不同作物轮作对连作高粱生长及其根际土壤环境的影响

以高粱连作5年为对照(CK),研究了高粱连作3年轮作苜蓿(T₁)和葱(T₂),对下茬高粱生长、根际土壤微生物及土壤酶活性的影响.结果表明:与CK相比,轮作改善了高粱地上部的生长;T₁增产16.5%,效果明显.轮作也促进了高粱根系的生长,T₁和T₂处理的高粱总根长是CK的1.3和1.4倍,根总表面积是CK的1.6和1.5倍,根体积是CK的2.2和1.6倍,根系生物量是CK的2.0和1.3倍,T₁促进了根系在10 cm以下土层中的分布.借助Biolog法对穗花期根际土壤微生物群落功能多样性分析表明,T₁和T₂处理根际土壤微生物活性显著高于CK,且Shannon多样性指数分别是CK的1.2和1.1倍;轮作提高了根际土壤蔗糖酶活性.综上,轮作苜蓿比轮作葱更能改善高粱根际土壤环境,提高土壤微生物活性和酶活性,控制高粱连作障碍,提高高粱产量.     

不同灌溉方式下秸秆还田对设施土壤碳、氮及蔬菜产量的影响

针对设施土壤C/N 比失调, 蔬菜产量下降的问题, 采用裂区设计大田试验, 研究了秸秆还田(S1)在水肥一体化 (FG)和膜下沟灌(FP)两种灌溉方式对设施土壤碳、氮及蔬菜产量的影响。结果表明, 在水肥一体化 (FG)灌溉方式下的秸秆腐解率相比膜下沟灌(FP)高出10.7 个百分点。在两种灌溉方式下, 秸秆还田均增加了0-20 cm、20-40 cm土壤有机质含量, FG 灌溉方式下分别增加了14.8%和12.4%; FP 灌溉方式下分别增加了12.4%和2.9%。秸秆还田与FP灌溉方式结合, 增加了0-200 cm 土壤剖面硝态氮淋洗的风险。秸秆还田均降低了0-20 cm 和20-40 cm 层次土壤的pH, FG 灌溉方式下分别降低了0.17 和0.10 个单位; FP 灌溉方式下均降低了0.02 个单位。无论是灌溉方式、秸秆还田还是两者的交互作用, 均极显著提高了黄瓜产量, 其中水肥一体化灌溉方式结合秸秆还田的效果最好。     

山西曲沃设施蔬菜施肥现状及土壤氮磷累积与分配特征

在山西省南部调查了种植年限为1、7、10、13、16年的越冬长茬设施蔬菜生产施肥现状,研究了不同种植年限设施蔬菜土壤剖面硝态氮、Olsen-P和CaCl2-P的分配特征和规律,为控制设施蔬菜生产对农业面源污染的影响提供参考。结果表明：不同种植年限设施养分投入差异较大,新建设施氮、磷和钾投入量高达6088.3、2705.4和3287.2 kg·hm-2,随后养分投入量明显降低N、P和K的养分投入水平在1591.1—2943、619.4—1195.6和877.5—2026.3 kg·hm-2,80%的氮和90%磷在移栽前投入。过量养分投入和施肥与作物需肥不耦合增加了NO3--N在土壤剖面的迁移,种植1年200 cm土壤剖面的NO3--N通体大于30.00 mg·kg-1,随种植年限增加NO-3-N向下移动明显,种植16年0—60 cm NO3--N含量达110—203 mg·kg-1,土层180—200 cm接近60 mg·kg-1;设施土壤0—20 cm的 Olsen-P和CaCl2-P累积明显,种植1年分别达138.0 和2.7 mg·kg-1,而后累积至300 mg·kg-1和7.6 mg·kg-1左右,随种植年限增加Olsen-P和CaCl2-P在土壤剖面明显下移。该区域土壤Olsen-P与CaCl2-P的突变点为46.70 mg·kg-1,土壤NO3--N含量与EC值显著正相关（r= 0.624, P<0.01）,CaCl2-P/Olsen-P与有机质含量表现出显著的正相关（r=0.317,P<0.05）。这表明EC值能够较好地表征NO3--N污染状况,由于CaCl2-P为易淋洗磷,故土壤Olsen-P含量>46.70 mg·kg-1时易出现磷的淋洗,土壤有机质提升增加了磷淋洗的风险。     

采煤沉陷区复垦前后农业生态系统能值变化特征分析

采用能值理论分析方法,比较采煤沉陷区复垦前后农业生态系统能值投入和输出,结果显示,复垦后的能值总投入是复垦前的2.7倍,能值总输出是复垦前的3.1倍,能值投入率是复垦前的7.4倍,说明复垦后的农、业生态系统经济发展水平有所提高;人均能值用量是复垦前的2.7倍,表明复垦后人民的生活水平得到改善;由于复垦后农业产业结构的多元化,各产业结构正处于发展中阶段,因此,净能值产出率由复垦前的0.28降低到复垦后的0.14,但环境负荷率由复垦前的0.5上升到复垦后的3.7,系统稳定性指数由复垦前的0.10上升到复垦后的0.36,从而说明,复垦后的农业生态系统相对复垦前循环利用率和持续发展程度较高。