土壤菲多次叠加污染对蚯蚓的毒性效应

采用多次叠加污染的方式模拟菲(Phenanthrene,Phe)在土壤中逐步累积的过程,分析在不同老化阶段(1、7、14、28和56 d)土壤Phe的生物有效性特征,及其对蚯蚓体腔细胞酶活性、染色体和溶酶体膜的毒性效应。结果表明:随着土壤培养时间的延长,土壤中Phe有效含量、蚯蚓体内Phe富集量、蚯蚓体腔细胞超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量以及微核率均呈前期(1~28 d)下降较快,后期(29~56 d)下降速率逐渐减小的趋势,中性红保留时间呈逐渐升高的趋势,表明随着培养时间的延长,Phe对蚯蚓的毒性效应逐渐减小。土壤Phe有效含量与蚯蚓体内Phe富集量、SOD和POD酶活性、MDA含量、微核率和中性红保留时间均呈极显著相关(p0.01),决定系数(R2)分别为0.887 9、0.893 4、0.870 9、0.930 5、0.893 3和0.885 1。在1~56 d老化时间内,多次叠加污染土壤中Phe有效含量和蚯蚓体内Phe富集量分别较一次污染低23.19%~50.15%和12.64%~57.89%;蚯蚓体腔细胞SOD和POD酶活性分别较一次污染低3.40%~47.24%和6.49%~38.02%;MDA含量比一次污染低1.30%~57.82%;微核率较一次污染低12.48%~22.99%;中性红保留时间较一次污染高1.35%~13.97%,这表明土壤Phe多次叠加污染对蚯蚓体腔细胞的毒性效应低于一次污染。     

包膜缓释肥料养分释放特性评价及快速测定方法研究

不同缓释肥料养分释放期有较大差异,一般为2~9个月或更长,因此建立一个快速测定和评价其养分释放期的方法和手段尤为重要。根据菲克定律和质量守恒定律结合数学与物理计算方法建立了快速预测包膜肥料缓释过程的数学模型,该模型也提供了一种解决扩散类机制过程的处理方法。同时,本研究还对3种不同包膜缓释肥料利用25℃浸提法进行测定,应用100℃快速浸提法测定的结果与之拟合,并对拟合方程进行评价和检验。在此基础上,还对100℃快速浸提液进行了电导率法的测定。结果表明:(1)该模型能有效地预测出在扩散机制下包膜缓释肥的养分释放情况,拟合相关系数R~2分别为0.9997、0.9978和0.9994。(2)3种不同包膜的缓释肥料在100℃的快速浸提结果与25℃浸提结果的拟合回归方程的拟合度均达到极显著水平,在25℃释放期为2~6个月的包膜缓释肥在100℃下快速浸提只需8~48 h就可初步测定出养分释放期;在25℃释放期为2个月的缓释肥料,100℃快速测定的养分释放期最大误差为3 d(1.12%);缓释期为6个月的最大误差为8 d(4.44%)。(3)100℃电导率法能在较短时间内准确预测出缓释肥料的养分释放率,其对释放期为6个月的包膜肥料预测值最大误差为10 d(5.60%)。     

育秧基质配施腐植酸对水稻秧苗素质及产量的影响

通过田间秧盘育秧试验,以徽两优882为供试材料,研究水稻育秧基质与腐植酸配施对机插秧幼苗素质、养分吸收特性及水稻产量的影响,为水稻高产栽培提供理论依据。水稻育秧基质以腐熟秸秆、腐熟稻壳、蛭石和干细土按体积3∶2∶2∶3配成。试验共设置不施肥(CK)、单施腐植酸(HA)、缺氮施肥(PK)、配施氮磷钾肥(NPK)和腐植酸优化施肥(HNPK)5个处理。秧苗株高、地上部干物质量、根系形态和植株养分吸收量均随播种时间的延长呈先快速增加后缓慢增加的趋势。NPK和HNPK处理所育秧苗地上部生长特征、根系形态和植株养分吸收量在育秧10 d后显著优于CK处理(P<0.05)。在相同施肥量条件下,HNPK处理所育水稻秧苗在秧龄20 d时秧苗壮苗指数比NPK处理提高8.62%;水稻植株氮、磷和钾净吸收量分别比NPK处理提高3.65%～13.12%、3.76%～16.06%和4.22%～13.12%,以上指标均在秧龄15 d时达显著性差异水平(P<0.05)。HNPK处理的水稻有效穗数和每穗总粒数比NPK处理分别高2.63%和1.19%,水稻产量增加4.30%,表现出显著差异(P<0.05)。综上所述,水稻育秧基质配施氮磷钾肥和腐植酸均能提高秧苗素质和养分吸收累积量,增加水稻有效穗数和     

小麦苗期氮素吸收利用效率差异及聚类分析

【目的】氮肥过量施用,不仅造成氮素大量流失,还增加了农业生产成本,对生态环境带来了巨大的威胁。筛选和培育氮高效小麦品种是提高氮肥利用率、 降低环境污染风险的有效途径。本文通过对44个小麦品种苗期性状的考察,初步筛选出具有氮高效潜力的小麦品种。【方法】利用循环营养液培养方法,研究了安徽省44个小麦品种(系)在正常氮(5 mmol/L)和高氮(45 mmol/L)条件下苗期氮素吸收利用效率的差异。采用隶属函数法将评价指标数据进行标准化,区间为[0,1];而后采用客观赋权法将标准化后的数据整合成一个无量纲的综合值,最后基于综合值运用最短距离法、 欧氏距离平方聚类分析方法,将44个小麦品种划分成不同的氮效率类型。【结果】在两种供氮水平下,不同小麦品种的茎叶干重、 根干重、 叶面积、 茎叶氮累积量和根氮累积量存在显著性差异,其变异系数分别在27.9%～33.7%和21.5%～32.8%之间,可作为小麦苗期氮效率的评价指标。小麦苗期氮效率综合值在正常氮和高氮水平下分别在0.053～0.920和0.001～0.853之间,其中鉴76在正常氮和高氮条件下的氮效率综合值均大于80%。通过隶属函数氮效率综合值及其聚类分析,将44个供试小麦品种分为氮高效型、 氮中效型和氮低效型三类;其中扬麦16和鉴76在正常氮和高氮条件下均表现为高效型,皖麦68、 F60501-4、 鉴62和安农1026只在高氮条件下表现为高效型。氮高效型、 氮中效型、 氮低效型小麦品种在正常供氮和高氮条件下分别占供试品种总数的4.54%、 54.55%、 40.91%和13.63%、 38.64、 47.73%。【结论】在正常供氮和高氮条件下,44个供试小麦品种的茎叶氮累积量、 茎叶干重、 根部氮累积量、 根部干重和叶面积存在显著性差异,可以作为小麦苗期氮效率评价指标;初步确定扬麦16和鉴76为正常供氮和高氮条件下的氮高效型品种,皖麦68、 F60501-4、 鉴62和安农1026 为高氮条件下的氮高效型品种。     

秸秆还田配施腐熟剂对水稻产量及钾肥利用率的影响

为探明秸秆还田配施腐熟剂对水稻产量及钾素利用率的影响,提高秸秆还田利用效率。通过田间试验,对比分析了4个处理[配方施肥无钾肥对照(N-P_2O_5-K_2O=270-90-0 kg·hm~(-2))+秸秆不还田+不施用腐熟剂(T1)、配方施肥(N-P_2O_5-K_2O=270-90-135 kg·hm~(-2))+秸秆不还田+不施用腐熟剂(T2)、配方施肥(N-P_2O_5-K_2O=270-90-135 kg·hm~(-2))+秸秆还田+不施用腐熟剂(T3)和配方施肥(N-P_2O_5-K_2O=270-90-135 kg·hm~(-2))+秸秆还田+腐熟剂(T4)]的水稻钾素吸收累积量、水稻产量及钾素利用效率。结果表明:(1)与配方施肥相比,秸秆还田处理使水稻抽穗期钾素总累积量和净吸收量分别提高了15.3%和13.9%(P0.05);水稻成熟期钾素含量提高了5.5%,钾素总累积量和净吸收量分别提高了21.5%和50%;(2)在相同的施钾水平下,秸秆还田与秸秆还田配施腐熟剂处理对水稻均有显著的增产效果,产量增量分别为649.7和1 110.5kg·hm~(-2),增幅分别为6.4%和10.4%;(3)秸秆还田配施腐熟剂处理的钾肥贡献率、农学利用率、偏生产力和吸收利用率较配方施肥分别比对照提高了9.2%、45.5%、10.4%和39.0%(P0.05)。可见,秸秆还田配施腐熟剂可增加水稻钾素吸收量,提高钾肥利用效率,实现增产效果。     

磷肥后移与减量对水稻磷素利用效率的影响

为研究磷肥后移及磷肥减量对水稻产量和磷肥利用率的影响,采用田间试验,通过对比分析配方施肥与磷肥后移及减量条件下水稻磷素吸收累积量、利用效率及产量的差异。结果表明:在相同的施磷水平下,与磷肥全部基施处理相比,磷肥后移30%处理(m_(基肥)∶m_(穗肥)=7∶3)使水稻成熟期磷素含量提高了4.3%,磷素总累积量和净累积量分别提高了12%和25.6%,磷肥贡献率、农学利用率、偏生产力和吸收利用率提高了27.7%、33.6%、8.2%和27.3%,水稻产量提高了8.2%;而磷肥减量30%后移30%处理和磷肥减量50%后移30%处理的水稻产量则分别减少了1.8%和6.5%,但皆差异性不显著(P0.05)。配方施肥条件下,磷肥适当后移可增加水稻生育后期磷素含量、净吸收量和磷素累积量,提高水稻产量和磷肥利用效率;磷肥适当减量可维持水稻正常产量。     

尿素与缓释尿素配施添加DMPP对砂姜黑土氮素转化的影响

研究尿素与缓释尿素配施添加硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸（DMPP）对砂姜黑土氮素转化的影响，为田间速效与缓释氮的合理配施提供理论依据。采用室内恒温、恒湿培养试验方法，试验设不施肥（CK）、单施尿素（N）、单施缓释尿素（S）、60%尿素+40%缓释尿素（NS）、尿素+DMPP（ND）、缓释尿素+DMPP（SD）、60%尿素+40%缓释尿素+DMPP（NSD）共七个处理，通过测定不同处理土壤中不同形态氮素含量，探究添加DMPP在单施尿素、单施缓释尿素及尿素与缓释尿素配施上对土壤氮素转化的不同影响。ND处理在培养第1~35 d内铵态氮含量均显著高于N处理（P<0.05），并有效延缓了铵态氮向硝态氮转化的时间。SD处理较之S处理在显著提高土壤中铵态氮含量的同时（P<0.05），也能有效抑制硝化作用，其硝化抑制有效作用时间在49 d左右，并且在此期间内能降低表观硝化率，提高硝化抑制率。与NS处理相比，NSD处理不仅能够显著提高土壤铵态氮含量（P<0.05），使铵态氮半衰期延长至18.6 d，硝化抑制率显著提高（P<0.05），表观硝化作用有效抑制时间延长了32 d左右。综合分析表明，尿素与缓释尿素配施添加DMPP在抑制氨氧化作用中效果明显，显著提高硝化抑制率（P<0.05），降低表观硝化率，有效延长了铵态氮在土壤中停留的时间，该措施为有效阻控农田氮素损失提供了科学依据。