坡耕地红壤剖面磷的储存容量及其流失风险研究

基于土壤磷储存容量的变化差异,准确评估与判断坡耕旱地与稻田红壤磷的剖面流失风险。以江西鹰潭孙家典型红壤小流域内位于坡上(T)、坡中(M)及坡下(B)的花生旱地(PU)及稻田(PF)各发生层土壤为对象,分析了各发生层土壤全磷(TP)、有效磷(Olsen-P)、磷饱和率(PSR)、磷吸持指数(phosphorussorptionindex,PSI)及磷储存容量(Soil phosphorus storage capacity,SPSC)随剖面的变化特征及差异,估测了坡耕地红壤磷的剖面流失风险,探讨了土壤pH、Eh及容重(BD)等因子对坡耕地红壤发生层SPSC的影响差异。结果表明,不同坡位花生旱地与稻田红壤表层TP、Olsen-P含量均显著高于底层土壤,且稻田红壤TP与Olsen-P的剖面变异显著高于花生旱地剖面。与耕作层(Ap1)相比,花生旱地底层土壤PSI显著增加了33.1%~146%,且随剖面深度增加而缓慢降低;而稻田红壤PSI则随着剖面深度增加而增大。花生旱地与稻田红壤(PF-M除外)PSR均随着剖面深度的增加而逐渐降低,SPSC变化范围分别为–89.2~298.3 mg·kg^(-1)与^(-1)38.1~101.1mg·kg^(-1)。PU-T与PU-M剖面SPSC均为正值,且随剖面深度增加呈降低趋势;而PU-B(耕作亚层Ap2除外)剖面的SPSC均为负值。PF-T(氧化还原层Br2除外)、PF-M(Ap1除外)及PF-B剖面各发生层的SPSC均为负值,且随剖面深度增加变化显著。基于SPSC理论对坡耕红壤剖面土壤磷储量及其环境流失风险的评估,花生旱地土壤磷沿剖面及坡位的迁移与运移迹象明显,当土壤Olsen-P>27.6mg·kg^(-1)时,花生旱地剖面土壤磷的流失风险将急剧增加,应及时采取管控措施。稻田红壤剖面各发生层均存在不同程度的磷流失风险,需立即停止施磷并及时采取有效措施。

铁还原和硫酸盐还原对红壤中二苯砷酸释放与硫化的影响

二苯砷酸(Diphenylarsinic acid,DPAA)是含砷化学武器在环境中的主要降解产物之一,研究铁还原和硫酸盐还原对土壤中DPAA释放与硫化的影响对于深入认识DPAA的环境地球化学行为至关重要。考察了在淹水和添加不同浓度乳酸钠(C)和硫酸钠(S)培养时花生地和林地红壤中DPAA的释放与硫化情况,并分析铁还原和硫酸盐还原的影响。结果显示:(1)对花生地而言,与不添加硫酸钠和乳酸钠(S-C-)以及仅添加硫酸钠(426μg·g^(–1),以S计,S+C-)的处理相比,同时添加硫酸钠和乳酸钠(1300μg·g^(–1)(以C计,下同),S+C+;2170μg·g^(–1),S+C++)的处理中DPAA释放明显增强,这与乳酸钠促进了铁还原(>45%)从而有利于DPAA的释放有关;(2)在花生地的S+C+处理中硫酸盐还原最为显著(13周时溶解态硫化物浓度为11.28 mg·L^(–1)),DPAA的去除率(59.6%)最高且主要发生硫化,而在S+C++处理中铁还原程度的增加和硫酸盐还原程度的降低不利于DPAA的硫化;(3)与花生地不同,无论是否添加乳酸钠和硫酸盐,林地中未见DPAA的释放与硫化现象,这与其铁还原程度较低(<25%)和硫酸盐未发生还原(未检测到溶解态硫化物)有关;(4)与林地相比,花生地中梭菌属、芽孢杆菌属和脱硫芽孢杆菌属的丰度明显增加,这很可能分别促进了铁还原和硫酸盐还原,最终对DPAA释放和硫化产生了更显著的影响。总体而言,与铁还原促进DPAA的释放和进一步的硫化相比,硫酸盐的还原程度以及溶液相中硫化物的浓度很可能是控制淹水红壤中DPAA硫化的一个更重要的因素。研究结果将为深入认识DPAA的环境行为和发展DPAA污染红壤的生物刺激修复技术提供理论基础。

基于DNDC模型的红壤旱坡花生地N_(2)O排放模拟研究

为探究DNDC模型在红壤旱坡地N_(2)O排放模拟的适用性,以赣北红壤旱坡花生地为研究对象,设置常规耕作和轻简化免耕2种处理,连续3年(2019—2021年)采用静态箱-气相色谱法开展N_(2)O排放的田间原位观测试验,研究不同耕作处理下N_(2)O排放特征及DNDC模型模拟效果。结果表明:DNDC模型对不同耕作处理下0~10 cm土壤温度(相关系数r为0.86~0.87)和作物产量(r为0.90)的模拟效果较好。该模型能较好地模拟花生季因施肥和降雨引起的N_(2)O排放波动变化,也能较好地模拟常规耕作下土壤N_(2)O排放峰,但会在一定程度上低估轻简化免耕的N_(2)O排放峰和排放总量,且模型对16 mm以下的降雨响应较小。土壤pH值、施肥量对红壤旱坡花生地N_(2)O排放的影响最大,降雨量、土壤有机碳含量和粘粒含量也是影响N_(2)O排放的重要因子。模型模拟2019年不同施肥量下N_(2)O排放总量与花生产量发现,氮肥施用量不能低于76.54 kg/hm^(2),也不宜超过106.78 kg/hm^(2)。研究结果可为红壤坡耕地作物种植优化、农业温室气体减排等提供理论依据。

控释肥养分释放对坡耕地土壤磷钾损失及花生产量的影响

以沂蒙山区坡耕地花生为研究对象,探究控释肥养分释放对土壤磷钾流失特征、花生产量及磷钾利用率的影响。试验设5个处理,分别为全量和减量30%控释肥(CRF1、CRF2),全量和减量30%普通复合肥(CF1、CF2)及不施肥处理(CK)。结果表明:控释肥在田间土壤中的释放规律与花生植株磷钾吸收特征曲线相吻合,配合土壤磷钾供应量,满足了不同时期花生植株养分需求。等量施肥下,控释肥处理荚果产量较普通复合肥处理显著增加5.75%~12.01%,且减量30%控释肥处理较CF1增产3.75%;控释肥处理中植株磷钾吸收量分别较普通复合肥提高11.46%~11.78%和10.44%~12.38%,其中CRF2磷钾表观利用率最高,分别为45.48%和51.84%。土壤有效磷和速效钾含量均随土层深度的增加而下降,普通复合肥处理苗期0~40 cm的表层土中有效磷含量高于控释肥处理,花针期以后趋势相反,但40 cm以下土层中各处理差异不显著;控释肥处理显著提高了花针期以后0~60 cm土层速效钾含量,各处理不同时期60~100 cm土层速效钾差异不显著。前3次产流事件中,控释肥处理显著减少了地表径流水中有效磷和速效钾含量,各处理后期径流水中水溶性磷和钾含量降低且趋于稳定,处理间差异不显著。因此,控释肥能够减少坡耕地土壤有效磷和速效钾的径流和淋溶损失,提高花生养分利用率和产量,促进生态农业的可持续发展。

蓖麻饼粕有机肥不同施肥量对花生田土壤养分及酶活性的影响

为探究蓖麻饼粕有机肥对花生田土壤养分及土壤酶活性的影响,以四粒红为试验材料,设不施肥(CK),0.5倍化肥(FH0),1倍化肥(FH1),2倍化肥(FH2),0.5倍蓖麻饼粕有机肥(BM0),1倍蓖麻饼粕有机肥(BM1),2倍蓖麻饼粕有机肥(BM2)7个处理,分析不同处理对花生田土壤养分及脲酶(URE)、磷酸酶(APL)、蔗糖酶(SUC)活性的影响。结果表明,蓖麻饼粕有机肥提高了土壤有机碳、全磷、速效磷含量,显著增加土壤全氮、碱解氮、速效钾含量。其中BM2处理的全磷、全氮、有机碳增幅较大,比CK分别增加了96%、90%、77%。施用蓖麻饼粕有机肥显著提高了土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性,较CK分别增加了2.85、2.37、1.16倍,且BM2处理下的土壤酶活性在花生收获期效果最显著。以上结果表明,蓖麻饼粕有机肥能够不同程度地提高土壤养分及土壤酶活性,以BM2为本试验条件下的最佳施肥量。蓖麻饼粕有机肥的使用对土壤改良及化肥的减量施用具有重要意义,本研究为内蒙古自治区花生田优化施肥提供了理论依据。

白绢病菌在花生品种间致病力分化和广谱抗性品种筛选

为探讨白绢病菌菌株在花生品种间的致病力差异,本研究将强、中和弱致病力菌株田间接种不同抗病性花生品种后考察发病严重度。结果表明,白绢病菌株接种后14 d为最佳调查时间;强致病力菌株ZY2、SQ1和弱致病力菌株GP3-1在所测试的10个花生品种间病情指数差异不显著,而中等致病力菌株(HA、H1-3和BL1-1)在品种间病情指数差异显著。弱致病力菌株GP3-1对各品种的致病力较弱;强致病力菌株能导致供试品种抗性的丧失;中等致病力菌株在抗感品种间的致病力存在分化。本实验筛选出1份对中等致病力菌株存在广谱抗性的花生品种。

多级切流式花生捡拾收获机摘果输送装置设计与试验

全喂入切流式花生摘果作业方式作为花生机械化收获的主要手段,存在有效摘果时间短、损失率高的问题。为此设计一种多级切流式花生捡拾收获机摘果输送装置,主要由多级滚筒、前输送板、驱振轴和后输送板等组成,将传统花生捡拾收获机的摘果装置与输送装置一体化,采用7级滚筒串联与振动输送组合的结构形式实现摘果与输送协同作业。本文在对关键部件作业原理分析的基础上进行结构和参数设计;采用离散元软件EDEM仿真优化方法对输送板的运动参数(方向角、振幅、频率)进行仿真分析;以花生主产区典型品种“大白沙”作为研究对象,通过田间试验对摘果输送装置的作业性能进行试验验证。结果表明,当花生植株喂入量5.6 kg/s、二级滚筒转速325 r/min、其他滚筒转速239 r/min、输送板方向角25°、振幅45 mm、频率7 Hz时,花生摘净率98.41%,破损率4.76%,夹带损失率1.46%。各项性能均满足设计要求。

花生等农作物耐湿涝性研究进展

湿涝危害是世界湿润地区、半干旱地区农作物生产中的一个严重问题。一些农作物的湿涝研究已取得一定进展,但有关花生湿涝的研究有待拓宽和深化。为此,从湿涝对花生等作物的影响、作物耐湿涝机制以及作物耐湿涝的遗传改良等方面,综述了世界花生及其它农作物的耐湿涝性研究进展。

小杆线虫防治花生田蛴螬初步研究

在河南省开封市和山东省青岛市的田间试验结果表明:小杆线虫Rhabditis (Oscheius) spp防治花生田蛴螬效果可达到96%以上,比施用化学农药50%辛硫磷的防治效果提高16%。小杆线虫使花生荚果完好率保持在97%以上(辛硫磷对照91.2%,清水对照51.6%),使每亩平均产量达242 kg,与清水对照相比增产126 kg/667 m2,增产率90%以上,比施用辛硫磷增产20%以上。小杆线虫1号2、号制剂防治蛴螬效果无显著差异,其防治效果和产量与对照相比差异极显著。本研究数据初步表明小杆属中的某些线虫种具有作为生物防治制剂的开发潜力。

小根蒜对花生田3种主要杂草马唐、稗草和反枝苋的化感作用

在室内用离体生测方法测定了小根蒜水浸提液对花生田主要杂草马唐、稗草和反枝苋种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,小根蒜水浸提液对3种杂草种子的萌发和幼苗生长均有较强的抑制作用。3种受体杂草中,以反枝苋和马唐较为敏感,0.0500g/mL浓度处理下种子均受到完全抑制不能萌发,在0.0250g/mL处理下反枝苋、马唐和稗草种子的萌发率分别为38.46%,50.00%和85.71%。相同浓度处理时,小根蒜水提物对3种杂草根长的生长抑制作用均明显高于对苗高的抑制作用。

沈阳地区花生田苗期蛴螬危害损失及防治指标

为研究沈阳地区不同虫口密度下的蛴螬危害损失,在大田条件下以东北大黑鳃金龟3龄幼虫为试虫,采用人工接虫的方法,研究蛴螬虫口密度与花生产量之间的关系。结果表明,蛴螬的虫口密度(x)与花生产量(y)存在线性相关(y=-8.315x+417.87),相关系数r=0.996,二者相关性极显著。田间每1m2面积上每增加1头蛴螬时,花生产量损失约增加8.315g,产量损失率为1.99%。根据防治的直接收益不低于防治成本原则,确定了沈阳地区花生田东北大黑鳃金龟3龄幼虫的防治指标为1.98头/m2。

宽幅麦田套种田间小气候效应及对花生生长发育的影响

通过田间试验,以纯作花生田(PP)为对照,观测分析了麦套花生田(IP)的小气候效应及对花生生长发育的影响。结果表明:(1)套种田地表和花生冠层顶部的光照强度均小于纯作田,分别为纯作田的50%和75%,其差值随花生的生育进程减小。(2)套种田的10 cm地温平均值高于纯作田,冠层顶部的平均温度低于纯作田。(3)套种田表层土壤容重高于纯作田,各层土壤含水量均低于纯作田。(4)套种花生的LAI(叶面积指数)高峰期和峰值分别比纯作花生晚和小,后期仍保持较大的绿叶面积。(5)花生不同器官物质积累速率和积累量存在一定差异,套种花生的生殖生长延迟,生物产量较纯作田低。(6)套种花生的CGR(作物生长率)高峰期和峰值晚于和大于纯作花生,而NAR(净同化率)变化趋势与纯作基本相同,呈持续下降趋势,饱果期的LAD(光合势)高于纯作花生。

砂姜黑土区花生田种植前后土壤肥力空间变异特征分析及评价

为明确砂姜黑土区花生种植前和成熟期土壤肥力状况及空间变异特征,本研究利用地理信息系统(GIS)和地统计学技术,运用模糊隶属度函数法,对河南省正阳县砂姜黑土土壤肥力状况及其空间变异特征进行分析。结果表明,与种植前相比,花生成熟期土壤有效硫含量明显下降,有机质、全氮、速效钾、有效铁和有效锌含量均有不同程度的提高,其中土壤全氮和有效磷含量增幅较大,分别增加10.17%和16.37%,但有机质和有效锌含量仍处于较低水平。花生种植前和成熟期土壤pH值变异系数分别为6.18%和6.36%,属弱变异,其余土壤养分指标变异系数介于12.58%~44.94%之间,属中等变异。不同土壤肥力指标对土壤肥力综合指标(IFI)的贡献存在差异,其中有机质含量对土壤肥力的贡献最大。半方差分析结果表明,花生种植前IFI的空间相关性较强,变异函数以球状模型拟合效果最好,空间分布特征主要受自然因素影响;花生成熟期IFI的空间相关性中等,变异函数以高斯模型拟合效果最好,空间分布特征受自然因素和人为活动共同影响。正阳县IFI多集中在0.58~0.72之间,表明土壤肥力整体处于中等偏上水平。另外,花生种植前IFI低于花生成熟期,且IFI空间分布呈南高北低的特征。综合分析,在正阳县砂姜黑土区花生生产上,应适当减少氮磷用量,增加有机肥和锌肥的施用,尤其是其南部地区。本研究结果可为砂姜黑土区花生优质高产的合理施肥和培肥地力提供科学指导。

不同耕作方式对花生田蛴螬发生及产量的影响

花生田分别采用免耕清理秸秆、免耕秸秆还田、翻耕秸秆还田、休耕田、翻耕清理秸秆五种耕作方式来进行田间比较试验。结果表明,在不同耕作方式下,以免耕秸秆还田处理花生蛴螬(Holotrichia diomphalia)数量最多,为每平方米12.8头,其次是免耕清理秸秆处理每平方米11.4头,以休耕田处理蛴螬数量最少,为每平方米8.6头,虽然各不同处理花生田间蛴螬的数量不相同,但各处理间蛴螬数量差异不明显。其中以免耕秸秆还田处理经济效益最优。

河南省花生田地膜使用及残膜污染现状分析

采用问卷与实地调查相结合的方法,对河南省花生田地膜使用、回收与残膜污染现状进行了分析。调查结果表明,河南省花生地膜厚度多为0. 004～0. 006 mm,地膜使用量一般为45 kg·hm^(-2);农户多采用人工捡拾的方式回收花生田残膜。花生田地膜残留量为15. 0～40. 0 kg·hm^(-2),低于国家标准GB/T 25413-2010规定的农田残膜污染的一级标准75 kg·hm^(-2);覆膜年限越长,地膜残留量越大,覆膜5年、10年和15年的残留量分别达到15. 0 kg·hm^(-2)、26. 9 kg·hm^(-2)和40. 0 kg·hm^(-2)。花生田残膜主要集中在0～10 cm浅层土壤中,残膜主要以中块膜(4～25 cm^2)和大块膜(> 25 cm^2)为主。依据75 kg·hm^(-2)的残膜污染标准,年均覆膜量、年均残留率分别按45 kg·hm^(-2)、5. 92%～6. 65%计算,河南省覆膜花生安全使用地膜的年限约为25～29年。

新型低毒杀虫剂防治花生地下害虫初步研究

用新型低毒杀虫剂和小杆线虫制剂对花生地下害虫蛴螬和金针虫进行了大田防治研究。结果表明:在花生开花下针期施用15%毒死蜱颗粒剂对蛴螬的杀虫效果最佳,在花生开花下针期施用25%毒死蜱颗粒剂对花生果实免受蛴螬危害的效果最好。小杆线虫2号制剂对蛴螬的防治效果优于小杆线虫1号制剂,增产效果显著。30%辛硫磷微囊悬浮剂对花生田金针虫的保果效果和杀虫效果最好。

花生植株、籽粒及田间土壤氟磺胺草醚残留分析方法研究

在前人研究基础上，确立了花生植株以甲醇、乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）和石墨化炭黑（GCB）为基质分散萃取材料，花生籽粒和田间土壤分别以酸化甲醇和乙腈为分散萃取溶剂，以PSA为基质净化材料的3类氟磺胺草醚残留样品前处理程序，建立并优化了花生籽粒、花生植株和田间土壤氟磺胺草醚残留高效液相色谱检测方法。结果显示，氟磺胺草醚在0．05～10．0 mg／L质量浓度范围内与对应色谱峰积分面积线性响应良好，回归方程为y＝2．5628 x－0．0068（r2＝0．9998）。在0．05～0．5 mg／kg氟磺胺草醚添加范围内，花生籽粒、植株和田间土壤中的平均回收率为85．6％～113．5％，相对标准偏差为1．5％～9．7％。花生植株、籽粒和田间土壤中氟磺胺草醚的检出限分别为0．024、0．029和0．031 mg／kg。基质效应试验结果表明，该样品前处理方法获得的分析样品基质效应不明显，表明该残留样本前处理方法和样品检测方法简便、高效、经济、可靠，可满足氟磺胺草醚在花生植株、籽粒及田间土壤中残留的定量检测要求。

咪唑乙烟酸对花生后茬作物安全性评价

通过施药后连续种植不同作物评价了咪唑乙烟酸对后茬作物安全性。结果表明,咪唑乙烟酸108g/hm^2、216g/hm^2处理在壤土、砂土处理区对花生田杂草防除效果均在90%以上,表现出良好的防治效果,对花生出苗率没有显著影响,均在90%以上,但216g/hm^2有效量处理对花生生长产生轻微药害,其中壤土处理花生产量明显低于对照处理;对后茬作物安全性表明,施药后4个月种植小麦、12个月种植玉米、棉花,壤土、砂土处理组咪唑乙烟酸108g/hm^2处理对小麦、玉米、棉花药害不明显,216g/hm^2处理对后茬作物小麦、玉米、棉花均产生轻微药害,小麦株高、鲜质量、分蘖、产量显著低于对照处理,玉米出苗后叶片黄化,苗期株高、鲜质量与对照处理差异显著,棉花苗期株高、鲜质量、成株期株高、铃数、铃质量显著低于对照处理;施药后12个月种植甘薯、黄瓜、西瓜各药剂处理区药害明显,其中后茬作物甘薯、黄瓜在相同剂量处理下壤土处理组药害较砂土处理组严重。因此,在使用咪唑乙烟酸防治花生田杂草后,尽量避免种植甘薯、黄瓜、西瓜等作物,可与小麦、玉米、棉花进行合理轮作,但应考虑施药土壤环境、控制咪唑乙烟酸使用量和安全间隔期。

5种农药对花生田蛴螬防治效果的对比试验

5种农药对花生田蛴螬防治效果对比试验。结果显示:48%毒死蜱和40%比本胜施药后20 d校正虫口减退率依次为91.40%和82.51%,防效依次为95.66%和87.11%,比对照增产率分别为45.09%和33.72%,均高于40%辛硫磷乳油和40%甲基异柳磷乳油,而10%吡虫啉药后20 d校正虫口减退率、防效和增产率与48%毒死蜱和40%比本胜相当,建议在生产中推广应用。

30%辛硫磷微囊悬浮剂防治花生地蛴螬的效果

花生播种时用30%辛硫磷微囊悬浮剂喷穴,是防治花生地下害虫蛴螬、提高花生产量和品质的一种有效方法,防效高达91.85%,荚果危害率显著降低,保果率高达89.56%,花生增产幅度为22.06%。可在蛴螬发生危害严重的地区大力推广。