土壤肥料学实验课操作视频开发探索与实践

土壤肥料学实验是农科类核心专业基础课。本着让学生准确规范地掌握实验操作技能的同时,丰富和完善实验教学资源从而提高实验课的教学效果,为该专业今后的教学、科研和农业技术服务提供高品质的资源保障。作者根据多年课堂实践,总结学生在实验课中常见的错误操作,深入了解学生和实验教师需求,录制开发土壤肥料学实验基本操作视频。视频录制既考虑实验流程的完整性和时效性,又强化实验中关键环节的独立性、规范性和广适性。视频资源的开发和网络推广有效弥补传统课堂模式的不足,以其演示的直观化和内容可再现等特点,既方便学生课前预习,提高学生实验操作技能,又便于学生课后随时复习,巩固实验相关知识,对提高实验教学效果有明显的推动作用。

利用层次分析法和综合指数法评价新疆棉区土壤质量

采用层次分析法和综合指数法,对新疆棉区9个典型棉田进行土壤质量评价研究。结果表明,全氮、碱解氮、速效磷、有机质是影响新疆棉田土壤质量的主要因素,速效磷是其中的限制因子。高产和中产棉田土壤利用强度大,可加强土壤施肥管理,提高土壤生产力。

生物碳和施氮量对棉花生长及产量的影响

【目的】研究不同施氮量条件下,生物碳和棉花秸秆对棉花生长及产量的影响。【方法】棉花秸秆在450℃下厌氧热解制备成生物碳。设置等碳量(1.40、2.80 t/hm2)的两个生物碳施用量及与其对应的棉花秸秆用量,生物碳施用量为2.25、4.50 t/hm2(1/2BC、BC),棉花秸秆施用量为2.25、4.50 t/hm2(1/2ST、ST),同时以空白土壤为对照,并设三个氮肥用量(0、300、450 kg/hm2)。【结果】施用生物碳和棉花秸秆均能显著促进棉花生长、提高棉花产量。不施氮肥条件下,ST和1/2BC处理的棉花干物质重、籽棉产量显著高于BC及1/2ST处理;在施氮肥300 kg/hm2条件下,ST处理的棉花干重、产量最高,1/2BC处理显著高于1/2ST处理;但施氮肥450 kg/hm2条件下,1/2BC及BC处理的棉花干重、产量显著高于1/2ST及ST处理,且随生物碳和秸秆施用量的增加干物质重、籽棉产量均显著增加。【结论】生物碳与氮肥合理配施,有助于促进棉花生长、提高产量。

石河子市城市化进程中废水排放与地表水环境质量研究

利用城市化水环境污染影响评价方法,对1991～2005年石河子市人口城市化水平、污染排放水平与城市水环境污染影响水平进行了分析。结果表明:与1991年相比,2005年石河子市水环境系统呈良性发展,工业污水排放是影响石河子市水环境系统的主要因素,其中BOD5和氨氮是重点工业污染的主要来源。

生物碳对灰漠土有机碳及其组分的影响

土壤有机碳是影响土壤肥力和作物产量高低的决定性因子。以棉花秸秆为原料,在高温厌氧条件下热解制备生物碳,通过盆栽试验探讨了生物碳对新疆灰漠土有机碳及其组分的影响。试验设置3种生物碳:棉花秸秆分别在450℃、600℃和750℃下热解制备(以BC450、BC600和BC750表示);每种生物碳的施用量分别为5 g·kg-1、10 g·kg-1和20 g·kg-1(占土壤重量的比例);同时,以空白土壤为对照(CK)。结果表明:施用生物碳可促进小麦生长,两茬小麦的地上部干物质重均显著高于对照。施用生物碳可显著提高土壤总有机碳,且生物碳热解温度越高,施用量越大,提高作用越明显。各生物碳处理土壤易氧化碳含量均显著高于对照;生物碳低、中施用量处理(5 g·kg-1、10 g·kg-1)土壤水溶性有机碳含量显著高于对照,但高施用量处理(20 g·kg-1)与对照无显著差异;除BC750低施用量处理(5 g·kg1)外,其余各生物碳处理土壤微生物量碳含量也均显著高于对照。生物碳不同热解温度对土壤易氧化碳和微生物量碳含量的影响表现为BC450>BC600>BC750;但对土壤水溶性有机碳含量无显著影响。生物碳不同施用量对土壤易氧化碳的影响表现为10 g·kg-1≈20 g·kg-1>5 g·kg-1,水溶性有机碳含量为5 g·kg1≈10 g·kg-1>20 g·kg-1。生物碳对土壤微生物商的影响总体表现为:生物碳的热解温度越高,施用量越大,土壤微生物商越低。因此,合理的施用棉花秸秆生物碳可显著增加灰漠土有机碳储量,改变土壤有机碳组分,提高土壤生产力。

生物碳对小麦生长和氮素平衡的影响

【目的】以棉花秸杆为原料,在不同温度下(450、600和750℃)厌氧热解制备生物碳,探讨生物碳对小麦生长和氮素吸收与平衡的影响。【方法】设置3种物料:450、600和750℃热解制备的生物碳(分别用450BC、600BC、750BC来表示);每种有机物料设置三个施用量,分别为0.5%、1.0%和2.0%(占土壤的比例);同时,以不添加物料土壤作为对照(CK)。【结果】三种温度热解制备的生物碳均对小麦生长具有一定的促进作用,可显著提高小麦地上部干物质重、氮素吸收量、土壤中氮素残留量,减少土壤小麦体系氮素表观损失量。从两茬小麦种植总体看,750℃制备的生物碳对小麦生长的促进作用最好、氮素吸收量最高、土壤氮素残留量最高、整体氮素损失最小。【结论】对于生物碳处理而言,随着热解温度的升高,小麦氮素吸收量增大、土壤氮素残留量增大、整体氮素损失降低。因此生物碳还田是提高养分利用,减少氮素损失的有效途径,从而为新疆干旱区棉花秸秆资源的合理利用和提高肥料利用率提供理论依据。

棉花秸秆及其生物炭对滴灌棉田氨挥发的影响

土壤氨挥发是干旱区农田氮肥损失的重要途径之一，通过田间试验研究了施用棉花秸秆及其生物炭对滴灌棉田土壤无机氮含量及氨挥发的影响。试验设对照、施用棉花秸秆（12 t·hm-2）和等碳量生物炭（4.5 t·hm-2）三个处理，每个处理设置不施氮肥和施氮450 kg N·hm-2两种条件。试验结果表明，施用棉花秸秆和生物炭可显著降低土壤 NH＋4-N 含量，分别较对照降低8.01豫～19.88豫和5.49豫～9.90豫。棉花秸秆及其生物炭处理土壤 NO-3- N 含量和脲酶活性在不施氮肥条件下显著降低，而在施氮肥条件下显著增加。不施氮肥条件下，棉花秸秆和生物炭处理土壤氨挥发较对照分别降低22.06豫和21.27豫；而在施氮450 kg N·hm-2条件下，分别降低30.58豫和40.59豫。因此，棉花秸秆及其生物炭还田都可以减少滴灌棉田氨挥发，其中生物炭还田效果更显著，是一种更好的秸秆利用方式。

生物碳对土壤磷素和棉花养分吸收的影响

通过两年温室盆栽试验,研究了不同磷肥用量下生物碳对土壤磷素含量、棉花生长和养分吸收的影响。试验以棉花秸秆为原料制备生物碳,制成三种热解温度(450℃、600℃和750℃)的生物碳,分别以BC450、BC600和BC750表示,同时以空白土壤为对照(CK);磷肥(P2O5)用量设3个水平0、0.25、0.5 g/kg(分别以P0、P1、P2表示)。研究结果表明,施用生物碳可显著提高土壤磷素含量及其有效性,随着生物碳热解温度的升高,土壤水溶性磷、速效磷及全磷含量均显著增加,且对三种磷素含量的影响表现为水溶性磷>全磷>速效磷。施用生物碳处理两年棉花的干物质重均显著高于对照,但不同热解生物碳处理对两年棉花干物质重的影响各异。施用生物碳可显著增加棉花养分吸收量,总体表现为750℃>600℃>450℃。因此,施用生物碳可显著提高土壤磷素含量,促进棉花生长和养分吸收;热解温度是影响生物碳质量的重要因素,生物碳的热解温度越高(450 750℃),其促进作用越好。

CaCl_2浸果对新疆枣裂果率及钙钾镁含量的影响

以新疆产不同抗裂性枣品种‘骏枣’、‘哈密大枣’、‘灰枣’、‘金铃圆枣’果实为试验材料,用不同浓度CaCl2(0、2.5、25g/L)分别浸泡12、36、60h,研究CaCl2对枣裂果率及果肉、果皮中Ca、K、Mg含量的影响。结果显示:(1)2.5、25g/L CaCl2均能有效降低枣裂果率,且25g/L CaCl2对各品种枣的防裂效果均优于2.5g/L CaCl2。(2)极抗裂品种枣的果皮、果肉中Ca显著高于极易裂品种,且各品种Ca含量均随CaCl2浓度增加而增加。(3)极抗裂品种枣的果皮、果肉中K含量高于极易裂品种,其Mg含量则表现出相反趋势,但不同浓度CaCl2处理的枣果肉、果皮中Mg、K升降幅度变化不同。(4)枣果肉、果皮中Ca、K含量与裂果率呈负相关关系,Mg含量与裂果率呈正相关关系。研究认为,CaCl2浸果能有效增加枣果肉、果皮中钙含量,影响各品种枣果实的钾镁含量,显著降低枣裂果率,并以25g/L CaCl2效果最好。

滴灌条件下盐分对棉花养分及盐离子吸收的影响

在温室条件下,通过盆栽试验研究了滴灌条件下不同土壤盐度对棉花养分、盐离子吸收的影响。结果表明,棉花于物质生产受土壤盐分影响显著,高盐度条件下棉花生育进程滞后,生殖生长与营养生长不协调,造成脱落率增加,经济产量下降。土壤盐度显著影响棉花对N、P和K养分的吸收和分配;N、P和K的积累总量以及在子棉和铃壳中的吸收量随土壤盐度增加显著降低,而茎秆和叶片受影响较小。棉花植株体内的盐分离子(Ca^(2+)、Na^+与Cl^-)含量随土壤盐度的增加显著增加;吸收的盐分离子主要积累在茎叶,尤其以叶片中的盐分离子含量为最高,而子棉的盐分离子含量较少。

不同施氮水平下生物碳提高棉花产量及氮肥利用率的作用

【目的】生物碳有很强的固碳能力,同时还可以改善土壤肥力,促进作物生长,提高养分利用效率。因此,本研究探究在不同施氮水平下棉花秸秆和棉花秸秆制备的生物碳还田对棉花产量及氮肥利用率的影响。【方法】采用2因素3水平完全设计田间试验方法。不同碳源处理为:棉花秸秆(ST,12 t/hm2)、棉花秸秆制备的生物碳(BC,4.5 t/hm2)和不施碳对照(CK),棉花秸秆和生物碳为等碳量(C 1.2 t/hm2)施用;3个氮肥用量水平为N:0、300、450 kg/hm2(N0、N300、N450)。在棉花盛蕾期、初花期、盛花期、盛铃期、吐絮期采集植株样品,测定植株干物质重、氮素吸收量,在棉花吐絮期测定棉花产量。【结果】1)施用秸秆和生物碳均能显著增加棉花干物质重,促进棉花植株氮素吸收。在低氮肥水平下(N0),秸秆和生物碳处理间棉花干物质重、氮素吸收量差异不显著;在中氮肥水平下(N300),秸秆和生物碳处理棉花干物质差异不大,但生物碳处理氮素吸收量显著高于秸秆处理;在高氮肥水平下(N450),生物碳处理的棉花干物质重、氮素吸收均要显著高于秸秆处理。2)施用秸秆和生物碳均能显著增加棉花产量。在低氮肥水平下(N0),秸秆和生物碳处理的棉花产量差异不显著;而在中氮肥和高氮肥水平下(N300、N450),生物碳处理的棉花产量均显著高于秸秆处理。3)施用秸秆和生物碳处理的氮肥利用率在中氮肥水平下(N300)分别较对照增加12.2%和26.8%;在高氮肥水平下(N450),施用生物碳处理的棉花氮肥利用率较对照增加18.8%,而秸秆处理与对照差异不显著。【结论】生物碳和氮肥合理配施可以促进棉花生长,提高棉花产量,明显增加氮肥利用率。

NaCl胁迫对八棱海棠和山定子电导率和抗氧化酶活性的影响

【目的】研究不同浓度NaCl处理对八棱海棠和山定子电导率和抗氧化酶活性的影响。【方法】试验以盆栽的八棱海棠和山定子为试验材料,检测不同NaCl处理后的电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。【结果】随着NaCl浓度的增加,八棱海棠和山定子的相对电导率均表现出逐渐升高的趋势;八棱海棠的SOD活性先上升后下降,山定子的SOD活性逐渐下降;八棱海棠的POD活性表现出先下降后上升的趋势,山定子POD的变化不明显;山定子的CAT表现出先上升后下降的趋势,而八棱海棠CAT的变化不明显;0.5%NaCl处理第14 d,山定子的叶片全部干枯。【结论】八棱海棠对NaCl的耐受性比山定子强,八棱海棠对NaCl胁迫的适应SOD和POD起主要作用,山定子对NaCl胁迫的适应CAT起主要作用。

新疆春小麦品种的磷营养差异研究

为揭示不同小麦品种的磷营养特性并为选育磷高效小麦品种提供理论依据,在施磷(+P)和不施磷(-P)两种土壤条件下,研究了22个新疆自育春小麦基因型的磷营养性状的差异。结果表明,不论施磷与否,不同小麦品种的籽粒、颖壳、叶片、茎秆的含磷量和磷利用效率差异均达极显著水平(P<0.01)。不同器官的平均含磷量均为籽粒>颖壳>叶片>茎秆。采用相对产量(RGY=-P/+P×100%)为分析指标,对22个春小麦基因型的磷效率进行了筛选,将供试品种划分为耐低磷的高、中、低效基因型三类。同时通过相关分析,研究了不同供磷条件下磷利用效率与其他营养性状之间的关系,提出了筛选和培育磷高效品种的相关指标。

绿洲棉田土壤质量评价指标研究

[目的]确定绿洲棉田土壤管理、评价和施肥的合理措施。[方法]设计绿洲棉田土壤质量评价指标以土壤肥力功能为主,结合土壤生物指标进行分组评价,通过系统聚类分析法,对9个典型的棉田样本进行土壤质量评价指标的筛选和评价。[结果]评价组Ⅰ基本符合兵团生产分类目的。在不同类别样本中土壤条件差异性评价的衡量指标也不同,选定指标中第3类指标碱解氮、速效钾、细菌数量相对变化差异大。[结论]绿洲棉田土壤质量评价可采用指标土壤全氮、全磷、全钾和土壤有机质作为高、中、低产棉田划分的主要依据,并且呈现出低产棉田中土壤全量养分含量、中产棉田中速效养分和盐分含量、高产棉田中微生物数量差异变化相对较大的规律。

石河子灰漠土硼素生物有效性影响因素研究

[目的]研究新疆灰漠土硼的生物有效性，为揭示灰漠土地区土壤硼生物有效性的影响因素提供依据。[方法]通过田间小区试验、野外土壤调查及分析进行研究。[结果]标杂Al较新陆早26对硼吸收量多1．48倍，随着灌水量的增加，植株体内硼含量增加；随着施用磷量增加，植株对于硼的吸收量增加；土壤有机质越高，硼有效性越低；电导率〈0．7mS／cm或者pH值在8．1～8．5的灰漠土，有效硼含量低于临界指标。[结论]灰漠土硼生物有效性受多种因素的影响，同类作物不同基因类型会影响土壤硼的生物有效性，高产品种对硼的需求量较大；灌水量越大，施磷量越高，灰漠土土壤硼的生物有效性越好；有机质会降低硼生物有效性。

离体培养下氮素浓度对小麦籽粒HMW-GS表达动态和含量的影响

利用小麦穗离体培养技术和SDS-PAGE技术,研究了不同氮素浓度处理下小麦籽粒高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的表达和积累规律。研究显示:氮素浓度不影响HMW-GS组成和表达顺序,各处理下HMW-GS的表达顺序均依次为亚基8、亚基7、亚基2和亚基12。但各亚基的表达时间与含量明显受氮素浓度影响:低氮浓度处理与高氮浓度处理相比,亚基8、亚基7、亚基2和亚基12的表达时间分别从花后121、5和18 d提前到花后6和9 d;HMW-GS的含量均与氮素浓度呈正相关,特别是亚基2不仅与氮素浓度呈极显著正相关,且影响亚基12对氮素的响应。

资源与环境专业实验室优化管理初探

实验室是高校实践教学和科研工作的重基地。该文以资源与环境专业实验室管理现状为例，分析了实验室在资源管理上存在的问题，初步提出实验室功能集中化，利用开放化，人员专一化的优化管理策略。

新疆枣树直播建园栽培管理技术

直播建园是适合新疆枣树生产的一种建园模式,建园快、见效快、越冬成活率高。现从砧木培育、嫁接成苗、土肥水管理、整形修剪、主要病虫害防治以及越冬防寒等方面对枣树直播建园技术进行了总结。

溶解性有机质强化棉花修复镉污染土壤

为探究溶解性有机质(DOM)对棉花修复镉(Cd)污染土壤的影响,通过盆栽试验研究棉花秸秆溶解性有机质(CM)和农家肥溶解性有机质(FM)在3种外源Cd(mg·kg^(-1))添加含量为0(C0)、5(C5)和10(C10)下对土壤有效态Cd含量、棉花生物量、光合作用参数和Cd积累的影响.结果表明,CM和FM施入能提高土壤有效态Cd含量,最大增幅分别为30.89%和8.51%,且CM高于FM;CM和FM施入对棉花总生物量和光合作用参数的影响表现为C0水平下促进生物量积累和净光合速率,C5水平下与对照相比无显著差异,C10水平下抑制总生物量积累和净光合速率,但蒸腾速率均呈现出高于同一Cd水平的CK处理;与CK处理相比,施入CM使得棉花各部位(棉纤维除外)Cd含量显著高于同一Cd水平的CK处理,施入FM主要表现在提高根系Cd含量;根系为Cd积累总量增加的主要器官,施加CM和FM均能显著提高棉花的Cd积累总量,增幅范围分别为27.76%~113.05%和17.77%~93.79%.因此,DOM能作为一种添加剂修复Cd污染土壤,具有一定的应用潜力,推荐施用棉花秸秆DOM用于修复Cd污染土壤.