小麦/玉米和蚕豆/玉米间作对土壤硝态氮累积和氮素利用效率的影响

提高氮肥利用效率,减少氮肥过量施用对环境造成的污染,是保障国家粮食生产和生态环境安全的关键.文章以甘肃河西灌区为试验地点,在0、300、450 kg·hm-2氮水平下,探讨了小麦(Triticum aestivum L.)/玉米(Zea mays L.)和蚕豆(Vicia faba L.)/玉米间作对土壤硝态氮累积和分布的影响.结果表明:随氮肥用量增加,0～60 cm土层土壤硝态氮相对累积量增加,100～200 cm土层降低.在3个氮水平下,蚕豆间作土壤硝态氮含量和累积量都低于单作.小麦间作在300 kg·hm-2氮水平下土壤硝态氮累积量都低于单作,但在0和450 kg·hm-2氮水平下,小麦收获后间作与单作近似,玉米收获后小麦间作土壤硝态氮累积量都低于单作.与小麦和蚕豆间作的玉米在300 kg·hm-2氮水平下土壤硝态氮累积量都低于单作玉米,在0和450 kg·hm-2氮水平下则表现不同.在300 kg·hm-2氮水平下,两种间作氮肥当季利用率都明显高于相应的单作,施氮量增加到450 kg·hm-2时,则表现不一样.     

晋南两熟半干旱区“粮药”(半夏)农田生态抗旱耕作模式效益研究

采用大田试验,设计冬小麦(Triticum aestivum Linn.)在春季起身后套作半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit.](小麦/半夏)、冬油菜(Brassica campestris L.)收获后复播半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit.](油菜-半夏)和春玉米(Zea mays L.)与半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit.]间作(玉米+半夏)3种耕作模式,探讨晋南两熟半干旱区适宜半夏的粮药耕作模式。结果表明:与油菜-半夏、玉米+半夏耕作模式相比,小麦/半夏耕作模式经济产量最高,生态效益最好;不同半夏品种中,西河半夏(原产地温度相对最低)产量最高,新绛半夏(原产地温度相对较高)产量最低。表明半夏适宜于从低温地区引种到高温地区栽培,可提高产量。与商洛半夏和新绛半夏相比,西河半夏分别增产19.1%和41.9%;小麦/半夏耕作模式为最佳粮药耕作模式,其半夏产量与油菜-半夏和玉米+半夏耕作模式相比,分别增产53.4%和70.8%。     

施用硫磺和ALA对碱性盐土上作物生长发育及土壤性质的影响

寻求行之有效的盐渍化土壤改良措施,对于农业可持续发展具有重要理论和实践意义.采用盆栽试验,探讨了施用硫磺和喷施ALA对碱性盐土上冬小麦(Triticum aestivum L.)和玉米(Zea mays L.)幼苗生长发育及土壤性质变化的影响.结果表明,无论施用石膏、硫磺还是喷施ALA,对于小麦生长均有明显促进作用,其中硫磺效果更为明显;施用硫磺显著提高了后一茬玉米的出苗率,同时土壤中SO42-、Ca2+、Mg2-含量显著增加,但施硫降低土壤pH的作用较为有限;而施用ALA对土壤pH和盐分均无明显影响.这表明施加硫磺可以使盐渍化土壤的性质发生明显改变;ALA的效果则必须在作物苗期生长良好的前提下,通过提高作物自身的抗盐性来实现.     

基于黄潮土长期定位试验的作物产量演变特征分析

为探讨徐淮地区黄潮土长期施肥条件下作物持续高产、稳产的途径,利用始于1980年的肥料长期定位试验,对连续32 a作物产量的演变特征、可持续性以及与土壤有机质含量的相关关系进行分析。结果表明,长期施肥条件下,受气候等因素的影响,作物产量年际间存在波动,不同处理间小麦(Triticum aestivum)和玉米(Zea mays)历年产量由高到低均表现为化肥与有机肥配施(MNPK),施N、P、K肥(NPK),施N、P肥(NP),施有机肥(M),施N肥(N)和不施肥(CK),而甘薯(Ipomoea batatas)产量年际间和处理间的变化差异较大。在小麦和玉米的施肥处理中,N处理产量最低,随施肥年限增加产量下降速度快,可持续性指数分别比CK低0.161和0.063;MNPK处理比NPK和M处理分别增产14.9%和102.3%、11.5%和24.4%,且产量变异系数低,可持续性好。玉米产量的稳定性整体上高于小麦和甘薯。平衡施肥或有机肥与无机肥配施可降低作物产量对基础地力的依赖程度。增施有机肥处理(M和MNPK)土壤有机质含量呈递增趋势,积累速度为0.31~0.37 g·kg-1·a-1,小麦和玉米轮作制下砂壤质黄潮土有机质含量的适宜平衡值约为15.0 g·kg-1。化肥配施有机肥具有培肥土壤和促使作物高产、稳产的效果。     

三峡库区主要粮食作物和土壤中重金属的相关性及富积特征分析

采用野外采样和室内分析,试验结果表明三峡库区土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Cr的变异系数小于50%,重金属的含量比较稳定。稻谷（Oryza sativa）中Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Mn、Cr,玉米（Zea mays）中Pb、Cd、Fe、Mn、Cr和小麦（Triticum aestivum）中Cu、Pb、Cd、Fe、Mn、Cr的变异系数大于50%。土壤、稻谷、玉米、小麦中大部分重金属呈偏态分布。土壤中重金属间均为正相关,且极显著正相关性明显。稻谷、玉米、小麦中重金属间有正相关,也有负相关,但正相关明显多于负相关;稻谷、玉米、小麦中Mn同其它重金属间均有显著正相关性,协同作用明显。稻谷、玉米、小麦中Pb、Cd、Cr的样本超标率较大,污染明显,并且稻谷中Cd与土壤中Cd有直线关系。     

晋南两熟半干旱区“粮药”（半夏）农田生态抗旱耕作模式效益研究

采用大田试验,设计冬小麦（Triticum aestivum Linn.）在春季起身后套作半夏[Pinellia ternata（Thunb.）Breit.]（小麦/半夏）、冬油菜（Brassica campestris L.）收获后复播半夏[Pinellia ternata（Thunb.）Breit.]（油菜-半夏）和春玉米（Zea mays L.）与半夏[Pinellia ternata（Thunb.）Breit.]间作（玉米＋半夏）3种耕作模式,探讨晋南两熟半干旱区适宜半夏的＂粮药＂耕作模式。结果表明：与油菜-半夏、玉米＋半夏耕作模式相比,小麦/半夏耕作模式经济产量最高,生态效益最好;不同半夏品种中,西河半夏（原产地温度相对最低）产量最高,新绛半夏（原产地温度相对较高）产量最低。表明半夏适宜于从低温地区引种到高温地区栽培,可提高产量。与商洛半夏和新绛半夏相比,西河半夏分别增产19.1%和41.9%;小麦/半夏耕作模式为最佳＂粮药＂耕作模式,其半夏产量与油菜-半夏和玉米＋半夏耕作模式相比,分别增产53.4%和70.8%。     

河南省不同生态区小麦-玉米两熟制农田碳足迹分析

农业碳足迹分析是衡量整个作物生产过程中碳排放的重要方法,对指导农业低碳生产具有重要意义。为了解河南省不同地区小麦(Triticum aestivum L.)-玉米(Zea mays L.)轮作周年生产过程中碳足迹来源,于2018—2019年间,在河南省豫南、豫中、豫北及豫西4个不同类型的生态区开展田间试验。每个地区分别设置示范区和农民常规区采样点,采用静态箱法-气相色谱法检测土壤中CH_4和N_2O的排放,并采用用全球增温潜势(GWP)衡量不同区域的增温效应。同时利用碳足迹分析方法定量分析粮食生产中各项碳排放源的相对贡献。结果表明,河南省农田CH_4的年吸收量为203.53—332.76 mg·m~(-2),N_2O的年吸收量为231.86—2 96.12 mg·m~(-2)。相比于常规区,豫南、豫中、豫北及豫西示范区农田的GWP降低4.79%、15.24%、5.08%和9.32%。小麦-玉米周年碳足迹表现为豫北最高为5 229.63 hm~(-2),豫南最低为3 046.52 kg·hm~(-2),其中碳足迹主要来源是灌溉电力和化肥投入,占总排放量的52.71%—74.04%,其次是土壤直接排放和机械耗油。示范区的单位产量碳足迹平均为0.21 kg·kg~(-1),常规区为0.26 kg·kg~(-1)。总体来看优化氮肥投入及合理灌溉管理是降低小麦-玉米周年生产的碳排放的重要途径,而针对不同生态区的环境特点仍需因地制宜的制定减排措施。     

施氮水平对河套灌区套作小麦-玉米土壤微生物量碳、氮的影响研究

通过田间试验研究了河套灌区套作小麦(Triticum aestivum L.)-玉米(Zea mays L.)在不同施氮水平下(小麦N0 0 kg·hm~(-2)、N1 90 kg·hm~(-2)、N2 180 kg·hm~(-2)、N3 270 kg·hm~(-2);玉米N0 0 kg·hm~(-2)、N1 135 kg·hm~(-2)、N2 270 kg·hm~(-2)、N3 405 kg·hm~(-2))土壤微生物量碳、氮的变化规律,为农业生产中定量施氮提供有益的生物参数和指标。结果表明:小麦全生育期内土壤微生物量氮、碳含量呈现出"升-降-升"趋势,抽穗期土壤微生物量氮达到最大值,灌浆期的下降幅度最大,土壤中的养分被小麦大量吸收消耗,此时微生物矿化出一部分微生物量氮以供作物吸收利用,土壤微生物量含量大幅下降。玉米土壤微生物量氮、碳含量随生育期进程推进而先增加后降低,在抽雄期出现峰值,土壤中的有效养分充足,同时,根系代谢活动旺盛,分泌物增多,使微生物代谢加快,为微生物的生长和繁殖提供了充足的营养环境。套作小麦-玉米土壤微生物量碳、氮含量均随着施氮水平的升高呈现出先增加后降低的趋势,在N2(小麦180 kg·hm~(-2)、玉米270 kg·hm~(-2))水平下,土壤微生物量碳、氮含量最高。N2处理的小麦微生物量碳较N0增加了53.7%,微生物量氮则是N0的3.29倍;N2处理的玉米微生物量碳、氮分别是N0的2.61、5.38倍。回归分析表明,土壤微生物量与施氮量之间表现为显著的二次型回归关系,适宜的氮肥施用量对微生物量碳、氮的负效应较低;根据边际分析及综合土壤微生物量碳、氮,推荐小麦最佳施肥量为165.9~187.5 kg·hm~(-2),玉米最佳施肥量为227.5~287.9 kg·hm~(-2)。     

小麦-玉米周年耕作方式与增施有机肥对夏玉米土壤有机碳库及温室气体排放的影响

合理的耕作与施肥方式对农业可持续性与减缓全球气候变化有重要意义。借助从2010年开始的大田耕作与增施有机肥长期定位试验平台,采用二因素区组设计,设置小麦深耕+玉米免耕(DT)、小麦浅耕+玉米免耕(ST)、小麦免耕+玉米免耕(NT)、小麦深耕有机肥+玉米免耕(DTF)、小麦浅耕有机肥+玉米免耕(STF)和小麦免耕有机肥+玉米免耕(NTF)6个处理,研究华北平原冬小麦(Triticum aestivum L.)-夏玉米(Zea mays L.)周年不同耕作与增施有机肥对夏玉米有机碳库、产量与温室气体排放特征的影响。结果表明:增施有机肥,0—20cm土层,成熟期土壤总有机碳、易氧化有机碳与颗粒有机碳含量表现为NTFSTFDTF;20—40 cm土层,土壤总有机碳、易氧化有机碳在STF处理表现较高,分别为14.23 g·kg~(-1)和4.04 g·kg~(-1),颗粒有机碳在DTF下表现较高,为3.50 g·kg~(-1);40—60 cm土层,STF处理的土壤总有机碳与颗粒有机碳在成熟期表现较高,分别为8.99 g·kg~(-1)和0.89 g·kg~(-1);产量在DTF处理达到最高,为12 170 kg·hm~(-2);DTF处理增加了玉米土壤N_2O、CH_4和CO_2的排放,分别比DT处理增加了69.58%、83%和26.1%,NT与NTF处理能够有效地降低温室气体排放量、综合增温潜势与温室气体排放强度,NTF处理综合增温潜势与温室气体排放强度分别比DTF处理降低63.29%和57.22%。综合考虑耕作与施肥方式对玉米有机碳库、产量和温室气体的影响,短期监测来看,采用小麦免耕增施有机肥+玉米免耕的一年两熟制能够在保持玉米较高产量的同时固定土壤碳与降低温室气体排放。     

施氮水平对小麦-玉米轮作体系氨挥发与氧化亚氮排放的影响

试验采用密闭室间歇通气法研究华北平原冬小麦（Triticum aestivum Linneaus）-夏玉米（Zea mays Linneaus）轮作体系在不同施氮水平下农田氨挥发和N2O排放。结果表明：冬小麦季和夏玉米季的氨挥发速率与N2O排放通量呈现出季节性动态变化,且随着施氮量的增加而增加,均在施肥后第2~3天出现峰值。玉米季氨挥发量和N2O排放量均高于小麦季,分别占整个轮作周期气态损失的53.5%~68.9%和54.7%~82.3%。轮作体系中氨挥发净损失量（以N计）为4.28~31.31 kg.hm-2,占施氮量的3.17%~5.80%;N2O净排放损失量（以N计）为50.95~1051.03 g.hm-2,占施氮量的比例为0.04%~0.23%。因此,施氮量是影响冬小麦-夏玉米轮作体系气态损失重要因素,且夏玉米季是控制控制气态损失的关键时期。     

不同农作制对四川紫色丘陵区地表径流氮、磷流失的影响

以小麦(Triticum aestivum)-玉米(Zea mays)轮作制为基础,通过在仁寿县建立18个径流小区监测试验,对4种不同农作制与4种施肥水平下各小区径流水样中的氮、磷含量进行了分析.探讨了四川紫色丘陵区坡耕地氮、磷流失系数及其影响因素.结果表明,氮流失总量随施氮量而增加,在增量施肥+横坡种植方式下最大,为0.326 kg·hm~(-2);氮流失总量和流失系数在优化施肥+横坡种植+秸秆覆盖+植物篱方式下最小,其流失总量为0.270kg·hm~(-2),流失系数为0.009%0磷流失总量和流失系数在不同处理方式下总体上虽较为接近,但增量施肥+横坡种植方式下磷的流失总量最大,为0.020kg·hm~(-2);而优化施肥+横坡种植+秸秆覆盖+植物篱最小,为0.015kg·hm~(-2).研究表明,优化施肥、横坡种植、秸秆覆盖和植物篱拦蓄地表径流作用明显,是遏制耕地氮、磷流失的有效途径.     

小麦/玉米间作作物根系与根际微环境的交互作用

通过根箱模拟试验和水培试验,测定小麦/玉米间作条件下根系的分布与根际养分的含量,初步探讨了间作对作物根系分泌有机酸的影响。结果表明,间作显著提高了各层土壤中小麦根的重量,同时提高了小麦、玉米的根系数量和地上部生物量,使生长前期根系大小发生较大变化,而对根系活力影响较小。间作使玉米根际土速效N含量增加,速效P、K含量降低;使小麦根际土N含量降低,P、K含量提高。小麦与玉米间作以后,根系分泌有机酸的种类明显增加;而植株体内和根系中有机酸的种类和数量却有所降低。     

小麦-蚕豆间作对根系分泌糖和氨基酸的影响

根系分泌物在植物-土壤-微生物互作中充当信号物质,其对植物根际过程影响重大。糖和氨基酸是根系分泌物中两类最主要的物质,目前有关这两类分泌物的研究颇多,但在间作系统中尚缺乏系统研究,人们对间作系统中根系碳和氨基酸的分泌特征尚不清楚。为探讨间作对根系糖和氨基酸分泌的影响,通过盆栽试验分析比较了不同生育期单作、间作小麦(Tricumaestivum L.cv.Yunmai42)、蚕豆(Vicia faba L.cv.Yundou 8363)的根系质量、根冠比、根系中糖和氨基酸的含量及其分泌速率。研究结果表明,(1)与单作小麦相比,间作提高了拔节期(98d)小麦根系总糖和蔗糖含量,分别提高75.78%和114.5%;在拔节期(98d)、孕穗期(120d)和灌浆期(142d),间作提高了根系总糖分泌速率,分别提高126.9%,34.9%和59.8%;其中,3个时期间作蔗糖分泌速率分别是单作的2.37、1.41和2.0倍。间作对蚕豆根系糖含量及糖的分泌没有影响。(2)与单作相比,在蚕豆分枝期(57d)、结荚期(120d)、籽粒膨大期(142d),间作提高了蚕豆氨基酸分泌速率,分别提高了75.9%、41.5%、39.6%;间作对小麦根系氨基酸含量及根系氨基酸分泌无影响。总之,间作种植提高了作物根系糖含量,促进了根系糖和氨基酸的分泌,但作物种类不同、生育期不同,间作对根系分泌影响并不相同。     

生草对油橄榄根际土壤丛枝菌根真菌多样性的影响

果园生草制可提高丛枝菌根真菌(AMF)侵染果树,而AMF侵染可促进果树营养吸收。为了给油橄榄园筛选菌根侵染率高的草种,探究生草对油橄榄根际土壤AMF多样性的影响,以盆栽油橄榄根系和根际土壤为研究对象,采用盆内移栽油橄榄苗,环形穴播不同牧草(白三叶、红三叶和百喜草)的方式进行了探究。结果表明:从4种间作处理的油橄榄根际土中共分离鉴定出4属19种AMF,其中无梗囊霉属(Acaulospora)和球囊霉属(Glomus)是油橄榄根际土壤AMF的优势属;近明球囊霉(Glomus claroideum)、缩球囊霉(Glomus constrictum)、孔窝无梗囊霉(Acaulospora foveata)、明球囊霉(Glomus clarum)、脆无梗囊霉(Acaulospora delicate)和稀有内养囊霉(Entrophospora infrequens)为油橄榄根际土壤AMF的优势种。不同生草处理油橄榄AMF的种类和优势种上均表现出较大差异,其中间作百喜草和红三叶处理的油橄榄AMF种类最多,生草种类对油橄榄根际土中AMF多样性产生重要影响,间作百喜草处理油橄榄根际AMF的物种多样性高于其他处理。生草促进了油橄榄根际土壤中AMF对油橄榄根的侵染,使AMF孢子密度增加。间作百喜草和白三叶处理的总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量显著高于红三叶和无草处理;间作百喜草、白三叶和红三叶处理的易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)含量均显著高于无草处理。果园生草能增加油橄榄根际土中土壤微生物量,特别是间作百喜草处理对微生物量磷以及间作白三叶和红三叶处理对微生物量氮的影响较为明显;间作百喜草对油橄榄根际AMF的增进效果好于间作白三叶、红三叶和无草种植。可见,生草提高了油橄榄根际土壤AMF多样性,且以间作白喜草效果最为显著。     

续断菊与玉米间作系统不同植物部位Cd、Pb分配特征

采用植物修复的方法对会泽铅锌矿周围受Cd、Pb污染的农用地进行修复,将超富集植物续断菊和农作物玉米在污染农用地间作种植,以减少农用地重金属含量,并获得合格的农产品。通过田间小区直接种植的方式,测定植物生物量及各器官重金属含量,研究续断菊(Sonchus asper L.Hill)与玉米(Zea mays L.)间作系统植物不同器官Cd、Pb分配特征。结果表明,(1)间作续断菊生物量相比单作增加了31.55%,间作玉米生物量相比单作增加了29.02%。(2)从拔节期到成熟期,间、单作玉米各器官Cd质量分数呈下降趋势。成熟期与拔节期相比,间作玉米根、茎、叶Cd质量分数分别降低了24.51%、29.06%、55.32%,单作玉米根、茎、叶Cd质量分数分别降低了22.05%、7.20%、45.02%。在不同时期,间作玉米根、叶Cd质量分数都低于单作玉米根、叶Cd质量分数。根部Cd质量分数在抽穗期和成熟期差异显著;叶部Cd质量分数在成熟期差异性显著;茎部Cd质量分数在抽穗期和成熟期呈现出单作大于间作,在成熟期差异显著。玉米各部位Pb质量分数呈现出先增加后下降趋势,且成熟期根、茎Pb质量分数小于拔节期,而该期叶Pb质量分数则大于拔节期。不同时期,间作玉米根、叶Pb质量分数小于单作玉米根、叶,根在抽穗期和成熟期Pb质量分数差异性显著;间作玉米籽粒Cd、Pb质量分数显著小于单作。(3)续断菊根部及地上部Cd质量分数随时间推移而呈现逐渐增加趋势,间作续断菊根部及地上部Cd质量分数分别增加16.88、15.45 mg·kg-1,单作续断菊根部及地上部Cd质量分数分别增加5.5、10.09 mg·kg-1,间作续断菊地上部Cd质量分数显著大于单作,间作根部大于单作根部,在抽穗期和成熟期出现显著差异。(4)间作、单作种植模式下土壤Cd、Pb质量分数均有下降,土壤Cd质量分数在间作模式下降25.99%,单作续断菊模式下降23.19%,单作玉米模式下降14.78%;土壤Pb质量分数在间作模式下降6.78%,单作续断菊模式下降7.53%,单作玉米模式下降7.23%。结果表明,续断菊和玉米间作促进了续断菊各部位对镉的积累量,同时抑制了玉米各部位镉的积累量。     

淮河流域南部作物生长季农业气候资源特征分析

为了提高农业气候资源利用率、降低农业生产风险、确保粮食安全,利用淮河流域南部33个站点1971—2015年逐日气象资料,采用Mann-Kendall突变检测和气候倾向率方法,分析淮河流域南部主要粮食作物生长季的农业气候资源时空分布特征。结果表明,(1)作物生长季45 a热量资源均呈北少南多,山区多于平原的空间分布,淮北北部、东部以及西部的部分地区热量资源增加相对缓慢,淮北西北部和东北部局部以及沿淮中部为显著增加区。冬小麦Triticum aestivum生长季上世纪90年代末增暖趋势更加显著,夏玉米Zea mays和一季稻Oryza sativa生长季的增暖趋势则在本世纪00年代中期达到极显著趋势。(2)初霜日呈北早南迟、平原早山区迟的分布特点,随年代有推迟趋势;终霜日的时空分布与初霜日相反,使得无霜期呈增加趋势,初终霜日在本世纪00年代中期的推迟、提前趋势更加显著。(3)作物生长季45 a降水量均呈明显的纬向分布(北少南多),气候倾向率呈微弱的增减趋势,随年代变化趋势不明显,但波动较大。冬小麦生长季降水变率除山区明显偏小外,其他差异不明显,2000年以前呈增加趋势,其后大多年份基本稳定在15%左右;夏玉米和一季稻生长季降水变率呈西部大中东部小、平原大山区小的分布特点,2005年以前呈增加趋势,其后呈下降趋势。(4)作物生长季45 a辐射资源呈北多南少、西部和山区少的分布特点,大部分站点的气候倾向率呈下降趋势,其中西部地区下降速率高于其他地区;冬小麦生长季辐射资源下降趋势不明显,年代际间变化不大;夏玉米和一季稻生长季下降趋势明显,本世纪00年代以后更加显著。     

岷江上游椒农间作模式能流、物流及价值流研究

椒农间作作为岷江上游花椒种植的主要方式,其系统内不合理的结构导致了能流和物质流效益的下降,严重制约了系统的价值转化效益。因此,优化、筛选和评价岷江上游不同椒农间作模式,促进该区域农田生态系统的良性循环,进而提高当地农户的花椒经济收益显得尤为重要。以岷江上游茂县叠溪镇椒农间作模式为研究对象,通过入户访谈和田间调查相结合的方法,分析了该地区花椒Zanthoxylum bungeanum间作辣椒Capsicum annuum(M1)、花椒间作马铃薯Solanum tuberosum(M2)、花椒间作玉米Zea mays(M3)、花椒间作杂草(M4)及花椒间空地(M5)等5种模式的能流、物质流及价值流的数量特征。结果表明,①5种间作模式的投能结构相对简单,投能利用率较低,农业生产处于中低水平。此外,需特别调整人力投能分配的比例。②该区氮磷输入较多,但钾素整体处于亏缺状态,故应适时适当补充钾素,以保持较好的耕地土壤肥力。③间作高杆和对氮磷钾需求较高的农作物经济效益较低,建议在今后间作过程中尽量避免。④利用隶属函数法对系统的能流、物流及价值流进行了综合评价,其结果排序为M4(0.701)>M1(0.536)>M3(0.387)>M2(0.347)>M5(0.215)。以上表明,人为干扰是影响该区椒农间作系统结构与功能的重要因素,M1模式为较优模式,但仍需注重其生态系统稳定性的提高与维持。     

煤矸石绿化基质对白三叶草生长及其抵御重金属污染的影响

煤矸石是煤炭生产过程中产生的主要固体废弃物,因其利用率低、长期大量堆积,对周围环境造成严重污染.探究以煤矸石为主要材料的优质的绿化基质对于实现煤矸石的资源化利用将具有重要意义.采用盆栽试验和淋溶试验,将一定量煤矸石混合不同比例的土壤、聚丙烯酰胺(PAM)、粉煤灰和玉米秸秆组成基质,各因素设置3水平,选用L9(3~4)正交表安排试验,并撒播白三叶草进行温室栽培.结果显示:土壤添加600 g时对白三叶草生长状况影响极显著(P0.01),但会增加铬(Cr)元素的富集和淋溶;PAM添加120 mg/kg可显著增加白三叶草的株高和生物量(P0.01),并对Cr、砷(As)元素产生明显的吸附作用;粉煤灰添加75 g时能显著地促进白三叶草的出苗及生长(P0.05),但添加150 g时会对Cr、As元素的富集与淋溶有明显的促进作用;玉米秸秆添加量为25 g时对白三叶草的出苗率、株高、生物量均产生促进作用(P0.05),但对Cr、As元素的富集与淋溶基本无影响.淋溶试验检验发现上述配比基质的Cr、As元素淋溶均低于国家标准.综上,最适宜白三叶草生长且抵御重金属Cr、As污染、可用于生产的基质配比为600 g土壤与煤矸石混合,并添加120 mg/kg PAM、75 g粉煤灰与25 g玉米秸秆.     

Zn2+污染与小麦特征光谱相关关系研究

水培条件下研究了Zn2 胁迫对小麦(Triticum aestivum)体内Zn2 含量、叶绿素含量及可见近红外特征光谱的影响,并对3者相关关系进行了分析。结果表明,随着溶液Zn2 浓度的升高,小麦体内Zn2 含量逐渐增加,叶绿素含量降低,叶片光谱反射率在可见光区增加,红边“蓝移”(向短波方向飘移)强度逐渐增加,且相关性均较显著;同时,Zn2 胁迫使小麦叶片光谱在近红外波段降低,但Zn2 胁迫程度与反射率降低幅度相关性不明显。     

北京典型灌区表层土壤与农产品酚类含量及人体健康风险评估

土壤是酚类存在的重要介质之一,土壤中残留的酚类能向作物迁移,直接关系农产品生产安全。北京市东南郊典型灌区是北京地区主要农业生产基地之一,为明确该典型灌区农产品和表层土壤酚类(壬基酚NP、辛基酚OP和双酚A-BPA)含量水平和人体健康风险,2015年利用气相色谱-质谱仪检测了该灌区20个表层土壤样品和28个作物样品中12种酚类含量,包括OP、NP1、NP2、NP3、NP4、NP5、NP6、NP7、NP8、NP9、NP10和BPA。结果显示,灌区表层土壤NP、BPA和OP质量分数分别为32.54～295.08、7.19～48.79和0.47～1.43μg·kg~(-1),采集的土壤中NP含量均未超过丹麦安全与毒理研究所提出的土壤壬基酚的限值标准(25 mg·kg~(-1))。冬小麦(Triticum aestivum L.)籽粒NP质量分数为202.19～446.16μg·kg~(-1),OP和BPA质量分数分别为3.40～25.33μg·kg~(-1)和1.36～33.27μg·kg~(-1)。夏玉米(Zea mays L.)籽粒BPA、NP和OP质量分数分别为165.59～543.67、140.39～406.47和0.77～10.83μg·kg~(-1)。果蔬OP、BPA和NP质量分数分别为11.39～204.53、93.42～893.86和220.33～392.07μg·kg~(-1),农产品BPA和NP含量均低于欧盟和丹麦安全与毒理研究所提出的相应含量限值。成人和儿童酚类非致癌指数分别为4.77×10~(-2)和1.02×10~(-1),均低于USEPA规定相应标准参考值(1.0)。总体上,北京东南郊典型灌区土壤和农产品酚类含量处于安全级别,人体健康风险也处于较低的水平。