• 2020年第52卷第4期文章目次
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    • >土壤健康与绿色发展
    • 我国设施栽培连作障碍特征与成因及防治措施的研究进展

      2020, 52(4):651-658. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.001

      摘要 (1276) HTML (1618) PDF 487.62 K (1638) 评论 (0) 收藏

      摘要:连作是目前我国设施农业的主要栽培方式,连作障碍是土壤修复的世界性难题。本文系统阐述了国内设施栽培出现的连作障碍特征(如酸化、盐渍化、养分失衡、重金属及其他有害物质积累、土传病害发生严重)与成因,并分别从农艺、生物、化学、物理4个方面简述了各种防治技术在缓解设施连作障碍过程中的作用效果。最后总结了设施连作障碍及防治技术研究中尚待解决的科学问题及研究方向,以为我国设施连作障碍的发生发展机理研究和防治技术提供科学依据。

    • 基于CiteSpace可视化分析有机肥料研究进展

      2020, 52(4):659-667. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.002

      摘要 (1050) HTML (786) PDF 5.04 M (1431) 评论 (0) 收藏

      摘要:从WoS数据库核心合集中检索出1900—2019年相关文献4 473篇,运用CiteSpace知识图谱分析工具,对合著国家、机构、作者、学科领域、关键词、文献共被引网络等进行可视化分析,对有机肥料的研究进展及演变趋势进行图谱解读与分析:①有机肥料对改善土壤理化性状、抑制土传病害、提高作物产量品质的作用及其机理依然是研究重点;②最新的基因测序等分子生物学技术在有机肥料研究中将得到更加广泛应用;③添加天然沸石、生物质炭等物质制造有机类肥料是未来有机肥料加工的重要方向;④有机肥料研究具有很强的学科交叉性,涉及农业、化学、环境生态学、环境科学、工程学等众多学科领域;⑤中国有机肥料研究发展迅速,国际上合作发表有机肥料学术论文数量前三的研究机构分别是中国科学院、南京农业大学、中国农科院,具有重要的学术影响力。

    • 菜地土壤解磷微生物特征及其在磷形态转化调控中的作用

      2020, 52(4):668-675. DOI: DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.003

      摘要 (944) HTML (1382) PDF 459.51 K (1185) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前蔬菜生产存在为追求高产而盲目“高磷投入”的现象,尽管持续高量的磷肥投入导致菜地土壤磷库储量较之粮田更加丰富,但土壤中的磷极易被固定形成无效态磷,导致菜地磷肥当季利用率低以及磷高积累带来的环境风险。而解磷微生物可以利用自身的代谢功能驱动土壤难溶性磷向有效磷的转化,从而直接影响土壤磷素周转及供磷水平。本文探讨了菜地土壤解磷微生物特征、根际磷素周转及其对蔬菜磷吸收利用的贡献、磷肥及碳源种类对解磷微生物的影响、解磷微生物在菜地面源污染防控中的作用及其今后高效应用研究方向,旨在为今后提高蔬菜磷肥利用率,以及充分利用菜地累积态磷,从而进一步降低环境风险提供参考。

    • 蚯蚓粪对作物连作障碍抑制作用研究进展

      2020, 52(4):676-684. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.004

      摘要 (904) HTML (1042) PDF 466.39 K (1230) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着集约化生产的进一步发展,连作障碍已成为制约我国一些地区种植业可持续发展的瓶颈问题。蚯蚓粪是一种优质的有机肥,目前已成功应用于连作障碍防治,并取得了一定的研究成果。本文简要介绍了蚯蚓粪的理化性质和生物学性质,综述概括了其在抑制连作障碍方面的研究进展,并对以后的研究提出了展望,以期能为作物连作障碍综合防治提供一定的参考。

    • 富里酸对红壤酸度的改良及酸化阻控效果

      2020, 52(4):685-690. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.005

      摘要 (1040) HTML (651) PDF 598.37 K (1369) 评论 (0) 收藏

      摘要:用采自安徽由第四纪红色黏土发育的红壤(红黏土)和采自江西由第三纪红砂岩发育的红壤(红砂土)进行室内培养试验,研究了添加富里酸对红壤酸度的改良效果和红壤酸化的阻控效果。结果表明,添加富里酸显著提高了两种土壤的pH,并且随着富里酸添加量的增加对土壤pH的提升效果逐渐增加,添加50 g/kg富里酸处理红黏土和红砂土的土壤pH分别由对照的4.31和4.69提高至5.91和5.97。添加富里酸也提高了两种土壤的pH缓冲容量(pHBC),因而提高了土壤的抗酸化能力。与土壤pH的变化趋势相似,富里酸对土壤pHBC的提升效果也随其加入量的增加而增加。添加50 g/kg富里酸时,红黏土和红砂土的pHBC分别由对照的20.73和7.78 mmol/(kg?pH) 提高至35.31 和23.30 mmol/(kg?pH),分别比对照提高了0.70倍和1.99倍。添加富里酸不仅可以有效改良红壤酸度,还可以提高红壤的抗酸化能力。富里酸对红砂土酸化的阻控效果明显优于对红黏土。

    • 调控措施对滨海盐渍土磷素形态及作物磷素吸收的影响

      2020, 52(4):691-698. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.006

      摘要 (812) HTML (956) PDF 521.48 K (982) 评论 (0) 收藏

      摘要:滨海盐渍化土壤存在磷素有效性低的问题。本试验采用根袋法盆栽试验,共设不施磷肥、常规磷肥、磷肥+生物质炭、磷肥+腐殖酸、磷肥+商品有机肥5个处理,分析不同调控措施对非盐渍土、轻度盐渍土和中度盐渍土有效磷含量、磷素形态以及大麦磷素吸收利用的影响。结果表明:①盐碱障碍降低根区内外土壤有效磷含量,表现为非盐渍土>轻度盐渍土>中度盐渍土。添加生物质炭能显著提高轻度、中度盐渍土根区内外土壤有效磷含量,较常规磷肥对照处理分别提高40.72%、84.80%。②盐碱障碍降低大麦产量,抑制地上部对磷素的吸收,不同调控措施均能促进盐渍土上大麦对磷素的吸收,提高磷肥利用率。轻度盐渍土上不同调控措施的增产效果不显著,中度盐渍土上添加生物质炭处理显著提高大麦产量,较常规磷肥对照处理提高63.20%。③盐碱障碍降低土壤活性无机磷、NaOH-Pi、NaHCO3-Po、NaOH-Po比例,增加HCl-Pi比例。添加生物质炭处理能显著提高盐渍土活性无机磷比例,提高土壤磷的有效性。添加生物质炭和商品有机肥处理对中度盐渍土上HCl-Pi比例的降低效果优于轻度盐渍土。

    • 粉垄耕作改良盐碱地效果及机理

      2020, 52(4):699-703. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.007

      摘要 (820) HTML (704) PDF 389.13 K (1303) 评论 (0) 收藏

      摘要:在重度盐碱地上,采用粉垄专用机械2 a内耕作3次,并以拖拉机旋耕为对照,比较了两种耕作方式0 ~ 20、20 ~ 40、40 ~ 60 cm土层土壤容重、含盐量以及作物产量,探讨了粉垄耕作改良盐碱地的效果及其机理。结果表明:粉垄耕作3次,0 ~ 20 cm土壤容重由试验前的1.27 g/cm3降至1.06 g/cm3,降幅达16.54%;而对照土壤容重降至1.12 g/cm3,降幅为11.81%,粉垄耕作比对照降低29.1%。第1次耕作后,粉垄耕作土壤0 ~ 20、20 ~ 40和40 ~ 60 cm土层全盐量分别为8.6、5.7和4.4 g/kg,对照分别为9.2、4.9和4.2 g/kg,粉垄耕作较对照的变化幅度分别为 –6.52%、16.32% 和4.54%,第3次耕作种植夏玉米,粉垄耕作玉米产量(鲜重)为12 150 kg/hm2,比对照(7 020 kg/hm2)增产73.0%。试验结束时,0 ~ 20、20 ~ 40、40 ~ 60 cm土壤全盐含量粉垄耕作分别为4.3、7.2和4.9 g/kg,比对照(分别为8.9、4.7和4.3 g/kg)分别下降51.68%、增加53.19% 和增加13.95%。上述结果表明,粉垄耕作可以使土壤盐分向下迁移而下层盐分不易上移,保证上层土壤盐分相对较低,从而有利于作物的正常发育和生长。

    • 碳酸钙和根际作用对酸性红壤解磷微生物丰度的影响

      2020, 52(4):704-709. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.008

      摘要 (922) HTML (796) PDF 698.62 K (1169) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用玉米品种郑单958为试验材料,设置不添加碳酸钙(CK)、每千克土添加0.3 g碳酸钙(Ca-0.3)和0.5 g碳酸钙(Ca-0.5)3个碳酸钙处理,以相应处理未种植物土壤为非根际对照土壤,研究了碳酸钙和根际作用对酸性红壤磷酸酶活性及解磷微生物相关功能基因phoCphoD丰度的影响。结果表明:碳酸钙添加能有效改善玉米生长,促进地上部氮、磷、钾和钙的吸收。土壤酸性磷酸酶(ACP)活性显著高于碱性磷酸酶(ALP)活性,表明酸性土壤中ACP在矿化有机磷方面占主导地位。根际土壤ACP、ALP活性和phoD基因拷贝数均显著高于非根际,而仅Ca-0.5处理ALP活性和phoD基因拷贝数显著高于CK,说明根际效应强于碳酸钙处理。phoC基因拷贝数与土壤铵态氮、硝态氮含量存在显著相关性,ALP活性和phoD基因拷贝数与土壤pH及铵态氮、硝态氮、有效磷、交换性钙含量均存在显著相关性。可见,碳酸钙和根际作用均影响酸性土壤解磷微生物功能和丰度,但根际效应更加明显,这些作用与土壤理化因子的改变密切相关。

    • 水旱轮作对土壤微生物群落构建过程的影响机制

      2020, 52(4):710-717. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.009

      摘要 (1195) HTML (1111) PDF 1.40 M (2013) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究稻田生态系统微生物学机制,采集水旱轮作稻田土壤,并以相同土壤母质下长期淹水的藕田土壤以及旱作的果树土壤为对照,研究了稻田生态系统细菌群落结构以及基于零模型的群落构建机制。结果表明:旱作和水旱轮作两个生态系统,由于频繁耕作以及施肥管理等农业措施形成特定的生态位格局,确定性过程主导群落构建。旱作生态系统下确定性过程占78.6%,随机性过程占10.7%;相对于旱作,由于水旱轮作的淹水条件,土壤肥力积累,水体连通性较好等特性导致内部环境变化缓和,其随机性过程(39.3%)影响增加,确定性过程(50.0%)下降;同理,长期淹水的水生生态系统中随机性群落构建(50.0%)成为主导过程。群落构建影响细菌群落结构和功能,因此随机性生态过程的增强进一步增加了细菌多样性以及物种生态网络的交互度和稳定性,增强了微生物抵抗外部环境扰动的能力,该过程有助于维持农田生态系统功能的稳定性和可持续性。

    • 参与碳氮磷转化的水解酶对不同施肥响应的差异

      2020, 52(4):718-727. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.010

      摘要 (893) HTML (604) PDF 680.66 K (1103) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文旨在研究土壤水解酶对不同施肥的响应差异以及影响因素。通过在红壤中添加牛粪有机肥、化肥进行90 d的室内土壤培养试验,采用微孔板荧光法动态分析5、30和90 d参与碳氮磷转化的土壤水解酶(α-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、纤维素酶、木聚糖酶、亮氨酸氨基肽酶、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、磷酸酶)活性。与不施肥(对照)相比,在30 d后,化肥处理的总酶活性显著下降,对应的参与碳氮磷转化酶活性均有不同程度下降;而有机肥处理的总酶活性在培养期内均未发生显著变化,但是其α-1,4-葡萄糖苷酶显著增加,而磷酸酶活性显著降低。参与碳转化的4种水解酶中,只有α-1,4-葡萄糖苷酶活性对施肥的响应较强,且施加有机肥增加其活性而无机肥则降低其活性;对于参与氮转化的水解酶而言,化肥明显抑制了亮氨酸氨基肽酶活性,而有机肥增加了β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性;磷酸酶活性明显受到有机肥的抑制作用,而对化肥的响应总体不明显。不同水解酶对不同施肥的响应有明显差异,NMDS分析表明,α-1,4-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶响应最明显,其次为磷酸酶与木聚糖酶;相关和冗余分析显示,土壤pH、可溶性有机碳对酶活性的影响最大,一定程度说明了不同肥料通过影响土壤理化性质进而影响水解酶活性。

    • 木质纤维降解复合菌剂促进堆肥腐熟研究

      2020, 52(4):728-735. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.011

      摘要 (1020) HTML (553) PDF 719.14 K (999) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用工厂化高温好氧堆肥方式,探究了具有高效降解木质纤维能力的微生物复合菌剂分别对纯秸秆和秸秆畜禽粪污混合物堆肥效率的影响。以纯秸秆和猪粪秸秆混合物为原料,设置空白对照、单菌处理和复合菌处理,评估堆肥过程中不同堆体温度、含水量、pH、有机质含量、发芽指数和养分等理化指标的变化对堆体腐熟效率的影响。结果表明,无论何种堆肥原料,相比空白和单菌处理,复合菌处理堆体均升温速率最快,高温期温度最高,后熟期降温最快。堆肥过程中,各处理pH 无显著差异,变化趋势基本一致;各处理发芽指数(GI)不断提高,纯秸秆和秸秆粪污混合物为原料的接复合菌处理均在第25天高于接单菌处理,至堆肥结束时,接复合菌处理的发芽指数分别为93.45% 和98.67%;随堆肥的进行,各处理有机质含量均处于下降趋势,至堆肥结束时,所有处理的有机质含量均高于450 g/kg;各处理的全氮、全磷、全钾含量在堆肥结束时比堆肥初始均有所增加,至堆肥结束时,以纯秸秆和秸秆粪污混合物为原料的接复合菌处理的总氮和总磷含量均显著高于其他处理。综上,相比于不添加外源菌和添加单一菌株,高效木质纤维降解复合菌剂的添加,能够有效促进堆肥的腐熟,提高堆肥效率。

    • 控释尿素减施对双季稻光合特性和经济效益的影响

      2020, 52(4):736-742. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.012

      摘要 (791) HTML (446) PDF 413.70 K (1007) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过研究控释尿素减施对双季稻产量、经济效益及光合特性的影响,并探讨各构成因素间及其与水稻产量的相互关系,筛选出最佳双季稻连作施用量,为双季稻节本增效提供依据。定位试验结果表明:与常规施肥处理相比,2015—2016年控释尿素处理早晚稻产量分别提高2.6% ~ 8.1% 和6.7% ~ 22.3%,早稻控释尿素减N 10% 处理经济效益、总颖花数和总实粒数分别提高3.00%、0.02% 和6.34%,晚稻控释尿素减N 20% 处理分别提高12.18%、5.09% 和 6.53%,且晚稻施用控释尿素的增产增收效果较早稻好。控释尿素处理随着施N量的减少其净光合速率先增加后降低。相关性分析表明:早、晚稻籽粒产量与总颖花数和总实粒数呈显著正相关。综合水稻产量和经济效益评估认为,在双季稻区习惯施N水平基础上,通过适当降低控释尿素N用量,利于形成有效穗数,提高水稻功能叶净光合速率,有效扩充籽粒库容,促进水稻增产节肥增效,且早、晚稻分别以控释尿素减N 10% 和减N 20% 处理效果最佳。

    • 化肥减施配施微生物菌剂对鲜食玉米生长和土壤肥力的影响

      2020, 52(4):743-749. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.013

      摘要 (977) HTML (877) PDF 530.78 K (1152) 评论 (0) 收藏

      摘要:本试验研究了化肥减施配施EM微生物菌剂对鲜食玉米产量、品质和土壤肥力的影响。共设置不施加任何肥料和菌剂(CK)、全量化肥(依据当地化肥施用量,CF)、减施40% 化肥(RCF)、减施40% 化肥和灌施加喷施EM菌剂(RCF+EM)、减施40% 化肥和灌施加喷施清水(RCF+W)5个处理。结果表明,RCF+EM处理的玉米产量高于CF处理,但未达到显著水平;玉米可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量都高于CF处理,其中可溶性蛋白含量达到显著水平,增幅为11.79%;RCF+EM处理下的土壤pH、有机质、速效养分和微生物生物量碳氮均高于CF处理,其中pH、速效钾和微生物生物量氮达到显著水平,增幅依次是20.08%、15.81%、59.96%;RCF+EM处理的土壤真菌数量显著低于CF处理,而细菌、放线菌数量则显著高于CF处理,增幅分别达到153.42% 和124.17%。综上,减施化肥配施EM菌剂对鲜食玉米产量无显著影响,但可显著提高果实品质、改善土壤肥力、提高土壤微生物菌群数量。

    • 有机肥替代部分化肥对干旱区滴灌玉米养分吸收及产量影响

      2020, 52(4):750-757. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.014

      摘要 (824) HTML (527) PDF 410.62 K (1254) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆是玉米高产区,但高产往往建立在化肥大量施用的前提下,研究有机肥替代部分化肥对新疆北疆干旱区滴灌玉米植株养分吸收及产量的影响,可为该地区化肥施用减量、生产成本降低、养分效率提高的新型施肥模式提供科学依据。通过田间小区试验,比较化肥和有机肥氮磷钾养分投入合计量相同,且生物有机肥替代8%、16%、24% 化肥氮,或生物有机肥、牛粪、羊粪、玉米秸秆替代16% 化肥氮对玉米养分吸收、产量、氮素效率及经济效益的影响。结果表明:与单施化肥相比,有机肥替代部分化肥可增加玉米干物质花后积累比例3.23% ~ 11.81%,氮、钾养分花后吸收比例最大分别增加19.45%、15.44%,增加玉米产量8.50% ~ 21.00%。有机肥替代部分化肥下总氮素表观利用率、偏生产力、生理利用率、贡献率较单施化肥最大分别增加了12.04%、9.36%、29.64%、12.63%,经济效益最大增加65.08%。较短年限内以生物有机肥氮替代8% 或以牛、羊粪氮替代16% 化肥氮是此研究推荐的施肥方案。

    • 不同比例有机肥替代化肥对水稻产量和氮素利用率的影响

      2020, 52(4):758-765. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.015

      摘要 (1028) HTML (1348) PDF 728.33 K (1149) 评论 (0) 收藏

      摘要:在江西双季稻区进行30 a的田间定位试验,比较不施氮肥(CK)、施用化肥(NPK)、等养分条件下70% 化肥配合施用 30% 有机肥(70F+30M)、50% 化肥配合施用50% 有机肥(50F+50M)、30% 化肥配合施用70% 有机肥(30F+70M)施肥条件下水稻产量、氮素吸收、氮素利用率的变化。结果表明:与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理能显著提高30 a双季稻平均产量(P<0.05),增产幅度在2.47% ~ 5.73%,其中30F+70M处理产量最高,且不同比例有机无机肥配施处理之间有显著差异,30F+70M处理显著高于50F+50M处理(P<0.05)。在不同时间段,不同有机无机肥配施处理产量表现不同,低量有机肥配施处理在试验前期具有明显的增产优势,高量有机肥配施处理在试验中后期增产效果明显。与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理30 a平均吸氮量无显著差异,不同施肥处理每生产1 t籽粒对氮素的需求不同,有机无机肥配施处理(20.57 ~ 20.94 kg)低于NPK处理(21.77 kg),其中30F+70M、70F+30M处理具有较高的氮素生产效率。有机无机肥配施处理30 a平均氮肥吸收利用率与等养分条件下NPK处理无显著差异,但氮肥生理利用率显著提高。有机无机肥配施能提高双季稻产量、氮素利用效率,不同肥力水平稻田应选择适合的比例,中低肥力水平稻田以30% 有机肥配施较为合适,而高肥力水平稻田宜选择50%、70% 有机肥配施较为合适。

    • 配施有机肥减少太湖地区稻田土壤硝态氮淋失的机理研究

      2020, 52(4):766-772. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.016

      摘要 (735) HTML (392) PDF 524.06 K (1061) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用田间小区试验,设计两种无机氮肥梯度,研究配施有机肥对太湖地区水稻季土壤氮素淋失的影响,并从水/土NO3--N迁移研究其对土壤NO3--N淋失的影响机制。设置的处理有:对照(CK)、常规施氮(CT)、减氮施肥(RT)、常规施氮下配施有机肥(CT+M)、减氮施肥下配施有机肥(RT+M)。结果发现:①除去2015年的CT处理,两年里30 cm处配施有机肥和单施无机肥处理之间的土壤NO3--N淋失均没有显著差异;80 cm处,CT+M处理的NO3--N淋失较CT处理减少41%,RT+M处理较RT处理减少12%。②无机肥处理的田面水NO3-- N和土壤淋溶水NO3-- N之间存在极显著线性相关,但是有机肥的参与会削弱二者之间的相关性。③配施有机肥有利于土壤有机质含量的提高,CT+M处理的有机质含量较CT处理提高6.7%。0 ~ 20 cm土层,配施有机肥处理土壤NO3--N含量明显高于无机肥处理;而20 ~ 40 cm土层,二者之间的土壤NO3--N含量差异很小。这表明配施有机肥是通过提高土壤有机质含量,增强土壤表层对NO3--N的吸附固持,从而抑制土壤NO3--N的向下迁移,而不是通过减少田面水NO3--N浓度来实现的。此外,配施有机肥还可以提高土壤质量和水稻产量,促进作物对土壤氮素的吸收,这也是稻田土壤NO3--N淋失减少的一个原因。研究结果为减少农田土壤NO– 3-N淋失提供了科学依据。

    • 糖醇螯合钙肥对马铃薯产量、品质及养分吸收的影响

      2020, 52(4):773-780. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.017

      摘要 (955) HTML (697) PDF 597.78 K (1226) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用恒温水浴加热的方法合成糖醇螯合钙(自制钙肥),与美国布兰特公司生产的糖醇螯合钙(市售钙肥)同时进行马铃薯大田喷施试验,研究糖醇钙对马铃薯产量、品质和钙素吸收、迁移转化的影响。研究结果表明:①与不施钙肥(喷施等量清水)相比,自制钙肥与市售钙肥处理分别增产10.9% 和12.1%,大薯率分别提高5.4% 和3.7%,两种钙肥处理均降低了中、小薯率;自制钙肥与市售钙肥处理块茎硝态氮含量分别下降28.8% 和31.6%,自制钙肥处理马铃薯的可溶性蛋白的含量和氮素积累量分别增加7.2% 和20.9%,市售糖醇钙处理马铃薯的可溶性蛋白含量和氮素积累量均降低3.2%。②钙肥处理均提高了马铃薯各器官的钙素含量,在出苗后80 d,自制钙肥与市售钙肥处理的马铃薯根中钙含量分别增加8.0% 和9.0%,茎中钙含量分别增加10.1% 和6.8%,叶片中钙含量分别增加1.8% 和6.8%,块茎中钙含量分别增加26.7% 和20.0%。③施用钙肥均提高了马铃薯各器官与全株的钙素累积量,自制钙肥与市售钙肥处理的马铃薯根中钙素累积量均提高20.0%,茎中钙素积累量分别提升97.1% 和55.7%,叶片中钙素积累量分别提升56.5% 和45.8%,块茎中钙素积累量分别提高56.3% 和50.0%,全株钙素积累量整体提高62.1% 和47.0%。自制钙肥处理的马铃薯根、茎、块茎和全株的钙素累积量均显著高于市售钙肥。综上,在同等钙浓度下,两种钙肥均促进了马铃薯产量提升,与市售钙肥相比自制螯合钙肥更利于钙素的吸收和迁移。

    • 紫云英添加对土壤团聚体组成及有机碳分布的影响

      2020, 52(4):781-788. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.018

      摘要 (965) HTML (393) PDF 587.94 K (1107) 评论 (0) 收藏

      摘要:以湖北省武汉市稻田土壤为研究对象,分别设置不添加紫云英(CK)、添加2% 土壤质量的紫云英(G1)、添加4%土壤质量的紫云英(G2)3个处理,进行干湿交替模拟培养试验,研究培养60、120和180 d土壤团聚体组成及团聚体内有机碳的分布特征。结果表明:添加紫云英培养120 d增加了各处理 >2 mm团聚体含量,培养60 d时G1处理的增幅最大(78.08%),培养120 d时G2处理的增幅最大(77.31%),且显著提高了团聚体的平均重量直径。不同培养时期添加紫云英均提高了土壤的有机碳含量,且G2处理土壤有机碳含量高于G1处理,各处理随着培养时间的增加有机碳含量先增加后降低。团聚体中有机碳含量均随着粒级的减小而降低,紫云英添加培养180 d时团聚体各粒级有机碳含量均有所提升,且 >2 mm团聚体的有机碳含量增幅最大(17.17% ~ 43.67%)。紫云英添加培养120 d时主要增加大团聚体内各有机碳组分的相对含量,180 d时显著增加了微团聚体内细颗粒有机碳的含量。

    • >研究报告
    • 壳聚糖类有机水溶肥对杭白菊苗期生长影响及其机制研究

      2020, 52(4):789-795. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.019

      摘要 (935) HTML (535) PDF 1.72 M (1387) 评论 (0) 收藏

      摘要:有机种植杭白菊对提高其品质具有重要作用,壳聚糖有机水溶肥作为一种新型的有机肥料在果蔬上已有广泛应用,其在有机杭白菊苗期的最佳用量及其促进苗期生长的作用机制尚不清楚。本研究采用盆栽试验,设置不施肥(CK)、壳聚糖有机水溶肥稀释液1 000倍(T1)、500倍(T2)、300倍(T3)、100倍(T4)5个处理,分析了各处理对杭白菊生物量、生长发育指标、根系形态特征、光合作用、碳氮含量及碳氮比的影响。结果表明:与CK相比,T3处理根鲜重、地上部鲜重、叶片数、茎粗和株高分别显著增加了64%、110%、27%、17% 和32%,表明壳聚糖类有机水溶肥稀释300倍是有机杭白菊苗期最佳用量。此外,与CK比,T3处理总根长、根表面积、根体积分别提高了46%、62% 和69%,光合速率约增加64%,且调节了杭白菊苗期的碳氮比例,根系与地上部的碳氮比值分别为19 和17。综上,改善杭白菊苗期根系的形态特征,增强光合作用,调节植株的碳氮比可能是壳聚糖有机水溶肥促进有机杭白菊苗期生长的机制之一。

    • 含氨基酸水溶肥料和EM微生物菌剂对设施莴笋生长和品质的影响

      2020, 52(4):796-801. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.020

      摘要 (824) HTML (631) PDF 458.34 K (1188) 评论 (0) 收藏

      摘要:以莴笋为供试材料,研究在莴笋叶面喷施、根部灌施EM微生物菌剂和含氨基酸水溶肥料对其植株生长、光合特性、产量和果实品质的影响。本试验设4个处理:不施用任何肥料(CK)、常规施肥处理(T1)、喷施+灌施EM微生物菌剂(T2)、喷施+灌施含氨基酸水溶肥料(T3)。试验结果表明:与对照CK相比,喷施+灌施EM微生物菌剂和喷施+灌施含氨基酸水溶肥料能显著提高莴笋的株高和茎粗,有效促进作物的生长;从光合特性看,T3处理的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均显著优于对照CK,和常规施肥T1相比也有明显提高,说明喷施+灌施含氨基酸水溶肥料能提高莴笋的光合作用。产量上,T3>T2>T1>CK,T1、T2和T3的产量相较于CK的增长幅度分别为20.17%、26.05%、31.65%,T2和T3相较于T1的增长幅度分别达到4.90% 和9.99%,T3相较于T2的增长幅度为4.44%,表明EM微生物菌剂和含氨基酸水溶肥料均能提高莴笋的产量,而含氨基酸水溶肥料的效果更佳。

    • 河套灌区土壤盐分对化肥氮素转化过程的影响研究

      2020, 52(4):802-810. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.021

      摘要 (904) HTML (659) PDF 606.13 K (1148) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤盐渍化严重影响土壤养分利用与生产力提升,为阐明土壤盐渍化对河套灌区农田土壤肥料氮素转化关键过程的影响。以内蒙古河套灌区不同含盐量土壤为试验材料,通过室内恒温培养试验,分析了不同盐分梯度下土壤中氮素转化的水解和硝化过程。试验共设置了低盐(EC5:1=1.46 dS/m)、中盐(EC5:1=2.19 dS/m)、高盐(EC5:1=3.43 dS/m)3种盐分梯度,分别施用尿素和磷酸二铵两种化学氮肥。研究结果表明:①土壤盐分升高抑制了尿素的水解作用,高盐处理尿素的净水解量较中盐和低盐处理分别降低19.4% 和27.1%,而土壤盐分在中盐时对磷酸二铵的水解表现出促进效应,中盐处理磷酸二铵净水解量较低盐、高盐处理分别提高33.6% 和4.3%。②土壤高盐分会抑制硝化反应的开始,高盐处理相较低盐、中盐处理推迟3 d左右;土壤盐分升高对两种氮肥净硝化量的影响均表现为先促进后抑制的作用,中盐处理尿素的净硝化量,较低盐、高盐处理分别提高了8.6% 和9.1%,中盐处理磷酸二铵的净硝化量,较低盐、高盐处理分别提高了19.1% 和5.1%。③在等氮输入条件下,各土壤盐分梯度下磷酸二铵处理转化产生的铵态氮、硝态氮、无机氮均高于尿素处理。土壤盐分含量对化肥氮转化影响显著,不同肥料种类其影响存在差别;土壤盐分升高对肥料养分的释放存在抑制,适量的土壤盐分会促进硝化作用,这增加氮素淋溶损失的风险。

    • 基于CNKI数据库的土壤酸化文献计量分析

      2020, 52(4):811-818. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.022

      摘要 (784) HTML (547) PDF 759.25 K (1306) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索近年来国内土壤酸化研究的热点与发展趋势,以CNKI数据库为基础,采用统计与聚类等分析方法,借助CiteSpace信息可视化软件及文献计量学知识,统计并绘制有关国内土壤酸化研究文献的机构、关键词、文献被引频次等信息图表,挖掘土壤酸化研究的整体发展趋势、高产机构、高频关键词等信息。研究发现我国土壤酸化研究的主题从森林土壤逐渐转移至农田土壤,酸沉降及土壤化学在土壤酸化研究中一直属于重点关注对象。研究机构主要集中在高校和科研院所,同时高频关键词显示国内土壤酸化研究主要集中在酸沉降、施肥管理、土壤结构、作物生长、酸化成因及改良、连作障碍及土壤污染等方面。该研究有助于全面了解国内土壤酸化研究现状及进展,为农田土壤酸化改良方面的研究及应用提供重要参考。

    • 上海市绿地表层土壤有机碳储量的估算

      2020, 52(4):819-824. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.023

      摘要 (758) HTML (611) PDF 652.05 K (1043) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文调查了上海市472个绿地土壤样点,通过对其土壤有机碳含量、密度等指标进行测定分析,最终估算出上海市绿地土壤表层有机碳储量,同时为预测上海市未来十几年的碳库变化提供数据支撑。研究结果表明:①上海市绿地表层(0 ~ 20 cm)土壤有机碳空间分异性较大,土壤有机碳含量和密度表现为西高东低,且自中心向四周逐渐增高。②不同绿地类型土壤有机碳含量大小依次为:公园绿地>公共绿地>道路绿地;有机碳密度的大小依次为:公共绿地>公园绿地>道路绿地。不同绿地类型土壤有机碳含量和密度差异显著,其中,城区不同绿地类型土壤有机碳含量和密度差异显著(P<0.05),但郊区不同绿地类型土壤有机碳含量和密度差异不显著(P>0.05)。③2015 年上海市绿地表层土壤有机碳储量约为4.26×106 t。预计到2035年,上海市绿地表层土壤有机碳储量约可达到1.53×107 t。

    • 混合方式对泡沫砂与土壤混合均匀性的影响

      2020, 52(4):825-830. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.024

      摘要 (769) HTML (462) PDF 463.33 K (1113) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过设置常规混合+风干态泡沫砂(CK)、常规混合+水浸态泡沫砂(1T)、常规混合+泥浆态泡沫砂(2T)、分层混合+风干态泡沫砂(3T)和分层混合+水浸态泡沫砂(4T) 5个处理,研究了不同混合方式对泡沫砂和土壤混合均匀性的影响,并采用容重的标准差和变异系数表征混合均匀性。结果表明:泡沫砂形态显著影响了混合均匀性。采用常规混合时,水浸态泡沫砂显著增加了0 ~ 10 cm和0 ~ 20 cm土层混合均匀性,容重的标准差比风干态泡沫砂分别降低了188% 和105%,容重的变异系数分别降低了62.1% 和50.1%;与风干态泡沫砂相比,泥浆态泡沫砂不仅显著降低了不同土层的混合均匀性,还显著降低了混合物内部的混合均匀性,0 ~ 10 cm土层容重的标准差和变异系数分别比10 ~ 20 cm土层显著增加68.1% 和50.8%。单变量分析表明,混合方式对混合均匀性无显著性影响,混合方式和泡沫砂形态之间无交互效应,泡沫砂形态是影响泡沫砂和土壤混合均匀性的主要因素。采用水浸态泡沫砂在常规混合方式下与土壤混合,不仅提高了混合物整体以及不同土层的混合均匀性,而且还降低了不同层次之间混合均匀性的差异。因此,建议采用常规混合+水浸态泡沫砂的方式混合土壤和泡沫砂。

    • 高寒矿区排土场不同坡向植被和土壤特征研究

      2020, 52(4):831-839. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.025

      摘要 (738) HTML (512) PDF 1.80 M (1059) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高寒矿区排土场人工植被恢复问题,选取青海江仓矿区南北2个排土场的4个坡面(南坡、北坡、东南坡与东坡)为研究对象,进行了不同坡向立地条件下植被与土壤的调查分析。结果显示:除幼苗高度外,不同坡向植被高度、盖度、地上生物量、生殖枝数量具有显著差异(P<0.05),东南坡与南坡(阳坡)长势较好。土壤全氮、有效磷含量及pH在不同坡向差异不显著(P>0.05),土壤全磷、碱解氮、速效钾、有机质、含水量在不同坡向具有显著差异(P<0.05)。北坡土壤有机质含量比其他3个坡面平均高出127.95 g/kg(P<0.05),土壤含水量在北坡与东坡(阴坡)显著高于南坡与东南坡(P<0.05)。土壤细菌与放线菌数量在东南坡显著高于其他3个坡面(P<0.05)。利用随机森林方法得出,土壤细菌数量、含水量、碱解氮含量、全磷含量、有机质含量及植被高度是影响露天煤矿排土场不同坡向立地条件下植被与土壤特性的主要因子。因此,为减小矿区排土场复绿过程中坡向不同带来的影响,在人工建植初期应加大东坡与北坡(阴坡)的种子播量,适时追施氮肥,并选择加厚无纺布(>50 g/m2)覆盖。

    • 围封对内蒙古荒漠草原土壤理化性质及稳定碳氮同位素的影响

      2020, 52(4):840-845. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.026

      摘要 (833) HTML (689) PDF 1.15 M (1180) 评论 (0) 收藏

      摘要:以内蒙古中西部希拉穆仁荒漠草原为研究对象,比较分析了退化荒漠草原自由放牧、围封3 a和围封5 a土壤理化性质及稳定性碳氮同位素的差异。结果表明:①与自由放牧相比,围封显著增加了土壤有机碳含量、全碳含量、土壤含水量及土壤碳氮比(C/N)(P<0.05),土壤容重和全氮含量则显著降低(P<0.05),但土壤全氮含量有随围封年限增加而升高的趋势。②相比自由放牧,围封显著降低了土壤的δ13C值和δ15N值。③土壤有机碳含量与δ13C值呈显著负相关关系(P<0.05),而土壤全氮含量与δ15N值呈极显著正相关关系(P<0.01)。可见,围封有利于促进退化荒漠草原土壤有机碳的积累,减缓土壤氮循环,改善土壤性质。

    • 基于改进作物散射模型的陕西杨凌区麦田土壤水分反演研究

      2020, 52(4):846-852. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.027

      摘要 (713) HTML (512) PDF 1.56 M (1367) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文提出一种改进作物散射模型反演麦田土壤水分,该模型根据冬小麦等低矮植被的散射特性,在原模型的基础上保留植被层直接散射部分以及植被与地表相互耦合作用的信息,同时加入裸土地表的直接散射部分,并根据经验权重将两部分信息分离开,构建出适用于冬小麦等低矮植被的后向散射模型,并结合RADARSAT-2雷达数据以及陕西杨凌农田试验区的地面实测数据,计算得到改进模型的经验参数,进而对模型进行验证分析。研究结果表明:改进作物散射模型的模拟精度相对于未改进的作物散射模型有显著的提高,R2在HH和VV极化下都达到80% 以上。为了验证改进的作物散射模型算法及土壤水分反演的有效性,本研究将改进作物散射模型与TVDI光学指数模型、简化的MIMICS模型的土壤水分反演结果进行对比分析,改进的作物散射模型反演精度比TVDI和简化的MIMICS模型要好,R2达到84.3%,均方根误差为0.028 cm3/cm3,简化的MIMICS模型反演结果比TVDI要好,但是精度不高,R2为66.9%,均方根误差为0.043 cm3/cm3。改进的作物散射模型对地表植被比较敏感,可以有效地将冬小麦对雷达信号散射影响和裸土层散射贡献区分开,为植被覆盖下地表土壤水分的反演创造条件,给大面积大范围的地表土壤水分反演提供强有力的技术支撑。

    • >研究简报
    • 不同释放速率过氧化钙对模拟潜育环境下稻田土壤理化特性的影响

      2020, 52(4):853-861. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.028

      摘要 (757) HTML (783) PDF 912.58 K (904) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索缓释过氧化钙对潜育性稻田土壤的改良效果。于网室内进行潜育化稻田环境模拟试验,以不施、施过氧化钙粉末、施过氧化钙颗粒为对照,从已研发的10种不同包膜缓释过氧化钙中,选出4种,探究其在水稻早稻分蘖期与收获期对潜育化稻田土壤中还原物质总量、活性还原性物质、还原性铁锰、有效养分等含量变化的影响,以及对水稻整个生育期土壤pH、氧化还原电位、活性氧浓度动态变化的影响。结果表明,施用过氧化钙均能降低土壤还原物质含量,提高土壤速效养分含量和土壤pH、氧化还原电位及活性氧浓度。缓释过氧化钙的改良效果最佳,其次为过氧化钙颗粒和过氧化钙粉末。缓释过氧化钙处理中以乙基纤维素包膜效果最好,与不施过氧化钙处理相比,施用乙基纤维包膜过氧化钙和过氧化钙粉末处理下还原物质总量、活性还原性物质含量和还原性铁锰含量分蘖期分别降低了22.9%、36.0%,20.6%、13.6%,37.6%、29.0% 和38.7%、56.9%,收获期分别降低了32.4%、20.0%,32.7%、19.5%,34.3%、7.9% 和25.5%、38.6%;其土壤pH平均分别提高13.5% 和8.3%,土壤氧化还原电位与活性氧浓度平均分别依次提高43.0%、2.2% 和58.6%、13.4%。结果可为缓释过氧化钙在实际应用中对潜育化稻田的改良提供理论依据和实践基础。

    • 有机肥和无机肥对马铃薯生长发育及块茎产量的影响

      2020, 52(4):862-866. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.04.029

      摘要 (778) HTML (570) PDF 515.36 K (1013) 评论 (0) 收藏

      摘要:在田间条件下,以‘尤金’和‘克新23号’为供试品种,研究了单施无机肥或有机肥以及有机肥和无机肥配施对马铃薯生长发育及块茎产量的影响,以对马铃薯生产中有机肥替代无机肥的可行性及替代效果进行验证和阐述。结果表明:施用有机肥可显著提高两品种的株高、茎粗、叶面积指数及叶片SPAD值(P<0.05),延长了‘尤金’地上茎叶的功能期,提高‘尤金’的平均薯重(P<0.05);单施无机肥可促进两个品种地上茎叶及根系的生长,提高单株结薯数和块茎干物质积累量。两个马铃薯品种的最高产量均为单施无机肥处理,其中‘尤金’施用P2O5 90 kg/hm2时达到最高产量41.50 t/hm2,‘克新23号’施用P2O5 135 kg/hm2时达到最高产量41.26 t/hm2。在本试验条件下,两个品种全部和部分有机替代的产量均为中等水平。

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