内蒙古河套灌区主要作物农田氮素平衡及潜在污染状况分析

为从氮素平衡的角度研究河套灌区氮素潜在污染风险,本文以河套灌区主要种植作物玉米和向日葵为研究对象,分析了传统种植模式下玉米和向日葵收获期农田土壤无机氮残留现状,并从氮素平衡角度利用氮素盈余、氮素潜在损失对玉米和向日葵种植的环境污染风险进行了分析。结果表明：河套灌区农田土壤残留无机氮随着施氮量的增加而增加,玉米田和向日葵田0~90 cm土壤无机氮（以N计）平均残留量分别为66.11 kg·hm^-2和45.53 kg·hm^-2。灌区中部的五原县玉米田土壤无机氮残留量最高,可达336.93 kg·hm^-2,向日葵田以东部乌拉特前旗最高,残留量达273.66 kg·hm^-2。玉米田和向日葵田平均氮素年输入总量分别为514.81 kg·hm^-2和314.73 kg·hm^-2,以化肥氮为主,占总氮素输入的85%以上。氮素输出主要是作物吸收带走,玉米和向日葵平均氮素年输出总量为362.10 kg·hm^-2和209.65 kg·hm^-2。过高的氮素输入导致玉米和向日葵年平均氮素盈余分别高达235.71 kg·hm^-2和168.08 kg·hm^-2,并伴随着每年169.60 kg·hm^-2和122.55 kg·hm^-2潜在损失的氮素。通过氮素平衡的综合分析得出,内蒙古河套灌区保持现有产量水平的玉米氮肥推荐用量约为280 kg·hm^-2,向日葵为150 kg·hm^-2,与目前河套灌区玉米和向日葵氮肥投入相比,分别节约198 kg·hm^-2和128 kg·hm^-2,同时该施用量也可以显著降低潜在损失的氮,降低环境压力。     

分子筛复合凝胶对植烟土壤理化特性及烤烟产量和品质的影响

【目的】研究自制分子筛复合凝胶对烟草根际土壤理化特性及烤后烟叶产量和品质的影响，探究提高峡江烟区烟叶品质的土壤改良措施。【方法】以云烟87为材料，设置22.5 kg/hm²自制空白凝胶、45 kg/hm²商用农林抗旱保水剂1、45 kg/hm²商用农林保水剂2、22.5 kg/hm²分子筛和45 kg/hm²自制分子筛复合凝胶5个处理，以不施用保水剂为对照，研究施加商用保水剂、自制分子筛复合凝胶对烟草根际土壤理化特性及烤后烟产质量的影响。【结果】施加自制分子筛复合凝胶后，在取样期内土壤含水率、碱解氮、速效钾、速效磷含量较对照均显著提高(P＜0.05)，增幅分别为16.26%～41.22%，14.16%～26.55%，13.04%～27.03%和16.97%～30.23%；土壤蔗糖酶、脲酶活性均最高，且与对照差异达到显著水平。烤后烟叶厚度、叶质重、拉力、平衡含水率、填充值、单叶质量较对照分别显著提高12.50%，6.07%，24.51%，10.75%，30.38%和40.41%，而含梗率降低2.46%；烤烟总氮、钾、氮碱比、钾氯比较对照分别显著提高26.53%，17.62%，14.86%和59.45%，氯含量显著降低25.68%；苯丙氨酸类降解产物、新植二烯、中性致香物质总量较对照分别提高 35.51%，36.21%和31.97%，烤烟化学成分更为适宜协调，感官质量评价总分最高。产量、产值、上等烟比例、均价较对照分别增加8.73%，14.08%，31.03%和5.19%。【结论】施加自制分子筛复合凝胶可有效改良植烟土壤，改善烟叶品质，提高烟叶产量。     

褐煤基有机肥及土壤调理剂对姜田土壤、生姜生长的影响

为研究褐煤基有机肥及土壤调理剂对姜田土壤养分、作物生长的影响,于山东省昌邑市开展生姜种植试验。研究结果表明：褐煤基有机肥及土壤调理剂的施用,能改善土壤理化性质,显著提高土壤养分;与对照相比,各处理有机碳含量提高了1.4%~2.3%,中微量元素中钙含量增加了0.6~1.9倍,镁含量增加了0.3~6.3倍;各处理病情指数显著降低,其中白绢病病情指数降低了15.4%~23.1%,根结线虫病情指数降低了7.7%~26.8%;在增产方面,单株姜重增加了0.8%~15.0%,每公顷产量提高了6.0%~11.6%,增产效果显著,以施用褐煤基有机肥7500 kg/hm²+土壤调理剂375 L/hm²效果最佳。     

3种改良剂对滨海盐碱地土壤理化性状及玉米生长的影响

为探讨不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果及其对玉米生长的影响,采用盆栽试验研究了钙制剂（GZJ）、糠醛渣（KQZ）和风化煤（FHM）对中度滨海盐碱土理化性质及对玉米株高、叶绿素和产量的影响,试验处理（用量）分别为GZJ1（15 t·hm^-2）、GZJ2（22.5 t·hm^-2）、KQZ1（30 t·hm^-2）、KQZ2（45 t·hm^-2）、FHM1（30 t·hm^-2）和FHM2（45 t·hm^-2）。结果表明,与不添加改良剂（CK）相比较,3种改良剂均能提高盐碱土阳离子交换量（CEC）,增幅为17.53%~49.45%,3种改良剂均能降低土壤容重和含盐量,两个用量的糠醛渣和较高量的风化煤均能降低土壤容重,降幅为7.80%~12.06%,降低土壤含盐量效果显著的是两个用量的风化煤和较低量的钙制剂,降幅为13.19%~19.33%;钙制剂和糠醛渣能显著提高水稳性团聚体（0.25~0.5 mm和0.5~1 mm）数量的百分比,分别提高了5.36~6.59个百分点和1.92~2.81个百分点,降低微团聚体（<0.25 mm）数量的百分比,降低了9.93~11.52个百分点。施用30 t· hm^-2糠醛渣改善盐碱地土壤理化性质的综合效果最好。糠醛渣和风化煤明显增加玉米不同时期的株高和叶绿素含量（SPAD值）,玉米成熟期株高增加了9.71%~13.09%,拔节期SPAD值提高了10.13%~16.44%。3种改良剂明显增加玉米穗粒数和单株产量,分别增加了15.97%~37.43%和25.86%~49.65%,30 t·hm^-2糠醛渣增产效果最好。研究表明,钙制剂、糠醛渣和风化煤对中度滨海盐碱地均具有改良作用,均能提高玉米穗粒数和产量,3种改良剂不同用量间的改良效果无显著差异。糠醛渣的综合改良效果优于风化煤和钙制剂,30 t·hm^-2糠醛渣综合改良效果最佳。     

生物炭基土壤调理剂对酸性菜田土壤的改良效果

为研究不同配比生物炭基土壤调理剂对酸性菜田土的改良效果,以生石灰、粉煤灰、钢渣和生物炭为原料,通过盆栽试验研究4种原料不同配比生物炭基土壤调理剂对酸性菜田土壤的改良效果及对油麦菜养分吸收、产量的影响。试验采用4因素3水平正交试验。生石灰、粉煤灰、钢渣用量水平为0、2.5、5.0g·kg^-1,生物炭用量水平为0、25.0、50.0g·kg^-1,共9个处理,每个处理设4次重复。结果表明：施用不同配比生物炭基土壤调理剂后,土壤pH显著提高0.82~1.75个单位,土壤交换性钙、阳离子交换量（CEC）分别显著增加38.52%~122.63%、41.10%~78.65%（P<0.05）;土壤微生物丰富度提高,其中溶杆菌属（Lysobacter）、马赛菌属（Massilia）等微生物增加最为明显;油麦菜对N、P、K的吸收量增加7.94%~64.79%,产量增幅达8.03%~16.68%;土壤碱解氮含量显著降低,土壤脲酶和过氧化氢酶活性变化不显著;施用适宜配比的生物炭基土壤调理剂后,土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性镁含量以及土壤磷酸酶和蔗糖酶活性均有不同程度的提高。研究表明,生物炭基土壤调理剂对酸性菜田土壤具有良好的改良效果,当生石灰、粉煤灰、钢渣和生物炭的施用量分别为5.0、2.5、5.0g·kg^-1和50.0g·kg^-1时效果最佳。     

生物质灰调理剂对烟田土壤性质及烟草生长 和养分含量及烟叶品质的影响

通过田间试验,研究生物质灰调理剂对烟田土壤化学性质、烟草生长及其烤烟品质的影响。试验设5个处理：不施肥（CK1）、常规施肥（CK2）、常规施肥配施750 kg∙hm^-2调理剂（T1）、常规施肥配施1 500 kg∙hm^-2调理剂（T2）和常规施肥配施2 250 kg∙hm^-2调理剂。结果表明：调理剂施用显著提高了烟草根区土壤pH值、矿质态氮、速效磷和速效钾含量。与CK2相比,调理剂处理（T1—T3）根区pH提高了0.36～0.44,硝态氮增幅达49.6～243.5%,矿质态氮增幅为26.5%～164.6%。其中,T2处理可显著提高烟草生长中期根区硝态氮含量,而显著降低其成熟期根区硝态氮含量,利于烟草生长后期烟叶的落黄。与CK2相比,调理剂配施（T1—T3）显著促进烟草根系生长发育,提高烟株茎粗和中前期烟叶氮磷钾含量,增加烤烟产量,其增幅为3.6%～6.2%;同时,烤烟上部叶钾含量增加,氮和还原糖含量降低,利于烤烟中部叶糖碱比的提升和烤烟品质的改善。综上,生物质灰调理剂的添加,可改良植烟土壤化学性质和养分供给,提升烤烟养分积累,改善烤烟品质,并以1 500 kg∙hm^-2为最佳施用量。     

生物炭和园林废弃堆腐物对设施蔬菜的影响:Ⅰ土壤理化性质及产量

以生物炭(BIC)和园林废弃堆腐物(GWC)为研究对象,设置快菜田间小区试验,比较了不同添加量对设施蔬菜土壤理化性质及产量的影响。结果表明:BIC和GWC都显着降低了土壤容重(4.29%~10.71%),增加了CEC、交换性Ca²⁺和土壤硝态氮含量,增幅分别为13.40%~19.62%、30.22%~56.89%和154.95%~628.76%;BIC显着增加了表层土壤的质量含水量和贮水量(3.36%~9.52%),降低了交换性Na⁺、ESP和SAR的含量,降幅分别为4.53%~12.48%、18.24%~23.58%和18.82%~27.56%;GWC对Mg²⁺升高起主要作用,升幅为7.94%~17.06%;两种材料的添加均显着增加了设施蔬菜产量,GWC 5 t·hm^-2+BIC 15 t·hm^-2的处理和单施BIC 10 t·hm^-2的处理,分别比对照增产23.05%和19.78%,且对土壤理化性状改良效果显着,适宜在京郊设施菜地应用。     

基于农用地分等成果的耕地质量提升潜力及整治分区

【目的】 根据农用地分等成果,开展耕地质量提升潜力测算和整治分区研究,探索提升耕地质量建设效益的有效途径。【方法】 文章以河北省唐山市四区为研究区,基于2017年农用地分等成果数据,构建国家自然质量等与利用等别可提升潜力模型,而后进行可实现潜力分析与整治分区。【结果】 研究区内国家自然等和利用等的现实等别较低,提升潜力较大;通过将表层土壤质地、灌溉保证率、土壤有机质含量、排水条件、盐渍化程度和剖面构型等6项分等因素提升至理论最高值,国家自然质量等别提高的总面积为80 330.04 hm²。其中,国家自然质量等别提高4等的总面积为3 371.04 hm²,全部集中在古冶区;提高1～3等的总面积为76 959.00 hm²,集中在丰南区和丰润区。通过将表层土壤质地等6项分等因素提升至理论最高值,国家利用等别提高的总面积为84 361.18 hm²。依据排列组合原理和国家利用等别可实现潜力提升区叠加分析,研究区内耕地质量限制组合因素为灌溉保证率＋土壤有机质型、剖面构型＋表层土壤质地型、剖面构型＋灌溉保证率型、盐渍化程度＋排水条件型、灌溉保证率型。【结论】 可为高标准农田建设项目选址布局提供技术支撑。     

施用含硅土壤调理剂改善土壤酸度和水稻产量的影响

为研究含硅土壤调理剂对皖西酸性稻田土壤pH和水稻产量的影响,开展田间小区试验,设置3个处理,分别为习惯施肥(T1)、施入750 kg/hm²土壤调理剂+225 kg/hm²有机硅功能肥(T2)和1125 kg/hm²土壤调理剂+225 kg/hm²有机硅功能肥(T3),研究改良后土壤pH、水稻产量、产量构成因子,并折算其经济效益,为该区域稻田土壤合理施用含硅调理剂提供理论依据。试验结果表明,施用土壤调理剂后(T2和T3)土壤pH均出现增加,其中比T1提高0.14-0.15个单位；成熟期水稻产量以T2处理最高,比T1提高7.11%,并达到显著性差异；与T2相比,T3处理的水稻产量出现下降；施用含硅调理剂显著提高水稻的总粒数,降低水稻空秕率,其中T2处理的空秕率显著低于T1处理44.26%；水稻产量分别与水稻株高、空秕率呈现出极显著的正相关和负相关关系。折算经济效益,施用土壤调理剂显著提高肥料投入成本,降低水稻的经济效益。综上,施用土壤调理剂显著提高土壤pH,同时可能通过增加水稻株高、降低空秕率增加水稻产量,但也要注重土壤调理剂的施用量。另外施用土壤调理剂进行酸性土壤改良时,也要注意投入成本问题。     

减肥条件下生物炭施用方式对土壤肥力及酶活性的影响

为研究生物炭逐年施加和一次性施入4年后对土壤肥力和酶活性的影响,采用定位试验设置100%（F1）、80%（F2）和60%（F3）推荐施肥量的三种施肥水平×四种施炭量（CK：0 t·hm^-2,B1：2.6 t·hm^-2·a^-1,B2：13 t·hm^-2,B3：26 t·hm^-2）共12个处理,分析土壤氮磷钾养分含量和酶活性指标的变化,其中B1处理逐年施加,B2和B3处理一次性施加。结果表明生物炭对土壤氮素提高效果显著,其中全氮含量较对照处理提高23.08%~52.25%,硝态氮含量是对照的1.80~2.46倍,并随施炭量提高而增加,提升效果优于铵态氮。60%推荐施肥条件下,施加13 t·hm^-2和26 t·hm^-2生物炭土壤速效磷含量分别高于不施炭对照84.99%和159.23%。土壤全钾含量未因生物炭加入发生显著变化,但是速效钾含量较对照提高了18.99%~61.24%。土壤酶活性主要受生物炭施加方式的影响：逐年施加生物炭（B1）显著提高了酸性磷酸酶活性,但降低了土壤脲酶和过氧化氢酶活性,而一次性施炭可提高土壤脲酶活性。研究表明,生物炭对土壤氮磷肥力和速效钾肥力均有一定的提升效果,其中对氮素的提高效果最理想,可弥补减肥40%引起的土壤氮素降低。逐年施炭对土壤酶活性影响显著,新鲜生物炭中所含物质是影响酶活性的主要因素。