化肥减量配施有机肥对土壤功能微生物和柠檬产量及品质的影响

为明确化肥减量配施有机肥处理非根际/根际土壤功能微生物(硝化、反硝化和溶磷微生物)对柠檬产量和品质的影响,以柠檬果实和非根际/根际土壤为研究对象,将传统果实品质测定与分子生物学技术相结合,探究化肥减量配施有机肥处理非根际/根际土壤功能微生物与柠檬产量和品质之间的相互关系.结果表明：(1)70%化肥+30%腐熟猪粪处理显著增加硝化强度和磷酸酶活性,但有效控制反硝化酶活性.(2)化肥减量配施有机肥显著降低硝化微生物和nirS和nirK基因反硝化微生物的丰度.同时,增加nosZ基因反硝化微生物和phoD基因溶磷微生物的丰度.但是,功能微生物群落结构多样性在化肥减量配施有机肥处理没有明确的规律性.(3)相较于化肥和有机肥,70%化肥+30%腐熟猪粪处理柠檬产量最高,果实品质最佳.(4)氮素及其转化的相关微生物通过柠檬内在和外观品质显著影响柠檬产量;而磷素及其转化微生物主要通过柠檬内在品质影响柠檬产量.此外,非根际土和根际土对柠檬内在品质的影响因子存在明显的分异现象.由上可知,70%化肥+30%腐熟猪粪处理显著影响土壤氮、磷功能微生物进而提升柠檬产量和品质.     

近20年江苏省气温和降水资源变化对稻麦生产的影响

利用数理统计及非线性回归模型等方法,探求江苏省近20 a气温和降水资源变化对稻麦生产的影响。结果表明:近20 a平均温度(Tavg)、最高温度(Tmax)和最低温度(Tmin)年增加趋势为0.050℃、0.056℃和0.061℃,降水量(Prec)变化不明显。在近年气候变暖下,冬小麦全生育期和营养生长期呈显著缩短趋势(p<0.05),分别年缩短0.41 d和0.70 d,而生殖生长期年显著延长0.32d(p<0.05)。冬小麦营养生长期和全生育期长短与该时段Tavg、Tmax和Tmin呈显著负相关(p<0.05)。水稻生育期长短变化不大,呈现整体向后推移趋势。2000s与1990s相比,冬小麦生育期缩短,而冬小麦和水稻播期均推迟,因此麦-稻换茬时间延长5 d,稻-麦换茬时间减少3 d。近20 a稻麦产量均呈增加趋势,稻麦周年产量每年极显著增加85.5 kg/hm²(p<0.01)。利用非线性模型分析表明,Tavg、Tmax和Tmin每增加1℃稻麦周年单产分别增产0.47%、0.10%和1.92%,主要是因为冬小麦产量增加幅度大于水稻减产幅度。为合理利用气候资源,可考虑推迟冬小麦播种,防止其冬前旺长。选育晚熟耐高温水稻品种,促进水稻生殖生长,提高产量。     

磷石膏对麦田CO2排放和小麦产量的影响及其经济环境效益分析

磷石膏是一种可以利用的磷化工废渣,本文以磷石膏为麦田温室气体减排剂,研究磷石膏对小麦生长、麦田温室气体二氧化碳(CO2)排放的影响,并分析磷石膏资源化利用的经济环境效益.结果表明,在常规施肥条件下,增施磷石膏2 100kg·hm-2能显著促进小麦生长,增产达37.71%.磷石膏对麦田CO2的减排作用在小麦生长的各个时期有所不同:施用磷石膏1 050 kg·hm-2处理,在小麦生长拔节期、抽穗期和灌浆期对麦田CO2的减排效果较为明显,相比对照分别减少8%、10%和6%;在整个小麦生长季累计减少CO2排放3%;施用磷石膏2 100 kg·hm-2处理,在小麦越冬返青期、拔节期和抽穗期,相比对照减少CO2排放11%、4%和12%,在小麦生长季累计减少CO2排放7%.磷石膏施用量较大的处理对CO2的抑制和减排效果较好.研究还表明在施用磷石膏的情况下,一定范围内,CO2的排放强度(单位鲜重CO2排放与单位产量CO2排放)与小麦穗长、鲜重和产量呈现显著负相关:即穗长越长,鲜重和产量越大,CO2的排放效率越低.在碳交易背景下,磷石膏资源化利用具有较高的经济和环境效益,主要体现在:与对照相比,投入/产出从1∶8.3变为1∶10.7,即在相同投入的情况下可提高28.92%的产出;每吨磷石膏作为麦田温室气体减排剂,可节省治理环境的费用与增产总额合计约290元.废渣磷石膏资源化利用,不仅可以减少环境污染、促进小麦生长,而且可以减少CO2排放,对发展低碳农业、生态农业以及可持续发展农业具有重要应用价值.     

秸秆还田下晚播稻茬麦适宜施氮量研究

研究了前荏水稻秸秆全量还田条件下,不同施氮水平(0、90、180、270和360 kg·hm-2)对晚播小麦土壤矿质氮积累、秸秆氮释放、氮素平衡特征和产量的影响.结果表明,基肥施用提高了越冬期0～ 30 cm土壤矿质氮量,追施氮肥提高了开花期0～15 cm土壤矿质氮量.施氮量高于180 kg· hm-2时会造成小麦成熟后土壤矿质氮量的显著增加.氮平衡分析结果表明,小麦全生育期氮素净矿化量为48 kg· hm-2;随施氮水平的增加,秸秆氮释放量、植株氮积累量、土壤矿质氮残留量和氮表观损失量均随之增加;N90、N180、N270和N360处理氮表观损失率分别为27.9％、37.6％、43.2％和47.6％;N90处理损失量以播种至越冬期最高,其余处理均以开花至成熟期最高.适量增施氮肥有利于提高籽粒产量,但施氮量若超过180 kg·hm-2,增产效果则不显著.综合考虑,水稻秸秆全量还田条件下氮肥施用量为180 kg·hm-2有利于兼顾晚播小麦生产和生态效益.     

有机无机肥长期配施对果园土壤碳库及温室气体排放的影响

有机肥的施用可以提高土壤总有机碳和活性有机碳含量,在改善土壤质量,提升土壤肥力方面有重要意义.设4个处理：不施肥（CK）、单施有机肥（M）、单施化肥（NPK）和有机无机肥配施（MNPK）,研究长期有机无机配施下土壤有机碳和其活性组分含量变化,分析不同施肥措施对温室气体排放的影响,并评估了土壤碳库管理指数的变化.结果表明,与CK处理相比,MNPK处理的土壤总有机碳（TOC）、微生物量碳（MBC）、可溶性有机碳（DOC）、易氧化有机碳（EOC）和颗粒有机碳（POC）含量分别增加了82.84%、66.30%、21.12%、93.28%和145.80%.NPK处理对土壤总有机碳和有机碳组分含量无显著差异.有机无机配施有利于提高土壤碳库活度指数（LI）、土壤碳库指数（CPI）和土壤碳库管理指数（CPMI）,LI和CPI的增加是CPMI增加的主要原因.相关分析表明土壤有机碳组分和CPMI与温室气体排放呈显著正相关关系;有机无机配施增加了CO₂累积排放量和增温潜势（GWP）,但却能够降低温室气体排放强度（GHGI）;MNPK处理产量最高,为56365 kg ·hm^-2,较CK处理（29073 kg ·hm^-2）提高了93.87%.因此,旱地苹果园有机无机肥配施,可促进有机碳的累积,稳定土壤碳库,更有利于果园的可持续发展.     

Effect of different cultivation measures on forage oat hay yield in the eastern mountain dryland of Qinghai Province北大核心CSCD

This study was designed to explore the cultivation measures for the high yield of forage oats (Avena sativa L.) in the eastern mountain dryland of Qinghai Province of China. Taking 'Jiayan No.2' oat as the research material, the effects of different sowing dates, row spacing, sowing amount, and fertilizing amount on hay yield were studied by orthogonal experiment design with four factors and three levels. Sowing date, row spacing, sowing amount, and fertilizer amount all affected the hay yield of forage oats. Among them, the sowing date had the greatest influence, reaching an extremely significant level in the 3-year experiment and 3-year average (P < 0.01), followed by fertilizing amount and row spacing (P < 0.05). The effects of sowing amount on oat hay yield were relatively small (P > 0.05). Principal component analysis showed that the sowing date contributed the most to oat hay yield, followed by sowing amount, fertilizing amount, and row spacing. According to the comprehensive score and ranking of each principal component, we found that the early sowing treatment combination was superior to the late sowing treatment combination, and the optimal treatment combination was treatment 3, with a comprehensive score of 2.533. Treatment 3 (early sowing, 20 cm row spacing, sowing amount 240 kg/hm2, and fertilizing amount of 150 kg/hm2 N2O and 300 kg/hm2 P2O5) and treatment 1 (early sowing, 10 cm row spacing, 120 kg/hm2 sowing amount, and fertilizing amount of 37.5 kg/hm2 N2O and 75 kg/hm2 P2O5) always ranked first and second, the average yield of hay in 3 years was 7 942.21 kg/hm2 and 7 321.61 kg/hm2, respectively, and there was no significant difference in hay yield after multiple tests. When forage oats were planted in the eastern mountain dryland of Qinghai Province, the optimal planting conditions were early sowing in good time (mid and early April), row spacing of 20 cm, sowing amount of 240 kg/hm2, and fertilization amount of 150 kg/hm2 N2O and 300 kg/hm2 P2O5 © 2022 Science Press. All rights reserved.     

Irrigation quotas for high water use efficiency and economic water productivity of typical crops in Shiyang River Basin北大核心CSCD

Water consumption in agricultural activities is the main water use in inland oases in Northwest China. Research on water conservation in agriculture is of great significance to alleviate the conflict between the use of agricultural and ecological water and is of great importance to local farmers’ livelihoods. This study, based on traditional irrigation practices (flood irrigation and fixed irrigation frequency) of Minqin County in Shiyang River Basion, was designed to reveal the impacts of five irrigation quotas (1 800, 1 440, 1 080, 720, and 360 m3/hm2) on crop yield, biomass, irrigation water use efficiency (IWUE), and economic water productivity (EWP) to determine the optimal irrigation for five crops and guide local irrigation practices. The results showed that: (1) Under the five irrigation quotas, IWUE of corn, with the highest of 12.27 kg/m3, was higher than the other four crops; (2) The average EWP of cotton with a 2-year-average of 8.0 yuan/m3 was higher than the other four crops. Thus, the economic output of cotton is the best under the same irrigation quota; (3) Considering the yield, IWUE, EWP, and biomass, corn was better than the other four typical crops; and (4) 1 080 m3/hm2 was the optimal irrigation quota for sunflower in local planting practices. In addition, 720 m3/hm2 was suitable for corn, pepper, wheat, and cotton as their irrigation quota. This study shows that reducing the amount of irrigation quota in the Shiyang River Basin can effectively improve local IWUE and EWP. © 2022 Authors. All rights reserved.     

秸秆连续还田配施化肥对稻-油轮作土壤碳库及作物产量的影响

依据田间连续7 a秸秆还田定位试验,探讨秸秆还田配施化肥对巢湖地区农田土壤剖面（0~20、20~50和50~80 cm）的土壤总有机碳（TOC）、可溶性有机碳（DOC）、颗粒有机碳（POC）、活性有机碳（LOC）、碳库管理指数（CPMI）和作物产量的影响.试验设置无秸秆还田+无施肥（CK）、常规施肥（F）、秸秆还田+常规施肥（SF1）和秸秆还田+80%常规施肥（SF2）这4个处理,分析不同土层土壤总有机碳和组分含量、CPMI和油菜-水稻产量的变化规律.结果表明,以CK为参考,常规施肥和秸秆还田配施化肥均提高了垂直剖面土壤总有机碳和组分的含量,且不同土层土壤总有机碳和组分的含量随土层深度增加而逐渐降低.在0~20 cm土层,与F处理相比,SF1和SF2处理显著提高TOC、DOC、POC和LOC的含量,增幅分别为：14.23%~28.97%、7.86%~27.01%、16.46%~24.24%和5.89%~6.64%（P<0.05）;在20~50 cm土层,SF1较F处理的TOC和LOC的含量显著增加9.43%和8.34%（P<0.05）,SF2较F处理的DOC和POC的含量显著增加17.51%和65.83%（P<0.05）;在50~80 cm土层,各处理间土壤总有机碳和组分的含量均无显著差异.秸秆还田配施化肥对土壤碳库管理指数影响显著,SF1较F处理显著提高0~50 cm土层的CPMI,而F处理的CPMI在50~80 cm土层最大,但各处理间均无显著差异.秸秆还田配施化肥对作物产量具有显著提升作用,且SF1处理的产量最高,SF1较F处理的水稻、油菜和周年产量分别显著增加6.19%、7.67%和6.54%（P<0.05）.总的来说,稻-油轮作模式下秸秆还田配施化肥对提高巢湖地区土壤碳库、土壤肥力和作物产量具有重要意义.     

四川冬小麦产量对气候变化的敏感性和脆弱性研究

论文以四川冬小麦种植区1981—2012年88个县的气象观测数据和冬小麦生产数据为基础,采用一元线性回归和逐步回归等方法,评价四川冬小麦产量对单个气候因子及气候变化的敏感性与脆弱性。结果显示：假设冬小麦生育期内平均气温和日较差升高1 ℃、降水量下降100 mm、辐射量下降100 MJ/m²,冬小麦的产量随之发生变化,全生育期降水量下降导致产量敏感的面积最大,占整个研究区域播种总面积的6.5%;而辐射量下降使产量脆弱的面积最大,为2.4%。从各个生育阶段来看,研究区域内冬小麦产量对播种到拔节期辐射量下降表现为敏感和脆弱的面积比例最大,分别占9.4%和7.9%。受到4种气候因子变化的综合影响,产量对冬小麦生育期内气候变化表现为敏感的面积占播种总面积的40.0%,在7个冬麦区均有分布,产量变化为-23.0%~9.5%;产量脆弱的面积占14.0%,主要分布在川西北高原大部及盆西、盆南和川西南的部分区域。     

电子受体对污泥产率的影响

本文通过2个SBR和30次分批实验研究了电子受体（O2、NO3^-）对活性污泥产率系数（真实产率YH和表观产率Yobs）的影响。分批实验采用的基质是多种多样的,所选用的接种污泥是SBR长期培养出来的。实验结果表明,在不同的电子受体（O2、NO3^-）条件下,真实产率YH具有显著的不同,缺氧YH是0.53 mgCOD/mgCOD,而好氧YH是0.68 mgCOD/mgCOD,这是由于不同电子受体需要不同的微生物种群,其细胞产率不同。不过缺、好氧的表观产率Yobs（0.33 g△MLVSS/g△COD和0.35 g△MLVSS/g△COD）的差异并不显著,这是由于好氧污泥的内源呼吸作用更强,有更多的污泥衰减。