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)。     

棘孢木霉菌肥对黄瓜枯萎病的防治效果及对连作黄瓜根际土壤微生物种群的影响

为明确棘孢木霉Trichoderma asperellum菌肥在防治黄瓜枯萎病的同时对连作黄瓜根际土壤微生物种群的影响,采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)分析方法分别测定了棘孢木霉菌肥对连作4年的黄瓜根际棘孢木霉菌和尖孢镰孢菌Fusarium oxysporum DNA拷贝数变化和黄瓜根际微生物种群的影响。结果表明:棘孢木霉菌肥对黄瓜幼苗期和速长期黄瓜枯萎病的防治效果分别为70.24%和76.81%,均与药剂对照的防效差异不显著。棘孢木霉菌的DNA拷贝数出现2个高峰期,即黄瓜苗期和盛果期,其DNA拷贝数分别为235 000.00 ng/μL和80 500.00 ng/μL。黄瓜速长期、盛果期、生长末期的尖孢镰孢菌DNA拷贝数分别为15.41、54.87和18.36 ng/μL,且显著低于同一时期药剂对照和清水对照。黄瓜幼苗期、速长期、开花期和盛果期根际土壤微生物丰度分别为2.24、1.98、2.52和2.12,均高于药剂对照。由此可见,棘孢木霉菌肥在防治黄瓜枯萎病的同时,还可以改善黄瓜连作土壤微生物种群结构。     

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。     

基于季节特征的土壤退墒模型建立与率定

利用河南省南阳市2011—2015年12个墒情站的土壤水分监测资料,分析研究了无增墒情况下土壤含水量消退规律,构建出基于不同季节(夏季、春秋季与冬季)的土壤含水量与衰减系数的数学模型,运用规划求解法率定模型参数,并利用2016—2017年资料对模型进行检验。结果表明,不同季节土壤水分衰竭系数模型分别为α=1.023(1-ω~2/4353)~(1/2)(夏季)、α=1.013(1-ω~2/7005)~(1/2)(春秋季)与α=1.008(1-ω~2/9303)~(1/2)(冬季),所建立的数学模型适用于南阳市相应季节壤土与粘壤土小麦、水稻与休闲地土壤旱情预测,但不适用于夏季与春秋季砂土特别是休闲地砂土土壤墒情预测。     

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。     

小波变换在土壤有机质含量可见/近红外光谱分析中的应用

使用高光谱仪ASD Field Spec在波长范围400~1 000 nm内采集有机质含量不同的土壤原始光谱;之后,求取土壤原始光谱及其A值的一阶导数(一阶导数光谱);对以上两类一阶导数光谱进行小波去噪处理;并分析这两类一阶光谱在去噪前、后,光谱形态的变化情况,以及它们与有机质含量相关性的改善程度。结果表明:(1)土壤原始光谱及其A值的一阶导数中含有大量噪声,严重影响了对光谱曲线波形轮廓、特征信号点和有机质吸收特征的识别。(2)经小波去噪处理后,土壤原始光谱及其A值的一阶导数中的噪声被有效去除,一阶导数光谱的清晰度明显改善,光谱质量显著提高。(3)去噪后的土壤原始光谱的一阶导数,呈开口向下的"喇叭口"状,波长范围567~598 nm内与有机质含量呈较为稳定、显著的负相关性。(4)去噪后的土壤原始光谱A值的一阶导数,波形呈"凹"状,波长范围524~535 nm内与有机质含量呈比较稳定、显著的正相关性。     

底墒差异对压砂地西瓜耗水规律的影响

通过田间试验研究了播前灌水营造底墒差异对压砂地土壤水分动态变化、西瓜耗水规律、西瓜产量和水分利用效率的影响。结果表明：播前灌水造墒处理不同程度提高了1 m土层土壤水分含量,但灌水定额过大（70 m³·667m^-2和55 m³·667m^-2）会引起水分深层渗漏;西瓜生育前期耗水量随着播前灌水量降低而降低;西瓜需水高峰期,当1 m土层底墒在222～270 mm范围内,耗水量随1 m土层底墒增加而降低;底墒差异还会影响收获期1 m土层土壤水分含量;综合西瓜产量和水分利用效率,在试验区域内,当西瓜生育期降雨量在85 mm左右,1 m土层土壤储水量在250 mm就可保证西瓜正常生长。另外,压砂地夏季休闲措施提高了土壤水分含量,1 m土层土壤储水量增加了2.7 mm,为下一季作物提供了良好的土壤水分条件。     

红薯光合特征对土壤透气性的响应

通过盆栽试验研究了不同土壤质地和水分条件下红薯光合特性对土壤透气性的响应。结果表明:土壤透气性显著影响红薯叶片蒸腾速率和水分利用效率,随土壤透气性的增加,蒸腾速率显著降低,水分利用效率显著增加,红薯的光合作用不受土壤透气性的影响;透气性对红薯蒸腾和水分利用效率的影响与土壤质地有关,在沙土质地下,红薯的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均不受透气性影响,而在壤土质地下,红薯的蒸腾速率随透气性的增加显著降低,而水分利用效率显著增加;透气性对红薯光合特性的影响与生育期有关,不同生育期内,红薯光合特征对土壤透气性的响应也不同。研究表明,在分析作物对土壤透气性的响应时,需要考虑土壤质地、水分条件和生育期的影响。     

土壤熏蒸剂研究进展

土壤熏蒸剂可有效防治土传病虫害,但效果最好的熏蒸剂溴甲烷由于破坏臭氧层,已被禁止用在农业上(必要用途豁免除外)。碘甲烷、氯化苦、异硫氰酸甲酯、1,3-二氯丙烯、二甲基二硫、硫酰氟、棉隆及威百亩是国际上已经登记使用的土壤熏蒸剂;甲酸乙酯、乙二腈、糠醛、丙烯醛是有希望开发为新的土壤熏蒸剂品种。国内已经商品化的土壤熏蒸剂品种有4种,分别为氯化苦、威百亩、棉隆和硫酰氟,二甲基二硫正在登记当中。本文系统综述了上述熏蒸剂在应用、环境行为等方面的研究进展,在未来一段时间内,氯化苦、棉隆及威百亩将会占据着国内土壤熏蒸剂的主要市场。二甲基二硫的登记也将会改善国内熏蒸剂品种匮乏的局面。