新疆伊犁河谷绿色有机食品生产关键技术研究思路

通过概述伊犁河谷主要农产品生产状况,分析伊犁河谷主要作物病虫草害发生危害情况,结合有机食品和绿色食品生产国家标准要求,对伊犁河谷发展绿色食品和有机食品生产中的土壤培肥和病虫草害综合治理关键技术提出了研究思路。     

有机耕作对大豆土壤-植株氮磷吸收及品质的影响

通过常规与有机大豆土壤-植株氮磷吸收规律和产品品质比较,为区域农业发展提供决策依据。研究以常规与有机大豆为研究对象,分析土壤-植株氮磷吸收规律,大豆产量与品质差异。结果表明,常规与有机耕作模式下土壤全氮、全磷含量差异均不显著。不同生育时期常规与有机大豆土壤全磷含量差异显著,均表现为成熟期最大,花期最小。常规与有机大豆植株氮素、磷素吸收均为花期最大,成熟期最小。与常规大豆相比,有机大豆产量和蛋白质产量分别提高13.7%和17.1%,油脂产量降低9.1%。由此得出,有机和常规大豆土壤-植株氮磷吸收特征基本相同,但有机大豆种植过程中由于充分利用土壤自身调节能力,改善了土壤养分均衡供应,使得产量及品质均显著高于常规大豆。     

有机和常规生产施肥方式对棕壤微生物生物量和酶活性的影响

以棕壤为研究对象,设不施肥(CK)、单施化肥(F)、化肥与有机肥1∶3配施(F1M3)、化肥与有机肥3∶1配施(F3M1)、单施有机肥(M)共5个处理,探讨有机和常规生产施肥方式对土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)、微生物量磷(SMBP)和土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性的影响。结果表明:与不施肥相比,施肥使SMBC/N有不同程度的降低,单施化肥使SMBC、SMBN、SMBP均有明显降低,脲酶和过氧化氢酶活性下降,中性磷酸酶活性升高;有机生产施肥方式能提高土壤微生物量含量,SMBC表现为单施有机肥>有机无机配施>单施化肥,SMBN和SMBP表现为F1M3>M>F3M1>F;有机肥对蔗糖酶活性影响不大,单施有机肥抑制中性磷酸酶活性;土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、中性磷酸酶活性与微生物量碳氮磷有明显相关性。土壤微生物学指标可以有效区分单施化肥的常规生产和单施有机肥的有机生产,SMBC可响应有机生产过程中是否施用过化肥。     

植物中硒的含量、影响因素及形态转化研究

综合近年来国内外的研究文献,从硒对植物的生理作用、植物含硒量和影响因素以及植物硒形态分布和转化等方面进行了系统分析。今后应该继续对硒在植物体内的作用进行深入分析,结合分子和基因手段以及硒同位素技术,探索培育富硒作物品种的可能性以及在生产实践中应用的价值。继续在自然土壤条件下加强富硒作物生产技术的开发,为合理利用硒资源提供可持续技术保障。     

沼气发酵残余物对叶菜硝酸盐积累的影响

通过正交实验，分析沼气发酵残余物（沼液、沼渣）作为肥料，其施肥量、配施品种、施用方式等因素对油菜和菠菜硝酸盐积累的影响。影响菠菜硝酸盐积累的显著因素按作用程度大小依次为硫酸铵、沼渣和喷施沼液。油菜的显著因素依次为硫酸铵、沼渣和灌施沼液。并根据维持较高产量水平的基础上硝酸盐含量较低的原则，确定了优选的施肥方案。结果表明，采用沼渣作底肥，配合沼液追肥，生产的蔬菜满足高产和优质的双重目的，既利用了农业废物，避免沼气池的二次污染，又节约化肥，降低生产成本，具有一举数得的优点。     

长期施肥和秸秆还田对设施蔬菜土壤有机碳的影响

为了明确施肥和秸秆还田等措施对华北地区设施蔬菜土壤有机碳的影响,该研究以寿光设施蔬菜生产为对象,进行了连续11 a的长期定位试验,设置了对照（CK）、有机肥+秸秆还田（MS）、有机肥+优化氮肥（N1M）、有机肥+常规氮肥（N2M）、有机肥+优化氮肥+秸秆还田（N1MS）、有机肥+常规氮肥+秸秆还田（N2MS）6个处理,通过测定分析土壤有机碳含量、储量、有机物料碳转化效率、固碳速率等,探讨不同施肥和秸秆还田措施下土壤有机碳的变化规律。结果表明,施加有机肥+优化氮肥条件下,N1MS处理可以提高＞30～60 cm土壤有机碳含量,比N1M处理显著提高了40.5%（P＜0.05）,而施加有机肥+常规氮肥条件下,施加秸秆的增碳效果不明显;N2M显著增加表层（0～30 cm）土壤有机碳含量（P＜0.05）,比N1M处理提升47.0%;在有机肥+秸秆还田条件下,0～30 cm土层土壤有机碳随着施氮量的增加而增加,增加量大小顺序为N2MS（106.5%）＞N1MS（64.2%）＞MS（39.9%）;N2MS的土壤固碳速率在0～30和0～90 cm土层分别为1.85和3.74 t/(hm2?a)。因此,只考虑表层（0～30 cm）土壤固碳是远远不够的,应重视设施蔬菜等集约农业生产方式的深层土壤固碳。施用氮肥有利于提高有机物料转换为土壤有机碳的效率,且随着氮肥量的增加,有机物料的碳转化效率明显提高。设施蔬菜生产中,由于有机肥投入水平较高,秸秆还田转化为土壤有机碳的效率反而降低,秸秆还田和氮肥之间并未显现出对土壤有机碳的正交互作用,应进一步优化肥料和秸秆投入方式和水平,在维持蔬菜高产的前提下提高资源利用效率。     

硝化和脲酶抑制剂对华北冬小麦-夏玉米轮作固碳减排效果评价

全面、准确分析重要农业管理措施对于农业固碳减排的影响特征,对于中国农业可持续发展具有重要意义。该文以华北平原冬小麦-夏玉米生产为对象,研究硝化/脲酶抑制剂对土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH4)排放、土壤有机碳和作物产量的影响;在此基础上利用土壤碳库排放法(soil based approach,SBA)、生物量排放法(crop based approach,CBA)和土壤生物量排放法(soilcrop based approach,SCBA)3种方法对农田净温室气体效应(net greenhouse gas warming potential,NGWP)进行评价。研究发现,相比只施尿素(U)处理,尿素+硝化抑制剂(NI)、尿素+脲酶抑制剂(UI)和尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(NIUI)均能增加粮食产量和降低净温室气体排放。用SCBA方法计算得到的农田温室气体净排放的潜力最大(15 704~17 860 kg/hm~2),CBA法次之(4 195~7 107 kg/hm~2),SBA法最低(-7 304~-6 599 kg/hm2)。由于3种方法的固碳单元不一样,评估结果差异较大、一致性差。SCBA方法更适于评价强调粮食生产条件下的农田净温室气体效应。增加作物籽粒和秸秆产量,降低化肥使用和减少灌溉量是提高当前华北平原农田温室气体系统净排放潜力的主要措施。     

小麦和玉米生长对土壤碳输入和输出的贡献

在农业生态系统中,区分土壤外源碳输入和内源碳输出是量化土壤碳平衡的前提。借助碳同位素方法,可以精确区分不同碳源对土壤有机碳(SOC)和二氧化碳(CO_2)的贡献,一方面定量根际沉积碳对土壤碳的输入,另一方面还可以量化根系生长对SOC分解的根际激发效应,进而提高土壤碳平衡评估的精确度。本文整合了关于小麦和玉米~(13)C/~(14)C示踪实验的文献,对作物-土壤系统光合碳分配、向地下部碳输入量、根际土壤CO_2区分以及根际激发效应进行分析,最终明确了小麦和玉米生长对土壤碳输入和输出的贡献。在作物-土壤系统中,小麦光合碳分配到地上部、根系、土壤和土壤释放CO_2的平均比例分别为73.1%、12.5%、4.6%、9.8%,玉米分别为68.4%、16.0%、4.6%和11.1%。小麦和玉米通过根系和根际沉积碳对土壤碳输入量均值分别为1 058 kg·hm~(-2)和1 025 kg·hm~(-2),其中根际沉积碳占地下输入的贡献均值分别为0.45和0.38。小麦和玉米根源呼吸占根际土壤CO_2释放的贡献值均达到50%以上,分别为51.3%和56.7%。小麦和玉米生长促进SOC的分解,根际激发效应平均值分别为172%和15%,若采用传统根去除法来区分土壤呼吸,根际激发效应则会被忽略,这可能导致根源呼吸的高估。小麦和玉米生长过程中释放的净根际沉积碳占地下部净碳输入(根系+根际沉积物)比例分别为27%和22%,如果利用传统洗根法,这部分光合碳量就无法量化,导致输入到地下部的光合碳量被低估。     

利用13C标记和自然丰度三源区分玉米根际CO2释放

石灰性土壤中,根际土壤释放的CO2有三个来源,即根源呼吸、土壤有机碳(SOC)分解和土壤无机碳(SIC)溶解,三源区分土壤释放的CO2是量化土壤碳平衡的前提.分别在玉米拔节期、抽穗期和灌浆期进行7 h的13CO2脉冲标记,经过27 d示踪期后破坏性取样,测定13C标记与自然丰度处理中,玉米地上部、根系、土壤和土壤CO2...     

土壤中硒含量、形态及有效性分析

近年来,硒(Se)对于植物以及人体的有效性逐渐得到重视,越来越多的富硒土壤被发现和利用,但目前人们对于土壤中硒的含量、形态、转化及其有效性还没有形成系统、全面和准确的认识。本文通过对国内外硒研究文献的整理和分析,认为当前对土壤中硒总量有较全面的数据,但对于硒的植物有效性与其他影响因素之间的关系认识不一,主要原因在于研究前提(土壤类型、气候等)的差异以及不同因素之间的掩盖。今后应在相对控制某一变量的前提下,采用定量模型技术,分析土壤硒有效性的真实影响因素和定量规律。在区域大气-土壤-水-植物系统的硒平衡方面,针对大气沉降、硒甲基化(挥发)、硒的淋失等途径的定量规律和影响因素,应开展大尺度范围的监测和分析。利用硒同位素技术(自然丰度和加富标记),更加准确地追踪硒在土壤、植物等子系统的转化规律,从而为提高硒的利用效率提供科学依据。