茭虾共作对土壤氮磷含量和茭白干物质积累及氮磷钾吸收分配的影响

为探究茭白种养模式的施肥策略,设置茭虾共作（ZC）、茭白单作（Z） 2个处理,研究茭虾共作对土壤氮磷含量、茭白产量和茭白干物质积累及氮磷钾吸收分配的影响。2021-2022年的研究结果显示,茭虾共作模式较茭白单作模式采茭期土壤中全氮、全磷、速效磷的含量分别提高了10.85%~38.89%、5.45%~13.79%、6.19%~61.79%,净茭产量提高了5.10%~19.54%,采茭期茭白茎、叶、净茭的干物质积累量分别增加14.41%~16.58%、10.28%~15.15%、10.57%~21.45%。2021年茭虾共作处理较茭白单作处理在采茭期叶的氮含量显著增加了25.74%,但在孕茭期茎中磷含量显著减少了16.76%;2022年氮肥减量、减量投喂下,茭虾共作处理较茭白单作处理在孕茭期茎的氮含量显著减少了23.75%,在分蘖期叶中磷含量显著减少了12.08%,2 a全生育期同一器官的钾含量在2个处理间差异不显著。对于养分积累,2021年茭虾共作处理在分蘖期叶的氮、磷、钾积累量较茭白单作处理分别减少26.04%、27.27%、30.11%,但在采茭期茎的氮、钾积累量和叶的氮、磷积累量较茭白单作处理分别增加18.80%、38.41%和44.77%、35.71%;2022年在氮肥减量、饲料减量投喂下,茭虾共作处理在采茭期叶的磷积累量和茎的钾积累量较茭白单作处理显著增加30.0%和30.77%。关于养分分配,2种处理的茭白在孕茭期和采茭期氮素的分配均以茎、叶为主,而磷、钾元素的分配均以茎为主,茎分配比例在42%~66%。对于养分转运,2021年2种处理茭白的根、茎、叶在氮、磷转运上大多为表现为“库”器官,而在钾转运上大多表现为“源”器官;2022年氮肥减量、减量投喂下,茭白的根、茎、叶在氮、磷、钾转运量上大多表现为“源”器官。因此,在茭虾共作模式中适当减少肥料、饲料的投入,能促进形成合理的源库关系,有利于茭白产量的形成。     

Enhancement of revegetation on construction fill by fertilizer and topsoil application: Effect on mycorrhizal infection

The influence of topsoil and fertilizer application on denuded road construction sites was evaluated to assess its contribution to improvement of vegetation re-establishment. the study sites were within a mixed hardwood and conifer forest on crushed, unweathered subsurface material with low fertility and low biological activity. Topsoils were removed from the site, stockpiled and reapplied to the site after construction. the effect of topsoil amendment on plant growth, soil fertility, mycorrhizal infection and an index of microbial biomass were measured in field and greenhouse experiments. Plant growth on the topsoil amended field plots were greatly increased relative to treatments with fertilizer but no topsoil. Three years after establishment, dry weight production on the plots without topsoil treatment was about 40 per cent of the plots treated with topsoil. Greenhouse experiments were designed to compare fresh, dried and stockpiled topsoil. These experiments indicated that storage of the harvested topsoil for five months in a stockpile had minor effects on plant growth, soil fertility, mycorrhizal infection and microbial biomass. Topsoil volumes had to exceed 20 per cent of the total soil volume to achieve statistically significant benefits and higher ratios showed greater benefit. the percentage of mycorrhizal infection was greatest in topsoil treatments without fertilizer. the addition of fertilizer increased growth but reduced the percentage of roots forming mycorrhizae. When the total weight of infected roots was calculated, however, infection was found to be greatest with a moderate level of fertilizer (equivalent to approximately 27 kg N ha⁻¹ and 39 kg P ha⁻¹), and was less in both higher fertilizer treatments and in unfertilized treatments. Topsoil amendment increased microbial biomass nitrogen but fertilizer treatment did not.     

展望21世纪中国与世界的乡村发展前景——灵丘全域有机农业实践与理论认识

为探索21世纪的中国乡村与世界乡村发展情况,本研究以山西省大同市灵丘县全域有机农业的实践成果为依据,利用地理科学与系统科学方法分析中外乡村面临的主要问题并提出对策,综合国家乡村振兴战略目标任务部署,预测中国乡村与世界乡村发展情况。结果表明：中外乡村面临的主要问题为食品安全问题、粮食安全问题、乡村社会安全问题、生态环境安全问题和国际农业安全问题;解决乡村五大安全问题的对策方案为建设全域有机农业;预测2030年时我国需要完成食品安全任务,2035年完成粮食安全任务,2040年完成乡村社会安全任务,2045年完成生态环境安全任务,2050年完成国际农业安全任务。本研究还进一步预测了世界乡村安全在2100年前实现的阶段建设目标。     

国际有机农业运动的发展历程对中国有机产业的启示

为深入探讨国际有机农业和中国有机产业的发展历程,以其整体发展情况为研究对象,利用对比研究法和经验总结法,对国际有机农业和中国有机产业的发展历程进行了回溯和对比。结果表明：1）20世纪初,科学和技术的发展推动了现代农业的发展进展。在整体论和还原论这2种不同观点指导下,现代农业分化成有机农业和常规农业2大体系,两者既矛盾又统一;2）国际有机农业理念多样,经历了起源、发展壮大和迈向主流化等3个发展阶段,分别称为有机1.0、2.0和3.0阶段。3）20世纪90年代,有机农业主要以农产品认证的形式正式被引入国内,国内对其理念、政策、人才和技术尚未成体系。因此,中国有机产业虽然市场发展快速,但是面临生产端需要更高质量发展的境况;4）基于还原论的常规农业是机械唯物主义在农业领域的表现,与以辩证唯物主义与历史唯物主义为指导的中国特色的社会主义农业农村现代化终将存在分歧。中国农业现代化不能只是侧重常规农业,更必须发展以整体论为指导的有机农业。总之,有机产业在中国取得了优异的成果,同时也正面临巨大挑战。在新常态下,中国有机产业应着力建立起全面的科学哲学、科学与技术以及产业与实践体系,以满足消费者对有机理念到产品与服务的多维度需求。     

黑土长缓坡地形与横垄对土壤有机碳空间分异的交互作用

横坡垄作对坡耕地土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）流失有一定的阻控作用,但黑土区特有长而缓的地形与横垄对坡耕地SOC空间分异会产生交互作用,而这种交互作用引发的SOC流失风险没引起足够的重视。该研究以典型黑土区黑龙江省黑河市北安分局红星农场为研究区域,2022年在横坡垄作与顺坡水线方向上共布设25个采样点,采用地理探测器模型、单因素方差分析（one-way ANOVA）和Pearson相关性分析,探讨土壤有机碳的空间分异及其交互作用。结果表明,横坡垄作方向上垄沟土壤有机碳含量从坡顶到水线呈现逐渐增大的变化趋势;在垄台从坡顶到水线呈现先增大后减小的变化趋势。顺坡水线方向,土壤有机碳含量在垄沟呈现从上坡到下坡增大的变化趋势;在垄台呈现先增大后减小的变化趋势。由于断垄产生水线,顺坡土壤有机碳含量上坡与下坡仍有显著差异（P＜0.05）。Pearson相关性分析表明, 有机碳与可蚀性K因子呈显著负相关（垄沟和垄台相关系数分别为–0.228和–0.238,P＜0.05）,与碳循环相关的β-葡萄糖苷酶和微生物生物量碳在垄沟呈极显著正相关（相关系数为0.398和0.676,P<0.01）。地理探测器分析表明,顺坡水线对土壤有机碳空间分异的影响最大,其对垄沟和垄台SOC的解释力分别达到61%和52%以上;顺坡水线与其他因子的交互作用共同增强了对土壤有机碳的解释力,尤其是顺坡水线与高程的交互作用最为明显。黑土区坡耕地土壤有机碳空间分异主要受顺坡水线与高程的交互作用,横坡垄作虽然能够拦截径流,但由于长缓坡地形影响产生的断垄会加剧土壤侵蚀诱发的有机碳流失。因此,黑土坡耕地治理需要同时考虑横垄与地形的共同影响,从而实现防蚀的优化效果。     

贵州西部喀斯特石漠化地区退耕弃荒地土壤氮素变异特征

研究以贵州西部喀斯特石漠化地区退耕弃荒地土壤为研究对象,在保证自然因素相对一致的条件下,根据退耕年限的不同和有无梯化过程,采集土壤样品进行全氮及氮素形态的化学分析。结果表明,该区域土壤有机质、全氮及各形态氮素含量呈现先降后升的趋势。根据此结论,并结合该区域性水热同期的先天条件,认为在贵州西部喀斯特石漠化地区土壤氮素肥力的自然修复是存在可能的。     

子午岭植被恢复过程中土壤团聚体有机碳含量的变化

土壤有机碳是土壤团聚体形成的重要胶结剂之一，土壤团聚体分布影响有机碳含量及其稳定性。对子午岭植被恢复过程中团聚体有机碳含量变化的研究结果显示：相对于农田，植被恢复可增加土壤各个粒径团聚体有机碳含量．同时增加不同层次土壤团聚体有机碳含量。就粒径而言，虽然各个植被下〈0．25mm土壤团聚体有机碳含量最低，植被类型变化对土壤团聚体有机碳含量影响最大的是〈0．25mm粒径，辽东栎林地〈0．25mm土壤团聚体有机碳含量是农田〈0．25mm团聚体有机碳含量的3倍；其次，植被类型对〉5mm团聚体有机碳含量影响较大，辽东栎、早期森林、灌丛、草地和弃耕地土壤〉5mm团聚体有机碳含量比农田土壤〉5ram团聚体有机碳含量高149％，209％，104％，62％，10％。说明植被演替可增加土壤团聚体有机碳含量，但首先是增加较大粒径团聚体的有机碳含量；随着植被的进一步演替，小粒径团聚体有机碳含量也相应的增加，这部分有机碳是稳定的，说明植被恢复增强了土壤的碳汇功能。     

长白山森林土壤有机碳库大小及周转研究

主要分析不同森林植被下有机碳的分解动态和土壤碳库各组分大小、周转时间。结果表明：土壤样品培养90天，CO2累计释放量表层大致为1723～5065mg／kg、下层大致为178～642mg／kg。分解速率总的趋势是前期快，后期慢，表层明显大于下层。大小顺序为：冷杉林〉针阔混交林和阔叶林〉针叶林。在不同植被下的表层和下层土壤中，活性碳占总有机碳的0．54％～1．67％，0．45％～5．48％．平均驻留时间为11～56天、60～88天；缓效性碳占总有机碳的23．0％～63．3％，33．2％～72．2％，平均驻留时间为4～70年、24～161年；惰效性碳占总有机碳的35．5％～75．5％．26．0％～65．%。表层土壤的总有机碳、活性碳、缓效性碳和惰效性碳含量都明显大于下层。凋落物的化学组成主要决定活性碳库、缓效性碳库含量，土壤的粘粒含量等性质主要决定惰效性碳库含量。     

缸套变形对柴油机颗粒物排放影响的试验与模拟

柴油机缸套的不均匀变形引起机油窜入燃烧室参与燃烧是造成颗粒物排放恶化的重要因素之一.以493型柴油机为研究对象,利用模拟与试验相结合的方法,通过优化冷却水腔结构,均匀冷却介质流场及温度场分布.达到减小缸套变形、降低颗粒物排放的目的,并通过排放试验验证了减小缸套变形对降低颗粒物排放的有效性.试验结果证明,该方法能够在采用其他方法机内降低颗粒物排放出现瓶颈时进一步降低颗粒物.     

基于137Cs示踪的丹江口市农用地土壤侵蚀与有机质流失分析

运用137Cs示踪技术探讨了丹江口市小流域不同土地利用方式的土壤侵蚀,并分析了137Cs含量与有机质和重金属含量之间的关系。结果表明:农用地土壤侵蚀速率从大到小依次为沟谷旱地>坡耕地>菜田>水田>草地>灌丛,耕作土的侵蚀强度多为中度和强度侵蚀,非耕作土则是微度和轻度侵蚀;不同土地利用方式对土壤有机质和重金属分布影响很大,有机质含量分布规律为草地>灌丛>菜田>水田>沟谷旱地>坡耕地;Pb与Ni含量为灌丛>草地>坡耕地>沟谷旱地>菜田>水田;Cr与Cu含量为灌丛>菜田>坡耕地>草地>沟谷旱地>水田;Zn含量为灌丛>菜田>草地>坡耕地>沟谷旱地>水田。对137Cs含量与土壤有机质、重金属含量进行回归分析的相关系数均在0.7以上,说明在景观简单的小流域,可以利用137Cs含量和数学模型预测土壤有机质和重金属的含量变化。