黄土高原森林草原区退耕还林还草土壤保持效应评估

黄土高原地处生态过渡带和环境脆弱区,区内大范围的土壤侵蚀严重影响了当地的生态环境。以黄土高原森林草原区为研究对象,应用修正通用土壤流失方程,根据2000、2005、2010年气象数据及土地利用等数据,从不同坡度、植被覆盖度、土地利用类型评估了黄土高原森林草原区退耕还林还草工程的土壤保持效应。结果表明,(1)随着退耕还林还草工程的实施,林地和草地面积明显增加,分别增加2 219.41 km~2、2 205.27 km~2,研究区植被覆盖度逐渐改善。(2)2000—2010年土壤保持量增加2.41亿t,单位面积土壤保持量由3 033.15 t·km~(-2)·a~(-1)增加至5 114.86 t·km~(-2)·a~(-1),土壤保持效应显著提升。(3)研究区土壤保持效应与植被覆盖度呈正相关关系,在不同土地利用类型中,林地、草地和耕地具有较高的土壤保持效应,单位面积土壤保持量分别为5 405.57、3 598.41、3 078.81 t·km~(-2)·a~(-1)。退耕还林还草工程的实施提升了区域的土壤保持效应,但是,区内东北部由于矿产资源开采导致的植被破坏、地表塌陷以及土壤侵蚀问题亟待解决。     

滴灌条件下核桃园土壤水分动态变化的数值模拟研究

为探究滴灌条件下核桃根系对土壤含水量的影响,试验以8 a生核桃树为研究对象,使用分层分段挖掘法分析核桃根系的空间形态分布,通过构建HYDRUS-2D模型,对有根系吸水下的土壤水分变化进行求解,并利用实测点数据校验2D模型的可用性。经过实际计算与理论分析,得出如下结论:在垂直二维剖面中,水平距树0~30 cm、垂直40~60 cm土层的细根根长密度分布最大,为1 618.216 m·m~(-3)。对比实测数据与模拟数据,结果显示RMSE均小于0.0186 cm~3·cm~(-3),ME绝对值小于0.0108 cm~3·cm~(-3),证明数值模拟效果较好,HYDRUS模型可应用于实际试验研究。将根系模块纳入模型模拟,并比照单独水流模块作用,结果显示根系对土壤含水量产生影响,使体积含水率曲线整体低于单独水作用下的含水率曲线,且两者关系差异性显著。模拟核桃生育前期土壤含水量变化,结果表明灌水后6 d至7 d内,土壤含水量存在明显减小现象,故可将生育前期灌水周期设定为6 d或7 d。     

关键环境因子对桃小食心虫出土羽化动态的影响

为明确有效积温、土壤含水量对桃小食心虫Carposina sasakii Matsumura出土羽化的影响,在室内控制土壤温、湿度的条件下测定了越冬代和第1代各生命阶段的有效积温,于2010—2015年在山西省临县枣园对越冬幼虫和成虫动态进行调查,并对田间土壤温度和含水量进行系统监测。结果表明:桃小食心虫室内越冬幼虫出土积温为258.2日度;而受5月份首次有效降雨日的影响,田间出土积温存在384.2~764.6日度的年度变化。土壤含水量对越冬幼虫出土模式及出土率有显著影响。持续干旱或土壤高湿均可导致双峰现象,土壤高湿的频繁出现还可显著降低幼虫出土率。通过6年田间监测数据的分析表明,越冬幼虫首现日与有效降雨日无显著相关性,而首现日有效积温(y)与降雨日有效积温(x)呈极显著正相关,回归方程为y=0.7758x+188.16(r=0.997,P0.001)。     

四硫代碳酸钠对蔬菜根病的防治效果及对土壤生物学性状的影响

为明确四硫代碳酸钠(sodium tetrathiocarbonate,STTC)在蔬菜根病防治上的应用价值及制定应用技术,本研究通过室内瓶土熏蒸法,进行了STTC对病菌的室内毒力测定;用温室盆栽法,进行植前熏蒸处理,测定土壤中病菌数量的变化和对病害的防效,同时进行植后熏蒸处理,测定药剂处理点和根际处病菌数量的变化;通过土壤施药后随即移栽幼苗的方法,评价药剂对蔬菜幼苗的安全性;通过室内模拟田间熏蒸条件,测定药剂不同浓度和熏蒸时间对土壤中主要微生物类群数量和主要土壤酶活性的影响。结果显示STTC对辣椒疫霉病菌Phytophthora capsici、黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporumf.sp.cucumerinum、茄子黄萎病菌Verticillium dahliae、番茄立枯病菌Rhizoctonia solani和蔬菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum均有较好的杀灭活性,LD50分别为3.956、4.241、5.222、5.457和6.197mg/kg;80g/m2 STTC移植前处理对辣椒疫霉病和黄瓜枯萎病的防效可分别达到91.01%和82.51%;浓度低于900μg/mL的STTC对当日熏蒸后移栽的3叶期辣椒、黄瓜、番茄、白菜和油菜幼苗均表现安全;在辣椒和黄瓜生长期穴施1 200μg/mL STTC能有效减少土壤中辣椒疫霉病菌和黄瓜枯萎病菌的数量;土壤中微生物类群数量监测结果表明,在0.1~50.0μg/g浓度范围内,STTC对土壤真菌有强烈抑制作用,对土壤细菌和放线菌为先抑制后促进。对土壤酶活性测定结果表明,当STTC用量为0.1、1.0、5.0、10.0和50.0μg/g时,对土壤脲酶和蔗糖酶的活性表现为先抑制后促进,对蛋白酶的活性表现为在STTC低浓度时活性增加,高浓度时为先抑制后增加。综合结果表明,STTC用于经济作物生产中的土壤熏蒸具有安全、有效和施用简便的特点,或可广泛使用。     

超高效液相色谱-串联质谱法检测棉花和土壤中呋虫胺残留

在QuEChERS方法基础上,建立了棉花和土壤中呋虫胺残留的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)快速检测分析方法。方法选用乙腈为提取剂,N-丙基乙二胺(PSA)和石墨化炭黑(GCB)为净化剂,外标法定量。添加回收试验结果表明,不同添加浓度的呋虫胺(0.01、0.05和0.5mg/kg)在棉花植株、棉籽和土壤中的平均回收率为80.9%~107.5%,变异系数为3.3%~10.3%,定量限(LOQ)分别为4.81、3.41和2.26μg/kg。呋虫胺在棉花植株上的消解动态表明,呋虫胺在河南省和山东省两地棉花植株中的降解半衰期分别为1.9d和1.2d。     

温室茄子不同生育期茎直径变化特征及其与气象因子的关系

为了寻找诊断温室作物水分状况的可靠的茎变化指标,对春季温室条件下茄子不同生育期、不同土壤含水量茎变化关键指标进行了研究。结果表明,各生育期低水分处理的茎直径(MDS)日最大收缩量基本上大于高水分处理的MDS,但它们的变化趋势基本一致,这种一致性是由气象因子所致;苗期的日生长量(DI)从未出现过负值,高水分处理的累积DI要大于低水分处理的累积DI,且MDS和DI之间呈现出一定程度的负相关,而其余时期的DI基本上在DI=0附近波动;通过对MDS、DI和相关气象因子进行回归分析发现,MDS和气象因子有更好的相关性,基本上各时期MDS和相对湿度呈负相关关系,与温度、辐射、空气饱和差呈正相关关系;且气象因子对低水分处理的茎变化影响大于对高水分处理茎变化影响,由此提出建立合理土壤水分条件下的气象因子对MDS的预测模型作为诊断温室作物水分状况、实现自动灌溉的方法。     

夏闲期种植不同绿肥作物对土壤养分及冬小麦产量的影响

为探明种植绿肥作物对关中土壤肥力及冬小麦产量的影响效果,在夏闲期种植光叶苕子（Vicia villosa Rothvar）、毛叶苕子（Vicia villosa Roth）、紫云英（Astragalus sinicus）和草木樨（Melilotus suaveolens Ledeb.）等四种绿肥作物,以免耕休闲为对照,分析了冬小麦主要生育时期的土壤速效养分动态变化及其产量效应。结果表明,夏闲期种植绿肥的土壤速效磷、速效钾和碱解氮都有不同程度的提高,增加量主要受绿肥的养分含量以及生物量影响。与对照相比,种植并翻压光叶苕子、毛叶苕子、紫云英和草木樨,均可显著提高冬小麦单位面积穗数、穗粒数和千粒重,冬小麦依次增产21.1%（P＜0.05）、24.3%（P＜0.05）、6.0%和11.6%。     

土壤药剂处理结合阳光消毒防治番茄根结线虫技术评价

为了筛选安全、高效、实用的化学防治技术,对国内外生产的5种杀线虫剂(棉隆、1,3 二氯丙烯·氯化苦、威百亩、噻唑磷、溴甲烷)土壤处理结合阳光消毒防治番茄根结线虫的效果进行了评价。结果表明,使用98%棉隆微粒剂450 kg/hm2或10%噻唑磷颗粒剂30 kg/hm2防治番茄根结线虫(Meloidogyne incognita),结合夏季高温进行阳光消毒,能有效地降低番茄根结线虫的数量,减轻根结线虫的危害程度,节省农户的生产成本,提高番茄的产量和农户的经济效益,是夏季防治番茄根结线虫的有效措施。     

5种微生物杀虫剂对3种水稻主要害虫的室内毒力比较及致死表型观察

为发展水稻害虫的绿色防控技术,本研究采用浸渍法比较了5种微生物杀虫剂(苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis、短稳杆菌Empedobacter brevis、球孢白僵菌Beauveria bassiana、金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae CQMa421和甘蓝夜蛾Mamestra brassicae核型多角体病毒)对3种水稻主要害虫(二化螟Chilo suppressalis、稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis和褐飞虱Nilaparvata lugens)的室内毒力及致死表型。结果表明,在田间推荐中剂量处理条件下,5种药剂对稻纵卷叶螟幼虫均具有较好的速效性,处理后第2天幼虫的校正死亡率(46.7%～86.7%)就显著高于对照组(0%),第5天稻纵卷叶螟幼虫校正死亡率可达到85.7%～100%,均极显著高于二化螟的校正死亡率(4.76%～23.81%),二化螟第6天时的校正死亡率为25.0%～55.0%。对褐飞虱若虫,金龟子绿僵菌CQMa421的速效性和毒力均优于球孢白僵菌,经金龟子绿僵菌CQMa421处理后2 d的存活...     

黄土高原退耕还林措施对深层土壤含水率的影响

深层土壤水分分布状况对于黄土高原植被恢复和农业可持续发展意义重大。对陕北黄土区不同退耕还林措施(1979年种植的侧柏林、油松林和苹果林)及农地(对照)20 m深土壤剖面的土壤水分、根系分布状况及土壤粘粒含量进行了取样分析。结果表明:退耕还林措施显著降低了土壤含水率,总体表现为农地(11.30%)苹果林(6.66%)≈油松林(6.48%)≈侧柏林(5.92%)。深层土壤含水率同时受植物根系和土壤质地的影响,植物根系是影响4~10 m土壤含水率的主要因素,根系通过吸水作用降低了土壤含水率,但随着深度的增加,根系对土壤含水率的影响逐渐减弱,土壤质地对土壤含水率的影响逐渐增强,土壤含水率与土壤粘粒含量之间呈正相关关系。侧柏人工林根系影响土壤水分深度可达18 m,油松林的影响深度为16 m,35 a树龄的苹果林耗水深度为19 m左右。