河南省典型覆膜作物地膜残留状况及其影响因素研究

2011—2014年采用问卷调查及取样检测方法对河南省典型覆膜作物(花生、棉花)地膜残留状况进行系统调查,分析其影响因素,并通过定点试验监测方法研究地膜残留系数,以期为河南省地膜残留防治提供参考。结果表明,河南省花生、棉花覆膜种植区土壤耕层地膜残留量为6.8~37.3 kg/hm2,平均值为20.4 kg/hm2。花生地块地膜平均残留量为24.9 kg/hm2,棉花地块为13.5kg/hm2。不同取样点地膜残留量存在明显差异,主要与作物类型、地膜用量、覆膜比例、覆膜年限、土壤质地及回收情况有关,地膜用量越大、覆膜比例越高、覆膜年限越长,地膜回收率越低,地膜残留污染的风险越大;棉花地块的地膜残留量明显低于花生地块。花生和棉花地块的地膜残留系数分别为0.71%和1.11%。目前,河南省花生、棉花覆膜种植区地膜污染状况较轻,但如果不注重地膜回收工作,残留量会逐年增加,成为地膜残留污染区域。     

信阳毛尖不同茶树品种鲜叶养分分析

对信阳毛尖不同产区(信阳浉河区、平桥区、光山县)、不同茶树品种[信阳种(XYZ)、乌牛早(WNZ)、福鼎大白茶(FDD)、白毫早(BHZ)]春茶(第1次、第2次)和夏茶(第3次)鲜叶样中养分(N、P、K、S、Ca、Mg)含量进行了调查分析。结果表明,在第1次(磷、钾)、第2次(钾、钙、镁、硫)、第3次(氮、镁)鲜叶样养分含量测定中,XYZ、WNZ、FDD、BHZ 4个茶树品种间存在较大差异,不同品种茶树间同一种养分含量在最高值和最低值之间存在显著或极显著差异。春茶第1次茶鲜叶样中,磷、钾含量以WNZ最高(P 0.66%、K 2.17%),FDD最低(P 0.52%、K 1.72%);夏茶鲜叶样中,FDD茶树鲜叶样N含量(6.40%)最高、Mg含量(0.19%)最低;WNZ中N含量(4.56%)最低、Mg含量(0.22%)最高。此外,不同茶树品种鲜叶样中N、P、K、Ca含量随着采茶次数增加整体呈降低趋势。     

砂姜黑土农田土壤障碍因子消减技术浅析

砂姜黑土是黄淮海平原三大中低产土壤之一,研究砂姜黑土区农田土壤障碍因子消减技术,对于砂姜黑土改良和提升该区耕地粮食生产力具有重要意义。在分析砂姜黑土农业利用障碍因子的基础上,详细阐述了消减这些障碍因子的技术措施：适当控水;起垄种植;改进耕作,调控土壤水分状况,防止土壤发生旱涝危害;添加外来物质改性;科学合理施肥,推广测土配方技术;建立农田防护体系等。     

施氮量对潮土区冬小麦-夏玉米轮作农田氮磷淋溶的影响

潮土是我国华北地区主要土壤类型之一,潮土区是我国冬小麦-夏玉米作物的主要产区,研究不同施氮量潮土氮磷淋溶特征对于指导区域农田面源污染防控具有重要意义。本研究设置3个施肥处理,即传统施氮(CON)、优化施氮(OPT)和优化再减氮(OPTJ),利用田间渗漏池法,研究潮土冬小麦-夏玉米轮作农田硝态氮及总磷淋溶特征。结果表明:2016—2018年,冬小麦-夏玉米轮作周年不同施肥处理90cm土层年淋溶水量79.0～102.5 mm,不同淋溶事件间土壤淋溶液硝态氮浓度波动较大, CON、OPT和OPTJ处理单次淋溶事件硝态氮浓度分别为18.9～208.7(平均为72.7) mg·L~(-1)、9.0～99.2 (平均为33.8) mg·L~(-1)、4.7～55.5 (平均为15.4) mg·L~(-1)。本研究区域冬小麦-夏玉米轮作模式的氮素淋溶风险较高,磷素淋溶风险较低。传统施氮处理(CON)下农田硝态氮的平均淋溶量和表观淋失系数分别为66.4 kg·hm~(-2)和10.3%,而总磷(TP)为0.06 kg·hm~(-2)和0.04%。氮肥减施会显著降低氮素淋失,OPT和OPTJ处理的氮素淋溶减排率可达56.3%和78.9%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理硝态氮平均表观淋失系数分别为10.3%、6.2%和4.9%,随着施氮量的增加,硝态氮淋失系数动态增加。氮淋溶具有较大的年际变化,降雨量高的2018年比降雨少的2017年硝态氮淋溶量多57.0%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理总磷平均淋溶量分别为0.06 kg·hm~(-2)、0.06 kg·hm~(-2)和0.08 kg·hm~(-2)。适量减施氮肥会增加作物产量, OPT处理的作物产量是CON处理的1.08倍。然而,过量减施则会带来减产风险, OPTJ处理氮肥减施56%,作物产量比CON处理降低2.0%～8.1%。总之,潮土区农田硝态氮淋溶风险较大,适量减施氮肥能够在保证作物产量的基础上显著降低氮素淋失损失。     

紫色土可溶性有机碳的吸附-解吸特征

选择代表性的酸性、中性和石灰性紫色土为实验材料,采用平衡吸附和动力学吸附法研究了紫色土对可溶性有机碳（DOC）的吸附-解吸特征,分析了土壤理化性质与DOC吸附量之间的关系。结果表明,紫色土对DOC的吸附容量呈以下顺序：酸性紫色土〉中性紫色土〉石灰性紫色土。石灰性紫色土对DOC的解吸率明显高于酸性、中性紫色土,其迁移淋失问题值得重视。紫色土对DOC的吸附过程包括快速吸附和慢速吸附2个阶段,0~0.5 h内吸附速率最大,随后吸附速率逐渐减小,4~6 h内基本达到吸附平衡。土壤pH值、有机质、粘粒和活性铁铝氧化物含量是影响土壤DOC吸附量与解吸率的重要因素。通径分析表明,土壤理化性质对DOC吸附量的直接作用系数大小顺序为活性铝含量〉土壤pH值〉有机质,对DOC解吸率的直接作用系数大小顺序为活性铁含量〉粘粒〉有机质。多元线性回归模型能较好地预测土壤对DOC的吸附及解吸的变化。     

化肥减施及节水对潮土冬小麦夏玉米轮作农田氮和磷流失的影响

农田氮和磷的流失威胁水环境质量及人体健康,化肥减施和节水是减少氮和磷流失的有效手段。在河南省北部农区,采用2014年建设的田间渗漏池和径流池,综合研究了2018年不同施肥及节水对小麦玉米轮作农田氮、磷流失及作物产量的影响。设置常规施肥(CON)、优化减肥(JF)和优化减肥加节水(JFJS)3个处理,不同处理总氮淋失量为42.0～81.9 kg·hm-2,硝态氮淋失量为21.5～72.4 kg·hm-2,总磷淋失量为0.05～0.06 kg·hm-2。硝态氮淋溶量占总氮淋溶的比率为51.1%～88.4%。总氮淋失系数为7.9%～10.4%;总磷淋失系数为0.02%～0.04%。JF比CON处理降低硝态氮淋失63.8%,JFJS比JF处理可进一步降低17.9%硝态氮淋失,不同处理磷的淋溶损失没有显著性差异。玉米季是氮素淋失的关键时期,占整个小麦玉米轮作周期的91.8%～94.6%。一个小麦玉米轮作周期总氮径流损失量为0.14～0.20 kg·hm-2,总磷径流损失量为0.02～0.03 kg·hm-2,氮磷径流损失系数分别为0.02%～0.04%和0.01%～0.02%。小麦玉米的产量均表现为JFJS>JF>CON,CON处理吸氮量最高,不同处理产量和吸氮量没有显著性差异。本研究明确了潮土区小麦玉米轮作农田氮磷淋溶是氮磷流失的主要途径及其流失系数,减少常规高量施肥能够显著降低氮素淋失,在减肥的基础上节水能达到更好的效果。     

有机氮替代部分无机氮对砂姜黑土冬小麦产量及氮肥利用率的影响

以百农207为试验材料,在氮磷钾用量一致的基础上,研究有机肥和无机化肥配施比例对冬小麦产量、土壤有机质和养分含量、氮素利用率的影响.结果表明,纯无机化肥和有机肥无机肥配施均能提高土壤有机质和养分含量,与对照相比,纯无机化肥处理土壤耕层有机质含量增加10.83％,有机肥无机肥配施增加11.81％～26.97％,土壤有效磷与速效钾含量变化趋势与有机质含量变化趋势基本一致.有机肥无机肥配施小麦产量比不施肥的增产幅度为35.91％～46.58％,比常规施肥增产幅度为5.85％～14.16％,其中以有机肥氮替代60％无机肥氮(60％OM)处理产量最高,年产量达8 434 kg/hm2,40％OM处理次之.相对于常规施肥处理较高的氮肥利用率(36.13％),40％OM和60％OM处理氮肥利用率分别高达46.64％、47.88％,高于常规施肥处理,氮素表观损失量分别为70.31、59.70 kg/hm2,低于常规施肥处理(126.18kg/hm2).说明在等氮量条件下,以40％和60％有机肥氮替代无机肥氮不但提高土壤有机质和养分含量、作物产量和氮肥利用率,还可以降低氮素表观损失量,获得较高的经济和环境效益.因此,有机肥替代部分无机化肥是河南省砂姜黑土区冬小麦的推荐施肥措施.     

四川盆地丘陵区农田土壤对磷的吸附与解吸特征

研究了四川盆地丘陵区典型水田和旱地土壤对磷的吸附与解吸特征,并讨论了吸附-解吸参数与土壤基本理化性质的关系。结果表明,不同pH的农田土壤对磷的吸附和解吸均存在显著差异,土壤对磷的吸持能力表现为中性土壤〉酸性土壤〉石灰性土壤,中性有利于土壤吸附磷;水稻土对磷的最大吸附容量（Qm）和最大缓冲容量（MBC）高于紫色土,而临界平衡磷浓度（EPC0）和解吸率（b）低于紫色土。农田土壤对磷的吸附与解吸参数还受土壤理化性质的影响,Qm和MBC与有机质含量、无定形铁（Fe-ox）含量呈极显著正相关（P〈0.01,n=6）;吸附常数（K）与有机磷含量呈显著负相关（P〈0.05,n=6）;EPC0与土壤pH、CaCO3含量呈显著负相关,与有机磷含量呈显著正相关（P〈0.05,n=6）;b与Fe-ox含量呈显著负相关（P〈0.05,n=6）。     

潮土区夏玉米高产与环境友好的氮肥投入量研究

为了明确河南省潮土区夏玉米高产与环境友好双赢的氮肥投入量,通过田间试验,研究了不同施氮量对夏玉米产量、土壤剖面无机氮残留量及氮肥利用率的影响。结果表明:施氮能够显著提高玉米籽粒产量、植株地上部吸氮量和土壤无机氮残留量。随着施氮量增加,玉米产量先增加后降低,以施氮量187.5 kg/hm~2处理最高,150 kg/hm~2和225 kg/hm~2处理次之,三者差异不显著;植株地上部吸氮量先增加后降低,187.5 kg/hm~2处理最高;氮肥利用率逐渐下降;土壤中硝态氮残留量增加;土壤硝态氮残留量与施氮量呈显著正相关关系(R2=0.986,n=6)。综合考虑玉米产量、土壤硝态氮残留量及氮肥利用率,144.4~187.5 kg/hm~2是潮土区夏玉米高产与环境友好双赢的氮肥投入量。     

施肥处理对春季冻融期灰漠土农田温室气体排放的影响

绿洲灰漠土冻融交替明显,但缺乏该时期气体通量及动态变化方面的研究。选取NPK(氮磷钾肥)、NPKS(0.9NPK+0.1秸秆氮)、NPKM(1/3NPK+2/3羊粪氮)和NPKM+(1.5倍NPKM)处理作为研究对象,利用静态箱气相色谱法开展2013—2014年春季冻融期温室气体排放观测试验。结果显示,春季冻融期间,有机肥添加处理CO_2排放量较高,其中NPKM+和NPKM处理CO_2平均排放量分别为C 113 mg m~(-2) h~(-1)和85 mg m~(-2) h~(-1),其次为NPKS(72 mg m~(-2) h~(-1))、NPK(75 mg m~(-2) h~(-1))和CK(35 mg m~(-2) h~(-1))。同样,NPKM+和NPKM处理有相对更高的N_2O排放,春冻平均排放通量分别为N 73μg m~(-2) h~(-1)和42μg m~(-2) h~(-1),显著高于NPKS(22μg m~(-2) h~(-1))和NPK(17μg m~(-2) h~(-1))处理(p0.05)。CH_4排放量相对较低,各处理无明显差异(p0.05)。分析发现,N_2O在冻融期呈现先增加后急剧减少的趋势,CO_2变幅不明显。与全年总排放量相比,冻融期(27 d)N_2O的排放量占全年的9%~18%,CH_4冻融期间排放比重占全年排放量的6%~14%。所以,冻融交替期是灰漠土农田温室气体排放的相对高发时期,估算温室气体排放时应充分考虑。