量的影响

为探讨不同耕作措施对甘肃引黄灌区灰钙土土壤物理性状和玉米产量的影响,于2014—2017年在连续翻耕8 a的玉米田设置翻耕（CT）、旋耕（RT）、深松（ST）、免耕（NT）等4个单一耕作处理和翻耕-免耕（CT-NT）、深松-免耕（ST-NT）等2个轮耕处理。结果表明：RT处理0～10 cm和10～20 cm土层容重4个年度均是最低,与CT处理相比,第4年（2017）显著降低了8.70%和5.56%（P<0.05）;ST、NT、CT-NT、ST-NT处理20～30 cm和30～40 cm土层土壤容重随年份呈降低趋势,与CT处理相比,第4年（2017）显著下降了4.38%、3.16%、9.25%、7.54%和11.11%、5.56%、6.00%、11.11%;CT和RT处理显著降低了0～20 cm土层孔隙度,与CT相比,ST、CT-NT、ST-NT处理20～30 cm和30～40 cm土层土壤孔隙度在第4年（2017）显著增加了4.42%、9.60%、7.78%和14.18%、7.51%、14.18%;不同耕作处理均可降低0～45 cm土层土壤紧实度,与试验前（2014）相比,ST和...