石河子灰漠土硼素生物有效性影响因素研究

[目的]研究新疆灰漠土硼的生物有效性,为揭示灰漠土地区土壤硼生物有效性的影响因素提供依据。[方法]通过田间小区试验、野外土壤调查及分析进行研究。[结果]标杂Al较新陆早26对硼吸收量多1．48倍,随着灌水量的增加,植株体内硼含量增加;随着施用磷量增加,植株对于硼的吸收量增加;土壤有机质越高,硼有效性越低;电导率〈0．7mS／cm或者pH值在8．1～8．5的灰漠土,有效硼含量低于临界指标。[结论]灰漠土硼生物有效性受多种因素的影响,同类作物不同基因类型会影响土壤硼的生物有效性,高产品种对硼的需求量较大;灌水量越大,施磷量越高,灰漠土土壤硼的生物有效性越好;有机质会降低硼生物有效性。     

棉花高产水氮耦合效应研究

[目的]研究水肥耦合效应对棉花生长的影响,探讨棉花最佳水氮配比.[方法]通过田间试验,设置9个水氮处理组合,研究灌水量、施肥量与棉花产量的回归方程.[结果]膜下滴灌水氮效应与产量的方程为Y=-10 558.6+2.933 N+7.16 W-0.000 202 W×N-0.004 01 N2-0.000 775 W2,水氮耦合效应与棉花经济效益的方程为Y=-50 682+10.167 N+34.21 W-0.009 696 W×N-0.019 24 N2-0.003 72 W2;通过方程计算得到棉花的理论最高产量为6 279 kg/hm2,施氮量和灌水量分别为246 kg/hm2和4 588.5 m3/hm2;棉花的理论最高经济效益为28 402.5元/hm2,施氮量和灌水量分别为149.25 kg/hm2和4 578.8 m3/hm2;在新疆膜下滴灌栽培条件下,棉花生产最低需水量为1 842 m3/hm2.[结论]棉花滴灌条件下,合理的灌水和施肥组合可以获得高产,提高经济效益.     

滴灌条件下不同盐生植物对盐渍化土壤的脱盐效果研究

[目的]研究滴灌条件下种植盐生植物对盐渍化土壤的脱盐效果.[方法]在滴灌条件下种植盐生植物海蓬子和盐地碱蓬.[结果]盐生植物对耕作层土壤特别是0 ～ 20 cm土壤盐分影响显著,可有效降低土壤总盐含量以及盐分离子Na+、Cl-和K+浓度,但对土壤pH值影响不明显.种植盐地碱蓬的土壤总盐量下降幅度要高于海蓬子;种植盐地碱蓬土壤Na+、K+的含量下降较明显,而种植海蓬子土壤的Cl-含量明显降低.[结论]滴灌抑盐+生物脱盐模式在改良盐渍化土壤中效果明显,盐地碱蓬可作为较理想的脱盐植物,对于盐渍化土壤的开发利用具有一定的指导意义.     

捡拾方式对绿洲棉田地膜残留和棉花产量的影响

为研究不同捡拾方式对绿洲棉田地膜残留量和棉花产量的影响,2016—2018年开展田间定位试验,设不捡拾、部分捡拾和彻底捡拾地膜3个捡拾方式处理。结果表明：捡拾后0~30 cm土壤地膜残留量明显减少,彻底捡拾处理减少量多于部分捡拾处理,0~20 cm残膜量增减占总增减量的57.1%~80.0%,连续3 a棉花产量高低依次是彻底捡拾、部分捡拾、不捡拾处理。研究表明,土壤地膜残留量存在“危害阈值”,超过阈值后棉花产量迅速大幅降低。每年进行多次残膜回收并持续若干年,能遏制棉田地膜残留或根除土壤残留地膜。     

氮肥减施对滴灌棉田NH3挥发及棉花养分吸收和产量的影响

【目的】 研究氮肥减施对滴灌棉田NH₃挥发及养分利用和产量的影响。【方法】 采用田间试验,设置5个处理:(1)对照(不施氮肥,CK),(2)常规化肥(习惯施氮300 kg/hm²,T₃₀₀),(3)常规化肥减氮20%(240 kg/hm²,T₂₄₀),(4)酸性液体肥减氮20%(240 kg/hm²,L₂₄₀),(5)酸性液体肥减氮35%(200 kg/hm²,L₂₀₀)。【结果】 减氮处理(T₂₄₀、L₂₄₀、L₂₀₀)土壤NH₃挥发损失较T₃₀₀处理分别降低31.1%、73.4%、78.8%。在同一减氮水平下,L₂₄₀处理NH₃挥发累积量较T₂₄₀处理降低61.4%。T₂₄₀和L₂₄₀处理氮素吸收量显著优于T₃₀₀处理,较T₃₀₀处理分别增加了9.1%和12.6%。L₂₄₀处理棉花磷素吸收量最高,较其它处理提高了11.7%~17.7%。T₂₄₀和L₂₄₀处理棉花产量显著高于T₃₀₀处理,分别增加9.6%和12.6%。与T₃₀₀处理相比,各减氮处理均可提高棉花氮肥利用率,其中氮肥表观利用率增加20.1%~24.9%。【结论】 酸性液体肥减氮20%显著降低滴灌棉田土壤NH₃挥发损失,促进棉花氮磷素养分吸收,提高棉花产量和氮肥利用率。     

膜下滴灌棉花氮磷肥料施用效果研究

氮肥随水施用可显著提高棉花单株铃数、单铃重和籽棉产量,促进棉花对氮、磷素的吸收,尤其在壤土棉田的效果较明显。随水施用磷肥对棉花单株铃数影响不大,籽棉产量较不施磷肥处理提高8.80～17.40%,其在壤土棉田上的增产效果优于粘土棉田。磷肥随水滴施可提高氮、磷肥料利用率,与基施相比氮肥利用率提高4.85～12.34%,磷肥利用率提高36.75～45.88%,且在壤土棉田上的施用效果优于粘土棉田。     

多点肥料效应函数方程分类与土壤养分相关性研究

采用主成分分析方法对多点动态肥料试验聚类分析结果与土壤养分间的关系进行了研究。结果表明,土壤氮素状况是分类的第一主因子,磷素状况是第二主因子,有机质含量是第三主因子。确定类肥料效应函数应用范围的主要依据是土壤碱解氮和全氮含量,其次是土壤有效磷含量,再次是土壤有机质含量。     

滴灌精准施肥装置棉田施氮配肥能力研究

在SPAD营养诊断氮素施肥模型基础上,确定滴灌棉花不同生育期的最佳施氮量;结合单次灌溉时间、轮灌区面积的相关研究,确定不同规格配肥盘的配肥时间。通过对比配肥盘单位时间配肥量与施肥量之间的关系,确定滴灌精准施肥装置的施氮配肥能力。结果表明:滴灌棉田单位时间施肥量只与单井出水量Q和特定棉花生育时期的施氮量Nd有关。该装置100、200、300 g 3个规格配肥盘无论在任何单井出水量情况下,都无法满足棉花全生育期追施氮肥的需要,400 g与500 g规格的配肥盘也只能满足特定单井出水量条件下的棉花追氮任务,并在此基础上对装置的优化与改进进行了阐述。     

石河子垦区耕地土壤重金属调查及评价研究

[目的]调查及评价石河子垦区耕地土壤8种重金属含量,为发展绿色农业产业和土壤质量建设提供基础数据及科学依据.[方法]以国家土壤环境质量二级标准和新疆土壤背景值为标准,应用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、潜在生态危害指数法对研究区土壤重金属环境质量进行评价.[结果]研究区土壤重金属的平均含量均低于国家土壤环境质量二级标准;Cd和Hg含量分别为新疆土壤背景值的4.3和4.7倍,积累最明显.Hg和As表现出明显的异源特征.依据国家土壤环境质量二级标准,研究区土壤重金属综合污染指数为0.68,属清洁(安全);但以新疆土壤背景值为评价标准,综合污染指数平均为4.21,已达到了重度污染水平;垦区土壤重金属含量总体处于较高潜在生态风险水平.[结论]研究区依然能够满足绿色农业生产发展的要求,但土壤重金属出现了明显的富集现象,应引起重视.     

长期咸水滴灌对土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

为探讨长期咸水滴灌对棉田土壤氨氧化细菌（AOA）和氨氧化古菌（AOB）的丰度和群落结构的影响,于2018年采集已经过10年咸水滴灌的棉田土壤,通过实时荧光定量PCR和高通量测序技术测定土壤AOA和AOB的丰度和群落结构。试验设3个灌溉水盐度水平：0.35、4.61 dS·m^-1和8.04 dS·m^-1（分别代表淡水、微咸水和咸水）。结果表明：微咸水、咸水灌溉显著降低土壤NO₃^--N含量和潜在硝化势（PNR）,但显著增加土壤盐分和NH₄⁺-N含量。不同处理AOA和AOB的amoA基因拷贝数分别为2.2×10⁶~3.6×10⁶copies·g^-1和1.9×10⁵~3.2×10⁵ copies·g^-1干土;微咸水、咸水处理AOA和AOB amoA基因拷贝数均显著低于淡水处理,且微咸水处理显著降低AOA/AOB。PNR与AOA丰度（P<0.001）和AOB丰度（P<0.001）均呈显著正相关关系。此外,不同灌溉水盐度下AOA群落操作分类单元（OTUs）的数量大于AOB,微咸水、咸水灌溉显著降低AOB群落的OTUs。与淡水处理相比,咸水、微咸水处理显著增加AOA群落的香农指数,咸水处理显著降低AOB群落的香农指数。AOA和AOB群落的优势类群分别为Candidatus Nitrosocaldus和Nitrosospira;咸水、微咸水处理抑制AOA群落的Betaproteobacteria生长,而咸水处理中Candidatus Nitrosocaldus显著高于淡水和微咸水处理。AOB群落中Nitrosomonas的相对丰度随着灌溉水盐度的增加而显著降低。LEf Se分析显示,AOA在咸水灌溉下仅有1个差异物种,而AOB在微咸水灌溉时有5个差异物种。冗余分析结果显示：AOA群落结构的改变与土壤NO₃^--N、pH和盐度的变化密切相关,而AOB群落结构的改变仅与NO₃^--N和pH显著相关。盐分是影响氨氧化微生物生长及群落结构的主导因素,AOA和AOB共同参与土壤硝化作用,淡水、微咸水灌溉条件下AOB可能是硝化作用主导微生物种群,而咸水灌溉条件下AOA可能是主导微生物种群。