浙江省农地规模化的空间潜力与减氮增效研究

我国农业以小农经营为主,为解决浙江省细碎化经营带来的收益和资源利用效率低、面源污染严重等问题,本研究通过分析浙江耕地分布格局,量化浙江农地规模化潜力和空间优化路径,结合农田氮平衡和成本收益分析,评估农地规模化对浙江农业生产和环境效应的影响。结果表明：浙江耕地平均田块面积为0.4 hm²,面积低于0.6 hm²的耕地占70%。通过土地整理,73%的耕地连片面积在16 hm²以上。耕地连片规模化经营可以使氮肥投入减少53%,促进氮素利用效率从38%增加至56%。农业劳动力需求从每公顷4人减少至1人,农业投入成本降低77%,劳动力农业年均收入可提高9 457元。浙江省推动实施农地规模化具备良好的资源条件,在全省范围内推行有助于发挥农业生产提质增效和环境资源保护作用。政府应当加强政策引导、加大财政支持、推动农业转型,以农地规模化提升浙江农业可持续发展潜力。     

有机肥配施生物质炭对土壤肥力性状与蔬菜生长的影响

为探讨科学施用生物质炭的方法，该研究采用盆栽方法比较了施用等质量生物质炭、有机肥和生物质炭与有机肥配合对土壤肥力性状和蔬菜生长的影响,试验设对照(不施有机肥和生物质炭)、单施生物质炭、生物质炭与有机肥配合施用及单施有机肥等4个处理。结果表明,与对照相比,单施生物质炭对增加土壤有机碳的固定和降低土壤酸度的作用大于生物质炭与有机肥配合施用,生物质炭与有机肥配合施用对增加土壤水稳定性团聚体、CEC、总氮、矿物氮、有效铁、有效锰、有效钼、易氧化有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳含量,及改善土壤微生物区系与土壤酶活性要优于单施生物质炭的处理；在影响土壤容重、有效钾、有效磷、有效钙、有效硅、有效镁、有效锌和有效铜等肥力性状方面二者基本相似。生物质炭与有机肥配合施用的蔬菜产量略高于单施生物质炭的处理。总体上,生物质炭与有机肥配合施用对改善土壤肥力性状与促进蔬菜生长的效果好于单施生物质炭。     

有机肥对土壤特性及农产品产量和品质影响研究进展

施用有机肥是农业生产的重要措施,对绿色农业发展起到积极作用,而且越来越广泛施用。本文介绍了目前有机肥基本概况,重点综述了有机肥对提高土壤肥力、提高作物产量和品质、促进养分利用以及对病虫害发生影响等方面研究的最新进展,分析了当前有机肥施用对耕地质量和农产品安全风险、施肥效率低、以及有机肥品种研发不足、相关质量标准滞后等问题,并对当前有机肥推广应用的形势和发展前景进行了分析和展望。     

不同经营强度下毛竹丛枝菌根共生体对氨氧化微生物的影响

利用原位微宇宙试验将丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌菌丝与根系区分,设置菌根室(RA)和菌丝室(AH)两个分室处理,以粗放经营(extensive management,EM)毛竹林为对照,研究集约经营(Intensive management,IM)条件下毛竹林土壤丛枝菌根共生体对氨氧化微生物群落的影响及其响应机理。结果表明,无论集约经营还是粗放经营AH处理土壤pH均显著降低,且集约经营毛竹林AH处理土壤碱解氮显著降低;不同分室处理对硝化势没有显著影响,但集约经营毛竹林RA处理土壤硝化势显著高于粗放经营;集约经营之后氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)基因丰度显著降低,而氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)基因丰度则在两种经营强度的AH处理中显著降低。不同经营强度和分室处理并未对氨氧化微生物群落组成结构产生显著影响,但网络分析显示集约经营毛竹林氨氧化微生物之间的互作和共生关系优于粗放经营,粗放经营毛竹林氨氧化微生物之间的竞争更为激烈。研究结果为更好地理解毛竹林AM真菌与氨氧化微生物之间的互作关系提供了理论基础。     

茶园红壤磷素形态组成特点及其影响因素研究

为了解茶园土壤磷素化学形态特点及磷的生物有效性,从浙江省境内采集35个代表性茶园红壤,详细鉴定土壤磷素形态,并与周围的荒地红壤进行比较。结果表明,茶园红壤磷素以无机磷为主,有机磷与无机磷占全磷的比例平均分别为27.39%和72.61%,有机磷占全磷的比例与土壤有机碳含量呈正相关。茶园红壤有机磷主要为中度活性有机磷与中度稳定性有机磷为主,高度稳定性有机磷和活性有机磷占比较低;无机磷以闭蓄态磷为主,其次为铁磷和铝磷,钙结合态磷含量较低。Ca₂-P、Al-P和Fe-P占全磷的比例随土壤磷素积累而提高,施用有机肥可促进茶园红壤有机磷、Ca₂-P和Al-P的形成。与荒坡红壤比较,茶园红壤具较高的有机磷、Ca₂-P和Al-P。土壤有效磷与Ca₂-P、Al-P的相关性最高。     

临安市主要农地土壤酸化特征及其改良技术探讨

全面了解浙江省临安市农地土壤酸化状况,为防治土壤酸化措施的制定提供依据,本研究结合耕地地力调查,系统地分析了全市不同利用类型农地土壤的酸化趋势与酸化特征。调查结果表明：在自然与人为活动的双重影响下,临安市农地土壤酸化十分明显,pH＜4.5 的强酸性土壤和pH 4.5~5.4 之间的酸性土壤的比例已分别占23.4%和46.6%,其中以茶树、蚕桑和雷竹产业带土壤的酸为最明显。与1982年调查比较,农地土壤pH普遍呈现下降趋势。分析认为,过量施肥和酸雨是引起该市农地土壤酸化的主要原因。为防控该市农地土壤的进一步酸化,笔者认为除做好合理施肥工作外,应借鉴国内外经验,从推广无机改良技术、有机改良技术、生物修复技术和施用生物质炭等多方面对农地土壤酸化进行控制与改良修复。     

长期不同施肥对农田土壤养分与微生物群落结构的影响

为了阐明长期不同施肥对土壤养分与微生物群落的影响及影响机理,以杭嘉湖平原典型稻麦轮作区长期定位施肥试验土壤为对象,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid, PLFA)分析方法,研究了施用化肥(NPK)、秸秆(Straw)、栏肥(Manure)、化肥与秸秆配施(S+NPK)、化肥与栏肥配施(M+NPK)5种不同施肥方式对土壤主要养分指标与微生物量及微生物群落结构的影响,试验以不施肥处理为对照。结果表明,所有施肥处理均提高了土壤有机碳,其中秸秆与化肥配施、栏肥无论是单独施用还是与化肥配施所提高的有机碳含量均达到显著水平;施用化肥、有机肥、秸秆+化肥及有机肥+化肥均可在一定程度增加土壤氮、磷、钾养分。施用秸秆和栏肥显著提高了土壤中总PLFA、细菌、真菌、放线菌等含量以及微生物群落Shannon指数(P＜0.05),但施用化肥可引起土壤微生物量和多样性指数的下降。相关分析结果表明,土壤微生物PLFA含量及Shannon指数与土壤碳氮比呈显著正相关(P＜0.05)。典范对应分析结果表明,土壤有机碳含量(F=2.18,P=0.027)是影响微生物群落结构的主要环境因子。可得出结论,长期秸秆还田或施用栏肥可显著提高土壤微生物量并改变其群落结构,土壤有机碳含量及碳氮比对于土壤质量和肥力的提高具有至关重要的作用。     

种植绿肥对板栗林土壤养分和生物学性质的影响

为了研究不同绿肥播种对板栗林土壤性质的影响,布置了对照,黑麦草,白三叶,大绿豆,黑麦草、白三叶和大绿豆3种混播等5个处理的田间试验.结果表明:4个绿肥播种处理的土壤全氮和有机质含量均明显高于对照处理(P0.05);播种绿肥显著增加了土壤酶活性和土壤水溶性有机碳及微生物量碳的含量(P0.05);播种绿肥在当年对土壤水解氮、有效磷和速效钾含量无显著影响.对4个播种绿肥处理进行比较发现,种大绿豆对提高土壤全氮、有机质含量和土壤酶活性效果最好.      

钱塘江附近农田土壤磷的积累及其流失的潜在风险

为探讨钱塘江周边农田土壤磷流失风险,采集了181个代表性农田土壤,分析了土壤藻类可利用磷、植物有效磷(Olsen P)、水溶性磷和磷零吸附时的磷平衡浓度(EPC0)。结果表明,土壤藻类可利用磷在5.89～932.65 mg·kg~(-1)之间,平均为105.30 mg·kg~(-1);植物有效磷在1.00～444.76 mg·kg~(-1)之间,平均为30.57 mg·kg~(-1),达到较高水平;蔬菜地土壤磷素积累明显高于一般农田。土壤水溶性磷含量和EPC0值随土壤中植物有效磷积累而增加,当土壤中植物有效磷超过60 mg·kg~(-1)时,土壤水溶性磷含量迅速增加;土壤中植物有效磷60 mg·kg~(-1)的样品比例达11.60%。土壤EPC0可作为评价土壤磷素向水体释放磷的强度指标,根据土壤EPC0值与植物有效磷之间的线性关系,估算得到的径流中磷达到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类地表水环境质量标准上限值相应的土壤植物有效磷临界值分别为7.9、13.7、20.9、28.2 mg·kg~(-1)和35.4 mg·kg~(-1),研究区大约有35.9%的农田磷积累可能产生的地表径流磷含量在Ⅳ～劣Ⅴ类的范围。研究认为,钱塘江近江地段部分农田土壤中磷素已有明显积累,存在较高的流失风险。建议把植物有效磷为30 mg·kg~(-1)和60 mg·kg~(-1)分别作为这一区域农田磷肥限量施用和禁止施用的参考值。     

长期粗放经营毛竹林土壤微生物群落演变特征

[目的]通过分析土壤微生物生物量及群落结构的演变趋势,筛选影响土壤微生物群落的关键环境因子,揭示土壤微生物群落对毛竹林长期粗放经营的响应机理。[方法]选取不同粗放经营年限(5 a、9 a、15 a、18 a)毛竹林,以天然马尾松林(Masson pine,MP)作为对照,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids,PLFA)分析方法表征土壤微生物量及群落结构。[结果]结果表明,毛竹林土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、放线菌等PLFA含量均显著低于马尾松林(P0.05),但不同经营年限毛竹林之间没有显著差异。土壤碱解氮及有效磷含量对土壤微生物总PLFA含量以及细菌、真菌、原生动物等PLFA含量影响显著(P0.05),而土壤碱解氮、p H值以及有机质含量对放线菌PLFA含量影响显著(P0.05)。长期粗放经营过程中毛竹林土壤微生物丰富度及多样性均呈逐渐下降趋势。非度量多维尺度转换排序(Non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析结果表明,毛竹林土壤微生物群落结构与马尾松林有明显区分(R=0.388 1,P=0.009)。土壤含水量、碱解氮、有效磷以及p H值合计解释了90.28%的微生物群落结构变异量,其中土壤含水量、碱解氮、有效磷贡献显著(P0.05)。[结论]长期粗放经营降低了毛竹林土壤微生物量,改变了群落结构,其生态风险还有待于进一步评估。