不同形态硫对水稻吸收积累镉的影响

为探究不同形态硫素（SO₄^2-/S^2-）对水稻生物量和糙米Cd积累的影响,采用金属矿区下游Cd、As重度污染农田耕层土壤,以温室水稻盆栽试验,在施用足量CaCO₃条件下,向供试土壤中分别施加0（CK）、400 mg S·kg^-1（K₂S/K₂SO₄）并持续淹水直至收获。结果表明：与CK相比,K₂S和K₂SO₄处理显著提高水稻总生物量130.1%~186.7%,且K₂S处理增加糙米产量效果更佳。与CK相比,施加S素能显著降低糙米Cd含量,K₂S处理使糙米Cd含量降低37.5%~50.0%,K₂SO₄处理降低31.3%~45.0%。两种施S处理均使糙米Fe含量下降90%以上。K₂S和K₂SO₄处理使土壤溶液pH平均降低0.28~0.32个单位,K₂S处理可显著促进土壤Cd向铁锰氧化物结合态和有机硫化物结合态Cd转化,铁锰氧化物结合态Cd在酸化和氧化环境下相对稳定,有利于稳定土壤Cd活性;K₂S处理同时增加茎、叶的S含量,有效将Cd液泡区隔化,将Cd固定在茎、叶,从而降低糙米Cd含量。K₂SO₄处理促进土壤Cd向碳酸盐结合态和有机硫化物结合态转化,在土壤酸化和Eh回升条件下,K₂SO₄处理土壤有效态Cd显著提高。但K₂SO₄处理比K₂S处理更有利于Cd在植物体内的液泡区隔化,这可能是其能够抑制Cd从根向地上部及籽粒转运的原因。研究表明,在施用足量CaCO₃条件下,足量施用K₂S或K₂SO₄均可提高水稻生物量,并有效降低糙米Cd含量。     

东北-黄淮海平原旱作区作物秸秆养分资源量 及还田替代化肥潜力

东北-黄淮海平原旱作农业区（旱作区）是中国重要的粮食产区,估算旱作区主要作物秸秆养分和化肥替代潜力,可为该区域秸秆养分资源的合理利用和秸秆还田条件下化肥减施提供科学依据。基于2015—2018年统计年鉴数据,对旱作区各市小麦、玉米和大豆3种作物秸秆养分资源量和利用潜力进行分析。结果表明：小麦、玉米和大豆累积播种面积占旱作区作物播种面积的81.49%;作物秸秆资源年均产量分别为9 432.24万t（小麦）、13 485.91万t（玉米）和732.94万t（大豆）,占全国相应作物秸秆资源总量的70.96%、51.63%和42.34%。秸秆养分总量为678.60万t,包含167.75万t（N）、67.12万t（P₂O₅）和443.73万t（K₂O）,累计占该区域三大作物推荐施肥总量的53.75%。秸秆还田模式下,小麦、玉米和大豆秸秆当季替代化肥（N+P₂O₅+K₂O）潜力分别为188.88、138.71和38.51 kg·hm^-2。小麦主要种植区（黄淮海平原）小麦秸秆可实现N 16.15 ~ 30.11 kg·hm^-2,P₂O₅ 7.89 ~ 14.71 kg·hm^-2,K₂O 112.18 ~ 209.16 kg·hm^-2的化肥替代;玉米主要种植区（东北平原）玉米秸秆可实现N 20.39 ~ 39.85 kg·hm^-2,P₂O₅ 10.39 ~ 20.31 kg·hm^-2,K₂O 66.60 ~ 130.18 kg·hm^-2。可见旱作区秸秆还田替代化肥潜力较大。     

土壤外源钴对大麦根伸长的毒害及其预测模型

选取我国11种不同性质的农田土壤,通过外源添加重金属钴（Co）,研究其对大麦（Hordeum vulgare L.）根伸长的毒性阈值及土壤性质对Co毒性的影响。结果发现,Co对大麦根伸长10%抑制效应（EC₁₀）在11种土壤中的变化范围为37.1~3 914 mg·kg^-1土（105.5倍）,50%抑制效应（EC₅₀）的变化范围为166.1~6 030 mg·kg^-1土（36.3倍）。建立土壤性质与毒性阈值的回归方程,结果表明土壤pH是影响土壤Co毒性阈值最重要的因子,作为单因子时分别可以解释77.6%、72%的EC₁₀和EC₅₀的变异（P≤0.001）。当在EC₁₀预测模型中引入土壤pH和土壤黏粒（Clay）双因子时,可以解释83.9%的EC₁₀的变异（P<0.001）,EC₅₀预测模型中引入土壤pH和总碳（TC）双因子时,可以解释86.1%的EC₅₀的变异（P<0.001）。将我国土壤中得到的Co毒性阈值预测模型和欧洲北美10种土壤的预测模型进行比较验证,结果发现基于我国土壤得到的预测模型可以较为准确地预测欧洲北美土壤中Co的大麦根伸长毒性阈值,但基于欧洲北美土壤的预测模型不能准确预测我国土壤中Co的毒性阈值。研究表明,我国土壤性质对Co毒性有显著的影响,基于土壤性质建立的预测模型可为土壤中Co生态风险评价提供参考依据。     

巯基坡缕石-硫酸锰复配对碱性土壤镉污染钝化阻控效应

为探讨巯基坡缕石（MPAL）和硫酸锰（MnSO₄）复配处理对碱性土壤镉（Cd）污染钝化阻控效应,以河南省Cd污染小麦土作为供试土壤,进行了土壤单施MPAL、单施MnSO₄及MPAL和MnSO₄复配施用的为期30 d的土壤老化培养实验。结果表明：土壤孔隙水中Mn含量主要受外源MnSO₄添加剂量的影响,受MPAL添加量影响较小。随着外源MnSO₄添加剂量的增加,土壤DTPA-Mn含量显著升高,但DTPA-Cd含量与空白对照（不添加MPAL和MnSO₄）间并无显著差异。MnSO₄和MPAL复配施用对碱性土壤Cd的钝化效果优于单施MPAL和单施MnSO₄处理,其中,MPAL和MnSO₄复配处理、单施MnSO₄及单施MPAL处理对土壤Cd的最大钝化率分别为57.7%、19.2%和41.8%。在所有复配处理中,添加0.025% MnSO₄对MPAL钝化Cd无显著影响或存在一定的活化作用,而添加0.1%~0.2% MnSO₄对MPAL钝化Cd具有促进作用,在较高剂量MnSO₄对MPAL钝化Cd呈促进作用的情况下,MnSO₄对0.01% MPAL作用最大,随着MPAL添加剂量的增加,这种促进效应逐渐降低。研究表明,MPAL与MnSO₄合适剂量复配处理可以高效固定土壤Cd,是适用于修复碱性农田Cd污染土壤的良好方法。     

不同性质土壤中钼的植物毒性及预测模型

以我国9个地区不同理化性质的土壤为研究对象,通过外源添加钼酸盐（Mo⁶⁺）评估了土壤Mo对大麦（Hordeum vulgare L.）的毒性,在此基础上分析了土壤性质因子和毒性阈值之间的相关性,并建立了一元和多元线性回归方程。结果表明,在9个地区的土壤中,Mo对大麦根伸长10%抑制率（EC₁₀）和50%抑制率（EC₅₀）的变化范围分别为262.64~3 301.70 mg·kg^-1和851.10~5142.62 mg·kg^-1;土壤阳离子交换量（CEC）是影响土壤Mo毒性阈值最重要的因子;基于CEC建立的回归方程中引入pH值和锰氧化物含量时,预测能力显著提升,可以分别解释EC₁₀和EC₅₀的82.2%和88.5%的变异（P<0.05）。利用欧洲9个地区土壤的大麦毒性数据对模型进行验证,发现基于我国土壤建立的Mo毒性预测模型并不适用于欧洲土壤,进一步分析了我国和欧洲18个地区的土壤性质和毒性阈值的相关性并建立了预测模型。研究表明,CEC对Mo的大麦毒性有显著影响,基于CEC、pH值和锰氧化物含量建立的预测模型可以准确评估我国和欧洲18个地区土壤Mo的毒性。本研究可为土壤Mo的风险评价和修复提供重要参考。     

小麦秸秆生物质炭对碱性土壤中油菜生长和镉吸收的影响

为探讨小麦秸秆生物质炭对镉（Cd）污染碱性土壤的修复效果,采用序批式吸附试验和Cd污染土壤盆栽试验,研究了小麦秸秆生物质炭施用（1%,m/m）对碱性土壤吸附Cd的影响,以及对Cd污染土壤中油菜生长和Cd吸收的影响。结果表明：Cd在生物质炭上的吸附等温线非线性较强,生物质炭对Cd的表面吸附起主导作用,Cd在生物质炭上的分配系数（K_d）是在土壤上的1.5~3.0倍。生物质炭施用可促进土壤对低浓度Cd的吸附,0.1 mg·L^-1平衡浓度下K_d值提高了19.5%;生物质炭施用可抑制土壤对高浓度Cd的吸附,在10 mg·L^-1条件下K_d值降低了37.2%。生物质炭施用对土壤pH值影响不显著,但缓解了Cd污染对油菜生长的抑制作用,油菜生物量最高提高了45.0%,也抑制了油菜对Cd的富集,油菜富集Cd的量最高降低了40.6%;CaCl₂、Mg（NO₃）₂、NH₄OAC、HCl、DTPA和BCR1作为提取剂提取出土壤中Cd的量与油菜地上部分吸收Cd的量相关性较强（线性回归方程决定系数R²> 0.8）,而Mg（NO₃）₂萃取出土壤中Cd的量更能预测油菜地上部分吸收Cd的量。研究表明,小麦秸秆生物质炭有利于降低碱性土壤中Cd的生物有效性,但并非通过提高土壤pH值和吸附能力来实现。     

二硝基重氮酚（DDNP）废水中的硝基酚类化合物污染土壤对2种蔬菜种子萌发与生长的影响

以上海青、小白菜2种蔬菜种子为材料,研究受二硝基重氮酚 (DDNP)废水污染（以硝基酚类化合物计）的土壤对种子萌发、根或芽伸长及光合与呼吸作用强度的影响。结果表明,土壤硝基酚类化合物含量在0~12 mg/kg时,对上海青、小白菜的发芽率有不显著(P>0.05)的促进作用,超过24 mg/kg时,上海青发芽率受明显抑制,达到36 mg/kg时,受污染土壤明显抑制小白菜发芽率;2种蔬菜根和芽伸长抑制率与污染土壤中硝基酚类化合物含量呈显著线性相关（P<0.01）,上海青根和芽伸长的IC₅₀分别为60.39、99.34 mg/kg,小白菜根及芽伸长的IC₅₀分别为65.48、109.89 mg/kg,对于硝基酚类化合物污染,上海青较小白菜更敏感,对同一种作物,根较芽更敏感;随着土壤中硝基酚类化合物含量的增大,2种蔬菜光合作用所利用的CO₂量及呼吸作用所产生的CO₂量均呈下降趋势,DDNP废水污染土壤会影响植物光合及呼吸作用,引起机体受损。     

小麦-玉米轮作体系中秸秆还田方式对土壤肥力及作物产量的影响

【目的】探讨小麦-玉米轮作体系下不同秸秆还田方式对土壤肥力和作物产量的影响,旨在为促进小麦-玉米连续轮作区的农业可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,于2008-2010年采用2年4季的田间定位试验,以玉米秸秆不还田-小麦秸秆不还田为对照（CK）,比较玉米秸秆覆盖还田-小麦秸秆高留茬还田（T₁）、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田（T₂）、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆直接还田（T₃）3种秸秆还田方式对土壤碳储量、养分含量及作物周年产量的影响。【结果】与CK相比,3种秸秆还田方式下耕层（0～20 cm）土壤总有机碳储量（C_T）、土壤活性有机碳储量（C_L）、土壤碳库管理指数（CMI）及土壤全磷、硝态氮、速效钾含量和作物周年产量均增加。3种秸秆还田方式对C_T、C_L及CMI的影响表现为T₃>T₂>T₁;对作物周年产量的影响则表现为T₂>T₃>T₁;对土壤养分的影响无明显规律性,但是对速效钾含量的影响表现为T₂>T₃>T₁。【结论】综合考虑,在陕西关中小麦-玉米轮作体系中,玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田模式（T₂）是较优的耕作方式。     

基于降水保证指数的四川省种植制度优化研究

【目的】研究自然降水对四川省农业生态区作物需水的满足程度及其保证指数,为各区域充分合理利用降水资源,选择防旱避灾种植制度提供理论依据。【方法】依据气温、海拔、干燥度、地形地势、地理位置等特点,将四川农业生态区划分为8个不同类型区,采用联合国粮农组织（FAO）推荐的分段单值平均作物系数法,订正各区域主要作物及其主要生育阶段的作物系数（初始生长期作物系数（K_cini）、生育中期作物系数（K_cmid）和成熟期作物系数（K_cend））,计算并比较各区域代表性站点的常见种植模式、主要作物、作物主要生育阶段自然降水对作物需水的满足度及其保证指数,选出各区域防旱避灾最优种植模式。【结果】①各种作物的K_cmid、K_cend值均小于或等于FAO的推荐值;盆地内部各区域作物系数较FAO推荐值偏低更多,攀西地区与FAO推荐值接近;小麦、油菜等夏收作物K_cend值均与FAO推荐值相同,而玉米、水稻等秋收作物K_cend值均低于FAO推荐值。②四川省各种植模式多年平均降水满足度地区之间差异较大。攀枝花、西昌、平武、成都、遂宁、巴中、宜宾、雅安降水满足度依次递增,分别为0.48,0.56,0.63,0.64,0.70,0.72,0.74,0.85。③四川省各种植模式降水保证指数变化范围较大,最低值仅为0.35,而最高值达到0.89。攀枝花各种植模式的降水保证指数普遍偏低,且多数低于0.4;雅安各种植模式的降水保证指数普遍较高,均在0.85以上。【结论】攀枝花等川西南山地干热河谷区、西昌等川西高原安宁河平原半湿润区和平武等川北半湿润山地丘陵过渡区最优种植制度为小麦-玉米-红薯（大豆）旱三熟;雅安等盆西高原盆地过渡湿润气候区和宜宾等川南中低山丘陵湿润气候区最优种植制度为油菜（马铃薯）-水稻水旱轮作两熟制;成都平原湿润气候区最优种植制度为马铃薯-水稻和油菜-玉米-红薯;遂宁等川中丘陵夏伏旱频发区最优种植制度为油菜（小麦）-玉米-红薯旱三熟;巴中等川东北盆周湿润山区防旱避灾最优种植制度为马铃薯（小麦）-玉米-红薯旱三熟。     

小麦秸秆还田条件下钾肥减量对水稻产量及养分利用的影响

利用长江中下游稻麦轮作定位试验,研究小麦秸秆还田条件下,钾肥减量施用对土壤钾素含量、水稻产量和钾素累积量以及钾肥利用率的影响,为小麦秸秆还田后水稻钾肥合理施用提供科学依据。试验共设5个处理,分别为：秸秆还田+配方施肥（K_100%）,秸秆还田+配方施肥钾肥减量10%（K_90%）,秸秆还田+配方施肥钾肥减量20%（K_80%）,秸秆还田+配方施肥钾肥减量30%（K_70%）,秸秆还田+配方施肥不施钾肥（K₀）。采集3年水稻不同生育期植株和土壤样品,分析土壤钾素动态变化和水稻钾素吸收富集规律,并统计水稻产量和经济效益。3年试验结果表明,与K_100%相比,K_90%处理的土壤全钾和速效钾含量分别提高了3.13%和6.38%,水稻钾素总累积量和净累积量平均提高1.55%和5.13%,水稻平均增产2.19%;K_80%和K_70%处理的土壤全钾和速效钾含量分别平均减少12.58%~15.31%和4.26%~10.64%,水稻钾素总累积量平均减少了7.49%~13.62%,水稻净累积量平均增加了0.48%~1.78%,K_80%处理的水稻产量平均增加2.32%,而K_70%处理的水稻产量则平均降低了6.43%。与K_100%相比,钾肥减量（K_90%、K_80%、K_70%）能够显著增加水稻钾肥农学效率（15.51%~24.53%）、偏生产力（17.96%~25.40%）和钾素吸收利用率（17.53%~55.36%）（P<0.05）。当钾肥减量大于20%时,经济效益呈下降趋势。小麦秸秆还田条件下,与配方施肥相比（K_100%）,钾肥减量10%对土壤速效钾含量影响不显著,但能够提高水稻钾素累积量;钾肥减量20%~30%会降低土壤速效钾含量以及水稻钾素累积量,提高水稻钾素净累积量;钾肥减量10%~20%对水稻产量影响不显著,但可以增加钾肥农学效率、偏生产力和钾肥吸收利用率及经济效益。     

Linking Microbial-Scale Findings to Farm-Scale Outcomes in a Dryland Cropping System

Soil biological response to management is best evaluated in field-scale experiments within the context of the soil environment and crop; however, cost-effective methods are lacking to relate these data which span multiple spatial scales. We hypothesized that zones of apparent electrical conductivity (EC_a) could be used to integrate soil properties (sampling-site scale), microbial-scale measures of vesicular-arbuscular mycorrhizal (VAM) fungi, and field-scale wheat yields from yield maps. An on-farm dryland experiment (250 ha) was established wherein two (32-ha) fields were assigned to each phase of a winter wheat (Triticum aestivum L.) – corn (Zea mays L.) – proso millet (Panicum miliaceum L.) – fallow rotation. Each field was mapped and classified into four zones (ranges) of EC_a. Soil samples were collected from geo-referenced sites within EC_a zones and analyzed for multiple soil properties associated with productivity (0–7.5 and/or 0–30 cm). Additionally, VAM fungi were assessed using C16:1(cis)11 fatty acid methyl ester biomarker (C16_vam), glomalin immunoassay, and wet-aggregate stability (WAS) techniques (1–2mm aggregates from 0- to 7.5-cm soil samples). Concentrations of C16_vam and WAS increased among cropping treatments as: fallow < wheat < corn < millet. Glomalin across crops and replicates, C16_vam and WAS in fallow (crop effect removed), soil properties associated with productivity, and wheat yields were negatively correlated with EC_a and different among EC_a zones (P 0.05). Zones of EC_a provide a point of reference for relating data collected at different scales. Monitoring cropping system parameters and profitability, over time, may allow linkage of microbial-scale processes to farm-scale economic and ecological outcomes.     

氮肥管理和秸秆腐熟剂对~(15)N标记玉米秸秆氮有效性与去向的影响

【目的】研究氮肥用量、有机无机配合和添加秸秆腐熟剂对秸秆氮当季有效性、后效及去向的影响,为桔秆还田条件下的氮肥管理提供理论依据【方法】运用~(15)N同位素示踪技术,采用盆栽试验连续种植一季冬小麦和两茬玉米,研究~(15N)标记玉米秸秆(~(15)N-秸秆)氮的生物有效性和对土壤氮库的贡献试验推荐施氮量210kg N·hm~(-2),约0.1 g N·kg-1土,桔秆粉碎后按3.0 g·kg~(-1)土掺入每盆中设4个氮水平:不施氮;100%化肥氮;80%化肥氮;有机无机配施(80%化肥氮+20%腐熟猪粪氮)。各施氮水平下设添加和不添加桔秆腐熟剂2种情况,腐熟剂用量为0.1 g·kg~(-1)土。【结果】冬小麦吸氮量来自~(15)N-秸秆氮的比例(%Ndfs)为6.30%-14.25%,施氮比不施氮减少%Ndfs,有机无机配施比单施氨肥提高%Ndfs,添加腐熟剂不影响冬小麦的%Ndfs。第一茬和第二茬玉米吸收氮的%Ndfs分别为1.13%-3.73%和1.67%-5.97%,不施氮高于施氮处理,施氮处理间无显著差异,添加腐熟剂降低%Ndfs冬小麦对~(15)N-桔秆氮的当季利用率为7.14%-10.2%。第一茬玉米和第二茬玉米对残留~(15)N-桔秆的利用率分别为3.75%-5.51%和2.28%-3.18%。三茬后作物对~(15)N-桔秆氮的利用率为13.13%-18.60%,土壤残留率55.63%-69.16%,损失率17.26%-26.09%。三茬中施氮比不施氮提高~(15)N-秸秆氮的利用率,不同氮肥管理不影响当季利用率和第二茬后效,氮肥减量(80%推荐氮)降低~(15)N-桔秆氮第一茬后效和总利用率,但若配施有机肥则提高利用率添加腐熟剂提高~(15)N-秸秆氮当季、第一茬玉米和三茬总利用率,降残留率和损失率。冬小麦和两茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮含量变化较大,但其来源于~(15)N-桔秆氮的比例都小于3%,施氮处理的影响不明显,而添加腐熟剂增加冬小麦和第一茬玉米收获后土壤矿质氟%Ndfs,减少土壤微生物量氮%Ndfs,不影响第二茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮%Ndfs。三茬收获后残留的~(15)N-桔秆氮中矿质氮和微生物量氮也小于3%,说明残留在土壤中的~(15)N-桔秆氮主要以有机态氮存在【结论】在秸秆还田条件下,采用化肥氮与有机肥氮配施并结合施用桔秆腐熟剂是提高桔秆氮素转化和有效性的有效措施     

Apparent Electrical Conductivity,Soil Properties and Spatial Covariance in the U.S. Southern High Plains

Site-specific soil and crop management will require rapid low-cost sensors that can generate position-referenced data that measure important soil properties that impact crop yields. Apparent electrical conductivity (EC_a) is one such measure. Our main objective was to determine which commonly measured surface soil properties were related to EC_a at six sites in the Texas Southern High Plains, USA. We used the Veris 3100 and Geonics EM-38 EC mapping systems on 12 to 47 ha areas in six center-pivot irrigation sites. Soil samples were taken from 0–150 mm on a 0.1 to 0.8 ha grid and analyzed for routine nutrients and particle size distribution. At four of the six sites, shallow EC_a measured with the Veris 3100 (EC_a-sh) positively correlated to clay content. Clay content was negatively related with EC_a-sh at one site, possibly due to low bulk density of the shallow calcic horizon at that site. Other soil properties that were often correlated with EC_a included soil extractable Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, CEC, silt and soluble salts. Extractable K⁺, NO₃^–, SO₄^–, Mehlich-3-P, and pH were not related to EC_a. Partial least squares regression (PLS) of seven soil properties explained an average of 61%, 51% and 37% of the variation in observed shallow EC_a-sh, deep EC_a with the Veris 3100 (EC_a-dp) and EC_a with the Geonics EM-38 (EC_a-em), respectively. Including nugget, range and sill parameters from a spherical semivariance model of the residuals from PLS regression improved the fit of mixed models in 15 of 18 cases. Apparent EC, therefore can provide useful information to land-users about key soil properties such as clay content and extractable Ca²⁺, but that spatial covariance in these relationships should not be ignored.     

苗期玉米对根区局部供水不同灌水下限的响应

对玉米苗期根系局部供水条件下生长、生理指标对不同灌水下限(占田间持水量60%、65%、70%、75%)的响应进行了研究。结果表明：占田间持水量65%的灌水下限（T₂）处理的株高、茎粗等生长指标明显优于其他处理,与全面灌溉(CK,占田间持水量60%)相比,T₂处理的生物积累总量提高了1.2%,而其他处理的生物积累总量降低;随着灌水下限的不断提高,苗期玉米叶片组织中脯氨酸、可溶性糖和植物组织相对含水量等生理指标不断降低,占田间持水量65%的灌水下限（T₂）处理的脯氨酸和可溶性糖的含量与CK处理结果相近,差异不显著。     

沼液灌溉对冬小麦-夏玉米轮作农田CO2、N2O排放规律的影响

为探究沼液灌溉对冬小麦-夏玉米轮作农田CO_2和N_2O排放特征及土壤理化性质的影响,设置不同的灌溉模式,即空白对照处理CK、常规施肥处理CF、灌溉两次(小麦季一次+玉米季一次)2∶1沼液处理T1、灌溉三次(小麦季两次+玉米季一次)2∶1沼液处理T2与灌溉三次(小麦季两次+玉米季一次)2∶1沼液处理T3共五个处理,采用静态箱-气相色谱法,研究牛场沼液灌溉条件下冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO_2和N_2O的排放特征,同时监测气象条件、土壤铵态氮、硝态氮、土壤可溶性有机碳等因子以及作物产量,分析并探讨了轮作周期内农田土壤CO_2和N_2O的排放特征及相关影响因子。试验结果表明,沼液灌溉没有改变轮作周期内土壤CO_2和N_2O排放通量的季节性变化规律,但会造成灌溉后短期内CO_2和N_2O排放通量增加;轮作周期内沼液灌溉处理在一定程度上提高了CO_2的排放水平,但除T3处理外,差异性均未达到显著水平;沼液灌溉处理没有明显提高N_2O排放水平。沼液灌溉提高了土壤可溶性有机碳含量,施用化肥会降低土壤可溶性有机碳含量;与常规施肥处理CF相比,T2、T3处理作物籽粒产量无明显差异,T1处理严重减产。综合考虑作物籽粒产量与CO_2和N_2O累积排放量,T2处理为本试验条件下最合理的沼液灌溉模式。     

蚯蚓对不同pH值土壤中铬赋存及细菌群落的影响特征

为明确蚯蚓活动对不同酸碱性土壤中铬(Cr)赋存和细菌群落的影响,采用控制试验探究了赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)对不同酸碱性(酸性pH 5.88、中性pH 7.55、碱性pH 8.97)、不同Cr含量(15 mg kg^-1和50 mgkg^-1)土壤中Cr赋存形态和细菌群落的影响。结果表明:接种蚯蚓后,土壤pH值向中性转变,低Cr含量土壤的pH值变化量大于高Cr含量土壤;相比于酸性和碱性土壤,接种蚯蚓后中性土壤中的Cr去除率最高,低Cr含量中性土壤的Cr去除率达62.74%,高Cr含量中性土壤的Cr去除率达37.51%;接种蚯蚓后,土壤中酸可提取态Cr的含量显著增加,残渣态Cr的含量显著降低;接种蚯蚓提高了酸性土壤中变形菌门的丰度、降低了放线菌门的丰度,提高了中性和碱性土壤中放线菌门的丰度,降低了变形菌门和拟杆菌门的丰度,显著提高了土壤细菌群落的丰度(Chao指数和ACE指数),但显著降低了其多样性(Shannon指数)。综上,蚯蚓通过摄食和被动扩散作用对中性土壤中Cr的富集、移除效果优于对酸性和碱性土壤,接种蚯蚓能够有效提升土壤中Cr的生物有效性,改变土壤的细菌群落结构。     

杂卤石对花生生长及养分吸收的影响

为探讨杂卤石在北方典型棕壤上的应用效果,以花生为研究对象,于2015年2月至6月通过盆栽试验,以不施钾肥为对照,研究了杂卤石不同用量对花生荚果质量和花生秧干质量的影响,并比较了其与氯化钾、硫酸钾镁和硫酸钾对花生养分吸收及产量的影响差异。结果表明：在每千克土施用0~0.133 g K₂O时,随着杂卤石施用量增加,花生荚果质量和花生秧干质量呈现出先增高后降低的趋势,其中每千克土施用0.089 g K₂O时均最大,花生荚果质量较其他处理提高14.74%~48.08%,与每千克土壤施入0、0.022 g和0.044 g K₂O的处理差异达显著水平;花生秧干质量较其他处理显著提高13.33%~49.08%。在每千克土施用0.089 gK₂O的条件下,杂卤石处理花生荚果质量较氯化钾、硫酸钾镁和硫酸钾处理提高2.42%~12.32%,与氯化钾处理差异达显著水平,花生秧干质量较三种常规钾肥处理显著提高18.49%~25.44%。杂卤石处理植株氮含量较氯化钾、硫酸钾镁和硫酸钾处理平均显著提高1.92%~6.78%,植株钾含量较氯化钾、硫酸钾镁处理平均显著提高15.37%,钾肥表观利用率显著高于氯化钾和硫酸钾镁处理,钾肥农学利用率及钾肥偏生产力显著高于氯化钾处理,植株钙含量较氯化钾、硫酸钾镁和硫酸钾处理平均显著提高4.67%~9.86%,植株硫含量较氯化钾处理显著提高19.13%。研究表明,施用杂卤石能够提高花生荚果质量及花生秧干质量,并促进花生对氮、钾、钙和硫的吸收,其中杂卤石处理花生吸硫量提高可能是其花生荚果质量较氯化钾处理显著提高的主要原因,而吸钙量和吸氮量的提高可能是杂卤石处理花生秧干质量较氯化钾、硫酸钾镁和硫酸钾处理显著提高的主要原因。     

河北省典型污灌区土壤和植物重金属累积特征研究

利用田间调查、对比采样和室内分析相结合的方法,研究了河北省典型污灌区土壤和农作物的重金属污染状况。结果表明：与清灌区相比,污灌区土壤的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr均有不同程度的积累,且存在个别样点土壤重金属Cd超标的情况。污灌区土壤Cd和zn含量沿汶河流域自上向下呈明显的下降趋势。4个污灌县土壤主要以Cd累积比较明显。玉米秸秆中的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒;小麦秸秆中的Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒,Cu含量与籽粒基本相当,Zn含量则明显低于籽粒。污灌区重金属从土壤向小麦籽粒的迁移能力高于玉米。玉米和小麦籽粒对重金属的吸收能力均为Zn〉Cd〉Cu〉Pb〉Cr。