近40年江苏农田土壤pH时空变化特征及驱动因素

  【目的】  从县域尺度探究江苏农田土壤pH的时空变化特征及其驱动因素,为农田土壤酸化的预测、阻控以及土壤质量的提升提供科学依据。  【方法】  基于第二次全国土壤普查(1980年)、全国测土配方施肥(2006—2012年)以及江苏省土壤农化性状普查(2018年)数据,分析不同时期江苏农田土壤pH的时空变化特征,并利用回归分析探究影响农田土壤pH变化的主要驱动因素。  【结果】  2018年江苏全省农田土壤pH范围为5.61～8.31,平均7.02,其中,东部沿海和北部各市农田土壤pH较高,以中性和碱性为主;南部各市农田土壤pH较低,以酸性为主。近40年,江苏农田土壤pH平均下降0.57个单位,其中1980—2006、2006—2012和2012—2018年,年均降幅分别为0.016、0.008、0.007个pH单位。1980—2006年,江苏农田土壤pH快速下降,Ⅰ级(pH>7.5)样本点占比由60.6%降至38.0%,Ⅲ级(pH 5.5～6.5)样本点占比由8.5%增加至28.2%。2006—2018年,农田土壤pH下降趋势得到有效抑制,各级样本点占比趋于稳定。农田土壤pH变化主要与土壤初始有机碳密度、作物秸秆碳还田量和化肥施用量密切相关,其中,土壤初始有机碳密度贡献近40年江苏农田土壤pH变化的48.7%,分别高于作物秸秆碳还田量和化肥施用量的26.9%和24.4%。  【结论】  江苏农田土壤pH总体呈现“南酸北碱”和“东部沿海高于内陆”的空间分布特征,主要与土壤性质、土壤类型和土地利用方式有关。40年间农田土壤pH的下降并非匀速,1980—2006年的快速下降是由于大量化肥的施用,而2006—2018年的缓慢下降则是由于秸秆还田量的增加。     

秸秆连续全量还田对土壤性状及水稻产量的影响特征

为明确稻麦轮作条件下连续秸秆还田配施秸秆腐熟菌剂对土壤性质及水稻产量的影响,采用大田定位实验的方法,以长江下游典型地区扬州市宝应县为研究区域,分析了稻麦秸秆连续5年全量还田以及还田配施快腐菌剂对耕地理化性状及水稻产量的影响特征。结果表明：1)秸秆长期全量还田有利于提升水稻产量,降低土壤容重和孔隙度,增加土壤有机质和速效钾含量增加;2)秸秆还田同时配施秸秆快腐菌剂能够进一步提升秸秆还田增加水稻产量、改善土壤理化性质的作用;3)水稻与土壤容重呈显著负相关,与土壤孔隙度、有机质、有效磷和有效钾呈显著正相关。总之,秸秆还田有利于提高水稻产量、改善土壤性质,配施秸秆快腐菌剂能够进一步提升秸秆还田的有益作用。     

粉碎和添加蛭石对蚓粪基质培育辣椒幼苗的影响

通过蚯蚓生物工程床处理牛粪后得到蚓粪,经过风干、粉碎、复混蛭石等工艺生产蚓粪育苗基质,采用大棚育苗的方法研究粉碎和添加蛭石对蚓粪基质培育辣椒幼苗的影响。结果表明,粉碎处理虽然显著减小蚓粪颗粒空间尺度,但未破坏蚓粪的微结构,为蚓粪维持优良的理化性质提供了空间架构。粉碎后蚓粪与蛭石按8∶1体积比复配的基质最有利于辣椒幼苗的茎粗、株高、展宽、叶片数、根长、根尖数、根表面积和根体积的增大,也有利于幼苗的茎叶、根和整个植株的鲜重和干重增大,同时幼苗的壮苗指数也最大。可见,粉碎蚓粪与蛭石按8:1体积比复配的基质最有利于辣椒幼苗茎叶生长、根系发育,物质累积分配和综合评价指标的增大,有利于辣椒壮苗的形成。     

有机无机肥配施对麦-稻轮作系统土壤微生物学特性的影响

采用盆栽试验研究了不同比例有机无机肥配施对连续4茬麦-稻轮作后土壤微生物学特性的影响。结果表明,与对照相比,单施化肥处理促进了土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵的增加,提高了土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶活性,降低了过氧化氢酶活性,提高了放线菌的数量,但对土壤细菌、真菌数量的影响不明显;有机无机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵、土壤酶活性及3大类土壤微生物数量显著高于单施化肥及对照处理;土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵和3大类微生物数量随着有机肥配施比例的提高而增加,以配施30%有机肥处理的最高;土壤酶活性综合指数以配施20%有机肥处理的最高。可见,化肥配施有机肥特别是配施中高量有机肥更有利于改善土壤微生物学特性,提高土壤生产能力。     

叶面喷施有机硒肥对毛豆生长和硒含量的影响

为明确不同有机硒肥对毛豆植株生长和富硒效果的影响,采用大田试验的方式在毛豆开花期和结荚中后期以叶面喷施的方式施用液体有机纳米硒肥和有机螯合硒肥,分析毛豆植株生长、产量构成和毛豆果实硒含量。结果表明,叶面喷施2种有机硒肥均显著提高了毛豆分枝期、结荚期和成熟期的株高,喷施有机纳米硒显著降低了成熟期毛豆叶片SPAD值,喷施有机螯合硒显著增加了结荚期毛豆叶片SPAD;喷施有机纳米硒能够显著增加毛豆产量,喷施有机螯合硒显著降低了豆粒数、荚粒数、豆粒重等产量构成因素,同时也显著降低产量;喷施有机纳米硒后毛豆果实硒含量为0.45mg/kg;喷施有机螯合硒后毛豆果实硒含量为0.26mg/kg。综上,叶面喷施有机硒肥是增加毛豆果实中硒含量的有效技术手段,喷施相同硒浓度下,有机纳米硒对毛豆植株和富硒的有益作用优于有机螯合硒。     

电针内关、百会穴对脑缺血/再灌注大鼠GRP78和Caspase-12基因表达的影响

目的 观察电针内关、百会穴对脑缺血/再灌注（Ischemia/Reperfusion,I/R）大鼠脑GRP78和Caspase-12基因表达的影响,探讨针刺发挥脑保护作用是否与内质网应激凋亡通路有关。方法 100只大鼠随机分为5组,每组20只,即正常组、假手术组、手术造模组、依达拉奉组和针刺干预组。采用线栓法建立大鼠大脑中动脉阻塞（middle cerebral artery occlusion,MCAO）脑I/R模型。采用TUNEL染色法,检测大鼠神经细胞凋亡指数;采用实时定量多聚酶链式反应（Real-Time polymerase chain reaction,RT-PCR）,检测GRP78、Caspase-12 mRNA表达。结果 与正常组和假手术组相比,手术造模组、依达拉奉组和针刺干预组大鼠细胞凋亡指数升高,GRP78和Caspase-12 mRNA表达增多,差异具有统计学意义（P<0.05或P<0.01）;与手术造模组相比,依达拉奉组和针刺干预组大鼠细胞凋亡指数和Caspase-12 mRNA表达均明显降低（P<0.01）,GRP78 mRNA表达明显升高（P<0.01）;与依达拉奉组相比,针刺干预组大鼠各项指标差异无统计学意义（P>0.05）。结论 针刺内关、百会穴可以有效抑制脑缺血神经元细胞凋亡,其保护机制可能上调内质网应激保护性GRP78表达,同时抑制促凋亡Caspase-12表达有关。     

苏州市补充耕地土壤养分状况与培肥对策

苏州市2016—2018年开展补充耕地质量评定项目330个,评定面积1 323.09 hm²,新增耕地面积1 301.98 hm²。本文介绍不同地类补充耕地的方式,土壤养分数据分析表明,不同地类补充耕地土壤养分含量不均衡;就不同类型补充耕地土壤养分不均衡的特点提出后续培肥对策,坑塘水面补充耕地需要增施磷肥,河流水面补充耕地需要增施有机肥、平衡施肥,设施农用地补充耕地需通过农艺措施进一步提高土壤有机质含量,不断提升地力水平。     

有机肥部分替代化肥对土壤微生物生物量及矿质态氮含量的影响

土壤矿质态氮是植物有效养分的重要来源,土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)是土壤微生态系统的重要组成部分,对土壤矿质态氮含量及作物养分吸收具有重要影响。试验通过盆栽的方法研究了有机肥部分替代化肥对土壤微生物量碳、微生物量氮及矿质态氮含量的影响。结果表明,施肥能提高土壤微生物量碳、微生物量氮和矿质态氮含量;小麦拔节至开花期,有机肥部分替代化肥处理的土壤微生物量碳、微生物量氮、矿质态氮含量明显高于化肥、纯有机肥和对照处理,其中以配施20%~30%有机肥的土壤微生物量碳、微生物量氮、矿质态氮含量最高;收获期纯有机肥处理的土壤微生物量碳、微生物量氮、矿质态氮含量略高于有机肥与化肥配施处理。可见有机肥部分替代化肥有利于提高小麦生育盛期土壤微生物量碳、微生物量氮和矿质态氮含量,更好地满足作物对养分的需求。     

秸秆全量还田配施缓释尿素对小麦产量及氮肥利用率的影响

施用缓释尿素部分替代普通尿素是提高氮肥利用率的重要措施.在秸秆全量还田条件下,适合小麦作物高产稳产的普通尿素与缓释尿素的适宜配施比例尚不明确.通过大田试验,在前茬水稻秸秆全量还田条件下,以不施氮为对照,研究普通尿素与缓释尿素不同配施比例(10∶ 0、5 ∶ 5、4 ∶ 6、3 ∶ 7)对小麦产量和氮肥利用率的影响.结果表明:普通尿素与缓释尿素配施比例为5 ∶ 5处理小麦产量、氮肥表观利用率、籽粒及植株含氮量最高,分别比常规施用普通尿素(10 ∶0)处理提高9.02％、8.40％、5.41％、7.94％.在秸秆全量还田条件下,随缓释尿素配施比例增加,土壤全氮及碱解氮含量呈上升趋势.其中,普通尿素与缓释尿素配施(3 ∶ 7)处理土壤全氮和碱解氮含量最高,分别比常规施氮(10 ∶ 0)处理提高13.90％和13.00％.     

基于GIS的江苏省耕地质量等级评价

为科学评价江苏省耕地质量等级,提升耕地质量管理水平,按照国家标准《耕地质量等级》(GB/T 33469-2016),确定了适用于江苏省的耕地质量统一指标体系和等级划分标准,并应用GIS技术进行耕地质量数据处理和等级划分。结果表明:江苏省耕地质量高、中、低等级耕地分别占全省耕地总量的31.55%、48.05%、20.40%。各农区耕地质量等级由高到低依次为太湖农区、里下河农区和沿江农区、宁镇扬丘陵农区和徐淮农区、沿海农区。江苏省耕地主要存在盐碱、障碍层次、酸化、瘠薄、渍潜5类障碍因素,盐碱型主要分布在沿海农区、徐淮农区,障碍层次型主要分布在宁镇扬丘陵农区、徐淮农区、太湖农区,酸化型主要分布在里下河农区、宁镇扬丘陵农区,瘠薄型主要分布在沿江农区、徐淮农区,渍潜型主要分布在里下河农区、太湖农区。研究结果可为全面掌握江苏省耕地质量等级,了解存在的主要障碍因素,有针对性地培肥改良,促进耕地质量进一步提升提供科学依据。