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[期刊] 西南农业学报  [作者] 叶扬   向贵琴   闵伟   郭慧娟  
【目的】为进一步明确长期咸水灌溉下施加生物炭土壤的代谢机理,探索分析施加生物炭土壤代谢标志物的组成差异。【方法】设置淡水(FW)和咸水(SW)灌溉两种灌溉水盐度,在每个水盐度下分别施加生物炭,用FWBC和SWBC表示。采用气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC-TOF-MS)的代谢组学方法对棉田土壤代谢产物组成进行研究。【结果】淡水灌溉条件下,施加生物炭土壤含水量、电导率、pH、全碳、速效钾和速效磷的含量较未施加生物炭处理显著增加30.4%、14.3%、1.4%、22.8%、39.9%和18.7%;咸水灌溉条件下,施加生物炭土壤全碳、全氮、速效钾和速效磷的含量较未施加生物炭处理显著增加9.8%、4.8%、33.7%和48.7%,但土壤电导率显著降低14.5%。淡水灌溉条件下施加生物炭共筛选出5个具有显著差异(P<0.05)的代谢产物,全部表现为下调;咸水灌溉条件下施加生物炭共筛选出22个具有显著差异(P<0.05)的代谢产物,全部表现为上调。土壤代谢物分类主要包括脂质和类脂分子类、有机酸及其衍生物、有机氧化合物、苯环型化合物、有机杂环化合物和苯丙烷类和聚酮代谢物,其中在咸水灌溉条件下筛选到的糠酸和烟酸属于有机杂环化合物类,乳果糖和2-氨基苯酚属于有机氧化合物类,3-羟基-2-氨基苯甲酸属于苯环型化合物类。【结论】施用生物炭可以改善土壤理化性质,提高咸水灌溉土壤中代谢产物的类别和丰度,从而有效缓解长期咸水灌溉带来的危害,为干旱地区咸水资源的合理开发和利用提供一定的思路。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 杜思垚  郭晓雯  王芳霞  叶扬  杨茂琪  闵伟  
【目的】淡水资源不足是限制干旱区农业可持续发展的重要因素,咸水灌溉在缓解淡水资源短缺、维持作物生长的同时,也加剧了土壤次生盐渍化的风险,合理利用咸水资源、改善土壤性质、提高作物产量是干旱区农业可持续发展的重要目标。【方法】试验设置灌溉水盐度和有机物料两个因素,灌溉水盐度(电导率,ECw)设2个水平,为0.35 d S/m (淡水)和8.04 d S/m (咸水),分别用FW和SW表示;每个灌溉水盐度处理下分别设置对照、棉花秸秆和棉花秸秆生物炭3个处理,分别以CK、ST和BC来表示。【结果】与淡水灌溉相比,咸水灌溉增加土壤容重、含水量、盐分、总碳、全氮、速效磷含量和土壤脲酶活性,但土壤pH值、速效钾、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性、芳基硫酸酯酶活性、土壤呼吸及棉花株高、生物量、氮素吸收和产量均呈降低趋势。生物炭和秸秆施用降低土壤容重,但增加土壤pH、总有机碳、全氮、速效磷和速效钾;淡水灌溉下土壤盐分差异不显著,但咸水灌溉下土壤盐分显著降低。与CK处理相比,BC和ST处理显著增加土壤蔗糖酶活性,总体上蔗糖酶活性分别较CK处理高38.65%和35.89%;ST处理显著增加碱性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性,总体上碱性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性分别较CK处理高35.90%和65.01%;土壤脲酶活性与3种酶活性呈相反趋势,尤其是在SW条件下,BC处理和ST处理较CK分别降低20.51%和2.91%。生物炭和秸秆施用也显著提高土壤基础呼吸,BC和ST处理的土壤基础呼吸分别较CK增加24.88%和27.03%。BC处理和ST处理均显著提高棉花株高、生物量、氮素吸收和产量,总体上,生物炭和秸秆施用后的棉花产量较对照提高9.09%和5.66%。【结论】生物炭和秸秆的施用改善土壤理化条件,增加土壤养分,促进了棉花对养分的吸收,提高棉花产量。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 何静   王振华   刘健   马占利   温越  
【目的】探究膜下滴灌棉田土壤水热环境和棉花生长对灌溉水温与施氮量的响应机理,旨在确定北疆滴灌棉花合理的灌溉水温和施氮量。【方法】以新陆早42号棉花为试验材料,设置4个灌溉水温:15℃(T0)、20℃(T1)、25℃(T2)和30℃(T3);3个施氮水平:250 kg·hm~(-2)(F1)、300 kg·hm~(-2)(F2)和350 kg·hm~(-2)(F3),采用双因素完全随机试验设计。分析不同灌溉水温条件下施氮量对棉田土壤水热环境、棉花生长、产量和水氮利用效率的影响。【结果】常规灌溉水温与低氮处理降低土壤温度,抑制棉花生长,单株铃数降低并导致籽棉产量下降。适宜的灌溉水温和施氮量可以改善土壤水热环境,促进棉花生长发育,提高籽棉产量和水氮利用效率。与15℃常规灌溉水温相比,增温灌溉显著提高了土壤温度0.58—3.30℃,土壤储水量降低1.2%—7.2%,土壤呼吸速率显著提高5.7%—28.0%;随灌溉水温升高,棉花株高、叶面积指数及地上部干物质积累量先增高后降低,在灌溉水温为25℃时达最大。随施氮量增加,土壤储水量降低3.3%—6.7%,土壤呼吸速率显著提高3.6%—9.5%,棉花株高增加3.2%—4.9%,叶面积指数显著增加5.8%—11.0%,地上部干物质积累量显著增加1.2%—2.2%,均在施氮量为350 kg·hm~(-2)时达最大。水分利用效率、氮肥偏生产力及籽棉产量随灌溉水温升高均先增加后减少,随施氮量增加分别表现为增加、减少、增加的趋势。通径分析表明,土壤温度对籽棉产量直接作用最大,而施氮量通过促进棉花生长对籽棉产量间接作用最大。籽棉产量与水分利用效率均在T2F2处理达到最大值,分别为6 652.3 kg·hm~(-2)、1.17 kg·m~(-3),且T2F2处理的氮肥偏生产力(22.17 kg·kg~(-1))显著大于T2F3处理(18.80 kg·kg~(-1))。【结论】综合考虑灌溉水温与施氮量对土壤温度,土壤呼吸速率,棉花生长、产量及水氮利用效率的影响,推荐北疆棉区适宜灌溉水温为25℃,施氮量为300 kg·hm~(-2)。
[期刊] 资源科学  [作者] 蔡典雄  胡育骄  赵全胜  郑妍  武雪萍  吴会军  左余宝  王小彬  华珞  
采用海冰水(含盐量3‰)灌溉,结合4种施肥措施(无机肥、有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施和不施肥处理),研究海冰水灌溉配合农艺措施对土壤水分和盐分动态的影响。2007年-2008年结果表明:苗期和花期灌水后海冰水处理的土壤含水率均显著高于井水处理,尤其灌溉后播种前期0~40cm土层含水量差异显著;井水灌溉施加液膜处理的土壤含水率较未处理的显著提高。海冰水灌溉土壤1m土体脱盐率达40%。连续两年试验,两种灌溉水处理并配合不同农艺措施条件下均可有效淋洗土壤中盐分。2007年海冰水灌溉下,土壤调理剂与无机肥配施处理和有机肥与无机肥配施处理的小区0~40cm土壤脱盐率显著高于无机肥单施的处理...
[期刊] 华北农学报  [作者] 秦文利  刘忠宽  刘振宇  智健飞  
通过7个浓度水平的咸水灌溉盆栽试验,研究了咸水灌溉对紫花苜蓿生物学性状的影响。结果表明,随着NaCl浓度的加大,分枝期、现蕾期、初花期的株高均呈下降的趋势。随株龄的增长,紫花苜蓿对咸水灌溉的耐受力增强。在初花期,高盐分含量的咸水灌溉对紫花苜蓿茎的生长发育抑制作用显著,而低盐分含量的咸水对其也有抑制作用,但未达到显著水平(P>0.05)。过高盐分含量的咸水灌溉将增大紫花苜蓿的茎叶比,降低紫花苜蓿的品质。低盐分含量的咸水对紫花苜蓿的再生速度虽有抑制作用,但未达到显著水平(P>0.05)。
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 朱成立  刘宗潇  翟亚明  郑君玉  
以玉米为载体,取滨海农区土壤开展温室避雨盆栽试验,采用矿化度为0.2 g/L的自来水配置NaCl溶液,设置了3种(NaCl,分析纯)矿化度水平(1 g/L,3 g/L,5 g/L)和3种微咸水-淡水交替灌溉方式("咸淡淡","淡咸淡","淡淡咸"),研究灌水矿化度和微咸水-淡水交替灌溉方式对试验土壤EC及入渗的影响。结果表明:灌水矿化度对土壤EC值有显著影响,EC值随着矿化度和土层深度的增加而增加;同一土层深度、相同矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式,土壤EC值表现为"咸淡淡"<"淡咸淡"<"淡淡咸"。
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 朱成立  刘宗潇  翟亚明  郑君玉  
以玉米为载体,取滨海农区土壤开展温室避雨盆栽试验,采用矿化度为0.2 g/L的自来水配置NaCl溶液,设置了3种(NaCl,分析纯)矿化度水平(1 g/L,3 g/L,5 g/L)和3种微咸水-淡水交替灌溉方式("咸淡淡","淡咸淡","淡淡咸"),研究灌水矿化度和微咸水-淡水交替灌溉方式对试验土壤EC及入渗的影响。结果表明:灌水矿化度对土壤EC值有显著影响,EC值随着矿化度和土层深度的增加而增加;同一土层深度、相同矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式,土壤EC值表现为"咸淡淡"<"淡咸淡"<"淡淡咸"。同时土壤的累积入渗量和稳定入渗率均有随矿化度增加而增大的特性;灌水矿化度差异显著影响土壤稳定入渗率,土壤稳定入渗率随灌水矿化度增加而增大;而同一矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式处理下,土壤的稳定入渗率差异不大。本实验研究成果可为滨海农区微咸水安全利用与农业可持续发展提供科学依据。
[期刊] 资源科学  [作者] 马文军  宇振荣  
微咸水灌溉对土壤水盐动态及作物产量的影响因管理水平而异,实验站与农户管理水平间的比较研究有助于揭示专家与农户间的知识差,促进合理灌溉措施的推广。该文基于农户田间试验和农户调查,分析了农户管理水平下微咸水灌溉对土壤水盐动态及作物产量的影响;对比实验站研究结果,讨论了实验站和农户管理水平下微咸水灌溉影响的差异。结果表明:农户管理水平下,微咸水灌溉可能主要影响0~80cm土层的土壤饱和电导率;土壤盐分向下淋洗是盐分运动的主要趋势,很难形成上行运动造成土壤次生盐渍化;相对于淡水灌溉,微咸水灌溉的冬小麦相对产量为45.38%~83.33%,夏玉米相对产量为42.86%~58.57%;无论是实验站还是农户...
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 毛振强  宇振荣  马永良  
1997— 2 0 0 1年间 ,研究了微咸水灌溉条件下 ,不同深度原位土壤溶液的电导率及其微咸水灌溉对冬小麦和夏玉米产量的影响。表明 :使用微咸水灌溉 ,0~ 80cm土壤溶液的电导率迅速升高 ,2年后较淡水灌溉处理同一深度土层土壤溶液的电导率高约 5~ 10mS·cm-1。在一个生长季节内 ,5 5 0mm的降雨和 2 5 0mm的灌溉水对盐分的最大淋洗深度一般都不超过 15 0cm。灌溉农田中 ,盐渍化最严重层是亚表层 (2 0~ 6 0cm)。当 2 0~ 6 0cm土壤溶液的电导率在 8mS·cm-1以下时 ,对夏玉米的产量无显著影响 ;若电导率长期维持在 10~ 15mS·cm-1...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 张前兵  杨玲  王进  罗宏海  张亚黎  张旺锋  
【目的】探讨干旱区灌溉方式及施肥措施对棉花生长季农田土壤呼吸速率及碳平衡的影响,比较不同管理措施对棉田土壤碳汇强度的影响。【方法】设置滴灌和漫灌两种灌溉方式,在棉花生育期每种灌溉方式设有机肥(OM)、氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾化肥与有机肥配施(NPK+OM)3种施肥处理,以不施肥处理为对照(CK),采用LI-8100土壤碳通量测定仪测定农田土壤呼吸速率,利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力(NEP),分析不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤碳汇强度。【结果】不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤呼吸速率的季节变化随气温变化均呈先升高后降低的趋势,在7月中旬达到峰值,10月中...
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 韩光明  蓝家样  陈全求  张胜昔  李国荣  
中国人口众多,对基本农产品的需求也较高,相对来说可耕地面积并不充足,因而连作现象比较普遍。生物炭作为一种环境友好型土壤改良剂已被广泛用于农业障碍性土壤的改良,对农业土壤的质量产生了积极的影响。为考察施用生物炭对连作棉田土壤细菌群落结构和多样性的影响,通过16S高通量测序和生物信息学分析技术研究在不同生物炭处理(0,20,40t·hm~(-2))下,棉花连作(5,10,20,40a)土壤中细菌的群落结构多样性,并预测微生物的代谢功能。结果表明,在连作20a的棉田土壤中,20t·hm~(-2)和40t·hm~(-2)的生物炭施用量显著增加了细菌多样性。然而,与连作20a土壤相比,在连作40a棉田土壤中较高的生物炭施用量并没有显著改变细菌多样性和丰度。在代谢功能上,无论生物炭施用量和连作年限如何,最高细菌相对丰度(>0.09)为碳水化合物和氨基酸代谢,而最低细菌相对丰度(<0.01)为其他次生代谢产物的生物合成,有益于提高土壤肥力和作物生产力。因此,生物炭20t·hm~(-2)的施用量对连作40a以下棉田土壤中的细菌群落和代谢途径产生积极影响,对棉田土壤细菌群落结构、多样性和代谢功能具有重要意义。
[期刊] 华北农学报  [作者] 李志刚  刘小京  张秀梅  孙家灵  牛振  
在河北省海兴县对冬季利用苦咸水结冰灌溉盐碱地进行了大田试验。2005年冬季以试验区地下苦咸水(15 g/L),采用3种灌溉水量(90,135,180 mm)对盐碱地进行结冰灌溉,以不作处理的小区为对照(CK)。结果表明,由于冰层对土体冻融过程的抑制和冰层融化时发生水盐分离而产生的淡水对表层土壤盐分的淋洗的双重作用,次年春季处理小区0~10 cm土层土壤脱盐效果明显,3个处理的脱盐率分别为13.1%,74.0%,80.8%,180 mm灌溉水量处理效果最好;而CK小区的表层土壤表现为积盐,积盐率为39.4%。春季冰层融化后大水量处理0~100 cm土壤的含盐量也明显小于CK。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 顾美英  刘洪亮  李志强  刘晓伟  唐光木  徐万里  
【目的】研究生物炭处理对新疆连作棉田土壤养分和微生物多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】在大田覆膜滴灌栽培条件下,测定土壤养分含量,并采用常规培养法,结合Biolog微平板技术对连作棉田根际和非根际土壤可培养微生物、生理菌群数量和碳源利用进行分析,研究施用生物炭对新疆石河子垦区灰漠土和风沙土土壤养分和微生物多样性的影响。灰漠土试验分别设生物炭+常规NPK施肥(BC+CK)和常规NPK施肥(CK)两种,生物炭施用量22.5 t·hm-2;风沙土设低量生物炭+常规NPK施肥(BC1+CK)、高量生物炭+常规NPK施肥(BC2+CK)和常规NPK施肥...
[期刊] 华北农学报  [作者] 马俊永  曹彩云  郑春莲  李科江  张苍根  
为了研究小麦对不同矿化度咸水灌溉的综合反应,于2007-2008和2008-2009年度在河北省农林科学院旱作农业研究所试验站,分别采用1(CK),2,4,6,8 g/L 5个矿化度咸水对石家庄8号、衡观35、山融3号、衡观136和沧6004 5个小麦品种进行灌溉研究。结果表明,小麦的株高、生物量、叶面积和群体随灌溉水矿化度增高而降低;比叶重(叶片厚度)、叶绿素含量以及千粒重随灌溉水矿化度增高而呈现升高趋势。这一研究结果表明,可以利用适度的咸水一定程度上塑造合适的株型。灌溉水的盐分对小麦群体的影响是造成产量降低的重要原因,采用具有一定株高和分蘖成穗率强的小麦品种,适当加大播量是提高咸水灌溉小麦...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 李娟  田萍  李建设  高艳明  任慧  刘梦锦  
【目的】探究微咸水不同灌溉方式对番茄果实糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响,为微咸水合理、高效的利用提供理论参考。【方法】以番茄(Lycopersicon esculentum)‘京番301’为试材,采用沙土槽培的栽培方法,在防渗措施与灌水定额相同的条件下,共设5个处理:微咸水(EC=3.0mS/cm)直接灌溉(CK)、地下淡水灌溉(T1)、混合水灌溉(V(微咸水)∶V(地下淡水)=1∶1,T2)、微咸水与地下淡水按生育期轮灌(苗期、开花期为地下淡水处理,果实发育期微咸水处理,T3)、微咸水与地下淡水按次轮
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