生物炭施用对节水灌溉稻田土壤酶活性的影响

为探究生物炭施用对节水灌溉稻田土壤酶活性的影响,基于田间试验,分析了不同水碳调控情景下土壤酶随土层深度及水稻生长的变化规律。结果表明:节水灌溉条件下,施加生物炭对土壤酶活性有一定的提高作用,随着生物炭施用量的增加而增加,但在分蘖期的0~10cm土层出现了降低。同对照相比,中量(20t/hm^2)和高量(40t/hm^2)生物炭施用处理0~40cm土层的土壤过氧化氢酶活性分别增加了1.89%~4.64%和6.67%~8.75%,蔗糖酶活性分别增加了3.21%~23.38%和35.26%~73.43%;与常规灌溉相比,控制灌溉0~40cm土层土壤过氧化氢酶活性和土壤蔗糖酶活性均值分别提高了4.26%~12.44%和4.88%~20.98%。不同生物炭施加量处理的土壤蔗糖酶活性在分蘖期差异显著,在水稻生长的中后期逐渐减弱。稻田各生育阶段的土壤过氧化氢酶酶活性随土壤深度增加先增后减,土壤蔗糖酶活性基本上随土层加深逐渐降低。节水灌溉和生物炭施用的联合应用可以提高稻田土壤酶活性,且高量生物炭施用效果更加明显。     

水分管理及生物质炭对稻田土壤含水率及pH值的影响

【目的】我国亚热带地区为典型的双季稻种植区,水分管理多采用长期淹水和间歇灌溉2种方式,灌溉方式的不同会影响土壤含水率的差异,势必会影响土壤酸碱性的改变。添加生物质炭可改变土壤性质。探明稻田淹水灌溉和间歇灌溉条件下添加生物质炭对双季稻田土壤水分及酸碱性的影响。【方法】采用田间小区试验,研究水分管理方式(长期淹水(CF)和间歇灌溉(IF))及生物质炭施用量(0、24 t/hm~2(LB+IF)和48 t/hm~2(HB+IF))对亚热带双季稻田土壤含水率及pH值的影响。【结果】与长期淹水相比,早稻季和晚稻季间歇灌溉的土壤含水率并没有显著降低。生物质炭添加并未显著影响早稻季和晚稻季土壤含水率,但在休闲季生物质炭处理的土壤含水率有所降低。研究期间,CF、IF、LB+IF和HB+IF处理的土壤含水率周年均值分别为47.35%、39.58%、36.81%和39.02%,与长期淹水相比,间歇灌溉降低了全年的土壤含水率,降幅达16.41%,而生物质炭对间歇灌溉稻田土壤含水率影响不大。与长期淹水相比,早稻季和晚稻季间歇灌溉处理的土壤pH值分别显著降低了0.22和0.57个单位,休闲季不同水分管理方式之间的土壤pH值差异不显著。由于生物质炭本身呈碱性,添加到土壤后可增加土壤pH值,且随着生物质炭添加量的增加而增加。与IF处理相比,早稻季和晚稻季生物质炭处理的pH值分别增加了0.23～0.68个单位和0.17～0.60个单位。【结论】水分管理可影响双季稻田土壤含水率和pH值。间歇灌溉降低了亚热带地区双季稻酸性土壤的pH值。生物质炭添加,尤其是高量生物质炭添加,可在一定程度上缓解间歇灌溉对酸性土壤pH值的降低作用。     

沟灌方式和肥料运筹对甜糯玉米产量、品质和土壤酶活性的影响

通过大田试验,研究了不同沟灌方式和肥料运筹对甜糯玉米鲜穗产量、品质以及拔节期、抽雄期和成熟期土壤酶活性的影响,以获得提高甜糯玉米产量、品质和保持土壤质量的节水节肥模式。试验设2种沟灌方式,即常规沟灌和隔沟灌溉,2种施肥水平,即低肥(N 120 kg/hm2,P2O560 kg/hm2)和高肥(N 180 kg/hm2,P2O590 kg/hm2),以及3种施肥方式,即B1:30%N、K肥作基肥,70%N、K肥作追肥施入,B2:50%N、K肥作基肥,50%N、K肥作追肥施入,B3:70%N、K肥作基肥,30%N、K肥作追肥施入。结果表明,高肥下,相同施肥方式时,与常规灌溉相比,隔沟灌溉提高籽粒中可溶性糖和淀粉量,3个时期土壤脲酶活性,拔节期和抽雄期土壤转化酶和过氧化氢酶活性以及抽雄期和成熟期土壤酸性磷酸酶活性;相同沟灌方式时,与B3施肥方式相比,B1施肥方式增加玉米鲜穗产量,提高3个时期土壤转化酶和脲酶活性、拔节期土壤过氧化氢酶活性以及抽雄期土壤酸性磷酸酶活性,而B2施肥方式不显著增加玉米鲜穗产量。隔沟灌溉下,与低肥相比,高肥增加了玉米鲜穗产量,籽粒中可溶性糖量、还原糖量和淀粉量,3个时期土壤转化酶活性、过氧化氢酶活性、脲酶活性和酸性磷酸酶活性。因此,在甜糯玉米生长季节需要补充灌溉时,在隔沟灌溉下,高肥水平结合30%的N、K肥作基肥和70%的N、K肥作追肥方式不降低玉米产量,而提高甜糯玉米品质及土壤转化酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性,是较理想的水肥供应模式。     

秸秆还田对节水灌溉稻田土壤有机碳 及其组分的影响

为探求秸秆还田对节水灌溉稻田土壤有机碳及其组分含量的影响,在太湖流域开展田间试验。试验采取常规灌溉(F)、控制灌溉(C)2种水分处理形式,与常规肥(F)、秸秆还田(S)2种施肥管理方式相结合,分析了不同水碳管理模式下的稻田土壤有机碳和土壤活性有机碳的季节变化规律及其含量之间的相关性。结果表明:控制灌溉加速了土壤有机碳分解,而与秸秆还田的结合促进了稻田土壤有机碳的累积。不同肥料管理条件下,控制灌溉稻田稻季土壤有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、土壤微生物量碳(SMBC)均值分别较常规灌溉稻田降低10%、1.8%、7.9%。控制灌溉与秸秆还田联合管理(CS)和常规水肥管理稻田(FF)相比,TOC、SMBC分别提高了10.4%和15.3%。不同水碳管理模式下的稻田土壤DOC与TOC、SMBC与TOC之间均呈极显著正相关关系。节水灌溉稻田中施加秸秆有利于提高稻田土壤有机碳含量,改善土壤活性碳组分。     

沼肥与化肥配施对不同质地棉田土壤酶活性的影响

为了实现棉花经济施肥和农业废弃物资源化利用,试验在全生育期等氮量控制条件下,研究了沼肥与化肥配施对不同质地棉田土壤酶(尿酶、过氧化氢酶、蛋白酶和磷酸酶)活性的影响。结果表明,随着生育期的推进,不同施肥处理土壤土壤脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶活性均呈先升后降的变化趋势,3种酶活性高峰均出现在花铃期;壤土中花铃期沼肥氮配施化肥处理的脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶平均活性分别比单施尿素处理高16.3%,8.7%,10.7%;砂壤土中花铃期沼肥氮配施化肥处理的脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶活性分别比单施尿素处理高15.2%,12.2%,17.9%;而磷酸酶活性则呈折线上升变化,其活性最高值出现在吐絮期。壤土和砂壤土吐絮期沼肥氮配施化肥处理的磷酸酶活性分别比单施尿素处理高10.5%,7.7%。沼肥与化肥合理配施能显著提高土壤脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、磷酸酶活性,以基施75%沼肥氮基础上追施25%化学氮处理和基施50%沼肥氮基础上追施50%化学氮处理效果较好,单施尿素处理效果较差。在实际生产中棉田施肥时只需要基施25%沼肥氮配施75%化学氮肥就能起到调节土壤碳氮比,改善土壤理化性质,提高土壤生物活性,增加棉花产量的目的。     

节水灌溉下秸秆还田形式对黑土区稻田N2O排放与产量的影响

为探寻不同灌溉模式下秸秆还田形式对黑土区稻田N2O排放与产量的影响,于2023年进行大田试验,设置常规灌溉（F）与控制灌溉（C）两种灌溉模式,同时设置秸秆还田（S）、秸秆炭化为生物炭还田（B）、秸秆过牛腹为有机肥还田（O）3种还田形式,以及秸秆不还田（N）作为对照组,共计8个处理。分析不同灌溉模式下秸秆还田形式对稻田N2O排放通量与水稻产量的影响,测定了水稻各生育期稻田土壤铵态氮含量、硝态氮含量、微生物氮含量、pH值,并分析了N2O排放总量和水稻产量与土壤环境因子之间的关系。结果表明：除返青期外,与秸秆不还田处理相比,秸秆还田与有机肥还田处理土壤铵态氮含量、硝态氮含量、微生物氮含量均表现为增加。相同秸秆还田形式下,控制灌溉模式下各处理生育期内土壤平均铵态氮含量、硝态氮含量较常规灌溉模式高36.23%~60.82%、14.16%~19.61%。同时,秸秆还田与生物炭还田能提高稻田土壤pH值。相同灌溉模式下,与秸秆不还田处理相比较,秸秆还田与有机肥还田处理N2O排放总量分别增加14.44%~24.09%、8.22%~14.44%,生物炭还田处理N2O排放总量降低14.31%~23.90%。生物炭还田与有机肥还田各处理水稻产量提高3.28%~13.07%,其中控制灌溉模式下生物炭还田处理产量最高。综上所述,控制灌溉下生物炭还田可以实现节水、增产、减排的目的。     

再生水灌溉年限对设施土壤酶活性的影响

为了探讨长期再生水灌溉氮素增效机制,以2011—2014年番茄收获后再生水和清水灌溉土壤为研究对象,测定了不同年份0~10、10~20、20~30、30~40、40~60cm土层的土壤脲酶和过氧化氢酶活性。结果表明,土壤脲酶活性随着再生水灌溉年限的增加而逐渐增强,且再生水灌溉根层土壤脲酶活性高于清水灌溉,表明再生水灌溉可促进土壤矿质氮素的形成和提高土壤供氮能力;再生水灌溉提高设施土壤过氧化氢酶活性,并且长期再生水灌溉后过氧化氢酶活性高于清水灌溉,表明再生水灌溉增强设施土壤的解毒能力、改善土壤的缓冲性能,提高作物对土壤逆境的适应能力。     

华北土石山区不同肥料对土壤活性酶的影响

肥料施入土壤后,会对酶活性产生一定的影响,进而影响土壤的生态和土壤质量。以河北平山片麻岩及花岗岩山地贫瘠土壤为研究对象,通过施用3种新型肥料后探究土壤各种酶活性在不同肥料之间差异性。结果显示,土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶活性均有所提高,脲酶活性降低,其中生物有机肥对脲酶的抑制作用最强,微生物菌肥对脲酶的抑制最弱。     

生物炭施用对节水灌溉稻田土壤养分的影响

【目的】探究施用生物炭对节水灌溉条件下稻田土壤养分的影响,为提升稻田土壤肥力、制定稻田水碳调控策略提供技术指导。【方法】在控制灌溉条件下,设置0、10、20、40t/hm²共4个生物炭施用水平,分别记为CK、CL、CM、CH处理,分析不同生物炭施用水平对节水灌溉条件下稻田土壤养分特征的影响。【结果】施用生物炭后,各处理稻田土壤有机质、有机碳量由大到小依次为：CH处理>CM处理>CL处理>CK。2018年,CH、CM、CL处理下的水稻生育期土壤平均铵态氮量分别比CK增加1.52、0.61、0.39 g/kg,2019年分别比CK处理减少2.01、1.71、0.99g/kg;施用分蘖肥后,CK条件下的稻田土壤铵态氮量上升速率最高,CH、CM、CL处理下的稻田土壤铵态氮量变化速率差异较小;施用穗肥后,2018年各处理土壤铵态氮量上升速率较为接近,2019年上升速率为CK>CL处理>CM处理>CH处理。综合2 a试验结果,CH、CM、CL处理下的稻田土壤硝态氮量的平均值比CK降低了32.34%、19.45%、9.21%。【结论】施用生物...     

不同水肥管理稻田土壤铬生物有效性及吸收富集特征

【目的】探究不同水肥管理对土壤铬生物有效性的影响及水稻吸收富集特征。【方法】试验地为8a长期定位水肥管理水稻田,灌溉处理设常规灌溉（F）、控制灌溉（C）2种灌溉模式,施肥处理设为施用常规化肥（F）、有机肥（OF）2种施肥模式,分析了不同水肥管理下稻田土壤pH值、土壤铬量及形态分布、水稻根系和稻谷铬量的差异。【结果】(1)与常规灌溉处理和常规施肥处理相比,控制灌溉处理和有机肥处理均显著降低了土壤pH值。(2)与FF处理相比,COF处理增加了土壤可交换态、可还原态和可氧化态铬量和比例,各形态铬量分别增加了54.31%、43.06%和39.33%;减少了残渣态铬量和比例,残渣态铬量减少了2.84%;提高了重金属铬从根到稻谷的转运系数;增加了水稻植株根部和稻谷铬量,分别较FF处理增加了46.31%和59.43%。(3)在相同灌溉条件下,不同施肥处理土壤pH值和可交换态、可还原态铬量显著负相关;而在相同施肥条件下,不同灌溉处理间土壤pH值和可交换态、可还原态铬量之间不存在明显相关性。【结论】对比常规肥,施用有机肥给节水灌溉稻田带入了外源重金属铬,并显著增强了土壤铬生物有效性,促进了水稻植株吸收富...     

氮肥减量配施有机肥对大白菜产量、品质及氮肥利用率的影响

为了研究黄淮海区域大白菜合理有效的施肥模式,以“北京新三号”为供试材料,设置12种不同处理(CK1,不施肥;CK2,常规施肥;T1,常规减施化肥N 100%;T2,常规减施化肥N 15%;T3,常规减施化肥N 15%+有机肥替代15%N;T4,常规减施化肥N 30%;T5,常规减施化肥N 30%+有机肥替代15%N;T6,常规减施化肥30%+有机肥替代30%N;T7,常规减施化肥N 40%;T8,常规减施化肥N 40%+有机肥替代15%N;T9,常规减施化肥N 40%+有机肥替代30%N;T10,常规减施化肥N 40%+有机肥替代40%N),研究氮肥减量配施生物有机肥对大白菜产量、品质、土壤养分及氮肥利用率的影响.结果表明:氮肥减量配施生物有机肥显著提高了大白菜产量,处理T3最高为307.43 t/hm²,较处理CK1,CK2和T1分别增产63.06%,14.49%和36.68%,与土壤中速效氮、速效钾含量呈正相关;与常规施肥相比,氮肥减量配施生物有机肥显著降低了大白菜硝酸盐含量,提高了维生素C、可溶性糖含量.氮肥减量配施生物有机肥对土壤酶活性也产生了显著影响,增施适量有机肥还增强了根际土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性,而酸性磷酸酶活性降低.此外,与处理T1相比,氮肥利用率提高5.54%~60.71%.综合大白菜产量、品质及氮肥利用率等因素,常规减施化肥N 15%+有机肥替代N 15%施肥处理效果最佳.     

不同灌溉模式寒地稻田CH_4和N_2O排放特征及增温潜势分析

【目的】寻求黑龙江省寒地稻田的适宜灌溉方式。【方法】采用静态箱-气相色谱田间观测的方法,设置控制灌溉、间歇灌溉和淹水灌溉3种灌溉方式,展开了对寒地水稻生长季CH_4和N_2O排放特征及其增温潜势方面的研究。【结果】(1)稻田CH_4排放主要集中在分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期。与淹水灌溉相比,控制灌溉、间歇灌溉能显著减少CH_4排放量(P<0.01),其中控制灌溉减少56.29%,间歇灌溉减少26.59%。(2)土壤干湿交替的晒田期和施加穗肥7 d后是稻田N_2O排放的主要时期,返青期有明显的负排放现象发生。施加穗肥后,控制灌溉稻田N_2O排放首先达到排放高峰,比间歇灌溉和淹水灌溉提前了6 d。控制灌溉和间歇灌溉N_2O排放量与淹水灌溉相比分别增加了55.6%和56.0%。(3)淹水灌溉稻田CH_4排放量与5 cm土壤温度显著正相关(P<0.01),控制灌溉稻田N_2O排放量与15 cm土壤温度显著正相关(P<0.01)。不同深度土壤温度、气温对间歇灌溉稻田CH_4和N_2O排放均有显著影响。淹水灌溉CH_4和N_2O排放受土壤温度影响显著,其影响大小与不同灌溉方式有关。【结论】不同灌溉模式影响了寒地稻田CH_4和N_2O排放特征,控制灌溉既降低了增温潜势又增加了籽粒产量,是一种较优的灌溉模式。     

水肥交互作用对稻田氮素利用率和氮素平衡的影响

采用蒸渗仪方法和同位素示踪技术研究了稻田常规灌溉和节水灌溉条件下不同施肥水平和施肥方式的氮素利用率和氮素平衡,结果表明:稻谷氮素累积量占植株氮素累积量一半左右,间歇灌溉模式和传统淹灌模式氮素累积量的差异反应在茎和绿叶和实粒,而在黄叶和秕粒中差别不大;差值法测得氮肥利用率比同位素法偏高,但二者均表现为间歇灌溉氮肥利用率高于淹灌模式,且间歇灌溉模式下低氮水平氮肥利用率高于高氮处理;根据同位素示踪法计算氮素平衡,氮素在稻田系统中的分配为氨挥发和反硝化占37.4%~51.7%,土壤残留占20.4%~37.7%,作物吸收占9.2%~36.4%,淋失占0.3%~16.4%。     

滴灌条件下揭膜时间对土壤酶活性及玉米吸氮量的影响

为了了解玉米滴灌水肥试验研究揭膜时间和施肥处理对土壤脲酶活性、天门冬酰胺酶活性及玉米吸氮量的影响,试验设置了3个揭膜时间处理和1个未覆膜处理,每个处理考虑施肥和不施肥情况,共8个处理.研究结果表明:苗期揭膜、抽穗期揭膜和全生育期覆膜均会提高土壤NH⁺₄-N含量和含水率,显著降低土壤脲酶活性,各揭膜处理差异不具有统计学意义;不同揭膜时间并不会显著影响土壤天门冬酰胺酶的活性;各揭膜处理可显著提高苗期玉米的吸氮量,但在施肥条件下全生育期覆膜处理却降低玉米吸氮;土壤水热和无机氮的含量与土壤脲酶差异具有统计学意义,而覆膜下土壤脲酶活性的降低与土壤NH⁺₄-N和含水率升高有关;土壤天门冬酰胺酶活性与土壤水热和无机氮含量差异不具有统计学意义;由试验可得东北地区玉米苗期或抽穗期揭膜可使土壤酶活性保持在适宜的活性水平,为玉米生长提供有利的土壤环境.     

加气灌溉对麦秸秆还田后土壤还原性与水稻生长的影响

为揭示添加微纳米气泡的加气灌溉对秸秆还田条件下稻麦轮作区水稻生长的影响,并提出合理进气量的加气灌溉方式,设置6个处理（无秸秆还田不加气灌溉（CK）、小麦秸秆还田不加气灌溉（ST）、小麦秸秆还田+进气量0.3L/min加气灌溉（SO1）、小麦秸秆还田+进气量0.5L/min加气灌溉（SO2）、小麦秸秆还田+进气量0.7L/min加气灌溉（SO3）和小麦秸秆还田+进气量0.9L/min加气灌溉（SO4））开展水稻盆栽试验,观测不同处理下的土壤还原性状况以及水稻生长规律。结果表明：秸秆还田会显著增强土壤的还原性状况,微纳米加气灌溉可以改善土壤还原性,且随着进气量的增加改善效果逐渐增强,当进气量为0.9L/min时,土壤活性还原性物质含量、Fe2+含量、Mn2+含量最高可降低48.66%、56.11%和42.76%;进气量在0.5~0.7L/min时的加气灌溉能够促进水稻的生长发育,缓解秸秆还田带来的水稻生长前期生长受到抑制的问题,促进水稻根系良好生长,利于水稻光合作用的有效性,促进干物质积累,从而提高水稻产量,微纳米加气灌溉处理较无秸秆还田以及秸秆还田不加气灌溉处理最高可增产19.7%。综合考虑添加微纳米气泡的加气灌溉对于改善秸秆还田后土壤的还原性以及对水稻生长发育的影响,推荐使用溶解氧质量浓度为8.06mg/L的微纳米气泡水（SO3处理）对稻麦轮作区秸秆还田后的水稻进行灌溉。     

沟灌方式和施肥水平对甜糯玉米产量、土壤养分和酶活性的影响

在补充灌溉条件下,通过田间试验,研究不同沟灌方式和施肥水平对甜糯玉米产量、土壤养分和酶活性的影响,以探讨广西地区甜糯玉米节水节肥模式,从而提高其水肥利用效率和保持土壤质量。试验设3种沟灌方式,即常规灌溉(CF),交替沟灌(AF)和固定沟灌(FF),和3种施肥水平,即低肥(F1,N 150kg/hm2和P2O575kg/hm2),中肥(F2,N 180kg/hm2和P2O590kg/hm2)和高肥(F3,N 210kg/hm2和P2O5105kg/hm2)。结果表明:与CF相比,AF处理在一定程度上增加玉米鲜产量、土壤速效养分含量,但是明显增加两个时期土壤脲酶活性,开花期转化酶活性以及F2时开花期和F3时成熟期过氧化氢酶活性;FF处理增加开花期土壤转化酶活性和F3时成熟期过氧化氢酶活性。与F1相比,AF时,F2和F3时玉米鲜产量略有增加,土壤脲酶和转化酶活性以及2个时期土壤过氧化氢酶活性显著增加;FF时,F2和F3比F1显著增加成熟期土壤转化酶和开花期脲酶活性。因此在本试验条件下,交替沟灌和中肥水平处理是较理想的水肥组合模式。     

水炭运筹对寒地黑土区稻田土壤肥料氮素残留的影响

为揭示水炭运筹下肥料氮素在稻田土壤中的残留情况,采用田间小区试验与微区试验相结合的方法,应用15N示踪技术,以传统淹水灌溉作为对比,研究水分管理模式和生物炭施用量二因素全面试验构成的不同水炭运筹模式下水稻收获后基肥、蘖肥、穗肥和肥料整体在稻田土壤中的残留情况,以及各阶段施用的肥料氮素残留在不同深度土层的分布规律。试验结果表明,稻作浅湿干灌溉模式不同生物炭施用水平下施用的氮肥在稻田土壤中的总残留率为28.16%~34.42%,其中基肥、蘖肥和穗肥氮素的残留率分别为27.53%~41.35%、34.32%~43.50%和11.58%~25.67%。当生物炭施加量在0~12.5 t/hm^2时,水稻收获后两种灌溉模式下基肥和蘖肥氮素在土壤中的残留量均随着生物炭施入量的增加而增大,而穗肥氮素在土壤中的残留量随生物炭施入量的增加而减小,相同生物炭施用水平下稻作浅湿干灌溉模式各阶段肥料氮素在土壤中的残留率显著高于传统淹水灌溉(P<0.05),且两种灌溉模式肥料氮素在相同土层深度中的残留量差异显著(P<0.05),不同生物炭施用水平下稻作浅湿干灌溉模式各阶段施用的氮肥在稻田0~20 cm土层中的残留量均高于传统淹水灌溉,而在40~60 cm土层的残留量均低于传统淹水灌溉;施加25 t/hm^2生物炭时,对稻作浅湿干灌溉模式的基肥、蘖肥和穗肥氮素在稻田土壤中的残留产生负效应。合理的水炭运筹模式能够增加耕层土壤(0~20 cm)肥料氮素残留量,减少肥料氮素损失,抑制肥料氮素向深层土壤运移,降低残留在土壤中的肥料氮素对稻田生态环境造成污染的风险。     

水稻再生水灌溉下的节水减排效果

为探明水稻再生水灌溉下的节水减排效果,在国家农业环境大理观测实验站开展了水稻再生水灌溉试验研究.试验设淹水灌溉(Flooding Irrigation,FI)及间歇灌溉(Alternate Wetting and Drying,AWD)两种灌溉模式,F1(全生育期清水灌溉+施全部化肥)、F2(分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥)及F3(返青期、分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥)3种施肥模式.分析了再生水灌溉下稻田田面水、不同深度地下水氮磷及化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度变化及其流失负荷量,并研究了稻田的氮磷消纳能力及再生水对清水、肥料替代率.结果表明,再生水灌溉下田面水氮素浓度峰值出现次数多但峰值均较小,氮、磷径流损失负荷量平均值分别为2.65及0.62 kg/hm2,比清水灌溉增加了26％及28.6％.地下水氮、磷浓度整体上呈随深度的增加而减小趋势,再生水灌溉下氮素淋溶损失比清水灌溉少11％.AWD下氮、磷径流、淋溶负荷较FI均减少,返青期灌再生水在淋溶损失方面与其他再生水灌溉处理相比没有明显差异.稻田对所灌的再生水中氮、磷的消纳能力分别为92％及81％;灌再生水后4～5 d,COD的去除率可达78.2％.采用再生水灌溉几乎不会对环境造成负面影响.再生水灌溉替代清水效率可达75％左右,FI模式下再生水带入肥量较AWD大,75％水平年氮素替代化肥效率达35.8％,而磷素的带入量和替代率均较小.     

干旱区盐渍化弃耕地不同恢复模式植被多样性及土壤生物学特性

以玛纳斯河流域冲积扇缘定位试验区为研究对象,分析补水恢复处理、人工草地处理和补植处理对盐渍化弃耕地植被多样性与土壤生物学特性的影响.结果表明:不同恢复方式均明显增加了植被多样性、土壤微生物数量及土壤酶活性.人工草地恢复和补水恢复植被多样性分别比原始弃耕地增加25.13%和9.84%,电导率降低49.15%和33.55%,有机质增加99.10%和88.34%,碱解氮增加70.10%和36.57%;人工草地模式土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶活性分别比弃耕地增加65.18%,47.21%,93.23%和116.03%.土壤微生物数量变化表现由大到小依次为人工草地、补水恢复、补植恢复、弃耕地.相关分析表明,土壤微生物量碳与土壤微生物数量呈正相关,与植物群落的α-多样性呈显著性正相关.研究表明盐渍化弃耕地采用人工种草或灌溉补水措施能够提升地表植被多样性,提高土壤酶活性,显著降低土壤盐分含量并促进土壤养分积累.     

宁夏葡萄园土壤微生物量及土壤酶活性动态变化

【目的】探讨宁夏长期种植葡萄后土壤微生物量及土壤酶活性的时间、空间变化规律。【方法】本试验以宁夏种植20 a的葡萄园为研究对象,分别在不同物候期(萌芽展叶期、开花坐果期、果实成熟期及落叶期)和不同土层深度(0～20、20～40 cm和40～60 cm)采集葡萄的根际土壤和非根际土壤,测试土壤的微生物生物量碳、氮、磷和土壤脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性。【结果】根际土壤微生物量碳、氮量随着土层的加深逐渐降低,非根际土壤微生物量碳、氮量随着土层的加深逐渐升高。土壤微生物量磷在根际土壤中随土层加深其质量浓度逐渐升高,非根际土壤中微生物量磷随着土层加深其质量浓度降低。根际在0～20 cm对土壤微生物量碳、氮的富集率最高,分别为30.50%和45.26%;而土壤微生物量磷在40～60 cm土层达到最高,富集率为59.29%。根际土壤的脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶活性随着土层的加深其活性逐渐降低;而非根际土壤的脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性随着土层的加深其活性逐渐升高。根际土壤和非根际土壤中脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性随着物候期表现出先降低后升高的变化趋势,而土壤磷酸酶的活性出现先升高后降低的变化趋势。通过Pearson相关系数对土壤的酶活性和土壤微生物生物量进行相关分析可知,土壤磷酸酶活性和蔗糖酶活性与微生物生物量碳呈显著正相关,与微生物生物量氮呈极显著正相关,土壤脲酶活性与微生物量磷呈显著负相关。【结论】长期种植葡萄后,根际土壤微生物碳和氮有明显的富集效应。根际土壤与非根际土壤的四种土壤酶活性变化规律不一致,可能与葡萄根际分泌物及土壤微生物多样性有关,需进一步研究。