灌溉微咸水土壤的改良技术研究

探讨了在重壤质浅位厚层夹粘土壤施用沸石、磷石膏、风化褐煤等改良剂改善灌溉浅层地下微咸水(4.7g/L)对土壤影响的效应,评价了不同土壤改良剂对土壤理化性状的影响,提出了较适合的改良剂配方。     

黄淮海地区地下微咸水资源农业灌溉模拟研究

基于黄淮海地区淡水资源匮乏,而咸水微咸水资源丰富状况.为解决本地区水资源危机提供一项新的研究思路和技术支持,通过冻融技术,利用盐水融离原理,可降低融水盐分及危害性离子Na+、Cl-等含量,为城市生活或农业灌溉提供水源;依据此原理进行咸水结冰灌溉,可促进表层土壤的脱盐作用.淋洗主要危害性离子Na+、Cl-等,保持土壤根系分布密集层较低盐分水平和盐基离子平衡,缓解或消除盐分和盐基离子对作物生长的危害.因此,淡水资源不足而咸水资源丰富的区域,可把充分开发咸水资源作为解决本地区水资源危机的一项重要措施和有效途径.     

微咸水灌溉对土壤盐分和春玉米生长发育的影响

通过田间小区试验,研究了3 g/L微咸水灌溉对土壤盐分动态和春玉米生长发育的影响。结果表明,用矿化度为3 g/L的微咸水灌溉可在土体中积累较多的盐分,对春玉米叶面积、株高、叶绿素含量、干物质、产量均有不良影响,玉米叶面积在玉米生长后期减少速度较快,干物质积累相对减少,玉米产量下降。在干旱年份微咸水灌溉致使玉米产量下降了28.0%,多雨年份玉米产量下降了10.4%,井渠混灌在干旱和多雨年份玉米产量则分别下降了14.0%和7.4%。     

长期微咸水灌溉对耕地土壤理化性状的影响

在天津市静海县重壤质浅位厚层夹粘土上,布置了连续多年灌溉浅层地下微咸水(矿化度4.7g·L-1)的模拟试验,对土壤渗透特性、土壤团粒结构等物理性状以及全盐、分盐等化学性状的影响进行了研究。结果表明,长期灌溉微咸水有恶化土壤化学性状、物理性状的趋势,土壤表层聚盐、氯钠离子比例提高、土壤初始入渗率逐年降低,短期灌溉还能破坏土壤水稳性团聚体,但施用沸石、磷石膏等适宜土壤改良剂能够起到缓解的效果。     

生物复混肥对土壤微生物群落功能多样性的影响

在温室盆栽条件下,利用Biolog微平板技术,研究玉米施用无机复混肥、有机无机复混肥和生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性的变化。结果表明,不同施肥处理土壤微生物群落AWCD、Shannon多样性指数(H)和Shannon均匀度指数(E)以生物复混肥处理最高,CK处理最低;土壤微生物群落利用6类碳源的能力随玉米生长期的延长而降低,但是中后期各处理的土壤微生物对6类碳源的利用率差异不显著,土壤微生物利用的碳源主要是糖类、多胺类、氨基酸类和多聚物类。土壤微生物群落主成分分析表明,不同处理土壤微生物碳源利用特征出现分异:生物复混肥处理主要分布在第1主成分正方向,其他处理主要分布于第1主成分的负方向,起分异作用的主要碳源是糖类、羧酸类和氨基酸类。生物复混肥处理能够提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性,无机肥和CK处理土壤微生物碳源利用特征相似。     

格氏栲林窗土壤微生物群落功能多样性季节动态特征

  目的  林窗作为森林生态系统中的小尺度干扰,对森林土壤养分循环与微生物群落功能多样性维持起着重要作用。明确不同林窗大小土壤养分和微生物群落功能多样性及其季节动态响应机制,有助于改善格氏栲林土壤生态环境。  方法  以格氏栲天然林林窗为对象,采用Biolog微平板法,研究不同林窗大小土壤理化性质、碳源利用能力和代谢特征的季节动态变化规律。  结果  （1）林窗生长季土壤温度、速效钾含量显著高于非生长季,pH值、速效磷含量显著低于非生长季。林窗形成促进了土壤pH值升高与速效钾积累,加速了微生物对碱解氮与速效磷的吸收和利用。（2）林窗生长季土壤微生物平均颜色变化率在培养的中后期显著高于非生长季。林窗内土壤微生物在生长季中主要利用碳源为羧酸、多聚物和氨基酸类,在非生长季中主要利用碳源为氨基酸类和羧酸类。（3）林窗土壤微生物功能多样性指数中,生长季Shannon-Wiener和Pielou指数显著高于非生长季,Simpson指数显著低于非生长季。林窗面积对生长季土壤微生物群落功能多样性指数影响不明显。非生长季小林窗Simpson指数最高,中林窗Shannon-Wiener指数和Pielou指数最高。（4）广义线性模型表明,林窗生长季的土壤温度和土壤速效钾含量升高有利于土壤微生物常见种优势度升高;非生长季土壤碱解氮含量降低,速效钾含量升高有利于微生物功能多样性升高。  结论  生长季林窗内土壤微生物群落功能多样性保持较高水平,土壤养分循环效率高;非生长季非林窗土壤环境有利于土壤微生物生长代谢,维持土壤生态系统功能。林窗形成导致土壤温度与速效养分含量的异质性是影响土壤微生物群落代谢特征和功能多样性的主要因素。      

微咸水灌溉对土壤盐分及冬小麦和夏玉米产量的影响

1997-2001年间,研究了微咸水灌溉条件下,不同深度原位土壤溶液的电导率及其微咸水灌溉对冬小麦和夏玉米产量的影响.表明使用微咸水灌溉,0～80 cm土壤溶液的电导率迅速升高,2年后较淡水灌溉处理同一深度土层土壤溶液的电导率高约5～10 mS*cm-1.在一个生长季节内,550 mm的降雨和250 mm的灌溉水对盐分的最大淋洗深度一般都不超过150 cm.灌溉农田中,盐渍化最严重层是亚表层(20～60 cm).当20～60 cm土壤溶液的电导率在8 mS*cm-1以下时,对夏玉米的产量无显著影响;若电导率长期维持在10～15 mS*cm-1之间且当季的降雨相对较少时,玉米产量将显著降低.当20～60 cm土壤溶液的电导率长期维持在12～15 mS*cm-1之间,在灌溉量较大的条件下,盐分胁迫所造成的冬小麦产量损失一般在10%左右.     

石油污染胁迫下植株根区土壤微生物多样性分析

【目的】研究在不同石油污染胁迫水平下,适合陕西延安气候与土壤条件的4种耐性植株根区土壤微生物多样性的变化。【方法】采用室外盆栽模拟法,在含0,5,10,15和20g/kg石油的土壤中栽植油松、沙棘、刺槐、紫穗槐4种植株,待苗木生长6个月后采集其根区周围土壤,采用微生物平板培养法、酸碱滴定法及Biolog微平板法,从微生物区系、呼吸强度及功能多样性角度,对不同石油污染胁迫水平下植株根区土壤的微生物多样性进行分析。【结果】栽植4种植株均能促进根区土壤微生物的生长,增加根区土壤微生物多样性;在高水平石油污染胁迫下,4种植株对根区土壤微生物的多样性具有保护作用,其中刺槐植株表现最为明显;5~10g/kg石油污染胁迫水平能刺激植株根区土壤微生物的生长,促进植株根区土壤微生物对碳源的利用;15~20g/kg石油污染胁迫水平对部分土壤微生物具有毒害作用,对根区土壤微生物的碳源利用有抑制作用,其中20g/kg石油污染胁迫水平的毒害及抑制作用最强。主成分分析结果显示,第1主成分将10g/kg石油污染胁迫水平与0,20g/kg石油污染胁迫水平的土壤微生物功能多样性明显区分开来,第2主成分将0g/kg石油污染胁迫水平与其他石油污染胁迫水平的土壤微生物功能多样性区分开来,其中影响第1主成分的碳源主要为多聚物类和氨基酸类,影响第2主成分的碳源主要为碳水化合物类。【结论】4种植株均能有效提高石油污染胁迫下根区土壤微生物的多样性;5~10g/kg石油污染胁迫水平能提高土壤微生物多样性;15~20g/kg石油污染胁迫水平降低了土壤微生物多样性,对微生物生长具有毒害作用。     

不同矿化度咸水灌溉对小麦和玉米产量及土壤盐分运移的影响

2006~2008年在河北省农林科学院旱作节水试验站,研究了黑龙港地区利用不同矿化度咸水灌溉的小麦和玉米产量以及土壤盐分运移累积的影响。结果表明：作物产量随着灌溉水矿化度的升高而逐渐降低,4 g/L咸水灌溉的小麦和玉米产量分别较淡水灌溉减产8.87%和7.16%;在0~40 cm作物主要根层,矿化度〉4 g/L的咸水灌溉土壤盐分增加幅度较大,增加值为2.13~2.56 g/kg,而〈4 g/L的咸水灌溉土壤盐分一直都〈2 g/kg。在黑龙港地区利用微咸水直接灌溉时,咸水矿化度一般不宜超过4 g/L。     

覆盖作物多样性对猕猴桃园土壤微生物群落功能的影响

以丹江口水源涵养区猕猴桃园为研究对象,运用Biolog微平板技术,研究不同种类覆盖作物处理(2、4、8种和清耕对照)下土壤微生物群落功能多样性的差异。结果表明,覆盖作物处理土壤微生物群落对碳源的利用程度、功能多样性指数和丰富度指数均高于清耕对照。覆盖作物及清耕对照处理土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数、丰富度指数与土壤含水量、有机碳、pH、微生物量碳氮呈显著正相关关系。主成分分析与碳代谢图谱分析表明,猕猴桃园增加覆盖作物种类提高了土壤微生物对碳源的利用能力,且对D-甘露醇、L-精氨酸、L-天门冬酰胺、L-苯丙氨酸、γ-羟丁酸、α-丁酮酸、4-羟基苯甲酸、吐温40的利用能力显著高于清耕对照。此外,4种覆盖作物处理对猕猴桃园土壤生态环境的影响优于2种和8种。研究表明,猕猴桃园增加覆盖作物多样性改变了土壤环境因子,影响了土壤微生物群落的代谢活性和功能多样性。     

烯酰吗啉对土壤呼吸及微生物多样性的影响

【目的】研究烯酰吗啉对土壤呼吸强度和微生物多样性的影响,为烯酰吗啉的正确合理应用提供指导和科学依据。【方法】称取2kg供试土壤,在土壤中施用不同含量的烯酰吗啉水溶液,使土壤中烯酰吗啉的初始含量分别为5,10和25mg/kg,以不施用烯酰吗啉处理为空白组(CK),采用CO_2直接吸收法测定土壤呼吸强度,采用BIOLOG ECO法测定土壤微生物群落多样性和碳源利用率(AWCD);最后采用主成分分析法分析不同含量烯酰吗啉对31种碳源的利用情况。【结果】与CK相比,烯酰吗啉对土壤呼吸强度总体有明显的抑制作用,随着烯酰吗啉含量和施用次数的增加,土壤呼吸强度受抑制程度越大。前两次施用5,10mg/kg烯酰吗啉后对土壤微生物多样性指标影响不显著;第3次施用5,10mg/kg烯酰吗啉后,随着土壤中烯酰吗啉的积累,Shannon物种丰富度指数和McIntosh指数与CK相比总体显著降低,而Simpson优势度指数无显著变化。施用1~3次,与CK相比,25mg/kg的烯酰吗啉处理土壤Shannon物种丰富度指数、Simpson优势度指数及McIntosh指数总体显著降低。在第1次施用后,低含量(5,10mg/kg)烯酰吗啉污染对土壤AWCD值影响较小,高含量(25mg/kg)烯酰吗啉对土壤AWCD值影响明显,对土壤微生物的代谢活性有明显抑制作用;在第2次和第3次施用后,与CK相比,无论是低含量还是高含量,烯酰吗啉处理土壤AWCD值总体显著减小,烯酰吗啉对土壤微生物代谢活性的抑制作用增强。施用烯酰吗啉影响了土壤微生物碳源利用方式和土壤微生物群落结构。【结论】与低含量烯酰吗啉相比,高含量烯酰吗啉对土壤呼吸的抑制作用增大,明显改变了土壤微生物群落多样性。土壤微生物对碳水化合物类碳源利用率明显增大。     

不同施肥措施对华北潮土区玉米田土壤微生物碳源代谢多样性的影响

探讨长期不同施肥措施下华北潮土区玉米田土壤微生物碳源代谢多样性特征,为华北地区可持续性施肥管理提供理论依据和数据支持。以农业农村部环境保护科研监测所建立的武清长期定位试验站为平台,采用Biolog生态板技术,研究6种不同施肥处理[不施肥对照（A0）、单施有机肥（A1）、氮肥减量配施有机肥（A2）、常量化肥配施有机肥（A3）、氮肥增量配施有机肥（A4）和单施化肥（A5）]对华北潮土区土壤微生物碳源代谢多样性的影响。结果表明,与不施肥对照相比,A1、A2、A3、A4和A5处理显著提高了土壤全氮和硝态氮含量,显著降低了土壤碳氮比和pH;施用有机肥处理（A1、A2、A3和A4）显著增加了有机碳和微生物量氮含量。培养96 h时,反映土壤微生物活性的平均颜色变化率（AWCD）变化顺序为： A2 > A3 > A4 > A5 >A1 > A0。A2的土壤微生物Shannon指数H显著高于其他施肥处理。主成分分析表明,不同施肥处理显著影响土壤微生物的碳源利用特征,A2和A3集中在第1主成分正方向,得分系数在1.125~1.473,土壤微生物碳源利用特征相似;A0、A1、A4和A5位于第1主成分负方向,得分系数在-1.157~-0.167。土壤微生物利用的碳源主要为碳水类、羧酸类、氨基酸和聚合物类。相关分析表明,土壤碳氮比、铵态氮、硝态氮、pH和微生物量氮是影响土壤微生物碳源代谢多样性的主要因素。氮肥减量配施有机肥有利于提高土壤微生物代谢活性和碳源代谢多样性。     

生活污水尾水回用对稻田土壤微生物量碳氮和土壤酶活性的影响

为探讨农村生活污水尾水回用对稻田土壤微生物量碳氮和酶活性的影响,通过田间试验,以池塘水灌溉下不施肥和常规施肥为对照,探讨尾水耦合氮肥施加方式对稻田土壤微生物量碳氮、土壤酶（脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、过氧化氢酶、蔗糖酶）活性以及土壤养分等的影响。结果表明,2019年和2021年收获期尾水仅施蘖肥、尾水常规施肥、尾水减氮施肥土壤微生物量碳较常规施肥处理分别增加了 28.75%~34.75% 和 14.43%~23.63%,土壤微生物量氮分别增加了 7.10%~16.04% 和 15.9%~46.88%。尾水灌溉处理脲酶活性两年间分别增加了34.92%~51.61%和0.98%~2.94%,有机质分别增加了1.11%~11.10%和6.38%~11.40%,年际间比较发现无论池塘水灌溉还是尾水灌溉土壤有机质含量均有上升趋势,而尾水灌溉处理土壤有机质增幅更大。综上所述,尾水灌溉提高了稻田土壤有机质、微生物量碳氮的含量和脲酶活性,说明尾水回用在一定程度上会增加土壤肥力,具有一定的土壤改良作用,但长期回用下的环境安全性还需要通过进一步试验确定。     

不同栽培模式对辣椒根际连作土壤微生物区系和酶活性的影响

以连作3年辣椒、大蒜-辣椒轮作、玉米-辣椒间作根际土壤为研究对象,探讨了大蒜-辣椒轮作和玉米-辣椒间作处理对连作辣椒土壤微生物群落和酶活性的影响,以期为缓解辣椒连作障碍提供理论依据。结果表明,与连作3年辣椒土壤相比,轮间作处理的土壤过氧化氢酶、脲酶活性显著提高,细菌、放线菌数量显著增加,真菌数量显著减少(P<0.05)。高通量测序结果表明,轮间作处理土壤微生物群落结构组成相似,但与连作3年土壤微生物结构差异较大,供试土壤中细菌优势种群为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria),并且酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidete)、浮霉菌门(Planctomycetes)和黄单孢菌目(Xanthomonada)在不同处理土壤中相对丰度差异显著;真菌优势种群为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota),其中镰刀菌属(Fusarium)、座囊菌纲(Dothideomycetes)、接合菌门(Zygomycota)在不同处理土壤中相对丰度差异显著(P<0.05)。此外,轮间作处理能够显著降低潜在病原菌的相对丰度并提高潜在有益菌丰度,从而改善土壤微生物结构,同时显著提高了土壤酶活性和土壤细菌群落多样性。     

三江平原井灌水稻生育期内水分供需平衡状况分析

对三江平原井灌水稻生育期内水分供需平衡状况进行了分析 ,找出在全生育期内亏水量最大的时期及多年平均数额。并采用经验频率曲线法建立了水稻净灌溉需水量 IN 与频率 P的函数关系 ,可供灌溉用水管理者参考     

秸秆还田对棉花全生育期土壤水盐分布及产量的影响

为探究秸秆还田对新疆盐渍化土壤降盐保水的作用,通过田间小区试验,设置6种处理：不还田（CK）、棉花秸秆还田（P1）、玉米秸秆还田（P2）、油菜秸秆还田（P3）、棉花秸秆还田+玉米秸秆还田（P12）、棉花秸秆+油菜秸秆还田（P13）,分别测定各处理对棉花全生育期0～60 cm土层含水量、电导率、脱盐率、盐基离子含量以及棉花水分利用效率、产量的影响。结果显示：P12、P13处理较其他处理可增强土壤的蓄水能力,随着土壤深度的增加,含水量差异逐渐减小。相比CK处理,P12、P13处理土壤含水量分别提高了3.78%～15.03%、5.06%～18.23%。在棉花全生育期,P12、P13处理可提高0～20 cm土层的脱盐率,电导率较CK处理分别降低3.54%～39.27%、17.83%～40.01%。土壤盐基离子含量呈现出Na+>Ca2+>K+>Mg2+的规律,盐基离子中的Na+、K+、Mg2+含量具有表聚性。相关性分析显示,调控棉田土壤水盐环境（含水量、电导率、脱盐率）可以增加作物水分利用效率,提高产量。结果表明,P12、P13处理较其他处理更能显著增强棉花生育期内农田土壤持水...     

西藏拉鲁湿地土壤酵母菌多样性及产胞外 酶活性菌株分布特性研究

采用平板稀释法从西藏拉鲁湿地土壤中分离酵母菌,开展城市湿地酵母菌多样性研究。结合经典分类法及26S rDNA D1/D2区域序列分析,对获得的酵母菌菌株进行系统分类,并进行产胞外酶活性菌株的皿内初筛。结果显示,分离得到的83株酵母菌分属于隐球菌属Cryptococcus、假丝酵母属Candida、原囊菌属Protomyces、红酵母属Rhodotorula及孢囊线黑粉酵母Cystofilobasidium等5个属16个种,其中胶红酵母Rhodotorula mucilaginosa相对丰度最高,约26%,其次为维多利亚隐球酵母Cryptococcus victoriae和山杨隐球酵母Cryptococcus aspenensis;多样性分析表明,LhWS6样点的酵母菌多样性最丰富,LhWS9样点则最低;产胞外酶活性菌株初筛结果表明,25℃下产脂肪酶活性菌株比例最高,为67%,而4℃下产淀粉酶活性菌株数最多,为49株。另外,低温条件下产淀粉酶、果胶酶、纤维素酶和几丁质酶的活性菌株比例均高于常温条件。结果表明拉鲁湿地土壤酵母菌总体种类较丰富,但每个样点的种类相对单一,说明湿地生境或人为活动一定程度影响到该生态环境酵母菌的种群分布,开发青藏高原耐低温、产胞外酶等活性菌株具有一定的应用前景。     

覆盖模式及施氮量对小麦休闲期土壤微生物数量的影响

【目的】探讨在冬小麦生长季进行的不同覆盖模式和施氮处理,是否在休闲期间仍对土壤微生物的活动有显著影响,为土壤施肥及栽培模式技术的完善提供参考。【方法】在小麦收获后夏季休闲季节,采集不同覆盖栽培(常规不覆盖、秸秆覆盖、平地覆膜)和不同施氮量(N0(不施N)、N120(施N 120 kg/hm2)、N240(施N 240kg/hm2))处理小区中小麦残留根系的根区、根外土壤样品,测定并分析土壤微生物数量的变化。【结果】①在冬小麦生长季进行的秸秆覆盖及平地覆膜处理,可不同程度地增加休闲期间小麦残留根系根区、根外土壤固氮菌和硅酸盐细菌的数量。根区固氮菌平均数量(×105CFU/g)表现为覆草(17.18)覆膜(12.90)常规(6.58);覆膜栽培处理下,根区、根外土壤硅酸盐细菌平均数量(×104CFU/g)最高,分别为常规栽培的3.43和4.64倍。②不同覆盖模式下,休闲期间根区土壤细菌数量、根区和根外土壤的放线菌、真菌和硅酸盐细菌数量均在施氮量为N240时最多,但根区、根外固氮菌数量则在施氮量为N240时最少。③小麦残留根系根区土壤微生物数量,尤其是放线菌及硅酸盐细菌数量均明显高于根外土壤。【结论】于冬小麦生长季进行覆膜及覆草栽培,能分别增加休闲期小麦残留根系根区土壤中的细菌、硅酸盐细菌和真菌、固氮菌数量,改变休闲地土壤中的微生物组成,有利于土壤肥力的恢复。施氮量的增加可调节小麦收获后残留根系周围的C/N比,有利于残留根系的分解,从而能明显增加休闲期间某些土壤微生物种群的数量。     

不同种植模式对新压砂瓜田土壤养分和土壤酶活性的影响

在田间试验条件下,研究了在新砂田压砂瓜生育期内,单作（T1）、间作(T2)、覆膜单作(T3) 不同种植模式对土壤养分和土壤酶活性的影响。结果表明：(1) 三种种植模式下土壤养分含量以T3处理最高,其次是T2和T1;土壤有机质变化规律为“高-低-高-低”双峰模式,其余养分变化相似,呈“高-低-高”单峰模式。(2) 三种种植模式下土壤酶活性的变化均呈现出一定的规律性;不同种植模式下土壤酶活性存在显著差异,其中T3处理土壤酶活性最高,T2处理次之,T1处理最低。(3) 在各生育时期,土壤酶活性与各土壤养分存在显著或极显著相关关系。(4) 三种种植模式下,西瓜产量高低为T3＞T2＞T1。