地膜对农业生产的影响及其污染控制

地膜覆盖具有显著的农业生产效益,可以增温保墒,防虫抑草,扩大作物种植适宜区,从而提高农作物产量和品质,因此在世界范围内尤其是在干旱半干旱地区农田中得到广泛应用。然而,塑料地膜降解速率极其缓慢,加上中国地膜回收工作的开展较为落后,导致大量的塑料碎片残留在农田中,从而造成土壤环境的残膜及微塑料污染。本文基于文献资料、调研和统计数据,就地膜对中国农业生产的影响及其污染防控进行了分析。残膜及微塑料污染会改变土壤理化性质,限制土壤水分和养分运移,并对土壤动植物的生长、发育和繁殖产生危害,改变土壤微生物的丰度和群落结构,损害土壤健康,长此以往会造成作物产量和品质下降,甚至威胁到粮食安全。微塑料存在被植物吸收的可能性,从而通过食物链进入人体,对人体健康产生威胁。此外,微塑料巨大的比表面积使其极容易通过吸附作用成为其他污染物（重金属、农药和抗生素等）的载体,增加污染物的转移富集风险,从而造成土壤生态环境复合污染。中国地膜生产、使用相关标准正在逐步完善,但同发达国家和地区相比仍有一定的差距。中国尚未形成完善可持续的地膜回收体系,农田土壤中的微塑料污染研究仍不够充分,同时针对残膜及微塑料污染防控的政策和法规也有待于进一步完善。因此应进一步借鉴发达国家和地区的经验,结合中国实际情况,因地制宜制定地膜生产、回收相关标准以及残膜和微塑料污染防治的政策法规。     

不同肥力土壤各级微团聚体中主要营养元素含量的变化

为了探讨不同肥力土壤团聚体中主要营养元素含量的变化情况,以我国东部3种地带性土壤(黑土、棕壤和红壤)为研究对象,分别测定了其全量营养元素的含量,并进行了比较分析.结果发现,各营养元素在不同类型土壤中呈地带性分布.由北向南,有机碳、全氮、全磷、全钾、全钙、全镁的含量呈逐渐降低的趋势,全铁、全铝的变化趋势则相反;施用有机肥能明显增加土壤中各种营养元素的含量.无论哪个粒级的微团聚体,有机碳、全氮含量呈北高南低的趋势;钾素的变化呈北高南低分布.除了硅素外,其余营养元素在＜2 μm粒级内富集.对于不同肥力的土壤而言,各营养元素在高肥力土壤中含量较高;在不同肥力的各级团聚体中,也是主要分布在＜2 μm粒级范围内.     

不同施肥处理土壤覆膜后秸秆碳对土壤有机碳的贡献

基于公主岭黑土长期定位试验站,利用13C标记的玉米秸秆进行田间原位培养试验,分析不同施肥处理土壤覆膜后秸秆碳在土壤的转化及其对土壤总有机碳(SOC)的贡献,以期为东北黑土区土壤培肥和碳的固存提供依据。结果表明:裸地土壤添加秸秆后不施肥(CK)与单施化肥(NPK)处理SOC的δ13C值显著高于有机肥配施化肥(MNPK)处理(P<0.05);覆膜土壤添加秸秆第360天SOC的δ13C值为-18.27‰^-17.19‰,且各施肥处理间差异不显著(P>0.05)。覆膜条件下土壤有机碳中秸秆碳(13CSOC)含量显著高于(P<0.05)裸地,尤其在第60天覆膜处理是裸地处理的1~3倍,说明覆膜改善了土壤的水热条件,促进了秸秆碳在土壤中的积累。裸地条件下CK、NPK和MNPK处理秸秆碳对土壤有机碳的贡献率平均分别为1.28%,1.32%和0.46%;覆膜条件下分别为0.81%,1.51%和0.97%。由上可以看出,无机氮、磷和钾养分的供应有利于秸秆碳在土壤的积累,对土壤有机碳库固定起着正反馈作用。     

施肥与覆膜对棕壤Olsen-P剖面分布及动态变化的影响

利用沈阳农业大学长期定位试验站裸地和覆膜的不同施肥处理(不施肥、单施氮肥、有机肥、有机无机肥配施)及其附近不同土地利用方式,探讨了不同施肥处理和覆膜对整个生长季的棕壤Olsen-P剖面(0—100.cm)分布及动态变化的影响。结果表明,耕地棕壤各施肥处理土壤剖面Olsen-P含量均表现为0—20.cm和60—100.cm大于20—60.cm;而自然草地、自然林地棕壤Olsen-P含量则随深度加深(0—100.cm)而逐渐增多。施用有机肥或有机无机肥配施处理的Olsen-P含量在60.cm土层以上均远大于不施肥或单施氮肥处理;覆膜后不施肥、有机肥、有机无机肥配施处理土壤0—40.cm土层的Olsen-P含量略有降低(0—20.cm土层有机肥处理除外),但差异未达到显著水平。说明施有机肥或有机无机肥配施,是补充土壤Olsen-P的有效措施;但施肥时应深施以补充表层以下土壤Olsen-P含量。覆膜未对本研究的棕壤Olsen-P含量产生显著的负面影响。     

温室气体排放与土壤理化性质的关系研究进展

根据国内外研究温室气体的献资料，综合分析了土壤理化性质对3种主要温室气体(CO2，CH4，N2O）排放影响的研究进展情况。影响温室气体排放的土壤理化性质主要是土壤有机质、质地、温度、湿度或Eh、pH。因此，深入而全面的研究土壤CO2、CH4、N2O排放与土壤理化性质之间的数量关系，尤其是与土壤基础物质之间的关系，估计土壤CO2、CH4、N2O的排放总量，初步提出区域性的温室气体减排方案是将来的主要研究方向。     

长期地膜覆盖和施肥条件下玉米生物产量及其构成的变化研究

通过对连续18年的棕壤长期定位试验研究表明:长期地膜覆盖和施肥后使玉米生物产量和经济产量比对照显著增加。地膜覆盖比裸地栽培有更显著的增产作用,但当地膜覆盖到一定年限后生物产量和经济产量开始呈现下降趋势。各肥料处理表现为施有机肥比施氮肥效果要好,有机肥与氮肥搭配(1∶1)施用比单一施用氮肥要好。肥料施用量加倍后多数处理间产量增加显著。长期地膜覆盖和施肥后增加了玉米的茎、叶、穗轴和根的干物重,而覆盖一定年限后根系干物重却开始显著降低,长期地膜覆盖和施肥提高了子粒占全株总生物量的比例,而降低了根系占全株总生物量的比例。     

氯化钠胁迫对甜菜幼苗生长、叶绿素含量和硝酸还原酶活性的影响

耐盐性不同的6个甜菜品种(系)幼苗在氯化钠浓度为280 mmol/L的营养液中生长16d,对一些生长指标、叶片叶绿素含量和硝酸还原酶(NRA)活性做了分析测定。结果:在氯化钠胁迫下,品种甜七和品系P4、P9、P10、P11、P25幼苗干物质积累量减少,叶面积缩小,叶片增厚,叶片NRA活性降低,叶片叶绿素含量却没有降低。与品种甜七和品系P4、P9比较,品系P10、P11、P25幼苗干物质积累量减少较低,幼苗的相对生长量高,盐害指数较低,叶面积的绝对值和相对值都较大,叶片较薄,叶片NRA降低量较小,说明品系P10、P11、P25耐盐性较强。     

氢氧稳定同位素技术在土壤水研究上的应用进展

土壤水是水资源的重要组成部分,是连接自然界水循环的重要环节;一个地区的土壤水资源状况与当地作物生产、生态环境质量以及社会经济发展息息相关。应用稳定氢、氧同位素技术可从宏观和微观的结合上把握土壤水循环过程,阐明其相关机理;近年来这一技术有了长足进步,正在逐渐发展成为研究土壤水循环特别是探究土壤水分运移和转化规律的有效手段。在简述土壤水氢、氧同位素基本知识的基础上,从水的地球化学循环原理出发,讨论影响土壤水氢、氧同位素富集的因素,着重介绍了土壤水循环研究中的同位素技术的要点和特点,并对这一研究领域未来的发展进行了展望。