猪场沼液还田对土壤和植物重金属含量的影响

还田消纳是猪场沼液资源化利用的主要方式。由于沼液中含有多种金属元素,过量浇灌会引发土壤重金属污染。目前,关于猪场沼液对耕地土壤和植物重金属污染特征的影响及其影响因子的研究还不够深入。在广西生猪养殖区,选取了4种不同耕地利用类型(叶菜类、果树类、饲草类、药草类)和14个样地,就不同沼液浇灌强度对土壤与植物重金属的影响规律及其影响因子进行研究。结果表明:在14个样地0~40 cm表层土壤中,重金属Cu、Zn、Cd的输入强度最大,且其含量和土壤pH变化和与沼液浇灌总量呈显著(p<0.05)正相关;在4种耕地类型中,杂交象草和空心菜的可食用部分Cu、Zn、Cd、Pb、Cr含量与沼液浇灌总量呈显著正相关;在沼液还田中,由于Cu、Zn的输入强度大,而植物对其的富集系数又较低,因此土壤中Cu、Zn积累较快;浇灌沼液对叶菜类和果树类的主要污染风险是Pb和Cd,而对杂交象草的污染风险较小。

天水市旱作区春玉米—冬油菜秸秆带膜翻压还田栽培模式研究

为解决区域内春玉米—冬油菜一膜两用技术中秸秆利用不合理、土壤有机质含量低、有机肥投入不足、化肥施用不合理、土壤水分利用不足、肥料利用率较低等一系列问题,在天水市旱作区开展了春玉米—冬油菜秸秆带膜翻压还田栽培模式研究,以期为区域内化肥减施、地力提升和农业可持续发展提供依据。结果表明,秸秆粉碎带膜翻压还田可以提高玉米籽粒产量7.96%、冬油菜籽粒产量9.91%,增加0~20 cm土壤有机质、全磷、有效磷含量(分别增加2.53 g/kg、0.08 g/kg、10.93 mg/kg),缓冲土壤pH值,影响土壤速效钾、硝态氮和铵态氮水平。

耕作方式对豫西旱地麦-豆轮作田土壤理化特性和酶活性的影响

为探明耕作方式对豫西旱地麦-豆轮作田不同土层土壤理化特性和土壤酶活性的影响,设置免耕(NT)、旋耕(RT)和翻耕(PT)3种耕作方式,分析了定位试验9 a(2009-2019年)后小麦收获期的土壤容重、孔隙度和有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,以及土壤脲酶、蛋白酶、转化酶和碱性磷酸酶活性,并运用相关分析和通径分析研究了土壤理化性质与土壤酶活性的关系。结果表明:不同耕作方式对土壤理化特性和酶活性具有显著的调控作用,其调控效应与其作业深度相关。RT较PT有利于降低0~15 cm土层但增加15~35 cm土层容重,NT较RT和PT显著降低了0~5、15~35、35~60 cm土层的土壤容重,土壤孔隙度变化规律与容重相反。各处理间土壤有机质、全氮、有效磷含量以及土壤脲酶、蛋白酶、转化酶和碱性磷酸酶活性在0~5 cm土层和15~35 cm土层规律一致,0~5 cm土层均以NT最优,分别较最低值处理(PT)显著提高16.7%、53.2%、15.9%、23.6%、18.0%、34.7%和29.0%;15~35 cm土层均以PT最优,分别较最低值处理(NT)显著提高18.3%、23.4%、53.4%、5.8%、16.6%、29.0%和21.6%。在5~15 cm土层,土壤有机质、全氮、有效磷含量和土壤蛋白酶活性的规律一致且均以RT最优,分别较最低值处理(NT)显著提高13.8%、23.0%、16.0%和10.7%,土壤速效钾含量及土壤脲酶、转化酶和碱性磷酸酶的活性的规律一致且均以RT最优,分别较最低值处理(PT)显著提高6.8%、14.8%、14.8%和12.8%。相关性分析和通径分析结果表明:土壤容重与土壤酶活性极显著负相关,土壤孔隙度、土壤养分含量与土壤酶活性极显著正相关;土壤有机质对土壤脲酶和转化酶有较大的直接正效应,是土壤蛋白酶和碱性磷酸酶的主要限制因子;土壤全氮是土壤蛋白酶的主要决定因子;土壤有效磷是土壤脲酶和转化酶的主要限制因子;土壤速效钾是土壤脲酶和碱性磷酸酶的主要决定因子。综上可知,NT、RT、PT分别有利于优化0~5、5~15、15~35 cm土层的容重、孔隙度和养分含量,进而调控相应土层的酶活性,且不同养分对土壤酶的调控效应不同。旱作区麦-豆轮作田应因地制宜选用不同耕作方式以实现土壤理化性状和土壤酶的均衡分布。

不同水肥管理与耕作措施对涝渍灾后稻田土壤养分和水稻产量的影响

【目的】针对环鄱阳湖受涝地区洪涝过后稻田水土环境质量退化的情况,研究不同水肥管理与耕作措施对涝渍灾后稻田水稻产量及土壤pH值与土壤养分含量变化的影响,以期为鄱阳湖区涝渍灾后稻田水肥管理与合理耕作提供理论依据和技术支撑。【方法】以涝渍灾后稻田土壤为研究对象,采用水稻盆栽试验,设2种耕作深度(18 cm T0、22 cm T1)与灌溉方式(常规淹灌W0、间歇灌溉W1)和3种施肥方式(稻草还田+单施化肥CK、稻草还田+化肥配施土壤调理剂F1、稻草还田+化肥配施炭基肥F2),共组成12个处理,研究不同农艺措施对水稻产量及其构成、干物质积累量及土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾养分含量的影响。【结果】对于水稻产量,间歇灌溉处理高于常规淹灌处理,耕作深度22 cm处理高于18 cm处理。其中,耕作深度18 cm条件下,F1+W1T0、F2+W1T0和F2+W0T0处理间的水稻产量差异不明显,却显著高于处理CK+W0T0,增幅分别为67.71%、63.02%和59.53%;耕作深度22 cm条件下,F1+W1T1处理水稻产量最高,显著高于处理CK+W1T1,增幅为21.56%;此外,F2+W0T1处理的水稻产量显著高于F1+W0T1处理和CK+W0T1处理,增幅分别为25.59%、17.66%。增施炭基肥后水稻干物质积累总量显著高于增施土壤调理剂处理和单施化肥处理。与单施化肥相比,增施土壤调理剂能显著提升土壤pH值,增加了0.43~0.72个单位;而增施炭基肥对土壤pH值的提升效果不明显。对于土壤养分含量,F2+W1T1处理较CK+W1T1处理有所提高,显著提高了土壤速效钾和有效磷的含量,增幅分别为34.72%、69.64%,而对土壤全氮、有机质、碱解氮的含量影响不显著。【结论】在保持翻耕深度为22 cm的基础上,采用稻草还田配施化肥与炭基肥,并结合间歇灌溉措施能够改善涝渍灾后稻田土壤质量和提高水稻产量。

稻虾共作模式下稻田pH对土壤和水稻重金属含量的影响

为探究稻虾共作模式对稻田土壤和水稻中重金属含量的影响,以湘晚籼12号、黄华占、玉针香为试验材料,常规稻作模式为对照,在不同土壤背景条件下(试验地点分别位于湖北省荆门市掇刀区和黄冈市浠水县)开展大田试验。结果显示:在弱碱性土壤背景下,稻虾共作模式中稻田土壤中Cr、As、Cd、Pb和Hg的含量降低,水稻根、茎、穗以及糙米中Cd、Pb含量降低;在弱酸性土壤背景下,稻虾共作模式中稻田土壤中Cr、As、Cd、Pb和Hg的含量升高,水稻根中Cd、Pb含量升高,水稻茎叶穗中Cd含量升高,Pb含量降低,水稻糙米中Cd、Pb含量均降低。本研究结果表明,不同pH土壤背景下稻虾模式对土壤和水稻重金属含量的影响表现不一致,但稻虾模式均可明显降低稻米中Cd和Pb的含量。

降水特征与农作处理对坡耕地水土流失的动态研究

通过在云南红壤坡耕地上建造径流小区,研究了自然降雨情况下6种不同农作处理的水土流失特征。结果表明:横坡垄作能有效减缓强降雨对坡耕地的侵蚀,减少径流流失,但不能有效防治长降雨的持续冲刷;顺坡垄作对强降雨和长降雨的侵蚀都不能有效减少水土流失。烤烟的不同生长时期对水土流失的影响因素不同。烤烟生长前期,垄作方式是影响水土流失的主要因素;在烤烟生长进入成熟期后,各处理间的泥沙流失量差异都不显著,各处理的地表植被覆盖率都达到最大化,地表植被覆盖率成为影响水土流失的主要因素。

不同农作措施对云南红壤坡耕地径流调控研究

通过天然降雨径流小区,动态监测降雨-径流过程中坡耕地的水土流失量,研究4种农作措施对云南红壤坡耕地水土流失的调控作用。研究表明:径流量变异系数大小顺序为:顺坡垄作>横坡垄作+揭膜>横坡垄作+秸秆覆盖+揭膜>横坡垄作,泥沙流失量变异系数大小顺序为:顺坡垄作>横坡垄作>横坡垄作+秸秆覆盖+揭膜>横坡垄作+揭膜。不同农作措施对应的变异系数大小顺序为:泥沙流失>径流流失>产径流降雨。在4种农作措施中,横坡垄作+秸秆覆盖+揭膜农作措施对径流流失和泥沙流失的调控效果最好。

不同农作措施红壤坡耕地水土流失特征的研究

研究了 6种不同农作措施下红壤坡耕地水土流失特征 ,结果表明 :同顺坡农作措施相比 ,其它农作措施均具有明显减轻水土流失的作用 ,休闲处理能减少径流流失 4 2 .8% ,减少泥沙流失量 85 .0 2 % ;等高土埂处理能减少径流流失 70 .2 0 % ,减少泥沙流失量 95 .0 4 % ;水平草带能减少径流流失 3 2 .3 3 % ,减少泥沙流失量 4 5 .88% ;水平沟处理能减少径流流失 4 5 .6% ,减少泥沙流失量 63 % ;等高农作能减少径流流失 5 6.3 3 % ,减少泥沙流失量 87.70 %。等高土埂、等高农作、休闲处理减轻水土流失的作用优于水平草带和水平沟处理 ;泥沙流失除等高土埂和等高农作以外 ,其它处理均是推移质流失量大于悬移质流失量 ;径流流失和泥沙流失主要集中在 5～ 8月份 ,约占全年流失总量的 80 %以上。影响径流和泥沙流失的主要因素为降雨量、降雨侵蚀力、植被覆盖度等因素。

农地耕层与犁底层土壤入渗性能的连续测量方法

研究农田土壤入渗性能对于了解铧式犁耕作对土壤水力性能的影响、指导农地耕作方式决策、农田灌溉、改善农地生态环境具有重要意义。该文提出了一种农耕地耕层与犁底层土壤入渗能力连续测量方法以及相应的计算模型。采用恒定流量向地表供水,由供水在地表湿润面积随时间的变化过程估计地表耕层土壤初期很高的入渗性能,由产流后供水流量与产流流量之差计算相对较低的土壤入渗性能及犁底层土壤入渗性能。并进行了室内模拟试验,结果表明该方法可连续测量农地耕层与犁底层的入渗过程。采用入渗量和供水量对比的方法进行误差分析,相对误差为5.75%,说明该方法具有较高精度。该方法省时、省水便于野外应用,为今后的进一步研究提供手段。

自然农法条件下稻田有益微生物菌群多年施用累积效果

在自然农法条件下,对稻田连续9年施用有益微生物群(EM)的累积栽培效果进行了研究。连续施用EM使土壤的养分状况发生了明显的改变,使水稻抽穗期推迟,花期延长,叶色加深。EM的应用还能有效地改善产量结构、提高产量,而且应用年限越长,效果越明显,并且有助于改善稻米品质、减少稻米中钾和镁的含量、增加直链淀粉含量和食味评价值,口感较好。EM的应用在一定程度上可以抑制杂草的发生和生长。

微集水种植技术的农田水分调控效果模拟研究

农田微集水种植技术是提高旱区农田作物生产力的一项重要的技术选择,带型(沟垄的宽度比例和数值)的优化设计是其研究和开发所面临的关键问题之一。该研究利用模拟降水等方法,通过降水在沟垄间的分配比例、在沟土中水平分布的不均匀程度,在沟内的最大下渗深度及在沟内的垂直分布特征值4个描述降水在沟垄间分布特征参数对同一沟垄宽度比例的不同宽度值处理对农田水分调控的效果进行了比较分析。结果表明:各种降水处理下,对同一沟垄宽度比值,随着带型的窄化(宽度变窄),降水向垄中的侧渗作用增强,在沟内水平分布的不均匀性降低,在沟内的垂直下渗略有减弱;在蓄水保墒效果上,窄带型要优于同一沟垄比值下的宽带型。

云南曲靖烤烟坡耕地不同农作处理的水土流失特征

通过对云南红壤坡耕地一年内产流降雨的监测,研究不同农作处理下烤烟坡耕地的水土流失特征。结果表明:1)顺坡垄作处理条件下,施肥量的差异造成地表植被覆盖率的差异,影响了水土流失量和养分流失量;2)破膜提土处理条件下,相比未破膜处理,破膜后可增加地表土壤的保水能力、减少水土流失量,其中秸秆覆盖在揭膜后对减轻水土流失效果更好;3)烤烟生长前期,农作处理方式是影响水土流失和养分流失的主要因素,烤烟生长后期,地表植被覆盖率成为影响坡耕地水土流失和养分流失的主要因素;4)氮、磷养分流失途径相比较,总磷流失相对于总氮流失受径流流失影响更大。

施钾对旱地豌豆产量、水分效应及土壤钾素的影响

2006年在陇中黄绵土上进行的钾肥肥效试验表明:黄绵土已出现钾素亏缺,施用钾肥能显著增加豌豆的耗水量,增大叶面积、单株节数、结荚数和单株豆粒数,增加了千粒重,从而提高了产量、经济系数、耗水量和水分利用率。与对照相比,其中施纯K2O 37.5 kg/hm2时,豌豆增产最大,增产26.7%,耗水量最大,增加14.5%,水分利用效率增加10.5%,经济系数提高17.2%。并建立了陇中地区钾肥适宜施用量与豌豆产量的数学模型y=0.0006x3-0.1576x2+10.973x+895.91,当钾肥施用量达到43.4 kg/hm2时,经济效益最高。施钾能增加土壤速效钾含量和植株全钾含量。

不同耕作模式对稻田土壤真菌丰度及群落结构的影响

为分析我国典型的稻田耕作模式下土壤真菌丰度及群落结构差异,以长期(10 a)4种典型稻田耕作模式为研究对象,设置以下处理:双季稻(DR)、早稻-晚稻(MR)、中稻-油菜(MROR)及中稻-小白菜-油菜(MRPOR),利用实时荧光定量PCR及高通量测序手段测定土壤真菌的丰度及群落组成。结果显示,双季稻转变为单季稻及水旱轮作模式后显著改变了真菌的丰度,其中双季稻转变为中稻-小白菜-油菜后显著增加了真菌的丰度,相关性分析发现,硝态氮与真菌的丰度呈显著的正相关关系;双季稻转为单季稻及水旱轮作模式后显著改变了真菌的群落结构,冗余分析发现水分含量是影响真菌群落结构最主要的环境因子。综上研究表明,不同轮作模式下稻田土壤真菌群落丰度、组成及多样性存在差异。不同处理下真菌丰度受土壤硝态氮影响较大,而真菌群落结构主要受土壤含水量的影响。

四川丘陵水旱轮作区保护性耕作对土壤水分和小麦产量的影响

在四川丘陵区水旱轮作田进行了保护性耕作与传统耕作栽培模式的对比研究,对秸秆还田条件下的不同耕作模式对土壤水分及小麦产量的影响进行了探讨。试验结果表明,在小麦整个生育期,覆盖处理土壤水分含量均明显地高于不覆盖处理（对照）,且免耕覆盖处理又显著优于翻耕覆盖处理。小麦分蘖高峰期覆盖处理的土壤水分比不覆盖处理分别高4.9%-12.8%,对土壤有较好的保墒作用。覆盖处理的小麦最高茎蘖数比翻耕不覆盖增加11.4%-45.8%,由于增加了小麦成穗数、穗粒数和千粒重,保护性耕作条件下覆盖处理比翻耕覆盖增产3.2%-18.1%,对提高小麦产量有明显的作用。

秸秆还田和耕作方式对花生土壤微生物量、酶活性和产量的影响

通过两年的田间小区定位试验,研究免耕无秸秆还田(RN)、常规翻耕无秸秆还田(RS)、垄耕无秸秆还田(RD)、免耕秸秆还田(TN)、常规翻耕秸秆还田(TS)、垄耕秸秆还田(TD)6种耕作方式对科尔沁风沙地花生耕层土壤微生物量、土壤酶活性和产量的影响,探究适合辽西风沙半干旱条件下花生高产的耕作方式。结果表明:相同耕作条件下秸秆还田处理组土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性均高于无秸秆还田处理组,秸秆还田能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和酶活性;在相同秸秆还田处理条件下,与常规耕作和垄耕处理相比,免耕处理能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性;免耕秸秆还田处理下,花生产量高出未还田处理4.32%。综上,免耕秸秆还田处理能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性,提高耕层土壤生物学肥力,促进作物增产。

淮北平原麦田机械化农事活动土壤湿度和降雨量指标

为确定麦田机械化农事活动实施的气象指标,利用多年农事活动与同期降水和土壤湿度观测记载资料,采用数理统计方法,确定了安徽淮北平原麦田主要机械化农事活动的土壤湿度和降雨量指标。结果表明,麦田适宜整地（施肥）、播种和收获活动的土壤相对湿度指标分别为57.8%~87.0%、64.3%~89.9%、≤46.7%。麦田土壤相对湿度在50%和55%时,一次降雨过程结束后,适宜进行整地（施肥）、播种和收获活动的雨量指标分别是10~25mm、20~25mm、≤3mm和3~20mm、5~25mm、≤3mm;麦田土壤相对湿度在70%和80%时,适宜整地（施肥）与播种活动的雨量指标分别为3~5mm、3~10mm和3mm以下、5mm以下,但麦田土壤相对湿度在80%以上时,发生任何量级的降雨后,均不适宜开展收获、整地（施肥）和播种活动。

黔中黄壤丘陵旱坡地不同耕作栽培技术对水土流失及作物产量的影响

通过定点、定位、定坡度、定土壤类型 ,于 1997～ 1999年在贵州省长顺县凯佐乡设置了不同耕作栽培技术的试验研究。结果表明 :黔中黄壤丘陵旱坡地 (坡度 11～ 13°)不同耕作栽培技术对水土流失及作物产量影响极大。顺坡平作水土流失最大 ,横坡少耕最小。作物产量最高的为横坡聚土盖膜 ,其土壤侵蚀量达无明显侵蚀的国家标准。土壤侵蚀与降水径流同步发生 ,主要集中于每年的 6月份 ,土壤侵蚀量占全年的 2 / 3以上。

有机和常规生产模式下菜田土壤酶活性差异研究

通过对露地及温室环境下有机和常规蔬菜栽培土壤采样,测定分析了5种参与土壤碳氮循环的酶活性,及其与土壤相关理化性质之间的关系。结果显示:温室及露地土壤EC值在有机生产中相应低于常规生产12%和16%;有机生产土壤微生物碳氮含量显著高于常规生产;不同生产模式下土壤酶活性差异显著,有机生产土壤中的蛋白酶、脲酶、脱氢酶、β-葡糖苷酶活性高于常规生产,而硝酸还原酶活性较常规生产低;有机与常规栽培对蛋白酶活性影响极显著(P=0.006 8),对脲酶活性影响程度达显著水平(P=0.012 4)。除脱氢酶以外,不同栽培模式环境对土壤中另外4种酶活性均有显著影响,温室栽培环境中的蛋白酶、脲酶和硝酸还原酶活性高于露地。除硝酸还原酶外,其他4种酶活性与可溶性全氮、微生物碳、微生物氮相关系数达到显著水平。分析表明,土壤酶活性受到栽培方式以及环境的影响,并且有机生产能够提高参与土壤碳氮循环的酶活性。土壤蛋白酶、脲酶、脱氢酶和β-葡糖苷酶活性能够作为表征土壤碳氮循环以及微生物活性的指标。

安徽省繁昌县区域土壤重金属污染初步研究

通过对安徽省繁昌县环城、黄浒、荻港、新港、马坝、三山、小洲、新林等８个典型农业区域土壤重金属Ａｓ，Ｈｇ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｚｎ，Ｃｒ污染现状的调查与分析，建立了土壤重金属污染研究的一般程序和方法。在分析各典型调查区域环境背景特征的基础上，计算出各区域土壤重金属污染指数，应用对应分析技术，研究了各调查区土壤重金属的污染特征。结果表明，繁昌县区域土壤重金属污染已比较显著，且各区域间土壤重金属污染具有一定的差异，总体上荻港镇较其他区域污染严重。各区域间Ｃｄ，Ａｓ污染水平差异明显，但Ｈｇ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｒ污染差异不大。最后，根据研究结果提出了控制繁昌县区域土壤重金属污染、改善区域土壤环境质量的建议。