施用生物炭对重金属污染农田土壤改良及玉米生长的影响

为了解生物炭的农业环境效应,采用大田试验,研究了不同生物炭施用量(0、5、10、20、30 t·hm-2)对韶关仁化县矿区周边重金属污染农田土壤理化性质、玉米(粤甜9号)生长状况、产量及重金属累积等的影响。结果表明:与对照(CK)相比,生物炭显著提高土壤pH值和有机质质量分数,其提升幅度随施用量的增加而升高,而土壤阳离子交换量随施用量的增加先升高后降低;生物炭施加量达到30 t·hm-2时,土壤速效钾含量是CK处理的3.1倍,但不同生物炭施用量对土壤碱解氮含量的影响没有显著性差异;不同用量生物炭均能降低土壤Pb和Cd的含量,降低幅度分别为11.3%和23.9%。各处理均能有效降低Pb、Cd在玉米粒、玉米芯、玉米叶和玉米秆中的累积。当施用量为20 t·hm-2时,玉米粒中Pb的含量降低幅度达49.4%,Cd的降低幅度达45.4%;生物炭对玉米的增产效果随施用量的增加而增加,分别为CK的1.75、6.16、8.84倍和8.90倍。综上所述,生物炭通过提高土壤pH值和有机质含量,实现了对南方酸性土壤的改良,对玉米产量具有促进作用,可降低污染土壤重金属的生物有效性。     

翻压不同量紫云英配施减量化肥对土壤肥力和水稻产量的影响

在豫南稻区,通过田间试验研究了翻压不同量紫云英配施减量化肥对土壤肥力和水稻产量的影响。本研究在化肥减量20%和40%条件下,将紫云英翻压量设22.5、30、37.5、45 t/hm~24个水平,另设仅施用100%化肥处理作为对照。结果表明,与对照相比,减施20%和40%化肥配施紫云英可使土壤碱解氮分别增加14.4%~20.9%和13.5%~26.5%,有机质分别增加4.5%~10.8%和4.2%~8.2%,差异均达到显著水平。水稻产量随着紫云英翻压量的增加出现先升后降趋势,在减量20%化肥条件下,翻压30 t/hm~2紫云英时水稻产量最高,比对照增产16.7%,差异极显著;而在减量40%化肥条件下,翻压37.5 t/hm~2紫云英时水稻产量最高,比对照增产15.3%,差异极显著;与对照比较,翻压紫云英极显著提高了水稻有效穗,但每穗实粒数较对照有所降低。     

猪场废弃物对Cd超标土壤生菜生长及Cd含量的影响

为了比较同一猪场废弃物对Cd超标土壤生菜生长及其Cd含量的影响,从广东省博罗县某规模化养猪场同时采集猪粪、沼液与沼渣,通过在Cd超标土壤中添加不同用量猪场废弃物(按每千克土壤0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g氮用量计算)的盆栽试验(连续2茬生菜),研究生菜生物量与Cd吸收对这3种废弃物的响应关系。结果表明:猪场废弃物种类或用量均显著影响生菜地上部的生物量,其贡献大小为废弃物用量废弃物种类;第1茬生菜生物量随猪场废弃物用量的增加而降低,第2茬生菜生物量与沼液或沼渣用量之间呈"Λ"形关系,但随猪粪用量增加而显著提高。猪场废弃物种类和用量均显著影响生菜地上部Cd含量,其贡献大小为废弃物种类废弃物用量。猪粪与沼渣降低生菜Cd含量,沼液提高生菜Cd含量;生菜Cd含量随猪粪用量增加而显著降低,随沼液用量增加而显著提高。生菜Cd含量的变化主要受生物量稀释效应的影响(猪粪处理第1茬例外),每千克该土壤的沼液、猪粪、沼渣用量分别≤370 m L、10 g、15 g时,生菜正常生长。     

中微量元素肥料不同用量对超级稻品种倒伏及产量的影响

为了明确中微量元素肥料(主要成份Ca O、MgO、SiO_2和ZnO含量分别为20%、12%、10%和3%)不同用量对超级稻抗倒伏能力和产量形成的影响,于2014年早、晚季以超级稻品种天优3618为材料,设置4个用量水平(F0,对照,全生育期不施用,F1、F2和F3用量分别为25 kg/667 m~2、50 kg/667 m~2和75 kg/667 m~2)进行大田试验,研究中微量元素肥料施用对水稻的茎秆抗折力、形态结构和产量形成的影响。结果表明,中微量元素肥料的施用显著降低了早晚稻的倒伏指数和重心高度,与对照相比,F1和F2处理分别使水稻的倒伏指数和重心高度下降10.50%、8.37%和2.56%、2.22%;显著提高了水稻的单株和单茎抗折力、节间抗折力、节间的鲜质量百分比和茎壁厚度,分别较对照平均提高10.78%、13.49%、12.33%、11.93%和4.81%;同时基部不同节间对中微量元素肥料的响应存在差异,其中第2节间倒伏指数的下降幅度较第3节间多5.51个百分点,而第2节间的鲜质量百分比、鲜质量/干质量、茎壁厚度和粗度则分别多增加3.55个、2.41个、0.98个和0.19个百分点;中微量元素肥料的施用也有利于水稻产量的形成,但除成穗率和抽穗期绿叶面积外,其他指标各处理与对照的差异并未达显著水平。上述结果表明,中微量元素肥料能提高水稻的抗倒伏能力,有利于水稻产量的形成,其适宜用量为25~50 kg/667 m~2。     

控释氮肥一次施用对小麦群体调控及养分利用的影响

为探讨控释氮肥一次性施用对小麦生长、产量和养分利用的影响,在田间进行了两年定位试验,与普通氮素一次施用和优化施肥进行对比,研究了生物可降解型控释氮肥在氮素释放特征、小麦群体调控、养分积累与利用、土壤氮素残留与排放等方面的作用效果。结果表明,与普通氮肥一次施用[OPT(N)]以及优化施肥(OPT)相比,控释氮肥(CRF)一次施用可有效调控小麦春季分蘖群体,使分蘖成穗率分别提高7.6%和1.5%,分别增加实收产量18.7%和-0.3%;控释氮肥的氮素释放特点与小麦植株氮吸收规律相吻合,氮素积累量相比OPT(N)提高了24.5kg·hm~(-2),且提高氮素向籽粒的转运比例,氮肥利用率比OPT(N)处理高11.7个百分点;施用控释氮肥降低了收获期土壤硝态氮残留以及生长季N_2O排放(比OPT减少22.7%),减少了氮向土壤深层淋溶和向大气排放的环境风险;相比农民习惯施肥,在减氮87kg·hm-2的水平下,80%CRF处理亦可实现增收减排的目标。在现代农业轻简化生产趋势下,冬小麦控释氮肥一次性施用技术有望以节本稳产增效的优势进行推广应用。     

节杆菌YB6发酵滤液稳定性测定及其对盆栽番茄青枯病的防治效果

节杆菌YB6 (Arthrobacter spp.)为番茄青枯病拮抗菌株,其发酵滤液稳定性测定结果表明,该发酵滤液对热、酸碱及蛋白酶K敏感,在60益及其以上温度失去抑菌活性;强酸强碱条件和蛋白酶K浓度1.5 mg/mL以上均会使其活性显著下降;对光照和紫外线稳定,5 h紫外线照射和35 000 lx光照条件下抑菌活性无显著变化。抗菌谱研究显示,对测试的8种病原菌均有抑制效果,其中对甘蔗黑粉病和小麦赤霉病抑制效果较强,抑菌率分别达88.6%和80.2%。以蘸根对番茄青枯病的防效最好,其防治率达到65.0%。     

微生物肥料研究及其在耕地质量提升中的应用前景

微生物肥料是农用生物制品的重要一员,在可持续农业发展和绿色农产品生产中具有极其重要的作用。近年来,我国微生物肥料研究与产业化发展迅速,微生物肥料产业基本形成,但也面临着不少制约因素。同时我国耕地质量形势不容乐观,应用微生物肥料是耕地质量提升的不可或缺的技术措施。综述了我国微生物肥料研究及产业化发展的现状以及在提升耕地质量上的应用前景,并指出了微生物肥料今后研究及产业化发展的重点方向。     

基于不同终点测定土壤中Zn的毒性阈值及其田间验证

利用Log-logistic剂量-效应函数模型,在实验室条件下分别利用大麦根伸长、西红柿及小白菜生长毒性及基质诱导硝化毒性测试方法,测定了16种不同性质土壤中Zn的毒性阈值,在此基础上建立了基于土壤性质主控因子的Zn的毒性预测模型,同时选取湖南祁阳酸性土和浙江嘉兴中性土验证了田间条件下土壤中Zn毒性阈值.结果表明:田间条件下,湖南祁阳土壤中Zn对玉米不同生长指标的EC10范围为37～51 mg· kg-1,EC50为127～312 mg·kg-1,不同测试指标的敏感性顺序为苗期叶面积＞秸秆生物量＞苗期株高＞籽粒产量;浙江嘉兴水稻土中Zn的毒性阈值EC10为213～332 mg·kg-1,EC50为682～922 mg·kg-1,不同测定指标间的敏感性顺序为孕穗期叶绿素含量＞秸秆生物量＞苗期株高＞籽粒产量.土壤中Zn的毒性阈值田间验证结果表明,实验室条件下基于不同评价终点测定的土壤中Zn的毒性阈值与田间条件下的吻合性在不同土壤间存在一定差异,相比而言,实验室条件下对偏中性的浙江嘉兴水稻土中Zn的毒性阈值测定结果与田间验证结果更接近;基于实验室条件下不同测试指标所测定的土壤中Zn毒性阈值与土壤主控因子间的预测模型能较好预测浙江嘉兴水稻土中Zn的毒性阈值,田间条件下所测定的ECx(x=10,50)值均在模型预测值的两倍的预测区间内;而对于偏酸性的湖南祁阳土壤,预测模型则低估了土壤中Zn的生态风险.     

青海省春油菜区土壤养分分布特征与肥力评价

为制定科学的施肥策略,实现青海省春油菜高产优质以及农业的绿色可持续发展,在湟中、大通、互助、尖扎、循化、化隆、平安、乐都和贵德9个春油菜主产县区采集223份耕层土壤,通过测定主要养分含量,分析养分丰缺状况,结合ArcGIS中的Kriging插值法研究了春油菜区耕层土壤肥力分布特征及质量评价。结果表明:青海省春油菜主产区土壤各养分平均含量分别为:有机质24.60 g/kg(中等),全氮1.77 g/kg(丰富),全磷0.99g/kg(丰富),全钾29.64 g/kg(很丰富),有效磷40.55 mg/kg(很丰富),速效钾146.39 mg/kg(中等),有效铁11.96 mg/kg(丰富),有效锰6.32 mg/kg(中等),有效铜0.69 mg/kg(中等),有效锌1.42 mg/kg(中等),有效硼0.34 mg/kg(缺乏)。土壤综合肥力指数法评价结果表明,青海省春油菜主产区土壤肥力综合指数为0.61,土壤肥力较好,各县区土壤综合肥力指数排序为:大通(0.728,较好)湟中(0.652,较好)平安(0.616,较好)互助(0.604,较好)贵德(0.595,中等)化隆(0.591,中等)乐都(0.582,中等)循化(0.554,中等)尖扎(0.518,中等)。综合本区域土壤肥力现状,提出青海春油菜田增施有机肥、针对性降低氮磷肥用量、全面重视硼、锌、锰微肥的调控方案。     

温室夏闲季种植翻压绿肥对土壤可溶性有机碳氮及无机氮的影响

为明确温室土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)和无机氮(Nmin)对夏闲绿肥措施的响应特征,选取豆科(绿豆、田菁、印度豇豆)、禾本科(甜玉米、高丹草)和苋科(籽粒苋)6种绿肥,研究了不同夏季填闲绿肥种植、翻压对温室土壤DOC,DON和Nmin含量及其剖面分布的影响。结果表明,种植不同绿肥品种均增加了土壤DOC含量,0~40 cm土层增加显著;减少了土壤DON及无机氮含量。绿肥全量还田后,土壤剖面DOC含量均有所增加,苋科处理低于豆科和禾本科处理;土壤DON及Nmin含量较绿肥翻压前均有不同程度增加,不同处理间表现有所差异,总体表现为豆科处理对照处理禾本科、苋科处理。绿肥根茬还田时,土壤DOC、DON及Nmin含量均低于不种绿肥处理。本研究为温室夏闲绿肥的应用提供了参考:低肥力土壤建议采用生物量适中的豆科作物并尽可能全量还田,以发挥其固氮效果及对土壤的养分供应能力;而高肥力温室土壤中要着重考虑环境风险,应当选择籽粒苋、高丹草等根系较深、生物量大的夏季绿肥作物作为填闲作物,同时结合后茬蔬菜的施肥措施来决定绿肥还田量。