新疆玛河流域绿洲农田开垦后土壤环境演变分析

 【目的】研究农田开垦后土壤退化特征及演变规律。【方法】以玛纳斯河流域绿洲为例，利用定位试验、空间替代法及主成分分析法，研究分析冲积扇下部绿洲农田开垦后土壤环境的变化过程。【结果】随开垦年限的增加，农田杂草群落由耐盐性多年生植被演替为1年生植被，演替序列主要集中在6～8年，而后进入平稳阶段。土壤耕层总盐变化呈现先降低后升高的趋势，而土壤养分表现为相反变化。主成分分析表明，农田开垦后土壤质量总体表现为良性发展而后开始退化，在开垦10年土壤整体质量状况趋向最大，而后综合评价值转为负值。【结论】可将10～15年作为反映该区域土壤质量总体退化的预警期。     

增施磷肥对重度盐碱地食葵生长及土壤微生物区系的影响

采用大田筒栽试验,设置4个施磷(P2O5)水平:CK(不施磷)、P4(60 kg·hm~(-2))、P8(120 kg·hm~(-2))、P12(180 kg·hm~(-2)),研究了重度盐碱地施磷对食葵叶片保护酶活性、植株干物质积累、磷吸收以及施磷后土壤微生物区系变化特征的影响。结果表明:增施磷显著提高了食葵叶片保护酶活性,食葵叶片超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)活性在施磷达到P4水平即显著提高,且达到P12水平又出现显著增加;而过氧化物酶(POD)活性在施磷量达到P12水平才显著增加。叶片丙二醛(MDA)含量与SOD活性保持相对同步,在施磷量P4、P8水平并没有显著降低,直至达P12水平才显著下降,比CK降低31.40%。食葵叶片、籽粒、根干重及根冠比在施磷量达到P12水平时也显著高于其他处理。食葵籽粒、根系磷积累量均随着施磷量增加显著提高,且各施磷处理食葵地上部、根系含磷量也均显著高于CK,但P12与P8处理差异不显著,另外施磷有利于食葵吸收的磷素由根系向地上部转移运输。增施磷通过调控根系生长以及改善微环境显著增加了土壤细菌、放线菌、真菌等可培养微生物数量,且以P12处理增加最多。食葵盛花期和成熟期也均以P12处理优势菌群种类最丰富,其中盛花期P12处理有数量较多的节杆菌属(Arthrobacter),在食葵收获后则含有考克氏菌属(Kocuria)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和噬几丁质菌属(Chitinophaga)。综合比较来看,河套灌区重度盐碱地施磷180 kg·hm~(-2)可以显著增加食葵叶片保护酶活性,促进食葵生长及磷吸收积累,提高食葵抗性,同时有利于土壤微生物多样性增加。     

微生物菌剂对盐碱土理化和生物性状影响的研究

采用盆栽试验方法,研究了微生物菌剂对盐碱土壤微生物、养分、盐分及玉米苗期生长的影响.结果表明,施用微生物菌剂后,盐碱土壤中钾细菌和枯草芽孢杆菌数量、土壤有机质含量、速效N、P、K含量状况均明显高于无添加菌剂对照处理,其中以菌剂施用量为0.4 g·kg-1土的效果最明显.施用微生物菌剂后,土壤pH、含盐量均有不同程度地降低,菌剂施用量0.4 g·kg-1土的处理在前中期表现出较好的土壤脱盐效果,而菌剂施用量0.8 g·kg-1土的处理在后期脱盐效果较好.添加微生物菌剂促进玉米苗期株高和叶片数增加,有利于玉米地上部分干物质的积累,以菌剂施用量0.4g·kg-1土的效果最明显.差异显著性检验表明,菌剂处理玉米株高、干物质重与无添加菌剂对照相比差异均达显著水平,但不同菌剂量处理间差异不明显.综合判定菌剂施用量0.4 g·kg-1土对盐碱土理化和生物性状改良效果较好.     

秸秆还田对黑土亚表层微生物群落结构的影响特征及原因分析

为明确切碎秸秆与秸秆颗粒对黑土亚表层土壤微生物群落结构的影响效应,从而评价不同秸秆还田方式对亚表层的培肥效果,该研究于2016—2018年在东北黑土区进行一次性玉米秸秆深埋还田试验,设置切碎秸秆低量(QS1)、切碎秸秆高量(QS5)、秸秆颗粒低量(KL1)与秸秆颗粒高量(KL5)4种秸秆还田处理,并与秸秆不还田(CK)进行对比,于每年玉米收获季对土壤理化指标及微生物菌群结构进行监测。结果表明,1)秸秆还田第1年,切碎秸秆处理显著提高土壤总磷脂脂肪酸含量及真菌摩尔百分数,其高量处理较CK最高增加71.0%和120.5%,而秸秆颗粒处理对细菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的摩尔百分数增幅更显著,其高量处理最高增加41.6%、29.7%和26.3%;还田第2年高量处理显著提高各菌群磷脂脂肪酸含量,且切碎高量处理的真菌摩尔百分数含量显著高于颗粒高量处理21.0%;还田第3年仅高量处理下的菌群结构有显著分异。2)还田初期切碎秸秆处理显著提高真菌:细菌比值,而低量还田则对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌比有提高,随还田时间的增加,高量还田比值提高更显著,利于长期维持生态系统稳定性。3)秸秆高量还田可显著改...     

粉碎与颗粒秸秆高量还田对黑土亚耕层土壤有机碳的提升效应

针对东北黑土亚耕层有机碳匮乏,且秸秆体量大、利用困难的问题,于2015—2018年开展田间定位实验,以秸秆不还田为对照(CK),探究粉碎秸秆(FS)与秸秆颗粒(KL)处理下1倍量(15 t·hm^–2)、3倍量(45 t·hm^–2)、5倍量(75 t·hm^–2)的深埋还田对土壤有机碳含量、有机碳结构以及土壤养分比例的影响,旨在通过"变废为宝"促进黑土地可持续发展。结果表明:1)秸秆还田对20～40 cm土壤亚耕层有机碳提升效果显著,随着秸秆倍量的增加,亚耕层土壤有机碳在2%～20%(1 a)、5%～27%(2 a)、1%～18%(3 a)之间变化,高倍量还田优势显著;秸秆还田2 a土壤有机碳增长率最高,表明还田第2年是有机碳的主要积累时期,且秸秆倍量是影响有机碳变化更重要的因素。2)秸秆还田3 a后,FS5处理的脂化度较高而KL5处理的芳香度较高,粉碎秸秆高量还田更易促进烷基碳链型有机碳合成,而KL5处理易促进芳香烃类有机碳合成。3)高量还田后亚耕层土壤碳氮比与碳磷比增幅大于10%,碳钾比增幅大于20%,且秸秆颗粒还田对养...     

秸秆颗粒化高量还田快速提高土壤有机碳含量及小麦玉米产量

针对黄淮海地区秸秆还田难度大不利于土壤快速培肥的问题,探讨秸秆颗粒化高量还田快速提高土壤有机碳的可行性。采用2a的田间定位试验,设置秸秆不还田(CK)、秸秆颗粒12 000 kg/hm~2(KL1)、秸秆颗粒36 000 kg/hm~2(KL3)、粉碎秸秆12 000 kg/hm~2(FS1)、粉碎秸秆36 000 kg/hm~2(FS3)5种用量30～40 cm还田处理,研究了颗粒化秸秆高、低量还田对土壤有机碳、养分元素比例平衡以及小麦-玉米产量的影响。结果表明,秸秆还田2a内对20～40、40～60 cm土层有机碳含量影响显著,其中FS1提升幅度最低,分别为7.2%(20～40cm)、5.9%(40～60cm),KL3提升幅度最高,分别为12.3%(20～40 cm)、11.1%(40～60 cm)。与粉碎还田相比,秸秆颗粒化还田能在还田1a显著提高土壤有机碳含量,KL3较FS320～40、40～60 cm土壤有机碳分别提高1.7%、1.3%,KL1较FS120～40、40～60 cm分别提高0.8%、0.7%。另外,高量还田具有大幅提高有机碳的优势,FS3较FS1分别提高20～40 cm土壤有机碳1.7%～3.9%、40～60 cm土层有机碳0.7%～3.8%,KL3较KL1分别提高20～40 cm有机碳2.4%～4.7%、40～60 cm土层1.3%～5.1%。秸秆颗粒高量还田(KL3)在各生长季均具有较高的有机碳累积速率,且总体均值最高。秸秆颗粒化高量还田能在一定程度上提高土壤碳氮比(RCN)、碳磷比(RCP)、碳钾比(RCK),促使土壤养分比向高肥力方向转化。该试验中秸秆颗粒化高量还田连续4个生长季增产4.57%、11.40%、10.87%、8.87%,增产效果显著。综上可见,秸秆颗粒36000kg/hm~2深埋还田最有利于黄淮海地区土壤有机碳的提高,在解决土壤"碳饥饿"等问题、保障农业可持续发展上具有重要意义。     

不同食葵品种萌发期耐盐性研究

以食葵品种SH909、RH3146、RH318、DC6009、RH118、135为材料,比较研究不同NaCl浓度(0、0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%、0.60%)处理下的食葵种子萌发期耐盐性.选择种子萌发指标、胚根生长指标与芽期抗逆生理指标进行比较,并对结果利用模糊数学隶属函数法进行综合评价...     

不同母质类型水稻土酶活性及其与理化性质的关系

将选自湖南双季稻区6种典型成土母质发育的水稻土置于长沙市郊同一生态条件下,通过7年定位池栽试验,研究了不同母质类型对土壤酶活性的影响以及酶活性与土壤理化性质之间的关系。结果表明：不同母质类型对土壤蔗糖酶活性的影响达到显著水平(P<0.05),对酸性磷酸酶、脲酶及过氧化氢酶活性的影响达到极显著水平(P<0.01)。主成分分析表明不同母质发育的水稻土酸性磷酸酶及脲酶作为综合评价土壤酶活性的指标要优于蔗糖酶及过氧化氢酶。6种不同母质水稻土土壤酶综合得分排序为：板页岩>河流沉积物>花岗岩>第四纪红土>紫色页岩>石灰岩。相关性分析表明,土壤蔗糖酶活性与有机质、全氮含量呈显著的正相关关系(P<0.05)。脲酶活性与硝态氮、铵态氮含量呈显著的正相关关系(P<0.05),与pH值呈显著的负相关关系(P<0.05)。酸性磷酸酶活性与速效磷含量呈显著正相关关系(P<0.05),与pH值呈显著负相关关系(P<0.05)。     

东北地区粮食生产动态变化及影响因素研究

通过对东北地区粮食生产动态变化的分析,采用CD生产函数和灰色关联分析等方法研究了东北地区粮食生产的主要驱动因子。研究发现：东北地区化肥投入对粮食总产贡献率最大,并呈增强趋势,依次是灌溉,呈减弱趋势,农机总动力贡献率不显著;相关性依次为化肥施用量、农机总动力和有效灌溉面积。在此基础上分析东北地区粮食生产持续高效发展面临的问题、发展趋势和战略选择,提出相应的对策和保障措施。     

甘肃张掖地区不同种植模式需水特征及作物系数分析

根据甘肃张掖2007年田间试验数据,利用Penman-Monteith公式和农田水量平衡法,计算了春小麦、春玉米、马铃薯三种单作种植模式的需水特征和作物系数。结果表明:不同种植模式需水量不同,充分灌溉下,春玉米需水量最大,各种植模式需水模比系数最大值均出现在作物生育后期;从全生育期作物系数平均值来看,春玉米(0.96)>春小麦(0.84)>马铃薯(0.83),作物系数最大值均出现在作物生育中后期,各种植模式作物系数在生育期内明显呈现"单峰"变化趋势。