摘要:本文是庆祝李庆逵教授诞辰100周年,同时也是纪念李先生离开我们整整十一周年的纪念文。李庆逵先生是一位在科研战线上奋斗达70年的老科学家,他一生为我国农业生产及土壤科学发展作出了巨大贡献,赢得了人们的尊敬与爱戴,为后人做出了榜样,他是当代年青人学习的榜样与楷模。
摘要:稻田生态系统中CH4 排放是由土壤中CH4 产生、氧化和向大气传输这3个过程相互作用的结果,CH4传输主要通过液相扩散、冒气泡和植株传输3种方式。这3种途径的相对强弱取决于水稻植株通气组织的完善与否以及水稻品种、种植密度和温度的季节变化等。但大量研究表明,稻田土壤中产生的CH4 绝大部分通过植株通气组织排放到大气中。在应用稳定性碳同位素方法研究水稻植株向大气传输CH4的过程时发现,在传输过程也会发生同位素分馏,据现有文献报道,CH4传输的同位素分馏系数 e传输 有两种计算方法,获得的结果也比较接近,为 -18‰ ~ -9‰。但研究方法还存在一些缺陷,可能对结果的准确性产生影响。此外有关稻田CH4传输在模型的建立方面还比较缺乏。
聂胜委,黄绍敏,张水清,郭斗斗,张巧萍,张玉亭,宝德俊,陈源泉
摘要:近年来,长期定位施肥研究因其经历气候、年份的时间长,气候类型多,土壤功能变化幅度大以及获得的研究结论相对准确等特点,越来越受到研究人员的重视,国内外在长期定位施肥对土壤效应的影响研究取得了丰硕的成果。本文对国内外的长期定位施肥对土壤物理、养分、微生物以及酶类等方面的影响进行了比较客观详尽的阐述,并在此基础上提出了未来本领域的研究重点,以期对开展相关的研究提供借鉴。
摘要:高风险的重金属污染土壤的识别和探测是土壤健康风险评价及管理的基础,也是有效控制土壤污染、保障环境安全和农业可持续发展的重要前提。本文综述了高风险重金属污染土壤识别的方法及各自优缺点,主要包括元素剖面分布对比、与环境标准和背景值对比、同位素示踪、探索性统计分析、GIS制图和空间分析、多元统计分析、地统计学、空间统计分析和高精度曲面建模方法。将高精度曲面建模(HASM)与GIS空间分析、多元统计分析以及空间统计分析相结合,不仅可为土壤和土地资源普查和污染调查提供方法和理论上的借鉴,而且还可直接为土壤污染现状评价和风险管理、区域环境质量改善和土地利用规划等提供科学依据,是未来高风险重金属污染土壤识别研究的重要方向之一。
摘要:改良治理盐碱地、促进盐碱地农业高效利用是保障粮食安全、促进农业可持续发展的重要途径之一。盐碱地农业可持续利用是基于生态适宜性与人类经济社会活动目标,通过农业科学技术进步与发展,获取盐碱地农业生产力的持续维持与提高。通过回顾盐碱地农业利用的研究进展发现,尽管相关技术模式取得了较大进步,但系统的盐碱地资源调查监测缺乏、基础理论研究薄弱、管理体制不完善等问题仍然存在。在对盐碱地农业可持续利用评价内涵进行探讨的基础上,构建了基于技术可持续性、改良模式可持续性以及管理决策可持续性分别评价的技术体系与思路。开展科学的盐碱地农业可持续利用评价,构建盐碱地农业可持续利用的技术与管理支撑体系对促进盐碱地农业可持续利用具有重要意义。
摘要:为研究一种促根剂对太湖地区水稻生长及氮肥利用的影响,设置添加促根剂和不添加促根剂两种处理,在5个施氮水平下分别测定水稻的生物量、产量和氮素利用率。结果表明:在相同施氮水平下促根剂可以增加水稻生物量,其中在施氮量150、200、250 kg/hm2施肥水平下,抽穗期和灌浆期地上部生物量的增加幅度分别为17.95%、8.63%、11.09% 和2.16%、12.13%、11.47%,存在显著性差异;促根剂明显增加了拔节期水稻根系干重,由低到高各施氮水平下的增幅依次为27.40%、8.52%、26.12%、6.85%、7.21%。促根剂有一定的增产效果,并且在氮肥用量大时效果更为明显。在250 kg/hm2施肥水平,促根剂处理比不添加促根剂的处理增产5.79%,达到显著性差异水平。促根剂在一定程度上提高了水稻吸氮量、氮素农学利用率、氮素吸收利用率,高氮肥施用水平下表现明显,250 kg/hm2下分别高出不添加促根剂的处理7.14%、33.26%、10.91%。
闵 炬,陆扣萍,陆玉芳,卢伟伟,周影茹,孙海军,邢光熹,施卫明,朱兆良
摘要:为了解和评价太湖地区大棚菜地土壤肥力及其周边地下水硝酸盐和氨氮含量状况,以直湖港小流域为研究区域,采集大棚和露天菜地土样 192 和 54 个,浅层地下水样 26 和 10 个,分析土壤速效养分、全氮和有机质含量,土壤 pH 和 EC 值,地下水硝酸盐和氨氮含量。结果表明,直湖港小流域大棚菜地耕层土壤速效氮含量为 279 mg/kg,是露天菜地的 2.6 倍。大棚菜地耕层土壤速效磷、钾含量分别为 188 mg/kg 和 203 mg/kg,与露天菜地无显著差异。大棚菜地耕层土壤速效氮磷钾含量均高于全国第二次土壤普查分级的最高标准,且氮磷钾养分表聚严重。耕层土壤有机质含量偏低为 13 g/kg;大棚菜地耕层土壤 pH 值为 5.6 呈弱酸性,37% 的该区大棚菜地种植面积土壤 pH 值低于作物生理障碍的临界值,该区 16.4% 的大棚蔬菜种植面积土壤 EC 值超过作物生育障碍临界值。参照我国生活饮用水卫生标准评价,结果表明,直湖港小流域大棚菜地周边浅层地下水硝酸盐超标率为 35%,氨氮超标率为 8%。
摘要:以常规粳稻徐稻3号为供试材料,设置不同养分管理试验,研究了养分管理措施对水稻产量、叶面积指数、齐穗期株型以及氮素利用效率的影响。结果表明,通过养分优化管理,能有效提高江苏常规粳稻产量和氮素利用率。与当地高产模式相比,高产高效模式(合理投入获得高产)增收效益最为明显,较其增收4 366.5元/hm2,氮素利用率从17.7% 提高到了36.1%。
摘要:农田氮素损失是造成农业非点源污染的主要原因之一,其中由于大量施用氮肥引起的土壤氮素淋溶损失又是农田氮素损失的重要途径。针对农业不同种植条件下氮素损失控制难题,本文通过田间试验研究集约化种植和常规种植两种土地利用方式下,土壤硝态氮迁移特征及动态变化规律,来评估不同农业种植方式对地下水污染的潜在风险。结果表明:集约化种植区施肥量和灌溉量较大,硝态氮的淋失浓度明显大于常规种植园,土壤硝态氮浓度随时间和空间变化也最为显著。集约化种植区的地下水污染程度远远大于常规种植区,集约化种植葡萄园地下水中的硝态氮含量平均值11.2 mg/L,是常规种植区平均值1.35 mg/L的8倍, 集约化种植区过量施肥增大了土壤硝态氮的淋失风险,对生态环境构成了潜在的污染威胁。研究结果可为农业集约化种植区防治农业非点源污染和优化田间管理措施提供科学依据。
摘要:以湘杂油763为供试材料,研究了不同肥料运筹方式对冬油菜产量和部分农艺性状的影响。结果表明:氮肥运筹方式对油菜生长的影响较大,以基肥:苗肥:薹肥 = 5:2:3处理的籽粒产量最高,其次是基肥:苗肥:薹肥 = 6:2:2处理,基肥:苗肥:薹肥 = 10:0:0处理的产量最低,其差异达到了显著水平,单株角果数、每角果粒数、绿叶数、茎粗、最大叶长和叶宽、叶片叶绿素含量等指标也有类似的变化趋势,而氮肥运筹方式对千粒重的影响不显著。磷肥和钾肥运筹方式对油菜生长的影响较小,在不同磷钾肥运筹方式下籽粒产量、产量构成因素、茎叶性状均没有显著差异。在本试验所设的8种处理中,以氮肥的基肥:苗肥:薹肥 = 5:2:3、磷肥和钾肥的基肥:苗肥:薹肥 = 10:0:0 处理和氮肥的基肥:苗肥:薹肥 = 5:2:3、磷肥的基肥:苗肥:薹肥 = 6:2:2、钾肥的基肥:苗肥:薹肥 = 10:0:0 处理的籽粒产量并列最高。
摘要:2007—2009年度在海门市进行了油菜3414肥料效应试验。结果表明:①海门市最佳施肥量分别为每667 m2纯N 12.5 ~ 14 kg、纯P2O5 4 ~ 4.5 kg、纯K2O 4 ~ 5 kg;②全肥区平均百千克籽粒吸 N、P2O5、K2O量分别为5.50 kg、1.00 kg和5.14 kg,缺素区平均百千克籽粒吸N、P2O5和K2O量分别为4.65 kg、0.90 kg和4.60 kg;③全肥区养分当季利用率氮为22.96% ~ 51.57%,平均37.46%;磷为5.07% ~ 19.18%,平均9.94%;钾为9.51% ~ 52.67%,平均34.90%。因此,海门市区域内增施氮磷钾养分仍是提高油菜产量的主要手段。
摘要:以6种典型含钾矿物为研究对象,探讨了盐溶液提取法、阳离子交换树脂法及四苯硼钠法等不同有效钾提取方法的原理、效率及影响因素的影响效应和机制。结果表明:盐溶液提取法对含钾矿物中钾的提取能力受离子种类、浓度及pH的影响,不同种类盐提取剂对矿物中钾释放的促进作用也因含钾矿物类型而异。NH4+ 使矿物层间塌陷,显著抑制各种矿物中非交换态钾的释放。阳离子交换树脂法对溶液中钾的提取能力与饱和离子种类及振荡强度有关。H+、Na+ 饱和树脂吸附溶液钾的能力大于Ca2+ 饱和树脂。振荡强度选为120 r/min可消除树脂法提取钾素时液膜扩散阻力的干扰。四苯硼钾的溶度积常数Ksp为2.40 × 10-8(25℃)。不加NaCl条件下,四苯硼钠浓度是影响四苯硼钠法对含钾矿物中钾的提取能力的主要因素。由不同方法的提取原理可以看出,铵盐类提取剂适用于速效钾为当季作物主要钾源(速效钾含量较高)的土壤钾素有效性的评价。而其他盐提取剂通过延长提取时间,可提取部分非交换态钾,可能较醋酸铵法更适合于提取非交换态钾为当季作物主要钾源的土壤有效钾。阳离子交换树脂法也可提取土壤非交换态钾,但操作较为繁琐,该方法更适用于原位研究土壤钾素的迁移、扩散等特性。四苯硼钠法提取效率较高,通过调节其提取力,可提取不同程度的非交换态钾,是具有较好应用前景的适于各类土壤和作物的土壤有效钾测定方法。
摘要:以江苏省稻田为对象,整合DNDC和1:100万土壤数据库,以土壤图斑为基本模拟单元,定量估算少耕、免耕和综合措施(少耕 + 30% 秸秆还田)下江苏省稻田土壤的固碳潜力(0 ~ 30 cm)。模拟结果表明:相对于传统耕作,采用少耕、免耕和少耕 + 30% 秸秆还田均可明显地增加稻田SOC的积累,其在2009—2050年间的固碳潜力分别为24.5、47.7和43.8 Tg。免耕和少耕 + 30% 秸秆还田条件下稻田固碳速率大约是少耕的2倍。结合实际情况,少耕 + 30% 秸秆还田将是最可行的固碳措施之一。
摘要:对江苏滨海盐碱地5种不同植被类型土壤(0 ~ 40 cm)有机碳(SOC)含量、密度和表层(0 ~ 20 cm)土壤微生物量碳(SMBC)、可溶性有机碳(DOC)含量及其占总有机碳(TOC)的比例进行了分析。结果显示,随土层深度的增加,SOC含量降低,表层SOC密度占整个剖面的54.6% ~ 75.8%。表层SOC含量和密度分别介于2.02 ~ 9.61 g/kg和5.87 ~ 21.54 t/hm2,平均值分别为4.77 g/kg和12.56 t/hm2。随着原生植被群落的演替(光滩→盐蒿→茅草),SOC、SMBC和DOC含量均依次增加。茅草荒地围垦后,稻-油轮作地和菊芋地表层SOC密度分别比茅草地的增加了55%(5.77 t/hm2)和107%(11.15 t/hm2);稻-油轮作地的SMBC含量及SMBC/TOC比值下降,而菊芋地的上升;围垦后土壤DOC含量及DOC/TOC比值都明显下降。结果表明,滨海盐碱地SOC主要分布在表层,原生植被群落的顺行演替使SOC库容增加且活性增强,在盐荒地围垦初期(3年),SOC库容增加但活性有所减弱。经估算,滨海盐碱非耕地具有较大的固碳潜力,但需要合理的耕作管理措施来保证农业生产的可持续发展并实现增汇减排的目标。
摘要:以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站 1990 年设立的长期免耕试验田为研究对象,通过采集 0 ~ 60 cm 土壤,应用等质量计算方法,探讨了冬水田平作(DP)、水旱轮作(SH)、垄作免耕(LM)和垄作翻耕(LF)等不同耕作方式对土壤全硫和有效硫的影响。结果表明,在 0 ~ 60 cm 深度内,土壤全硫和有效硫含量呈现出明显的垂直递减规律,即随着土壤深度的增加,含量逐渐降低;不同耕作方式下,土壤全硫含量及储量为 LM>SH>DP>LF,有效硫含量及储量为 LM>DP>LF>SH。长期垄作免耕提高了土壤全硫及有效硫的含量和储量,与对照 DP 处理相比,LM 处理全硫与有效硫含量分别增加了 20.80% 和 1.31%,储量分别增加了 19.54% 和 5.36%。耕作层(0 ~ 20 cm),DP、SH、LM、LF 处理土壤有效硫平均含量分别为 27.15、13.45、31.43 和 24.01 mg/kg,DP、LF 以及 LM 处理为硫不缺或硫丰足,而 SH 处理为缺硫土壤(土壤有效硫含量<16 mg/kg)。对缺硫土壤,应重视硫肥的施用,以促进农作物产量和品质的提高。
摘要:以雷琼地区不同发育时序的玄武岩母质土壤为研究对象,研究了成土年龄对风化成壤作用的影响。结果表明,成土年龄大的剖面中易溶元素的淋失率高,体现了迁移累积效应;而年轻的剖面中元素迁移率则随成土年龄的变化更加明显。故成土年龄对常量元素迁移率的影响具有一定的阶段性特征,早期影响显著,当风化成壤作用进行到一定程度后,成土年龄的影响明显减弱。
摘要:用室内土培试验方法,研究在采自田间的Pb、Cd、As、Zn和Cu复合污染土壤上种植大叶井口边草条件下,外源分别添加0、1.5、3、6、12 mmol/kg乙二胺二琥珀酸(EDDS)、氨三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)对大叶井口边草吸收Pb、Cd和As的影响。结果表明,3种螯合剂处理对大叶井口边草生物量没有显著影响,说明大叶井口边草对3种螯合剂耐性较强;6、12 mmol/kg EDTA处理能极显著提高土壤Pb有效态浓度,进而促进大叶井口边草对Pb的吸收。大叶井口边草地上部Pb吸收量最高达(47.4 ± 1.7)mg/kg,是对照的3.66倍。6、12 mmol/kg EDTA处理能极显著地提高土壤中Cd的有效性,但未促进大叶井口边草地上部对Cd吸收。6 mmol/kg EDDS和3 mmol/kg NTA显著提高了土壤中As有效态浓度,进而提高大叶井口边草地上部对As的吸收,大叶井口边草地上部吸收As最高达(276 ± 10) mg/kg。6 mmol/kg EDTA和6 mmol/kg EDDS处理下大叶井口边草提取的Pb、As量最大,分别为(317 ± 53) μg/盆和(873 ± 41)μg/盆,说明6 mmol/kg EDDS处理下大叶井口边草对复合污染土壤中As的修复具有较大的潜力。
摘要:选择太湖地区水稻-油菜轮作的长期肥料试验的水稻田,采集原状土进行团聚体颗粒分离,提取土壤微生物DNA进行PCR-DGGE分析,通过对DGGE结果进行主成分分析和多样性指数的计算,比较秸秆还田和化肥配施与单施化肥两施肥处理对土壤团聚体中微生物群落组成和多样性的影响。结果表明:与单施化肥相比,秸秆还田显著改变了2 000 ~ 200 μm和200 ~ 20 μm两粒组中细菌和真菌的群落组成,说明较大颗粒组中微生物群落组成灵敏响应施肥措施的变化。不同团聚体粒组微生物群落多样性存在差异,细菌的多样性在2 000 ~ 200 μm与<2 μm粒组中较高,真菌则在大粒组中表现出较高的多样性,而且由团聚体粒组本身带来的微生物多样性的变异大于施肥措施引起的变异。
摘要:以退化马尾松林下土壤为对象,通过调查我国红壤丘陵区典型林分密度的马尾松人工林,研究林分密度对土壤养分和土壤酶活性的影响。3种林分密度中,1 560株/hm2 左右中等林分密度的马尾松土壤有机质、全氮、全钾、速效钾、全磷、交换性钙和交换性镁等较高,但土壤酸化也较严重;同时,1 560株/hm2 左右马尾松林的土壤转化酶活性、脲酶活性和多酚氧化酶活性均较高,但过氧化氢酶活性表现最低;林分密度对马尾松土壤酸性磷酸酶活性影响不明显。因此,适宜林分密度的马尾松人工林一定程度上可改善该区林下土壤肥力及生化强度。
汪 林,周冀衡,何 伟,杨中义,张发明,罗学林,邓小华,柳 均,陈银建
摘要:通过田间小区试验,在等氮、磷、钾施用的条件下,研究不同施肥措施(不施肥、单施无机肥、牛粪与无机肥配施、施用有机无机复合肥)对提高烤烟生育期内植烟土壤酶活性和供肥能力的影响。结果表明,除牛粪配施化肥会降低土壤过氧化氢酶活性外,各施肥处理较不施肥处理均能增加烤烟生育期的土壤酶活性和供肥能力。施用有机无机复合肥效果最好,不仅能提高土壤酶活性和供肥能力,其脲酶、酸性磷酸酶、速效氮、速效磷变化规律与烤烟需肥规律相符;施化肥对土壤酶活性和供肥能力的提高主要表现在烤烟生育期的前期,而牛粪配施化肥对各项指标的提高作用出现在后期。相关分析表明,土壤脲酶、酸性磷酸酶活性可以反映土壤养分含量的变化,可作为评价土壤供肥能力的生物指标。
摘要:以孕穗期的两优培九为材料,用伤流法测定根系活力,调查了影响根系伤流收集量的因素。结论如下:在两优培九孕穗期用脱脂棉收集伤流液,以2.0 g的脱脂棉填充量为宜;两优培九主茎和分蘖的伤流量差异显著(P<0.05);白天和夜晚的伤流量差异极显著(P<0.01);稻桩高低对伤流量影响不显著(P>0.05);连续两次测定的差异不显著(P>0.05)。用上述最佳方法,对两优培九及其对照品种汕优63抽穗后的根系活力(根系伤流强度)进行了调查,结果如下:两优培九抽穗前的根系活力比汕优63相对较高,二者均在抽穗后1周左右出现峰值,随后呈下降趋势,但与汕优63相比,两优培九伤流强度下降幅度相对较大,且一直维持在较低水平。同时,对两个品种抽穗后剑叶叶绿素含量的测定结果表明,两优培九和汕优63的剑叶叶绿素含量抽穗后都迅速下降,但是相对于汕优63,两优培九剑叶叶绿素含量下降速度要慢,能维持相对较高的水平。因此,根系活力的下降可能是两优培九生育后期易早衰的原因。
摘要:以浙江西苕溪流域为研究区,综合考虑地形和土壤类型等信息,采集典型土壤样本,测定土壤颗粒组成,并基于土壤颗粒组成与景观位置和特征之间的关系,利用径向基函数(RBF)神经网络建立了高程、坡度、平面曲率、剖面曲率、径流强度系数和地形湿度指数6个地形因子与土壤颗粒组成之间的非线性映射关系,预测土壤颗粒组成的空间分布。验证结果表明,RBF神经网络方法能够挖掘出地形因子信息与土壤颗粒组成之间的非线性映射关系,其预测精度较高,模型稳定性较好,是一种低成本、高效率的制图方法。
摘要:作为土壤系统分类的基层分类单元,土系的划分必须经过实地调查,重视控制层段和特征土层的设立,并选择合适的分异特性作为分类指标。本文选择样区内不同景观单元中的10个土壤剖面,根据中国土壤系统分类的要求,探讨了样区内土壤诊断层、诊断特性及其在中国土壤系统分类中的归属;并在有关土系认识的基础上,探讨了土系划分的原则、依据和具体划分方法,确立了研究区土壤所具有的特征土层,依据①特征土层的种类、排列、厚度,②土壤质地和③土壤有机质含量这三类指标,把样区土壤划分为10个土系。
摘要:基于遥感影像应用景观生态学及相关定量分析方法,剖析了杭州市区1991—2005年来的快速城市化阶段的土地利用景观格局演变特征,并引入典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)方法进行驱动力机制分析。研究表明:①杭州市近15年来土地利用景观结构发生了较大的变化,主要表现为农业景观与水体景观大量减少,并成为建设景观增加的主要来源,其中农业景观占建设景观来源的43.85%;②景观水平格局特征表现为斑块总数的增加、景观多样性的上升、景观破碎化程度呈现上升趋势、斑块优势在下降,说明大斑块对整个景观的控制作用随土地利用变化呈减弱趋势;③CCA排序结果清晰展现了杭州市8个区的景观格局指数与驱动因子的相互关系及空间特征。
摘要:田间设置木薯和花生的不同间作措施处理,利用LI-6400光合仪测定不同处理的光合日变化。结果表明:①木薯、花生的生长环境因子的日变化均为“单峰”型曲线,其中光合有效辐射(PAR)、田间CO2浓度(Ca)呈开口向下曲线,大气相对湿度(RH)、大气温度(Ta)的日变化曲线则开口向上。②不同间作措施中,间作窄行并无绝对优势;间作宽行可保证作物产量,但其瞬时水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)均最低,不利于在缺水环境下推广;间作双行的WUE和CO2利用效率最高,这在严重水分胁迫条件无疑是最优选择。③由统计分析可知,对花生和木薯净光合速率(Pn)影响显著的因子均为作物蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Cond)和气孔限制值(Ls),其中Pn与Tr、Cond、Ls呈正相关,与Ci呈负相关。木薯、花生的“午休”现象主要由非气孔因素决定,其气孔机制是作物蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)双重起作用的结果,首先起作用的是Tr诱发的光抑制,之后气孔开关则是由Ci调控。
摘要:通过田间试验研究了木薯花生间作模式对生态系统稳定性的影响,并对土壤含水量和pH等进行关联分析。结果表明:①环境发生突变时,间作措施下花生对环境变化抵抗力要优于纯作措施,体现出间作优势;突变结束后,纯作措施下花生的光合有效速率(Pn)恢复能力则更强,体现出纯作优势。②借助叶温模型的构建,创建间作优势度(intercropping dominance,ID)这一概念,进而得出木薯花生间作模式的ID为﹢0.83%,说明木薯花生间作存有间作优势。③对生态环境的影响方面,木薯花生间作无疑提高了水分保持效能,但从一定程度上加剧了红壤的酸化。
摘要:采用基于自适应采样算法的马尔科夫链蒙特卡罗方法(简称AM-MCMC)来估算描述土壤水分特征曲线的van Genuchten模型的参数,并推求出模型参数的后验分布,从而为模型参数的不确定性分析提供依据。结果表明,对于van Genuchten模型而言,采用AM-MCMC算法能得到模型参数后验均值和方差的分布,并且能推求出模型参数的置信区间,所以用这种算法来求解van Genuchten方程的参数是行之有效的,为求解van Genuchten模型参数提供了一种新的思路。