紫云英和稻草还田替代部分化肥对水稻产量和土壤理化性质的影响

【目的】研究紫云英和稻草还田替代部分化肥对水稻产量和土壤理化性质的影响,为水稻合理施肥提供科学依据。【方法】以红壤性水稻土为研究对象,以中嘉早17和五优662为早、晚季试验材料,通过田间定位试验,在等量氮磷钾养分施用条件下,研究单施NPK化肥(F)、紫云英(早稻基肥)+NPK化肥(G)、紫云英(早稻基肥)+稻草(晚稻基肥)+NPK化肥(GS)、稻草(早、晚稻基肥)+NPK化肥(S)4个处理对双季水稻产量及其构成因素,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效硅和水溶性硅养分含量及容重、总孔隙度、pH、交换性酸、CEC、盐基饱和度的影响。【结果】4个处理早稻产量差异不显著,晚稻产量处理S、GS、G差异不显著,但均显著高于处理F,增幅为9.4%～11.8%(P0.05)。早、晚稻结实率处理S、GS、G较处理F增幅分别为5.4%～8.8%(P0.05)和7.1%～13.9%(P0.05)。土壤容重处理GS、S显著低于处理F、G,而总孔隙度则相反。土壤有机质、碱解氮、有效磷和有效硅含量处理G、GS、S较处理F增幅分别为10.5%～30.4%(P0.05)、18.0%～25.7%(P0.05)、18.0%～37.1%(P0.05)和35.8%～60.2%(P0.05),而速效钾和水溶性硅含量处理间差异不显著。土壤pH值,处理S、GS与G差异不显著,但均高于处理F,增幅分别为7.4%(P0.05)、5.4%(P0.05)和3.7%。交换性酸处理S、GS和G均显著高于处理F,增幅为51.6%～118.0%(P0.05)。CEC由大到小依次为处理S、GS、G、F,而盐基饱和度处理F显著高于处理G、GS和S,增幅为9.2%～17.0%(P0.05)。相关分析表明,土壤有机质、碱解氮和有效磷含量与有效硅含量均呈线性相关,相关系数分别为0.930 9、0.973 2~*和0.991 1~*。土壤pH、交换性酸和CEC与有效硅含量均呈显著线性相关,相关系数分别为0.994 0~*、0.950 9~*和0.989 5~*。【结论】早稻紫云英还田结合晚稻稻草还田替代部分化肥有利于改善土壤理化性质,提高水稻周年产量。     

黄芪多糖的生物学功能及其在畜禽中的应用研究进展

黄芪多糖(Astragalus polysaccharide,APS)是中药黄芪中的主要活性成分,为中性易溶于水的中性杂多糖,近年被广泛应用于畜禽生产中。研究表明,黄芪多糖(APS)具有多种生物活性,如促生长、改善畜禽免疫性能、维持肠道微生态、改善抗氧化性以及抑菌抗病毒等生物学功能,因而被作为一种绿色饲料添加剂应用于畜禽生产中。文章就黄芪多糖(APS)的生物学功能及其在畜禽生产中的应用展开综述,简要分析了其理化特性以及提取工艺,旨在为其更好地应用于畜禽生产中提供理论依据。     

不同产地乌拉尔甘草及其内生细菌的抑菌活性比较

【目的】比较甘肃产地与新疆产地乌拉尔甘草及其内生细菌抑菌活性的差异性.【方法】采用组织块及平板划线法,分别对甘肃和新疆产地乌拉尔甘草内生细菌分离纯化,用打孔法分别筛选具有抑制肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌的有效菌株,进一步进行理化鉴定;用平板对峙法和二倍稀释法,以抑菌直径、最小抑菌浓度为指标,比较各有效菌株与宿主及各有效菌株之间的抑菌活性.【结果】甘肃酒泉产乌拉尔甘草共分离出内生细菌162株,与空白组比较,对肺炎链球菌有抑制作用的3株,对金黄色葡萄球菌有抑制作用的11株;与宿主比较,JQYB006、JQYB037、JQYB050、JQYB070对金黄色葡萄球菌的抑菌活性与其宿主相近,综合比较JQYB037活性显著,最小抑菌浓度为4.01×10~5CFU/mL.新疆甘草共分离出内生细菌83株,与空白组比较,对肺炎链球菌有抑制作用的3株,对金黄色葡萄球菌有抑制作用的6株;与宿主比较,XJYB023对肺炎链球菌的抑菌活性与其宿主相近,XJYB051、XJYB053对金黄色葡萄球菌的抑菌活性优于其宿主(P<0.05).宿主间比较,甘肃乌拉尔甘草对金黄色葡萄球菌的抑菌活性优于新疆甘草(P<0.05);有效菌株间比较,JQYB006、JQYB050、JQYB070对金黄色葡萄球菌的抑菌活性与XJYB051、XJYB053相近或相似.【结论】甘肃乌拉尔甘草对肺炎链球菌的抑菌活性优于新疆乌拉尔甘草,且甘肃乌拉尔甘草及其内生菌对金黄色葡萄球菌的抑菌活性均优于新疆乌拉尔甘草.     

不同热解温度制备的水稻秸秆生物炭理化特性分析

以不同热解温度(100～800℃)制备的水稻秸秆生物炭为研究对象,研究在不同热解温度下制成的生物炭的理化特性。结果表明,热解温度为100～300℃制成的水稻秸秆生物炭呈弱酸性,400℃以上时呈碱性;水稻秸秆生物炭表面碱性含氧官能团数量随着热解温度的升高而增加、酸性含氧官能团则减少;水稻秸秆生物炭中的官能团C=C、C-O-C、-OH和-C=O在较高的热解温度下发生缔合或消除,促进了芳香基团的形成;随着热解温度的升高,水稻秸秆生物炭的阳离子交换量(CEC)、比表面积、孔径、比孔容、氮气吸附量和颗粒表面的分型维数(D1)均先增加后降低,阳离子交换量(CEC)在300～500℃时、其它性状在400～600℃之间达到最大值;以不同热解温度制成的水稻秸秆生物炭颗粒的孔隙结构均以孔隙宽度2～50 nm的中孔为主。随热解温度的升高,水稻秸秆生物炭的产率逐渐降低;400～500℃炭化2 h,生物炭产率最高,其孔隙结构最为复杂,所以可以认为400～500℃是水稻秸秆炭化的最佳温度。     

滴灌带布置方式与灌水定额对土壤性状及棉花产量影响

通过田间灌溉试验系统地分析了不同滴灌灌水定额和滴灌带毛管布置方式对土壤性状与棉花产量的影响,旨在筛选出一种适宜新疆北疆棉田棉花栽培的滴灌灌水模式。滴灌灌溉田间试验以棉花品种"ND203"为供试作物,采用当前新疆普遍应用的2种典型滴灌带毛管布置方式(一膜两管六行和一膜三管六行)和3种滴灌灌水定额(常规灌水量,节水15%和节水30%灌水量)进行。结果表明:在滴灌灌水定额相同的条件下,与一膜两管六行相比,一膜三管六行滴灌毛管布置方式淋洗棉花行间0～40 cm土层土壤盐分效果最优,棉花产量增加4%～11%;在滴灌带毛管布置模式相同条件下,灌水定额越大,棉花行间0～40 cm土层土壤总孔隙度越大、容重越小、持水能力越强,棉花单株成铃数越多。因此,可以认为一膜三管六行滴灌带毛管布置方式与节水15%灌水定额(全生育期灌溉定额为3434 m3hm-2)相组合,棉花产量达到最高(6078 kg hm-2),是北疆棉田棉花栽培节水灌溉的首选。     

产IAA菌株的UV和DES诱变筛选及培养条件优化

为了得到高产吲哚-3-乙酸(IAA)菌株,采用紫外(UV)诱变和硫酸二乙酯(DES)诱变的方法,对从烟草根际土壤中分离得到的一株产IAA并具有溶有机磷性状的促生菌进行诱变选育,并对获得的目标菌株的发酵培养条件进行正交优化。结果表明,菌株经UV诱变和DES诱变均能有效提高其IAA产量。诱变条件为 UV(15 W,30 cm)照射1 min或2 mg·mL^-1 DES处理30 min时,得到1株高产IAA的菌株UV19,其IAA产量为33.77 mg·L^-1,是出发菌株产量的299.48%。菌株UV19经10代继代,其产IAA能力和溶有机磷性状稳定遗传。菌株UV19产IAA培养发酵优化条件为10%装瓶量、初始pH值8、培养温度25℃、接种量3%、培养时间96 h、含500 mg·L^-1色氨酸的LB培养基,优化后IAA产量高达75.47 mg·L^-1,为优化前的2.23倍。本研究结果为菌肥及生物法生产IAA提供了基础材料及技术方案。     

炭肥比和膨润土粘结剂对炭基肥颗粒理化及缓释特性的影响

为探究炭肥比和膨润土粘结剂对生物炭基肥理化及缓释特性的影响,以生物炭为基底,分别制备了炭肥比1:4,膨润土粘结剂质量分数为20%、15%、10%、5%和粘结剂质量分数10%,炭肥比为1:6、1:5、1:4、1:3的柱状尿素和氯化钾生物炭基肥颗粒,分析了生物炭基肥颗粒的理化及缓释特性。结果表明,在炭肥比为1:4条件下,膨润土粘结剂质量分数越高,生物炭基肥微观结构越紧密,力学和缓释特性越好,质量分数为20%时,氯化钾和尿素生物炭基肥平均抗压强度分别为286.78和281.27 N,前3天养分淋出率分别为45.53%和36.87%。在膨润土粘结剂质量分数为10%条件下,炭肥比越高,生物炭基肥缓释性能越好,炭肥比为1:3时,氯化钾和尿素生物炭基肥前3天养分淋出率分别为42.06%和40.32%。同时,氯化钾生物炭基肥表面孔隙先增后减,炭肥比为1:6和1:3的平均抗压强度分别为271.25和282.42 N。尿素生物炭基肥内部结构中孔隙变多,炭肥比为1:6时,平均抗压强度为最大值267.84 N。综合考虑,满足中等肥料浓度要求时,膨润土粘结剂质量分数为20%、炭肥比为1:4或膨润土粘结剂质量分数为10%、炭肥比为1:3的生物炭基肥成型配方较优。     

施用小麦秸秆或其生物炭对烟田土壤理化特性及有机碳组分的影响

  【目的】  以2年田间定位试验为依托，研究小麦秸秆及其生物炭连续施用对植烟土壤理化性状和有机碳组分的影响，为烟区土壤质量提升提供依据。  【方法】  田间试验在山东省诸城市潮褐土烟田上进行。试验设4个处理，分别为:常规施肥且秸秆不还田(CK)，常规施肥+小麦秸秆还田(FS)，常规施肥+小麦秸秆生物炭2.25 t/hm2 (FB1)和4.50 t/hm2 (FB2)。在烟叶收获后，采集0—20 cm耕层土样，测定了土壤基础理化指标和总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、热水溶性有机碳(HWC)、活性有机碳(LOC)及轻组有机碳(LFOC)含量，并计算土壤碳库管理指数(CPMI)。  【结果】  连续施用小麦秸秆或其生物炭2年后，FB1和FB2处理TOC含量显著高于CK，增幅分别为74.9%和116.0%，而FS与CK处理间差异不显著。LFOC含量的变化趋势与TOC类似，FB1和FB2处理LFOC含量分别较CK处理显著增加154%和326%。FS处理HWC含量显著高于CK和FB1处理，而与FB2处理差异不显著。与CK相比，FS处理HWC含量增加了107%。FS和FB2处理MBC含量较CK分别增加了252%和144%，而FB1处理与CK相比差异不显著。FS处理LOC含量较CK显著增加了68.9%，而FB1、FB2处理LOC含量与CK相比差异不显著。FS处理还能显著降低土壤容重、增加土壤含水量及有效磷含量，其对部分土壤理化特性的改良效果优于生物炭处理(FB1和FB2)。此外，CPMI也以FS处理最高，较CK显著增加了73.5%，而FB1、FB2处理与CK处理差异不显著。  【结论】  连续秸秆还田有利于提升烟田土壤活性有机碳(MBC、HWC和LOC)含量，降低土壤容重，提高有效磷含量，提高土壤CPMI。而同量秸秆转化为生物炭后连续还田能够提高土壤总有机碳和轻组有机碳含量，更有利于土壤有机碳的长期固存。     

施肥对灌漠土作物产量、土壤肥力与重金属含量的影响

有机物还田是提升土壤肥力的主要措施,但也存在造成土壤金属污染的潜在风险。为查明不同有机物还田对土壤质量及作物产量的影响,本文通过长期定位试验,研究了无肥对照、常规施化肥(氮磷配施)以及70%常规化肥与牛粪、沼渣、污泥、鸡粪、菌渣和猪粪配施对土壤理化性状、有机碳和氮的固存率、氮磷钾活化系数、作物产量及重金属含量的影响。结果表明:牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪与70%化肥配施虽作物产量与常规施化肥相似,但6种有机物处理土壤有机质、全氮和碱解氮含量都较常规施化肥处理显著增加,污泥、鸡粪和猪粪处理土壤全磷与速效磷含量较常规施化肥处理显著增加,而且牛粪、沼渣、鸡粪和猪粪处理的速效钾、土壤磷活化系数和土壤钾活化系数较常规施化肥处理也显著提升。牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪处理土壤有机碳固存率为36.42%～71.61%,较常规施化肥处理都显著提高;而其氮固存率为6.47%～49.44%,仅有菌渣处理与常规施化肥处理差异不显著,而其他处理较常规施化肥处理显著增加。长期施鸡粪和菌渣处理的土壤铜含量较常规施化肥处理显著增加,增加量分别为4.17mg·kg~(-1)和14.2mg·kg~(-1);而污泥、鸡粪和菌渣处理的土壤锌含量较常规施化肥处理显著增加,增加量分别为13.53 mg·kg~(-1)、22.60 mg·kg~(-1)和49.73mg·kg~(-1)。综上,等有机质(4 500kg×hm~(-2))的牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪可替代30%氮磷肥,作物产量不受影响;不同有机物培肥土壤效果为污泥、鸡粪和猪粪优于牛粪和沼渣,而沼渣的培肥效果略差。为保证土壤环境质量稳定不恶化,种植小麦时有机物铜和锌的年携入量应分别低于53.01g×hm~(-2)和221.30 g×hm~(-2),而种植玉米时应分别低于153.40 g×hm~(-2)和347.04 g×hm~(-2)。