自生固氮菌对土壤钾的活化作用

以土壤为钾源,通过液培试验研究了5株自生固氮菌(Azotobacter sp.)对土壤钾的活化作用。结果表明,自生固氮菌能分泌大量的氢离子,大幅度降低培养液p H,使氢离子浓度提高40倍以上。自生固氮菌分泌有机酸的种类与数量因菌株不同而异,这些有机酸包括甲酸、乙酸、草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乳酸等。其中,全部供试菌株均能分泌草酸和苹果酸。在自生固氮菌的培养液中,钾浓度显著高于未接种的培养液,但土壤矿物结构钾则显著降低。由于土壤是培养液钾的唯一来源,说明自生固氮菌可促进土壤矿物钾溶解。相关分析表明,土壤矿物结构钾与自生固氮菌的有机酸分泌总量呈显著负相关(r=-0.845*,n=6),与培养液p H呈显著正相关(r=0.702*,n=6),说明自生固氮菌分泌的有机酸和氢离子可能溶解土壤矿物钾。考虑到自生固氮菌的草酸分泌量最大,络合钙、镁、铁、铝的能力最强,且与有机酸分泌总量呈极显著正相关(r=0.990**,n=6),推测草酸的分泌在活化土壤无效钾的过程中起重要作用。接种自生固氮菌显著降低土壤无效钾,活化能力因菌株不同而异,其原因可能与有机酸分泌的数量和种类有关。     

紫色丘陵区坡耕地生物埂土壤结构特征及其对入渗的影响

以紫色丘陵区坡耕地生物埂为研究对象,采用土壤理化分析方法对紫色丘陵区坡耕地桑树埂、花椒埂、紫花苜蓿埂和自然生草埂模式下的土壤结构特征及其对入渗性能的影响进行分析。结果表明:(1)生物埂有效增加了土壤有机质含量,提高了土壤孔隙度,均表现为桑树埂花椒埂紫花苜蓿埂自然生草埂,相比自然生草埂,桑树埂、花椒埂、紫花苜蓿埂有机质含量分别增加了48.6%,45.8%,27.9%。生物埂提高了土壤大团聚体含量,改善土壤的团聚状况,增强了土壤结构稳定性;(2)不同生物埂土壤入渗速率随着时间的增加而逐渐减小,最后均趋于一个稳定值。入渗初期(0~2min),不同生物埂入渗率最大,桑树埂的初始入渗率最大(1.91mm/min),分别是花椒埂、紫花苜蓿埂和自然生草埂的1.05,1.28,1.61倍;随着时间的增加,土壤水分含量增加,入渗速率依然呈下降趋势,但下降趋势变缓;30min之后,土壤含水量达到饱和状态,入渗基本保持稳定,即达到了稳定入渗状态。且初始入渗率、稳定入渗率和平均入渗率变化趋势一致,依次为桑树埂花椒埂紫花苜蓿埂自然生草埂;(3)不同生物埂模式下土壤入渗性能与土壤容重呈极显著或显著负相关,与土壤有机质、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和粒径0.25mm水稳性团聚体呈极显著或显著正相关。     

基于中分辨率遥感影像的湿地土壤水分提取方法

利用中分辨率的TM遥感影像反演湿地土壤水分,探寻湿地土壤水分和非湿地土壤水分提取的不同之处,对湿地监测具有重要意义。建立地表温度(Ts)与归一化植被指数(NDVI)之间的二维特征空间,用IDL编程在特征空间内提取对应的特征点,拟合温度植被干旱指数(TVDI)法需要的干湿边方程,能快速反演出野鸭湖湿地的土壤水分情况。反演结果与实测值的相关系数为0.860,呈极显著相关,均方根误差为0.104 2,平均绝对误差为0.084 5。结果证明利用温度植被干旱指数(TVDI)法进行野鸭湖湿地这样的小尺度范围的反演土壤水分含量,方法可行,且中分辨率影像的土壤水分反演精度高于低分辨率影像的反演精度。     

烤烟硒积累及其与土壤和气候关系

在我国南北主产烟区的7省11县采用统一栽培模式,研究了烤烟Se含量及其与环境的关系。结果表明,在烤烟各器官中,含Se量为根系>叶片≈烟杈(烟花)>茎;烟叶Se含量为下部叶<中部叶<上部叶。在烟株生长发育过程中,叶片含硒量差异不大,累积量成“S”形曲线增加,积累速率呈单峰曲线变化;就地域而言,南方烟叶的Se含量与北方基本一致。此外,烟叶Se含量的变异系数较大,说明环境条件影响烟叶中的Se含量。在气象因素中,烟叶Se含量与日均气温、日均10.cm地温呈显著正相关,与降雨量(或相对湿度)呈显著负相关。在土壤因素中,烟叶Se含量与pH、土壤含Se量呈正相关,与土壤速效磷、有机质呈负相关。     

新农村建设中农户的居住生活变化及其生计转型

农户生计问题是政府和学界关注的焦点.采用参与式农村评估法,对新农村建设热点区域邛崃市的典型村进行了实地调查和分析,结果发现:①农村居民点是一个与农户生计息息相关的多功能复合单元.②新居建设改善了农户的居住区位和生活条件,但功能趋于单一化;按照城市的居住生活习惯设计新居的功能结构,导致农村居民点用地大幅减少.③土地整理新增耕地和因迁建而得的新居房产,是农户新获取的重要物质资产;利用掌握的社会资产寻找非农就业机会、拓展就业渠道对农户改善生计至关重要.由于普遍缺乏高质量的人力资产,农户实现生计多样化仍要克服许多困难;随着庭院经济的没落,农户生活资料的市场依赖性日趋增大,传统的家庭农具面临贬值、淘汰;在物质资产减少、家庭负担加重、收入缺少增长的处境下,政府的金融性资产支持难以促进农户金融资产的增长.④居住生活方式和生计资产的变化直接或间接地引起农户生计转型,呈现"正面的非农化"和"负面的非农化"两种趋向.⑤新农村建设照搬城市的居住生活方式对农户缺乏现实意义,可能背离了此项决策的初衷.建议地方政府依据农户的家庭状况和发展需求,分类指导,设计不同的政策细节,为农户创造适宜的发展机会.     

聚丙烯酰胺与强化剂联用对土-水界面磷素迁移的影响

采用静态吸附解吸试验结合模拟淹水试验,研究了聚丙烯酰胺(PAM)与四种化学强化剂(石灰石L,石膏G,沸石Z,腐殖质H)联用对土壤磷的吸持特性及土壤磷素向水体迁移释放的影响。吸附解吸试验结果表明:PAM和四种化学强化剂(添加量为5%)联用均能提高土壤固磷能力,磷平均解吸量和解吸率均小于对照(CK),其中以PAM+石灰石(P0.2+L)吸附能力最强,PAM+腐殖质(P0.2+H)次之;磷吸附动力学过程除PAM+石膏(P0.2+G)和P0.2+H符合抛物面扩散方程外,其余处理均符合Elovich方程和双常数方程。淹水试验结果表明:单施PAM时,0.1%PAM(P0.1)、0.2%PAM(P0.2)及0.4%PAM(P0.4)均可降低生物有效磷(BAP)的释放强度。当不同强化剂与PAM复合后,除P0.2+H外,其余均能有效抑制生物有效磷的释放,降低释放强度,其中以P0.2+L效果最好,上覆水体平均浓度和平均释放强度最低,分别为0.267 mgL-1和1.852 mgm-2d-1。干湿交替后,单施PAM抑制生物有效磷释放的效果明显降低,不同PAM施用量处理与对照无显著差异;而PAM与化学强化剂复合后,除P0.2+H外,其余处理均能持续抑制生物有效磷向水体的释放。     

不同钾镁比对缺镁土壤上两种柑橘砧木生长和养分吸收的影响

土壤缺镁日益成为制约我国柑橘生产的重要因素,土壤中过量的钾可通过钾镁拮抗作用进一步降低根系镁素吸收和转运,进而导致柑橘地上部镁素不足而影响生长。为此,在盆栽模拟条件下设置了高钾(300 mg·kg-1)、适宜钾(150 mg·kg-1)2个施钾水平及5个施肥钾镁比(K/Mg,4∶0,4∶1,4∶2,4∶3,4∶4),并研究了两种典型柑橘砧木——香橙(Citrus junos Sieb. ex Tanaka)和枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]在上述条件下的生长及养分吸收差异,为明确适宜的土壤K/Mg和平衡施肥提供依据。与适宜钾处理相比,高钾处理的香橙、枳株高分别降低7.7和11.7 cm,地上部和根系生物量及钾、镁累积量均显著降低。当施肥K/Mg从4∶0减少到4∶4,土壤交换性镁含量从61增加至166 mg·kg-1,叶片镁含量从1.09增加至4.14 g·kg-1,生物量先增加后减少。回归方程表明,施肥的K/Mg介于4∶1～4∶2时,两种砧木的生物量和各部位干重最大。镁过量导致土壤K/Mg和地上部K/Mg降低,进而抑制柑橘砧木的生长。高钾和适宜钾处理下,枳根中镁含量/地上部镁含量均显著低于香橙。在酸性缺镁土壤上施用过量钾肥会加剧柑橘缺镁症状,将土壤K/Mg维持在1.5～2.0之间有利于柑橘生长;相比香橙,枳对缺镁的耐受性更强,能把更多的镁转运到地上部。综上,在合理施用钾肥的基础上,注重钾镁平衡施用和选择合适的砧木品种可以缓解柑橘生产中镁缺乏的问题。     

流域尺度下地形属性对土壤质地类型变异的影响——以重庆市彭水县一小流域为例

为探究流域尺度下地形属性对土壤质地类型变异的影响,以西南地区重庆市彭水县的一个流域为研究区,基于成土母质和地形因子,运用分类回归树（Classification and regression tree,CART）模型,对研究区1165个样点数据进行分析。结果表明：成土母质和地形因子均对土壤质地类型有重要影响,相对重要性较高的因子排序：成土母质（PAR） > 风效应（WindEff） > 地形湿度指数（SAGATWI）;不同母质、不同质地之间地形因子存在显著差异,风效应（WindEff）和漫射辐射（DiffuseIns）分别是奥陶系和志留系母质条件下影响土壤质地分类的相对重要性最高的地形因子;流域尺度CART模型解释率为86.3%,说明CART模型对土壤质地分类精度高。研究表明,基于成土母质和地形因子构建的模型解释效果好,影响显著,可为该地区土壤利用区划和管理提供科学依据。     

基于信息扩散理论的广东大宝山地区土壤重金属污染评价

采用完全组合试验设计,比较了果壳有机肥（NM）、猪粪有机肥（PM）、污泥有机肥（SM）、腐殖土有机肥（HM）和蚯蚓土有机肥（EM）在不同用量下对不同污染程度土壤[外源添加（CH₃COOH）₂Pb溶液]中有效Pb的影响,并探讨了土壤有效Pb变化与Pb形态转化的联系。结果表明,施用有机肥能降低轻度、中度和重度污染土壤中有效Pb的含量,且随着有机肥用量增加降幅增大,其中在中度和重度污染程度土壤中尤为显著。各有机肥中以SM、PM处理的效果最为突出,其土壤有效Pb含量较对照分别降低24.22%~36.10%和19.33%~35.48%。5种有机肥处理土壤有效Pb含量都随时间呈现先上升后下降的变化趋势,在培养至10 d达到峰值,此后逐步降低并在60 d后趋于稳定,其变化动态与Pb各形态转化动态具有一致性。经有机肥处理后,轻度污染土壤中,碳酸盐结合态铅（Carb-Pb）含量降低5.36%~12.91%,有机结合态铅（OM-Pb）含量稍有上升,残渣态铅（Res-Pb）含量增加18.92%~45.47%;在中度污染土壤中,Carb-Pb含量稍有下降,Res-Pb含量显著增加24.30%~38.04%;在重度污染土壤中,Carb-Pb含量无显著变化,OMPb和Res-Pb含量都有大幅增加,其增幅分别为14.46%~41.06%和29.02%~56.29%。土壤中Carb-Pb对有效Pb具有显著正向贡献,而OM-Pb和Res-Pb表现为显著的负向贡献。研究表明,有机肥主要通过降低Carb-Pb含量而大幅增加OM-Pb和Res-Pb含量,使得土壤Pb的有效性显著降低。     

中国小麦区域氮磷钾肥推荐用量及肥料配方研究

为研究中国小麦不同区域氮磷钾肥优化用量及肥料配方,引导区域科学施肥并为肥料产品优化提供依据。在总结分析了2005—2010年在中国小麦主产区进行的各1 575、4 232和3 924组的氮、磷和钾肥肥效试验,并在参考有关文献资料的基础上,将中国小麦主产区分为7个施肥亚区,并对这些区域的氮磷钾肥优化用量及肥料配方进行研究。结果表明:Ⅲ华北冬麦区的产量水平较高6.8～7.5 t/hm~2,Ⅱ-2西北灌溉冬麦区和Ⅳ长江中下游冬麦区次之6.0 t/hm~2,其他区域较低5.3 t/hm~2;7个小麦施肥亚区的氮肥推荐用量平均为N 169 kg/hm~2,Ⅰ以东北春麦区最低N 106 kg/hm~2,Ⅲ-1华北灌溉冬麦区最高N 184 kg/hm~2;磷肥推荐用量平均为P_2O_5 77 kg/hm~2,以Ⅴ西南麦区最低P_2O_5 55 kg/hm~2,Ⅲ-1华北灌溉冬麦区最高P_2O_5 88 kg/hm~2;钾肥推荐用量平均为K_2O 50 kg/hm~2,以Ⅱ-1西北雨养旱作冬麦区最低K_2O 36 kg/hm~2,Ⅲ-2华北雨养冬麦区最高K_2O 59 kg/hm~2。根据上述不同生态区域的氮磷钾养分推荐用量及气候、栽培和土壤条件的差异,有针对性的为中国小麦7个施肥亚区确定了9个区域肥料配方,包括7个基追结合施肥方式下的配方和2个一次性施肥配方。