活性炭处理对连作棉田土壤酶活性的影响

试验通过棉花连作定点微区试验研究了棉花长期连作和活性炭处理后棉田土壤酶活性的变化.结果表明:棉花连作影响土壤酶活性的变化,随着棉花连作年限的增加棉田土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性降低,多酚氧化酶活性呈先降低后又升高的趋势.连作棉田土壤中加入活性炭土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性比未加活性炭的处理有不同程度的升高,说明活性炭可吸附根系分泌物中的化感物质,从而缓解了根系分泌物的害毒作用.     

连作对棉田土壤物理性质的影响

 以新疆南疆地区50团棉花连作5年、10年、15年20年的土壤为研究对象,分别测定不同连作年限土壤比重、容重、孔隙度以及团聚体结构和机械组成等物理性状。结果表明：棉花连作对其土壤各种物理性状产生了较大的影响。比重、容重随着连作年限的增长呈上升趋势,而孔隙度则反之;土壤团聚体中粒径小于0.25mm的微团聚体占了较大比重,良好团聚体的含量随着连作年限的增长呈下降趋势,而微团聚体则相反;土壤机械组成中砂粒的含量占了较大比重,而砾石没有,砂粒的含量随着连作年限的增长呈上升趋势,粉粒呈下降趋势,而粘粒呈无规律的波动状。     

秸秆还田对长期连作棉田土壤微生物量碳氮磷的影响

通过棉花长期连作定点微区试验, 研究了秸秆还田条件下长期连作棉田土壤微生物量碳、氮、磷(SMBC、SMBN、SMBP)含量的变化规律, 为衡量和评价秸秆还田对长期连作棉田土壤质量和肥力的影响提供科学的理论依据。研究结果表明:秸秆还田可以显著提高不同土层SMBC、SMBN、SMBP含量, 且随着连作年限增加, SMBC、SMBN、SMBP含量逐渐升高;秸秆不还田条件下, 随着连作年限增加SMBC、SMBN、SMBP含量下降, 0~20 cm土层秸秆还田条件下连作5、10、15年SMBC比无秸秆还田条件下分别增加 20.8%、67.2%、70.4%, SMBN比无秸秆还田条件下分别增加22.2%、81.2%、85.4%, SMBP比无秸秆还田条件下分别增加22.3%、81.2%、85.3%;秸秆还田条件下, 0~20 cm土层连作30年棉田SMBC比连作5、10、15、20年和25年分别增加了116.6%、86.2%、101.6%、28.9%和7.99%;0~20 cm土层连作30年的SMBN含量比连作5、10、15、20年和25年的分别增加了114.1%、82.1%、99.65%、27.8%和7.15%;0~20 cm土层连作30年的SMBP含量比连作5、10、15、20年和25年的分别增加了65.7%、6.9%、34.2%、1.4%和2.22%。不同土层间微生物量差异表现为0~20 cm> 20~40 cm> 40~60 cm。秸秆还田可以显著提高连作棉田微生物量碳、氮、磷的含量, 且可以缓解棉花连作的不利影响, 有利于提高土壤质量和土壤肥力。     

连作棉田土壤酶活性特征及其与土壤养分相关性研究

采用田间采样及室内测试的方法,研究了新疆棉区不同连作年限棉田的4种主要土壤酶活性特征及其与土壤肥力的关系。结果表明,棉田连作对过氧化氢酶的影响不明显,与荒地比较,脲酶和碱性磷酸酶在耕作后均有所增加,到5～7a普遍达到最大值,之后有所下降;蔗糖酶则3～5a达到最大,之后有所下降;土壤过氧化氢酶与pH值、土壤有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷含量呈正相关关系;脲酶与全氮呈显著相关r=0．92（P〈0．05）,与碱解氮呈极显著相关r=0．99（P〈0．01）;碱性磷酸酶活性与全氮、全磷、速效氮和速效磷含量呈显著相关,相关系数分别为0．96（P〈0．01）,0．89（P〈0．05）,0．86（P〈0．05）,0．89（P〈0．05）,与pH值、速效钾则呈负相关关系;蔗糖酶活性与全氮和速效氮均呈显著和极显著正相关,与pH值和速效钾呈负相关。     

春小麦复播绿肥对连作棉田土壤肥力的影响

为了解决由于棉花长期连作带来的种种弊端,主要通过在连作棉田上进行春小麦复播绿肥(草木樨、油菜、油葵、大豆)试验,研究各种绿肥生物量,养分含量及其绿肥翻压后对棉田土壤有机质,速效养分的影响,来筛选出适应棉田轮作倒茬的最佳绿肥种类.研究结果表明:4种绿肥中草木樨的生物量最高;4种绿肥翻压后对土壤有机质和速效养分含量均有一定的影响,其中草木樨、大豆翻压后土壤有机质分别提高了8.58%,1.01%;4种绿肥翻压后土壤速效氮提高了0.30～5.96%,除大豆外,其他3个处理的土壤速效钾含量平均是对照的1.08倍;研究发现油葵、油菜的富钾作用较为突出.4个处理中春小麦复播草木樨是相对较好的一组轮作作物.     

玛纳斯河流域长期连作棉田土壤重金属剖面分布特征分析

以新疆玛纳斯河流域长期连作棉田土壤为材料,对长期连作棉花土壤As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb的含量和剖面分布特征进行研究,旨在为该地区合理施肥和棉田土壤环境质量保护提供理论依据。选取研究区荒地和连作棉花5、10、20、30 a的土壤,分5层采集1 m土壤样品(每层20 cm),分析土壤重金属As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb的含量和垂直分布特征,并对土壤重金属的来源进行了解析。结果表明:研究区棉田和荒地土壤重金属As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb含量均未超过国家土壤环境质量二级标准,Cr、Ni、Cu、Cd和As的含量明显高于新疆土壤背景值,除Pb元素外,棉田其他5种重金属含量均显著高于荒地;变异系数棉田大于荒地,Cd的变异系数最大为0.46。棉田和荒地土壤剖面重金属含量都表现出表层略高于底层,随着连作年限的增加,土壤重金属含量显著增加且表现出更为明显的表层富集趋势,对比荒地和连作30 a的各层土壤,Cr、Cu、Ni、Pb、As和Cd含量增加幅度分别在36.68%~102.81%、43.31%~74.33%、21.85%~64.95%、2.12%~18.94%、23.03%~45.68%和167.50%~269.19%之间,总体来看,棉田土壤重金属在1 m土体中均表现出不同程度的累积。棉田土壤重金属含量相关性分析表明,土壤P素含量与棉田土壤中As、Cd、Cr、Cu和Ni呈极显著和显著相关,其相关系数分别为0.622、0.689、0.611、0.513和0.560,棉田因子载荷矩阵第一主成分As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和P具有较大的载荷,分别为-0.875、-0.952、-0.868、-0.907、-0.964、-0.635和-0.864,累积贡献率达到了85.46%,说明化学磷肥的长期大量施入,是棉田土壤重金属含量累积的主要原因。     

连作棉田对土壤生态系统的影响及对策

该文综述了连作棉田引起土壤生态系统的改变,包括土壤理化性状、土壤生物酶活、土壤微生物数量和土壤微生物类群的变化等,探究了改善土壤质量以及缓解棉花连作障碍采取的对策措施,为棉花栽培提供技术参考。     

|棉田连作对土壤微生物及酶活性的影响

通过对连作5年、10年、15年和20年棉田的土壤微生物数量和土壤酶活性进行了研究,结果表明微生物总数随着连作年限的增加而不断减小;细菌所占百分比呈下降趋势;真菌却由0.45%不断的上升到1.88%,B/F值减小;放线菌、真菌和细菌的变异系数分别为31.67、30.8和56.12;放线菌与速效钾具有正相关性、真菌与速效氮具有负相关性;蔗糖酶、磷酸酶和脲酶的酶活随连作年限的增加呈阶梯式上升,过氧化氢酶无明显变化差异;蔗糖酶、磷酸酶和脲酶与全氮和速效钾均有显著相关性。     

连作棉田土壤养分变化规律研究

棉花是新疆的主导产业,是农民增收的重要来源。经过几十年的发展,新疆已建成全国最大的优质商品棉基地,实现了植棉区域化、布局专业化生产。2009年,新疆棉花播种面积达140．9万hm^2,棉花总产达252．7万吨,棉花总产占全国的40％,棉花单产已连续17年位居全国之首。     

长期秸秆还田和施用有机肥对连作棉田土壤化学性质及微生物数量的影响

为探究棉花秸秆还田和施用有机肥对连作棉田土壤化学性质和微生物数量的影响,采用长期定位试验的方法,设置了氮磷化肥+秸秆清茬(NP)、氮磷化肥+秸秆还田(NPS)、氮磷化肥+有机肥(NPM)及氮磷化肥+秸秆还田+有机肥(NPSM)等4个处理,对不同处理在棉花不同生育期对土壤的化学性质和微生物数量的影响,并对两者之间的关系进行了探究。结果表明: 棉花秸秆还田和施用有机肥均可降低土壤pH,其中NPSM 相比NP在各生育期分别显著降低了3.41%、1.86%、3.19%、2.60%;棉花秸秆还田和施用有机肥均可提高土壤的养分含量,其中NPSM比 NP在各生育期对土壤中碱解氮含量显著增加140.63%~229.17%,速效钾含量显著增加35.86%~60.54%,有效磷含量显著增加146.92%~483.34%,有机质含量显著增加28.06%~63.07%。秸秆还田和施用有机肥均可增加土壤细菌、真菌、放线菌、固氮菌和氨化细菌的数量,NPSM相比NP明显增加了土壤中细菌、真菌、放线菌、氨化细菌和固氮菌的数量,其中细菌的数量在不同时期增加了119.28%~177.21%;真菌数量增加了156.64%~233.42%;放线菌数量增加了107.40%~158.66%;固氮菌数量增加了95.23%~155.53%;氨化细菌数量增加了279.39%~357.29%,均达到显著性差异水平(P<0.05)。因此,秸秆还田配施有机肥后可显著改善土壤性质,增加土壤养分含量及微生物数量,从而达到优化土壤结构、提升土壤肥力的目的。     

棉花连作对土壤肥力的影响

自八十年末以来，由于国内国际对棉花的需求，促进了新疆棉花的大发展。棉花成为新疆农村经济收入的主要来源之一，尤其是兵团棉花已成为各农业师局（特别是南疆三个师）的经济支柱。因此全疆的棉花播种面积连年扩大，兵团各植棉农业团场棉花面积已占耕地总面积的70－80％，粮食面积仅限于所生产的粮食能满足自给而已，绿肥的播种面积不到3％，要想进行粮—一棉—一绿肥的合理轮作倒茬根本就不可能。棉花的重茬面积越来越大，重茬年数越来越多，重茬4－5年的棉田已很普遍，重茬7—10年的棉田也已占了相当大的比重。然而棉花的单产却是趋于上…     

稻田长期水旱轮作对土壤肥力的影响研究

经过10a的稻田水旱轮作(小麦或油菜—中稻)和1a只种1季中稻(中稻—中稻即水水连作)定位试验研究,结果表明:稻田长期水旱轮作0～10cm土层的土壤容重比1季中稻处理高23.4%,土壤收缩量小38.2%,水旱轮作有利于土壤水稳团聚体的形成,<0.01mm土粒团聚度增大,水旱轮作消除了因长期淹水对土壤结构的不良影响;随着种植年限增加,不论哪一种耕作方式均可使土壤有机质、全N、全P含量增加,土壤速效N,P,K养分差异不大;长期水旱轮作稻田土壤呼吸强度和酶活性比1季中稻处理高,试验结果还表明长期水旱轮作稻田土壤pH有降低的趋势。     

新疆连作棉田土壤微生态平衡机理研究

本课题是973计划前期研究专项“农业病虫害防治及生态安全相关基础研究”项目十个课题之一。本课题针对我国中、东部地区棉花连作因土传植物病害不断加剧而表现连作障碍,导致棉区萎缩、主棉区西移新疆,而新疆棉区多年连作却在病菌不断累加条件下持续高产的矛盾事实,探索新疆连作棉田健康土壤微生态平衡机理这一重大理论与生产实际问题。为新疆棉花的可持续发展提供理论基础和技术支撑。     

稻田长期水旱轮作对土壤肥力的影响研究

经过10 a的稻田水旱轮作(小麦或油菜一中稻)和1 a只种l季中稻(中稻-中稻即水水连作)定位试验研究,结果表明:稻田长期水旱轮作0～10 cm土层的土壤容重比1季中稻处理高23.4%,土壤收缩量小38.2%,水旱轮作有利于土壤水稳团聚体的形成,＜0.01 mm土粒团聚度增大,水旱轮作消除了因长期淹水对土壤结构的不良影响;随着种植年限增加,不论哪一种耕作方式均可使土壤有机质、全N、全P含量增加,土壤速效N,P,K养分差异不大;长期水旱轮作稻田土壤呼吸强度和酶活性比1季中稻处理高,试验结果还表明长期水罩轮作稻田土壤pH有降低的趋势.     

不同连作年限棉田土壤微生物和酶的特征

[目的]测定不同连作年限土壤微生物主要类群及其数量变化以及土壤酶的活性.[方法]以新疆高产棉花连作5、10、15和20年的土壤为研究对象,测定土壤微生物数量和酶活性.[结果]棉花不同连作年限对土壤微生物环境产生了显著的影响.土壤中三大类微生物总数随着连作年限的增长呈下降趋势,细菌数量变化有极显著差异,真菌和放线菌变化无显著差异,棉田土壤B/F呈下降的趋势.[结论]对不同连作年限棉田土壤的脲酶、磷酸酶、蔗糖酶进行测定,结果脲酶、蔗糖酶的变化趋势一致,均随着连作年限的增加呈增强的趋势,磷酸酶活性随连作年限的增加先呈下降趋势,再随连作年限增加呈上升趋势.     

生物炭对不同连作年限棉田土壤营养物质的影响

以国审棉花(Gossypium herbaceum L.)新品种EZ9为试验材料,通过大田试验,采用生物炭技术对不同连作年限棉田土壤营养物质含量进行研究。在连作2年、6年、11年和14年4种连作年限的棉田土壤中分别施用0 t/hm²(C0)、10 t/hm²(C1)和20 t/hm²(C2)生物炭,在棉花苗期、蕾期、花铃期和吐絮期4个生理时期测定了不同连作年限、不同生物炭处理对棉田土壤N、P、K、有机质含量的影响。结果表明,随着棉田土壤连作年限的增加,棉田土壤中N、P、K、有机质含量均整体呈减少的趋势;C1处理、C2处理与C0处理相比,棉田土壤中N、P、K、有机质含量均有明显的提高;生物炭处理可以有效缓解不同连作年限下棉田土壤营养物质的缺乏,且在生物炭施加量增加的情况下,棉田土壤中N、P、K、有机质含量也有明显提升。     

秸秆还田对长期连作棉田土壤腐殖质组分含量的影响

【目的】以棉花长期连作定位试验田为研究对象,分析秸秆还田条件下长期连作棉田土壤腐殖质组分含量变化特征,为衡量和评价秸秆还田对长期连作棉田土壤质量和肥力的影响提供科学的理论依据。【方法】试验在石河子大学农学院试验站棉花长期连作定位试验田进行。设秸秆还田模式下5、10、15、20、25和30 a棉田连作小区,无秸秆还田模式下1、5、10和15 a连作小区,共计10个处理,每个处理3次重复,小区土壤初始背景值相近。棉花种植品种为“新陆早46号”,按“30+60+30”宽窄行距配置,种植密度为每公顷19.8万株/hm²。全生育期滴灌11次,滴灌总量5 400 m³·hm^-2,采用膜下滴灌。共施纯氮495 kg·hm^-2,30%基施,其余随水滴施,其他管理措施同一般大田管理。【结果】秸秆还田可以显著提高3个土层土壤胡敏酸含量,随着连作年限增加, 胡敏酸含量逐渐升高,20-40 cm土层土壤胡敏酸积累幅度最大,连作30 a棉田土壤胡敏酸含量比连作5、10、15、20和25 a分别增加139.90%、86.68%、93.33%、58.60%和22.86%;秸秆还田长期连作棉田0-20、20-40和40-60 cm土层土壤富里酸含量随着连作年限的增加而保持稳定不变, 分别维持在（2.79±0.19）、（2.56±0.10）和（1.77±0.15）g·kg^-1的水平上,而且0-20 cm和20-40 cm土层富里酸含量明显大于40-60 cm土层。秸秆还田能够显著地增加长期连作棉田各个土层胡敏素含量,胡敏素含量0-20＞20-40＞40-60 cm土层。秸秆还田不同连作年限C_HA/C_FA值均大于1,PQ值均大于0.5,且随着年限增加而增大,连作5 a最小,连作30 a最大,0-20、20-40和40-60cm土层连作30年C_HA/C_FA比连作5 a分别增加120.04%、116.39%和112.91%,PQ值连作30 a比连作5 a分别增加37.15%、36.44%和36.81%。【结论】秸秆还田能够提高长期连作棉田土壤胡敏酸和胡敏素的含量,增加富里酸含量并使之处于稳定水平上,还能够显著地提高 C_HA/C_FA和PQ值,使土壤腐殖质品质朝好的方向转化。     

水旱轮作对土壤物理性质的影响

水旱轮作对土壤物理性质影响的研究结果表明:渍水稻田水改旱后,土壤的三相组成、结构性、孔性、透水性、持水性和供水性明显改善,土壤逐步向旱地方向发展;而旱改水后,则上述土壤物理性状出现向水稻土方向发展的趋势。这种趋势在耕作层比犁底层更明显。     

连作棉田病虫害综合防治

85团2连是一个植棉老连队,大部分棉田连作年限达15年之久,个别棉田棉花连作年限超过2年。棉花连作时间长,棉田土壤中营养元素单一,土壤中残膜积留多,病虫基数大,草根多,造成生产中棉花病虫草害防治难度增大,化学防治成本高。经几年探索,总结出连作棉田棉花病虫害综合防治措施。     

土壤湿热灭菌对连作棉花生长发育的影响

利用土壤湿热灭菌,研究灭菌对棉花生长发育的影响。试验结果表明,灭菌处理后连茬(连续种植12 a)棉花死苗率降低26%,病株率降低43.0%。灭菌处理后,连茬棉花株高、干物质重前期增加,分别增加30%和26.2%,但后期减少,株高降低12.7%,地上部干物质重减少66.7%,地下部干物质重减少44.5%。土壤生物学因素不仅是导致棉花连作减产的重要因素,也是促进养分循环,促进棉花生长的重要因素。