强化型EM菌剂对金针菇菌糠堆肥的影响

为提高EM菌剂在菌糠堆肥中的应用效果,加速腐熟进程,改善堆肥质量,采用纤维素酶与木聚糖酶高产菌株黑曲霉SNH-7、蛋白酶高产菌株枯草芽孢杆菌SNK-103与EM菌剂进行复配,研制强化型EM菌剂,并研究其对菌糠堆肥的影响。结果表明：与普通EM菌剂相比,接种强化型EM菌剂的处理堆肥过程中微生物代谢更加旺盛,温度、pH、EC值、总有机碳、可溶性有机碳、总氮、铵态氮、硝态氮、C/N、腐植酸和黄腐酸含量等理化指标的升高或降低幅度更大,腐熟进程加快;成品堆肥的GI提高,C/N降低,总氮、硝态氮、总腐植酸和游离腐植酸的含量升高,生物安全性更好、肥效更高。说明在EM菌剂中补充纤维素酶、木聚糖酶和蛋白酶高产菌株,可强化其对纤维素、木质素和蛋白质的降解能力,在无辅料、高C/N、低pH的不利条件下,添加该菌剂能加速堆肥进程,提高堆肥质量。     

玉米根系分泌物对连作花生土壤酚酸类物质化感作用的影响

为探究玉米花生间作系统中玉米根系分泌物对连作花生土壤的酚酸类物质化感作用的影响机制，利用CH2Cl2提取了玉米抽雄期根系分泌物，通过室内模拟培养法，研究了玉米根系分泌物对含有不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸及对羟基苯甲酸3种酚酸类物质土壤的微生态环境的影响。结果表明，酚酸类物质均显著降低了土壤微生物量碳和氮的含量，抑制了土壤微生物活性，土壤酶（脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶）活性和养分含量（碱解氮、有效磷和有效钾）亦显著降低，且浓度越高化感抑制作用（RI＜0）越强（P＜0.05）。玉米根系分泌物可降低酚酸类物质对土壤微生物活性、微生物量、酶活性及养分含量的化感指数，以低浓度处理的降幅较大，且在处理第5 d和10 d显著增加了3种酚酸类物质处理的土壤呼吸强度、酶活性、微生物量及养分含量（P＜0.05）；不同酚酸类物质中，以邻苯二甲酸所受影响最大。整个培养时期，玉米根系分泌物对酚酸类物质化感作用的影响以处理第5 d最强，随后呈减弱趋势。3次取样，土壤微生物量、微生物活性、酶活性和养分含量的化感指数分别降低10.03%~64.13%、9.72%~57.51%、13.16%~78.85%和5.88%~59.71%。玉米根系分泌物可通过提高土壤微生物量、微生物活性及养分含量，来降低肉桂酸、邻苯二甲酸和对羟基苯甲酸对土壤微生态环境的化感作用。结果为玉米花生间作缓解花生连作障碍技术提供一定的理论依据。     

氮肥增效剂用量对玉米产量和氮素利用率的影响

研究不同用量氮肥增效剂对玉米干物质量、籽粒产量、氮吸收量和籽粒粗蛋白含量的影响。试验以无氮处理为对照(CK),设置7个氮肥增效剂用量处理,分别为添加0(JNW0)、1%(JNW1)、2%(JNW2)、3%(JNW3)、4%(JNW4)、5%(JNW5)、6%(JNW6)氮肥增效剂的聚能网尿素。结果表明,JNW2处理玉米产量和秸秆干物质量分别达到8 790 kg/hm~2和7 545.6 kg/hm~2,分别比其它处理高2.0%～15.6%和4.7%～21.0%;其籽粒吸氮量、秸秆吸氮量及籽粒粗蛋白含量分别比其它处理高8.5%～31.1%、19.6%～93.5%、3.4%～29.5%;同时,JNW2处理的氮肥利用率显著高于其它氮肥增效剂用量处理。添加氮肥增效剂能够显著提高玉米产量、干物质量、氮吸收量、籽粒粗蛋白含量和氮肥利用率,在本试验条件下,添加2%氮肥增效剂的聚能网尿素处理增产效果最好,氮肥利用率最高。     

转变耕作方式对长期旋免耕农田土壤有机碳库的影响

土壤深松是解决长期旋免耕农田耕层浅薄化、亚表层（>15～30 cm）容重增加等问题的有效方法之一,而将长期旋免耕农田进行深松必然导致农业生态系统中土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）及碳固定速率的变化。因此,为对比将长期旋免耕转变为深松前后农田土壤有机碳库变化,该研究利用连续12a 的旋耕和免耕长期定位试验以及在此基础上连续6 a旋耕-深松和免耕-深松定位试验,对比了转变耕作方式对农田土壤0～30 cm有机碳含量、周年累积速率及其固碳量的影响。研究结果表明,经过连续12 a的旋耕和免耕处理（2002－2014）,2014年免耕处理土壤0～30 cm有机碳储量比试验初期（2002年）提高38%,旋耕处理降低了30%,而对照常规处理无显著差异。免耕处理土壤0～30 cm有机碳储量比旋耕处理高约2.6倍（2014年）。长期免耕显著提高了土壤0～30 cm的有机碳含量,2002~2014年其土壤0～30 cm固碳量为16.69 t/hm2,但长期旋耕导致土壤0～30 cm SOC含量显著降低,表现为土壤有机碳的净损耗,年损耗速率为?0.75 t/hm2。而长期旋耕后进行深松（旋耕-深松处理）6年其土壤0～30 cm的有机碳含量较原旋耕处理提高32%～67%,且显著提高了土壤固碳量及周年累积速率;免耕-深松土壤0～30 cm的有机碳周年累积速率较免耕处理下降了42%。长期旋耕造成有机碳水平下降的条件下,将旋耕处理转变为深松处理在短期内更有利于促进土壤有机碳的积累,而将长期免耕处理转变为深松措施,降低了土壤有机碳的累积速率和固碳量。     

基于GIS的南四湖沿岸农业面源氮磷负荷估算研究

以济宁市沿南四湖县区乡镇为主要研究区,根据降雨径流和土壤侵蚀量,运用遥感(RS)影像和地理信息系统(GIS),确定土壤通用流失方程(USLE)各参数,运用USLE对南四湖沿岸氮磷流失模数进行定量估算,为南四湖沿岸农业氮磷流失的消减与控制提供科学依据。结果表明:USLE模型计算的氮磷流失量主要集中在湖西区域,以喻屯镇、王鲁镇和唐口镇的流失量居于前列,最高的喻屯镇氮、磷流失量分别达439.9t/a和271t/a;湖东区域,石桥镇、马坡镇、欢城镇和韩庄镇的氮磷流失量居于前列,最高的石桥镇氮和磷流失分别为174t/a和120.6t/a。农田实际调查的氮和磷的流失量与模型计算值趋势较一致,两者呈极显著线性正相关(p<0.01)。氮的模型计算流失量略低于实际调查流失量,而磷的模型计算流失量远远高于实际调查流失量。主要是因为南四湖沿岸农田氮的流失是氮的主要流失形式,远高于畜禽养殖和生活排污的氮流失。而磷的流失主要来自畜禽养殖,其次才是农田流失磷。     

鲁中地区玉米减量施肥试验效果研究

为提高玉米的科学施肥水平,探索出最适合鲁中地区玉米生产的减量施肥条件,以玉米为试验材料,在鲁中地区2个试验点设置空白对照(CK)、常规施肥(CF)、配方施肥(T1)、减量20%配方施肥(T2)和减量40%配方施肥(T3)5个处理,对玉米的生物学性状、产量及经济效益进行了分析。结果表明,在试验地块条件下,相比于空白对照(CK),施肥处理均能改善玉米的生物学性状并提高产量和经济效益,且以配方施肥(T1)效果最好。与常规施肥(CF)相比,减量20%施肥可以保证产量的稳定,提高经济效益,在2个试验点每公顷产量最高可提高246.70 kg,增产率可达2.30%,每公顷产值最高可提高641.42元,产投比可达3.26。因此鲁中地区玉米种植建议采用减量20%的配方施肥方式,可以有效提高玉米产量,并获得良好的经济效益,同时能够有效提高化肥利用率,有利于实现鲁中地区玉米生产减肥增效、绿色可持续发展。     

氮肥配施硝化抑制剂对菠菜安全品质及土壤氮素的影响

采用土培试验研究了不同氮肥种类配施硝化抑制剂对菠菜的营养品质及土壤氮素的影响,结果表明:氮肥配施双氰胺与单供氮肥相比,可显著提高菠菜的生物量,降低菠菜可食部位的硝酸盐和草酸含量,提高菠菜的安全品质;另外可提高土壤铵态氮含量和降低硝态氮的积累,从而降低蔬菜生产中氮肥污染生态环境的风险。     

连续施用化肥及秸秆还田对潮土酶活性、细菌群落和分子生态网络的影响

  【目的】  采用高通量测序和分子生态网络分析技术,研究连续施用化肥及秸秆还田对细菌群落结构和种间互作关系的影响,为黄淮海潮土区秸秆资源化利用与土壤肥力提升提供理论依据。  【方法】  长期定位试验位于山东德州,始于2010年,土壤为典型潮土,为冬小麦–夏玉米轮作。2021年从不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS) 3个处理小区采集土壤样品,分析土壤养分、酶活性、细菌群落等指标。  【结果】  与CK处理相比,NPK和NPKS处理pH均降低了0.06个单位,土壤有机质分别提升了23.19%和34.82%,细菌多样性分别降低了0.90%和0.91%,均匀度均显著降低了1.11%。与CK相比,NPK处理土壤中β-葡糖苷酶(β-GC)和碱性磷酸酶(ALP)分别显著升高47.91%和50.35%,NPKS处理β-GC、ALP和脱氢酶(DHA)活性分别升高78.31%、46.53%和50.91%。CK处理的优势菌群为寡营养型细菌(酸杆菌门和浮霉菌门)和固氮菌(生丝微菌科和伯克氏菌科),NPK处理的优势菌群为可降解顽固有机质的变形菌门(草酸杆菌科、红丹杆菌科和黄单胞菌科)、放线菌门和拟杆菌门;NPKS处理的优势菌群为具有纤维素降解能力的厚壁菌门(芽胞杆菌科)。网络分析发现,不同施肥处理优势菌群分属于不同网络模块,与土壤养分含量和酶活性呈显著相关关系,其中NPKS处理中富集的芽胞杆菌通过强烈的共生关系形成特定物种集群,并且与β-GC、ALP和DHA呈显著正相关关系。  【结论】  秸秆还田配施化肥有利于黄淮海潮土区土壤肥力的提升,并可通过调节细菌种间互作关系,优化细菌群落组成,提高土壤酶活性。     

水流近壁面水力剪切力对滴灌系统碳酸钙污垢的影响

针对目前水动力学条件对滴灌系统碳酸钙污垢形成的影响及适宜的污垢控制阈值尚不明确的问题,该研究对不同近壁面水力剪切力(0～0.70 Pa)下的滴灌系统附着碳酸钙污垢总量、晶相组成及表观形貌进行了分析。结果表明：不同剪切力显著(P<0.05)影响了碳酸钙污垢的形成,随着剪切力的增大碳酸钙污垢的总量呈现先增高后降低的趋势,最大碳酸钙污垢形成量的剪切力为(0.42±0.02)Pa。剪切力较低(0～0.42 Pa)时,随着剪切力的增大碳酸钙晶体的尺寸逐渐变大,Ca²⁺和CO₃^2-的碰撞几率增加且晶体成核效率提高,使得碳酸钙污垢总量呈现增加趋势;剪切力较高(0.42～0.70 Pa)时,随着剪切力的增大碳酸钙晶体大小逐渐减小,且晶体由于高剪切力的作用发生破碎和脱落,使得碳酸钙污垢总量呈现下降趋势。建议灌水器流道近壁面水力剪切力控制在0～0.24 Pa和0.65～0.70 Pa,以减少碳酸钙污垢的形成。该研究结果可为高抗堵塞灌水器的研发以及劣质水滴灌技术的应用和推广提供支撑。     

三种酚酸类化感物质对花生根际土壤微生物及产量的影响

为进一步探明花生连作障碍的机理,通过外源添加的方法研究了不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物对花生开花下针期、结荚初期、结荚末期根际土壤微生物及产量的影响。结果表明,与对照相比,各处理均降低了各生育期花生根际土壤细菌和放线菌的数量、微生物量生物量以及呼吸强度,增加了真菌的数量。随浓度增加,化感作用增强,以3种酚酸类化感物质混合物的化感作用最强。随处理时间的延长,对真菌的化感作用增强,对其他指标的化感作用减弱。各处理均显著降低了花生产量（P < 0.01）,处理浓度越高,花生减产幅度越大。最高浓度（初始含量为90mg·kg-1干土）的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸以及混合物处理使花生每盆荚果产量分别降低了43.2%、32.9%、40.2%和47.3%。这三种酚酸类物质的累积与连作花生根际土壤微生物群落结构的变化相关,是花生连作障碍产生的可能因素之一。