秸秆还田与化肥减施对水稻生长指标及光合参数的影响

针对水稻生产中存在秸秆处理不当以及化肥用量增多等问题,以山东省济宁市稻麦轮作体系下水稻“圣稻18号”为研究对象,通过田间试验设置3个处理:常规施肥,小麦秸秆不还田(CK);常规施肥+小麦秸秆全量还田(T1);常规施肥量的85%+小麦秸秆全量还田(T2),深入探究秸秆还田与化肥减施对不同生育期水稻生长、光合参数和产量的影响,为制定合理的水稻种植措施提供理论依据。结果表明,稻麦轮作体系下秸秆还田不利水稻前期生长,但能显著提高水稻生长中、后期的生长指标,并增强水稻生长中、后期对氮、磷、钾等养分的吸收。水稻生长中后期T2处理的叶绿素含量、净光合速率以及光谱反射率均为最高,其中灌浆期SPAD值与净光合速率分别较CK处理升高4.4%和37.5%;另外,T2处理生长后期的Fv/Fm、PIabs均较前期所升高。试验还表明,T2处理水稻产量最高,比CK处理增产13.1%,增产的直接原因是单位面积有效穗数的增加。综上所述,秸秆还田配合化肥减施有助于水稻栽培生产中实现高产增效,在实际生产中值得推广应用。     

氮肥水平与栽植密度互作对不同生育期水稻生长及产量的影响

针对水稻生产中氮肥用量增加、栽植密度越来越低等问题,深入探究水稻施氮量和栽植密度的互作效应对水稻生长、养分吸收及产量的影响,以期为减少施氮、高效施肥提供理论依据,从而找出水稻栽植密度与施氮量的最佳组合。以山东省济宁市任城区水稻试验田种植的第2季水稻圣稻18号为研究对象,通过田间试验设置氮肥水平与栽植密度双因素处理,施氮量设4个水平:无氮(N1),0 kg/hm~2;低氮(N2),216 kg/hm~2;中氮(N3),288 kg/hm~2;高氮(N4),360 kg/hm~2。栽植密度设3个梯度:低密度,24万穴/hm~2;中密度,27万穴/hm~2;高密度,30万穴/hm~2。共12个处理,3次重复。结果表明,本试验条件下,拔节期水稻的株高、鲜质量、叶面积及分蘖数均以30N3处理为最佳。对于水稻养分吸收,中氮中密度下的水稻氮素含量最高,其中27N2处理在抽穗期比24N2处理高出20. 2%,27N3处理在灌浆期比27N1处理高出1. 30%。而水稻全磷、全钾含量随着施氮量增加有不同程度的提高。试验还表明,在中密度条件下,288 kg/hm~2的施氮处理比不施氮肥产量提高12. 1%;在中氮条件下,27万穴/hm~2的栽植密度比低密度处理产量提高18. 5%。因此,氮肥水平与栽培密度的最优组合为288 kg/hm~2和27万穴/hm~2,该组合在降低施氮量,控制合理密度的同时,产量实现最优,达到14 615. 3 kg/hm~2。     

电动技术去除剩余污泥中重金属

电动技术去除污泥中重金属受到多种因素的影响，因此非常有必要探讨适宜的修复参数。本论文系统研究了电解时间、介质pH、强化剂种类、电压和超声振荡时间等因素对电动力学去除剩余污泥中重金属Cu、Zn、Ni、Cr的影响。结果表明，最适宜的电解时间为12 h，最佳介质pH为2，最适电压为1.5 V·cm^-1，最适宜的超声振荡时间为1.0 h。添加EDTA对剩余污泥中Ni的去除效果最佳，最佳添加浓度为0.20 mol·L^-1；添加柠檬酸对剩余污泥中Zn的去除效果最佳，最佳添加浓度为0.25 mol·L^-1；酒石酸对剩余污泥中Cu的去除效果最佳，最佳添加浓度为0.25 mol·L^-1。研究为电动技术去除剩余污泥中重金属的实践提供了理论参考。     

黑土长缓坡地形与横垄对土壤有机碳空间分异的交互作用

横坡垄作对坡耕地土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）流失有一定的阻控作用,但黑土区特有长而缓的地形与横垄对坡耕地SOC空间分异会产生交互作用,而这种交互作用引发的SOC流失风险没引起足够的重视。该研究以典型黑土区黑龙江省黑河市北安分局红星农场为研究区域,2022年在横坡垄作与顺坡水线方向上共布设25个采样点,采用地理探测器模型、单因素方差分析（one-way ANOVA）和Pearson相关性分析,探讨土壤有机碳的空间分异及其交互作用。结果表明,横坡垄作方向上垄沟土壤有机碳含量从坡顶到水线呈现逐渐增大的变化趋势;在垄台从坡顶到水线呈现先增大后减小的变化趋势。顺坡水线方向,土壤有机碳含量在垄沟呈现从上坡到下坡增大的变化趋势;在垄台呈现先增大后减小的变化趋势。由于断垄产生水线,顺坡土壤有机碳含量上坡与下坡仍有显著差异（P＜0.05）。Pearson相关性分析表明, 有机碳与可蚀性K因子呈显著负相关（垄沟和垄台相关系数分别为–0.228和–0.238,P＜0.05）,与碳循环相关的β-葡萄糖苷酶和微生物生物量碳在垄沟呈极显著正相关（相关系数为0.398和0.676,P<0.01）。地理探测器分析表明,顺坡水线对土壤有机碳空间分异的影响最大,其对垄沟和垄台SOC的解释力分别达到61%和52%以上;顺坡水线与其他因子的交互作用共同增强了对土壤有机碳的解释力,尤其是顺坡水线与高程的交互作用最为明显。黑土区坡耕地土壤有机碳空间分异主要受顺坡水线与高程的交互作用,横坡垄作虽然能够拦截径流,但由于长缓坡地形影响产生的断垄会加剧土壤侵蚀诱发的有机碳流失。因此,黑土坡耕地治理需要同时考虑横垄与地形的共同影响,从而实现防蚀的优化效果。     

秸秆还田对麦玉系统土壤有机碳稳定性的影响

为揭示不同秸秆还田量对华北小麦-玉米轮作系统土壤有机碳官能团结构及稳定性的影响,研究了秸秆还田5 a后土壤有机碳官能团结构、团聚体组成及有机碳含量、活性有机碳含量、土壤铁离子的变化。田间实验设置4个处理:秸秆不还田作为对照(CK)、秸秆1/3还田(S1)、秸秆2/3还田(S2)、秸秆全部还田(S3)。采用常规方法测定土壤理化性质、粒径、铁离子及土壤微生物量碳含量,13C核磁共振波谱技术(NMR)检测分析土壤有机碳官能团结构。结果表明:秸秆还田5 a后,土壤总有机碳(TOC)、2mm与2.00～0.25 mm团聚体有机碳、可溶性有机碳(DOC)、易氧化态碳(EOC)和微生物量碳(MBC)含量,均随还田量增加而逐渐增加,且不同处理增加量不同,与CK相比,S3处理显著增加了这些有机碳的含量(P0.05)。各处理土壤有机碳以烷基碳与烷氧基碳为主,其次是芳香碳与羰基碳,秸秆还田增加了烷氧基碳、羰基碳(易分解碳组分)含量,降低了烷基碳和芳香碳(难分解碳组分)含量,与CK相比,S3处理显著增加烷氧基碳含量(P0.05)而显著降低了芳香碳含量(P0.05)。与CK相比,S2、S3处理也显著降低了有机碳的芳香度、疏水碳/亲水碳、烷基碳/烷氧基碳比值(P0.05),而对脂族碳/芳香碳影响不明显。与CK相比,S3处理显著增加了2.00 mm团聚体组分,增加了2.00～0.25 mm组分,而降低了0.25～0.053 mm组分和显著降低了0.053 mm组分(P0.05)。秸秆还田对土壤游离铁、活性铁、螯合铁含量的影响不明显。有机碳官能团组成与土壤因子间的冗余分析表明土壤TOC、MBC含量、团聚体组分、铁离子的改变是导致不同处理间有机碳官能团结构存在差异的重要原因。综上所述,由于短期秸秆还田增加了活性有机碳含量、易分解有机碳组分,减少了难分解有机碳组分,降低了微团聚体物理保护作用,改变了微生物活性和铁离子络合作用,在一定程度上降低了土壤有机碳稳定性,可能导致麦玉复种系统土壤碳排放水平的增加。     

翅碱蓬施用不同肥料对滨海盐碱地土壤理化性质、酶活性及团聚性的影响

通过田间小区试验研究不同肥料配施促进翅碱蓬生长及其对盐碱土修复的影响。结果表明,施肥不同程度地改善了盐碱地土壤的营养状况,促进翅碱蓬的生长,增强吸收土壤中盐分离子的能力,降低盐碱度,从而提高了土壤酶活性和土壤团聚性。其中,氮肥处理效果最佳,与对照比,土壤全盐量降低30. 3%,碱性磷酸酶活性提高68. 4%,脲酶活性增加1. 5倍,土壤团聚性增加,土壤平均重量直径增加28. 7%。其次是钾肥处理,碱性磷酸酶活性提高43. 5%,脲酶活性增加50. 0%,土壤平均重量直径增加25. 8%。因此,本研究认为,氮肥对盐碱地碱蓬生长及土壤营养改善效果较好,而氮肥配施钾肥对促进碱蓬生长以改良盐碱地更具有生态意义。     

优化施肥对滨海盐渍土棉花生长及土壤养分供应特性的影响

通过2年大田试验,研究优化施肥对东营滨海盐渍土棉花生长及土壤养分供应能力的影响。设不施肥、农民传统施肥、优化施肥、优化施肥+有机肥4个处理。结果表明:与农民传统施肥对比,优化施肥及优化施肥+有机肥处理有效提高了棉花产量、肥料农学利用率、偏生产力;施肥改变了土壤盐基离子组成,农民传统施肥、优化施肥、优化施肥+有机肥处理Na+及Cl-所占比分别减少2.29%,3.45%,6.15%,K+、Ca2+、Mg2+、SO_2-4有不同程度的提高;优化施肥+有机肥处理能明显提高土壤微生物和酶活性,其中脲酶、碱性磷酸酶活性分别比传统施肥和优化施肥高7.8%~17.0%和5.0%~13.3%;施肥提高了土壤速效养分,优化施肥+有机肥处理速效P和速效K含量总体处于较高水平,而N0-3-N、NH+4-N含量总体表现为传统施肥优化施肥+有机肥优化施肥不施肥,这说明优化施肥能有效降低土壤NO-3-N、NH+4-N含量,进而NO-3-N、NH+4-N的流失风险也随之减小。采用N、K肥基施+蕾期花期2次追施的优化施肥处理,不仅减少了肥料用量,而且提高了产量,配合施用有机肥增产效果更为显著。     

NaCl对大麦硝态氮吸收动力学特征的影响

采用营养液培养方法研究了不同盐分和氮水平对大麦‘鉴四’(Hordeum vulgare L.)生长及硝态氮(NO3?-N)吸收动力学参数特征的影响。结果表明:不同浓度NO3?-N与Na Cl预处理后,大麦对NO3?吸收符合离子吸收动力学模型,其吸收动力学参数表现为NO3?预处理浓度增加后,Vmax增大,Km值增加,但增加的幅度不一致。对高亲和力系统来说,所有预处理大麦的NO3?-N吸收曲线均符合Michaelis-Menten方程的描述。1 mmol?L?1NO3?-N预处理中,120 mmol?L?1 Na Cl预处理比1 mmol?L?1 Na Cl预处理显著提高了NO3?-N的吸收速率;10 mmol?L?1NO3?-N预处理时,120 mmol?L?1 Na Cl预处理与1 mmol?L?1 Na Cl预处理无显著性差异。表明低氮环境下生长的大麦,其根系NO3?-N高亲和力系统受Na Cl影响较大。对低亲和力系统来说,所有预处理大麦的NO3?-N吸收曲线均符合Michaelis-Menten方程的描述。在1 mmol?L?1 NO3?-N预处理中,与1 mmol?L?1 Na Cl预处理相比,120 mmol?L?1 Na Cl胁迫的大麦NO3?-N吸收速率显著提高;10 mmol?L?1 NO3?-N预处理中,120 mmol?L?1 Na Cl与1 mmol?L?1 Na Cl处理相比,降低了大麦的NO3?-N吸收速率。表明低氮环境下生长的大麦,盐胁迫对其根系低亲和力系统有促进作用,而高氮环境下生长的大麦,盐胁迫对其低亲和力系统的NO3?-N吸收没提高作用。     

水分调节剂DY-ET100对番茄产量、品质及水氮在土壤中扩散的影响

为解决水分在土壤中横向扩散范围小和硝态氮淋溶等问题,以水分调节剂DY-ET100为供试材料,以清水、渴以友为对照,研究和对比了水分调节剂DY-ET100的添加对水分在不同土壤中的扩散情况及对硝态氮淋溶和番茄产量及品质的影响。结果表明,在掺沙和未掺沙黏土中添加水分调节剂DY-ET100较清水处理番茄果实中VC含量分别显著提高12.50%和20.51%;添加DY-ET100的处理使距滴头0～30 cm范围内的水分在土壤中分布更加均匀,滴灌时水分扩散半径较清水和渴以友分别增加22.53%和12.33%;在掺沙和未掺沙黏土中较清水处理硝态氮累积量增加41.21%和18.83%;同时减少硝态氮的淋溶损失量,在掺沙和未掺沙黏土较清水处理硝态氮淋溶损失降低7.53%和8.07%。研究为水分调节剂的使用推广提供了数据支撑。     

基于MAPGIS的莱西市土壤数据库建立研究

以莱西市第二次土壤普查数据资料,野外采样分析资料,土壤与土地利用状况调查资料为依据,通过MAPGIS软件平台,建立了以村级土种类型图斑为基本单元的空间数据库.应用Visual FoxPro数据库软件输入相关属性数据,采用"村名+土种类型+数字"方法建立关键字段,连接属性数据库与空间数据库,构建了莱西市土壤数据库.探讨了建立莱西市土壤数据库的流程和技术要点,可为莱西市土壤资源管理与决策服务,并为其它县域土壤数据库的建立提供参考.