基于不同重构土壤材料配比的草木樨生物量差异分析

为揭示不同重构土壤材料对草木樨生物量影响的差异,探寻最适宜草木樨生长的重构土壤材料配比。以内蒙古胜利矿区的表土、煤矸石、粉煤灰及岩土剥离物为原料,在温室大棚内按照不同的配比进行分层和混合盆栽试验,并采用方差分析法对盆栽试验中的草木樨地上生物量进行差异性分析。结果表明：材料间不同的组合、不同的比例都会对草木樨生物量造成影响,且差异显著;表土、煤矸石及岩土剥离物以3：3：4的比例混合时,草木樨生物量较纯表土盆栽生物量提高近30%;煤矸石含量控制在20%~30%、粉煤灰含量控制在10%以下时,重构土壤条件对草木樨生物量促进作用明显。研究表明,煤矸石、岩土剥离物、粉煤灰等可作为表土替代材料,表土替代材料的不同配比会对草木樨生物量产生不同的影响,且当表土：煤矸石：岩土剥离物=3：3：4时,重构效果最佳。     

黄河三角洲潮间带盐地碱蓬湿地土壤磷含量和储量的季节动态变化特征

以黄河三角洲潮间带盐地碱蓬湿地为研究对象,通过在春季、夏季和秋季分别采集0～10 cm和10～20 cm土层的土壤样品,分析了盐地碱蓬湿地土壤磷素的时空动态变化特征。研究结果表明:盐地碱蓬湿地土壤总磷(TP)、有效磷(AP)和AP/TP比值的变化趋势相似,且具有高度的时间异质性,都呈现秋季低、夏季和次年春季高的"V"形分布特征;湿地土壤TP水平较高,已超过生态毒性的最低阈值(600 mg·kg~(-1)),但该区土壤AP/TP比值低于磷的生物利用度的阈值(2%);湿地土壤TP储量随夏季、秋季、次年春季呈依次减少的变化趋势,AP储量也呈现秋季低、夏春季高的"V"形分布特征;湿地土壤TP、AP含量和储量在两个土层之间不存在显著性差异(P0.05)。湿地土壤TP和土壤含水量(P0.05)、Al和Mg(P0.01)均存在显著正相关关系,和土壤盐度呈显著负相关关系(P0.05);AP和土壤含水量及容重显著正相关(P0.05);土壤磷素与土壤有机质、土壤pH的相关性均未达到显著性水平(P0.05)。总体上,黄河三角洲盐地碱蓬湿地土壤磷的垂直变异性不大,但具有明显的季节变异性,其含量与土壤铝镁化合物以及土壤盐度和含水量具有显著的相关性。     

天然有机质不同分子量组分对紫色土镉吸附-解吸的影响

环境中广泛分布的天然有机质（NOM）对重金属土壤环境行为具有重要影响。为深化对NOM调控重金属土壤环境行为的认识,本文采用批量平衡试验方法,研究了NOM不同分子量组分（F0,未分级NOM;F1,<5000;F2,5000~10 000;F3,10 000~30 000;F4,>30 000）对紫色土Cd吸附-解吸的影响,分析了NOM效应与其组成和性质的关系。结果表明,添加NOM及其组分（0.1%、0.2%、0.5% C）均增加了土壤对Cd的吸附性能,与未添加NOM对照相比,土壤Cd吸附量增加6.25%~61.22%,而解吸率降低16.22%~56.52%;NOM组分添加量越高,对土壤Cd吸附能力的增加作用越显著;等添加量条件下（0.5% C）,F1、F3、F4组分土壤Cd的吸附量明显高于F0,而F2的作用则相反,其中F1处理的土壤Cd吸附量较F0高约37.98%,解吸率降低了约38.63%,而F2则使土壤Cd吸附量降低了约6.68%,解吸率增加18.02%;随NOM组分分子量的增加,其C、H元素含量增加,而O含量减少,O/C、（N+O）/C元素比值降低,反映出高分子量组分氧化程度更低,极性更弱。研究表明,NOM组分对土壤Cd吸附的影响与其分子量大小的变化并不存在线性依存关系,低分子量组分F1可能主要通过影响土壤pH而改变对Cd的吸持能力,而高分子量组分则还受其结构复杂性的影响。     

黄河三角洲湿地土壤盐离子沿水盐梯度的变化特征

为了分析黄河三角洲滨海湿地土壤电导率及盐离子组成沿水盐梯度的分布规律,沿自黄河向海的方向选择了假尾拂子茅湿地、香蒲湿地、芦苇湿地、柽柳和盐地碱蓬混生湿地和盐地碱蓬湿地作为研究样地,于2014年在各类型湿地内采集0～50 cm的土壤,并测定土壤电导率和6种盐离子。结果表明,盐地碱蓬湿地0～50 cm土壤的电导率、钠离子、钾离子和氯离子显著高于其他湿地(P0.05),镁离子、钙离子和硫酸根离子的最高值则出现在柽柳和盐地碱蓬混生湿地。在剖面方向上,电导率和6种盐离子表现出不同的变化趋势。线性相关分析表明,土壤电导率和6种盐离子呈显著正相关关系(P0.05)。土壤电导率和盐离子在2014年均表现出强变异特征。研究表明,沿自河向海的水盐梯度,湿地土壤电导率、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子、氯离子和硫酸根离子总体呈现逐渐上升的趋势,土壤电导率的变化主要受钠离子和氯离子含量变化的影响。     

生石灰和钙镁磷肥对晚稻生长及稻米镉含量的影响

为研究不同培肥措施对镉污染稻田的修复效果,采用小区试验的方法,研究了生石灰和钙镁磷肥及与化肥、有机肥配施对土壤镉有效性、水稻生长和稻米镉含量的影响。结果表明:施用生石灰、钙镁磷肥可以显著提高土壤pH值,其增幅为10.5%～16.1%,其中耦合石灰、钙镁磷肥和化肥(NPKML)处理增幅最大,达到16.1%,施用生石灰次之、钙镁磷肥增幅最小。有机肥与生石灰、有机肥与化肥和生石灰配施可使土壤有效镉含量降低7.9%～23.5%、使糙米的镉含量降低35.1%～47.5%,其中NPKML对两者的降低效果最佳。施用生石灰、钙镁磷肥等对水稻生长和稻谷品质没有显著影响。研究表明,有机肥、化肥、钙镁磷肥和石灰合理配施,对镉污染稻田修复具有较好的效果。     

草坪基质添加碳纳米材料对高羊茅生长和蚯蚓生理的影响

为探讨碳纳米材料对高羊茅生长和蚯蚓生理的影响,在草坪土壤基质中添加3种碳纳米材料(石墨烯、氧化石墨烯和碳纳米管),采用赤子爱胜蚓作为受试生物,研究了施加1%和3%碳纳米材料90 d后高羊茅生长、蚯蚓抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:不同比例的碳纳米材料对高羊茅的株高、地上鲜质量和干质量均没有显著影响。碳纳米材料均显著抑制了蚯蚓超氧化物歧化酶(SOD)的活性,3%碳纳米管的抑制率达到39.3%;暴露于3%氧化石墨烯,过氧化物酶(POD)活性显著降低;添加1%氧化石墨烯,过氧化氢酶(CAT)活性有所升高,添加3%碳纳米管和3%石墨烯,CAT活性显著低于1%氧化石墨烯处理。此外,碳纳米材料对蚯蚓体内的谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性和MDA含量并无明显影响。因此,施加一定浓度的碳纳米材料不会影响草坪植物的生长,但其可以诱导蚯蚓体内活性氧(ROS)的产生,引起抗氧化酶活性发生变化,对土壤动物蚯蚓具有一定的毒性作用。     

亏缺灌溉对藜麦光合特性、营养品质和产量的影响

针对藜麦生产过程中合理水分管理措施缺乏的现实问题,探索亏缺灌溉对藜麦光合特性、营养品质和产量调节的生理基础,为藜麦节水高产优质栽培提供理论依据和技术支持。以‘青藜2号’为供试材料,通过设置充分灌溉、轻度亏缺灌溉和重度亏缺灌溉3个处理,探索不同灌溉处理对藜麦光合特性,籽粒蛋白质、氨基酸质量分数和产量性状的影响。亏缺灌溉使藜麦植株在不同生育期的P_n、T_r和G_s显著降低,但C_i和叶片水分利用效率(WUE)显著升高,且降、增幅随亏缺灌溉程度的加剧而增大;亏缺灌溉降低了藜麦籽粒的蛋白质质量分数、氨基酸总量和氨基酸各组分质量分数;亏缺灌溉显著降低藜麦的总分枝数、有效分枝数和主穗面积,相比于充分灌溉和重度亏缺灌溉处理,轻度亏缺灌溉可显著提升藜麦的主穗粒质量、单穗粒质量、千粒质量和产量。亏缺灌溉负面影响藜麦植株的光合特性,但有助于提高叶片WUE;亏缺灌溉不利于藜麦籽粒蛋白质、氨基酸和氨基酸各组分质量分数的提高;轻度亏缺灌溉可有效控制和提高藜麦的主穗面积、单穗粒质量、单株粒质量、千粒质量和最终产量;轻度亏缺灌溉在节约水资源和降低生产成本的同时,能显著提高藜麦的产量,且能维持相对较高的籽粒蛋白质和氨基酸质量分数。     

陕西省潼关县农田重金属污染分析与评价

为掌握潼关县的农田重金属污染状况,于2015年采集当地土壤样品、畜禽粪便样品、有机肥料样品、过磷酸钙肥料样品以及玉米籽粒样品,测定分析各样品的Pb、Cd、Cr、As和Hg质量分数,并采用单因子污染指数法和综合污染指数法对污染现状进行评价。结果显示,该县土壤存在一定程度的污染,Pb、Cd和Hg超标率分别达到16.0%、56.0%和80.0%;另外,鸡粪中Cr质量分数超标率为8.3%,猪粪中Cd超标率为5.0%,牛粪和生物有机肥中5种重金属元素均未超标,P_2O_5≥16%磷肥中As超标率为12.5%,玉米籽粒中Pb、Cd和Hg超标率分别为8.3%、8.3%和16.7%;相关分析显示,牛粪、P_2O_5≥16%磷肥以及玉米籽粒与土壤重金属质量分数呈正相关。说明,施用牛粪和重金属元素质量分数较高的磷肥对该地区土壤重金属污染有一定影响,且农作物籽粒重金属污染受土壤污染影响明显。     

覆膜和密度对‘陇薯7号’产量及不同质量块茎分布的影响

以‘陇薯7号’原种为试验材料,采用裂区设计,研究覆膜和密度对其成熟期、产量及其构成因素以及不同质量块茎分布的影响,综合分析产量、成本、效益,提出高寒阴湿区‘陇薯7号’繁种适宜的种植方式和合理的种植密度,为其北繁南种脱毒种薯繁育技术体系的形成提供理论支持,以及在南方冬作区的大面积推广奠定基础。结果表明:黑色地膜覆盖能使‘陇薯7号’成熟期提前15 d,生育期缩短11 d,产量增加57.19%。随着密度的增加,有效株数增加,单株结薯数减少,单薯质量降低,产量显著增加。在试验设计的密度范围内,产量与密度呈线性正相关,在最高密度下获得最高产量。随着密度的增加,20 g、20～50 g块茎比率呈直线上升趋势,100g块茎比率呈直线下降趋势, 50～100 g块茎比率因种植方式不同而变化不同,地膜覆盖种植,呈先升后降的趋势,密度13.5×10~4 hm~(-2)时达到最高,露地种植则表现为持续下降的趋势。地膜覆盖主要影响20～50 g和100 g块茎比率。综合分析产量、成本和效益,以地膜覆盖密度增加到13.5×10~4 hm~(-2)为试验最佳处理,产量48 938.89 kg/hm~2,纯收益1673.53元/hm~2,20～50 g块茎比率27.15%,50～100 g块茎比率36.08%。建议在高寒阴湿区繁育‘陇薯7号’脱毒一级种采用黑色地膜覆盖种植,密度13.5×10~4 hm~(-2),块茎按质量大小进行分级。     

覆盖模式对不同类型旱地冬小麦土壤水温特征、籽粒品质和产量的影响

为探讨覆盖模式对不同类型旱地冬小麦籽粒品质和产量的调控效应,在甘肃半干旱雨养农业区大田条件下,采用双因素裂区设计,以常规耕作(CT)、全膜覆土穴播(PM)、玉米秸秆带状覆盖(SM)3种种植模式为主区,‘中麦175’(ZM175)、‘兰天26号’(LT26)、‘天选50号’(TX50)3个旱地冬小麦品种为副区,分析不同覆盖模式和小麦品种组合处理下旱地麦田水温特征、籽粒品质和产量的差异。结果表明,覆盖不同程度降低了灌浆期0～25 cm土壤温度,并增加拔节期和收获期0～120 mm土壤含水量。PM土壤温度比CT降低1.3℃,土壤含水量提高5.20%,籽粒产量增加9.36%,产量增加的主要原因是穗粒数的显著增加。SM土壤温度比CT低1.5℃,土壤含水量提高9.75%,籽粒产量略高于CT,但差异不显著。品种间籽粒产量差异显著,依次为LT26ZM175TX50。覆盖(PM和SM)对籽粒蛋白质质量分数、降落数值、湿面筋质量分数、糊化粘度、面团稳定时间、粉质评价值有显著影响。比较CT,PM降落数值、面团稳定时间、粉质评价值分别增加4.13%、16.13%和8.33%;SM籽粒蛋白质和湿面筋质量分数分别降低2.52%和6.07%,峰值粘度、低谷粘度、最终粘度分别提高1.93%、3.86%、2.46%。研究也表明,所有品质指标在品种间差异显著。以上结果说明,在降水量500mm左右的甘肃半干旱雨养农业区,PM有利于强筋型品种加工品质的优化,SM趋于使弱筋型品种筋力更弱,但由于覆盖模式对加工品质的影响相对有限,合理的品种选择是实现该区域旱地冬小麦优质化生产的关键。