设施菜田土壤磷、钾养分积累状况与特点

针埘设施菜田连续超量施肥的生产现状,采用设施菜田、露地菜田和粮棉田对比采样的方法,研究了设施菜田磷、钾养分的形态、含量与积累特点.结果表明:设施菜田0～25和25～50 cm土层中磷、钾养分含量均有明显积累,磷素的积累程度强于钾素,且随设施栽培年限增加而加霞,近几年土壤钾素积累有加快的趋势.无机磷各形态含量结果表明,Ca2-P,Ca8-P所占的比例为设施菜田>露地菜出>粮棉田,速效钾和缓效钾含量也呈相同趋势,说明积累态磷、钾仍具有较高的有效性.     

田块尺度设施菜田土壤健康评价方法的初步构建与应用

结合京郊设施菜田土壤健康管理需要、国内外土壤健康评价方法和北京地区1350个设施菜田土壤分析结果,初步构建了田块尺度设施菜田土壤健康评价系统。确定了物理、生物、化学和产出4类共21个评价指标,提出了各指标的阈值范围、评分标准、权重和评价模块。运用该系统在北京房山区开展设施菜田土壤健康评价,选取5个种植园,每个种植园设置1个试验点。5个试验点中1个试验点为亚健康等级、4个试验点为健康等级。针对亚健康等级试验点,开展了连续2年土壤改良与修复,试验点土壤健康指数由0.77提高到0.83,土壤健康等级提升为健康,土壤容重降低,有机质含量提高,土壤肥力水平提升,pH下降,蔬菜产量稳定,品质指数提高。针对健康等级试验点,开展了连续2年土壤管理,试验点土壤健康指数由0.86提高到0.87,土壤肥力水平稳定,病原菌指数下降,蔬菜产量提高,商品率提升。该评价系统对维持或提高设施菜田土壤健康水平具有较强的指导意义,建议进一步开展更广泛的设施菜田土壤健康评价和土壤修复管理。     

秸秆全量还田下土壤氮素特征对耕作措施的响应

为揭示北疆地区秸秆全量还田下不同耕作措施对土壤氮素特征的影响,进而筛选出适宜北疆复播大豆资源高效利用的耕作措施。于2019年进行了复播大豆田间试验,在冬小麦收获后秸秆全量还田条件下,设置了翻耕（TS）、翻耕覆膜（TPS）和免耕秸秆覆盖（NTS）3种耕作措施处理,研究不同耕作措施对复播大豆土壤铵态氮、硝态氮及氨挥发的影响。结果表明,复播大豆花期施肥后,土壤氨挥发速率和积累量表现为TPS>TS>NTS;不同耕作措施下土层0~20cm硝态氮和铵态氮含量差异显著,0~20cm耕层TPS和TS处理土壤硝态氮含量分别较NTS处理高17.12%和18.45%,铵态氮含量分别高82.76%和4.66%。综合考虑认为,秸秆全量还田下,北疆复播大豆适宜的耕作方式为翻耕覆膜。     

添加生物炭对设施菜田土壤氮迁移的影响

为探究生物炭田添加对设施菜田土壤氮迁移的影响,在设施黑土菜田进行常规水肥(WF)、常规水肥+生物炭(WFB)、80%水80%肥+生物炭(80%WFB)处理的田间对比试验,系统研究生物炭施加对土壤铵态氮、硝态氮迁移规律的影响。结果表明,在0～100 cm土层内,随着土层深度的增加土壤硝态氮含量逐渐降低,施加生物炭(WFB、80%WFB)可明显降低不同土层铵态氮、硝态氮淋失量;施加生物炭的WFB、80%WFB处理铵态氮淋失量在0～60 cm土层比对照(WF)降低了52.87%、49.39%(P<0.05);施加生物炭的WFB处理硝态氮淋失量在0～40 cm土层比对照(WF)降低了32.22%(P<0.05)。茄子生育期内,施加生物炭的WFB、80%WFB处理可以增加苗期、初果期土壤铵态氮含量、硝态氮含量,抑制土壤硝态氮淋失,对盛果期、拉秧期铵态氮、硝态氮含量无影响。综上,生物炭的施加能有效抑制设施菜田土壤氮的淋失迁移。     

麦田土壤氮素变化特征与小麦产量及品质关系的研究进展

本文综述小麦田中土壤氮素在土壤中的分布、移动特点，分析了小麦植株对氮素的吸收状况及土壤氮素与小麦籽粒产量及其品质的关系。     

华北平原菜田有机氮素净矿化速率的季节性差异

大量投入的有机肥所释放的氮素在菜田氮素推荐中不容忽视,但目前缺乏相关的有机氮矿化速率用于指导菜田施肥。本研究汇总最近10年来我国华北平原菜田田间试验资料,分析了根据植物吸收法计算的菜田土壤及有机肥中的有机氮素表观净矿化的结果,比较其季节性差异。结果表明,设施和露地菜田有机肥氮素矿化的季节性差异明显,设施菜田中冬春茬和秋冬茬每周土壤有机氮素矿化平均速率分别为2．9,6．2 kg/hm2,而露地菜田分别为3．6,0．6 kg/hm2;设施菜田中冬春茬和秋冬茬每周有机肥氮素矿化平均速率分别为3．6,3．2 kg/hm2,露地菜田分别为1．8,-0．3 kg/hm2;菜田土壤有机肥氮素当季释放比例介于-14．9％～34．9％。分析表明,氮素淋洗影响了对有机氮素矿化的准确估算,有机肥氮素表观矿化量与其总氮投入量及其与土壤氮素盈余没有显著相关。另外,季节性土壤温度差异又是有机氮素矿化关键的影响因素。     

土壤氮素矿化研究进展

总结了现阶段土壤中有机氮矿化的研究成果，详细阐述了影响有机氮矿化的因素：温度、水分均对氮矿化量、矿化速率有影响，且二者存在明显交互作用；耕作制度通过改变土壤的物理性质，也导致了土壤中氮矿化过程发生变化；施用不同肥料对氮矿化过程的影响也不同；土壤预处理等均会对氮矿化过程产生影响。该文还归纳了目前在研究土壤氮矿化过程中的主要方法及氮素矿化模型，并剖析了各种研究方法的适用条件及各种模型的应用范围。     

减水减肥对设施黑土菜田土壤无机磷形态及分布的影响

本研究以东北设施菜田黑土为研究对象,设置了常规施肥量+常规灌溉量(WF)、常规灌溉量+80%常规化肥量(W80%F)、80%常规灌溉量+常规肥处理(80%WF) 3个处理,系统研究了减水减肥对设施菜田黑土无机磷及有效性的影响。结果表明:与常规水肥处理相比,连续4年减水减肥处理后土壤有效磷含量略有增加,减水处理有效磷含量高于减肥处理有效磷含量;同一处理,随着剖面深度增加土壤有效磷含量呈现逐渐降低趋势。各形态无机磷含量从高到低的顺序为:Ca₈-P、O-P、Fe-P、Ca₁₀-P、Ca₂-P、Al-P,且呈现随剖面深度增加逐渐降低趋势,各形态无机磷中Ca₈-P、Al-P占比重最大。相关分析表明:Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Ca₁₀-P、Fe-P与有效磷含量存在显著正相关关系,各形态无机磷与有效磷含量相关系数大小:Ca₂-P>Al-P>Ca₈-P>Ca₁₀-P>Fe-P>O-P。     

水肥管理及秸秆还田对设施菜田土壤钾素淋洗的影响

针对设施蔬菜传统水肥管理模式中钾素过量投入、因缺镁造成果类蔬菜品质下降等问题,以一年两季设施番茄为研究对象,通过对不同土壤深度钾素淋洗的周年动态监测,研究了不同水肥管理模式及秸秆还田对设施菜田土壤钾素淋洗的影响。结果表明,滴灌施肥处理下菜田平均每季钾素盈余394 kg/hm2,明显低于漫灌施肥处理;滴灌施肥菜田0~60 cm土层土壤速效钾累积程度小于漫灌施肥,且显著降低了钾素淋洗量,50,90 cm处平均每季淋洗量分别为15.9,4.2 kg/hm2,而漫灌施肥体系则分别达到26.9,16.9 kg/hm2,漫灌体系过量灌溉和施肥是导致钾素大量淋洗的根本原因;漫灌体系下添加秸秆后有降低表层土壤速效钾积累的趋势,增加了土壤钾素淋洗。     

土壤调理剂对设施菜田土壤及作物生产的影响

为了明确土壤调理剂在改良设施土壤理化性状及增加作物产量方面的作用,确定土壤调理剂产品的最佳施用量,便于在农业生产中的应用推广,笔者研究了土壤调理剂对设施菜田（以北京市房山区为例）土壤性状及农作物生产的影响。结果表明：施用土壤调理剂对提高设施土壤田间持水量、土壤阳离子交换量及番茄产量作用明显,土壤调理剂施用量与土壤田间持水量、阳离子交换量及番茄产量的关系分别可以用方程y=-8×10- 5x2+0.0329x+27.34(R2=0.958),y=-0.0004x2+0.0639x+16.39(R2=0.9344)和y=-0.0041x2++0.5155x+77.725(R2=0.9877)拟合。土壤调理剂施用量60~75 L/hm2对改善土壤理化性状、增加番茄产量最优。     

设施菜田土壤磷素累积特征与风险调控方法

为了研究设施菜田土壤磷素累积特征与风险调控方法,综述了国内外近20年的设施菜田土壤磷素累积与损失方面的研究。发现中国设施菜田由于磷素的过量投入,导致表层土壤磷素过量累积,有效磷含量远远超出50-80 mg/kg的磷素损失环境拐点值。从磷素损失途径着手,讨论了源头调控（控制磷肥投入数量、改进磷肥施用方法）,过程调控（优化种植制度、施用磷素螯合剂）,末端控制（植物篱拦截）和经济、法规策略等方法对控制磷素损失的影响。最后探讨了该研究领域存在的若干问题,今后需要加强有机肥使用管理和环保重点区域磷素风险评估等方面的研究。     

沪郊菜地土壤养分状况分析与评价

对沪郊蔬菜主产区域的165个土壤样品进行主要养分含量测定与统计分析,评价菜地土壤主要肥力指标和土壤pH。结果表明,沪郊蔬菜主产区土壤平均pH 6.82,不同涉农区土壤pH呈现较大差异;土壤有机质平均含量相对丰富,绝大部分土样中碱解氮、有效磷和速效钾含量都处于Ⅰ级水平;土壤可溶性盐平均含量3.5 g/kg,达到轻度盐渍化水平。     

京郊保护地土壤氮素矿化研究

利用好气淋洗培养法研究了京郊蔬菜保护地耕层土壤氮素矿化状况.结果表明:110个土壤样品2周培养期间氮矿化量分布在2.50～112.00 mg/kg,均值为17.50 mg/kg,81%的样品集中在2.50～23.99 mg/kg,变化范围较大,土壤氮素矿化量与有机质、全氮含量显著正相关,与碱解氮不相关;筛选其中45个土壤样品进行21周的长期好气培养,土壤累计氮矿化量变化范围是19.00～337.00 mg/kg,均值为102.00 mg/kg.表层土壤氮矿化速率的变化可分为3个阶段,第一阶段(0～21 d),矿化速率较快;第二阶段(21～91 d),矿化速率趋缓;第三阶段(91 d以后),矿化速率保持稳定.21周内京郊保护地土壤平均可供氮量为214.00 mg/kg(相当于856.00 kg/hm2),超过了保护地蔬菜正常生长当季所需氮量.     

不同施肥模式下稻田土壤氮组分及微生物多样性研究进展

有机氮是土壤中氮的主要存在形式,土壤氮矿化、氮素有效性与有机氮组分关系密切,明确土壤有机氮组分对氮矿化的贡献,有利于为采用科学合理的田间管理措施提供理论依据。不同的施肥模式是影响稻田土壤氮组分及微生物多样性较为关键的因素之一。因此,本文从不同施肥方式对稻田土壤氮素形态和矿化作用特征、土壤氨氧化菌和硝化及反硝化菌群功能基因数量变化、土壤氮素转化微生物活性和胞外酶、土壤氮素转化微生物群落结构多样性等方面展开了相应的讨论,提出有机无机肥配施有利于提高稻田土壤有机氮组分的微生物利用性、土壤的氮供给,采用有机无机肥配施是提高稻田土壤肥力的有效管理措施。     

果蔬产品变色原因分析及其控制

分析了果蔬产品在加工贮存中变色的原因,综述了目前生产中常用的行之有效的护色措施,包括生物、化学和物理等方面的处理方法。     

基于土壤微生物的碳氮互作效应综述

土壤微生物在养分循环中起着至关重要的作用,可为陆地生态系统能量流动提供动力。碳(C)、氮(N)元素是构成生物基本骨架和能量代谢最基本的元素,其循环关系到生物生长和生态系统的稳定性。在陆地生态系统中,土壤微生物C、N元素有着明显的相互作用,环境中C、N浓度的变化会促使其发生变化,进而导致微生物群落结构和生物功能改变。笔者从CO2浓度升高、黑碳添加和N沉降加剧出发,总结了环境条件变化对微生物C、N的影响;分析了现实环境背景下土壤微生物C、N的相互作用,探讨微生物C、N的内在联系,为微生物C、N耦合及生态系统C、N耦合提供参考依据。并提出,今后在气候变化对土壤微生物影响的研究中,应当根据地域和时空的差异建立多个研究模型,深入研究微生物C、N与环境中C、N的关系,注重生态系统C、N耦合的同时,也要注重微生物与其他生物之间,特别是与植物之间的C、N耦合。