中国酸性土壤利用的科学问题与策略

中国土壤酸化呈现出全国普遍发生的趋势,对作物产量、农产品品质和生物多样性造成不利影响。自20世纪50年代以来,我国在酸性土壤方面开展了大量工作,取得显著成效,但因我国酸性土壤分布详情不明、土壤酸化机制存在争议、耐逆作物品种缺乏、作物酸害阈值不清、改良产品及技术落地性差等问题,酸性土壤利用仍受到极大限制。针对上述问题,绘制了新的中国土壤酸碱度图,明确了我国酸性土壤的分布详情,讨论了土壤酸化机制特别是氮肥与土壤酸化之间的关系,论述了土壤酸化的危害,解析了植物和微生物对酸性土壤的响应和适应机制,提出了分区分级分类改良、酸度改良和肥力提高并重、有机无机肥配施、发展特色农业等酸性土壤改良和利用策略,建议进一步加强酸性土壤新型改良剂、作物酸害阈值、氮肥高效利用、中微量元素、耐逆作物育种和土壤酸化模型等方面研究,以期为酸性土壤可持续利用提供支撑。     

不同基因型玉米耐铝特性比较

以相对根伸长率为指标,对26个玉米基因型进行耐铝特性筛选。结果表明:26个供试基因型中,农大4967相对根伸长率最大,郑单2201相对根伸长率最小。比较了铝处理下农大4967、郑单2201根尖铝和胼胝质含量,发现农大4967根尖铝和胼胝质含量显著小于郑单2201。苏木精染色及桑色素荧光染色观察表明,农大4967根表和横切面铝的分布都低于郑单2201,且铝主要积累在根表。以上结果表明,农大4967为铝耐受型基因型,郑单2201是铝敏感型基因型,玉米耐铝机制以外排机制为主。     

镁缺乏对黄瓜苗期生长及矿质营养吸收的影响

通过水培试验研究了镁缺乏对黄瓜苗期生长及磷、钾、钙、镁、铜、锰、铁和锌在根和叶片中含量的影响.结果表明:(1)缺镁显著降低黄瓜根、茎和叶干质量;(2)缺镁对根部磷含量没影响,但显著增加叶片中磷含量,达到2.11％;对根和叶片中钾含量没影响;显著增加根和叶片中钙含量,叶中钙含量可达73.7 g/kg;(3)缺镁显著增加了根和叶片中锰、铁、锌含量,尤其是根部的锰、铁和叶片中的锰、锌分别为对照的2倍以上;缺镁虽显著增加叶片中铜含量,但对根部铜含量无显著影响.     

不同磷水平对红壤溶液中锰、铝、镁和钙浓度变化以及小麦生长的影响

为了探明不同磷水平对红壤中土壤溶液主要金属离子变化的影响以及小麦对磷的响应,确定红壤中小麦适宜的施磷水平,采用原位提取土壤溶液和比较生物量的方法,监测了短期内红壤溶液中主要金属离子浓度变化及小麦生物量的变化。结果表明:碳酸钙的加入可以显著升高酸性红壤的p H,土壤溶液中铝、锰和镁浓度显著低于未加碳酸钙处理;800 mg/kg磷处理后铝、锰、镁和钙的浓度要比未加磷处理分别至少降低47%、44%、37%和33%。随着施磷量的增加,小麦在200 mg/kg磷处理时积累的生物量最大,随后磷增加,小麦生物量反而降低。而加碳酸钙处理小麦地下部生物量随着施磷量增加则降低。结果表明碳酸钙不仅可以有效升高土壤p H,降低土壤溶液铝浓度,还降低土壤溶液中锰的浓度。磷的加入同样可以降低锰和铝的浓度,缓解铝和锰毒害。红壤中生长小麦的适宜施磷量为200 mg/kg。     

铵态氮/硝态氮对水稻铝吸收的影响及其机制研究

选用两个水稻品种武运粳7号（耐铝品种）和扬稻6号（铝敏感品种）作为实验材料,利用水培试验,通过长期和短期处理相结合的方式研究了NH4+-N和NO3--N对水稻Al吸收的影响及其作用机制。结果表明,与NH4+-N相比,NO3--N促进了水稻对Al的吸收。而且随着NO3--N浓度的提高,水稻根中Al含量显著增加,随着NH4+-N浓度的提高,水稻根中Al含量显著降低。这些结果表明NH4+-N和NO3--N对水稻Al吸收的影响具有浓度效应。当向Al溶液添加pH缓冲剂后,NH4+-N和NO3--N对根尖Al累积的影响变小,表明NH4+-N和NO3--N处理下溶液pH的变化可能是NH4+-N和NO3--N对水稻Al吸收影响不同的一个原因。     

高铝低磷胁迫对胡枝子生长及矿质元素吸收的影响

限制酸性土壤作物生长的最重要、最普遍的因子是Al3+ 的毒害和 P 的缺乏.本文用溶液培养试验研究两种不同生态型的二色胡枝子在高Al低P胁迫下的矿质营养元素积累情况.试验表明,江西胡枝子比河北胡枝子更耐低 P 低 pH 的生长环境,但两者间耐Al性无显著差异;100 μm/L Al 处理显著地抑制了两种胡枝子对 Ca 的吸收,降低了根系 Mg 的积累量,对植株的 K、P、Fe、Zn、Cu 含量没有显著影响;低 P 处理没有显著降低两种胡枝子对 Ca、K、Fe、Zn、Cu 和江西胡枝子对 Mg 的吸收,但是低 P 处理显著降低了河北胡枝子对 Mg 的吸收和转运.二色胡枝子植株吸收的 Al 主要积累在根部,地上部分Al含量仅是根系的1% 左右.     

控释肥料在华北潮土小麦–玉米轮作体系中的施肥效应

通过大田试验,研究了华北潮土区控释肥料对小麦–玉米轮作体系下作物产量、氮素平衡及土壤氮素残留的影响。结果表明:相比常规施肥处理(CK),减氮20%并配施20%控释肥处理(CRF20%)在玉米季的产量和总生物量都无显著下降,而在麦季时则有一定减产,但产量高于单一减氮20%处理(–N20%)。由于无需追肥,CRF20%处理在玉米季的相对收益分别比CK和–N20%处理多581和1 896元/hm2,在麦季时则和CK处理基本持平。CRF20%处理能减少氮素的盈余量,维持氮素输入和输出的表观平衡,特别是在玉米季中,氮素的盈余仅为4.6 kg/hm2。同时,玉米-小麦季后CRF20%处理下的耕层土壤中可维持较高的氮素水平,减少氮素的损失。     

农作物秸秆浸提液对丛枝菌根真菌侵染番茄幼苗的影响研究

本研究采用水稻、小麦、玉米、大豆和番薯5种农作物秸秆,制成水浸提液与AM真菌结合施用,研究秸秆浸提液对AM真菌作用效果的影响,同时分析了5种秸秆浸提液的化学组分。结果表明,水稻、小麦、玉米和番薯秸秆浸提液显著提高了AM真菌对番茄根系的侵染,其中水稻秸秆浸提液处理的番茄生物量及地上部磷含量都有显著增加。经过GC-MS测定得到的各秸秆浸提液化学组分主要为酚酸类物质,这些物质可能对AM的调节发挥重要作用。     

乙二醇二甲基丙烯酸酯原位聚合对杨木力学性能的改善1）

选用具有不饱和双端基的乙二醇二甲基丙烯酸酯（ EGDMA）作为改性剂,通过其在杨木多孔细胞腔结构中的原位聚合对木材的力学性能进行改良,以期赋予杨木高附加值用途。 SEM观察和FTIR分析表明,EGD-MA单体在木材细胞腔中原位聚合成聚合物,并均匀填充细胞腔;EGDMA聚合形成的聚合物冲击断面呈韧性断裂状态。 EGDMA聚合制得的木材—聚合物复合材料的冲击韧性、顺纹抗压强度、弹性模量、硬度分别较杨木未处理材提高了137％、60％、78％和147％。     

南方红壤地区耐低磷柱花草基因型筛选

在盆栽条件下,采用低磷下产量和减少磷肥施用量后产量降低幅度2个指标,并结合低磷下磷吸收能力和利用能力,对我国南方红壤区种植的14个柱花草基因型的耐低磷特点进行了分析.结果表明,14个基因型中,Z13是比较稳定的耐低磷基因型,而Z19和Z29是较不耐低磷的基因型;与Z19和Z29相比,Z13之所以耐低磷主要是由于其在低磷下对磷的吸收能力比较强.