摘要:通过盆栽和培养试验研究了不同水分历史水稻土CH₄产生、氧化及排放间的相互影响。水稻土CH₄产生、氧化和排放皆受土壤水分历史条件的强烈影响,非水稻生长期土壤水分含量越高,随后水稻生长期CH₄排放量越大,产生和氧化能力也越强。无论是水稻生长期平均值还是季节变化,CH₄排放皆受CH₄产生的显著影响。CH₄产生量和排放量的相对差值很好地说明了各处理间土壤CH₄氧化潜力的差异。水稻土CH₄排放通量主要受CH₄产生率,而不是CH₄氧化潜力的影响,但CH₄氧化能牵制CH₄产生率对CH₄排放通量的影响,水稻土这种自然调节CH₄排放量的特性对减少稻田CH₄排放具有重要的意义。

摘要:在我国北方旱地,施入土壤而未被作物吸收利用的肥料N,主要以NO₃^--N的形式残留于土壤中。残留的NO₃^--N如不及时被作物吸收利用,在降水或灌水的作用下,会淋入土壤深层,或随径流进入地表水体,或经反硝化形成N₂O进入大气,对土壤、水体和大气环境构成严重威胁。本文分析了旱地农田生态系统中,NO₃^--N在土壤剖面的残留淋溶与施肥、灌溉/降水、耕作、土壤、植物等因素的关系。提出在今后的研究工作中应特别注意的问题:①建立长期定位试验,确定NO₃^--N淋溶阈值,评价和预测NO₃^--N残留和淋失的趋势; ②优化作物栽培和养分资源管理措施,提高作物利用土壤NO₃^--N的能力; ③改进N肥施用技术,加强N素管理,防止NO₃^--N在土壤中大量累积。

摘要:利用从德国引进的农田土壤氨挥发风洞法测定系统,对不同N肥形态的肥料进行对比实验。结果表明,在相同施N量条件下,硝酸铵、硝酸铵钙、硫硝酸铵的氨挥发损失分别比尿素减少22.5%、3.2%和8.3%,不同N肥的氨挥发损失差异很大。相同条件下,尿素的氨挥发损失为25.7%,添加DMPP后氨挥发损失为27.6%;硫硝酸铵的氨挥发损失为18.6%,添加DMPP后为20.6%;添加DMPP对尿素和硫硝酸铵的氨挥发影响不显著。

摘要:2003-2004年选用江苏省宜兴市稻-麦轮作试验田,研究了水稻生长季秸杆(0和3.75×103 kg/hm²两个水平)和N肥施用(N 0、200和270 kg/hm² 3个水平)对后续麦季NO₃^-排放的影响。结果表明:稻季秸杆施用显著减少了后续麦季NO₃^-的排放,这些减少量主要体现在小麦播种-返青期,方差分析达显著水平(P<0.05)。稻季施用N肥,后续麦季NO₃^-排放减少,但N 200和270 kg/hm² N肥施用水平的处理间无显著差异。麦季土壤水分情况与NO₃^-排放通量存在显著正相关(P<0.05)。

摘要:在南京郊区露地生产条件下,研究了不同施肥处理秋季大白菜生长期的土壤N素供应、作物养分吸收利用和肥料N素损失。结果表明,在大白菜整个生育期,耕层土壤供N量为50.7 kg/hm²,占土壤全N量的1.07%。作物收获期地上部分生物量和N素含量随施N量的提高而升高,施用N肥显著增加了大白菜的生物量,提高幅度高达3~4倍。植株吸收N量70%以上来源于肥料N。在本试验条件下,尿素N肥表观利用率为26%~35%,土壤NO₃^--N含量随N肥施用量的增加而升高,主要累积在0~40 cm土层中。

摘要:通过3年的田间定位试验研究了不同施N条件下蔬菜地NO₃^--N淋洗浓度及淋洗量的变化。结果表明:在农民习惯的传统施N处理(花椰菜为450 kg/hm²,苋菜为100 kg/hm²,菠菜为309 kg/hm²)下蔬菜地NO₃^--的淋洗浓度明显高于2个优化施N处理下蔬菜地的NO₃^--淋洗浓度。在花椰菜、苋菜和菠菜生长期内,2个优化施N处理下蔬菜地NO₃^--平均淋洗量分别是传统施N处理下蔬菜地NO₃^--平均淋洗量的19%、18%、9%和13%、34%、21%。试验期间传统施N处理下蔬菜地NO₃^--年季平均累积淋洗量约占年季平均施N量的一半,其中休闲期NO₃^--平均累积淋洗量占年季平均累积施N量的20%;而其他2个优化施N处理NO₃^--年季平均累积淋洗量是年季平均累积施N量的27%,休闲期NO₃^--平均淋洗量占年季平均累积施N量的6%,而处理间蔬菜产量并未受到明显影响。

摘要:通过温室盆栽试验研究相同施肥条件下,不同水分管理(持续淹水,分蘖肥后提前烤田、正常烤田和推迟烤田)对水稻生长期N₂O排放的影响。结果表明,整个水稻生长期N₂O的排放集中在施分蘖肥后的烤田期间及随后复水的5~8天内。在此期间各处理N₂O排放量占季节排放总量的70.30%~94.26%;烤田前淹水及后期干湿交替阶段有少量N₂O排放。对持续淹水处理而言,N₂O的排放通量是正常烤田处理的12.10%。提前烤田、正常烤田和推迟烤田的平均N₂O排放通量分别为188.56、158.48和147.84μg/(m²·h),随着烤田开始时间的推迟,N₂O排放量逐渐减少。

摘要:采用静态箱/气相色谱(GC)法测定了2004年及2005年大豆田CO₂和N₂O排放通量。结果表明:在2年的观测期内,大豆田的CO₂和N₂O排放均具有明显的季节变化规律。在2个生长季的观测中,CO₂和N₂O的排放通量分别呈现出相似的变化趋势。大豆田在休闲期内基本没有CO₂排放,冻融期有少量的N₂O排放。分析相关影响因素得知,土壤温度和土壤水分是影响大豆田释放CO₂和N₂O的重要因素。大豆植株对于N₂O的排放具有不可忽视的作用。2年观测中常规处理的N₂O通量总量分别是无作物处理的2.28倍和1.80倍。

摘要:详细介绍了农田土壤氨挥发风洞法测定系统的原理、构造和特点,并通过回收率试验和田间试验进行了验证。所选用的德国风洞主要包括采样箱、采样系统和控制系统3部分,系统内部的气压、温度、湿度、风速等微气象条件接近自然环境条件,测量结果有较好的代表性。回收实验结果表明,回收率为90%,说明风洞的密闭性和浓度分布的均匀程度较好,适合于土壤氨挥发的多处理、多重复的田间原位测定,尤其适用于多因子对比实验。风洞法测定不受天气的影响,对实验区面积要求不高,重复性及可靠性较好,不仅可以测定农田土壤的氨挥发,还可以测定有机肥贮存和施用以及各种肥料形态的氨挥发状况。

摘要:模型为一维模型,其主要框架由土壤水分运动、N素迁移转化以及水稻生长3个模块组成。在土壤水分运动模拟中,考虑了可能存在的饱和流和非饱和流;在N素运移中将土壤中的NH₄⁺、NO₃^-和尿素视为土壤溶质,用对流弥散方程模拟其在垂直方向上的运移;在N素转化过程中考虑了尿素水解、有机N矿化、氨挥发、硝化、反硝化以及NH₄⁺的吸附这6个过程;对于作物生长的模拟,选用了ORYZA水稻生长模型,并结合田间实验修改了其中一些参数。使用该模型对3年的田间试验进行了模拟验证,对于土壤中矿质态N素以及水稻生长的模拟,都得到了较好的模拟结果,通过与实测值的分析比较,耕作层的NH₄⁺-N浓度,水稻各部分的生物量模拟值与实测值的吻合都达到了显著水平。

摘要:稻田田面水中N、P浓度是决定稻田N、P径流流失,N素的氨挥发与硝化-反硝化等各种损失途径的关键因子。采用田间试验方法研究了不同N、P配合下田面水中N、P动态变化。结果表明,田面水总N(TN)、总P(TP)和溶解态无机P(DIP)的浓度在施肥后很快达到峰值,之后迅速下降,其变化均可以用指数方程(Y=C₀×e^-kt)来描述。NH₄⁺-N在施N后2~4天达到峰值,之后逐渐下降,6~7天后降至稳定。基肥施用后的NH₄⁺-N浓度上升比分蘖肥和孕穗肥施用后慢,同时TN和NH₄⁺-N浓度下降也慢。相同施N水平下,高P处理田面水的NH₄⁺-N和TN浓度较优化处理高;相同施P水平下,高N和低N处理田面水的TP和DIP浓度也较优化处理高,这表明:当N、P其中之一超过或低于适合用量时,会促进另一养分的流失。施肥后田面水中TN、TP和DIP可作为稻田N、P流失的主要指标,应着重控制基肥施用后N、P的径流流失,以及追肥施用后尿素的水解速度。

摘要:稻田土壤磷(P)的淋溶和迁移受到人们的普遍关注。对水稻土施P后立即进行高强度淋洗的研究表明,施P对各处理淋出液的P浓度没有明显影响,各种形态的P淋溶到60 cm土层以下的浓度不超过0.1 mg/kg,折合每公顷损失P量分别为可溶活性P约1.2~1.4 kg,非活性P为1.2~1.6 kg,全P为2.5~2.8 kg,对地下水影响小。施P量低于400 kg/hm²时,施入的P没有移出上层土壤;当施P量高于800 kg/hm²时,P从上层向下移动现象明显;施P量超过1600 kg/hm²后,移动距离可达10 cm。并预测出上层土壤可能发生P的移动和淋溶的土壤Olsen-P阈值为74.1 mg/kg,超过该值发生P移动和淋溶的可能性增加。

摘要:通过300天室内恒温(30℃)好气培养实验,研究了不同C/N有机物料(水稻秸秆、玉米秸秆、牛粪、猪粪)掺入土壤后,土壤有机P及各组分含量和有机P的矿化特征。结果表明:有机物料的添加,不同程度地增加了土壤有机P含量;添加有机物料处理,有机P矿化率高于对照处理,且在培养的前30天迅速矿化。掺入有机物料处理土壤有机P各组分含量均有所增加;对照处理有机P各组分的矿化进程都比较平稳,而添加物料处理的活性和中等活性有机P则呈增加或波动状态,中稳和高稳性有机P在腐解初期出现迅速矿化。有机物料的添加,可以促进有机P各组分间的转化,提高土壤P素的有效性。

摘要:以中国科学院封丘农业生态实验站的长期定位施肥试验为研究平台,研究不同施肥措施对潮土有机C含量的影响,并利用Jenny模型对不同施肥措施下的潮土有机C动态进行模拟。结果表明,施肥措施明显改变了潮土有机C含量,并且有机肥处理的作用效果要明显优于化肥处理。不同施肥措施不仅改变了潮土有机C的平衡水平,也影响了有机C的分解速率,NPK、1/2OM和OM施肥处理的有机C平衡值分别为7.19、7.75和9.37 g/kg,而分解速率分别为0.038、0.113和0.1451/a。在目前施肥模式不变的情况下,与试验初相比,达到平衡时CK处理的潮土将会损失C 1478 kg/hm²,而NPK、1/2OM和OM处理的潮土则会分别增加C 7376、7790和12066 kg/hm²。因此,可以认为施肥处理促进了潮土的C固定。

摘要:水分状况影响土壤水溶性有机C(DOC)溶出,而DOC含量变化与土壤有机C矿化动态有密切关系。通过室内试验,研究了不同水土比提取条件对太湖地区水稻土(黄泥土)DOC含量的影响,观测了培育过程中土壤DOC含量及土壤有机C矿化的动态变化。结果表明,土壤DOC含量随着水土比的增大而升高,且两者之间呈显著的线性关系。长期室内恒温培育条件下,淹水处理土壤DOC含量显著高于好气处理(P<0.01),且在整个培养期内都保持这一趋势,而两处理之间的差值则表现为先增大后减小。培育过程中,土壤日均矿化量好气处理高于淹水处理,但两处理之间的差值则随着培养时间延长而不断缩小。

摘要:以三江平原不同开垦年限的水田及旱地为研究对象,并以沼泽化草甸和天然林地为对照,分层采集土样,测定其土壤有机C含量、pH值及全N含量。在此基础上借助SPSS软件和统计分析技术,探讨了不同土地利用类型各层土壤中有机C含量的垂直分布特征及其与pH值、N素的相关关系。结果表明:土壤有机C的垂直分布随土壤深度和土地利用类型的变化而变化;与沼泽化草甸相比,开垦10年和25年的水田表层土壤有机C含量分别减少49.3%(P<0.01)和14.3%(P<0.05),开垦5年和18年的旱地表层土壤总有机C量比对照分别减少81.9%(P<0.01)和68.3%(P<0.01);林地及开垦18年的旱地土壤pH值均与土壤有机C含量呈显著负相关,相关系数分别为-0.578(P<0.05)和-0.965(P<0.01);农田开垦前后,土壤有机C含量与全N含量呈显著正相关,相关系数均在0.580(P<0.05)以上。

摘要:利用位于江都市小记镇的中国稻-麦轮作FACE平台,采用最大可能(MPN)法,在2004年水稻生长季研究了不同施肥情况(施常规N量UN和低N量LN)、不同秸秆还田情况(秸秆全还田HR和秸秆不还田NR)下,土壤中硝化和反硝化细菌数量在FACE条件下随时间的变化。结果表明,FACE条件下,土壤硝化菌数普遍在抽穗期或乳熟期达到最大值,而对照土壤的硝化菌数普遍到成熟期才达到最大值,并且显著高于FACE处理的相应值(P<0.05)。在HR条件下,LN和UN小区FACE处理的土壤硝化细菌数量较对照减少6%~10%。FACE条件LN小区的反硝化菌数在成熟期达到最大值,而对照处理则在乳熟期达到最大值,并显著高于FACE处理(P<0.05);而UN小区的反硝化菌数二者均在抽穗期达到最大值。在LN小区HR和NR情况下,FACE处理土壤反硝化细菌数量分别低于对照处理的相应值8%和13%。在HR情况下,土壤反硝化潜势FACE处理显著低于对照。在LN和UN小区,FACE处理土壤的反硝化作用潜势分别是对照的83.7%和95.4%。

摘要:利用江都市小记镇的稻-麦轮作FACE平台,采用最大可能(MPN)法,在2005年水稻生长季研究了不同施肥(常规N量和低N量)、不同秸秆还田(秸秆全还田和秸秆不还田)处理土壤中的产甲烷菌和甲烷氧化菌数量在大气CO₂浓度升高(FACE)条件下随时间的变化情况,并且借助气相色谱测定了土壤的产甲烷潜力和甲烷氧化潜力。结果表明:在秸秆全还田情况下,FACE对于产甲烷菌在分蘖期具有促进作用,而在抽穗期与收获期具有抑制作用,这种作用在低N条件下达到显著性(P<0.05)水平。而秸秆不还田情况下,FACE对产甲烷菌无明显促进作用;在低量N的施用情况下,FACE对于土壤甲烷氧化菌的活性具有刺激作用,在水稻抽穗期土壤甲烷氧化菌数量明显地高于对照,达到显著性水平(P<0.05);而常规施N量秸秆全还田的情况下,在水稻的分蘖期、拔节期和收获期FACE土壤中的甲烷氧化菌数量却受到一定程度的抑制。土壤的产甲烷潜力测定结果表明,FACE能促进土壤的CH₄释放,尤其是在常规N量施用条件下。当底物(加入外源CH₄)充足时,FACE条件下能使土壤具有较高的氧化CH₄的能力,其CH₄氧化潜力明显大于对照土壤,并且这种作用在常规N肥施用条件下尤为明显,达极显著性水平(P<0.01)。

摘要:结合提取基因组DNA的CTAB法(hexadecyltrimethylammonium bromide,十六烷基三甲基溴化铵)和用于提取海藻基因组DNA的LiCl法,设计了针对产生较多荚膜多糖细菌的DNA提取方法-LiCl沉淀法。通过电泳、分光光度计及16S rRNA基因扩增检测,证明LiCl沉淀法可以有效地提取产荚膜细菌基因组DNA,其片断大小约为23 kb,不需进一步纯化即可用于后续分子生物学实验。

摘要:采用超声分散法提取了太湖地区黄泥土中不同粒径的团聚体颗粒,用批次吸附试验的方法研究了除草剂草萘胺在各团聚体颗粒组上的吸附特点。结果表明,不同粒径微团聚体的草萘胺吸附等温线均可用Freundlich方程定量描述,K_f值介于5.56~11.40之间,以粒径<0.002 mm和2.00~0.25 mm两个粒组吸附容量最大,粒径0.25~0.02 mm和0.02~0.002 mm两个粒组吸附容量较小。在各团聚体粒组中对土壤吸附草萘胺相对贡献率最大的是粒径<0.002 mm粒组。由于颗粒细小的微团聚体更易于在土壤-水环境中迁移,因此,草萘胺在黄泥土上的这种分布特点对环境的潜在影响不容忽视。

摘要:分别以10 cm×10 cm和2 m×2 m的网格对潮土(底锈干润雏形土)地区两块面积为1 m×1 m(1号区)(砂壤土)和30 m×18 m(2号区)(壤质黏土)的两块样区进行采样,研究其土壤重金属有效性的空间变异。结果表明,DTPA提取态Cu、Zn、Pb、Mn含量变异系数在22.4%~75.9%之间;1号区各元素含量平均值和变异系数均大于2号区对应元素;1号区Zn变异系数最大。地统计学分析表明,4种重金属有效态含量在1号区的块金值和基底效应均小于2号区,其中以2号区Pb的数值最大、Mn次之。两种尺度下,Pb都是4种元素中空间分布受随机性因素影响最大的元素;重金属有效性的空间分布均表现出等值线与作物种植行近似平行的现象,尤其以Pb、Cu和Mn最为明显。以上结果表明,2 m×2 m的网格更有利于反映潮土重金属有效性的空间变异受人为因素的影响,潮土重金属有效性的空间变异还受到土壤质地、耕作活动、元素类型等因素的影响。

摘要:采集了江苏省某典型生态示范区内58个监测单元的土壤样品,并对样品中的多环芳烃(PAHs)进行了定量分析。结果表明,生态示范区土壤中的PAHs平均含量较低,但不同土壤样品之间PAHs的变异系数较大,以二苯[a,h]并蒽、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽为主要组成成分。从8个生态类型区分析,工矿企业搬迁区PAHs含量最高,达49.196μg/kg,其次是化工区周边,农业科技园土壤中的PAHs含量最低。工业区的PAHs多来源于石油输入,而以农业为主的生产基地、科技园等,PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧。生态风险评价结果显示生态示范区内的PAHs处于较低毒性水平,尚未对生物造成不利的影响。

摘要:首先采用农用地分等中自然质量分值的计算方法对江苏沿海耕地自然质量进行测算,然后在此基础上结合各乡镇耕地面积和人口数量计算人均耕地量,对江苏沿海地区耕地资源量的空间分布态势进行评价。结果表明:研究区北部、中西部和南部除少数地区外耕地质量总体较好,中东部耕地质量较差;耕地质量优良的地区人均耕地量水平较低,耕地质量较差的地区人均耕地量水平反而较高。根据评价结果,从提高土地整体利用效率、合理占用耕地、合理开发土地后备资源、污染排放源头控制与生产过程中治理相结合等几个方面提出了沿海地区耕地资源可持续利用的有效途径。

摘要:以重庆市九龙坡区为例,对农用地分等中的因素法和样地法及其结果进行了比较。结果表明:①虽然两种分等方法在分等原理、计算方法等方面不同,但是其分等结果在等别面积和空间一致性方面差异较小;②因素法分等较复杂,不利于技术人员理解和掌握;③样地法分等简便易行,易于掌握,但建立跨区域的因素指标体系方法还不成熟。

摘要:水污染问题是当前农业发展亟待解决的问题。利用污水进行污水回灌农田是一种低费用、低能耗的污水处理途径,也是保障水资源可持续利用的有效措施之一。本文在简要回顾国内外污水回用灌溉农田的历史和发展现状的基础上,总结了污水灌溉在理论研究、技术研究等方面取得的主要成果,并针对我国污水灌溉中存在的问题,指出了目前和未来该领域研究的重点,以期推动污水灌溉的规范化、科学化、健康化发展。

摘要:本文在总结已有稻田藻类研究结果的基础上,结合温室盆栽试验的初步结果,阐述了藻类对稻田氨挥发损失过程的影响,及其在稻田土壤N素转化、供应与调节中所起的重要作用。提出了减少N素氨挥发损失和合理利用稻田藻类的方法。

摘要:液泡是一个多功能而又复杂的细胞器。成熟植物茎叶的液泡占细胞体积的90%左右。细胞中的NO₃^--N有58%~99%存在于液泡中。因此,液泡被称为NO₃^--N的贮存库。研究植物细胞液泡的NO₃^--N累积引起了人们的重视,但是由于液泡中NO₃^--N测定技术的困难,这方面的研究目前并不很多。本文结合国内外相关研究结果,从以下几方面分析了NO₃^--N在液泡的累积:①植物液泡中NO₃^--N的累积数量;②NO₃^--N在细胞质与液泡间的转运;③液泡累积NO₃^--N的营养学意义;④液泡NO₃^--N累积的生理作用;⑤有关液泡中NO₃^--N累积研究的展望。

摘要:从耕地面积、土壤肥力和农业利用布局3个方面概述了苏南地区耕地资源利用现状,分析了耕地面积减少、土壤养分非均衡化、农田污染加剧、土壤酸化等耕地利用中的问题,提出了严格保护耕地数量、提高耕地基本农田质量、完善相关法律法规等耕地保护对策。