南疆枣麦间作模式下土壤养分垂直分布特征

[目的]揭示南疆枣麦间作模式下土壤养分垂直分布规律,为枣麦间作模式合理施肥及土壤环境健康、可持续发展提供科学依据.[方法]对南疆不同树龄枣麦间作模式下,0～20 cm、20 ～ 40 cm土层中全氮、有机质、速效氮、速效磷和速效钾进行测定和分析.[结果](1)在垂直方向上,结合2005年、2008年和2010年不同枣树种植年份,枣麦间作土壤全氮、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量随着土层深度增加总体呈降低.(2)枣麦间作土壤垂直方向(0 ～20、20 ～40 cm)中全氮、有机质、速效氮、速效钾层次变化均非常显著(P＜0.01),速效磷含量差异不显著(P＞0.05);(3)枣麦间作土壤养分的垂直变化分析:全氮、有机质、速效氮、速效磷随着枣树行距增大,有一定变化;速效钾随着枣树行距增大呈先增大再减小的趋势.[结论]加强南疆枣麦间作系统日常水肥管理;及时、合理修剪枣树枝叶以减少养分损耗;合理布置枣麦间作距离;在近枣树带区(50 ～ 100 cm)和小麦作物区(100～200 cm)科学施肥.     

荒漠草原不同土壤类型柠条根际土壤养分与土壤颗粒分布特征研究

以宁夏盐池县3种典型土壤灰钙土、红黏土和风沙土为对象,研究柠条根际及非根际土壤的养分、颗粒组成及分布特征,并探讨土壤养分与土壤颗粒组成之间的相关性。结果表明,不同土壤类型柠条根际土壤的颗粒组成差异明显,灰钙土中粉粒含量最高为45.95%,红黏土、风沙土依次递减,风沙土中细砂含量最高为61%,红黏土、灰钙土依次递减;土壤pH值在不同土壤类型中差异不显著(P>0.05),红黏土根际中有机碳含量分别比灰钙土和风沙土高1.29、2.12g·kg^-1,灰钙土中全氮含量分别比红黏土、风沙土高0.07、0.19g·kg^-1,差异显著(P<0.05),柠条在不同土壤类型中对土壤养分的富集率不同,风沙土中有机碳、全氮的富集率分别是红黏土的6.82、1.00倍,红黏土中速效磷的富集率分别是灰钙土和风沙土的2.69、10.38倍。土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮与黏、粉粒含量极显著正相关(P<0.01),与细砂、中砂含量极显著负相关(P<0.01)。由此可见,不同土壤类型影响柠条根际养分的富集率,风沙土中能够富集更多的养分,红黏土对速效养分的富集作用更强,土壤中的粉粒、细砂含量与土壤养分含量的相关性最大。     

柑桔与其他作物间作对根区土壤 养分特性的影响初报

通过大田试验,对比研究了广东新会滩涂围垦地柑桔与花生间作、柑桔与生姜间作、柑桔单作、花生单 作、生姜单作5 种种植模式对根区土壤速效养分等性质的影响。结果表明院（1）5 种种植模式的根区土壤pH 出现分 化,柑桔/花生和柑桔/生姜模式表现出极显著下降,其中以柑桔/花生间作模式的根区土壤pH 最低;（2）种植7 个月 后柑桔/花生和柑桔/生姜两种间作模式的根区土壤速效氮含量显著高于生姜和花生单种的根区土壤速效氮含量,而 两种间作模式的根区土壤速效氮含量之间无显著差异,5 种种植模式的土壤速效氮含量均显著上升;（3）种植7 个月 后,柑桔单作的根区土壤速效磷含量明显高于柑桔/花生、柑桔/生姜以及单作花生的根区土壤速效磷含量,柑桔/生姜 和柑桔/花生两种间作模式的根区土壤速效磷含量和花生单种、生姜单种之间无显著差异;（4）种植7 个月后柑桔/生 姜的根区土壤速效钾含量显著高于柑桔单种的根区土壤速效钾含量,桔/生姜和柑桔/花生间作模式的根区土壤速效 钾含量之间无显著差异,桔/花生根区的土壤速效钾含量在种植期间显著上升;（5）5 种种植模式的根区土壤有机质 含量均无显著差异和时间变化。由此可见,柑桔与其他作物间作对土壤速效氮、钾等养分的转化和维持有促进作 用,因而值得在该地区果园推广应用。     

南疆枣-麦间作系统土壤养分空间分布特征

[目的]研究果粮间作生态系统土壤营养状况,为科学施肥管理提供科学依据.[方法]选择南疆典型枣麦间作农田,对土壤养分进行定位监测和分析.[结果]下层(20～40 cm)土壤有机质、全氮、速效磷随着与枣树距离的增加而呈下降趋势,土壤盐分和速效钾无规律性;而在垂直方向上0 ～20 cm土层有机质、氮素、速效磷、速效钾含量明显高于20 ～40 cm土层,但土壤pH值20～40 cm土层高于0～20 cm土层.[结论]南疆枣粮间作生态系统中土壤有机质和全氮、速效磷含量等均存在明显垂直、水平方向的异质性.     

玉米/大豆间作条件下养分的高效利用机理

通过盆栽模拟试验,研究了玉米／大豆间作条件下作物根系形态特征、根系活力、根际土壤有效养分含量和养分高效利用机理。结果表明,间作体系中的玉米地上生物学产量和经济产量较单作玉米增加38．73％和23．4％,增产显著。玉米／大豆间作条件下玉米根系形态特征、根系活力、根际土壤有效养分含量都显著高于单作作物,间作作物根际中土壤细菌、真菌数量、土壤脲酶和磷酸酶活性较单作分别增加2．3倍、94．58％、53．38％、22．45％。有利于土壤中复杂态氮磷化合物转化为可给态的无机化合物,加速氮磷的分解和转移,提高根际土壤的有效养分含量。整个间作系统有明显的地上生物产量和经济产量优势。     

单作与间作条件下核桃根系分布特征研究

以河北平山县退耕区核桃林为研究对象,通过自制取根器取样,研究间作对核桃根系分布的影响。结果表明:单作条件下核桃根系在垂直方向上呈负指数型分布,根系主要集中在10～60 cm;在水平方向上,89.75%的根长密度集中在0～110 cm。间作条件下核桃根系在垂直方向上,主要集中在20～70 cm;在水平方向上,95.15%的根长密度集中在0～110 cm;间作物黄芩在垂直方向上主要分布于 0～50 cm,水平方向上主要分布于100～150 cm处,其对核桃根系分布具有一定的影响。      

水曲柳落叶松林土壤养分特性的研究

通过对试验地不同林分土壤性质及营养元素的测定,发现水曲柳叶松混交林土壤ｐＨ值,有机质含量与水曲柳纯林无显著差异,土壤有效性Ｃａ,Ｍｇ,Ｚｎ,Ｆｅ均高于土壤养分的生物有效性临界值,不会对树木生产产生限制作用,而土壤有效Ｍｎ含量较低,在不曲柳纯林林地尤为不足,在水朵柳落叶松混交林中这种状况有较大改善,表现出与林木生长相一致的规律,说明土壤有效Ｍｎ的改善是水曲柳落叶松混交林较水曲柳纯林生产力高的主要原因     

山西省主要农田土壤速效养分状况与分布

利用在山西省采集的75个典型农田剖面数据,系统分析了山西省农田土壤速效养分状况与分布规律,研究结果表明,2007年山西省主要农田耕层土壤速效磷、速效钾和碱解氮平均含量为14.15,141.80,63.29 mg/kg,山西省整体速效磷和速效钾含量较丰富,碱解氮含量处于中等水平。不同的速效养分空间分布格局不同,土壤速效磷具有从南向北、从西北至东南逐渐降低的趋势;土壤速效钾分布总体呈现从南向北降低的趋势;土壤碱解氮则呈现自东南向西北、自南向北依次降低的趋势。农田土壤速效养分的空间分布特征为农田管理提供了理论依据。     

丝瓜与伴矿景天间作对土壤Cd形态及丝瓜Cd吸收的影响

采用盆栽实验将丝瓜和超积累植物伴矿景天间作于重金属污染土壤中,并向土壤添加钙镁磷肥或向丝瓜根际添加固镉菌剂,研究间作对土壤Cd的形态及丝瓜重金属积累性的影响。结果表明,丝瓜与伴矿景天间作一定程度上减少了丝瓜的结果数量,同时存在增大丝瓜果实中Cd含量的风险;通过施加固镉菌剂或钙镁磷肥增加了丝瓜的结果数,且丝瓜果实中Cd含量均未超过国家标准的限定值。同时,景天和丝瓜对土壤Cd具有移除能力,丝瓜主要表现在茎叶对Cd的吸收,其中重污染土壤中的景天和丝瓜对土壤Cd的移除能力大于低污染土壤种植的景天和丝瓜。总体来看,丝瓜与超积累植物伴矿景天间作可用于低污染土壤进行边修复边生产。但是,由于存在较高食品安全风险,在间作的同时可采取施固镉菌剂或钙镁磷肥等措施来降低果实部分Cd含量。     

江苏扬州地区耕地土壤养分分布状况调查

研究表明，江苏扬州耕地土壤养分中有机质和速效磷含量总体上处于中等偏低水平，速效钾含量处于中等水平；90％以上的土壤有机质含量在10—40g／kg之间，速效磷含量在2—29mg/kg之间，速效钾含量在25—125mg/kg之间；在集中分布区，土壤有机质和速效磷呈偏正态分布，速效钾近似于呈正态分布；各养分的变异程度以速效磷最大、速效钾最小；在各县(市、区)中，以宝应、高邮两地的土壤肥力较高。     

异质Cd胁迫对蚕豆和富集植物续断菊根系生长的影响

为了研究蚕豆和续断菊根系对异质Cd胁迫的生态学响应,探讨间作体系影响Cd累积的根系可塑性机理,以蚕豆和Cd富集植物续断菊为试验材料,设置异质Cd胁迫根箱模拟试验,将根箱平均分为左、右两室,分别填充Cd处理（50 mg·kg^-1）土壤和无Cd土壤,分别测定蚕豆和续断菊的根长、根表面积、根体积等形态指标,比较异质Cd胁迫对蚕豆和续断菊根系生长影响的差异。结果表明,异质Cd胁迫下,蚕豆的根长、根表面积、根体积表现为无Cd右室大于Cd胁迫左室,续断菊表现为Cd胁迫左室大于无Cd右室。蚕豆根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为15~20 cm时,无Cd右室根长、根表面积和根体积是Cd胁迫左室的4.63、3.14倍和2.39倍;根系直径为0.5~1 mm和大于1 mm、土壤深度为30~35 cm时,无Cd右室根长分别是Cd胁迫左室的1.69倍和5.04倍,根表面积分别是Cd胁迫左室的1.78倍和5.05倍,根体积分别是Cd胁迫左室的1.85倍和33.00倍。续断菊根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为0~5 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的1.66、1.36倍和1.57倍;根系直径为0.5~1 mm、土壤深度为35~40 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的2.86、2.16倍和2.81倍;根系直径大于1 mm、土壤深度为15~20 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的26.94、52.26倍和139.33倍。综上结果表明Cd胁迫抑制了蚕豆根系的生长,促进了续断菊根系的生长,这可能是蚕豆和续断菊间作模式修复Cd污染土壤的机理之一。     

间作对莎草与蚕豆体内铅镉锌化学形态分布的影响

通过室内盆栽实验,研究了莎草(Cyperus glomeratus L.)和蚕豆(Vicia faba L.)间作条件下两种植物体内Pb、Cd、Zn化学形态分布的变化,并进一步探讨了间作体系影响莎草与蚕豆对重金属Cd、Pb、Zn吸收累积的主要机制。结果表明:与单作相比,间作使莎草地上部生物量减少了54.55%,根部生物量减少了41.67%,叶绿素与可溶性糖含量分别减少了33.33%与36.39%;间作后蚕豆地上部的生物量提高了11.71%。蚕豆根际土壤有效态Pb、Cd和Zn含量显著降低。Pb在两种植物体内的化学形态以氯化钠提取态(FNa Cl)为主,间作使莎草地上部乙醇提取态(FE)Pb含量显著增加了23.43%,根部各化学形态Pb含量增加6.92%~17.80%;间作后蚕豆地上部活性较强的FE-Pb和FW-Pb含量显著降低了16.00%和42.60%,根部各化学形态Pb含量降低了1.32%~44.76%。Cd在两种植物体内的化学形态以FNa Cl和FHCl为主,间作使莎草地上部残渣态(FR)含量显著增加了43.45%,根部FHCl和FR含量显著增加了6.26%和30.01%;间作后蚕豆地上部FHCl-Cd含量显著降低了26.37%,根部各化学形态Cd含量降低了6.09%~68.33%;在两种植物体内的化学形态以FHAc、FW和FNa Cl占优,间作使莎草地上部FE-Zn含量显著增加了12.5%,根部各化学形态Zn含量增加5.32%~23.54%;间作后蚕豆地上部和根部各化学形态Zn含量均降低。蚕豆地上部和根部Pb、Cd、Zn均与土壤有效态Pb、Cd、Zn含量呈显著正相关,表明间作降低蚕豆Pb、Cd、Zn的含量与体系植物根际土壤有效态Pb、Cd、Zn含量下降密切相关。     

不同套蒜模式对大棚番茄土壤酶活性和速效养分的影响

【目的】明确连续套作大蒜或青蒜对大棚番茄根系土壤酶活性和速效养分的影响。【方法】试验以‘迪芬尼’番茄和‘G064’大蒜为材料,共设单作番茄、套作大蒜、套作青蒜3个处理,在大棚番茄连续套蒜的第5年,分别于春茬番茄定植后的2012-03-20和秋茬番茄定植后的2012-08-26第1次采集土样,以后每20d取样1次,春茬和秋茬各取样5次,测定番茄根系土壤酶活性和速效养分含量,并分析了不同处理对土壤酶活性与速效养分含量间的相关性。【结果】与单作番茄相比,连续套作大蒜或青蒜均可提高大棚番茄土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性,同样也提高了大棚番茄土壤碱解氮和速效磷的含量,总体表现为2种套蒜处理大于单作番茄处理,但土壤速效钾含量总体表现为单作番茄和套作青蒜处理高于套作大蒜处理。不同处理对土壤酶活性与速效养分的相关性总体没有影响。【结论】连续套作大蒜或青蒜可以改善大棚番茄土壤质量,提高土壤肥力。     

间作对伴矿景天与红背桂花生长及镉锌吸收的影响

为探讨不同根系分隔方式间作对植物生长和Cd、Zn吸收的影响,以伴矿景天与红背桂花为供试植物,开展盆栽及田间试验。盆栽试验设置5个处理：伴矿景天与红背桂花塑料板分隔间作（地上部作用,COP）;伴矿景天与红背桂花300目尼龙网分隔间作（土壤溶液作用,COM）;伴矿景天与红背桂花无分隔间作（完全作用,CO）;红背桂花单作（EcM）;伴矿景天单作（SpM）。田间试验仅作无分隔间作处理。结果表明,COP条件下伴矿景天生物量略高于SpM处理,较COM及CO条件下高达100%、149%,差异显著。COP条件下每株伴矿景天的Cd、Zn吸收量分别较SpM显著高28.3%和14.0%。随着根系相互抑制作用的逐渐增强,COM和CO条件下伴矿景天每株Cd、Zn吸收量均显著低于COP及SpM处理。红背桂花的生长及Cd、Zn吸收性趋势与伴矿景天相似。田间条件下,因植物间距较大等因素,间作对二者生长及Cd、Zn吸收性均无显著影响。盆栽条件下,近距离间作时伴矿景天与红背桂花的根系相互作用将显著影响其生长和Cd、Zn吸收,田间条件下保持适宜的植物间距则不会出现抑制作用,二者在田间间作实现Cd/Zn污染土壤的边生产边修复是可行的。     

间作大蒜对小麦根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

以商麦156为供试小麦品种,分别于2016年9月17日、10月1日和10月15日定植大蒜进行小麦间作大蒜试验,研究间作大蒜对小麦根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响,探寻小麦间作大蒜的最佳时期,探究同一处理时期内不同生育期间作大蒜下的小麦根际土壤微生物和酶活性的变化规律。结果表明：在任一处理时期间作大蒜的小麦根际细菌数量均极显著（P<0.01）高于对照,且与大蒜定植时长正相关,至140 d时最大,W1G1（小麦播种前14 d定植大蒜）、W2G2（小麦与大蒜同一时间播种和定植）、W3G3（小麦播种后14 d定植大蒜）较对照CK（仅播种小麦）分别增加83.64%、64.21%和44.94%。随生育期的后延,对照和处理真菌数量均呈逐渐上升趋势,但在同一处理时期内各处理真菌数量均低于小麦单作,且大蒜定植时长与真菌数量负相关。硝化细菌与氨化细菌变化规律类似,随处理时间的延长均表现先升高后降低的单峰变化趋势,对照与处理间差异达到极显著水平（P<0.01）,处理间达到显著水平（P<0.05）,且均在120 d时达到最大值,随后开始降低。在大蒜间作期内,对照和处理的小麦根际土壤磷酸酶和脲酶活性变化规律相同,均随生育期的延长而升高,至160 d时W1G1、W2G2、W3G3磷酸酶和脲酶活性较对照分别提高27.59%、23.45%、20.69%和30.56%、27.78%、16.67%。在140 d内,过氧化氢酶活性均随生育期的后延而升高,至140 d时达到最大值,之后过氧化氢酶活力开始降低,在80、100、120、140 d和160 d时,W1G1较对照分别提高18.19%、29.21%、40.51%、48.78%和62.71%。可见,间作大蒜定植时期越早,小麦根际细菌、硝化细菌和氨化细菌数量越多,真菌数量越低,磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活力越高。     

纳米沸石对大白菜镉吸收及土壤有效镉含量的影响郑荧辉熊仕娟

通过大田试验研究了纳米沸石和普通沸石施用量（11250、22500、45000 kg·hm-2）对大白菜产量、品质及镉吸收和土壤全镉及有效镉含量的影响。结果表明,施用纳米沸石和普通沸石显著提高了大白菜产量（鲜重）,分别比对照增加了21.3%~35.2%和16.1%~31.8%。普通沸石以45000 kg·hm-2施用量处理产量最高,纳米沸石以22500 kg·hm-2施用量处理产量最高。纳米沸石和普通沸石中低施用量（≤22500 kg·hm-2）提高了大白菜氨基酸、还原糖和Vc含量。纳米沸石和普通沸石分别使大白菜地上部镉含量降低了19.3%~37.4%和9.9%~16.2%,使根部镉含量分别降低了8.1%~27.9%和17.3%~25.4%。施用纳米沸石和普通沸石显著降低了土壤有效镉含量,且降低效果随沸石施用量的增加而增加。纳米沸石和普通沸石施用量与土壤有效镉含量存在极显著负相关关系（r=-0.591,P<0.01）,与大白菜地上部和根部镉含量也存在极显著的负相关关系（r=-0.697,-0.766;P<0.01）。与普通沸石相比较,纳米沸石增加大白菜产量、降低大白菜镉含量及土壤有效镉含量的效果更好。     

玉米/大豆间作的镉累积规律初探

为探索镉污染农田高效种植结构调整模式,通过在镉污染严格管控区农田(土壤全镉含量1.98 mg·kg~(-1))开展不同镉积累特性的玉米和大豆间作试验,系统研究了单作和间作下玉米和大豆的镉吸收积累规律。结果表明,随着生育进程推进,玉米秸秆镉含量呈总体降低的变化趋势,大豆秸秆镉含量呈逐渐升高再降低的趋势,玉米苗期秸秆镉含量最高,而大豆鼓粒期秸秆镉含量最高;大豆成熟期籽粒镉含量高于鼓粒期,玉米灌浆期籽粒镉含量高于成熟期;间作降低了成熟期镉低积累玉米籽粒镉含量,提高了镉高积累玉米籽粒镉含量,间作模式下镉高积累和低积累玉米品种籽粒镉含量平均值分别为0.139 mg·kg~(-1)和0.003 mg·kg~(-1),分别较单作降低了-14.88%和88.46%;秸秆和籽粒的富集系数大豆分别为2.567～3.329和0.667～0.764,玉米分别为0.729～3.339和0.001～0.079,间作玉米秸秆富集系数较单作增加0.15%～46.22%,低镉积累玉米籽粒富集系数较单作降低84.62%～92.31%;间作处理土地当量比为1.46～1.77。因此,间作大豆可以保证低镉积累玉米籽粒在镉污染土壤的安全生产,为土地合理利用提供有效的参考途径。     

镉在桑树体内的迁移与分布特征研究

为研究品种和种植密度对桑树吸收土壤镉及在其体内运转规律的影响,选择湖南邵阳洞口和岳阳临湘两地的重金属污染区为研究区,按照不同种植密度(15 000、30 000、45 000株·hm-2)种植三个品种桑树(粤桑11号、农桑14号和强桑1号),并对桑树植株中镉的含量与分布进行分析。结果表明:两个污染区的土壤受到镉的重度污染,其中岳阳临湘污染区土壤中重金属的潜在风险高于邵阳洞口污染区;在试验设置的种植密度范围内,桑树地上部(茎、枝、叶)镉含量随着种植密度的增加而升高,高密度的种植方式有利于提高桑树对镉污染土壤的修复效率;在整个桑树植株中,根部镉的平均含量约占总量的40%,茎部和枝部镉的平均含量约占44%,叶片镉的平均含量约占16%;土壤Cd污染程度的增加提升了桑树根向上运输Cd的能力,桑树在洞口试验区根-茎、根-枝、根-叶的转运系数分别为0.37~0.46、0.38~0.51、0.37~0.49,临湘试验区分别为0.50~0.83、0.42~0.61、0.54~0.64。研究进一步表明,桑树可种植于重金属污染的土壤。     

木薯/花生间作对其根际土壤微生物数量、群落结构及多样性的影响

[目的]研究木薯或花生单作与木薯/花生间作对木薯和花生根际土壤细菌、真菌数量与群落结构及多样性的影响,为从根际微生态角度阐释木薯与花生的地下部互作机制提供科学依据.[方法]设木薯单作、花生单作和木薯/花生间作3个处理,采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)分别测定单作与间作的根际土壤细菌和真菌数量,并通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)进行细菌和真菌群落结构及多样性分析.[结果]不论单作或间作,木薯和花生根际土壤细菌、真菌数量均随着生育期的延长呈先增长后下降的变化趋势,在木薯块根形成期和花生结荚期达到峰值.木薯/花生间作后期根际土壤细菌与真菌数量的比值(B/F)提高,有利于木薯和花生的根际土壤向细菌型转化,且间作木薯根际土壤B/F比间作花生分别提高了1.02和1.25倍.在木薯块根形成期和花生结荚期,与单作相比,间作的DGGE图谱特异条带数有所改变,多样性指数有所降低,但与单作多样性指数差异不明显.[结论]木薯/花生间作有利于木薯和花生根际土壤向高肥力的细菌型转化,且间作同时可改变木薯和花生根际土壤细菌和真菌的群落结构,但对其多样性影响不明显.