上海市奉贤区农田土壤-农产品中的重金属含量特征和污染评价

为分析奉贤区农田土壤和农产品的重金属污染状况,采集粮田、菜田和果园3种作物的农田土壤及其对应农产品,分别测定土壤8种重金属元素(Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn和Ni)和农产品5种重金属元素(Pb、Cd、Cr、As和Hg)的含量特征,采用单项污染指数法、综合污染指数法、积累指数法和富集因子等方法对土壤-农产品中重金属元素进行污染风险评价,并将地统计学与因子分析相结合分析农田土壤重金属的空间分布特征。结果表明:与上海市土壤背景值相比,奉贤区农田土壤Hg、Cd、Cr、Zn和Ni的平均含量较高,分别是背景值的1.40、1.36、1.06、1.15倍和1.44倍。单项及综合污染指数值显示土壤重金属处于无污染水平;但Cd、Ni、Hg元素的积累指数值显示无-中度污染水平,其中有4.92%农田土壤处于Hg元素的中度污染。在空间分布上,Hg呈连片分布;As、Cd整体含量低,南北区域分布;Cr、Zn呈条带状分布,自南往北递增状态;Pb呈散点状分布;Cu元素整体含量高,呈东西梯度分布;Ni元素呈岛状分布。因子分析中,因子1包括Cu和Zn,因子2是Pb,因子3包括Cd、Cr,因子4是Ni,因子5是As和因子6是Hg。奉贤地区土壤重金属含量主要受到工业源、农业源、交通源和自然源影响较大,应加强污染源控制,降低风险水平。农产品样中的5种重金属均未超出标准限量值,单项及综合污染指数值显示农产品重金属属于清洁水平。经土样和农产品样中的重金属含量相关性分析,两者无相关,农产品对土壤重金属的富集因子较小。不同土地利用方式对土壤和农产品中重金属含量影响较大,菜地土壤和农产品对Cd较为敏感,吸收能力较强,而果园土壤和农产品对各重金属吸收总体较弱。在农业生产中可以根据作物吸收重金属特性来调整种植结构,以减轻重金属污染。综合来看,奉贤区土壤-农产品系统中重金属累积程度低,但局部农田土壤中重金属含量存在轻微污染,需引起重视。

减量施肥条件下稻田径流氮磷流失特征的研究

为明确减量施肥下奉贤区稻田氮磷养分的径流流失特征,寻求适宜的田间施肥模式,基于田间小区径流试验,研究自然降水下常规施肥(CF)、减量施肥(JF)和优化施肥(YF)对水稻产量和稻田径流水中各种形态氮磷流失特征及输出负荷的影响。结果表明:上海市奉贤区当季水稻地表径流水量为2 714.91 m^(3)∕hm^(2),占农田年径流量的87.38%,主要发生于施肥较多、水量丰富的6-8月份。处理间径流水中的氮磷流失浓度在6月份出现峰值,之后逐渐下降,最后平均径流浓度依次为CF> JF> YF,YF处理因缓释肥能有效减缓肥料养分释放速度,径流水中的氮磷浓度始终保持较低,流失负荷量也相应较低,其中以NO3--N消减率最高。与CF处理相比,YF处理的籽粒产量虽减少1.91%,但两者表现无显著差异。总体而言,缓释肥减量20%处理既能稳定水稻籽粒产量,又能有效降低稻田内的氮磷径流损失风险,在实际生产中可采用该施肥模式。

上海市奉贤区土壤墒情变化规律与评价指标研究

土壤水分动态变化研究在农业生产中具有重要意义,是作物科学灌排的基础。运用上海市奉贤区2014—2018年的气象资料及定点墒情监测数据,分析奉贤区土壤墒情的季节变化规律和演变特点,建立以水量平衡法为基础原理的时段墒情诊断模型进行预报,并利用自动监测仪的特性,形成小青菜墒情评价指标体系。结果表明:奉贤区表层土壤墒情受降雨和气温影响较大,总体经历缓慢变化期(2—5月)、剧烈变化期(6—9月)和逐步稳定期(10月—次年1月)3个阶段,其中土壤墒情最低值出现在7—8月。平衡法时段墒情诊断模型能较好地预报土壤含水量,决定系数为0.9214,经预测值与实测值误差验证后,可用于预报作业。通过对土壤墒情实时变化监测分析,初步掌握夏季小青菜生长阶段对土壤含水量的需求,并建立相应的墒情评价指标体系。盆栽试验表明,该指标体系科学合理,可作为奉贤区夏季青菜的土壤含水量监测的定量评估标准和农田水分精准管理的依据。

上海市奉贤区农田土壤肥力现状及变化特征

通过对上海市奉贤区2009—2018年定点土壤样品进行采集和分析,研究该区农田土壤肥力现状及理化性质变化特征。结果显示:上海市奉贤区土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的平均含量和pH分别为25.61 g∕kg、119.15 mg∕kg、50.84 mg∕kg、144.23 mg∕kg和6.59,分级标准为1—3级。土壤中有机质、有效磷、速效钾和pH的空间分布较均匀,而碱解氮的空间格局表现出明显差异。10年间,奉贤区土壤有机质含量逐年上升;碱解氮、有效磷和速效钾含量较充足,年际变化较大,但不同利用方式土壤的肥力表现上有差异,粮田要低于菜田和果园。建议奉贤区农田土壤应控制氮肥施用量,实施秸秆还田和增施有机肥等培肥措施,以使土壤养分供需平衡。

缓释肥料在奉贤区水稻生产上的减肥效果初探

为验证缓释肥料在水稻生产上的减肥效果,2016年在上海市奉贤区6个试验点进行了缓释肥料减肥效果对比试验。结果表明,在水稻生产中,每667 m2基施缓释肥料40 kg、减少2次施肥和减少纯氮用量10.2%,仍能促进秧苗生长发育,改善水稻穗粒结构,且具有一定的稳产增收效果。

蚯蚓粪有机肥在水稻上的应用效果初探

为探索化肥减量新途径,开展了蚯蚓粪有机肥在上海市奉贤区水稻生产上的应用效果试验。结果表明,在基肥中施用蚯蚓粪有机肥,可减少施肥次数1~2次、降低化学纯氮用量3 5.5%~69.1%,水稻产量提高2.5%~7.8%。

木霉菌剂对玉米产量与土壤养分的影响

为探究施用木霉菌剂和减施化肥对玉米农艺性状、产量及土壤养分的影响,特进行了相关试验。结果表明,在种植玉米的土壤上施入哈茨木霉菌剂,具有一定的减肥增效和改良土壤的作用,可有效提高土壤有机质含量、阳离子交换量和速效养分含量,进而提升肥料利用效率,促进玉米生长发育。其中,以每667 m^2用哈茨木霉菌剂1.5 kg配施商品有机肥500 kg并减施纯氮11%的玉米穗长、穗粗、单穗重、鲜穗产量表现较好。

不同配方施肥对大棚草莓生长和产量的影响

为优化上海市奉贤区大棚草莓栽培中的施肥模式,研究了不同配方施肥对大棚草莓产量和品质的影响。结果表明,奉贤区种植的"红颜"草莓品种在减氮10%的情况下,增施"生物源"生防型复合菌剂,有利于促进草莓植株的营养生长和增加产量。在奉贤区种植的"红颜"草莓上,施用蚯蚓生物有机肥,能增加草莓糖度,提高草莓品质,且能提高草莓产量。

奉贤区鲜食玉米生产中的肥料效应及其利用率探讨

为探索氮肥、磷肥、钾肥对鲜食玉米产量的影响及其利用率,特进行此试验。结果表明,氮肥是决定鲜食玉米生长发育和产量的主要因素;肥料对鲜食玉米产量的贡献率较高,为82.1%;肥料中氮肥、磷肥和钾肥的利用率分别为40.9%、35.4%和18.2%。以氮、磷、钾肥配施,即每667 m2施用纯N 19.0 kg、P2O57.5 kg、K2O 7.5 kg的鲜食玉米鲜量产最高,每667 m2为859.0 kg。

土壤调理剂对连作设施蔬菜生长及土壤改良效果的影响

为解决设施大棚栽培蔬菜过程中的连作障碍问题,在同等化肥用量的基础上,进行了连续多茬施用土壤调理剂对连作设施蔬菜生长及土壤改良效果的影响试验。结果表明,连续多茬施用土壤调理剂,可减轻连作障碍对设施蔬菜生长的不良影响,提高蔬菜产量,并对土壤理化性质和土壤养分含量有明显的改善和提升作用。其中,每667 m2施用"沃美克"有机源土壤调理剂400 kg,可提高供试叶球类蔬菜的株高、球高、球横径、单球重及产量(产量可提高3.4%~10.6%),降低连作土壤容重、pH,促进土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量的增加(试验后期分别比试验开展前增加2.1 g/kg、0.82 g/kg、30 mg/kg、79 mg/kg)。

微生物菌剂对稻秆腐熟效果及后茬小麦产量的影响

为分析不同微生物菌剂对秸秆的腐熟效果及对下茬作物产量的影响,在水稻秸秆原位还田的条件下,通过秸秆失重试验和田间调查,研究了两种微生物菌剂对水稻秸秆的腐熟效果及对后茬小麦产量及其构成因素的影响。结果表明,每667 m^(2)增施"中鹰"牌土壤生物调节剂2 kg或"谷霖"牌有机物料腐熟剂2 kg均能加速水稻秸秆的腐解,降低秸秆拉力,增加秸秆失重率,并能促进稻茬小麦生长,提高小麦产量,较秸秆还田不增施微生物菌剂的产量分别增加5.8%和4.9%。

稻麦秸秆连续还田配施腐熟剂对土壤性状和水稻产量的影响

为提高秸秆还田的利用效率,从2010年起,分别在上海市奉贤区奉城镇、柘林镇和庄行镇采用大田试验研究了秸秆连续还田配施腐熟剂对土壤性状和水稻产量的影响。结果表明:稻麦秸秆连续还田5年后,与对照相比,秸秆还田配施腐熟剂处理和秸秆还田处理的土壤有机质含量分别增加4.1 g∕kg和2.2 g∕kg,速效钾含量分别增加45 mg∕kg和34 mg∕kg;秸秆还田配施腐熟剂处理和秸秆还田处理的水稻产量分别较对照提高717 kg∕hm^2和814 kg∕hm^2,增产7.79%和8.84%。可见,秸秆连续还田可以有效提高土壤有机质和速效钾含量,增加水稻产量,秸秆连续还田配施腐熟剂具有促进秸秆分解的作用,有利于土壤养分的积累和水稻产量的提高。

稻田养鸭模式下不同株行距对水稻的影响初探

为探索稻田养鸭模式下上海市奉贤区最适宜的水稻种植株行距,特进行本试验。结果表明:稻田养鸭模式下,机插秧在行距固定为30 cm的前提下,株距为12 cm的处理虽然水稻苗期生长势一般,但穗期表现较好,产量也最高,每667 m^2产量达679.6 kg;相对来说,株距为16 cm和18 cm的处理有效穗数较少,且由于株距过大,鸭子活动范围增多,加剧了对秧苗的破坏,导致水稻产量较低。因此,奉贤区稻田养鸭模式,机插秧在行距固定在30 cm的前提下,以株距为12 cm较为适宜,既可满足鸭子活动,又可使水稻获得较高产量。

大棚草莓土壤消毒防病技术研究

为减少大棚草莓土传病害红心根腐病、灰霉病、白粉病的发生,特进行了草莓大棚的土壤消毒试验。结果表明,施用生石灰加灌水闷棚和施用微生物制剂对水根灌,对草莓红心根腐病均有较好的防治效果,并能有效减少灰霉病与白粉病的发生,且对草莓生产安全。

奉贤区大棚草莓无公害安全生产技术研究

为提高奉贤区大棚草莓的安全生产水平,结合研究的新技术成果,提出了适合奉贤地区大棚草莓生产的无公害栽培技术,主要包括品种选择、定植时间、栽培形式、栽培制度、栽培地选择、土壤翻耕与消毒、施用基肥与整地、定植、水肥管理、覆膜扣棚与温湿度管理、植株管理、辅助授粉、病虫害防治、采收、运输与贮存等。

草莓品种比较试验研究

为筛选出综合性状好的草莓品种,丰富奉贤区草莓品种的多样性,进行了5个草莓品种的比较试验。结果表明,"红颜"、"97"的综合表现较好,具有植株长势好、果实品质好、抗病性好、产量高等特点,适合于奉贤区进行大棚栽培。

树脂包膜缓释肥在机插杂交稻上的肥效初探

研究了上海市奉贤地区在秸秆还田条件下的机插杂交稻施用树脂包膜缓释肥料的运筹模式,试验结果表明:在机插杂交稻上施用46%(26-10-10)树脂包膜缓释肥600 kg/hm^2,可以在等氮条件下比42%水稻BB肥少施一次分蘖肥,并且增产3.16%、增收2.17%,起到了较好的减肥、减人工以及增产、增收的效果。

不同缓释肥在水稻上的应用效果初探

为验证两种缓释肥在奉贤区水稻生产上的应用效果,2014年进行了其应用效果对比试验。结果表明,与常规BB肥相比,"永通"、"益多保"缓释肥在减少施肥次数和纯氮用量10%的基础上,水稻秧苗长势良好,有效穗数和成穗率略高,穗粒结构优良,且具有一定的增产增效效果。

稻麦轮作下连续秸秆还田对作物产量及土壤肥力的影响

通过在奉贤地区粮食作物上进行连续5 a稻麦秸秆还田定位试验,研究了不同秸秆还田量(不还田、半量、全量)对小麦、水稻产量构成及农田土壤肥力的影响。结果表明,稻麦秸秆还田5 a后,随秸秆还田量增加,水稻有效穗增多,利于水稻产量的增加,平均增幅3.6%和5.8%,其中秸秆全量还田的增产效果大于秸秆半量还田,而秸秆还田对小麦产量及其构成的影响随还田量变化呈现相反效果,平均产量降低4.2%和5.1%。除土壤全钾含量变化不明显外,连续秸秆还田对土壤肥力和物理质量均有所提高,比还田初期增加10.9%~70.1%,秸秆半量还田的有机质、全磷、有效磷增长率高于秸秆全量还田,而容重降幅低于全量。总体上,秸秆全量还田对水稻增产有利,对小麦增产不利,而秸秆半量还田对土壤肥力质量提升作用较好。鉴于秸秆还田对作物产量和土壤肥力的长期性和复杂性影响,奉贤地区的稻麦两季选择秸秆全量还田是可行的。

不同育秧基质对水稻秧苗素质及产量的影响

为减少对土壤耕作层的破坏、探求出能替代常规育秧土的水稻育秧基质,进行了不同水稻育秧基质对水稻秧苗素质及产量的影响试验。结果表明,采用草根1号育苗基质培育出的秧苗素质较好,秧苗移栽后相应的缓苗期短,形成的有效穗数较多,千粒重增加,最终产量最高,但增产效果不明显。