鸡粪和垃圾有机肥对苋菜生长及土壤重金属积累的影响

采用盆栽试验,在红壤和潮土中分别施入土壤重量5%、10%和15%的鸡粪或垃圾有机肥,研究其对苋菜（Amaranthustricoclor L.）生长、土壤化学性状及重金属含量的影响。结果表明,与对照相比,施入鸡粪或垃圾有机肥显著增加苋菜的鲜重、主根长和株高;土壤有机质、EC值、速效磷和速效钾含量均大幅增加,但土壤全氮含量无明显变化。与对照相比,潮土中施用两类有机肥使苋菜植株Cu和Zn含量分别增加26.3%~36.0%和1.2%~20.3%,但未超出国家食品卫生标准对Cu和Zn的允许含量;Cd、Cr和Pb含量都较对照降低,没有出现积累现象。红壤施用两类有机肥,苋菜植株中Zn、Cd和Pb分别下降42.7%~59.9%、0~48.9%和4.1%~71.3%,达到显著水平。有机肥的施入量为5%时,两类土壤中重金属都没有出现明显积累;当施入量为10%和15%时,两类土壤的Cu、Cd、Cr和Pb含量显著增加,出现明显积累趋势,其中除了施用鸡粪使土壤有效Cu含量下降外,两种有机肥均增加了两类土壤中重金属Zn、Cd、Cr和Pb的有效态含量。试验结果提示,从土壤培肥与环境质量安全综合考虑,有机肥的用量应控制在一个适宜范围内。     

施氮水平对杂交晚粳“浙优12”产量及氮素利用效率的影响

为探讨杂交粳稻"浙优12"最佳施氮量,采用田间试验研究了不同施氮水平对浙北平原黄松田水稻产量和氮素利用率的影响。结果表明,水稻产量、氮肥生理效率(PEN)、氮肥回收率(REN)均以施氮量210 kg/hm2处理最高,分别比无氮肥区提高了54.4%、34.1 kg/kg和58.6%;与无氮肥区相比,在施N 150 kg/hm2基础上,配施适量有机肥有助于提高氮素利用率和产量,其PEN和REN分别提高33.1 g/g和50.6%,水稻增产61.2%。本试验条件下,综合稻谷产量、生态效应和经济效益三项因素,合理的水稻施氮量为N 234.8～241.0 kg/hm2,相应的经济生态产量为9796.4～9801.9 kg/hm2。     

不同施氮量对单季稻养分吸收及氨挥发损失的影响

 以杂交晚粳浙优12为材料,研究了不同氮素用量对单季晚稻养分吸收和氨挥发损失的影响。结果表明,施氮量在0~330  kg/hm2范围内水稻植株氮积累量、磷积累量及钾积累量均表现为随施氮量的增加而增加,施氮水平超过270  kg/hm2后增施氮肥反而降低水稻对氮磷钾的吸收。施氮量在150  kg/hm2时增施有机肥有助于杂交粳稻浙优12对土壤中氮素、磷素以及钾素的吸收利用。水稻拔节期至抽穗期为吸氮量最大时期,施氮量在0~270  kg/hm2范围内杂交粳稻浙优12各生育期植株氮积累量随着施氮量增加而增加。相关分析表明,水稻产量与水稻植株全生育期氮积累量、磷积累量和钾积累量极显著正相关,其中,与水稻吸氮总量的相关系数最大。氨挥发速率、累计氨挥发量随施氮量的增加而增加,以施用基肥阶段氨挥发速率最快,累计氨挥发量最高。在基肥氮肥和分蘖肥氮肥施入后,高施肥水平(270  kg/hm2、330  kg/hm2)下氨挥发速率均远高于其他处理,其中,施氮量330  kg/hm2处理施基肥后测得的累计氨挥发量占基肥施氮量的23.9%。     

秸秆覆盖和绿肥种植对茶叶品质与产量的影响

采用大区试验,在有机无机常规施肥种植的基础上,研究茶园行间秸秆覆盖和绿肥种植对春茶品质与产量的影响。结果表明,与常规施肥相比,秸秆覆盖和种植绿肥处理可使茶叶叶绿素含量分别增加23.7%和41.4%,游离氨基酸含量增加,咖啡碱含量增加,酚氨比分别下降15.3%和13.0%,茶叶鲜叶产量分别增加16.6%和14.8%,茶叶水浸出物含量增加,提高茶叶的品质。茶园行间覆盖秸秆和种植绿肥可以作为茶园土壤养分有机培肥管理的有效措施之一,用于大面积优质茶叶的种植生产。     

长期植稻年限序列土壤耐药组演替特征

以杭州湾南岸两个前期已鉴定的跨2 000 a的水稻土序列（上虞：30~2 000 a;慈溪：9~2 000 a）为模型,探究长期植稻下稻田土壤耐药组演替特征,以期拓展对人为水耕土土壤耐药组形成与发展趋势的科学认识。研究采用了高通量荧光定量PCR（HTqPCR）技术,分析了不同土壤深度（耕作层、犁底层、母质层）下水稻土序列中320个耐药基因（ARGs）的检出情况、丰度、多样性及其随植稻年限的变化规律。结果表明：两个水稻土序列共检出289种ARGs,以氨基糖苷类和多重耐药类ARGs最为丰富多样,两个地区共有181种ARGs。主坐标分析（PCoA）结果指出,上虞和慈溪水稻土序列的ARGs组成存在显著差异,部分体现在ARGs亚型数量上。慈溪持有108种在上虞水稻土序列中不存在的ARGs,但85%的慈溪特有ARGs在植稻100 a后消失。因此,随植稻年限增加,不同地区水稻土序列在ARGs亚型数量上的差异缩小,在植稻千年后趋于接近。同时,随着植稻年限增加,水稻土耕作层、犁底层和母质层土壤间的ARGs亚型数量差异缩小。进一步研究发现,杭州湾南岸水稻土序列的ARGs丰富度和多样性随耕作年限的增加整体呈衰减趋势,同时伴随ARGs相对丰度的上升,其中相比耕作层和犁底层,母质层ARGs与植稻年限间的相关性达到了显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）水平。综上,时间驱动了稻田土壤耐药组发展,而植稻年限对母质层中ARGs组成有强烈的塑造作用。在杭州湾南岸,新生稻田土壤（≤50 a）比成熟稻田土壤（≥1 000 a）拥有更为丰富的ARGs亚型但更低的ARGs相对丰度。水稻土序列中细菌丰度与ARGs相对丰度呈显著负相关,进一步暗示成土过程中ARGs演替与微生物间的密切关联。     

有机肥替代化肥对橘园土壤培肥及果实产量品质的影响

为探究猪粪和鸡粪有机肥部分替代化肥对椪柑橘园土壤培肥及果实产量品质的影响,通过2年定位试验,选用鸡粪和猪粪2种有机肥,开展7.5 t·hm^-2和15 t·hm^-2替代施用量对椪柑橘园土壤肥力、果实产量及品质的影响效果研究。结果表明,采用鸡粪和猪粪2种有机肥部分替代化肥的模式,可明显提升柑橘园土壤肥力。与全化肥处理相比,施用有机肥替代化肥处理的土壤酸化有所改善,全氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高16.1%~54.7%、15.9%~30.1%、12.9%~36.9%和6.8%~39.6%。土壤微生物多样性的香农指数和均匀度增加,平均CO₂产生率总体随着有机肥替代量的增加而提高,微生物数量明显增加。在同等有机肥替代化肥施用量条件下,猪粪有机肥培肥地力和增加土壤微生物数量及多样性的效果优于鸡粪有机肥。有机肥替代化肥处理较全化肥处理提高柑橘产量5.1%~19.5%,增加果实可溶性总糖2.7%~11.8%、维生素C 2.1%~10.8%、可溶性固形物5.9%~10.8%。7.5 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘产量最高,而15 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘品质最好。研究表明,采用有机肥部分替代化肥的施肥模式,有利于提高椪柑橘园土壤肥力和微生物多样性,进而提高果实产量、改善柑橘品质。     

不同酸性改良剂对葡萄园土壤及葡萄品质的影响

采用大区试验,比较了3种土壤酸化改良剂(生石灰、含硅钾土壤改良剂和含腐殖酸土壤改良剂)对葡萄园土壤养分、质量状况以及对葡萄果实品质的影响。结果表明,3种土壤酸化改良剂都可以显著改善土壤酸化,在施用生石灰、含硅钾土壤改良剂和含腐殖酸土壤改良剂后,土壤p H由5.78分别上升为5.92、6.37和6.55。与生石灰处理相比,含硅钾和含腐殖酸的土壤改良剂处理土壤中的交换态铝的含量分别降低了31%和25%,并显著提高土壤有机质含量。与其他两种土壤改良剂相比,施用含腐殖酸土壤改良剂后土壤的交换态钙离子和交换态镁离子含量显著上升。在3种酸性改良剂处理后,土壤和果实总砷、总镉、总铬、总铅含量没有显著性差异。含硅钾改良剂处理后葡萄果实的含水率显著高于生石灰处理,含硅钾和含腐殖酸的土壤改良剂处理后葡萄果实可溶性总糖显著高于生石灰处理;含腐殖酸的土壤改良剂处理后葡萄果实的游离氨基酸总量显著高于生石灰和含硅钾土壤改良剂处理。因此,与生石灰处理相比,施用含硅钾土壤改良剂和含腐殖酸土壤改良剂改良土壤酸化的效果更好;并有利于降低土壤中可交换铝,提高土壤中有机质和可交换性钙、镁的养分含量,改良土壤;同时提高了果实品质。     

长江下游单季稻一次性施肥的适宜缓释氮肥筛选

为满足长江下游单季稻一次性施肥全生育期供氮需求,以普通尿素分次施用为对照,比较了5种缓释氮肥一次性施肥处理在单季稻产量、分蘖动态及产量构成因子的差异,分析了不同处理的单季稻植株不同时期氮含量,计算了氮肥吸收量及氮肥利用率。通过研究筛选出能支撑长江下游单季稻一次性施肥的缓释氮肥为树脂包膜尿素和聚胺脂包膜尿素,在减氮20%的基础上,两种缓释尿素分别与40%的普通尿素配合一次性施用,其产量与普通尿素分次施用在统计学上持平且略有增产的趋势,分蘖数、有效穗、实粒数和千粒重也有增加;一次性施肥处理的水稻植株含氮量、氮吸收量都高于普通尿素分次施用处理,氮肥表观利用率提高2.3%~20.4%。表明在长江下游单季稻种植中,树脂包膜尿素和聚胺脂包膜尿素支撑下可达到一次性施肥全生育期供氮的目的。     

增效剂对稻田田面水氮素转化及水稻产量的影响

采用田间试验的方法,通过种植单季水稻"绍粳18",研究施用添加聚天门冬氨酸、腐植酸、硝化抑制剂DMPP(3,4—二甲基吡唑磷酸盐)等增效剂的肥料对水稻田面水氮素转化及其产量的影响。结果表明,稻田施氮明显提高了田面水的可溶性总氮、铵态氮、硝态氮浓度。聚天门冬氨酸、DMPP、腐植酸等增效剂的施用,水稻生育期田面水可溶性总氮平均浓度分别下降14.1%,15.8%和7.3%,铵态氮增加10.6%,27.5%和8.6%,硝态氮降低31.8%,46.7%和26.9%,有助于降低氮素流失对水体环境造成的面源污染风险。增效剂聚天门冬氨酸、DMPP和腐植酸可使水稻籽粒产量分别增加6.2%,7.8%和2.4%,秸秆产量增加10.8%,6.1%和4.0%。添加增效剂的肥料较普通肥料可以降低田面水的总氮含量,并且能更好地促进水稻生长,提高水稻产量。     

地埋式秸秆反应堆对南方越冬茄子生产及温室土壤微环境的影响

为分析不同秸秆生物反应堆技术对茄子生产及温室土壤微环境的影响,设置常规栽培的CK、T1(秸秆22 500 kg·hm~(-2))、T2(秸秆22 500 kg·hm~(-2)+菌剂60 kg·hm~(-2)+羊粪7800 kg·hm~(-2))和T3(秸秆22500 kg·hm~(-2)+菌剂60 kg·hm~(-2)+羊粪7800 kg·hm~(-2)+腐植酸750 kg·hm~(-2))4个处理。结果表明:使用秸秆生物反应堆技术,茄子产量可以提高29.2%～32.0%,但不同秸秆反应堆处理之间无显著差异;秸秆反应堆技术可增加茄子中可溶性总糖、维生素C和固形物含量,降低硝酸盐含量,明显改善品质。3种秸秆反应堆技术均有效提高了温室土壤CO_2排放通量,增加植株根系周边土壤有机质和总氮含量,其中有机肥和菌剂的添加促进了早期CO_2释放,有利于土壤有机质和养分累积,腐植酸的添加对温室CO_2的产生影响不大,但可以提高土壤微生物代谢能力。对土壤微生物数量的分析表明,秸秆生物反应堆提高了植株根系周边土壤中的真菌数量,降低土壤细菌数量。其中T3处理倾向于提高苗期土壤中真菌数量和花期土壤中细菌数量,而T2处理倾向于提高花期和盛果期栽培土壤中的真菌数量以及盛果期栽培土壤细菌数量。研究表明,秸秆生物反应堆可以显著提高茄子产量和品质,增加温室土壤CO_2排放通量,提高植株根系周边土壤中有机质和养分含量,影响土壤中微生物代谢活性,改变栽培过程中真菌和细菌的数量变化模式。