长期不同施肥处理下有机质含量变化对土壤中多环芳烃降解的影响——以太湖地区黄泥土长期试验为例

采集太湖地区一个水稻士长期肥料试验定位监测田「化肥与秸秆配施(CFS)、化肥与猪粪配施(CFM)、单施化肥(CF)和不施肥(NF)]表层(0～15 cm)土壤样品,用高效液相色谱测定了原土中16种多环芳烃(PAHs)含量和培养下外加芘的含量变化.结果显示,无论是PAHs的土壤本底含量还是培养下外加芘残留量,在不同施肥处理问均呈现显著差异;相对于单施化肥(CF),化肥与有机肥配施下PAHs土壤降解能力显著提高.统计分析表明,增强的有机污染物降解能力与土壤有机质含量变化及其带来的微生物活性的变化有关.因此,长期实行有机无机配施有利于增强土壤的环境功能,促进生态系统健康.     

测土配方施肥项目固碳减排计量方法学探讨

固碳减排计量是进行减缓气候变化的碳交易机制的基础工作,而适合项目计量的计量方法学是实现交易的基础工具。我国正在大力推广的测土配方施肥项目在合理利用肥料、提高产量的同时,也表现出重要的农业温室气体的减排作用。为了给未来编制测土配方施肥方法学标准文本提供依据,本文从边界和基准线的设定、碳库和关键排放源的选取、固碳减排的计量方法等方面探讨了测土配方施肥项目固碳减排计量方法学问题。     

南方典型水稻土长期试验下有机碳积累机制 V.碳输入与土壤碳固定

 【目的】土壤固碳与生产力的协同是农业土壤碳循环研究的热点,而提高土壤固碳容量又是农业固碳减排的重要途径。本文研究中国南方4种典型水稻土长期定位试验条件下的固碳趋势及其外源碳输入对土壤固碳的贡献。【方法】选取西南紫色丘陵水稻土、东南红壤丘陵水稻土、太湖平原水稻土和沿海平原水稻土的长期试验,分析其不同施肥处理下耕层土壤（0～20 cm）有机碳变化与外源碳输入（作物输入碳+肥料输入碳）以及肥料氮输入的关系,并进一步探讨不同施肥处理下的土壤饱和固碳量。【结果】不同施肥处理下的土壤固碳速率线性依存于年均碳输入增量,单位碳输入增加下以紫色水稻土和红壤性水稻土的固碳速率相对较高。良好施肥下的饱和固碳量以富氧化铁的红壤性水稻土最高,其次为富黏粒的沿海平原水稻土。统计分析表明,施肥下不同类型水稻土的固碳效率（即碳输入增量与土壤固碳的线性关系斜率）与初始有机碳含量表现为明显的线性负相关关系,而与黏粒之间的相关性不明显。看来,不同类型水稻土的饱和固碳量与土壤中丰富的游离氧化铁以及降水量有着密切的关系。另外,施肥下的稻田土壤固碳与氮素农学效率之间亦存在着正相关的趋势,并且以红壤性水稻土中的相对最弱,这可能主要归因于不同类型水稻土饱和固碳水平的负影响。【结论】施肥措施主要通过增加外源碳输入来促进土壤的有效固碳,并且土壤固碳与氮素利用效率之间存在着明显的碳-氮耦合效应。水稻土中活跃的氧化铁可能对土壤碳储量的提高起着积极的促进作用,而黏粒有可能并非土壤固碳的驱动因子。气候因子可能是影响水稻土碳储量变化的另一主导因子,这还有待于进一步的分析探讨。     

大气CO2浓度增加和升温对不同品种水稻根系形态的影响

[目的]本文旨在研究大气CO₂浓度增加和升温对不同品种水稻根系形态的影响。[方法]在田间开放条件下模拟大气CO₂浓度增加和升温,设置CT(对照,CO₂浓度和温度与正常大气环境保持一致)、C+T(大气CO₂浓度增加200μmol·mol^-1)、CT+(冠层温度升高2℃)和C+T+(大气CO₂浓度和温度同时升高)4个处理。每个处理种植‘扬稻6号’和‘常优5号’2个品种,连续开展2年(2020、2021年)田间试验。在水稻分蘖期、灌浆期和成熟期采集地上部和根系样品,分析大气CO₂浓度增加、升温及其交互作用对地上部干重、根干重、根冠比和根系形态(根长、根直径、根表面积、根体积和根尖数)的影响。[结果]大气CO₂浓度增加显著提高不同生育期‘扬稻6号’和‘常优5号’地上部干重、根干重和根冠比,其中‘常优5号’的增加幅度大于‘扬稻6号’。大气CO₂浓度增加显著提高不同生育期‘扬稻6号’根长、根直径、根体积...     

田间小麦叶片无损监测方法的实现及旗叶几何表型定量(英文)

[目的]对田间小麦叶片进行无损监测,从数字图像处理的途径探讨田间小麦旗叶几何表型的测试方法,以期建立小麦旗叶几何表型与氮肥管理的关系。[方法]以宁麦 13 为试验材料,对其进行不同的氮肥处理,并采用数码相机及辅以数字图像处理的技术手段,探讨小麦旗叶的叶面积、长度和平均宽度与施氮量的关系。[结果]肥料处理是影响小麦旗叶几何表型的重要环境因子,不同的氮处理可令旗叶面积变化达 4 倍,小麦旗叶长度也可从 15.87 cm 增长到 25.33 cm,因此小麦旗叶几何表型是鉴定前期肥料供应量的显著特征。旗叶表型与氮处理之间的高精度拟合关系表明该无损检测技术是研究小麦田间表型、氮肥及环境因子响应规律的可靠技术手段。[结论]该研究表明使用带标尺刻度的动态背景板数字图像处理技术是获取田间无柄及小叶作物几何表型的有效手段,其为田间条件下作物叶片器官生长动态的无损监测提供了一个可行的技术方案。     

基于Pro/E的土壤结构与小麦幼苗期根系关系模拟与分析

【目的】探讨一种不仅可以对作物根系进行3D重构的技术手段,而且实现对根系及土壤结构各指标以及二者相互关系的计算方法,从而为根土系统的研究提供一种通用且兼备造型和计算分析功能的技术路径。【方法】运用Pro/E软件的造型功能对实测小麦根系的空间坐标数据进行3D重构,计算表征小麦根系与土壤结构关系的指标,进而使用这些指标分析比较旋耕和免耕两种耕作处理下的根土关系动态变化。【结果】在各监测期内免耕处理的小麦根系总长大于旋耕处理,不过在播后的28d之内免耕处理的根系水平夹角显著高于旋耕处理,这一关系又在播后42—70d消失。免耕的根系主轴扩展土体体积总大于旋耕,而且二者的包络土体体积和单位根系长度有效土体体积也具有同样的特征。在小麦生长的前56d内包络土体体积和单位根系长度的有效土体体积呈现增长的趋势,而在56—70d这两个参数值急剧下降。【结论】Pro/E开发平台能够提供丰富的3D根土系统造型及计算分析功能。根系水平夹角、根系主轴扩展土体体积、根系包络土体体积、单位根系长度有效土体体积是表征根土关系的描述指标。运用这些指标可以对耕作引起的土壤结构状态,以及耕后土壤结构与小麦根系关系的动力学演变过程进行跟踪和定量。     

华南某些低地粘性土粘粒矿物学和化学组成及其数学表征

本文是对我国热带亚热带7个低地粘性土的粘粒部分的矿物学和化学组成的分析资料及其计算机数学分析结果。这些土壤的粘粒矿物学组成有很大差异,但都有相当量的高岭石剖面中存在脱硅富铝趋势。主组元分析和因子分析表明,粘粒部分化学元素的赋存状态基本上可分为硅酸盐矿物组和氧化物组。粘粒矿物学和元素组成特点的差异,主要决定于母质的起源特性,而并非决定于气候。但利用条件对耕层土壤的粘粒的矿物学和元素组成有明显的影响,作为水耕成土过程的特点,铁铝发生了分异运动。此外,主组元分析和因子分析是分析土壤中多种组分相互联系的良好方法。     

玉米品种产量潜力水平形成原理及其与施肥的关系

为了探索玉米品种产量潜力的形成原理和影响因素,应用不平衡施肥条件下选育的6个玉米自交系(1父5母),在平衡与不平衡2种施肥方法下进行了杂交并在第2年进行了组合鉴定试验。结果表明,不平衡施肥条件下杂交的5个组合在相同条件下种植鉴定,组合间的产量方差分析达到显著差异水平,并且组合间苗期植株氮含量测定值的方差分析也达到显著差异水平,多重比较检验结果也与产量检验结果较为一致,而这些组合在平衡施肥条件下种植,组合间产量则无明显差异且单位面积产量并未有增加趋势,表明该品种是具有不平衡施肥特性的品种;不平衡施肥条件下培育自交系在平衡施肥条件下杂交的组合,无论在平衡施肥条件下还是不平衡施肥条件下种植,虽然组合间产量均无显著差异,玉米产量与不平衡条件下的组合也无明显差异,但平衡施肥条件下培育品种单位面积产量较不平衡施肥培育品种平均增加8.7%,而在不平衡施肥条件下种植,单位面积产量减少5.6%,可见,该品种是具有平衡施肥特性的品种,是玉米自交系在平衡施肥条件下选择与遗传的结果。玉米平衡施肥特性基因是自交系所固有的,平衡与不平衡施肥条件是隐性和显性基因互相转化的重要条件或激活剂。     

施用生物质炭对桃园土壤肥力及黄桃产量和品质的影响

为探究不同原料生物质炭对桃园土壤肥力和黄桃产量的影响,以黄桃果园为研究对象,设置当地习惯施肥（CK）与分别配施 20 t·hm^-2水稻秸秆生物质炭（RB）、小麦秸秆生物质炭（WB）、杉木生物质炭（FB）4种处理,通过田间试验研究了不同处理对土壤理化性质、土壤胞外酶活性、各生育时期叶片及果实养分含量、黄桃产量及品质的影响。结果表明：不同生物质炭处理下土壤有机质含量显著增加,而铵态氮、硝态氮和有效磷含量均显著降低,其中WB处理较CK处理显著增加了土壤pH、阳离子交换量和全氮含量,增幅分别为6.7%、15.4%和17.6%。生物质炭施用显著提高了土壤酶活性,归一化酶活性显著增加80.0%~96.0%。不同生物质炭施用对土壤肥力影响不同,WB处理可显著提高土壤肥力指数17.8%。除RB处理较CK显著降低硬核期果实氮含量外,WB和FB处理均促进了植株地上部对养分的吸收,相较于CK,WB处理显著提高成熟期叶片钾含量、膨大一期果实磷含量以及膨大一期和硬核期果实钾含量;FB处理显著提高了膨大二期叶片磷含量、成熟期叶片钾含量,以及膨大一期果实氮、磷含量和成熟期果实磷含量。WB处理黄桃单果质量降低了12.7%,可滴定酸含量降低了13.8%,但黄桃总产量、可溶性糖含量及糖酸比无显著变化。研究表明,生物质炭施用可通过提高土壤pH、有机质含量和土壤酶活性来改善土壤肥力,促进植株地上部养分吸收,但短期内对黄桃产量和品质的影响较小。     

苏南丘陵森林土壤磷的固定特性研究

采用室内模拟试验研究了采自苏南丘陵的两种森林土壤磷的固定特性。结果表明 :苏南丘陵森林土壤磷的固定作用强 ,磷的固定量大。林木根系生长能在一定程度上降低土壤磷的固定作用 ,因此土壤磷的固定量和固定率从小到大依次为根际土、根区土、非根区土。有机酸对土壤磷的固定有较大影响 ,其影响作用从大到小依次为腐殖酸、柠檬酸、酒石酸。腐殖酸加入量为 2 0g·kg-1、柠檬酸和酒石酸的加入量均为 4 0g·kg-1时 ,对土壤磷的固定具有较强抑制作用 ;但有机酸用量过多时 ,对磷素固定的抑制作用反而减弱。因此 ,在森林土壤上使用磷肥时 ,应与适量的有机酸混合施用 ,以减少土壤磷的固定 ,提高肥效