不同供水负压对小白菜生长及主要生理指标的影响

为探明负压灌溉条件下小白菜生长发育的适宜负压和土壤含水量,采用土壤盆栽试验结合负压灌溉技术,研究2种土壤（潮菜园土、红菜园土）和3个供水负压（-5.0 kPa、-10.0 kPa、-15.0 kPa）对小白菜生长发育及生理指标的影响。结果表明,小白菜生物产量和根系活力在2种供试土壤条件下均以-5.0 kPa处理最高,随着供水负压值的降低,生物产量和根系活力显著下降;脯氨酸含量以-10.0 kPa处理最高,显著高于-5.0 kPa和-15.0 kPa处理;水分利用效率以-5.0 kPa处理最低,显著低于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理。综合小白菜生物产量、水分利用效率及对不同供水负压的生理响应,2种供试土壤适宜小白菜生长发育的供水负压值为-5.0 kPa,土壤含水量潮菜园土为25%,红菜园土为19%。     

再生水灌溉模式对土壤团聚体及其有机碳分布的影响

为揭示再生水灌溉模式对土壤团聚体及其有机碳含量的影响,以潮土、紫色土和水稻土为研究对象,清水灌溉为对照(CK),研究了再生水灌溉(RW)、再生水-清水混合灌溉(RW-2)及再生水-清水交替灌溉(ARW)3种灌溉模式下土壤团聚体含量及稳定性、土壤总有机碳、各粒级团聚体有机碳及其对土壤总有机碳贡献率的差异。结果表明:3种灌溉模式下,3种土壤团聚体均以大团聚体(>0.25 mm)为主,干筛和湿筛处理大团聚体比重分别为89.56%~97.91%和67.95%~81.81%;相比CK,潮土和水稻土各处理团聚体平均质量直径(MWD)及几何平均直径(GMD)均降低,但水稻土差异不显著,紫色土MWD和GMD则显著增长(P<0.05);潮土和紫色土各处理总有机碳含量及大团聚体有机碳含量均显著增长(P<0.05),水稻土变化不显著;3种土壤大团聚体有机碳含量是微团聚体有机碳含量的8.83~29.95倍,前者对土壤总有机碳含量的贡献率为89.42%~97.09%,后者贡献率为2.91%~10.58%。从改善土壤团聚状况及有机碳固持方面考虑,在紫色土和水稻土上进行再生水灌溉更适合,其中紫色土以RW模式改善效果最好,水稻土更适合采用RW-2模式。     

不同土壤类型冬小麦-夏玉米轮作施肥效应

【目的】研究冬小麦-夏玉米轮作在不同类型土壤上的养分吸收特点及施肥增产效应,为因土施肥和资源高效利用提供依据。【方法】采用池栽试验,选用4种土壤(中壤潮土、砂壤潮土、砂姜黑土、黄褐土),设置3个施肥水平(不施肥、中量施肥、高量施肥),研究不同土壤的养分供应特点和施肥增产效应及肥料利用效率。【结果】在不施肥条件下,冬小麦、夏玉米的植株氮素、磷素、钾素积累量和产量在4种土壤上均表现为:中壤潮土砂姜黑土黄褐土砂壤潮土,表明不同土壤的养分供应能力和基础生产力差别较大。施肥显著增加了冬小麦、夏玉米植株的养分积累量和产量,周年植株氮素积累量增加37.7%—98.7%,磷素积累量增加23.6%—75.3%,钾素积累量增加29.3%—76.1%,周年作物增产26.5%—64.4%。冬小麦、夏玉米植株氮素、磷素、钾素积累的增加量和增产效果均表现为:砂壤潮土黄褐土砂姜黑土中壤潮土,整体表现出基础生产力较高的土壤,养分供应能力较强,施肥增产效应较小。冬小麦、夏玉米的肥料农学效率均表现为:砂壤潮土黄褐土砂姜黑土中壤潮土,即基础生产力较低的土壤,肥料的利用效率更高。高量施肥使砂壤潮土和黄褐土上冬小麦、夏玉米的植株养分积累量及产量显著增加,中壤潮土和砂姜黑土增加不显著。【结论】不同类型土壤的基础生产力不同,较高基础生产力的土壤养分供应能力较强,施肥增产效应较小,肥料利用效率较低;较低基础生产力土壤表达趋势相反。肥力较高的中壤潮土和砂姜黑土,应提高土壤养分的利用,降低肥料的施用量;肥力较低的砂壤潮土和黄褐土,应注意培肥地力,不断提高土壤的生产力。     

再生水中的Cd对蔬菜根际土壤酶及微生物的影响

通过盆栽实验,探讨再生水中的Cd对蔬菜土壤酶和微生物的影响。设置4种灌溉方式:清水、清水+Cd、再生水、再生水+Cd,分析了小白菜根际土壤的磷脂脂肪酸的含量和土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的变化。结果表明:1.小白菜收获期的土壤微生物PLFA的含量表现为再生水>再生水+Cd>清水>清水+Cd;2.小白菜生长中期蔗糖酶含量中,再生水灌溉与清水对照存在显著差异(P<0.05),表现为再生水灌溉>清水灌溉,且再生水+Cd处理下的蔗糖酶活性显著大于再生水灌溉(P<0.05);3.碱性磷酸酶活性在小白菜生长中期和收获期差异不大,且在4种不同灌溉处理之间差异显著(P<0.05)。     

不同灌溉水源加磁对生菜生长品质及水分利用效率的影响

为明确不同灌溉水源的磁化处理对生菜生长、品质及水分利用效率的影响,以意大利生菜为试验品种,采用随机区组设计,设置磁化和灌溉水源2个因素,在日光温室条件下进行磁化处理和未磁化处理(对照)的淡水、再生水和微咸水(矿化度2.46g·L^-1)灌溉的盆栽试验。结果表明:不同灌溉水经磁化处理后,pH和溶解氧含量显著提高,对电导率影响不显著,淡水、再生水和微咸水的pH分别提高7.06%、5.70%和6.61%,溶解氧含量分别提高11.03%、9.85%和10.29%。不同灌溉水源条件下加磁灌溉效果不同,淡水和再生水加磁灌溉促进生菜生长,显著提高生菜株高和株幅。淡水加磁灌溉的生菜地上部鲜重、地下部鲜重和水分利用效率较对照分别显著提高9.75%、14.85%和12.04%;再生水加磁灌溉的生菜地上部鲜重、地下部鲜重和水分利用效率较对照分别显著提高7.47%、15.62%和9.16%;但微咸水加磁灌溉的生菜地上部鲜重、地下部鲜重和水分利用效率较对照无显著差异。在所有处理中,淡水加磁灌溉的生菜地上部鲜重和水分利用效率均最高。而且不同灌溉水源加磁灌溉下,改善生菜品质,提高了可溶性蛋白、可...     

加气灌溉对番茄根区土壤环境和产量的影响

【目的】探明加气灌溉对番茄根区土壤环境及番茄生物量、果实产量和水分利用效率的影响,为加气灌溉的推广提供依据。【方法】以番茄品种"金鹏10号"为供试材料,通过温室小区试验,设计了加气和不加气(对照)地下滴灌2种处理方式,每个处理3次重复,加气灌溉采用Mazzei287型文丘里加气设备,定期测定并比较2种灌溉方式下的土壤含水量、氧气含量、呼吸速率、温度及番茄生物量、产量和水分利用效率。【结果】与对照相比,加气灌溉使得10cm土层内土壤体积含水量降低了1.61%,根区土壤氧气含量增加了0.89%,土壤呼吸速率增加了26.76%,但土壤温度没有明显变化;加气灌溉下番茄的果实干鲜质量、叶干质量、茎干鲜质量和地上部干鲜质量均显著增大,但根干鲜质量和叶鲜质量无显著变化;同时,加气灌溉下灌溉水分利用效率增加了23.12%,单株产量提高了23.12%,单果质量增大了29.84%。【结论】加气地下滴灌在改善根区土壤环境、提高番茄产量和水分利用效率等方面具有明显优势。     

不同类型土壤-小白菜中Hg转移的主控因素和预测模型

为研究Hg的生物有效性、移动性和转移特征对环境和食品安全的重要性,采集全国18种不同理化性质的土壤,利用温室实验,以小白菜为研究对象,通过添加外源Hg,研究Hg从土壤到小白菜的转移特征,探索影响Hg生物有效性的主要影响因子并建立预测模型。结果表明:不同土壤理化性质、不同浓度Hg处理对小白菜生长表现出多样性,或促进(黄棕壤、黑土、垆土、潮土)、或抑制(灰漠土、湖南水稻土)、或没有显著影响(红壤、砖红壤)。采用逐步多元回归分析并建立了预测模型用于测定小白菜地上可食部分的Hg生物富集因子(BCF)和土壤性质如pH、有机质(OM)、阳离子交换量(CEC)、总氮(TN)、总钾(TK)、铁铝氧化物之间的相关性。预测模型表明:pH和OM是影响Hg从土壤转移到小白菜中两个最关键的因素。     

耕作方式与灌水次数对砂姜黑土冬小麦水分利用及 籽粒产量的影响

【目的】 探讨耕作方式与灌水次数对砂姜黑土冬小麦水分利用和籽粒产量的影响,明确适宜砂姜黑土区冬小麦产量和水分利用效率同步提高的耕作与灌水处理组合模式。【方法】 于2015—2017年连续2个冬小麦生长季,在豫东南砂姜土区设置旋耕（RT）、深松（SS）2种耕作方式为主处理和拔节期+开花期灌2次水（W2）、拔节期灌1次水（W1）、全生育期不灌水（W0）3种灌水为副处理的二因素裂区试验,深入研究耕作方式与灌水次数的主效应及其互作效应对砂姜黑土冬小麦水分利用和籽粒产量的影响。【结果】 耕作与灌水对砂姜黑土麦田耗水特性、水分利用效率及籽粒产量均具有明显的调控效应。SS较RT处理可显著增加土壤贮水消耗,有利于提高自然降水和灌溉水的利用效率,与RT相比,两年度SS处理的土壤平均贮水消耗量、降水、灌水利用效率分别提高13.69%、7.03%、6.51%;增加灌溉虽可明显增加冬小麦田间耗水量,但过多灌溉致使水分利用效率降低,两年度W2较W1、W0的水分利用效率平均值分别下降18.85%、16.69%。SS处理的籽粒产量显著高于RT处理,且以深松+拔节期灌1水处理组合SSW1的产量最高。相同耕作方式下,随灌水次数的增加,千粒重呈降低趋势,成穗数呈增加趋势;两年度穗粒数变化总体随灌水次数的增加呈先升后降的变化规律。耕作方式主要通过调控千粒重影响产量,灌水次数则主要通过调控穗粒数和千粒重而影响产量,但灌水过多会抑制穗粒数和千粒重的提高。【结论】 综合考虑耕作方式与灌水次数对冬小麦水分利用和籽粒产量的调控效应,深松+拔节期灌1水处理组合SSW1可作为适宜豫东南砂姜黑土区冬小麦产量和水分利用效率同步提高的耕作与灌水处理组合模式。     

景县轻壤质土壤改良技术模式分析

土壤是构成土地的基础要素之一,它是由矿物质、有机质、水分(土壤溶液)、空气(土壤空气)及包括微生物在内的生物体等组成。中国土壤资源丰富、类型繁多,世界罕见。中国主要土壤发生类型可概括为红壤、棕壤、褐土、黑土、栗钙土、漠土、潮土(包括砂姜黑土)、灌淤土、水稻土、湿土(草甸、沼泽土)、盐碱土、岩性土和高山土等12系列。     

前期灌溉养殖废水和再生水对土壤吸附镉能力的影响

为揭示前期不同非常规水源灌溉后土壤吸附镉（Cd）能力的变化及其影响因素,采用吸附动力学试验、等温吸附试验及Cd形态解吸试验,以去离子水为对照,研究了养殖废水和再生水灌溉后潮土和红壤吸附Cd能力的变化规律和影响因素。与对照相比,不论Cd初始浓度高低,再生水灌溉均显著减少了两种土壤对Cd的吸附;养殖废水灌溉在低Cd浓度时（5 mg·L^-1和10 mg·L^-1）显著降低了两种土壤对Cd的吸附,但在高Cd浓度时（25 mg·L^-1和50 mg·L^-1）增加了两种土壤对Cd的吸附。Freundlich模型能够较好地拟合所有土壤对Cd的吸附,拟合结果也表明养殖废水灌溉土壤对Cd吸附能力较强,而再生水灌溉土壤对Cd的吸附能力较弱。两种土壤吸附的Cd均以络合态为主,养殖废水和再生水灌溉主要通过影响土壤pH、黏粒含量、盐分和Cu含量而影响土壤吸附的络合态和交换态Cd含量,进而改变土壤对Cd的吸附能力。再生水灌溉后土壤对Cd的吸附能力降低,而养殖废水灌溉后土壤对Cd的吸附能力变化因Cd初始浓度而异。     

交替灌溉下水磷耦合对紫花苜蓿植株性状的影响

采用盆栽试验,研究交替灌溉下水磷耦合对紫花苜蓿植株性状构成因子及水分利用效率的影响。结果表明,交替灌溉显著提高了紫花苜蓿株高、叶片数、分枝数、地上生物量和水分利用效率;添加磷显著影响了茎叶比和分枝数;而交替灌溉和磷互作对紫花苜蓿株高、叶片数、茎叶比、分枝数、地上生物量及水分利用效率影响均不显著。综合考虑紫花苜蓿产量、水分利用效率等生长指标,交替灌溉和磷肥耦合适用于收获营养体的紫花苜蓿生产灌溉管理,且交替灌溉75%下施加磷肥效果最好。     

外源铬胁迫下施磷对小白菜生长和铬吸收的影响

采用土培盆栽试验和室内分析相结合的方法研究了塿土外源Cr(Ⅲ)添加和施磷对小白菜植株和土壤Cr形态的影响.结果表明:外源Cr添加使小白菜植株鲜质量、干质量、含水率和叶片SPAD值显著降低,使塿土土壤水溶态Cr、交换态Cr和全Cr含量显著增加,土壤速效磷含量显著下降.外源Cr胁迫下,小白菜植株鲜质量、干质量、含水率和叶片SPAD值随磷肥用量增加而显著增加;磷肥施用量大于33mg/kg后,小白菜植株全Cr含量明显下降.外源Cr胁迫下,土壤水溶态Cr含量随施磷量增加逐渐减小,施磷量高于33mg/kg后,含量趋于稳定;土壤交换态Cr则表现出先减小,然后又逐渐增加的趋势,施磷量在11mg/kg和33mg/kg时其含量最低.磷肥施用可以降低土壤活性Cr含量,削弱Cr对叶片合成叶绿素的毒害作用,减少小白菜植株对Cr的吸收,有效促进小白菜植株生长.     

分层供水施磷对冬小麦生长及水分利用效率的影响

【目的】研究分层供水条件下磷对冬小麦根系分布及产量的影响。【方法】以土垫旱耕人为土为供试土壤,进行土柱试验,研究分层供水施磷对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响。试验设不施磷、施磷于0-30 cm和30-60 cm土层3种处理,每个施磷水平下设整体湿润和上干下湿（0-30 cm土层干旱胁迫,30-60 cm土层湿润）两种水分处理。【结果】不同土层水磷处理显著影响冬小麦根系分布、产量及水分利用效率。上干下湿水分处理上层根系生物量较整体湿润水分处理降低19.6%,下层根系生物量增加18.8%;磷肥对根系分布的影响大于对总根系生物量的影响,施磷能明显增加施磷层次根系生物量,在上干下湿条件下,深层施磷更有利于深层根系分布。土壤水分极显著影响冬小麦产量和水分利用效率（P＜0.01）,与整体湿润水分处理相比,上干下湿水分处理产量和水分利用效率分别增加10.0%和47.4%;施磷显著提高产量,改善水分利用效率。不同水分条件下,施磷位置对产量和水分利用效率的影响不同,上干下湿条件下,下层施磷处理冬小麦产量及水分利用效率较上层施磷处理提高11.2%和28.6%,整体湿润条件下则相反,分别降低41.1%和37.9%。【结论】本模拟试验结果表明,磷肥深施有利于冬小麦深层根系发育,提高水分利用效率及小麦产量,在上干下湿条件下更为明显。     

花生壳生物炭对潮土和红壤理化性质和温室气体排放的影响

为探讨花生壳生物炭用于农田土壤改良的效果,采用盆栽试验,结合静态箱-气相色谱法研究了施用不同剂量(0、0.5%、1%、2%、4%)花生壳生物炭对红壤和潮土的理化性质及温室气体排放变化特征的影响。结果表明,施用生物炭对潮土温室气体排放的影响较大,且两种土壤表现出不同的排放特征。总体上,潮土N_2O累积排放量显著高于红壤,与单施氮肥处理相比,随生物炭添加量的增加,潮土N_2O累积排放量显著降低,降幅达6.5%~26.6%;红壤N_2O累积排放量则随生物炭添加量的增加呈上升趋势,与单施氮肥处理相比,红壤N_2O累积排放量增幅为14.7%~54.3%。与对照相比,施用生物炭显著增加潮土CO_2排放,其累积排放量增幅最大为25.9%;而对红壤CO_2累积排放量则没有显著影响。此外,在施用不同剂量生物炭处理下,两种土壤CH_4排放无规律性变化,CH_4排放累积量总体在0左右。与空白对照和单施氮肥处理相比,随生物炭添加量的增加,两种土壤的固碳量显著增加,潮土增加了57.1%~78.7%,红壤增加了11.2%~59.9%;同时随生物炭的施用,潮土温室气体排放强度显著提高68.0%~76.8%,而生物炭添加量对红壤的温室气体排放强度无显著影响。分析认为,对潮土施用生物炭通过改变土壤容重、有机碳、无机氮等养分含量,显著提高温室气体排放强度,抑制供试作物生长,增强其净综合温室效应;而对红壤添加生物炭则可促进作物生长,其温室气体排放强度无显著增加,提升土壤固碳量,具有较好的生态效应。     

再生水灌溉对土壤性能和土壤微生物的影响研究

土壤性能和土壤微生物是再生水灌溉对环境安全效应评价的重要指标。通过模拟试验,以北京高碑店污水处理厂生产的再生水浇灌大豆为例,分析了收获期土壤理化特性及微生物类群变化。结果表明,再生水灌溉能够在一定程度上提高土壤肥力,表现为有机质和有效磷显著增加;土壤重金属铅、镉含量相对清水和土壤本底无明显增加,但土壤溶液电导值(EC)增加显著,在一定程度上造成盐度累积。在土壤微生物方面,再生水灌溉使土壤细菌数量相对清水灌溉处理增加;二级再生水和三级再生水灌溉处理间的放线菌数量差异显著,且明显高于清水对照;再生水灌溉对真菌数量影响不大。再生水灌溉使大豆根际土壤脲酶活性增加,碱性磷酸酶活性最高。土壤微生物数量、酶活性与土壤养分含量之间呈显著相关关系,可作为评价土壤肥力和土壤环境质量的指标。     

多环芳烃菲在不同土壤及其组分中的吸附特征研究

选择江西红壤、北京潮土、黑龙江黑土、新疆灰漠土及从这些土壤样品中提取的胡敏酸与矿物质为吸附剂．研究其对多环芳烃菲的吸附,并对这些胡敏酸及矿物质进行了红外光谱分析。结果表明,吸附等温线经拟合后均符合Freundlich模型,说明这些吸附属多种吸附点同时作用,每种吸附位点表现不同的吸附自由能及位点总剩余度。在试验条件下,几种土壤对菲的吸附能力大小排序为：黑龙江黑土〉江西红壤〉新疆灰漠土〉北京潮土,吸附能力与土壤有机质含量成正相关关系;不同来源胡敏酸吸附能力不同,其大小排序为：灰漠土胡敏酸〉潮土胡敏酸〉红壤胡敏酸〉黑土胡敏酸,吸附能力可能与其中某些基团的含量不同有关,也有可能与胡敏酸的骨架有关,如骨架中的苯环可能会与菲中的平面苯环竹电子重迭而形成共轭;土壤矿物质吸附能力大小顺序为：红壤矿物质〉黑土矿物质〉潮土矿物质〉灰漠土矿物质。经红外谱图分析,江西红壤矿物质为高岭石型,北京潮土、黑龙江黑土及新疆灰漠土矿物质属蒙脱土型,说明高岭石型土壤矿物质吸附能力大于蒙脱土型土壤矿物质。     

再生水灌溉对白菜产量、品质及土壤化学性状的影响

采用盆栽试验与小区试验的方法,研究了等氮量条件下不同比例再生水氮替代化肥氮,对白菜(Brassica campestris chinensis)产量、品质及土壤养分、盐分变化的影响。结果表明,与施用100%化肥相比,采用44%~77%氮素替代率的再生水灌溉,对白菜的产量及植株生长无显著影响;再生水氮替代化学氮肥施用可以显著促进白菜还原糖含量的增加,并且随着替代率的增加而提高,对维生素C、硝酸盐含量影响不大;再生水灌溉提高了土壤碱解氮的含量,对土壤有机质、速效磷、速效钾无显著影响;再生水连续灌溉3茬可造成土壤盐分含量提高。再生水灌溉替代化肥氮肥施用,不仅节约化学氮肥,而且减少农村面源污染,实现氮素养分的循环利用,但连续施用多茬再生水应注意土壤盐分增加带来的影响。     

长期不同施肥措施对土壤和作物重金属累积的影响

分析测定黑土、潮土和红壤在20多年不同施肥措施(不施肥、单施化肥、化肥与有机肥配施)下土壤和作物中Cu、Zn、Cd的含量,结果表明:长期单施化肥对黑土、潮土、红壤Cu、Zn、Cd含量没有显著影响;在黑土和红壤上,有机肥与化肥配施与对照不施肥相比显著提高Cu、Zn和Cd含量;红壤上有机肥和化肥配施(NPKM和1.5NPKM)处理小麦籽粒和秸秆Cu、Zn、Cd含量显著高于单施化肥处理(NPK),而且化肥配施有机肥(NPKM)与单施化肥相比(NPK)显著提高玉米籽粒和秸秆Zn、Cd含量;在潮土上,NK处理显著提高小麦籽粒和秸秆中Zn含量;黑土上各处理玉米籽粒中Cd含量无显著差异,而化肥配施有机肥比单施化肥显著提高玉米籽粒Zn含量。根据测定数据估算,在目前施肥措施和作物种植体系下,黑土对Cu、Zn、Cd的最高承载年限分别为67年、118年、9年,潮土分别为1042年、2043年、631年,红壤分别为10年、46年、0.5年。假设土地承载年限为45年且有机肥施用量低于10 t·hm-2,黑土和潮土可接受有机肥中Cd的最高限量低于我国有机肥中的平均含量,说明实际生产中施用有机肥造成土壤Cd污染的风险较大。因此,有必要尽快制定有机肥中重金属的安全限量标准,以确保土壤和农产品安全。     

局部根区灌溉下氮形态对番茄光合作用的动态调节

为探讨局部根区灌溉下氮形态对番茄光合作用的动态调节,设置番茄分根培养试验,研究不同灌水方式(正常灌溉、交替根区灌溉、固定根区灌溉)下不同氮形态(铵态氮、硝态氮)对苗期番茄光合指标、叶绿素含量、生物量和水分利用效率的影响。结果表明:局部根区灌溉下,相较于硝态氮,铵态氮可显著增强苗期番茄的光合速率,提高植株的水分利用效率。一个交替周期内,与正常灌溉相比,交替灌溉仍可维持较高的光合速率和生物量,而蒸腾速率显著降低,从而提高了水分利用效率;番茄的净光合速率和叶绿素含量不断降低。因此,综合考虑生物量、光合速率、蒸腾速率和水分利用效率,则灌溉方式为交替灌溉,供应铵态氮处理更有益于番茄的苗期生长,提高苗期番茄的水分利用效率。     

安徽省主要植烟土壤的物理化学特性与肥料的合理运筹

安徽省主要植烟土壤潮土、砂姜黑土、红壤质地均较粘重 ,潮土、砂姜黑土粘土矿物以蒙脱石为主 ,红壤粘土矿物以高岭石为主 ,有机质含量不高 ,潮土缺磷 ,砂姜黑土和红壤缺钾。重视施用有机肥和合理耕作来改良土壤物理特性。施肥上适量施氮肥 ,增施磷钾肥 ,重视微量元素的施用。潮土和砂姜黑土的施肥方法以基肥为主 ,追肥为辅 ;红壤要求基追肥相结合 ,基追肥的比例一般为 7∶3 ,追肥必须在烟叶移栽后 3 0d内施完