有机物料对辣椒生长及水库淤积物的改良效应

为探讨水库淤积物农业资源化利用途径,采用网室盆栽试验,研究了外施不同有机物料对水库淤积物为生长基质的辣椒生长的影响及对水库淤积物化学性状的改良效应。结果表明,施用商品有机肥、花生麸、鸡粪和蘑菇渣均明显提高辣椒产量,且不同程度地促进辣椒植株对氮、钾养分吸收,增加辣椒果实可溶性糖和维生素C含量。其中,施用蘑菇渣处理辣椒产量最高。外施不同有机物料均显著增加水库淤积物的有机质、碱解氮和全氮含量,有机物料对水库淤积物速效磷、速效钾、全磷和全钾含量的影响因种类不同而存在一定差异。施用鸡粪和蘑菇渣可显著提高水库淤积物pH,商品有机肥和花生麸处理对水库淤积物pH无显著影响。不同有机物料中,以施用蘑菇渣的水库淤积物交换性钙、交换性镁和阳离子代换量最高。施用不同有机物料均提高了水库淤积物综合肥力系数,改善了淤积物肥力状况,其中施用蘑菇渣处理的水库淤积物综合肥力指数最高。综合考虑辣椒产量、养分吸收、果实品质及水库淤积物化学性状和肥力状况等指标,4种有机物料中以蘑菇渣对辣椒生长和水库淤积物的改良效果最佳。     

共消化污泥施用对贫瘠土壤性质和蔬菜品质的影响

将市政污泥、餐厨垃圾和果蔬垃圾的共消化污泥进行农业利用,通过分析土壤和蔬菜中营养元素和重金属含量,研究共消化污泥对土壤营养元素变化、蔬菜养分吸收、土壤重金属累积、蔬菜重金属积累的影响。结果表明,共消化污泥施用显著提高了土壤有机质、总氮、总磷含量,且提高幅度与共消化污泥的施用量呈线性关系,同时促进了蔬菜对氮、磷的吸收和利用,但土壤总钾含量和蔬菜对钾的吸收受共消化污泥施用影响较小。共消化污泥施用后,土壤中Zn、Cu和Cd含量增加,尤其是Cd含量增加较明显,并且在蔬菜中累积,但土壤重金属含量均低于土壤环境质量标准二级标准规定的限值,蔬菜可食部分中Cu、Zn、Cr和Cd含量均低于食品中污染物限量规定的限值。因此,在共消化污泥农业利用过程中,仍需重点关注重金属含量的变化和累积。     

土壤、蔬菜Cd污染相关性分析与土壤污染阈限值研究

为探求土壤重金属污染和蔬菜污染的相关性,为绿色蔬菜生产提供技术支持,该研究以郑州市常见的5种叶菜类蔬菜(油麦菜、荆芥、蕹菜、生菜、苋菜)为试验材料,采用温室盆栽土培试验方法研究了土壤不同浓度 Cd污染与蔬菜污染的相关性,并对绿色蔬菜生产要求的土壤污染阈限值进行了分析。研究结果表明：低浓度Cd污染的土壤对蔬菜生长、产量有促进作用;随着Cd浓度的增加,5种蔬菜中的Cd含量都呈现增加趋势。蔬菜中的Cd含量与土壤中的含量相关性较好;模拟得出土壤Cd阈限值为：油麦菜(0.3199±0.0349)mg/kg,荆芥(0.3335±0.01904)mg/kg,蕹菜(0.1952±0.1072)mg/kg,生菜(0.1554±0.0064)mg/kg,苋菜(0.2690±0.0532)mg/kg;对Cd富集能力由大到小排序为：生菜、蕹菜、苋菜、油麦菜、荆芥。     

复合污染土壤上几种叶类蔬菜对Cd和As的富集效应

[目的]不同蔬菜镉、砷富集系数各异,对镉和砷污染土壤的响应也不同。研究复合污染土壤上不同叶类蔬菜对Cd和As的积累效应,为轻度中度Cd和As污染土壤的合理与安全利用提供适宜的蔬菜种类。[方法]采集了西安市12个污染程度不同的菜地耕层土壤,于2015年3月6日5月26日在西北农林科技大学资源环境学院遮雨大棚内进行了盆栽试验。供试7种叶菜,包括菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿。蔬菜收获后,测量了蔬菜产量、Cd和As含量与吸收累积量,计算了蔬菜对Cd和As的富集系数等,并用线性回归模型研究了不同蔬菜栽培的土壤Cd和As安全临界值。[结果]镉污染土壤(0.6~2.4 mg/kg)对大多数蔬菜生物量有抑制效应,中、低浓度镉砷复合污染(Cd 1.0~2.4 mg/kg,As 24.9~26.8 mg/kg)对供试蔬菜生长没有叠加效应。镉污染土壤上,菠菜、油菜、苋菜叶、生菜可食部Cd含量均超出食品安全限量标准(0.2 mg/kg),其中菠菜和油菜Cd最高超标4倍以上;而茼蒿和空心菜茎秆Cd未超标。虽然供试蔬菜砷含量随着土壤砷含量增加有升高趋势,但叶菜As含量没有超标。7种蔬菜Cd富集系数为0.083~0.491,高低顺序为油菜、菠菜、生菜和苋菜叶>油麦菜、苋菜茎和空心菜叶>空心菜茎和茼蒿。菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿土壤Cd安全临界值分别为0.33、0.38、0.46、1.15、0.59~1.79、1.49~8.16和8.98~17.11 mg/kg,其中菠菜、油菜和生菜阈值与现行标准(0.3~0.6 mg/kg)相当,而油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿均大于土壤重金属污染限量值。As富集系数为0.002~0.006,空心菜叶和茼蒿叶片As富集系数显著高于其他蔬菜。7种蔬菜的土壤As临界阈值分别为62.31、70.35、70.21、67.41、67.86~90.43、57.21~75.70和72.43~105.06 mg/kg,均高于现行标准(25 mg/kg)。[结论]中等程度的Cd和As复合污染土壤上,Cd对蔬菜的生长有显著的抑制,As与Cd没有叠加作用。不同蔬菜的产量、污染程度和安全阈值等有显著差异,因此选择低富集、抗污染蔬菜品种是利用中低重金属污染土壤的一条可行途径。空心菜和茼蒿对Cd富集系数低,可推荐在中、低污染土壤上种植。     

广东合水水库淤积物基本化学特征分析及农业资源化利用评价

对合水水库19个淤积物样点养分和重金属含量进行了分析,结果表明:水库淤积物总体呈微酸性,全钾、有效钙和有效镁含量丰富,分别为26.01 g/kg,1 466.06 mg/kg和200.71 mg/kg;有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾等养分含量属于中等水平;阳离子代换量(CEC)为10.91 cmol/kg,具有较强的保肥、蓄肥能力。不同样点均可检测出Cu,Zn,Pb,Cd和Cr,仅大坝前样点Cd元素含量超标,其它样点各种重金属元素含量均在标准限值范围内。重金属单项污染指数和综合污染指数评价结果表明,除大坝前样点外,合水水库淤积物总体上处于清洁水平,不会影响水库淤积物的农用安全性。结合本文研究结果,将水库淤积物直接或与其它固体废弃物配合进行土地利用,是农业资源化利用的一种有效途径。     

矿物质调理剂对土壤养分含量及植物营养吸收的影响

通过室内培养和盆栽试验,研究了氮磷肥配施不同量(0、0.5、1.0、2.0 g/kg)矿物质调理剂对土壤pH和有效磷、钙、镁、硅等养分含量及作物产量和氮、磷、钾等营养元素吸收的影响。室内培养结果表明:施用1.0g/kg和2.0 g/kg调理剂,不仅增强了土壤抗酸化能力,使土壤pH从5.02提高到5.31和5.61,并且延缓了磷肥施入土壤后的固定速率,在施肥后第15天和第22天土壤有效磷含量得到明显增加,增幅分别为21.49%、24.17%和22.09%、23.84%。盆栽试验中,施用0.5～2.0 g/kg调理剂,土壤矿质养分得到有效补充,并能实现生菜增产10.47%～33.33%;同时,使生菜氮、磷、钾吸收量分别提高14.69%～44.26%、15.28%～52.89%和16.28%～42.43%。由此,施用矿物质调理剂是农业种植中改善土壤酸性、补充土壤有效养分、促进作物营养吸收并实现增产的有效途径。     

石柱黄连不同生长期植株营养特性的研究

采用大田调查和室内化学分析方法研究了石柱黄连不同生长期植株养分含量、吸收、比例以及养分含量与土壤有效养分的关系。结果表明,1～5年生黄连生物量、叶片重和根茎重(产量)与生长年份呈极好的二次回归关系,叶片12种营养元素含量和吸收量均以NKSCaMgPFeMnZnCuBMo,根茎养分含量和吸收量的大小序列不一致。黄连叶片和植株养分吸收量与年份呈良好的二次回归关系,根茎养分吸收量的变化可用幂函数(y=axb)表征,叶片养分吸收量成倍(4.29～11.4倍)高于根茎。黄连土壤有机质、有效氮、硫、钙、锌含量丰富,其余8种养分含量低,不同年份黄连叶片(镁、铁、铜除外)和根茎(镁、钼除外)养分含量与土壤有效养分间呈很好的三次回归关系。     

不同施肥条件下夏季辣椒的生长发育与养分吸收规律研究

通过田间小区试验,研究了辣椒的养分吸收规律和土壤速效养分的动态变化规律,旨在为洞庭湖区实施精确施肥、优化施肥结构以及蔬菜基地养分的系统调控提供科学依据。结果表明:有机无机肥配合施用处理较当地习惯施肥处理和纯化肥处理对氮、磷、钾养分的吸收量和利用率高。蔬菜生育期间,土壤有效氮、磷、钾含量均处于动态变化之中,总的来看,蔬菜专用肥处理土壤有效氮、磷、钾含量较高。根据辣椒对肥料养分的利用率和土壤养分状况及有效性,初步提出了增施有机肥、钾肥的优化施肥结构模式,以保证辣椒的丰产优质。     

地表覆盖方式对辣椒水分利用效率、果实品质及氮素分布的影响

研究了地表覆盖方式对辣椒 (Capsicum anmuum L.)水分利用效率、品质、叶片硝酸还原酶活性及植株和土壤中氮素分布的影响。结果表明,覆盖可增加辣椒整个生育期土壤水分含量。覆盖地膜和覆盖秸秆+地膜比其他地表处理方式能显著增加辣椒的产量和经济收入,提高产量水分利用效率和经济水分利用效率。覆盖可显著降低耕作层（0—20 ㎝）土壤硝态氮含量,且随着土层深度的增加,硝态氮含量显著降低,但对各土壤铵态氮含量无显著影响。对品质而言,覆盖地膜处理辣椒果实pH、维生素C含量显著高于其它处理,且其电导率、阳离子交换量和硝酸盐含量显著低于其他处理。覆盖可增强叶片硝酸还原酶活性,降低叶片中的全氮含量,显著降低每百千克产量氮肥吸收量。从提高辣椒的品质、环境安全、肥料利用和经济效益各因素考虑,生产中辅以科学的水分管理,覆盖地膜和覆盖秸秆+地膜是可行的地表覆盖方式。     

施用菇渣与有机肥对生菜生长和重金属累积的影响

采用小区试验的方法,以施用化肥和不施肥为对照,研究了施用金针菇、双孢蘑菇菇渣、猪粪和牛粪有机肥对生菜生长、重金属含量及对土壤养分、重金属的影响。结果表明:两种菇渣Cu、Zn、Ni、Cr、Cd重金属元素含量显著低于猪粪有机肥,而双孢蘑菇菇渣的这几种重金属含量又显著高于金针菇菇渣;与施用化肥、施用有机肥相比,施用菇渣能显著提高土壤多种养分和有机质含量,增加生菜叶片可溶性蛋白质的含量,降低生菜叶片硝态氮含量,而土壤和生菜重金属含量与对照(不施肥)无显著差异;施用猪粪有机肥的土壤Cu、Zn含量明显升高,但生菜的重金属Cu、Zn与对照亦无显著差异。总之,施用两种菇渣具有与猪粪、牛粪有机肥相似的培肥土壤、提高蔬菜产量和改善品质效果,所引起的土壤和蔬菜重金属累积风险低于施用猪粪有机肥;但长期施用菇渣的环境分析还需通过多年试验,进行长时间监测才能得出评估结果。     

Effect of differential N and S competition in inter- and sole cropping of Brassica species and lettuce on glucosinolate concentration

Field and greenhouse pot experiments were conducted to evaluate the potential to use intercropping as an alternative method to increase glucosinolates in Brassicas by manipulating nitrogen (N) and sulfur (S) balance by intercropping with lettuce (Lactuca sativa L. var. capitata). In both experiments, four combinations of N and S fertilization were used. In the field experiment no effect of intercropping on the total glucosinolate concentration was found as the growing lettuce was strongly inhibited by the presence of broccoli (Brassica oleracea L. var. italic). In contrast to this, in the pot experiment both total and individual glucosinolate concentrations in red leaf mustard (Brassica juncea L.) increased by intercropping. Fertilization treatments influenced glucosinolate concentrations in both experiments, and an interaction between N and S fertilization was noticed.     

紫色土施氮对莴笋营养效应的研究

3种紫色土施用化学氮肥盆栽莴笋的研究结果表明,石灰性紫色土莴笋生长状况最差,施中、高氮明显降低其株高、根重和茎、叶产量,而中性紫色土施氮的生物效应最佳。酸性紫色土莴笋叶片((NO3--N)/(TN)100)值最低、((AAN)/(TN)100)值最高;植株氮素表观利用率为中性土酸性土石灰性紫色土。中性、酸性和石灰性紫色土施氮分别为133、67、67mg/kg土时,莴笋3个生长期叶片N/P、N/K、K/P值变异系数(C.V％)小,生物量高。施氮显著提高中性和石灰性紫色土莴笋叶片NRA(r值0.9275*～0.9956* *),降低CAT活性和Vc含量,使茎中(△NO3-)/(△FN)值高于酸性紫色土2～5倍,但却提高酸性紫色土莴笋水溶性氨基酸、粗蛋白和可溶性糖含量,改善其食用价值。     

负压灌溉提高紫叶生菜的水分利用效率和根际微生物多样性

【目的】针对目前设施农业中常用的灌溉方式容易造成土表水分蒸发和水肥流失,且不能按照作物所需自动供水供肥的现状,本研究探讨了负压灌溉提高紫叶生菜的产量和品质,以及水分利用效率和土壤微生物群落多样性的机理。【方法】在温室内进行盆栽试验,以紫叶生菜(Lactuca sativa L.)为试验材料,设置3个灌溉处理:常规灌溉、滴灌和负压灌溉。收获后,测定了紫叶生菜的产量,分析了品质(维生素C、可溶性糖、花青素和硝酸盐含量),植株的养分(氮、磷和钾)浓度和吸收量,监测了土壤水分含量动态的变化,计算了水分消耗量和水分利用效率,分析了根际土壤微生物的多样性指数和细菌在门分类上的群落结构组成。【结果】负压灌溉下显著提高紫叶生菜的产量和品质,负压灌溉比常规和滴灌处理的产量分别显著提高了68.1%和29.0%,也提高了维生素C、可溶性糖和花青素的含量,减少了硝酸盐含量。与常规灌溉相比负压灌溉显著提高了紫叶生菜氮、磷、钾的浓度和含量,分别提高13.0%、14.4%、38.4%和90.2%、92.6%、135.5%。紫叶生菜在负压灌溉下耗水量最少,为9900 cm3,比常规和滴灌处理分别减少了23.8%和23.8%;负压下水分利用效率比常规和滴灌分别显著提高了122.2%和70.5%。同时负压灌溉处理下动态的土壤含水量处于10.3%~11.3%之间,变异范围低于常规和滴灌处理9.2%~11.6%。通过高通量测序紫叶生菜根际土壤微生物群落发现,负压灌溉处理下微生物多样性指数最高,表现为OTU、Chao1和Shannon指标的数值显著高于常规和滴灌处理,其数值分别为1808、2437和8.48,分别比常规灌溉处理显著提高了15.2%、15.7%和3.16%。同时也改变了细菌在门分类水平上组成的相对丰度,在负压灌溉处理下比常规和滴灌处理分别提高了放线菌门(Actinobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi),疣微菌门(Verrucomicrobia)和浮霉菌门(Planctomycetes)在细菌门分类上的相对丰度。【结论】本试验证明了负压灌溉系统通过土壤水肥平稳供应机制,实现了紫叶生菜高产优质且高效利用水分的目标。因此,负压灌溉系统相比常规和滴灌,显著提高了紫叶生菜的产量和品质、水分利用效率和根际微生物群落的多样性,为设施农业的可持续性发展提供科学依据。     

钝化剂对污染土壤汞钝化效果及辣椒吸收汞的影响

  目的  探究三种钝化剂（碳酸钙、氧化钙和硅酸钙）对污染土壤汞（Hg）的钝化效果及辣椒吸收汞的影响。  方法  以贵州万山汞矿区汞污染耕地土壤为研究对象,以碳酸钙、氧化钙和硅酸钙为钝化材料,采用盆栽试验方法,研究三种钝化剂对土壤pH、汞化学形态和有效汞变化的影响,同时考查在外源钝化剂的驱动下,辣椒植株汞含量和汞转运系数的变化特征。  结果  碳酸钙、氧化钙和硅酸钙的施用分别使土壤pH提高0.74 ~ 2.28、2.11 ~ 5.24和1.79 ~ 2.62个单位,土壤活性态汞含量显著降低,残渣态汞含量显著升高,有效汞含量显著降低,且施加0.1%的氧化钙对土壤有效汞降低效果最佳。三种钝化剂均可使辣椒根、茎和果实汞含量降低,且随着钝化剂施加量的增加而降低,其中氧化钙对辣椒根部汞含量降低效果最好。三种钝化剂对辣椒植株各组织汞转运的影响存在差异,施用三种钝化剂均可促进辣椒根中汞向茎和叶中转运,但抑制辣椒根中汞向果实转运。  结论  三种钝化剂均可作为汞污染土壤的钝化修复材料,且均显著抑制辣椒吸收汞,其中,0.1%的氧化钙对土壤汞的钝化修复效果更好,值得推广应用。     

土壤水分时间变异对油麦菜水分利用效率的影响机制

【目的】土壤水分根据其随时间的变异情况可分为稳定性和波动性土壤水分,稳定的土壤水分有利于提高作物的水分利用效率。我们研究了土壤水分的时间变异影响油麦菜水分、养分吸收利用效率的机制。【方法】以油麦菜(Lactuca sativa L. var. longifolia)为供试作物于遮阳网室内进行盆栽试验。设两个供水处理：传统浇灌(traditional irrigation, TI)和负压灌溉(negative pressure irrigation,NPI),其所提供的土壤水分分别为波动性土壤水分和稳定性土壤水分。供水处理于油麦菜4叶期开始运行,用土壤水分仪测定土壤含水量,每两天测定一次,处理28天后收获。于NPI开始运行的第1、11、21和28天,测定油麦菜株高、叶片数、最大叶长和最大叶宽,同时用LI-6400便携式光合仪测定油麦菜叶片净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s),生化方法分析叶片抗旱生理指标游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA...     

氮钾配施对莴笋产量和品质的影响

通过盆栽试验,探讨了石灰性褐土上氮与钾肥配施对莴笋(Lactuca sativa L. var. angustana Irish)产量和品质的影响。结果表明:单施适量氮肥对莴笋有一定的增产作用,但当每kg土氮用量超过0.30g时,反而导致减产。在施用氮肥的基础上配施钾肥,不仅能显著地提高莴笋产量,而且能明显减少施氮对品质造成的不利影响,氮、钾之间表现出良好的交互作用。     

Lettuce plant growth with the use of soil conditioner and slow‐release fertilizers

Abstract

In two pot experiments, lettuce plant growth under different soil‐water conditions was examined. In the first experiment, the effect of soil conditioner in combination with slow‐release and water‐soluble fertilizers was considered. In the second experiment, lettuce plant resistance in moisture stress with the use of a soil conditioner was evaluated. The first experiment showed that the use of soil conditioner with slow‐release fertilizers gives greater yield than the use of water‐soluble fertilizers alone. The second experiment showed that there is no difference on the yield and quality of lettuce plants between the trials until the irrigation time of twenty days.     

施肥对酸性菜园土壤莴笋硝酸盐和叶片养分形态的效应

通过田间试验研究了3种酸性菜园土壤(强酸性、酸性和微酸性土壤)不同氮磷钾配比及其与硝酸盐复合控制剂配施对莴笋产量、硝酸盐及叶片养分形态的影响。结果表明,莴笋产量以微酸性土>酸性土>强酸性土,酸性和强酸性土壤上配施硝酸盐复合控制剂可使莴笋显著增产(达6.2％～18.2％),而微酸性土壤则相反。HNK配施硝酸盐复合控制剂在3种土壤上分别降低莴笋茎和叶硝酸盐含量25.1％～76.3％和3.1％～27.7％(微酸性土除外),降低作用以茎>叶,以HNK+C2处理效果最好。莴笋叶片硝酸盐含量以酸性土壤>微酸性土壤>强酸性土壤,茎中硝酸盐以酸性土壤为最高。莴笋叶片氮、磷、钾形态分别以蛋白氮、非蛋白磷、非蛋白钾为主,HNK配施硝酸盐复合控制剂(HNK+C3除外)提高莴笋叶片蛋白氮占全氮、蛋白磷占全磷和蛋白钾占全钾的比例。莴笋叶片硝酸盐含量与全氮、蛋白氮、全磷、蛋白磷和蛋白钾含量呈极显著负相关。     

土壤无机氮解吸模型及其特征值生物效应研究

8种土壤126个氮素解吸实验表明,解吸模型C=ClH-a能模拟土壤铵态氮、硝态氮的解吸动态规律,其中有125个实验的复相关系数达到极显著水平。盆栽试验和田间试验结果表明,对生长期较短的空心菜、菜心和莴苣而言,土壤氮素可解吸量Q和土壤溶液氮素初始浓度C li与供试蔬菜的氮素吸收量和产量之间有显著的抛物线型关系,为评价土壤氮素生物有效性和临界指标提供了一种新方法。