EFFECTS OF CRUSHED MAIZE STRAW RESIDUES ON SOIL BIOLOGICAL PROPERTIES AND SOIL RESTORATION

Agriculture soils in the Mediterranean need restoration and rehabilitation after 10 millenia of use and abuse. Maize straw residues crushed at three sizes [<1 (C1), 1–10 (C2) and >10 cm (C3)] at 5 Mg ha⁻¹ y⁻¹ and with and without urea (150 kg N ha⁻¹) were applied during a period of 3 years for the purpose of restoration of a Typic Xerofluvent located near Córdoba (Spain). The effect on the vegetal cover and biological properties (microbial biomass, soil respiration and enzymatic activities) were determined. The size of the crushed maize residues (particle size <1 cm) and N supply influenced in the evolution of soil biological properties and vegetal cover. The stimulation of microbial biomass, soil respiration, dehydrogenase, urease, β‐glucosidase, phosphatase and arylsulphatase activities was higher in C1 + N‐amended soils for 14·9%, 16·3%, 8·8%, 24·3%, 13·5%, 7·1% and 10·3%, respectively, compared with C2 + N and for 25·8%, 26·9%, 18·3%, 38·5%, 28·2%, 19·1% and 18·3%, respectively, compared with C3 + N. Vegetal cover from the C1 + N treatment was 11·4%, 17·8%, 29·4%, 37·6%, 44·9% and 75·1% greater than that in C2 + N, C3 + N, C1, C2, C3 and control soil. These results suggested that under dry climatic conditions, the application of crushed maize straw finely crushed + N fertilizers improved the soil biological properties and also favour the appearance of spontaneous vegetation, which will protect the soil and will contribute to its restoration. Consequently, the addition of the crushed maize straw finely crushed + N fertilizers may be considered a good environmental strategy for recovery of degraded soils. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

EFFECTS OF TILLAGE AND DIRECT DRILLING ON SOIL TEMPERATURE IN WINTER

Continuous records of soil temperature were collected at 1 cm and 5 cm depth during two winters (1972–4) in cultivated and uncultivated (direct drilling) soil. When solar radiation levels were low, the observed large and irregular fluctuations in soil surface temperature appeared to be associated with advective heat flow. The stubble mulch on the uncultivated soil insulated the surface layers from temperature variation, resulting in less soil freezing than cultivated soil and fewer hours above 5° C. Some implications of these findings for cultivations for cereals are discussed.     

不同种植方式对水稻植株发根力的影响

采用剪根水培和3H核素示踪的方法研究了种植方式对水稻植株不同生育阶段发根力的影响。结果表明:发根力指标在整个生育期内呈单峰曲线,单株根长、根数和根重均在孕穗期达到峰值;3种种植方式中,常耕插秧处理的植株在拔节至抽穗期发根力最强,而免耕留茬抛秧处理的发根力最低。抽穗后10d,免耕留茬抛秧处理的新根重、新根3H-同化物比活度、总活度和分配比例均最高。新根干重与新根的3H-同化物分配比例呈极显著正相关,与穗的3H-同化物分配比例呈极显著负相关。     

不同种植模式对水稻生长特性的影响

针对四川省传统的稻田种植模式存在的问题,研究探讨了水稻-秋菜-春马铃薯、水稻-秋马铃薯/油菜和水稻-秋菜-小麦3种稻田生态重建的种植模式。结果表明:与传统的稻油、稻麦种植模式相比,3种植模式下水稻个体长势好,群体发育的结构合理,分蘖较多、穗大、着粒数亦高,千粒重、产量、作物水分生产效率及叶片光合速率均有所提高。千粒重分别比对照高出0.73、0.30和1.51G;水稻产量分别比比对照高出:158.7、99.2和109.0KG/HM2。作物水分生产效率分别提高10.99%、5.60%和12.73%;在水稻生长后期,3种新型的种植模式表现出较强的水肥耦合效应。     

THE EFFECTS OF TILLAGE, DIRECT DRILLING AND NITROGEN FERTILISER ON SOIL TEMPERATURE UNDER A BARLEY CROP

Continuous hourly records of soil temperature were collected at 1, 5 and 20 cm, throughout two growing seasons, 1973 and 1974, under crops of spring barley in the east of Scotland. Measurements were obtained from three cultivation treatments, deep ploughing, normal ploughing and direct drilling, at two nitrogen fertiliser levels, 0 and 150kg/ha. Compared with ploughed soil, direct-drilled soil had a higher surface reflection coefficient and a higher thermal diffusivity between 5 and 20 cm; overall, this resulted in lower heat sums (°C hours/day over 5 °C and 10 °C) in direct-drilled soil at 1 cm and 5 cm during the first 20 days after sowing. The thermal regimes of normally and deeply ploughed plots were very similar. Nitrogen fertiliser caused significant lowering of soil temperature at all three depths in the latter half of the growing season, due to increased shading of the soil surface by the crop canopy. Some implications of these findings for cultivations for cereals are discussed.     

蚯蚓活动对土壤氮素矿化的影响

通过室内培养试验和田间长期定位试验,探讨了蚯蚓活动对土壤矿质氮的影响。发现蚯蚓对NH4+-N、NO3--N,以及矿质总氮(NH4+-N+NO3--N)均有显著影响,且加速了土壤氮素矿化。小区试验中,在2001年稻季和2003年麦季,蚯蚓活动显著提高了NO3--N和矿质总氮(p<0.05*),但在其他时期,未有显著影响。室内培养试验中,蚯蚓活动明显加速了氮素矿化。尤其在未施用秸秆时,蚯蚓处理后的硝态氮和矿质总氮明显增加,且累积净矿化量和净矿化率也有显著提高。     

EFFECT OF PLOUGHING AND DIRECT DRILLING ON SOIL NITRATE CONTENT

The concentration of nitrate-N at 30 cm depth in a clay soil was 2–5 times greater (p<.05) after ploughing than after direct drilling during the winter and spring of 1972–3. However, by early May no significant differences could be detected between cultivation treatments. It is concluded that decreased mineralization of soil nitrogen in the direct-drilled soil is the main factor responsible for the differences observed.     

不同生育期温光条件对直播稻产量的影响

在江苏苏南太湖稻区的常熟市(N 31.4°)、苏中里下河稻区的姜堰市((N 32.3°)及苏北淮北稻区的东海县(N 34.5°),分别以不同类型粳稻品种为材料,通过分期播种试验,比较研究不同生育期温光条件对江苏上述不同生态区直播稻产量的影响。结果表明,在本研究设置的播期范围内,随着播期的推迟,各生态区不同熟期类型品种水稻的产量均呈极显著下降趋势,但变化程度略有不同,表现为晚熟品种大于早熟品种,过迟播种导致各生态区部分类型品种不能安全成熟。产量构成因素随播期的推迟按变化程度的大小分为两类,变化较小的一类为千粒重和穗数,变化较大的一类为结实率和每穗颖花数,后者是导致产量极显著下降的主要原因。总颖花量、结实率和产量与抽穗前以及全生育期的积温和光照时数呈显著或极显著相关,各生育期温光条件对千粒重的影响不显著。     

接种蚯蚓对潮土氮素矿化特征的影响

在室内恒温（20℃）培养，间歇破坏性采样（于培养后第2、6、13、20、27、41、55天采样）的条件下，研究蚯蚓活动对土壤中氮素矿化特征的影响。共设置4个处理：（1）对照处理-不接种蚯蚓不添加秸秆（S）；（2）仅接种蚯蚓不添加秸秆处理（E）；（3）不接种蚯蚓仅添加秸秆处理（O）；（4）接种蚯蚓并添加秸秆处理（0E）。结果表明：在整个培养时期中，仅接种蚯蚓处理（E）的土壤铵态氮和硝态氮含量均较对照处理（S）有显著提高（P〈0．05），分别较同期对照处理（S）高出0．54-5．71倍和0．04-2．01倍；接种蚯蚓添加秸秆处理（OE）的土壤中的铵态氮含量较同期仅添加秸秆处理（0）增高了0．42-7．26倍，并达到显著性差异（P〈0．05），但两处理的硝态氮含量无显著性差异（P〉0．05）。从整体水平来看，无论是否添加秸秆，接种蚯蚓处理（E，OE）的土壤矿质氮水平均较相应的对照处理（S，O）有显著提高（P〈0．05），到培养55d时，分别增加了1．93倍和2．36倍。仅接种蚯蚓处理（E）的土壤氮素矿化速率和累积矿化速率较对照处理（S）有显著提高（P〈0．05）；添加秸秆后，无论是否接种蚯蚓，土壤累积矿化速率均为负值，表现为对土壤矿质氮的净固定，而从土壤氮素矿化速率的变化来看，前期的各个时间段中主要表现为矿质氮的净固定，后期逐渐表现为一定程度的矿化。此外，仅接种蚯蚓处理（E）的全氮含量除了培养2d外，其他培养时期均与对照处理（S）有显著差异（P〈0．05），到培养55d时，其全氮含量较同期对照处理（S）增高了6．55％。相关性分析结果表明，在仅接种蚯蚓处理（E）中，培养前后蚯蚓鲜重的减少量与土壤全氮含量之间存在极显著正相关（P〈0.01），根据一元线性方程将蚯蚓损失的鲜重换算为蚯蚓体损失的氮量后发现，在整个培养期中蚯蚓体本身排泄的氮大约占土壤全氮含量增加量的百分比为42％-100％。     

耕作措施对产流作用的研究

本文在室内人工模拟降雨条件下,通过不同耕作措施人为造成不同地表的方法,从地表糙度方面定量化地研究了耕作措施对侵蚀产流的影响。结果表明:增加地表糙度,可减小径流量,进而减小侵蚀,并建立了相应的数学表达式。这为进一步完善侵蚀测报模型奠定了一定的基础,同时也为黄土高原坡耕地水土流失的治理和退耕还林(草)的实施,提供了一定的理论依据。     

蚯蚓活动对麦田生态系统中土壤氮素渗漏的影响

随着化学氮肥的大量施用，氮素的渗漏(淋溶)损失及其对地下水的影响以及由此造成的环境问题越来越受到重视。但有关土壤动物活动，尤其是蚯蚓活动对氮素渗漏影响的研究少有报道。蚯蚓是陆地生态系统中最为重要的大型土壤动物，能影响土壤的形成发育，改变土壤的理化性质，加速土壤养分的循环。     

焚烧秸杆对土壤有机质和微生物的影响研究

采用直接灼烧法和稀释平板法研究了焚烧秸杆对土壤有机质和微生物的影响。结果表明:焚烧秸杆使土壤有机质减少16.56%;土壤微生物中的细菌、放线菌和真菌分别减少了85.95%、78.58%和87.28%。     

土壤深度对还田秸秆腐解速度的影响

农业的持续发展依赖于土壤的持续利用，而土壤的持续利用要求土壤肥力的维持和提高。为维持和提高土壤肥力，目前我国采取的主要措施之一是秸秆还田。秸秆还田的方式有两种［1］，一是直接还田，包括翻压和地表覆盖两种方式，二是沤制后还田。不同的还田方式增肥的效果不同［2，3］，由于沤制后还田费时费工，采用的较少，目前一般采用直接还田方式。由于翻压和覆盖还田所处的土壤条件不同。秸秆腐解速度也不同，对土壤养分积累也不同。本文主要就秸秆还田的不同深度对秸秆腐解速度的影响展开讨论，从中探讨出最适宜的还田深度。     

农牧交错带不同农田耕作模式土壤风蚀的风洞实验研究

在农牧交错带——内蒙古自治区太仆寺旗采集的土壤样品的风洞实验研究结果表明:耕作模式的不同导致土壤风蚀状况的差异。在深松、翻耕、翻耕碾碎、小麦茬10 cm、荞麦茬10 cm、胡麻茬10 cm与无残茬等7种耕作模式的风洞实验中,翻耕碾碎风蚀速率均值最大,达到124.8 g m-2 min-1,胡麻茬最小,为15.14 g m-2 min-1,前者是后者风蚀速率的8.24倍。7种耕作模式风蚀速率均值的大小顺序为:翻耕碾碎>无残茬>深松>荞麦茬>翻耕>小麦茬>胡麻茬。结合对不同耕作模式土壤风蚀速率与风速关系的进一步分析可定量揭示出:翻耕碾碎、无残茬模式防风蚀效果最差,胡麻茬、小麦茬、翻耕模式防风蚀效果最好,深松、荞麦茬防风蚀效果居中。本文结论对农牧交错带旱作农业增强农田防风抗蚀能力有借鉴意义。     

加工过程对水果及其制品中农药残留的影响

综述了国内外加工过程对水果中农药残留的影响,着重讨论了原料前处理和灭菌,以及榨汁、澄清、过滤、干燥、发酵等对农药残留的影响及其控制措施,并对今后该领域的发展前景进行了展望,以期为水果制品生产中减少农药残留、保障消费者食品安全提供一定的参考。     

EFFECTS OF GREEN MANURING, FARMYARD MANURE, AND STRAW ON THE ORGANIC MATTER OF SOIL AND OF GREEN MANURING ON AVAILABLE NITROGEN

In an experiment on green manuring started at Woburn in 1936, farmyard manure (FYM) was applied in alternate years until 1954 and straw similarly from then until 1963. Various green manures were grown from 1936 to 1953. From 1954 to 1963 ryegrass and trefoil were grown either each year or in alternate years; in 1964 and 1965 they were grown each year. After annual cropping without organic manuring the organic-C and total-N decreased from 0·86 per cent and 0·091 per cent respectively in 1936 to 0·76 percent and 0·082 per cent in 1966. Ploughing in straw alone approximately halved the loss. FYM and green manures both maintained the original percentages of soil C and N. The effect of FYM and straw applied together was approximately the sum of the effects of FYM and straw applied separately. Of the green manures ploughed in, trefoil returned the most nitrogen to the soil. Trefoil increased and ryegrass decreased the mineralizable-N in the soil.     

全膜双垄沟不同覆膜时期对玉米土壤水分和产量的影响

针对甘肃省旱作农业区年降水量少、季节分布不均匀、玉米生产中春旱严重的问题,采用田间试验的方法研究了全膜双垄沟4种不同覆膜时期对旱地玉米生育时期、土壤水分变化、水分利用效率、产量及经济效益的影响。结果表明:秋覆膜优于早春顶凌覆膜、玉米播前覆膜和晚春播种时覆膜,即早覆膜优于晚覆膜。全膜双垄沟秋覆膜增加了降水利用率和水分利用效率,降水利用率为70.21%,产量为10039.34kg/hm2,比播前覆膜8036.67kg/hm2增产24.92%,水分利用效率36.01kg/hm2·mm,比播前覆膜27.10kg/hm2·mm提高32.88%。全膜双垄沟秋覆膜可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发,增产效果明显,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。     

施用玉米植株残体对土壤富里酸组成、结构及其变化的影响

采用元素分析和谱学方法对施入玉米植株残体后的土壤FA的变化进行了研究，结果表明，施入玉米植株残体后土壤FA的C、H、N含量均升高，而O的含量降低，并且C／H、O／C和C／N比值均降低。土壤中FA的羧基含量减少，芳香碳的含量下降，FA的氧化程度降低，芳香度显著下降，FA的分子结构向更为简单化的方向发展。同时，酰胺成分增加，脂族链烃结构成分明显增多。土壤FA与无机矿物质的结合能力相对减弱，FA上的羧基逐渐由羧酸盐的形式向游离的羧基形式过渡。玉米植株残体的加入使FA中糖类结构成分增加。对土壤中FA的影响，施入玉米秸秆和根系残体的处理有一定差别。     

蚯蚓活动对稻麦轮作系统中土壤微生物量碳的影响

在建立6 a的稻麦轮作田间小区试验中,研究了2001年稻季至2004年麦季(共6季)蚯蚓活动对土壤微生物量碳(MBC)的影响。本研究设计了秸秆施用方式(混施或表施)×蚯蚓(接种或剔除)以及对照共5个处理,各3个重复。实验结果表明:在该生态系统中,无论采用何种秸秆施用方式,蚯蚓活动均能显著提高土壤MBC(p<0.05)。秸秆的施用会减弱同年内土壤MBC在麦季成熟期高于稻季的趋势,而蚯蚓的作用使该差异变得更显著(p<0.05)。在0~5 cm土层中,蚯蚓对MBC的积极作用在秸秆混施时比表施更明显,在5~10 cm土层中则相反,而在10~20 cm土层中的作用效果基本一致。     

种稻方式对后茬大麦生长及土壤氮素转化和氮肥利用的影响

稻麦轮作是我国南方一种传统的耕作模式，有关该体系下作物的生长和土壤氮素的转化已有较多报道。近年来，随着水稻种植方式的多元化，除传统的水稻水作外，还诞生了水稻旱作，即水稻在全生育期不建立水层的条件下生长，土壤的理化性状均有别于水稻水作，石英等120发现水稻旱作条件下不同覆盖物和常规淹水种植水稻条件下水稻生育期间土壤NH4^＋-N和NO3^--N的动态变化规律不同，殷晓燕等则报道水作水稻和旱作水稻的覆盖地膜、覆盖秸秆种植对土壤氮素盈亏的影响是不同的，