Managing soil quality for humanity and the planet

Rather than a human-centric, the basic strategy of achieving Sustainable Development Goals must be focused on restoring and sustaining planetary processes. The urgency of meeting the demands of the humanity must be reconciled with the necessity of enhancing the environment. Increasing and restoring soil organic matter content of the degraded and depleted soils is critical to strengthening planetary processes.     

青土湖水面形成区土壤颗粒组成与化学特性变化

青土湖输水作为石羊河流域治理的一项关键措施,对保护湖区水资源和生态环境具有重要意义。在距青土湖水面边缘东南方向0-450 m的10个样点中分3层取0-60 cm土样,测定土壤粒径的质量百分比与全氮、全磷、全钾和电导率,分析青土湖水面形成后土壤颗粒组成与化学特性变化。结果表明,随着离水面边缘距离的增加,土壤颗粒与化学特性呈有规律的增减变化,土壤粘粉粒组成与其全磷、全钾之间存在正线性相关。青土湖水面形成加剧了距水面边缘0-150 m处的土壤理化性质变化;土壤细粒及养分出现富集,分别在距水面边缘100-150 m和300 m处达到最大值。因此,土壤养分与土壤细物质的良好相关性表明,土壤粘粉粒变化可作为反映该区域土壤性状变化和评价衡量水面形成后土壤恢复程度的定量指标之一。     

仿生法评定抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米的酶水解物能值的研究

本试验旨在分析抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米原料及饲粮与同源非转基因玉米原料及饲粮体外总能消化率以及酶水解物能值,为转基因玉米的营养实质等同性仿生评定方法的研究提供参考。试验采用单因素完全随机设计,使用单胃动物仿生消化系统模拟饲料原料和饲粮在鸡胃肠道的消化过程,分析同源非转基因玉米、抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米以及对应的3种玉米-豆粕饲粮在不同体外模拟消化阶段的干物质消化率、总能消化率和酶水解物能值的差异。结果表明:同源非转基因玉米、抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米以及对应饲粮在常规概率成分含量上是相似的。抗草甘膦玉米及饲粮与同源非转基因玉米及饲粮相比,在干物质和能量胃消化率、全消化道消化率及酶水解物能值上均没有显著差异(P0.05)。转Bt基因玉米全消化道总能消化率低于同源非转基因玉米(P=0.03,变异系数=0.50%),对应玉米饲粮的酶水解物能值则高于同源非转基因玉米饲粮(P=0.02,变异系数=1.12%),但均处于仿生消化系统测试的误差范围内(变异系数≤1.64%)。由此可见,抗草甘膦玉米的酶水解物能值与同源对照玉米没有差异,而转Bt基因玉米存在统计学意义上的差异,但所有的测值均处于仿生消化系统的测试误差之内。仿生法发现的差异是否具有生物学意义有待体内试验验证。仿生法可为转基因饲料营养等同性研究提供一种新方法。     

有机改良剂对温室土壤及番茄质量的影响

研究了优培-海藻生物有机肥(Y)、微生物菌肥(W)和腐植酸有机肥对日光温室土壤的理化性质、有效态微量元素含量、酶活性以及番茄品质等方面的影响,旨在探索快速、简易且廉价的土壤改良方法,为日光温室土壤改良及有机蔬菜生产提供理论依据。结果表明,不同土壤改良剂对土壤p H无显著影响,在番茄生育期内土壤p H值始终在7.0以上,没有出现酸化问题;拉秧后,除中量腐植酸有机肥(FM)外,其他各处理均能有效降低土壤EC值并达到极显著水平;各处理对提升有效态Mn、Zn和Fe含量的效果不显著,其中,仅高量腐植酸有机肥处理(FH)能同时提高开花结果盛期0~20 cm和20~40 cm土层的有效态Zn含量,与CK相比,分别增加10.8%和13.2%;不同土壤改良剂均可提高土壤脲酶和蔗糖酶活性;不同土壤改良剂对碱性磷酸酶的酶活性影响较小;微生物菌肥对酸性磷酸酶和过氧化氢酶的酶活性影响相对明显;不同土壤改良剂均能提高番茄可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸和维生素C的含量,其中,中量腐植酸有机肥处理提高了番茄的糖酸比。土壤改良剂可有效改善日光温室土壤特性及番茄品质。     

秸秆深还机具特点和作业效率分析

秸秆深埋还田(秸秆深还)作为一种新兴的秸秆还田模式,其机具有别于地表覆盖还田和铧式犁翻压还田。为了科学管理、合理运用秸秆深还机械,提高机组的作业效率,在调查测试秸秆深还作业的基础上,对机具的特点进行了分析,同时对测试机组分别进行了时间利用率和作业效率分析。结果表明:对于各个机具的作业时间利用率和总作业效率影响因素有所不同。作业速度、幅宽、故障维修和地头转向是影响机械作业效率的主要因素。根据调查和分析的结果,针对秸秆深还作业中存在的问题提出了机组的合理运行模式。     

大凌河流域生态综合治理项目效益分析

葫芦岛市建昌县2014年国家农业综合开发大凌河流域生态综合治理项目分布在建昌县新开岭乡新开岭村、贺杖子乡碾房村、素珠营子乡梁杖子村.通过该项目治理后,生态环境得到明显改善,经济效益十分显著,社会效益巨大,促进了区域经济社会发展.同时工程建设也起到了科技示范作用,为推动生态环境建设奠定了坚实基础保障.     

蚯蚓粪缓解草莓连作土壤障碍的作用

【目的】土壤灭菌处理已成为草莓生产中土传病害综合管理的重要措施,但是土壤灭菌明显抑制了土壤微生物的活性,影响草莓植株的生长。有机肥中含有大量的生物活性物质,尤其是蚯蚓粪。本研究通过观测连作土壤灭菌后施用不同有机肥对草莓植株地上部和地下部的影响,为减缓草莓植株生长的连作障碍提供有机肥选择。【方法】采用温室盆栽草莓模拟试验,首先在去除土壤化感效应影响基础上设置土壤灭菌和正常土壤栽培两个处理,探讨土壤灭菌对草莓植株不同阶段地上部叶片及地下部根系生长影响,在此基础上以相同连作土壤进行另一个盆栽试验,设置不灭菌土壤加无机肥料(LW)、 加牛粪(LN)、 加蚯蚓粪(LQ)处理,灭菌土壤加无机肥料(LMW)、 加牛粪(LMN)、 加蚯蚓粪(LMQ)共6个处理。调查了不同处理开花前苗期草莓植株地上部叶片及地下部根系的生长状况。【结果】土壤灭菌处理较相应未灭菌处理显著抑制了草莓花前幼苗阶段植株地下部的生长(P＜0.05),在果实成熟期、 盛果期及盛果末期植株生长均存在补长效应。土壤灭菌改变了草莓植株地上部和地下部正常的生长发育进程,植株不同发育阶段根冠比发生变化。无论连作土壤灭菌与否,施用无机肥料处理较施用有机肥处理显著抑制了根系生长(P＜0.05)。在不灭菌土壤上,施用蚯蚓粪处理草莓植株根系总长、 根系总表面积、 根尖数及根叉数与施用牛粪处理差异不显著,但灭菌土壤上,施加蚯蚓粪与施加牛粪相比,显著增加了草莓植株根系总长、 根系表面积及根叉数(P＜0.05)。【结论】蚯蚓粪与牛粪和无机肥料相比具有显著的生物活性。在草莓连作土壤灭菌后施用具有生物活性的蚯蚓粪,可以促进根系生长,缓解土壤灭菌对草莓植株生长发育的影响,是值得推荐的有效措施。     

Estimation of Crown Temperature of Winter Wheat and the Effect on Simulation of Frost Tolerance

Accurate estimation of winter wheat frost kill in cold‐temperate agricultural regions is limited by lack of data on soil temperature at wheat crown depth, which determines winter survival. We compared the ability of four models of differing complexity to predict observed soil temperature at 2 cm depth during two winter seasons (2013‐14 and 2014‐15) at Ultuna, Sweden, and at 1 cm depth at Ilseng and Ås, Norway. Predicted and observed soil temperature at 2 cm depth was then used in FROSTOL model simulations of the frost tolerance of winter wheat at Ultuna. Compared with the observed soil temperature at 2 cm depth, soil temperature was better predicted by detailed models than simpler models for both seasons at Ultuna. The LT50 (temperature at which 50 % of plants die) predictions from FROSTOL model simulations using input from the most detailed soil temperature model agreed better with LT50 FROSTOL outputs from observed soil temperature than what LT50 FROSTOL predictions using temperature from simpler models did. These results highlight the need for simpler temperature prediction tools to be further improved when used to evaluate winter wheat frost kill.     

Plant–soil interactions in metal contaminated soils

The legacy of industrialization has left many soils contaminated. However, soil organisms and plant communities can thrive in spite of metal contamination and, in some cases, metabolize and help in remediation. The responses of plants and soil organisms to contamination are mutually dependent and dynamic. Plant–soil feedbacks are central to the development of any terrestrial community; they are ongoing in both contaminated and healthy soils. However, the theory that governs plant–soil feedbacks in healthy soils needs to be studied in contaminated soils. In healthy soils, negative feedbacks (i.e. pathogens) play a central role in shaping plant community structure. However to our knowledge, the nature of feedback relationships has never been addressed in contaminated soils. Here we review literature that supports a plant–soil feedback approach to understanding the ecology of metal-contaminated soil. Further, we discuss the idea that within these soils, the role of positive as opposed to negative plant–soil feedbacks may be more important. Testing this idea in a rigorous way in any ecosystem is challenging, and metal contamination imposes an additional abiotic constraint. We discuss research goals and experimental approaches to study plant–soil interactions applicable to metal-contaminated soils; these insights can be extended to other contaminated environments and restoration efforts.     

用酶法制备藏羊血食用蛋白粉的研究

采用四因素三水平正交试验,对藏羊血制备食用蛋白的工艺进行了分析。经分析食用蛋白粉水解最佳条件为：酶解用酶量4.5g,酶解温度为46℃,酶解时间为7.5h,酶解的pH值为10.5,活性炭作用于水解液时由室温升至80℃所需最佳时间为6～8min。