• 2020年第52卷第1期文章目次
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    • 热带亚热带酸性土壤硝化作用与氮淋溶特征

      2020, 52(1):1-9. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.001

      摘要 (1823) HTML (640) PDF 675.49 K (1538) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内好气培养和土柱模拟淋洗培养试验,研究了氨基氮肥加入对热带亚热带4种不同性质和利用方式酸性土壤硝化、氮及盐基离子淋溶、土壤及淋出液酸化的影响。4种土壤分别为采自花岗岩发育的海南林地砖红壤(HR)、玄武岩发育的云南林地砖红壤(YR)、第四纪红黏土发育的江西旱地红壤(RU) 和第四纪下蜀黄土发育的江苏旱地黄棕壤(YU)。结果表明:4种土壤硝化作用大小表现为YU>RU>YR>HR。HR主要以可溶性有机氮(DON)和NH4+-N形态淋失,YU土壤的氮淋溶形态以NO3- -N为主,YR和RU土壤的氮淋溶形态NO3- -N、NH4+-N和DON兼而有之。盐基离子总淋失量与NO3- -N淋失量显著正相关,但各盐基离子淋失由于离子本性和土壤性质差异并不完全一致。Ca2+ 在缓冲外源NH4+-N硝化致酸和平衡NO3- -N淋失所带负电荷过程中起重要作用。在阳离子交换量小、盐基饱和度低的土壤(如RU土壤),外源NH4+-N的硝化和淋失不仅导致盐基离子淋失,而且引发NH4+-N、甚至是H+ 淋失。综上,热带亚热带地区土壤上外源氮输入的增加可能会在更短的时间内导致氮素向系统外的流失,引发环境问题。

    • 机械起垄侧条施肥对大白菜产量和氨挥发的影响

      2020, 52(1):10-15. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.002

      摘要 (831) HTML (520) PDF 627.65 K (1088) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过两年田间试验,探究大白菜机械起垄侧条施肥合适的垄宽,并进一步研究在最适垄宽下该技术对大白菜产量、经济效益和氨挥发损失的影响。第一年试验设置4个处理:机械宽垄侧条施肥习惯施氮量处理(N480+MW)、机械宽垄侧条施肥减氮30% 处理(N340+MW)、机械窄垄侧条施肥减氮30% 处理(N340+MN)、人工宽垄习惯施氮量处理(N480+HW),第二年选用55 cm宽垄设置4个处理:人工起垄不施化肥氮处理(N0+HW)、人工起垄习惯施氮量处理(N480+HW)、人工起垄减氮30% 处理(N340+HW)和机械起垄侧条施肥减氮30% 处理(N340+MW)。研究结果表明:55 cm宽垄比30 cm窄垄种植可以提高大白菜产量15.4% ~ 17.8%,在55 cm宽垄种植模式下机械起垄侧条施肥技术可以在减肥30% 基础上获得最高生物产量、商品产量和净经济效益,分别为78.5 t/hm2 、43.2 t/hm2 和30 959元/hm2 。与N480+HW、N340+HW和N0+HW处理相比,N340+MW处理生物产量分别增加8.8%、15.2% 和58.3%,商品产量分别增加7.4%、16.4% 和50.1%。与N480+HW相比,N340+MW和N340+HW处理的净收益分别增加了40.8% 和1.3%。N340+MW处理大白菜生长季累积氨挥发损失为30.0 kg/hm2 ,与N340+HW和N480+HW处理相比显著降低51.1% 和70.5%。综合研究表明,机械起垄侧条施肥技术可以实现大白菜种植的减施增效,提高蔬菜生产的经济效益。

    • 福建省安溪县铁观音茶园土壤氮素状况

      2020, 52(1):16-24. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.003

      摘要 (1016) HTML (399) PDF 664.94 K (1117) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解福建省安溪县铁观音茶园土壤氮素供应能力,对安溪县77个铁观音茶园土壤(分0 ~ 20、20 ~ 40 cm两个土层)全氮、碱解氮含量及对应的铁观音茶叶氮含量进行了测试分析。结果表明:安溪县铁观音茶园0 ~ 20 cm土层土壤全氮含量属中上水平,平均值1.13 g/kg,Ⅱ级(尚可)及以上样点比例达90.9%;20 ~ 40 cm土层土壤全氮含量属中下水平,平均值0.81 g/kg,Ⅱ级(尚可)及以下样点比例占77.9%。黄壤、红壤、水稻土改植、赤红壤茶园土壤全氮含量较高,粗骨土、潮砂土茶园土壤全氮含量较低;土壤全氮与有机质含量呈显著的正相关关系。安溪县铁观音茶园土壤碱解氮总体含量较为丰富,0 ~ 20 cm土层土壤碱解氮含量平均值105.42 mg/kg,Ⅱ级(尚可)及以上样点比例达到97.4%; 20 ~ 40 cm土层平均值75.02 mg/kg,Ⅱ级(尚可)以上样点比例占84.4%。黄壤、红壤、赤红壤、水稻土改植茶园土壤碱解氮含量较高,粗骨土、潮砂土茶园土壤碱解氮含量较低;土壤碱解氮与全氮、有机质含量呈显著的正相关关系。供试铁观音茶叶氮含量与土壤全氮、碱解氮含量相关关系不显著,土壤碱解氮含量能否作为铁观音茶园土壤供氮能力的指标,以及在铁观音茶树的营养诊断时采摘鲜叶的氮素含量是否能作为茶树氮素缺素的诊断指标有待进一步研究。安溪县铁观音茶园土壤氮素管理时应注重氮肥深施,同时增施有机肥、降低速效氮肥的施用比例。

    • 氮肥用量对膜下滴灌冬马铃薯产量和经济效益的影响

      2020, 52(1):25-32. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.004

      摘要 (780) HTML (407) PDF 537.82 K (1374) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过田间试验研究不同氮肥用量对膜下滴灌冬马铃薯生长、产量和经济效益的影响,通过分析马铃薯产量、经济与农学效益随氮肥用量的变化趋势提出冬马铃薯生产上适宜的氮肥用量范围。结果表明,膜下滴灌条件下,马铃薯生育期随氮肥用量的增加逐渐延长,马铃薯叶面积指数、单株结薯数、单株薯重和块茎产量随氮肥用量的增加呈先增加后降低的趋势,均在345 kg/hm2施氮量时最高,且株高和大薯重高于其他处理。施氮量在0 ~ 420 kg/hm2时对马铃薯出苗率影响不大,而施氮量达495 kg/hm2时出苗率和块茎产量显著降低;施氮效益、施氮纯收入、氮肥产投比和农学效率在施氮量195 ~ 345 kg/hm2时均随氮肥用量的增加而增加,超过345 kg/hm2施氮量时逐渐下降,施氮量为495 kg/hm2时显著降低。马铃薯产量对氮肥用量的反应通过二次多项式模型分析得出,马铃薯最高产量施氮量和经济最佳施氮量分别为341.7、327.1 kg/hm2,而最高产量与经济最佳产量二者相差不大。因此,在本试验条件下,膜下滴灌冬马铃薯适宜的氮肥用量应该控制在270 ~ 327.1 kg/hm2之间,可获得较高的产量和经济效益。

    • 氮肥及黄腐酸对盐渍土有机碳和团聚体特征的调控作用

      2020, 52(1):33-39. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.005

      摘要 (891) HTML (560) PDF 420.74 K (1302) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探明不同氮肥水平下黄腐酸对盐碱障碍土壤的改良及培肥效应,本研究以滨海滩涂新垦轻中度盐碱障碍土壤为研究对象开展田间试验,采用水稻-小麦轮作种植模式,通过测定土壤电导率、pH、有机碳和土壤团聚体含量及其稳定性,研究黄腐酸与不同氮肥水平对土壤盐分消减调控和土壤地力提升效应。结果表明:黄腐酸能有效降低耕层土壤盐分,在氮水平300 kg/hm2条件下黄腐酸处理对耕层0 ~ 20 cm土壤电导率与pH降低效果最好;黄腐酸可以有效改善土壤结构及稳定性,小麦季与水稻季,在氮水平300 kg/hm2条件下黄腐酸处理土壤>2 mm水稳性大团聚体含量相较于不施肥对照分别增加18.6% 和13.8%,土壤团聚体平均重量直径与当地常规施肥相比增加38%;围垦初期,氮水平处理相较于黄腐酸处理对耕层土壤有机碳含量的影响更大,氮水平300 kg/hm2处理相较于低氮(225 kg/hm2)与高氮(325 kg/hm2)处理,两季土壤总有机碳积累量分别增加31.0% 和120.0%。综合考虑土壤改良效应,黄腐酸处理土壤表层盐分降低、水稳性大团聚体含量增加且稳定性增强、有机碳含量提升,因此黄腐酸结合适宜用量氮肥是一条轻中度盐碱障碍土壤的优化施肥措施。

    • 不同土壤质地和含水率对炭基肥料氮素矿化的影响

      2020, 52(1):40-46. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.006

      摘要 (855) HTML (564) PDF 533.57 K (1333) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究土壤特性对炭基肥料氮素矿化的影响,采用室内培养和大田小区试验,分析了炭基肥在不同土壤质地(砂质壤土、粉砂质壤土、黏土)及含水率(80%、60%、40% 田间最大持水量)条件下,氮素矿化动态变化特征。结果表明:在室内培养条件下,对于不同土壤质地,炭基肥在砂质壤土条件下矿化势最高,其次为黏土,最低的为粉砂质壤土;对于不同田间持水量,在粉砂质壤土条件下,炭基肥矿化势最高的为80% 田间最大持水量(80%SMC),其次为60%SMC,最低的是40%SMC;在砂质壤土和黏土条件下,炭基肥的矿化势均表现为60%SMC > 80%SMC > 40%SMC。培养状态下粉砂质壤土、砂质壤土、黏土条件下最大氮素有效性分别是34.12%、56.31%、41.14%,而在大田条件下,炭基肥单季氮素最大矿化率在粉砂质壤土、砂质壤土、黏土3种土壤质地下分别是50.61%、32.27%、34.29%。

    • 不同水稻品种磷利用效率与耐铝性的关系研究

      2020, 52(1):47-53. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.007

      摘要 (692) HTML (517) PDF 696.27 K (1053) 评论 (0) 收藏

      摘要:铝毒和磷缺乏是酸性土壤上作物生产的主要限制因子。本研究中我们探究了5个粳稻和5个籼稻品种的磷利用效率和耐铝性之间的相互关系。结果表明,粳稻品种的耐铝性显著高于籼稻品种。对于耐铝性强的水稻品种,施加磷肥后地上部生物量显著增加,而铝敏感的品种对磷肥响应较小,这可能是由于其耐铝性差而酸性土壤中的铝毒导致根系结构和功能受损,从而影响养分的吸收和利用。不同水稻品种的耐铝性和磷吸收效率呈正比而与磷利用效率呈反比,且粳稻的地上部磷浓度及磷吸收效率高于籼稻,但磷利用效率则低于籼稻。这些结果对于酸性土壤中筛选耐铝和磷高效利用的水稻品种具有重要意义。

    • 硅对籼稻和粳稻品种磷积累的影响

      2020, 52(1):54-60. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.008

      摘要 (711) HTML (454) PDF 530.10 K (1031) 评论 (0) 收藏

      摘要:硅(Si)可以改善磷(P)的营养,但是其内在机制尚不明确。本研究以4个籼稻和3个粳稻品种为研究对象,通过水培试验探究硅对不同水稻品种磷积累的影响。在营养液中添加硅显著降低了籼稻和粳稻品种的地上部磷含量,但几乎不影响根部磷含量。加硅处理不影响所有供试水稻品种的磷吸收及磷从根系向地上部的转移,但提高了磷的利用效率,增加了植株P/Mn 和 P/Zn比率。磷转运蛋白(PT)基因表达分析表明,在粳稻品种中只有OsPT6被硅下调,而OsPT6在籼稻品种中没有显著性变化;其他PT基因的表达不受硅的影响。由此,硅对不同水稻品种的磷积累有不同的影响,磷利用率的提高可能归因于较高的P/Mn和P/Zn比率,从而导致植物中较高的有效磷。

    • 磷锌配施对花生不同生育期磷锌吸收与分配的影响

      2020, 52(1):61-67. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.009

      摘要 (689) HTML (573) PDF 736.95 K (1076) 评论 (0) 收藏

      摘要:对植物体内磷–锌复杂的交互关系,采用田间试验,研究了磷锌配施对花生不同生育期磷锌吸收、积累、分配及花生产量的影响。结果表明:施磷和施锌均显著提高了花生地上部干重和产量。相同锌用量下,施磷提高了花生地上部、花生壳和花生仁的磷含量和积累量,但降低了其锌含量、磷锌收获指数和荚果磷利用率。其中,施磷对地上部锌含量的降低程度取决于生育期和锌施用水平。随施磷量的增加,在花生苗期、花针前期及不施锌肥时,花生地上部锌含量显著降低;而在花针后期、结荚期和成熟期及施锌肥时,花生地上部锌含量的降低程度逐渐减弱,表明磷-锌拮抗作用在花生生育前期强于生育后期,不施锌肥强于施锌肥。施磷对花生锌积累量的影响取决于锌供应水平和花生生长部位。不施锌肥时,仅适量供磷促进了地上部锌积累,而施锌肥时,适量供磷和高量供磷均促进了地上部锌积累;不同于地上部,高量供磷显著降低了花生壳和花生仁锌积累量。相同磷用量下,增施锌肥对整个生育期花生各部位磷含量和花生生育后期磷积累量无显著影响,显著增加了花生苗期和花针前期地上部及成熟期花生壳和花生仁的磷积累量、磷收获指数和荚果磷利用率。总之,花生体内磷–锌相互作用大小受其生育期、生长部位和锌供应水平的影响,且施磷对锌的影响较施锌对磷的影响大。

    • 减施化肥配施微生物菌剂对番茄产质量和土壤肥力的影响

      2020, 52(1):68-73. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.010

      摘要 (760) HTML (563) PDF 537.27 K (1599) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验以樱桃番茄为材料,研究减施化肥配施不同微生物菌剂(EM和春语)对樱桃番茄产量、品质和土壤肥力的影响。结果表明:减施化肥配施EM菌剂处理(RCF + EM)的樱桃番茄产量高于全量化肥处理(CF),但差异未达显著水平(P>0.05),RCF + EM处理番茄可溶性固形物、可溶性蛋白和可溶性糖含量显著高于CF处理(P<0.05),增幅依次为31.05%、27.82%、62.73%;RCF + EM处理的土壤pH、有机质、速效养分和微生物生物量碳氮含量均高于CF处理,其中pH、碱解氮和微生物生物量碳差异达到显著水平(P<0.05),增幅依次为13.07%、20.83%、66.10%。与EM菌剂相比,春语微生物菌剂的效果总体较差。因此,减施化肥配施EM菌剂可提高樱桃番茄产量和果实品质,对土壤肥力也有良好的改善作用。

    • 拟南芥14-3-3蛋白GRF9调控番茄根系响应水分胁迫的生理机制

      2020, 52(1):74-80. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.011

      摘要 (729) HTML (593) PDF 712.25 K (1377) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用35S启动子控制Arabidopsis General Regulatory Factor 9 (AtGRF9) 在两个转基因番茄株系(E2,E7)中高效表达,以野生型番茄WT、转基因番茄E2和E7三个株系为试验材料,在水培条件下用20% 聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫,探究了拟南芥14-3-3蛋白GRF9能否增强番茄根系响应水分胁迫的能力。结果表明:①在干旱胁迫下,野生型番茄和转基因番茄的根系形态指标均受到不同程度的抑制,WT、E2和E7三个番茄材料相对总根长的受抑制程度分别为43%、28%、30%,相对根表面积的受抑制程度分别为46%、33%、35%,相对根体积的受抑制程度分别为47%、32%、29%,相对根直径的受抑制程度分别为29%、21%、22%。②在响应干旱胁迫时,转基因番茄根系蔗糖含量比野生型番茄高20%,根系干物质量比野生型番茄高23%。③在干旱胁迫时,转基因番茄根系质膜H+-ATPase酶活性较高,具有较强的分泌质子的能力,其根系泌酸量比野生型番茄高35%。因此,GRF9能够促进番茄根系蔗糖含量的增加和干物质的累积、增强根系分泌质子的能力,这对于转基因番茄根系在总根长以及根表面积、根体积和根直径的生长以响应干旱胁迫的过程中具有重要作用。

    • 天然型藜麦品种抗盐碱生理特性比较研究

      2020, 52(1):81-89. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.012

      摘要 (816) HTML (834) PDF 675.49 K (1551) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以天然型黑色和黄色藜麦品种为试验材料,研究了盐碱度对两藜麦品种生长、抗氧化系统和无机渗透调节离子的影响,解析了不同藜麦品种对盐碱胁迫的耐受能力。结果表明:盐碱胁迫促进了两藜麦品种根系的生长,但明显抑制了茎叶生长,抑制程度:黑色藜麦品种>黄色藜麦品种。高浓度处理下,黄色藜麦品种过氧化氢酶(CAT)活性急剧升高,且不同处理下总抗氧化能力(T-AOC)均高于黑色藜麦,表明黄色藜麦品种具有更强的清除活性氧能力。盐碱处理前后离子选择吸收参数K+/Na+ 有明显差异,处理前黑色藜麦K+/Na+ 高于黄色藜麦,处理后K+/Na+差异逐渐缩小;在高浓度处理下,黄色藜麦K+/Na+ 显著高于黑色藜麦。由此可见,黄色藜麦耐盐碱能力强于黑色藜麦品种,更适合在滨海盐碱地种植。

    • 不同水分条件下格陵兰岛冻土活性甲烷氧化菌群落分异规律

      2020, 52(1):90-96. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.013

      摘要 (714) HTML (479) PDF 1.04 M (1276) 评论 (0) 收藏

      摘要:揭全球气候变化导致丹麦格陵兰岛形成了旱地和间歇淹水的土壤景观,采用稳定性同位素核酸探针技术和高通量测序16S rRNA及pmoA基因的分析方法,开展了格陵兰岛旱地和间歇淹水土壤微宇宙培养试验,探究不同水分条件下冻土的甲烷氧化潜力及活性好氧甲烷氧化菌群落演替规律。结果表明:与旱地土壤相比,淹水土壤氧化高浓度甲烷的速率呈现降低趋势,分别为12.38和 12.17 μg/(g·d),但后者对甲烷碳同化利用效率显著高于前者,土壤13C-有机碳原子百分比从自然丰度1.08%,分别增加至1.64% 和1.99%。超高速密度梯度离心分析13C-DNA发现甲烷氧化菌群落发生演替,旱地土壤中Crenothrix甲烷氧化菌16S rRNA基因丰度仅为0.04%,而在间歇淹水土壤中为23.78%,增幅高达557倍;类型II甲烷氧化菌Methylosinus则从33.76% 增至44.38%。然而,类型I甲烷氧化菌Methylocaldum的丰度明显降低,从旱地土壤10.15% 显著降低为间歇淹水0.14%;进一步通过pmoA基因高通量测序分析,也得到了类似的结果,特别是类型I甲烷氧化菌RPCs从旱地土壤15.61% 显著降低至间歇淹水土壤的0.13%。这些结果表明:尽管格陵兰冻土中经典的类型II甲烷氧化菌主导了旱地土壤和间歇性淹水土壤好氧甲烷氧化过程,但水分可能是甲烷氧化菌群落演替的重要环境驱动力,水分增加导致活性的类型I种群丰度降低,同时显著刺激了新型甲烷氧化菌Crenothrix的大量生长并可能在间歇淹水土壤中发挥了重要作用。

    • 竹阔混交林土壤微生物生物量及酶活性特征研究

      2020, 52(1):97-105. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.014

      摘要 (746) HTML (509) PDF 637.10 K (1145) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物生物量及土壤酶活性是土壤中重要的活性指标,研究竹阔混交林土壤微生物生物量与酶活性随混交比(混交林中阔叶树冠幅所占比例)的变化特征,对竹阔混交林土壤状况进行评价,为竹阔混交林经营过程中阔叶树冠幅的修剪提供一定理论基础。本文通过对福建省永安市天宝岩自然保护区竹阔混交林的调查,研究混交比(阔叶树冠幅与样地面积比)为0 ~ 10%、10% ~ 20%、20% ~ 30%、30% ~ 40%、40% 以上的竹阔混交林林分土壤微生物生物量及酶活性的分布特征。结果显示:混交比与土层对土壤微生物生物量氮(SMBN)、酶活性均有显著性影响,混交比对土壤微生物生物量碳(SMBC)的影响不显著。不同混交比下,SMBC、SMBN、土壤酶活性均表现为随土层加深而降低;SMBC含量在30% ~ 40% 混交比最高(357.67 mg/kg),SMBN含量在混交比为20% ~ 30% 时最高(127.00 mg/kg);混交比为20% ~ 30% 的竹阔混交林林分土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性较高,土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶在混交比为10% ~ 20% 时含量显著低于其他4种混交比;相关性分析表明,土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶与土壤微生物生物量之间均呈正相关,其中土壤过氧化氢酶、脲酶分别与SMBC、SMBN呈显著正相关,土壤蔗糖酶和过氧化氢酶均与SMBN呈极显著相关性;SMBC与pH、全氮呈显著正相关,SMBN与土壤含水率、全氮呈极显著正相关;土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶与土壤有机碳、全氮之间均呈极显著正相关。研究表明:林分中阔叶树混交比、土壤深度等都能对SMBC、SMBN、土壤酶活性产生影响,可见竹阔混交林中混交比对土壤状况有一定的影响,其中综合分析得出混交比20% ~ 30% 的林分其土壤微生物生物量与酶活性状况达到最佳。

    • 重庆市涪陵区植烟土壤养分的适宜性评价及变异分析分的适宜性评价及变异分析

      2020, 52(1):106-112. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.015

      摘要 (710) HTML (658) PDF 608.14 K (1475) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确土壤养分状况及变异特征,本研究以2012年和2017年涪陵区烟田土壤样品为研究对象,采用模糊数学原理对土壤养分适宜性进行综合评价,运用t检验和多重比较方法分析了各肥力指标的变异情况。结果表明:研究区56.25% 的土壤pH适宜,变幅在4.41 ~ 8.12;有机质含量变幅为7.62 ~ 39.99 g/kg,中等水平土壤占71.88%;全氮及速效氮、磷含量偏高,钾含量丰富。适宜性评价显示,2017年研究区植烟土壤适宜指数均值为0.6,变异系数为26.17%。适宜性指数分级表明,II级以上的植烟土壤占46.88%。与2012年相比,土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾分别增加了0.54、1.69 g/kg、0.58 g/kg、24.63 mg/kg、17.2 mg/kg和66.6 mg/kg。因此,研究区土壤酸化趋势有所减缓,氮、磷、钾及有机质等含量有逐渐增加趋势,生产上要持续进行土壤改良,严格控制氮肥投入量,提升磷钾肥的有效性。

    • 城市污泥堆肥与氮肥配施对稻田CH4和N2O排放及水稻重金属含量的影响

      2020, 52(1):113-118. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.016

      摘要 (774) HTML (427) PDF 465.29 K (1092) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市污泥量的日益增大,污泥农用备受关注。本研究通过田间原位试验,以水稻为研究对象,观测氮肥与污泥堆肥以不同比例(1︰0、0.75︰0.25、0.5︰0.5、0︰1)配合施用对稻田CH4和N2O排放以及植物重金属累积的影响。结果表明:随着污泥堆肥施用比例的增加,稻田CH4排放呈线性增加(P<0.05,r=0.967)。与施全量氮肥处理相比,施全量污泥堆肥处理显著增加CH4排放118%(P<0.05),而配施处理的CH4排放仅增加30% ~ 34%(P>0.05)。与CH4相反,稻田N2O排放随着污泥堆肥施用比例的增加而逐渐减少,与施全量氮肥处理相比,施全量污泥堆肥处理减少N2O排放39%(P<0.05),配施处理N2O排放减少29% ~ 38%(P<0.05)。施全量污泥堆肥处理的温室气体排放强度(GHGI)与施全量氮肥处理相当,而配施处理的GHGI比施用全量污泥堆肥处理减少18% ~ 24%(P<0.05)。各处理水稻产量无显著差异(P>0.05),各处理稻米中重金属含量均在国家食品安全标准限值范围内。与施全量氮肥处理相比,施全量污泥堆肥处理稻米中Zn、Cr、Cu含量分别增加42%(P<0.05)、103%(P>0.05)和12%(P>0.05),而配施处理稻米中的Zn、Cr、Cu含量分别增加19% ~ 27%(P<0.05)、14% ~ 33%(P>0.05)和4% ~ 7%(P>0.05);Ni在稻米中未检出;施全量污泥堆肥处理与配施处理稻米中的Cd含量相当,相对于施全量氮肥处理均增加了33%(P>0.05)。但各处理上述重金属含量均未超过食品安全标准。综合以上研究结果,污泥堆肥与氮肥配施可作为稻田污泥堆肥推荐施用方式,但需要监测土壤重金属积累动态。

    • 铜胁迫对抗虫转基因水稻根际土壤微生物的影响

      2020, 52(1):119-126. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.017

      摘要 (757) HTML (393) PDF 587.63 K (1300) 评论 (0) 收藏

      摘要:根际土壤微生物群落是联系土壤环境与作物生长的重要纽带,也是转基因作物环境安全评价的主要指标,而Cu胁迫对转基因水稻根际土壤微生物的影响目前尚不清楚。本研究基于盆栽试验,采用高通量测序等技术研究Cu胁迫(Cu含量100 mg/kg)对抗虫转基因水稻华恢1号(HH)及其亲本非转基因水稻明恢63(MH)农艺性状及成熟期根际土壤微生物的影响,并以不施加Cu胁迫处理为对照。结果显示:Cu胁迫显著降低了水稻株高、生物量及产量;Cu胁迫改变了水稻根际土壤总氮、铵态氮含量及氧化还原电位值,而种植转基因水稻仅降低了根际土壤氧化还原电位值;Cu胁迫没有影响水稻根际土壤细菌丰度,但降低了细菌群落Alpha-多样性,改变了水稻根际土壤细菌群落组成和群落结构;相同Cu含量胁迫下,HH和MH水稻生长指标及根际土壤细菌群落结构及组成差异较小。上述研究表明,Cu胁迫抑制了水稻农艺性状及根际土壤细菌群落,但种植抗虫转基因水稻没有影响水稻植株及根际土壤细菌群落对Cu胁迫的抗性。

    • 混种牛膝菊嫁接后代对生菜镉积累的影响

      2020, 52(1):127-133. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.018

      摘要 (778) HTML (523) PDF 490.60 K (1199) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽试验,将两种生态型(农田和矿山)镉超富集植物牛膝菊进行正反嫁接:以矿山生态型牛膝菊为砧木(后代为矿砧)、农田生态型牛膝菊为接穗(后代为农穗)进行嫁接和以农田生态型牛膝菊为砧木(后代为农砧)、矿山生态型牛膝菊为接穗(后代为矿穗)进行嫁接,研究了混种两种生态型牛膝菊正反嫁接实生后代(农田、矿山、农砧、矿砧、农穗、矿穗)对生菜镉(Cd)积累的影响。结果表明:与生菜单种处理相比,只有混种农穗及矿穗处理不同程度提高了生菜根系及地上部分的生物量(其中,混种矿穗处理的生菜地上部分生物量最大,较生菜单种处理提高了10.98%),其他混种处理均抑制了生菜的生长。另外,混种农穗及矿穗处理显著提高了生菜叶片过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性,但对其超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响不大。混种牛膝菊嫁接后代显著降低了生菜地上部分的Cd含量,且与矿穗混种处理的Cd含量最低,较生菜单种处理降低了29.18%。因此,生菜与矿穗混种,既能有效降低生菜可食用部位(地上部分)的Cd含量,还能促进其生长。

    • 不同地区油菜秸秆制备的生物质炭对酸性红壤的改良效果

      2020, 52(1):134-138. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.019

      摘要 (788) HTML (642) PDF 503.11 K (1192) 评论 (0) 收藏

      摘要:从江西鹰潭、安徽宣城、江苏南京和淮阴等4个地区收集油菜秸秆,在500 oC下厌氧热解制备生物质炭,比较生物质炭的pH、盐基离子和碳酸盐含量的差异,并在20 g/kg加入量下考察其对安徽宣城pH 4.1的酸性红壤改良效果。结果表明,江西鹰潭油菜秸秆炭pH、盐基离子和碳酸盐含量最低,安徽宣城油菜秸秆炭次之,江苏淮阴和南京油菜秸秆炭的相应参数值最高。当用这4种油菜秸秆炭改良土壤酸度时,改良效果表现为江苏淮阴>江苏南京>安徽宣城>江西鹰潭,与生物质炭pH、盐基离子和碳酸盐含量一致。因此,利用秸秆生物质炭改良土壤酸度时,不仅需要考虑炭化条件和秸秆类型,作物的产地差异也需要进行考量。

    • 暗排技术对设施连作土壤改良及切花菊品质的影响

      2020, 52(1):139-144. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.020

      摘要 (659) HTML (496) PDF 552.66 K (1230) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对温室、大棚等设施栽培条件下的土壤随着连作年限的增加,土壤理化性状变劣、养分比例失调、土壤次生盐渍化加重、生产性能降低这一现象,采用暗管排水排盐技术,在稻草还田(800 kg/hm2)配套措施条件下,研究了暗管不同埋管间距(2、4、6 m)对设施连作表层土(0 ~ 15 cm)有机质、速效养分(碱解氮、有效磷和速效钾)、盐分含量以及切花菊‘神马’品质的影响。结果表明:暗排技术能明显增强切花菊的根系活力,对切花菊主要品质(株高、茎粗、花径、舌状花数及生物量)的提高具有积极作用,其中4 m的埋管间距处理效果最佳;对土壤有机质和速效养分含量的提高效果埋管间距4 m处理显著高于埋管间距2 m和6 m处理;暗排技术对于土壤的降渍排盐作用明显,可显著降低表层土壤的含水量、电导率、全盐量以及主要盐分离子含量(Ca2+和SO42-),并且随着埋管间距的减小,降渍排盐的效果越明显。综合比较分析各相关试验结果,结合暗管埋设初期成本投入的考虑,4 m的埋管间距处理能最有效地改良设施连作土壤及提高切花菊的品质。

    • 基于废弃物的潞安煤矿废弃地改良土壤基质配比研究

      2020, 52(1):145-152. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.021

      摘要 (759) HTML (426) PDF 496.87 K (1299) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决潞安矿区煤矸石山、塌陷地生态修复缺土少肥问题,本研究将粉煤灰、污泥与垃圾堆肥以 5%、10%、20% 体积比例正交混合配制改良土壤基质进行盆栽试验,观测不同配比土壤的理化性质、养分及重金属含量、高羊茅与紫叶小檗生长状况,并用主成分-聚类分析法筛选最优配比。结果表明:添加垃圾堆肥可以提高土壤有效养分与有机质含量,对土壤理化性质改良有明显效果;添加污泥仅提升土壤有效磷含量;添加粉煤灰在降低土壤容重、增大总孔隙度与非毛管孔隙度上效果明显,但对土壤pH、阳离子交换量(CEC)与碱解氮的改良具有显著负效应。各废弃物改良基质的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质等含量均较高,土壤重金属含量也处在安全范围,而土壤容重、非毛管孔隙、pH、电导率(EC)与CEC等指标性质较优的处理组为粉煤灰∶污泥∶垃圾堆肥∶土=5%∶20%∶20%∶55%、10%∶10%∶20%∶60%、20%∶5%∶20%∶55% 3个处理。经过综合筛选,本研究基质最优混合配比为粉煤灰∶污泥∶垃圾堆肥∶土=5%∶20%∶20%∶55%,可作为当地矿区废弃地生态修复客土材料推荐方案。

    • 强化青葙修复镉污染土壤的柠檬酸施用方式优化试验研究

      2020, 52(1):153-159. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.022

      摘要 (713) HTML (553) PDF 766.33 K (1341) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽试验,研究了以不同时间和次数共10种方式施用柠檬酸对青葙(Celosia argentea Linn.)修复Cd污染土壤及地上部Cd积累量的影响,为筛选最佳的柠檬酸施用方式,提高青葙Cd修复效率提供参考。结果表明:所有处理的青葙各部分生物量均增加,其中移栽前施加柠檬酸,混匀后平衡两周(CA+Bal)处理可显著增加青葙各部分生物量,叶、茎、根及地上部分别比对照(CK)处理增加66.18%、67.22%、65.58% 和66.92%;第4周单次施加柠檬酸(CA+4)处理和第4、5周等量分两次施加柠檬酸(CA+4/5)处理显著增加青葙地上部Cd含量,分别较CK处理增加67.18% 和66.82%;CA+Bal和CA+4/5处理显著增加了青葙地上部Cd积累量,分别比CK处理高139.62%和129.59%。可见,移栽前施加柠檬酸,混匀后平衡两周和第4、5周等量分两次施加柠檬酸处理更有利于提高青葙对Cd污染土壤的修复效率。

    • 不同污染区土壤汞的分布特征及变化规律

      2020, 52(1):160-166. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.023

      摘要 (844) HTML (2024) PDF 748.98 K (1317) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示不同污染区重金属汞在土壤中的存在形态及分布特征,选取万山汞矿区、大龙燃煤电厂区为研究区域,以无污染区花溪区为对照,选择优化的Tessier连续化学浸提法进行汞的形态分析。结果表明:万山汞矿区与大龙燃煤电厂的土壤总汞平均值分别为22.7 mg/kg和0.648 mg/kg,均超过我国土壤环境质量二级标准(0.5 mg/kg),无污染对照区土壤总汞平均为0.179 mg/kg。在水平方向上,万山汞矿区靠近污染源的土壤汞含量相对较高,随着距离的增加而下降;大龙燃煤电厂区土壤汞在距燃煤电厂2.5 km范围内呈现先减小后增大的趋势。汞矿区土壤汞主要以残渣态(66.6%)为主,其次为有机结合态(30.0%);燃煤电厂则主要以有机结合态(75.7%)为主,其次为残渣态(17.46%);无污染区主要以残渣态(59.1%)为主,其次为有机结合态(28.9%)。内梅罗污染综合指数显示,万山汞矿区的土壤污染指数为107,为重度污染,这与污染源强度大有关,2004—2017年,总汞含量呈下降趋势;大龙燃煤电厂土壤污染指数为1.57,为轻度污染,同时土壤汞以有机结合态为主,潜在生物有效性相对较高,有一定的环境生态风险。

    • 解放闸灌域表层土壤中PCBs的残留分布特征

      2020, 52(1):167-173. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.024

      摘要 (591) HTML (432) PDF 948.17 K (1149) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取解放闸灌域为研究区域,于2015年9月采集灌域内49个表层土壤样品,分析7种PCBs单体的残留量及分布特征。结果表明,98% 的土壤样品存在PCBs污染,Σ7PCBs的残留量介于ND ~ 65.04 ng/g,平均残留量10.28 ng/g。各单体间以低氯代联苯为主,PCB47的残留量占主导地位,检出率高达96%。高氯代联苯含量偏低,检出率同样较低为43%。7种PCBs在不同种植作物、土质、灌溉条件下土壤中的残留存在差异。采用克里金法对研究区域Σ7PCBs的空间分布进行探讨,在西南到东北方向上呈现出由低到高的不均匀分布,且浓度向一侧逐渐减小,西南部略低于东北部。

    • 近40年泥河沟流域耕地土壤有机质含量的变异性

      2020, 52(1):174-179. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.025

      摘要 (569) HTML (493) PDF 494.31 K (983) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用方差和变异系数分析了近40 a黄土高原泥河沟流域土壤有机质含量的时间变异性,分离了相关因素对总变异的影响。结果表明,1980年以来耕地土壤有机质含量呈阶段性上升趋势,变异性先增高后降低;修筑梯田、沟边防护和增施化肥对土壤有机质含量的变异起了很大的作用,增施化肥的影响效果略大于修筑梯田的效果;修筑梯田在初期因土壤扰动的影响,会造成土壤有机质含量的下降,而沟坡防护虽然只能在较小的面积上起到作用,但避免了土壤扰动,起到的效果更好;各类因素引起的变异是一种长期积累的过程,这个过程中土壤有机质含量并不会无限度地上升,含量越高上升越不明显。该区耕地土壤有机质含量从1980年的9.52 g/kg到2015年的14.58 g/kg,已由第二次全国土壤普查含量分级中的第7级上升到第5级,体现了该区的治理效益,也为今后流域的治理和管理提供了依据。

    • 黄河口湿地不同植物群落土壤盐分与养分分布特征

      2020, 52(1):180-187. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.026

      摘要 (830) HTML (794) PDF 1.46 M (1328) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究黄河口湿地不同植物群落下土壤盐分与养分含量的空间变化特征以及盐分与养分指标之间的关系,运用经典统计分析、Pearson相关分析、单因素方差分析等方法,开展了植物样地调查和土壤剖面采样分析。结果表明:①研究区土壤全盐(TS)、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42- 等盐分指标含量及有效磷(AP)、速效氮(AN)、全氮(TN)等养分含量在土壤表层(0 ~ 5 cm)最高,随着土壤深度的增加呈递减之势。②土壤属于重盐土类型(含盐量大于4.0 g/kg),Cl-、Na+ 含量远高于其他离子,是导致土壤盐渍化的主要成分。3种植物群落土壤表层(0 ~ 5 cm)TS含量分异特征表现为柽柳群落>碱蓬群落>芦苇群落。钠吸附比分析表明,3种植物可能会在10 ~ 20 cm土层较早受到Na+ 的毒害。差异显著性检验结果表明,K+、Na+、HCO3- 含量在不同植物群落间差异性显著(P<0.05);除全磷(TP)外,其余土壤养分含量在相同土层不同植物群落之间或在不同土层相同植物群落之间均有显著性差异(P<0.05)。③Pearson相关分析表明,3种植物群落的土壤盐分与养分指标之间相关性不显著,但TS与Na+(P<0.05)、Cl- 含量(P<0.01) 均呈显著性相关。3种植物群落土壤养分均处于亏缺状态,土壤相对贫瘠。土壤N∶P均<14,植物受制于氮元素。控制或减少氯盐及钠盐的投入、增施有机肥和覆盖有机质含量高的物质是一条减轻黄河口湿地土壤盐渍化的合适途径。

    • 基于野外VIS-NIR光谱的土壤盐分主要离子预测

      2020, 52(1):188-194. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.027

      摘要 (824) HTML (469) PDF 1.56 M (1299) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确干旱区土壤盐分主要离子的特征光谱,建立精度高和稳定性好的盐渍土预测模型,以新疆阜康市为研究区域,采用网格法采集55个土壤样本,利用实测VIS-NIR光谱,选择多元线性回归(MLR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)法构建土壤盐分主要离子含量反演模型,而后对反演精度进行检验。结果显示:①在0.01显著水平下,土壤盐分与Na+、Cl-、Ca2+ 含量均呈显著相关,相关系数分别为0.978、0.814、0.645;②综合光谱响应和相关性分析确定土壤盐分主要离子的特征波段为459、537、1 381、1 386 nm,显著特征波段为459、537 nm;③3种模型拟合效果从高到低依次为RF>MLR>SVM,采用RF所建模型盐分主要离子(Na+、Cl-、Ca2+)R2最高,RMSE最小,RPD最大,分别为2.11、2.03、1.80,为最优预测模型。通过选取土壤主要离子显著特征波段,进而采用RF法构建其估测模型,可以有效提取干旱区土壤盐分的主要离子信息。

    • >研究简报
    • 有机无机肥配施对黄壤烟田有机碳组分的影响

      2020, 52(1):195-201. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.028

      摘要 (867) HTML (697) PDF 691.54 K (1119) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用长期田间试验,研究有机无机肥不同比例配施对土壤有机碳各组分含量的影响。结果表明,长期有机无机肥配施相比于对照增加了土壤总碳量和活性有机碳库,但未达到显著影响水平。有机肥提供70%氮结合化肥提供30% 氮处理,与仅施用化肥相比,显著提高了土壤中可溶性有机碳、微生物生物量碳、轻组有机碳和颗粒有机碳含量,提升比例分别是61.19%、96.03%、52.17% 和33.55%。有机肥提供30% 氮量处理与对照相比,显著增加了黄壤中可溶性有机碳、微生物生物量碳、轻组有机碳和颗粒有机碳含量,再增加有机肥投入量,这些活性有机碳没有显著增加。综上说明,本地黄壤烟田采取有机肥提供70%氮结合化肥提供30% 氮施肥措施,长期施用可显著培育黄壤烟田基础地力,同时提高烟叶的产质量,这对于保证我国烟叶生产的可持续发展具有非常重要的意义。

    • 靖西市植烟土壤有机质含量时空变异特征

      2020, 52(1):202-206. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.029

      摘要 (733) HTML (618) PDF 1.34 M (1243) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解靖西市植烟土壤有机质含量时空变异特征,分析了土壤有机质含量状况、年际间变化、空间变异特征及与土壤养分、烟稻轮作年限的关系。结果表明:①2006年、2012年、2017年靖西市烟区植烟土壤有机质含量总体上属偏高和丰富水平,平均值分别为35.72、35.80和38.84 g/kg,无处于“缺乏”状态的植烟土壤样本,“偏低”的植烟土壤样本2012年仅为5.30%。地统计学表明,总体呈现偏高和丰富以上色斑。②植烟土壤有机质含量有随着时间推移,均值增加的趋势,2017年度植烟土壤有机质含量显著高于2006年度和2012年度。③2017年度植烟土壤有机质与对应的其他土壤养分因子的回归分析和灰色关联度分析均显示,全氮、碱解氮和有机质的相关性较高,且存在植烟土壤全氮、碱解氮含量随着土壤有机质含量增高而增加的趋势。

    • 棉粕对盐碱环境下土壤微生物多样性及其土壤结构的影响

      2020, 52(1):207-212. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.01.030

      摘要 (756) HTML (613) PDF 3.84 M (1446) 评论 (0) 收藏

      摘要:以棉粕作为盐碱土改良剂,针对不同程度的盐碱土壤为研究材料,探究棉粕对盐碱环境下微生物多样性及其土壤结构的影响。提取土样中微生物总DNA,利用新一代illumina HiSeq高通量测序技术进行相关分析,对于土壤微形态则利用扫描电镜进行观察。结果表明,随着盐碱浓度的提高,氯化钠处理下小团聚体所占比例逐步上升且土壤形态表现为表面疏松多孔;碳酸钠则相反,其大团聚体随碱浓度提高而增加,小团聚体所占比例则下降,土壤形态则呈现表面紧实,孔隙少,盐碱土的这两种土壤结构都不利于微生物的生存活动。通过对土壤样品中微生物多样性分析得出,添加棉粕的所有处理相比CK(常规施肥)可以增加盐碱土中微生物群落数量,其中中度盐(MN)、中度碱(MA)处理Shannon指数最大,Simpson 指数最小,说明添加棉粕后MN、MA处理的微生物丰富度最高,盐碱处理下土壤中主要的微生物群落包括 10个门,其中变形菌门占主导地位,其余依次是放线菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、拟杆菌门、硝化螺菌门、浮霉菌门、疣微菌门、厚壁菌门。总体而言,通过向盐碱土中添加棉粕可以相应地改善土壤结构,一定程度上增加其微生物群落数量,在中度盐碱情况下添加棉粕使其土壤中微生物丰度最高,而盐碱这种特定的土壤环境中微生物占优势菌门没有太大差异。

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