秸秆全量还田下沼液替代化肥对潮土团聚体及结合有机碳的影响

  目的  通过探究黄淮海平原秸秆全量还田条件下长期沼液替代化肥对潮土水稳性团聚体及结合有机碳影响,以期为改善土壤结构,增加土壤有机碳积累及推动种养结合循环农业发展提供科技支撑。  方法  采集长期持续进行不同沼液替代化肥处理（不施肥对照,CK;单一施用沼液,BS;单一施用化肥,CF;以及沼液半量替代化肥,BSCF）的表层（0 ~ 20 cm）土壤,利用湿筛法分离水稳性团聚体并测定不同粒径团聚结合有机碳分布变化情况。  结果  相较于对照,各施肥处理均能显著增加了外源有机碳投入,增加水稳性大团聚体质量组成比例,提高团聚体稳定性,其中沼液半量替代化肥处理 > 0.25 mm粒径水稳性团聚体质量组成比例提升效果最为明显,平均重量直径和几何平均直径最高,而团聚体破碎率和分形维数最低。不同处理团聚体结合有机碳含量随粒径增加表现出先升高后降低的趋势,其中以0.25 ~ 2 mm粒径最高。同时各施肥处理均增加各粒径团聚体结合有机碳含量,显著提高 > 0.25 mm粒径大团聚体结合有机碳贡献率,降低 < 0.053 mm粒径粘粉粒结合有机碳的贡献率。  结论  在黄淮海平原秸秆全量还田条件下通过沼液半量替代化肥不仅有利于水稳性大团聚体的形成和团聚体稳定性的提高,达到改善土壤结构的目的,而且能够调控各粒径团聚体结合有机碳贡献率,达到平衡土壤有机碳的维持和养分的释放目的。     

重金属镍和铅处理对散叶生菜种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]探究不同浓度重金属镍(Ni)、铅(Pb)处理对常见蔬菜种子萌发及生长的影响。[方法]采用盆栽土培方式,分别设定6个不同浓度的Ni和Pb溶液对散叶生菜种子进行胁迫处理。[结果]与空白对照组相比,低浓度的Ni处理(6.25 mg/kg)对散叶生菜的发芽率、发芽势、发芽指数均起促进作用,当浓度增高为12.50～75.00 mg/kg,则逐渐转变为抑制作用,且浓度>75.00 mg/kg时抑制作用越明显,甚至出现绝收的现象。当土壤Pb含量为2.58～10.30 mg/kg时,可以促进其萌发过程;当浓度为31.02～51.49 mg/kg时,萌发受到明显的抑制作用。同时重金属Ni对散叶生菜生长状况的影响程度要大于Pb。[结论]该研究为设施蔬菜种植和重金属污染防治提供一定参考。     

加气灌溉对土壤、作物生长和水肥利用的影响综述

随着我国农业现代化、产业化和标准化的不断发展,滴灌技术作为一种新型的节水灌溉技术在农业生产中逐步取代传统灌溉技术,成为实现农业水分高效利用的有效途径。目前滴灌技术呈现多样化发展并在此基础上不断进行完善与创新,多种节水高效的灌水技术,如纳米灌气滴灌技术、膜下滴灌技术等被广泛推广和应用。而加气滴灌是近年来出现的水肥气一体化滴灌方法,通过地下加气解决滴灌造成的根系缺氧问题,实现根域气体环境的优化,不仅促进作物生长和提高农作物的产量,而且还能达到节水、节能的效果。基于近20年我国加气滴灌技术的研究,系统论述加气滴灌技术对土壤生理生化性质和微生物活动、植物生长发育和农作物品质以及农田水肥利用的影响,以期为我国农业水资源高效利用和农业可持续发展提供理论参考。     

城市近郊土地利用变化对土壤团聚体及其结合有机碳的影响

通过采集河南省新乡市近郊区域传统耕地、设施菜地以及景观绿化林地和草地0~20 cm表层土壤,利用湿筛法进行水稳性团聚体的分离及团聚体结合有机碳的测定,分析和比较了土壤团聚体稳定性及其结合有机碳变化特征。结果表明：城市化进程中土地利用类型变化对水稳性团聚体粒径组成和稳定性产生显著影响。相较于传统耕地,进行6年设施蔬菜种植显著降低土壤水稳性大团聚体质量占比（WR_0.25）、团聚体平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）,降幅分别为42.40%、54.84%和129.41%。而进行相同年限景观林、草地建设均能显著提高WR_0.25,提升幅度分别为33.65%和23.63%。景观绿化林地和草地团聚体MWD、GMD较耕地分别增加0.64%和26.92%、83.87%和77.42%。此外,虽然设施菜地和林草地各粒径团聚体结合有机碳含量较传统耕地均有不同程度提高,但是其结合有机碳贡献率变化情况与团聚体各粒径质量占比有关。其中,0.25~2 mm粒径团聚体结合有机碳含量在设施菜地土壤中取得最大值,为35.02 g/kg,但是其>0.25 mm各粒径团聚体结合有机碳贡献率均显著降低。草地建设显著降低<0.053 mm粒径黏粉粒结合有机碳贡献率,但是显著增加>0.25 mm粒径大团聚体结合有机碳贡献率。因此,城市化进程中近郊传统耕地转变为景观绿化林草地初期能促进水稳性大团聚体的形成及结合有机碳的积累,并提高团聚体的稳定性,在土壤有机碳固持方面表现出巨大潜力。     

外源氮添加对不同种植年限设施菜田土壤固定态铵含量的影响

研究外源氮(N)添加对不同种植年限设施菜田土壤固定态铵含量及最大固铵量的影响。选取4个不同种植年限（0年、2年、13年和21年）的设施菜田土壤,分别设置4个外源氮添加处理,进行为期36天的室内培养,测定不同种植年限和外源氮添加处理下的土壤固定态铵含量,并计算其最大固铵量。4个外源氮添加处理分别是:（1）CK,不添加任何氮肥,为对照;（2）CF,常规施氮,添加尿素态N 374 mg kg?1干土;（3）RCF,减量施氮（减N 46%,添加尿素态N 200 mg kg?1干土）;（4）RCF + OM,减量施氮配施有机氮（添加尿素态N 150 mg kg?1干土并以鸡粪形式添加有机态氮50 mg kg?1干土）。结果显示:随设施蔬菜种植年限的增加,土壤本底固定态铵含量呈逐渐增加的趋势,而最大固铵量却呈下降的趋势。同一种植年限下,各施肥处理在培养过程中的土壤固定态铵含量总体表现为CK < RCF + OM < RCF < CF,说明施肥可增加土壤固定态铵含量,但其增幅大小受施肥量的多少和施肥种类影响,其中CF处理土壤固铵量为最大（98.61 mg kg?1）,显著高于RCF和RCF + OM处理,而RCF处理的土壤固铵量（84.76 mg kg?1）又高于RCF + OM处理（77.34 mg kg?1）。设施菜田增施氮肥可提高土壤固定态铵的含量,且化肥较有机肥的效果更优。     

温室黄瓜连作对土壤真菌数量和群落结构的影响

长期集约化种植带来的连作障碍问题已成为限制设施蔬菜行业可持续发展的重要瓶颈,阐明设施蔬菜长期连作条件下的土壤障碍因子(类型)是发展形成高效连作障碍克服技术的前提。以豫北地区设施黄瓜连作生产系统为研究对象,通过采集具有不同黄瓜连作年限的土壤样品(1,5,10,15,20 a),应用Real-time PCR和高通量测序的手段,探讨了温室黄瓜连作对土壤真菌数量和群落结构的影响。结果表明,温室黄瓜连作显著改变了土壤真菌数量,随着连作年限延长真菌数量呈先增加后降低的趋势,且在连作10 a土壤中达到峰值。土壤真细比变化趋势与真菌数量一致。高通量测序分析进一步表明,黄瓜连作显著影响了真菌群落的β多样性而非α多样性。随着连作年限延长,真菌群落中独有的OTU数量逐渐减少。子囊菌门(Ascomycota)是门水平下连作土壤真菌群落的优势成员,但其平均相对丰度对黄瓜连作响应不敏感。在目水平,小囊菌目(Microascales)、盘菌目(Pezizales)、未分类子囊菌(Norank_p_Ascomycota)和粪壳菌目(Sordariales)是真菌群落优势成员;在属水平,假埃希氏菌属(Pseudallescheria)、Lasiobolidium、赭霉属(Ochroconis)和毛壳菌属(Chaetomium)是真菌群落优势成员。这些优势真菌目和属的平均相对丰度受温室黄瓜连作影响显著,且多数与土壤理化因子存在显著的线性相关关系。冗余分析证明,土壤硝态氮、速效钾和有机质含量是驱动温室黄瓜连作土壤真菌群落结构变化的主要因子。总的来看,温室黄瓜长期连作显著影响了土壤真菌数量和群落结构。     

沼液灌施对潮土土壤团聚体组成及稳定性的影响

【目的】探究沼液灌施对黄淮海平原土壤团聚体结构的影响。【方法】以黄淮海平原潮土为研究对象,根据等氮量原则,采用干湿筛法对连续4 a进行沼液灌施(BS)、化肥施用(CF)、沼液与化肥灌施(BS+CF)以及空白对照(CK)共4种处理的农田表层土壤(0~20 cm)进行团聚体筛分并计算稳定性指标。【结果】沼液灌施影响黄淮海平原表层土壤各粒径团聚体组成。相较于CK,不同化肥与沼液灌施处理>0.25 mm力稳性土壤团聚体(MR_0.25)质量组成比例提高了2.14%~3.71%;>0.25 mm水稳性土壤团聚体(WR_0.25)组成比例显著增加了56.44%~164.20%。同时,各处理对偏倚系数(C_s)和峰凸系数(C_E)产生显著影响。化肥与沼液灌施处理能够减缓崩解作用,增强团聚体稳定性,并使不同粒径团聚体分布更加均匀。此外,沼液灌施显著降低了土壤团聚体破坏率(PAD),显著增加了水稳性土壤团聚体稳定性。沼液和化肥配施团聚体破坏率最低,水稳性团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值最大,分形维数(D)值最小。【结论】在黄淮海平原可以通过化肥与沼液配施改善潮土土壤结构,提高团聚体稳定性。     

沼液替代化肥对冬小麦产量的影响

在等施氮量条件下,设置了不同沼液替代化肥比例,分别为沼液替代化肥氮0%（B₁,即全部施用化肥）、50%（B₂）、75%（B₃）和100%（B₄,即全部施用沼液）,其中化学复合肥料分别选用C₁（N:P₂O₅:K₂O=20:20:6）和C₂（N:P₂O₅:K₂O=17:17:17）,研究冬小麦形态指标、干物质累积量以及产量等对其的响应。结果显示,不同沼液替代比例下,冬小麦秸秆生物量和地上部总生物量均表现为B₂>B₁>B₃>B₄,与B₁、B₂和B₃处理相比,B₄处理并不利于冬小麦地上部干物质的累积。与C₁处理相比,C₂处理的收获指数显著增加。主效应分析显示,沼液替代化肥的比例和化学复合肥料的种类对冬小麦相关形态指标建成、产量及其构成因素均无显著影响,在维持现有产量水平的情况下,配施沼液可节省大量氮磷钾化肥,提高经济效益,具有推广应用价值。     

秸秆全量还田配施沼液对砂姜黑土水稳性团聚体及结合有机碳的影响

为探究秸秆还田配施沼液对土壤水稳性团聚体及结合有机碳的影响，以黄淮海平原砂姜黑土为研究对象，设置秸秆全量还田和秸秆全量还田配施不同剂量(低剂量：450 m³/hm²；中剂量：750 m³/hm²；高剂量：1 050 m³/hm²)沼液处理以及空白对照，采集并分析了不同土层(0～20 cm和20～40 cm)水稳性团聚体及结合有机碳的分布情况。结果表明：相较于对照，秸秆还田和沼液灌施均显著促进各土层水稳性大团聚体形成及稳定性提高。秸秆还田配施中量沼液处理>0.25 mm粒径团聚体质量组成比例(WR0.25)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)最高，而团聚体破碎率(PAD)和分形维数(D)最低。单一进行秸秆还田和秸秆还田配施不同剂量沼液均显著增加各土层大团聚体结合有机碳贡献率，降低<0.25mm粒径土壤颗粒结合有机碳的贡献率。秸秆还田配施中量沼液处理使得大粒径团聚体结合有机碳贡献率显著高于其他处理。因此，进行秸秆全量还田配施适量沼液有助...     

添加外源氮对不同年限设施土壤矿质氮含量的影响

以3个不同种植年限(0、13年和21年)的设施菜田土壤为研究对象,通过36 d培养试验,研究了添加不同外源氮条件下土壤铵态氮、硝态氮及矿质氮的含量,明确设施蔬菜种植年限和添加外源氮对土壤矿质氮含量的影响,以期为设施菜田减肥、高效施肥管理措施的制定提供参考依据。结果表明:在培养过程中,随设施菜田种植年限的增加,土壤铵态氮、硝态氮和矿质氮含量均表现为增加趋势,但施氮对土壤矿质氮含量的增加效果则随之减弱,种植年限为0、13年和21年的设施菜田土壤矿质氮含量在培养期间的最大增量分别为90.77、83.66 mg·kg^-1和74.03 mg·kg^-1,硝化速率常数随种植年限的增加而减小。而同一种植年限下,土壤铵态氮、硝态氮和矿质氮含量总体表现为随施氮量的增加而增加,且同一施氮量下,全部施用无机肥处理大于有机无机配施处理,硝化速率常数表现出相同的趋势。该研究可通过施氮量和肥料种类的变化来直接调控土壤矿质氮含量,以减少氮素损失。