强还原土壤灭菌防控作物土传病的应用研究
摘要：随着集约化种植程度的不断提高，土传病原菌侵染、土壤酸化、次生盐渍化、养分平衡失调等引起的作物连作障碍发生率不断攀升，严重威胁着集约化农业的可持续发展。强还原土壤灭菌（ReductiveSoilDisinfestation,RSD）法是一种作物种植前的土壤处理方法，即：在发生土传病害的土壤上，添加大量的易分解有机物料、灌溉、薄膜覆盖或淹水阻隔与大气的气体交换，快速创造土壤强还原环境，短期内杀灭土传病原菌的方法。强还原杀灭土传病原菌的作用机理包括：1）厌气杀灭好氧病原菌；2）还原过程产生有毒有害的物质杀灭土传病原菌；3）强还原改变土壤微生物群落结构，抑制土传病原菌活性。强还原土壤灭菌法还具有提高土壤 pH，减轻次生盐渍化的作用，具有广谱性和环境友好性。本文介绍了该方法的起源、作用机理、影响该方法效果的因素及其应用前景。土壤裂隙及其优先流研究进展
摘要：土壤在干燥脱水的过程中易收缩产生裂隙。裂隙的产生是土壤性质与外界条件等多种因素综合作用的结果，其形态结构也非常复杂，难以准确描述。裂隙能够作为优先流的路径，增加农田水分和养分的流失以及地下水污染的风险。本文总结和归纳了裂隙产生的影响因素、裂隙的表征指标与测定方法、裂隙导致的优先流的研究方法、裂隙对优先流的影响和模拟等方面的研究进展。今后应进一步加强裂隙产生机理的全面深入的研究；构建和完善裂隙三维指标体系及其测定方法；推进裂隙导致的优先流的定量化和数学模拟研究；加大田间原位裂隙及其优先流的研究。东北典型黑土区农耕土壤团聚体流失特征
摘要：通过野外原位模拟降雨试验，研究了东北典型黑土区 3 种降雨强度（30、60 和 90 mm h–1）下农耕地坡面侵蚀过程的土壤团聚体流失特征，分析了流失团聚体特征指标（平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）、分形维数（D）、平均重量比表面积（MWSSA）、≥1 mm 粒级团聚体比例（PA1）、≥2 mm 粒级团聚体比例（PA2）、≥0.25 mm 粒级团聚体比例（PA0.25））的变化规律。结果表明：降雨强度对典型黑土区农耕地坡面侵蚀有显著影响；次降雨初期侵蚀量占整个降雨过程总侵蚀量的比例随着降雨强度的增加而增大。在 30 mm h–1降雨强度下，团聚体流失以〈0.25 mm 粒级团聚体为主，其占团聚体流失总量的 90.0%；在 60 mm h–1降雨强度下，团聚体流失以〈0.25 和 0.5~1 mm 粒级团聚体为主，二者占团聚体流失总量的 63.7%；而 90 mm h–1降雨强度下，团聚体流失以〈0.25 和 2~5 mm 粒级团聚体为主，二者分别占团聚体流失总量的 31.7%和 31.2%。PA0.25、PA1、PA2、MWD 和 GMD 与降雨强度和含沙量之间均呈现极显著正相关关系；MWSSA 和 D 与降雨强度和含沙量之间呈现极显著负相关关系。研究结果还表明，PA1、MWD 和 GMD 皆能较好地表征典型黑土区农耕土壤的团聚体流失特征。青藏高原永冻土活动层厚度预测指标集的建立及制图
摘要：以青藏高原为研究区，采用数字土壤制图方法，进行了少量调查样本支持下的永冻土活动层厚度预测指标集的建立及制图研究。利用土壤和景观环境之间关系，筛选建立了活动层厚度预测指标集：地表昼夜温差、海拔、坡度、坡向、归一化植被指数（NDVI）、母岩。利用样点个体代表性方法实现了该区永冻土活动层厚度分布制图，取得了较高的精度和分辨率，克服了永冻土活动层厚度模拟过程中数学物理模型难以进行空间扩展制图以及半经验模型制图分辨率粗的局限。针对调查样点全局代表性较差以及数量有限的局限，本研究没有采用常规的一次性全样本最优建模方式，而采取多次抽样分别建模方式，获得预测指标集和制图结果。贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤序列矿物组成变化
摘要：阐明土壤中矿物随时间变化的机制是理解矿物风化和土壤发育的基础。利用X 射线衍射法对贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤矿物组成随成土作用时间变化进行了定量分析。结果表明，冰川退缩区成土母质的矿物组成同质性较高，以硅酸盐矿物为主（约 90%），包括：斜长石（28.5%）、石英（24.5%）、黑云母、钾长石、普通辉石、角闪石、绿泥石、蛭石；并有少量碳酸盐矿物，如方解石（〈 8%）、白云石（〈 2.3%）；以及磷酸盐矿物磷灰石（〈 2.1%）。退缩区土壤的矿物组成总体呈新发育土壤特征，随着成土年龄的增加，方解石逐渐被风化成为草酸钙石，角闪石、黑云母、磷灰石和绿泥石含量逐渐降低，长英质矿物的相对含量有所增加。成土作用中矿物组成的变化受植被原生演替和土壤 pH 的影响，快速发育的植被导致土壤 pH 迅速降低，风化程度增强。成都典型区水稻土有机碳组分构成及其影响因素研究
摘要：农田生态系统土壤有机碳对农业生产、生态平衡和全球气候变化至关重要，有机碳组分构成及平均驻留时间对深入了解土壤有机碳特征及演变规律意义重大。通过土壤呼吸培养实验和三库一级动力学方程，模拟分析了成都典型区水稻土有机碳组分构成特征；利用土壤定量化属性与有机碳各组分相关及回归分析，建立研究区土壤有机碳各组分预测模型。结果表明，有机碳组分的活性碳、慢性碳和惰性碳含量在表层（0—20cm）分别为0．42、6．13、11．43gkg-1，均高于亚表层（20～40cm）的0．23、4．09、7．50gkg-1，两土层间有机碳组分含量具有显著性差异，但有机碳组分比例没有显著性差异。剖面（0—100cm）有机碳组分含量随着深度增加而减小，活性碳和慢性碳比例随着深度增加而降低，惰性碳比例则随着深度增加显著升高。容重、全氮和全磷对有机碳各组分含量，质地对活性碳组分含量、比例及平均驻留时间，pH对慢性碳和惰性碳组分比例均具有显著影响；活性碳和惰性碳组分含量与土壤全氮、碳氮比、pH以及土壤细粉粒（0．02～0．002mm）含量间存在显著线性关系，可用来预测水稻土有机碳各组分含量，研究结果对其他地区土壤有机碳各组分研究及预测具有积极启示作用。大沽河中游地区土壤水与浅层地下水转化关系研究
摘要：青岛作为北方严重缺水城市之一，其水资源的合理利用对青岛的发展至关重要。通过对大沽河流域土壤水、地下水的长期观测，利用简化后的土壤水量平衡方程并结合Hydrus一1d软件对地下水浅埋区农田土壤水与地下水的转化关系进行了分析和计算，同时得到了该区域土壤水资源量。结果表明，土壤水分与降雨、地下水位埋深存在较快的响应关系；土壤水与地下水可以相互补给，且不同时期具有不同的转化特征：玉米生长期内土壤水与地下水的交换频繁，且容易出现农田土壤水分渗漏以及地下水位剧烈波动，期间土壤水补给地下水228．0mm，地下水补给土壤水287．5mm；而小麦生长期内未进行农田灌溉时，土壤水与地下水几乎为单向联系，主要由地下水补给土壤水，且补给量变化较玉米期稳定，期间土壤水补给地下水70．09mm，地下水补给土壤水266．9mm；通过计算得到研究区土壤水资源量为439．1万m3，这对于农作物的生长具有重要的作用，应制定合理的灌溉方案，最大限度利用土壤水资源，从而达到农业节水的目的。化学转化法测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值
摘要：采用化学转化法可同时测定各种水体样品中硝酸盐的氮、氧同位素比值。在弱碱性环境中，镀铜镉粒将硝酸盐还原为亚硝酸盐，然后在弱酸性缓冲体系中叠氮酸根将亚硝酸盐转化为氧化亚氮。通过带有预浓缩装置的同位素比值质谱计测定氧化亚氮的氮、氧同位素比值，并用公式将其换算为硝酸盐的氮、氧同位素比值。通过国际标准样品和实验室标准样品的多次检测证实化学转化法具有适用范围广、灵敏度高、操作简便、准确的特点，其转化过程仅需两步，且需样量仅为 4.5 μg NO3--N。δ15N 和 δ18O 的测量精度分别为 0.31‰和 0.55‰，测定值与参考值的差异均小于 1 σ，测量的精确度和准确度均可满足样品分析的需求。垄作免耕对稻田垄埂土壤有机碳累积和作物产量的影响
摘要：依托稻田免耕长期定位试验，研究了垄作免耕对稻田垄埂土壤有机碳累积和作物产量的影响。研究主要涉及常规平作（中稻-冬水田，简称中稻）、常规平作（中稻-油菜，简称稻油）、垄作免耕（中稻）和垄作免耕（稻油）等4个耕作处理。针对垄作对田面微地形的影响，将垄作小区中所有垄埂当成一个整体，统计其土壤有机碳的累积指标，再与平作处理中同体积或同质量的表土层（对比土层）作比较。结果表明，在对比土层和小区垄埂体积相同时，垄作免耕（稻油）的垄埂土壤有机碳密度要显著高于2个常规平作处理中对比土层和垄作免耕（中稻）的垄埂（p〈0．05）；在对比土层与小区垄埂质量相同时，各耕作处理的垄埂或对比土层中单位质量土壤的固碳量依次为：垄作免耕（稻油）〉常规平作（中稻）〉垄作免耕（中稻）〉常规平作（稻油），且处理间差异显著（p〈0．05）。这表明，针对垄埂和对比土层而言，垄作免耕（稻油）的土壤有机碳累积效应要优于垄作免耕（中稻）和常规平作处理。与传统的常规平作相比，垄作免耕的水稻增产效应明显，虽然其会导致油菜减产，但不影响水旱两季作物的经济总产出。总体而言，垄作免耕（稻油）是一种能兼顾环境和经济效益的稻田保护性耕作措施。施入15N标记氮肥在长期不同培肥土壤的残留及其利用
摘要：采用盆栽试验和短期矿化培养相结合的方法，研究了施人15N标记氮肥（＋N）及其与秸秆配施（＋1／2N＋1／2S）在3种长期（19年）不同培肥土壤（即：No—F，长期不施肥土壤；NPK，长期施用NPK化肥土壤；MNPK，长期有机无机肥配施土壤）中的残留及其矿化和作物吸收特性。结果表明，第一季小麦收获后，＋1／2N＋1／2S处理下三供试土壤和＋N处理下的NPK和MNPK土壤残留肥料氮（残留15N）中有82．6％～95．1％以有机态存，而＋N处理下No—F土壤残留15N有47．7％以矿质态存在。经过28d矿化培养后，与NPK土壤相比，MNPK土壤氮素净矿化量显著增加，增幅为39％。49％；NPK和MNPK土壤残留肥料氮（残留15N）矿化量为1．23～1．90mgkg-1，占总残留15N的2．78％～5．53％，均显著高于No—F土壤。与＋N处理相比，＋1／2N＋1／2S处理显著提高了3供试土壤氮素净矿化量，但两施肥处理对NPK和MNPK土壤残留”N矿化量无显著影响。＋N处理下No—F土壤残留15N的利用率为20％，显著高于NPK（9％）和MNPK（12％）土壤。两种施肥处理下，MNPK土壤残留15N的利用率均显著高于NPK土壤。短期培养期间土壤氮素矿化量和第二季小麦生育期作物吸氮量呈显著性正相关，而残留”N矿化量和第二季小麦吸收残留15N量间无显著性相关关系。长期有机无机配施可以提高土壤残留肥料氮的矿化量及有效性。长期施肥对双季稻产量变化趋势、稳定性和可持续性的影响
摘要：研究长期施肥对双季稻产量变化趋势、稳定性和可持续性的影响。采用线性回归、稳定性方差和可持续性指数等方法对长期施肥定位试验获取的双季稻产量数据进行分析。结果表明：（1）与偏施化肥处理相比，均衡施NPK化肥处理提高了双季稻产量、产量稳定性和可持续性，在等氮量条件下配施30%、50%和70%有机肥较NPK处理进一步提高产量6.15%、3.88%和7.75%，稳定性25.91%、59.78%和29.31%，配施30%有机肥较NPK处理提高可持续指数8.57%；（2）处理间整体表现出初始产量越高，产量的年变化量越小。施NK处理产量随时间呈下降趋势，其他处理均为上升趋势，其中不施肥和施PK处理变化显著，年变化量最大，分别为108.0和142.3 kg hm-2a-1，NPK处理最小，为23.74 kg hm-2a-1，有机无机肥配施处理间表现为随有机肥配施比例增加而产量年变化量显著增大的变化趋势。综上可见，有机无机肥配施有利于双季稻高产稳产，可有效维持系统可持续性，以70%化肥配施30%有机肥效果最佳。高粱分泌硝化抑制物对羟基苯丙酸与质子泵的关系研究
摘要：硝化作用是导致农田氮素损失的一个重要原因，自然界中一些植物根系能分泌抑制土壤氨氧化细菌的物质，统称为生物硝化抑制剂。高粱根系分泌的对羟基苯丙酸（简称 MHPP），具有很好的抑制效果。为了研究 MHPP 的分泌机制，本实验用铵态氮与硝态氮两种不同氮素形态水培高粱幼苗，在一定时间内收集根系分泌物。将根系分泌物通过高效液相色谱法（HPLC）测定其中的 MHPP 含量，通过微量滴定法测定氢离子含量。同时，将根系采样后，用两相法分离根系细胞膜，测定质子泵活性。结果表明，在铵态氮营养下，高粱分泌 MHPP 的速率在 3.52 μmol g 1d 1左右，而硝态氮营养下几乎不分泌 MHPP。在铵态氮营养下，根系分泌氢离子的速率为 16.49 μmol g 1d 1，而硝态氮营养下没有氢离子的分泌。而且，随着根系分泌物收集液中铵离子浓度的增加，也促进了根系分泌 MHPP 和氢离子的速率。因此，铵态氮营养促进了根系分泌 MHPP。进一步研究发现，虽然在表观上 MHPP 的分泌受氮素形态影响，但是在这一过程中 MHPP 分泌与氢离子的分泌速率是偶合的。而细胞分泌氢离子是由细胞膜上质子泵活性决定的。因此，本实验结果发现，MHPP 的分泌实质上是通过根系细胞膜质子泵活性来调控的：在没有氮源的情况下，只要通过壳梭孢菌素（Fusicoccin）或钒酸盐（Vanadate）改变质子泵活性就可以影响 MHPP 的分泌。所有实验数据的统计结果发现，MHPP 分泌与质子分泌之间的比例大约为 1： 4，且相关系数 r=0.98。因此，铵态氮营养下高粱根系大量分泌生物硝化抑制剂 MHPP 在一定程度上是由于铵离子的吸收刺激了质子泵活性提高所引起的，这也是防止根际铵态氮被氧化、提高氮素利用率的一个重要生理机制。钝化剂-锌肥降低烟草镉含量长期效果研究
摘要：采用田间小区试验，通过外源添加 1.5 mg kg-1镉（Cd）模拟轻度 Cd 污染土壤，研究赤泥、油菜秸秆、玉米秸秆及其组合并配施硫酸锌降低土壤 Cd 有效性和烟草各部位Cd 含量的长期效果。结果表明，施用钝化剂后，烟叶产量增加了 7.0%~32.1%，中上等烟叶比例提高了 2.9%~20.2%，烟草经济效益提高了 6.6%~31.3%。钝化剂处理土壤有效态 Cd 含量降低显著，2012 年和 2013 年降幅分别为 18.6%~47.4%、16.0%~27.0%。烟草各部位 Cd 含量排序为下部叶＞中部叶、上部叶＞茎秆，且均与土壤有效态 Cd 含量呈极显著正相关关系。2011—2013 年钝化剂处理烟草叶片 Cd 平均含量较对照分别降低了 28.3%、28.1%、15.2%，烟草各部位 Cd 含量年变化幅度下部叶最大，茎秆最小，叶位间 Cd 含量差异随钝化时间延长逐渐缩小。钝化剂降低土壤-烟草系统 Cd 生物有效性效果稳定持久，其中油菜秸秆优于玉米秸秆，有机无机复合钝化剂效果最好。配施锌肥后，2011—2013 年烟草叶片 Cd 含量较对照分别降低了 19.1%、23.3%、17.9%，且下部和中部叶片降低效果达到显著水平；中部和上部叶 Cd、Zn含量呈显著负相关关系。因此，在轻度 Cd 污染土壤上，赤泥油菜秸秆复合钝化剂配施锌肥是降低烟叶镉含量兼顾高产的最佳生产措施。钾肥和腐殖酸互作对烤烟有机钾盐指数的影响
摘要：以烤烟品种金神农1号为材料，采用钾肥与腐殖酸双因子大田试验，分析了不同钾肥和腐殖酸水平及其互作对烤烟干物质量、化学成分、香味物质及有机钾盐指数的影响。结果表明：在同一钾肥水平下增施腐殖酸及在同一腐殖酸水平下增施钾肥均可增加烤烟前期的总干物质和烘烤后烟叶的总香味物质量，改善烟叶化学成分，提高有机钾盐指数；钾肥和腐殖酸互作对烟叶还原糖、总氮、氮碱比、钾及有机钾盐指数均有显著的正效应，而对烤烟干物质量及其余化学成分指标的影响则未达到显著水平；较高水平的钾肥和腐殖酸配施相对于较低水平两者配施有利于改善烤烟品质，提高烟叶钾含量和有机钾盐指数。桉树取代马尾松对土壤养分和酶活性的影响
摘要：桉树取代马尾松造林是我国南方典型土地利用变化类型之一，为了探讨该土地利用变化对土壤质量的影响，采用成对设计方法，研究了我国广西桉树取代马尾松造林对土壤养分、微生物生物量和酶活性的影响。结果表明：桉树取代马尾松造林后，土壤全碳、易分解碳库、中等易分解碳库、难分解碳库、全氮和碱解氮含量显著降低，但速效磷显著增加，这可能是由于桉树林施肥和磷素在土壤中移动性弱导致；土壤微生物生物量碳、氮、酚氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶、脲酶和酸性磷酸酶活性显著降低。树种变化、桉树林轮伐期短、林下植被差、炼山、翻耕等可能是土壤养分、微生物和酶活性降低的驱动因子；施肥有助于缓解土壤养分降低。在林地转变和经营时，适当保持林下植被和凋落物、减少土壤扰动和合理施肥将有助于改善土壤质量，实现桉树林的可持续经营。高量秸秆不同深度还田对黑土有机质组成和酶活性的影响
摘要：在田间耕作条件下黑土3个土层（0—20、20。40、40～60cm）添加4％和8％高量玉米秸秆于尼龙袋中原位培养近4年后，研究不同层次土壤秸秆转化与有机碳积累特征，以及腐殖质各组分和土壤酶活性的变化。结果表明，添加14％的秸秆量0—20、20～40和40～60cm土层有机碳分别增加31．8％、96．4％和171．1％，8％秸秆添加量分别增加了86．2％、193．5％和265．9％，增加秸秆还田深度有利于土壤有机碳的积累。0～20cm土层在无秸秆还田情况下有机碳下降了29-3％，而20～40cm土层仅下降了1．8％。土壤有机碳含量和酶活性均随秸秆添加量的增加而提高，腐殖质胡敏酸／富里酸（HA／FA）比值发生较大变化，改善了腐殖质品质。各处理腐殖酸碳（HS—C）和胡敏酸碳（HA—C）的大小为20～40cm土层〉0～20cm土层〉40～60cm土层，而40～60cm土层则更有利于富里酸碳（FA—c）的积累。土壤过氧化氢酶活性、脲酶和蔗糖酶活性分别与HA—C、FA—C含量呈极显著正相关、显著正相关。研究结果为深层秸秆还田促进土壤有机质的积累提供了理论依据。链霉菌JD211对水稻幼苗促生作用及土壤细菌多样性的影响
摘要：以春光1号水稻为供试种子，链霉菌JD211为供试菌，通过浅盘试验研究链霉菌JD211对水稻生物量和土壤细菌多样性的影响。结果表明：菌剂用量10gkg一对水稻幼苗的生长有极显著的促进作用，幼苗总干重、地上部分干重、地下部分干重与对照相比分别提高52．15％、44．56％、65．55％，植株全氮、全磷分别提高90．10％、58．51％。与CK土壤相比，菌剂用量10gkg。的土壤速效氮、有效磷均有显著提高，分别提高了37．49％、40．62％。细菌多样性的末端限制性片段长度多样性（T—RFLP）分析表明链霉菌JD211能促进一些稀有或生态势较弱的细菌生长，使参与土壤营养循环、改善土壤质地及防治植物病害的功能菌成为优势菌群。土壤功能微生物类群的变化，加速了N、P等土壤养分循环，增强了水稻对N、P等矿质养分的吸收，从而促进水稻生长。基于最小数据集的塔里木河上游绿洲土壤质量评价
摘要：以塔里木河上游绿洲阿拉尔垦区为靶区，综合考虑表征土壤物理、化学和生物学性质的14个土壤指标，利用数理统计方法确定最小数据集并评价土壤质量，同时与不含土壤酶指标的土壤质量评价结果进行对比分析。结果表明：（1）研究区土壤质量评价适用的最小数据集（MDS）包括：土壤水分、全盐、全氮和过氧化氢酶活性；（2）研究区棉田、新开垦农田、果园和林地等大部分耕地土壤质量属于中等及以上水平（SQI≥0．5的占78．12％），大部分分布于河岸及绿洲区域；（3）不包含土壤酶活性指标的土壤质量评价使土壤全盐含量的权重降低，且导致土壤质量评价结果偏低。
