2009—2019年红壤典型区水稻土有机碳组分库时空变化

为及时掌握土壤有机碳组分库的时空变化,本研究基于历史采样信息开展新一轮土壤样品采集,进行100 d土壤呼吸培养实验,借助三库一级动力学模型,获得土壤活性碳库大小(Ca)、缓效性碳库大小(Cs)和惰性碳库大小(Cr),以揭示2009—2019年江西省东乡地区表层水稻土Ca、Cs和Cr的时空变化及主要影响因子。结果表明:2009—2019年研究区表层水稻土平均总有机碳(TOC)、Ca和Cs减少,而平均Cr增加;TOC、Ca、Cs和Cr的变化速率分别为-0.04、-0.02、-0.07 g·kg^(-1)·a^(-1)和0.05 g·kg^(-1)·a^(-1)(P>0.05)。土壤属性对2019年东乡地区表层水稻土TOC、Ca和Cr的空间变异影响较小,而土壤全氮(TN)对TOC、Cs和Cr的变异均有较大贡献,在制定水稻土固碳措施时,应关注土壤N含量的协同变异。此外,近10年来研究区北部和中部地区水稻土有机碳组分变化幅度较大,而西南和东南地区变化幅度较小,因此,未来红壤区水稻土固碳应重视各有机碳组分的时空分异。

磷肥减施对双季稻生长和产量及磷肥利用率的影响

采用田间小区试验,研究磷肥减量施用对双季稻生长发育、光合特性、产量及磷肥利用率的影响。结果表明,早稻P2O5施用72～90 kg/hm2、晚稻P2O5施用48～60 kg/hm2能促进水稻生长和分蘖,改善水稻的光合特性,提高水稻的产量和磷肥利用率;与常量磷肥处理（早、晚稻P2O5施用量分别为90、60 kg/hm2）相比,磷肥减量10%（早、晚稻P2O5施用量分别为81、54 kg/hm2）和磷肥减量20%处理（早、晚稻P2O5施用量分别为72、48 kg/hm2）的早、晚稻不减产,磷肥利用率提高4.37%～24.29%,磷肥农学利用率提高1.39～4.27 kg/kg;磷肥减量30%（早、晚稻P2O5施用量分别为63、42 kg/hm2）处理的早、晚稻减产显著,减产幅度达5.05%～6.06%,磷肥利用率降低5.66%～11.77%。综合产量与肥料利用率等指标,在试验所在地的双季稻生产中,磷肥减量10%～20%具有实际推广应用价值。

控释尿素减量施用对稻田氮素径流和渗漏损失的影响

通过长期定位试验研究了控释尿素不同施用量对双季稻田氮素的径流和渗漏损失的影响,以期为控释肥的推广和农业面源污染的减少提供科学依据。结果表明,施肥量是决定稻田氮素径流和渗漏损失的主要因子之一,控释尿素减量施用能显著降低稻田氮素径流与渗漏损失。施肥初期稻田氮素流失量最大,是控制双季稻田氮素流失的关键时期。NH4+-N与NO3--N径流损失量占稻田全氮径流损失量的50%左右,稻田渗漏损失以NO3--N为主,占全氮渗漏损失的70%以上。控释尿素各处理中以减氮30%处理效果最好,能显著减少稻田的氮素流失量。其与普通尿素相比,稻田TN、NH4+-N、NO3--N径流损失量分别减少30.56%,23.41%,18.64%;稻田TN、NH4+-N、NO3--N渗漏损失量分别减少28.53%,34.17%,29.51%。研究证明控释氮肥确实能够减缓氮素释放速度,显著降低水稻生长前期氮素流失量,且控释尿素减氮施用能显著减少氮素径流和渗漏损失,对农业面源污染的防控意义重大,适合大面积推广。

有机肥替代和稻草覆盖对中南丘陵茶园氮磷径流损失的影响

在自然降雨条件下的中南丘陵茶园小区进行定点观测,比较了农民习惯施肥处理(T1)、分别以有机肥代替10%化学氮肥或磷肥(T2、T4)及有机肥代替10%化学氮肥或磷肥+覆盖稻草(T3、T5)对不同形态氮、磷养分径流流失的影响,以期为防控茶园氮磷流失从施肥和茶园管理的角度提供借鉴。结果表明:与T1相比,T2和T4径流量减少15.4%~31.5%(P<0.05),T3、T5减少46.8%~52.9%(P<0.01)。相同降雨条件下,相比T1,T2和T4径流损失TN分别减少42.4%(P<0.05)和57.2%(P<0.05),T3和T5分别降低74.7%(P<0.01)和74.6%(P<0.01);相比T1,T2和T4径流损失TDN分别降低18.2%(P>0.05)和39.2%(P>0.05),T3和T5分别降低75.6%(P<0.01)和74.1%(P<0.01),与T2、T4差异极显著(P<0.01);NH_4^+-N和NO_3^--N流失总量表现为,T2、T4与T1差异均不显著(P>0.05),T3、T5分别降低61.5%~71.9%(P<0.05)和78.2%~92.7%(P<0.05)。与T1相比,T2和T4处理TP流失均降低,但只有T4差异达到显著水平(P<0.05),而T3、T5TP损失减少达66.5%~70.6%(P<0.01)。另外,氮素流失以溶解态为主(83.8%~95.1%),而磷素流失以颗粒态为主(72.7%~84.3%)。研究证明配施有机肥和覆盖稻草均能够有效减少茶园氮磷径流损失,两者结合效果更好,对降低面源污染风险意义重大,适合大面积推广。

稻草覆盖和厢边种植大豆对玉米产量、养分利用及径流损失的影响

【目的】研究稻草覆盖或厢边种植大豆等农艺措施对玉米产量、氮磷钾养分利用和径流损失的影响,为探索旱地作物高产高效种植的有效农艺措施提供科学依据。【方法】采用田间小区试验,设不施肥且无农艺措施(CK)、施化肥但无农艺措施(CF)、施化肥+覆盖稻草(CF+R)、施化肥+厢边种植大豆(CF+S)和施化肥+稻草覆盖+厢边种植大豆(CF+R+S)5个处理,探讨稻草覆盖和厢边种植大豆对玉米产量、氮磷钾养分利用及径流损失的影响。【结果】与CF处理相比,CF+R和CF+R+S处理的玉米产量分别显著增加16.0%和23.2%(P<0.05,下同),玉米生育期内总径流量分别显著减少18.5%和22.0%,地上部氮素和钾素累积量分别显著提高20.1%和25.6%、15.2%和20.1%,磷素累积量无显著变化(P>0.05,下同),氮、磷、钾径流损失量显著减少33.6%和40.2%、38.0%和40.0%、38.8%和46.6%。CF+S处理对玉米增产和氮、钾肥料增效的影响不显著,未能有效拦截地表径流和减少氮钾养分的径流损失,但可显著减少17.7%的磷素养分损失。【结论】稻草覆盖或稻草覆盖结合厢边种植大豆的农艺措施能显著增加玉米产量,显著提高氮素和钾素利用率,并显著减少氮、磷和钾素径流损失。其中稻草覆盖结合厢边种植大豆农艺措施的增产效应、肥料利用效应和养分损失环境效应相对较佳,可在南方丘陵地区大田旱地作物种植中推广应用。

湘西南石灰岩红壤区苗木土壤的问题与对策

通过实地调查湘西南石灰岩区一个苗木基地红壤的利用状况,发现苗木生产7~8 a后土壤问题较为突出,包括表土质地粘重化,有机质含量偏低;强烈的土地整理和坡地整地造成部分地块的基岩裸露,表土中石块混杂,土壤肥力不均;地面覆盖差,易旱,水土流失较为突出;苗木施肥量不足、施肥方式和有机肥生产工艺有待完善。针对上述问题,建议在石灰岩红壤的苗木生产中,加强深耕松土,有机物肥土,增加覆盖度,改进苗木施肥技术及增强土壤管理人员的技能。

有机肥不同比例替代化肥氮对水稻产量、氮素吸收与流失风险的影响

有机肥与化肥配施是农业生产中稳产增产、减少化肥施用和保护环境的重要生产模式。为探索有机肥替代化肥氮的合理比例,采用田间小区试验,设置6个有机肥替代化肥氮的比例梯度(0%、10%、20%、30%、40%和50%),分析了有机肥替代化肥氮的比例差异对水稻产量、氮素利用率和氮流失风险的影响。结果表明:与常规化肥处理比较,20%的替代比对早稻的有效穗数显著增加了5.8%,对晚稻的产量构成因素(穗长增加16.1%、有效穗数增加7.4%、实粒数增加11.8%、千粒重增加11.1%、结实率增加4.5%)均有显著的增加效果,且早、晚稻分别显著增产13.9%和18.6%,氮肥吸收利用率分别显著增加4.7%和4.9%。替代比例与早、晚稻产量的拟合方程得出产量最佳的替代比均为21%。有机肥氮配施比例越大,田面水氮浓度越低,减少了氮素径流损失风险。因此,有机肥替代化肥氮的比例20%时,既可以提高水稻增产潜力,又能降低稻田氮素流失风险和适当减少稻田化学氮肥施用量,值得推广应用。

南方丘陵地区生物黑炭和有机肥配施化肥的应用研究

研究生物黑炭和有机肥配施化肥对旱地作物种植和养分损失的影响,旨在进一步探索高温多雨的南方丘陵地区旱地作物合理施肥和高产高效种植以及资源优化利用的有效途径。采用田间小区试验,设置了5个处理:不施肥(CK)、单施化肥(CF)、化肥+生物黑炭(CF+B)、有机无机肥配施(OF+CF)和有机无机肥配施且添加生物黑炭(OF+CF+B),探讨了生物黑炭和有机肥施用对春玉米产量、地表氮磷径流损失、作物氮磷肥料利用率的影响。结果表明:生物黑炭或有机肥的施用可显著增产8.2%~11.1%,但有机肥和生物黑炭结合施用增产效果最佳,增产率可高达13.7%。相比CF处理,CF+B处理可显著降低15.9%的氮素径流损失和24.2%磷素径流损失,显著提高26.3%和11.8%的地上部氮磷累积量;OF+CF处理可显著降低17.5%的氮素径流损失和25.0%磷素径流损失,提高36.5%(P<0.05)和8.2%(P>0.05)地上部氮磷累积量;OF+CF+B处理可显著降低33.3%的氮素径流损失和35.2%磷素径流损失,显著提高52.1%和29.0%地上部氮磷累积量,且氮磷肥料利用率最高,分别达49.1%和26.4%。OF+CF+B处理施肥方式一方面可促进春玉米旺盛生长,增加地表植被覆盖度和增强土壤的抗蚀性,显著降低了地表的径流体积;另一方面可以全面降低土壤氮磷养分溶解态和颗粒态的径流损失,培肥了地力。因此,从产量经济效益和环境效益方面综合来看,认为添加生物黑炭和有机肥部分替代化肥结合化肥施入土壤是最合理的施肥方式,值得在该区域进行推广和应用。

稻壳碳硅材料的制备及其电化学应用

稻壳(Rice Husk,RH)是一种来源丰富并满足可持续发展要求的生物质材料,富含大量的碳、硅元素。通过高温热解、物理化学活化等方法进行预处理后,添加无机酸、无机碱或无机盐类优化其表面性质并控制其孔道结构,可制得性能优异的碳硅材料。对碳硅材料进行预分离和酸处理后可制备二氧化硅,制得的二氧化硅进一步在铝热或镁热体系中进行还原,可制得纳米级硅材料。稻壳碳硅材料在工业中具有广泛的应用,重点介绍其电化学领域的应用,包括超级电容器、锂离子电池负极、碳铅电池负极、电化学氧还原反应催化剂。

土地位指标体系的构建与应用:以湖南省为例

为能综合反映区域内人类社会经济活动的适宜度及在生态、资源方面的优劣势,特提出土地位概念,并构建指标体系,对2014年湖南省13个地级市(湘西州除外)的社会、经济、资源和生态4个子系统层通过全排列多边形综合指数法计算其土地位和综合土地位。结果表明:长沙、湘潭、株洲、衡阳等市的社会土地位较高;长沙、株洲、湘潭、衡阳、岳阳、常德等市的经济土地位较高;长沙、株洲、湘潭、衡阳、岳阳、常德、郴州、怀化和娄底等市的生态土地位较高;长沙、株洲、郴州和怀化等市的资源土地位较高。长沙、株洲、湘潭、衡阳、常德和岳阳的综合土地位较高,邵阳、益阳、张家界、郴州、怀化、永州和娄底的较低,其评价结果与现实情况一致。

斑马鱼模型在化妆品保湿功效评价中的应用

斑马鱼表皮具有一定的渗透压耐受范围,超过耐受范围将产生脱水现象,因此使用斑马鱼为模型,建立化妆品保湿功效评价的替代方法。使用空白对照、模型对照、阳性对照、三款面膜配方的1%浓度处理斑马鱼15 min,通过检测不同组斑马鱼尾鳍长度的变化,计算斑马鱼尾部长度收缩率,并用GraphPad Prism 8.0软件统计处理数据,分析各组之间数据的差异显著性。结果显示模型对照组可成功诱导斑马鱼幼虫发生脱水反应,阳性对照组可以抑制模型对照组的脱水反应,三款面膜1%浓度下有潜在保湿作用,斑马鱼模型可用于化妆品保湿功效的评价。

近10年典型区红壤性水稻土有机碳库平均驻留时间变化特征

弄清土壤有机碳库平均驻留时间的时空变化特征对采取有效措施增强农业生态系统碳“汇”尤为关键。本研究基于历史采样信息开展新一轮土壤样品采集,进行100 d土壤呼吸培养实验,借助三库一级动力学模型拟合获得土壤活性碳库(MRT_(a))和缓效性碳库平均驻留时间(MRT_(s)),揭示了2009—2019年江西东乡红壤性水稻土表层土壤MRT_(a)和MRT_(s)的时空变化特征及其影响因子。结果表明,东乡2019年红壤性水稻土表层土壤MRT_(a)与MRT_(s)均值分别为26.5 d和14.1 a,与2009年相比,未发生显著性变化。整体上,东乡南部地区活性碳库和缓效性碳库更为稳定,且东乡地区红壤性水稻土MRT_(a)与MRT_(s)存在明显的时空分异,不同地理位置的MRT_(a)与MRT_(s)变化幅度分别达-1.3%~544.5%和-6.7%~1375.5%。这种时空变异,部分源于土壤活性碳和缓效性碳组分构成的空间分异。尽管存在较大空间变异,与南方其他稻作区相比,东乡地区红壤性水稻土有机碳库近10年变得更为稳定。

促进为主,支持地方经济发展

伟大的革命先行者孙中山先生的故乡——广东省中山市,毗领港澳,是广东“四小虎”之一。改革开放的春风,使中山市外向型经济发展非常迅速,工农业总产值达230.3亿元,出口创汇18亿美元。地处中山市的中山海关,坚持“促进为主”的方针,积极支持地方经济发展,为改革开放服务。他们的主要作法是: 一、积极参与外资引进工作 外商投资项目的引进涉及到方方面面,有外经主管机关、工商、

施用多粘类芽孢杆菌与木本生物炭对紫苏吸收镉的影响

目的探究不同程度镉污染土壤中添加多粘类芽孢杆菌和木本生物炭对紫苏植株吸收镉的差异,为在镉污染土壤上安全种植紫苏提供技术支撑和理论依据。方法以采自赣州的镉污染土壤为基质开展盆栽试验,在轻度镉污染(LC)土壤和重度镉污染(LG)上,分别设置空白对照(LCCK,LGCK)、单施木本生物炭(LCB,LGB)、单施多粘类芽孢杆菌(LCJ,LGJ)、木本生物炭+多粘类芽孢杆菌(LCBJ,LGBJ)八种处理,通过分析地上和地下紫苏生物量、紫苏各器官镉含量、土壤有效态镉含量、土壤pH等指标,解析木本生物炭和多年类芽孢杆菌对紫苏生长和镉吸收富集的影响特征。结果在重度镉污染土壤中,LGBJ处理对紫苏“促生”效果最显著,与LGCK相比,其地上部分和地下部分生物量分别增加48.26%和36.77%;在轻度镉污染土壤中,与LCCK相比,LCBJ处理地上和地下部分紫苏生物量分别增加14.15%和17.00%。在重度镉污染土壤中,土壤有效态镉含量表现为:LGBJ<LGB<LGCK<LGJ。LGBJ处理下土壤有效态镉含量比对照降低56.97%,地上和地下部分紫苏镉含量显著降低39.84%和33.03%。在轻度镉污染土壤中,LCBJ处理对土壤有效态镉含量和地上和地下部分紫苏镉含量的影响均不显著(P>0.05)。此外,在不同程度镉污染条件下,木本生物炭与多粘类芽孢杆菌联合处理均显著提高土壤pH(P<0.05)。相关性分析结果表明,土壤有效态镉的含量与土壤pH呈负相关关系,与地上和地下部分紫苏镉的含量均呈极显著正相关关系(P<0.01)。结论在重度镉污染土壤中,木本生物炭与多粘类芽孢杆菌联合施用可通过调控土壤pH和土壤有效态镉的含量,降低紫苏对镉的吸收,从而缓解镉对紫苏生长抑制。