湖北省不同地区水稻土对几种养分的吸附能力研究

对湖北省4个不同地区典型水稻土的磷(P)、钾(K)、硫(S)、硼(B)、锌(Zn)的吸附能力进行了研究。4种水稻土对P的吸收能力大小顺序为:洪湖市油-稻两熟区近代河流冲积物母质发育的水稻土(4#土)>襄樊市麦-稻两熟区Q3母质发育的水稻土(3#土)>荆门油-稻两熟区Q3母质发育的水稻土(2#土)>蕲春县油-稻-稻三熟制区花岗片麻岩母质发育的水稻土(1#土);对K的吸收能力大小顺序为:3#>4#>1#>2#;对S的吸收能力大小顺序为:3#>2#>4#>1#;对Zn的吸收能力大小顺序为:3#>4#>2#>1#;对B的吸收能力大小顺序为:3#>4#>1#>2#。田间养分管理策略应根据不同地区土壤对养分的吸附能力大小进行相应调整。     

稻田转为菜地初始阶段温室气体排放特征

【目的】近年来,随着我国社会经济的快速发展和人们生活水平的提高及膳食结构的改善,越来越多的稻田被转为蔬菜种植,影响了土壤碳氮转化过程及其引起的温室气体排放。因此有必要探究稻田转为蔬菜种植,特别是该土地利用方式转变初始阶段的温室气体（CH₄和N₂O）排放特征及其关键影响因素。【方法】试验选取了长期种植水稻的双季稻田,将其中一部分转为蔬菜种植,另一部分继续种植水稻,每个处理设置了3个重复,按照当地常规模式进行管理。采用静态暗箱—气相色谱法连续3年进行田间原位观测,比较分析稻田和由稻田转变的菜地CH₄和N₂O排放特征及其年际变化差异,明确稻田转为菜地初始阶段CH₄和N₂O排放的关键影响因素。【结果】稻田是重要的CH₄排放源,其第一年的排放强度（183.91 kg CH₄-C·hm^-2?a^-1）明显低于后续两年（241.56—371.50 kg CH₄-C·hm^-2?a^-1）,这主要归功于后两年降雨量的增加引起了土壤水分含量的升高。稻田转为菜地显著减少了CH₄排放,减少量相当于稻田CH₄年累积排放量的83%—100%。菜地第一年的CH₄累积排放量（31.22 kg CH₄-C·hm^-2）显著高于第二年（0.45 kg CH₄-C·hm^-2）和第三年（0.89 kg CH₄-C·hm^-2）,表明稻田转菜地对CH₄排放的影响具有时间滞后效应。稻田是弱的N₂O排放源（1.35—3.49 kg N₂O-N·hm^-2?a^-1）,其转为菜地显著增强了N₂O排放。菜地第一年的N₂O累积排放量（95.12 kg N₂O-N·hm^-2）显著高于第二年（38.28 kg N₂O-N?hm^-2）和第三年（40.07 kg N₂O-N·hm^-2）。菜地土壤异养呼吸对N₂O排放的影响在第一年明显高于第二、三年,表明稻田转为蔬菜种植的第一年,有机质矿化对N₂O排放有重要贡献。在100年尺度CO₂当量下,稻田转为蔬菜种植第一和第二年的综合增温潜势（GWP）相对于稻田分别显著增加了390%和98%,主要是由于增加的N₂O增温潜势超过了减少的CH₄增温潜势。但是,稻田转为菜地的第三年,菜地的GWP（(16.72±3.25) Mg CO₂-eq·hm^-2）与稻田（(14.84±1.39) Mg CO₂-eq·hm^-2）相比无显著差异,主要是由于减少的CH₄ 增温潜势完全抵消了增加的N₂O增温潜势。这些研究结果表明稻田转菜地对GWP的影响主要集中在该土地利用方式转变的第一年。【结论】稻田转为菜地显著减少了CH₄排放,增加了N₂O排放,增强了菜地第一和第二年的综合增温潜势。有机质矿化过程对新转菜地第一年较高的N₂O排放有重要贡献。这些研究结果表明了评价土地利用方式转变初始阶段温室气体排放特征的重要性,便于及时采取有效管理措施缓解温室气体排放,实现环境友好型农业可持续生产。     

不同植被下黏质红壤水分特征曲线研究

为分析不同植被下黏质红壤的持水、释水及孔隙特性,用离心机法测定了鄂南一个典型红壤坡地的8种植被地块(3种树龄的杉树、茶树、红叶石楠、无患子、油菜、桂花树)4个深度(20、40、60、90 cm)的土壤水分特征曲线,进而计算了土壤不同孔隙度,用Van Genuchten模型(VG模型)拟合水分特征曲线数据,同时获得土壤比水容量曲线。结果表明:①VG模型能够较好地拟合黏质红壤的水分特征曲线,决定系数R~2在0.981 4～0.999 4之间;②土壤持水能力的变化主要出现在低于500 kPa的土壤水吸力范围内,土壤释水过程大多发生在低吸力范围内(0～500 kPa)。试验坡地的土壤总孔隙度是40.4%～47.0%,其中毛管孔隙度约为39.2%,而有效孔隙度仅为15.0%左右,因此土壤水分有效性整体较差;③持水能力最好的是茶树、大杉树和小杉树3个地块,多数地块的表层土壤较深层土壤有更好的排水能力,但深层土壤的持水能力强于表层土壤。研究坡地的土壤虽然属于同一种类型土壤,但不同植被、不同深度的土壤持水能力、释水特性及水分有效性存在一定差异,在分析红壤坡地水分动态分布规律时应考虑在内。     

不同磷水平下接种解磷菌剂对生菜促生效应及土壤磷素形态的影响

通过盆栽试验研究了在4种不同施磷水平下施用解磷菌剂对生菜(Lactucas sativa L. var. ramosa Hort.)促生效应及土壤磷素形态的影响。结果表明,在土壤缺磷情况下,施用解磷菌剂能提高生菜叶和根的鲜重和干重,提高叶片净光合速率和蒸腾速率,增加植株磷素吸收量,提高生菜的品质和产量,并能减少土壤中全磷含量的积累,促进土壤有效磷的释放和土壤库中有效磷的积累。在土壤磷素丰富的情况下,施用解磷菌剂对生菜的生长和土壤磷素营养促进作用较弱。土壤添加磷肥量为0.375 g/kg,解磷菌剂对生菜的促生效应和土壤磷素释放效果最佳。解磷菌剂的应用不仅能减少农田土壤磷素的流失,减轻农田土壤磷面源污染的风险,还能为蔬菜生产保质保量,达到收益最大化。     

油菜秸秆饲料化潜力及展望

为了研究油菜秸秆饲料化利用技术,综述了国内外近30年对油菜秸秆的研究,发现油菜秸秆粗脂肪和粗蛋白含量较高,饲用潜力大,但油菜秸秆因其木质化程度高、适口性差在实际生产中难以饲喂而存在大量丢弃、焚烧的情况。有关油菜秸秆饲料化技术的研究还存在不足,油菜秸秆饲用的限制因素难以得到解决,因此,今后还需研究如何改善油菜秸秆的适口性以增加动物的采食量,提高油菜秸秆的利用效率。本研究从油菜秸秆的饲用潜力出发,探讨了限制油菜秸秆饲用的因素,综述了目前已有的氨化、青贮、微贮等油菜秸秆饲料化技术,分析了不同技术的优缺点,并进一步提出了未来油菜秸秆饲料化有可能的研究方向。     

不同硼效率油菜品种细胞壁果胶硼的结合位点

用果胶酶水解油菜上部叶细胞壁中提取的果胶，用二乙氨乙基(DEAE)—琼脂糖(Sepharose)色谱柱层析分离含硼化合物，研究硼在不同硼效率甘蓝型油菜品种(Brussica na pus)细胞壁果胶中的结合位点。结果表明：硼在不同油菜品种、不同提取剂提取的果胶酶解液中均只有1个色谱峰，该峰与鼠李半乳糖醛酸聚糖-Ⅱ(RG-Ⅱ)的特种糖残基-3-脱氧-D-甘露-2-辛酮糖酸(KDO)色谱峰重合，所有酶解液中硼和KDO出峰的位置基本相同，只是峰的高低不同，证明RG-Ⅱ可能是硼在油菜细胞壁中的唯一结合位点，RG-Ⅱ在不同油菜品种细胞壁中的结构基本相同，但含量不同。     

长期不同施肥稻田土壤的氮素形态及矿化作用特征

利用稻田长期定位试验点的土壤样品,研究不同施肥稻田土壤的氮素形态及矿化作用特征.采用酸水解-蒸馏法测定土壤酸解总氮(TAHN)及其各组分含量;淹水密闭培养法测定土壤净矿化氮量(NMN).结果表明:①稻田土壤TAHN是全氮(TN)的主体(64%～73%),各施肥处理均显著提高其含量.单施无机肥处理对微生物量氮(MBN)、氨基酸氮(AAN)、酸解铵态氮(AN)、氨基糖氮(ASN)和酸解未知氮(HUN)的含量影响不大;无机配施有机肥显著提高各形态氮的含量;无机配施秸秆处理显著提高MBN、AAN、AN的含量.②14周的淹水密闭培养中,各施肥处理土壤NMN均随培养时间的延长而逐渐增加,矿化速率于培养3、4周后分别达到最大值.无机配施有机肥或秸秆处理土壤氮的矿化量、矿化率及矿化速率均高于单施无机肥处理.③相关性分析表明:土壤NMN与TN、TAHN、MBN存在极显著正相关关系;NMN与TAHN中各组分均存在正相关关系.进一步作多元回归分析表明:随着土壤氮矿化作用的增强,AAN和HUN的贡献增大,MBN对氮矿化也有重要的贡献.     

微波辅助硫酸水解肉骨粉的工艺条件优化

为充分利用病死动物尸体资源,以病死畜禽经高温发酵法无害化所得肉骨粉为原料,经萃取剂去除油脂后,分别在无微波和有微波辅助下经硫酸水解获得含氨基酸水解液,筛选水解最优条件,并进行最优条件下水解前后物料中大中微量植物营养元素及重金属元素的物料平衡及其在水解产物中的分布分析。结果显示：最佳萃取剂为正己烷,在固液比1∶10,油脂萃取率达100%,萃取剂回收率达97.06%;常规硫酸水解肉骨粉最佳条件为：硫酸浓度5 mol/L、固液比1∶4、温度90 ℃、水解时间7 h,此时水解液中总氮的转化率为93.42%,氨基酸态氮转化率为42.63%;微波辅助硫酸水解肉骨粉的最佳条件为：微波功率 550 W、硫酸浓度5.0 mol/L、水解时间60 min,此时水解液中总氮的转化率为90.12%,氨基酸态氮转化率为82.13%;2种工艺在最佳条件下,各元素在水解液相和固相残渣的分布差异不大,其中N、P、K、Fe、Cu、Zn元素有66%~93%分布在水解液中,Ca、Mg、Mn元素32%以上分布在残渣中,而重金属元素Pb、Cr、Cd超过58%进入水解液,但未超出相关肥料产品农业行业标准限值。结果表明,微波辅助显著提高水解液中氨基酸态氮转化率并缩短水解时间,大、中、微量植物营养元素大部分进入液相,在制作氨基酸水解液方面具有明显的优越性。