海藻酸增效尿素对夏玉米氮素吸收利用及氮肥损失的影响

针对玉米氮肥施用量大、利用率低、环境负荷日益严重的现状,本研究以活性海藻酸为增效剂,对普通尿素进行改性增效,开展海藻酸增效尿素对夏玉米产量形成、氮素吸收利用及损失的调控作用研究,为实现氮肥减量、提高氮肥利用率、降低环境负荷提供理论依据。本试验以夏玉米为供试作物,采用15N同位素示踪技术与田间试验结合的方法,以不施尿素为对照,共设置7个处理:CK(不施尿素)、U(普通尿素)、AU1(0.5%海藻酸增效尿素)、AU2(2.5%海藻酸增效尿素)、AU3(5.0%海藻酸增效尿素)、U-N(普通尿素减量20%)、AU2-N(2.5%海藻酸增效尿素减量20%)。采用一次性施肥方式,并在施肥后测定氨挥发和氧化亚氮排放量。结果表明:海藻酸增效尿素在1038 cm^(-1)左右出现糖类C—OH伸缩振动,且在3426~3325 cm^(-1)范围和1584 cm^(-1)的NH_(2)、1450 cm^(-1)和1143 cm^(-1)处的C—N振动峰强度增大;常量处理中,施用海藻酸增效尿素使玉米平均增产5.04%,氮素积累量平均增加13.55 kg·hm^(-2),氮肥利用率平均提高4.63个百分点;减量处理中,U-N处理没有显著减产,AU2-N处理玉米产量较AU2处理增产2.30%,氮肥利用率提高7.16个百分点;与U处理相比,AU1、AU2处理0~60 cm土壤中氮素残留量分别增加了2.94、8.21 kg·hm^(-2);海藻酸增效尿素可减少氧化亚氮排放和淋洗等其他途径氮损失,与普通尿素处理相比,常量海藻酸增效尿素处理氮肥损失率平均降低6.16个百分点,与U-N处理相比,AU2-N处理氮肥损失率降低9.95个百分点。在本试验条件下,综合考虑玉米产量、氮素吸收利用、残留及损失,2.5%海藻酸增效尿素减量施用20%可以取得较好效果。

活化腐植酸–尿素施用对小麦–玉米轮作土壤氮肥利用率及其控制因素的影响

腐植酸-尿素是近年来的一种新型有机无机复合肥料,其增产效应显著,但是在小麦-玉米轮作中该肥料的利用率和环境调控因素尚不清楚。本研究通过田间定位与室内培养试验,以不施肥处理（Control）和单施尿素处理（Urea）为对照,研究腐植酸-尿素直接掺混处理（U＋HA1）、腐植酸-尿素活化处理（U＋HA2）和腐植酸-尿素活化催化处理（U＋HA3）对小麦和玉米生长、土壤理化性质、氮肥利用率和土壤氮转化及土壤脲酶含量的影响。研究结果表明：活化腐植酸-尿素处理的小麦、玉米籽粒产量分别较Urea处理增产15%~28%和8%~10%。活化腐植酸-尿素施用显著地降低土壤容重、p H和土壤颗粒粒径的中位粒径,提高了土壤的比表面积、电导率、有机碳含量和矿质态氮含量。小麦季活化腐植酸-尿素处理下氮肥回收利用率较Urea处理显著增加,增加幅度为37%~91%,玉米季的增加幅度为78%~93%。活化腐植酸-尿素处理下小麦和玉米的氮肥农艺利用率和偏生产力均较Urea处理高。此外,回归分析表明活化腐植酸-尿素的氮肥当季回收利用率随土壤硝化比率、有机氮的矿化量及脲酶含量的增加而降低,而随土壤颗粒比表面积的增大而提高。本研究结果明确了腐植酸-尿素活化处理对小麦、玉米的增产效果较好,可改善土壤理化性质,其中腐植酸-尿素活化催化处理（U＋HA3）的效果最好。研究结果为活化腐植酸-尿素肥料的深入研发与推广提供基础资料。

缓/控释和稳定性肥料技术创新驱动化肥行业科技发展——“新型肥料的研制与高效利用”专刊序言

化肥主要以磷矿、钾盐和煤等石化原料制备而成,从原料的采集、破碎、筛选,到化学分解与合成,进而形成化肥产品的过程中,汇集了众多技术。依靠这些技术,化肥工业为农业生产提供了充足的养分,为社会发展做出了巨大贡献。建国以来,我国化肥工业从零开始,经过70年的发展,集聚几代人的心血,逐步发展成为全球化肥生产和使用第一大国。我国化肥产业的发展历程就是化肥制备技术与我国国情相结合,不断创新、突破和推陈出新的过程。上世纪50年代,仅有几家以硫酸铵为主的氮肥厂,谈不上化肥工业。60~80年代,着力解决煤气化制备合成气并生产氨气、碳铵和尿素的问题,解决磷矿粉、普钙、磷酸铵的利用问题[1]。与此同时,为了应对缺少化肥的问题,我国农业科研工作者积极研究有机肥、绿肥和微生物菌剂在增加土壤养分方面的作用[2],研究我国氮、磷、钾化肥的肥效演变及其对农业的增产效益[3]。80年代以后,随着基础工业的发展,化肥生产的各项技术飞速发展。到目前,我国化肥产品类型极大丰富,拥有全球先进的化肥制造技术。这一切均得益于肥料科学技术的持续创新和发展,因此,可以说我国肥料科技创新是促进我国肥料工业和农业发展的驱动力。

依托国家级科研平台的《土壤学》实验教学改革

分析传统《土壤学》实验教学中存在的主要问题，以土肥资源高效利用国家工程实验室为例，通过设计科研任务导向型实验方棠及改革实验教学体系等措施，探讨国家级科研平台在实验教学中的作用，为培养相关专业学生科研和创新能力提供参考。

中轻度重金属污染农田土壤的时空特征及改良

为研究农田土壤重金属与速效养分的时空特征以及氮磷增效剂对农田土壤重金属的影响,本试验以受中、轻度污染的酸性棕壤和典型潮土为研究对象,采用田间试验、盆栽试验与室内分析相结合的方法进行研究。结果表明:农田土壤中Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素含量在0~20 cm土层显著高于深层土壤;棕壤0~20 cm土层Cd含量超标204%,潮土0~20 cm土层Cd、Zn含量分别超标104%、419%;农田土壤0~20 cm土层重金属有效态含量占比高于深层土壤,棕壤中重金属有效态含量占比高于潮土。棕壤0~20 cm土层全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量均显著高于深层土壤,且随土壤深度增加呈逐渐减小趋势,而潮土中仅全氮、碱解氮和有效磷含量显著高于深层土壤;农田土壤速效养分随时间波动变化,其中硝态氮和铵态氮波动幅度最大,最大变异系数分别为44.1%和47.3%。受污染农田土壤的小麦植株体内Cd、Pb、Cu主要积累在叶片,Zn主要积累在籽粒;不同重金属元素从小麦茎、叶向籽粒的迁移程度差异较大,其中Cd迁移率最小,Zn迁移率最大。氮磷增效剂能显著减少棕壤中重金属有效态含量,底肥+氢醌+双氰胺+生物炭处理的有效态Cd、Cu、Pb、Zn含量较对照(仅加底肥,不加氮磷增效剂)处理分别显著降低24.7%、19.5%、23.7%、18.1%,而在潮土中施用效果不明显。研究表明,农田土壤重金属与土壤养分之间存在一定的相关性,且在土壤垂直分布上大体一致,土壤类型是氮磷增效剂对重金属有效态产生不同影响的重要因素。

聚氨酯包膜和喷涂诱抗剂提高滨海盐化潮土玉米产量和磷肥利用率的协同效应

【目的】本研究旨在探究包膜磷肥配施植物诱抗剂宛氏拟青霉(Paecilomyces variotii)代谢产物对盐化潮土玉米产量及磷素利用率的影响,以期为滨海盐化潮土磷肥高效利用提供技术参考和理论依据。【方法】以夏玉米‘郑单958’为供试作物,以滨海盐化潮土为供试土壤进行了盆栽试验。试验以不施磷肥为对照(CK),设置正常施磷(1.80 g/pot)和减施20%磷(1.44 g/pot)2个水平;4个供试磷肥包括普通磷酸二铵(DM)、普通磷酸二铵配施诱抗剂(PE+DM)、聚氨酯包膜磷酸二铵(C-DM)、包膜磷酸二铵配施诱抗剂(PE+C-DM),共9个处理。在玉米播种后58天收集根际土壤,测定酶活性和有效磷含量;采集最大功能叶片,测定相关的淀粉酶、光合酶活性。收获后,采集土壤样品,测定有效磷含量;测定玉米植株的生物量、产量和磷含量。【结果】等量磷条件下,与DM处理相比,C-DM可显著增产5.89%~10.10%,提高磷肥利用率6.8~8.1个百分点;PE+DM可显著增产7.46%~9.31%,磷肥利用率提高4.8~6.2个百分点,根际土壤磷酸酶活性提高17.65%~27.90%;PE+C-DM显著增产7.78%~16.30%,磷肥利用率提高8.8~14.0个百分点。减磷20%时,包膜和喷涂诱抗剂有协同增效的作用。与C-DM和PE+DM处理相比,PE+C-DM显著提高根际土壤磷酸酶活性21.8%、11.7%,提高丙酮酸磷酸双激酶活性33.3%、14.3%,提高AGPase活性75.5%、47.6%,提高播种后58和103天土壤有效磷含量33.7%、19.4%和15.0%、26.1%,产量与常规磷量下(1.80 g/pot)的DM处理差异不显著,实现减肥稳产。【结论】本研究条件下,包膜磷酸二铵配施诱抗剂可提高玉米关键生育期根际土壤磷酸酶活性,增强土壤磷素供应强度,提高叶片光合酶、淀粉酶活性,进而提高磷肥利用率,在减磷20%条件下,依然保持稳产。

耕作方式对土壤中微生物残体的影响研究进展

微生物残体的续埋效应在农田生态系统中对土壤有机碳(SOC)的贡献超过了50%。合理的耕作方式能通过影响土壤微生物群落与团聚体,促进微生物残体在土壤中的积累。因此,研究微生物残体的作用机制,对分析长期高效的农田耕作措施对SOC的固持作用至关重要。本文综述微生物残体对SOC的贡献途径与大小、耕作方式对SOC和微生物残体的影响、耕作方式影响微生物残体的原因,分析耕作方式影响微生物残体调控SOC含量的作用机制,为农田固碳提供依据。

有机肥和化肥长期施用对土壤活性有机氮组分及酶活性的影响

本文以中国农业科学院山东禹城长期定位施肥试验为平台,研究了长期施用有机肥和化肥26年后对土壤活性氮库不同组分[颗粒有机氮(POM-N)、可溶性有机氮(DON)、微生物量氮(SMBN)及轻组有机氮(LFOM-N)]及土壤酶活性的影响。结果表明,与不施肥相比,长期施肥显著提高了土壤全氮、颗粒有机氮、可溶性有机氮、微生物量氮以及轻组有机氮的含量,长期施有机肥效果好于化肥,施用高量有机肥效果好于施用常量有机肥。常量施用量下,50%有机肥和50%化肥配施处理其土壤全氮和活性有机氮库各组分含量与高量化肥处理的相当。长期施化肥处理土壤全氮及活性有机氮库各组分含量随施肥量的增加而显著增高。POM-N对土壤全氮的贡献率最高,且明显受施肥方式的影响,LFOM-N对土壤全氮的贡献率不随施肥方式的改变而变化。长期施肥处理土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性显著增加,它们之间及与土壤全氮、速效磷及有机碳含量间呈现显著或极显著相关性,脲酶活性与土壤各活性氮组分间也存在显著或极显著相关性;但长期施肥后土壤过氧化氢酶的活性低于不施肥处理。

不同土地利用方式对黄河三角洲土壤物理特性的影响

黄河三角洲是我国成土最快的河口三角洲之一,探索其土地利用过程中不同土地利用方式对土壤物理性质的影响,对该区土壤肥力保持和土地资源的持续利用具有重要意义。选择黄河三角洲棉田、麦田、苇地、碱蓬地和裸地等5种不同的土地利用方式,通过野外调查与室内分析,研究不同土地利用方式下土壤主要物理特性的变异特征及影响因素。结果显示,与裸地土壤相比,有植被土地利用方式土壤容重降低,土壤孔隙度、团聚体水稳性、饱和含水量与毛管含水量也有相应的提高;土壤有机碳和速效氮、有效磷含量均有显著增加,土壤总盐分含量呈显著降低趋势。在所研究土壤中,土壤物理性质依麦田-棉田-苇地-碱蓬地-裸地的次序从最佳向最差过渡。逐步回归分析和相关分析表明土壤容重、团聚体平均重量直径和毛管孔隙度是土壤毛管含水量的主要影响因子,团聚体水稳性主要由大于0.25 mm水稳性团聚体含量和毛管孔隙度决定,土壤总盐分含量影响土壤饱和导水率;大于0.25 mm水稳性团聚体含量分别与土壤有机碳含量(r=0.8323)、速效氮含量(r=0.7558)和有效磷含量(r=0.9049)具有正相关关系。因此,黄河三角洲地区土地利用应以增加有机质的投入,提高土壤水稳性团聚体形成为基础,促进土壤良好结构形成。这些结果为该区土壤肥力提高和土壤资源可持续利用提供参考依据。

控释氮肥和控释钾肥对棉花产量、品质及土壤肥力的影响

为探究控释氮肥和控释钾肥在棉花上的应用效果,于2014年和2015年在山东省金乡县进行了连续两年的田间定位试验,以当地习惯施肥为对照(CK),研究普通尿素60%基施(CRNK)对棉花产量、品质和0～100 cm土壤养分状况的影响。结果表明,硫加树脂包膜尿素、树脂包膜尿素、树脂包膜氯化钾田间养分释放期分别为65、86、82 d,一次性基施可供应棉花整个生育期养分需求。与CK相比,CRN和CRNK处理提高了棉花单铃质量和成铃数,分别显著提高皮棉产量15.0%～20.1%CRNK处理显著提高了皮棉产量,分别增产9.3%～13.7%产量无显著差异,但CRNK较CRN处理增产2.5%～7.2%。与CK处理相比,CRNK处理棉花收获期0～20 cm土壤硝态氮和速效钾含量显著提高了38.5%壤硝态氮及速效钾含量,显著提高棉花单铃质量和成铃数,从而提高皮棉产量,节时省工增效,经济效益显著。

硅钙钾镁肥对南方稻田土壤酸度的改良作用

为明确硅钙钾镁肥阻控土壤酸化的效果和作用,采用连续4 a的硅钙钾镁肥田间定位试验,以农民习惯施肥处理为对照(CK),分析在农民习惯施肥基础上增施750、1 125、1 500和1 875 kg·hm^-2硅钙钾镁肥对稻田土壤剖面pH、电导率(EC)、交换性酸、交换性盐基离子、酸碱缓冲容量和碱产生量的影响。结果表明:农民习惯施肥降低了0~30 cm土壤pH,导致土壤酸化,酸化率为2.88 kmol·hm^-2·a^-1;与之相反,硅钙钾镁肥能显著提高土壤pH,较CK处理在0~15 cm和15~30 cm分别提高了1.22~1.58和0.35~0.64个pH单位,并产生大量碱,在0~30 cm达到了9.93~13.82 kmol·hm^-2·a^-1,其中0~15 cm占80%。与CK处理相比,硅钙钾镁肥能显著增加0~30 cm土壤EC、交换性Ca^2+、交换性Mg^2+、盐基饱和度及0~15 cm交换性K^+,减少0~30 cm交换性酸,特别是交换性Al^3+。土壤交换性酸消耗量中硅钙钾镁肥释放的交换性盐基和相应碱贡献了104.3%,是交换性酸减少的主要途径。总之,多次大量施用硅钙钾镁肥在显著提高0~30 cm交换性Ca^2+、Mg^2+和0~15 cm交换性K^+含量的同时,有效改良了表层(0~15 cm)和亚表层(15~30 cm)稻田土壤酸性,用量越大,效果越明显,释放的Ca^2+、Mg^2+盐基离子和碱是土壤酸化阻控的主要作用机制。

氨基酸发酵尾液可促进樱桃番茄对水溶肥料氮素的吸收利用

【目的】氨基酸发酵尾液因富含多种有机营养成分,近年来被作为增效材料在肥料生产领域广泛应用。本文利用^(15)N标记技术,研究了氨基酸发酵尾液对水溶肥料氮素利用效果的影响。【方法】以樱桃番茄为供试作物进行盆栽试验。试验共设置8个肥料处理,分别为:焦磷酸钾和氯化钾为材料配制水溶肥料(F,N–P_2O_5–K_2O比例为0–14–24);^(15)N尿素(^(15)N丰度为10.46%)、焦磷酸钾和氯化钾为材料配制水溶肥料(P,N–P_2O_5–K_2O比例为18–14–24);在两个肥料基础上分别添加谷氨酸发酵尾液(H)、赖氨酸和苏氨酸混合尾液(B)和聚合谷氨酸尾液(S)配制水溶肥料FH、FB、FS、PH、PB和PS(发酵尾液添加量为200 g/L)。每个处理重复6次,随机区组排列。供试肥料于番茄定植、坐果、膨果、初果和盛果五个时期等量施入,其中,肥料P、PH、PB和PS按等尿素氮量施入,每次施入量为纯氮60 mg/kg风干土,肥料F、FH、FB和FS保持相同施入量。植株保留三穗果实打顶,收获后测量番茄株高、茎粗、生物量和产量,并对植株各部和收获后土壤中全氮含量和^(15)N丰度进行测定。【结果】1)水溶肥料添加氨基酸发酵尾液可以明显优化肥料氮素在促生、增产方面的作用效果。与P处理相比,PH、PB和PS处理的番茄株高、茎粗、地上部干重、根干重和果实产量分别平均增加17.7%、3.8%、8.5%、12.5%和4.8%。2)水溶肥料添加氨基酸发酵尾液可以显著提高植株对肥料氮素的吸收量,增加叶片、果实等主要功能部位的肥料氮累积量,提高氮素利用率。较P处理,施用水溶肥料PH、PB和PS处理的番茄植株总氮吸收量、肥料氮吸收量分别平均增加8.1%和9.9%,叶片、果实等主要功能部位肥料氮累积量分别平均增加18.2%和8.0%,肥料氮素利用率平均提高9.9%。【结论】水溶肥料中添加氨基酸发酵尾液,可以显著促进作物生长,增加作物产量,促进作物对肥料氮的吸收累积,从而有效地提高作物对水溶肥料中氮素的吸收利用。

钾肥用量对大蒜-棉花套作体系产量和土壤钾素有效性的影响

为明确钾肥用量对大蒜—棉花套作体系产量和土壤钾素有效性的影响,确定2季作物最佳钾肥施用量,为黄淮海平原大蒜—棉花套作地区合理施用钾肥提供依据。于2013—2016年在山东省金乡县进行连续4年7季的田间定位试验,试验设CK(0kg/hm^2),K90(90kg/hm^2),K180(180kg/hm^2),K270(270kg/hm^2)4个不同施钾量(K_2O)处理。大蒜和棉花单季施钾量相同(K_2O 0,90,180,270kg/hm^2),各处理氮肥和磷肥施用量一致。分析不同施钾量对大蒜、棉花产量及产量构成的影响,明确不同施钾量对棉花收获后0—100cm土层速效钾含量和0—20cm土壤钾素形态的影响。结果表明:与CK相比,不同施钾处理棉花显著增产18.4%~72.7%,皮棉产量随施钾量的增加而增加,但K270与K180处理皮棉产量和经济效益差异不显著;施钾显著提高了棉花单株成铃数和单铃重,对衣分含量无显著影响。与CK相比,不同施钾处理大蒜蒜薹显著增产10.1%~64.2%,鳞茎显著增产8.7%~93.3%。2016年K270处理蒜薹产量较其他处理显著增产6.6%~64.8%,鳞茎显著增产32.5%~93.3%。大蒜经济效益以K270处理最高。增加钾肥施用量显著提高了棉花收获后0—20cm土壤速效钾含量,但各处理60—100cm土层速效钾含量差异不显著。经过4年7季施肥后,K90,K180,K270处理较CK不同程度提高了0—20cm土壤水溶性钾(13.6,20.1,26.1mg/kg)、非特殊吸附钾(10.4,19.6,53.4mg/kg)、非交换性钾(34.3,53.9,140.1mg/kg)和全钾含量,提高了水溶性钾和非特殊吸附钾的比例。综合土壤环境因素、作物产量和经济效益,建议该大蒜—棉花套作区棉花施钾量为K_2O 180kg/hm^2、大蒜施钾量为K_2O 270kg/hm^2。

活化腐植酸肥料对苹果幼树的生长和养分利用的影响

为研究活化腐植酸肥料的颗粒形态和用量对苹果幼树生长、土壤理化性质及肥料利用率的影响,通过苹果幼树盆栽试验,共设计了8个处理,包括不施肥(CK)、普通习惯施肥(CCF)、100%施用量的大颗粒活化腐植酸肥(SAF1)、80%施用量的大颗粒活化腐植酸肥(SAF2)、50%施用量的大颗粒活化腐植酸肥(SAF3)、100%施用量的粉末状活化腐植酸肥(PAF1)、80%施用量的粉末状活化腐植酸肥(PAF2)、50%施用量的粉末状活化腐植酸肥(PAF3)。考察了不同处理苹果幼树的株高、茎粗、叶绿素含量、光合特性、生物量、肥料利用率和土壤的速效养分等。结果表明,与CCF处理相比,SAF1、SAF2和PAF1处理的株高、茎粗、新梢长度、干物重、光合强度和土壤的速效养分显著增加,SAF3和PAF3处理的叶绿素、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、植株干重、硝态氮、有效磷和速效钾差异不显著。此外,SAF1处理的氮、磷和钾养分平均利用率分别为40.7%、20.6%和46.2%,相比PAF1处理分别提高了12.7%、32%和38.7%。在减少肥料用量的条件下,SAF2处理促进苹果幼树生长和提高土壤肥力的效果最佳,且显著优于普通肥料。因此,大颗粒活化腐植酸肥料在肥料减施、提高养分利用率、促进苹果幼树生长和增加土壤肥力方面的作用显著,其大面积推广应用的潜力巨大。

控释氮肥对玉米秸秆腐解及潮土有机碳组分的影响

施肥影响秸秆还田效果,研究不同形态氮肥对秸秆腐解及土壤有机碳组分的影响可为秸秆还田下氮肥合理施用提供科学依据。以10年小麦-玉米轮作定位施肥试验为基础,采用尼龙网袋田间填埋法,研究了控释掺混尿素和普通尿素不同用量(纯氮120,240,360 kg/hm^2)对潮土中玉米秸秆腐解及土壤有机碳组分的影响。结果表明:与普通尿素相比,控释掺混尿素具有促进秸秆腐解的趋势;在秸秆腐解后期,控释掺混尿素处理较普通尿素显著促进了秸秆氮、磷的释放,而不同氮肥处理对秸秆中钾素的释放影响并不显著。在秸秆腐解后期,相同施氮量条件下,常规施氮量和增施氮量的控释掺混尿素处理较普通尿素显著增加土壤水溶性和热水溶性有机碳含量。在增加土壤微生物量碳、氮含量方面,在秸秆腐解的某些阶段控释掺混尿素处理的促进作用显著高于普通尿素处理。综合来看,与普通尿素相比,控释掺混尿素在秸秆腐解和增加土壤有机碳组分方面具有较好的促进作用。

施肥枪施肥对桃树根层土壤养分分布的影响

为了提高肥料利用率,以10年生晚熟桃品种中华寿桃为试材,研究了施肥枪施肥与开放射状沟撒施对土壤养分动态含量的变化,以及对植株叶片养分含量、桃树产量和桃品质的影响。结果表明,相同施肥量下,0-40cm土层中施肥枪施肥土壤中速效钾、速效磷的含量显著高于开放射状沟撒施,最高可提高46.92%和30.0%,40-60cm土层中差异不显著;各土层土壤NH4^＋-N、NO3^--N含量显著高于开放射状沟撒施,最高可提高76.44%和48.77%。不同施肥方式施肥后叶片的全氮、全磷含量随施肥量的增加而增加,中等施肥量施肥枪施肥处理与最高施肥量放射状沟撒施处理的叶片全磷含量相同,全钾含量变化不规律,相同施肥量不同施肥方式处理间差异显著;相同施肥量下,施肥枪施肥对果实单果重、果径、可溶性固形物含量以及提高果实产量有积极作用。由此可见,施肥枪施肥可提高肥料利用率。本研究为果园高效施肥提供了理论依据。

菜地旱地交错分布区土壤有机碳和有效态微量元素的空间变异性-以山东寿光古城镇为例

基于GIS和地统计学方法,以山东寿光古城镇为例,分析了两种利用方式下(大棚蔬菜和小麦—玉米轮作)表层(0—20 cm)土壤有机碳的空间变异特征及其影响因素,并分析了土壤有机碳含量与有效态微量元素含量之间的相关性。结果表明,研究区内大棚菜地有机碳平均含量高于小麦—玉米轮作农田,两者变异程度均为中等,受施肥、温度、灌溉、翻耕等人为因素的影响显著。菜地耕层土壤有机碳的变程(749 m)小于农田(1460 m),说明菜地有机碳空间变异程度高,这与菜地中施肥管理措施变异度更大有关。轮作区土壤有机碳空间分布模拟结果表明,研究区中部土壤有机碳含量较高,中东部和西部较低。大棚菜地土壤有机碳空间模拟结果表明,土壤有机碳较高值分布于研究区的东北、西北和东南区域,较低值分布在中西部北边位置。小麦—玉米轮作农田中有机碳存储量与有效Fe、Cu、B含量呈极显著正相关,与有效Mn呈极显著负相关;菜地土壤有机碳与微量元素有效态之间的相关性不明显。

固相萃取-高效液相色谱法检测土壤中新型烟碱类杀虫剂哌虫啶

应用Sampli Q SPE-C18固相萃取小柱净化处理,利用高效液相色谱-紫外检测器(HPLC-UV)检测,建立了土壤样品中新型烟碱类杀虫剂哌虫啶的残留测定方法.优化了哌虫啶的分析条件,以选用乙腈/水比例为40∶60(V/V)作为流动相,流速为1.0 m L·min-1,采用HPLC-UV在359 nm处检测,哌虫啶的两个峰保留时间分别为4.251 min和6.526 min.在0.5×10-9—2.5×10-7g范围内,哌虫啶的进样量与色谱峰面积呈良好线性关系,相关系数为0.9993,哌虫啶的最小检出量为2.5×10-10g.土壤样品用色谱纯乙腈提取,由SPE-C18固相萃取小柱净化后.哌虫啶在土壤中的平均添加回收率为81.73%—89.05%,变异系数为3.59%—5.25%,哌虫啶最低检测浓度为2.5×10-3mg·kg-1.该分析方法灵敏、准确、操作简便,节约溶剂,对环境污染小。

控释尿素配施控释氯化钾对土壤肥力和牡丹生长的影响

通过研究控释尿素和控释氯化钾配施对土壤供肥能力和牡丹生长的影响,为牡丹大范围种植中控释肥替代传统化肥提供理论依据。以农民习惯普通尿素配施氯化钾基肥加追肥2次的处理为对照,通过大田试验,研究不同用量控释尿素(135,270,405 kg/hm2)和控释氯化钾(90,180,270 kg/hm2)交互一次性施肥对土壤养分供应能力和“黄翠羽”品种牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)生长的影响。结果表明:25℃静水浸提条件下,控释尿素和控释肥氯化钾的累积养分释放率分别在84,112天达到80%,养分持续供应能力显著高于普通氮钾肥。等施肥量下控释肥处理较农民习惯施肥显著提高0—20 cm土层土壤硝态氮含量68.0%~157.8%,铵态氮含量46.6%和速效钾含量16.1%~122.6%;提高了牡丹株高8.6%、茎粗25.3%和单株花数25.1%。控释氮钾配施对土壤硝态氮含量、牡丹叶片净光合速率、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率具有显著交互作用。试验条件下优选的控释尿素和控释氯化钾用量分别为270,90 kg/hm2。一次性基施控释尿素和控释氯化钾较习惯施肥省时省工,提高土壤肥力,促进牡丹生长,在牡丹种植中具有较高的推广价值。

黄河三角洲季节性干旱区土地利用变化及生态效应

土地利用变化是引发土地生态退化的重要因素。以黄河三角洲季节性干旱区山东省无棣县为例,基于RS、GIS技术,采用改进的土地利用变化模型分析1995—2015年土地利用变化特征,运用生态系统服务价值评估方法分析土地利用变化的生态效应。结果表明:(1) 20年来,无棣县土地利用呈现耕地、林地、建设用地、盐田及养殖用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少的"四增三减"特征;各地类间呈流转量大且频繁复杂的关系,土地利用变化较为剧烈,综合变动率达39. 00%。(2)土地生态系统服务价值总量呈先减少后增加、总体减少趋势,年均减少0. 35%;耕地、林地、盐田及养殖用地生态系统服务价值增加,年均增长率分别为0. 26%、0. 83%、2. 57%,草地、水域、未利用地生态服务价值减少,年均变化率分别为-1. 78%、-2. 14%、-1. 91%;所有生态系统服务功能的价值量均有所减少,尤以水文调节功能减少量最多。(3) 20年来无棣县万元GDP生态价值年均负增长率达12. 94%,说明经济的快速增长及其带来的土地利用变化付出了较高的生态代价。表明无棣县生态系统服务功能变动与土地利用变化密切相关,今后应强化土地生态利用,严控建设用地扩张、加强农地和水域保护、推进未利用地生态开发,维护区域生态平衡。