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  • 2018年, 7卷, 第01期
    刊出日期：2024-06-19
      
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  • 地埂水土保持技术回顾
    宋春雨, 屈远强, 张兴义, 陈强, 杜书立
    2018, 7(01): 1-12.
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    地埂技术是一项主要应用于亚洲、非洲防止水土流失的古老的治坡工程技术。至今仍在一些发展中国家的坡耕地农业生产中发挥着保水保土的重要作用。本文回顾了该项技术的应用和研究历史,梳理了国内外地埂及与地埂相关技术的概念,介绍了地埂相关技术在世界范围内的研究及应用情况,评价了地埂及植物固结地埂的保水、保土功能和生态功能,讨论了地埂技术的应用前景,对地埂技术在我国尤其东北黑土区的推广和改进升级具有重要意义。
  • 日光温室番茄产量与土壤养分、植株养分的关系
    胡美美, 于世欣, 付乃鑫, 崔秀敏, 王秀峰
    2018, 7(01): 13-21.
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    以山东省日照市莒县、淄博市临淄及泰安市岱岳区的番茄日光温室为研究对象,通过对3个地区52个村庄367栋温室进行调查采样,结合化学分析和数理统计,从日光温室的土壤养分、植株养分与番茄产量的相互关系解析影响产量的因素,以期为营养诊断和科学施肥提供理论依据。结果表明,3个地区中,日照地区商品有机肥施用量最大,EC值最低,番茄产量最高(117 930 kg·hm~(-2)),淄博地区化肥用量最大,EC值最高,产量最低(80 745 kg·hm~(-2));温室土壤碱解氮水平普遍偏低,有效磷、速效钾水平普遍偏高;土壤中微量元素供应相对充分,但个别元素如锰、锌在各温室间分布极不均匀;番茄产量与土壤速效养分、叶片养分与土壤速效养分间均未呈现一致性规律。土壤阴离子SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、NO_3~-、Cl~-与产量的呈极显著相关关系(R分别为-0.600,0.792,0.711和-0.627,P<0.01),产量受土壤EC值和阴离子的影响更显著,增施有机肥可减缓盐渍化趋势。EC值过高的淄博温室土壤SO_4~(2-)、Cl~-过量沉积,对其它离子的吸收与转运产生抑制效应,最终降低了产量。因此,针对肥力水平偏高的设施土壤,科学的营养诊断和施肥预测,不仅要考虑速效养分含量,更要考虑阴阳离子之间的平衡关系。
  • 植物-土壤-微生物间碳流对大气CO_2浓度升高的响应
    王艳红, 于镇华, 李彦生, 刘俊杰, 王光华, 刘晓冰, 谢志煌, Stephen J Herbert, 金剑
    2018, 7(01): 22-30.
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    大气二氧化碳(CO_2)浓度升高促进很多植物的光合同化能力,同时增加光合同化碳向土壤中的释放,即增加根系脱落物。在根际范围内,根系脱落物为土壤微生物提供养分和能量来源,根沉积物量和质的改变必然影响到土壤微生物的活性以及群落结构和功能。由于土壤微生物在影响土壤碳循环方面的关键作用,大气CO_2浓度升高条件下根际微生物如何参与植物光合碳转化将很大程度上决定未来气候变化条件下土壤碳库的稳定性。本文综述了植物光合碳同化、土壤碳循环以及土壤微生物活性与群落结构对大气CO_2浓度升高的响应,从植物-土壤-微生物系统中碳流角度分析高CO_2浓度对土壤碳转化的影响机制,并对未来的研究方向进行了展望,提出高CO_2浓度条件下同位素标记结合宏基因组技术解析根际碳转化机制将成为农田生态系统领域的研究热点。
  • 不同鱼-菜比值共生系统的水体无机态氮磷含量变化
    陆宇辰, 赵牧秋
    2018, 7(01): 31-37.
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    为研究不同鱼-菜共生系统水体污染物中无机态氮(N)和磷(P)的变化,本研究在自行设计的实验室规模鱼-菜共生装置上,通过固定水培系统红薯叶(Ipamoea batas)的数量而改变养殖系统罗非鱼(Oreochromis niloticus)的数量进而改变鱼/菜共生体系,测定了不同养殖时间系统水体pH、溶解氧(DO)、无机态N(NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~--N)和无机态P(PO_4~(3-)-P)的含量。实验共设置6尾(罗非鱼)∶10株(红薯叶)、8尾∶10株和10尾∶10株3个处理。研究结果表明,鱼-菜共生系统水体NH_4~+-N含量在实验前期与养殖系统鱼的数量呈正相关关系,后期(13 d)随着养分循环的逐渐稳定而呈较低含量的波动状态;不同鱼/菜比值对水体NO_2~--N含量无明显影响且始终维持较低水平;水体NO_3~--N和PO_4~(3-)-P的含量与鱼体生长和植物长势相关性显著且均受鱼/菜比值的影响。因此,选择适宜的鱼/菜比值对鱼-菜共生系统长期健康运行至关重要。
  • 长期不同耕作方式对土壤耕层全氮的影响
    郭亚飞, 翟正丽, 张延, 张晓平, 陈学文, 梁爱珍
    2018, 7(01): 38-46.
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    土壤中的全氮含量密切关乎粮食生产和食品安全。保护性耕作下秸秆还田和土壤扰动的减少会影响全氮在土壤中的分布,但有关保护性耕作对黑土土壤全氮含量的影响及其特征的研究却鲜有报道。本文通过长期田间定位试验,研究了免耕、垄作(秸秆还田条件下的少耕)和秋翻3种耕作方式下耕层土壤全氮含量的垂直分布和年际变化特征。结果表明:13年的免耕试验可显著提高表层(0~5 cm)土壤全氮含量,降低亚表层(5~10 cm)土壤全氮含量;垄作和秋翻都能够提高表层(0~5 cm)和亚表层(5~10 cm)土壤全氮含量,而秋翻的全氮增加量低于垄作。总体而言,3种耕作方式中,垄作更有利于土层中的氮的固存在,从而促进土壤全氮的积累,有望成为实现东北黑土降低氮肥施用的有效措施。
  • 玉米田覆盖化学除草地膜对后茬冬小麦生长发育的影响
    岳德成, 史广亮, 韩菊红, 柳建伟, 姜延军, 李青梅, 胡冠芳, 贾春虹
    2018, 7(01): 47-54.
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    化学除草地膜在全膜双垄沟播玉米田的推广应用是有效解决当茬玉米田草害问题和显著提高生产效率的新途径,但除草剂在土壤中的残留对后茬冬小麦的安全性尚不明确,为了探明其作用效应,本研究在甘肃省陇东旱塬区,分别设置了在覆盖化学除草地膜和覆盖白色地膜的全膜双垄沟播玉米田同期种植后茬露地冬小麦2个处理,比较研究了覆盖化学除草地膜对后茬冬小麦出苗、株高、分蘖、生物量、穗部性状及产量的影响。结果表明:全膜双垄沟播玉米田覆盖化学除草地膜,其后茬冬小麦的出苗率、株高、分蘖数、根部干重、地上部干重、根冠比、有效穗数、穗粒数及籽粒产量等与覆盖白色地膜处理的差异不显著,而籽粒千粒重较覆盖白色地膜处理有显著增加,增加幅度1.6 g。可见,全膜双垄沟播玉米田覆盖化学除草地膜,对后茬冬小麦的生长发育没有产生显著的不利影响。
  • 行向和种植方式对生育后期玉米叶片衰老进程的影响
    田畅, 王洋, 卜险峰
    2018, 7(01): 55-62.
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    玉米产量的大部分来自花后的光合产物积累,花后叶片的光合和生理特性直接影响到籽粒的灌浆,而功能叶片衰老是影响产量的重要因素之一。适宜的种植方式可有效延长叶片持绿期,达到增产的效果。通过改变行向和种植模式,能够优化冠层结构,改善玉米冠层光照条件和玉米产量。本研究在吉林省春玉米种植区,分析东西垄向和南偏西20°垄向条件下,65 cm均匀垄和160 cm+40 cm组合垄距配置的种植方式对生育后期穗位叶以上叶片、穗位叶和穗位叶以下叶片的SPAD值、N含量、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)的活性的影响,以期明确行向和行距对玉米叶片衰老的影响。结果表明,南偏西20°行向中,前期的下部叶片和穗位叶以及后期上部叶片中SPAD值显著高于东西行向。南偏西20°行向种植下的玉米上、中、下不同部位叶片中N含量均极显著高于东西行向。南偏西20°行向中,160 cm+40 cm垄距种植下的玉米下部和上部叶片中N含量显著高于65 cm均匀垄。东西行向中,160 cm+40 cm垄距种植的玉米不同时期的穗位叶和上部叶片中SOD酶活性均明显大于65 cm均匀垄。与传统种植方式下的玉米相比,160 cm+40 cm垄距种植的玉米叶片衰老进程延缓,且衰老程度明显较低。
  • 生物有机肥对黄土高原沟壑区胡麻籽粒产量和水分利用效率的影响
    周东亮, 肖贵, 刘军秀, 白键, 牛彩萍, 王剑, 方子森
    2018, 7(01): 63-70.
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    旨为黄土高原沟壑区胡麻栽培的合理施肥提供理论依据,文章以不施肥(CK)为对照,通过田间试验研究了HA有机肥(T1)、益撒803生物有机菌肥(T2)、绿能瑞奇精制有机肥料(T3)、金阜丰土壤调理剂(T4)、黑珍珠生物有机肥(T5)和爸爱我生物有机肥(T6)6种不同生物有机肥对胡麻籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明,施肥处理的胡麻地上部干物质日积累量在盛花期—青果期达到最大,高于CK处理3.92%~11.6%。成熟期干物质在主茎+分枝+果壳的分配比例以CK处理最大,而T6处理的干物质在叶片中的分配量和分配比例均最大,籽粒中的干物质分配量以T4处理为最多,其次是T2处理,高于CK处理31.0%和26.2%(P<0.05)。与CK处理相比,不同生物有机肥处理的生物产量增加幅度达2.03%~8.79%,而胡麻的籽粒产量以T4处理为最高,T6处理次之,二者分别显著增产54.7%和43.5%。除T3和T5处理外,其他生物有机肥处理的收获指数较CK处理显著增加17.4%~43.5%。胡麻的水分利用效率表现为T4处理最大,其次为T6处理,二者分别比CK处理显著增加35.6%和30.7%。因此,金阜丰土壤调理剂处理是本试验条件下胡麻的最佳施肥方式。
  • 东北黑土氨基糖研究与展望
    陈旭, 韩晓增, 严君
    2018, 7(01): 71-78.
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    氨基糖作为土壤微生物来源物质的定量指标和重要标识物,经过微生物周而复始的生长-代谢-死亡的循环过程,不断地在土壤中积累,对评价土壤有机质转化和积累的微生物作用过程具有独特的意义和价值。本文重点阐述了氨基糖在我国东北黑土中的稳定机制、对养分管理措施和土地利用方式的响应,分析了土壤氨基糖研究技术的优缺点,建议未来应侧重结合稳定同位素示踪技术,以期为指导黑土农田质量恢复,深入认识农田黑土碳氮转化过程和调控机理提供参考。
  • 垄距和天气对玉米灌浆期开顶式气室(OTCs)增温效果的影响
    雷振锋, 郑海峰, 沈国强, 王佩将, 付尧
    2018, 7(01): 79-88.
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    气候变暖对作物生产系统影响显著,利用OTCs增温装置模拟农作物对气候变暖的响应是气候变化和农业生态领域的研究热点。作物生产系统在不同种植垄距下存在一定的水热交换差异,探明OTCs在不同垄距下的增温效果,尤其是在不同天气状况下的增温效果对分析作物生产系统响应气候变暖具有重要意义。本文在玉米灌浆期利用OTCs在黑龙江省海伦市野外田间开展了相同种植密度下垄距为55 cm、60 cm、65 cm和70 cm的模拟增温试验,利用Savitzky-Golay法和积分法定量分析了不同垄距,尤其是不同天气状况下,玉米OTCs冠层内外日温度变化特征和OTCs的增温幅度、增温时长和增温强度。研究发现,该装置能够使各垄距玉米冠层温度升高,65 cm垄距的增温时长最长,增温强度最大,升温最为明显。就增温幅度而言,55 cm垄距最大,65 cm垄距次之。不同天气状况下,晴天的增温幅度和增温强度最大,多云次之,雨天最小;但是,雨天天气下的增温时长最长。总之,不同垄距和天气状况显著影响OTCs装置的增温效果,垄距65 cm的增温效果最优,且晴天和多云天气下增温效果优于雨天。