【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。

以东台杨树人工林为研究对象,开展野外试验,设置了4个水平生物炭处理:低施用量(40 t·hm~(-2))、中施用量(80 t·hm~(-2))、高施用量(120 t·hm~(-2))及对照(0 t·hm~(-2)),对土壤蛋白酶、脲酶和蔗糖酶的活性进行一年的动态测定;同时测定了土壤理化指标,以分析土壤酶活性的变化及与理化性质间的相关性.结果表明:施用生物炭可以提高土壤pH值、全碳、有机碳及NH~+_4含量,降低土壤容重和含水率;中、高生物炭施用量提高了土壤全氮、NO~-_3含量,低施用量则反之.3个水平的施用量都降低了土壤蛋白酶和脲酶的活性;低施用量下蔗糖酶的活性降低,但是中、高施用量下蔗糖酶的活性升高.总体来说,施用生物炭会降低土壤酶指标,并且随着施用量的升高,土壤酶指数逐渐降低.

【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。

为探讨连续施用生物炭及生物炭不同用量对土壤肥力及氮肥利用率的影响,在沈阳农业大学后山棕壤新型肥料试验基地(始建于2013年)布置生物炭用量定位试验,设置4个生物炭用量梯度0,1.5,3,6 t·hm-2,研究不同用量生物炭对棕壤理化性质、玉米产量及氮肥利用率的影响。结果表明:生物炭对玉米苗期土壤含水量的影响不大,随着生育期的推进,逐渐表现出其保水性能;添加生物炭可以降低土壤容重,不同用量生物炭处理的土壤容重较NPK处理平均降低了6.04%,且容重随施炭量的增加而降低;施用生物炭可以提高土壤pH值、有机质和

【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...

【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)。

目的南疆塔里木盆地是生态环境极其脆弱的极端干旱内陆河流域,是中国主要优质棉生产基地,覆膜及滴灌等节水灌溉技术的发展缓解了棉花生育期水资源短缺矛盾,但冬春灌定额较高。探索膜下滴灌棉田不同地表覆盖模式和冬灌定额对春季休闲期土壤入渗特性的影响,为合理确定春灌定额和提高灌水效率提供依据。方法利用双环定水头土壤入渗仪进行土壤入渗试验,设计灌溉方式为冬灌定额200 mm和免冬灌两种;地表覆盖方式分为裸地(冬灌前拔掉棉秆、揭去残膜)、留秆(冬灌时棉秆不拔除,棉秆及残膜留在地里)和玉米秸秆覆盖(冬灌后在留秆棉田覆盖长度5—10 cm、厚度5 cm的玉米秸秆)3种,合计6个处理。比较各处理土壤入渗特性、模型模拟...

盐生植物是资源化利用盐碱地和地下咸水的有效工具，对干旱半干旱区重度盐渍生境的植被建设和生态恢复有重要意义。本研究以盐地碱蓬(Suaeda salsa)为研究对象，开展为期1年的咸水滴灌定位试验，共设5个灌溉梯度(CK、10、20、30、40 g·L~(-1))，研究咸水滴灌下盐地碱蓬的生长规律。结果表明：盐地碱蓬的耐盐性随生育期进程逐渐增强。盐地碱蓬在萌发期和幼苗生长阶段对盐最为敏感，可以选择成苗率作为评价盐地碱蓬耐盐性的指标。花蕾期-结实期是盐地碱蓬干物质累积的主要时期，在这一时期前增加水肥投入可保证植株地上部的长势和产量，从而提升土壤改良效果。盐地碱蓬具有较强的耐盐性，可用于干旱半干旱地区重度盐碱荒地的植被重建和景观建设。

【目的】为了解不同磷肥施用量对棉田土壤理化性质及其细菌群落结构的影响，以连续6年不同磷添加的田间定位试验为背景，探讨土壤细菌群落与其理化性质的关系。【方法】试验共设5个处理：0kg/hm~(2)(P0)、75kg/hm~(2)(P1)、150kg/hm~(2)(P2)、300kg/hm~(2)(P3)和450kg/hm~(2)(P4)。测定花铃期棉田土壤含水率、温度、容重、pH、电导率以及有机质等理化指标，运用高通量测序技术分析不同施磷水平0～20cm土层细菌多样性及其结构组成。【结果】施磷可以降低pH和电导率含量，而对土壤容重和含水量均无较大影响；不同施磷水平对土壤有机质含量和温度均产生显著影响，且在P2时达到最高。细菌群落结构中，2个优势菌门为变形菌门和放线菌门，3个优势菌纲为γ-变形菌纲、α-变形菌纲和β-变形菌纲，2个优势菌目为假单胞菌目和根瘤菌目，2个优势菌科为假单胞菌科和慢生根瘤菌科，4个优势菌属为中华根瘤菌属、慢生根瘤菌属、链霉菌属和糖多孢菌属。P2处理的OTU数和Chao1 指数分别为 4702 和 6217.79，均属最高。说明磷添加可以增加土壤细菌群落的丰富度和多样性。具有溶磷作用的 3个门（放线菌门、变形菌门和浮霉菌门）和 2个属（慢生根瘤菌属和链霉菌属）相对丰度随磷肥施入而显著升高。RDA分析结果表明，土壤pH、电导率、有机质和容重与放线菌门呈显著正相关，与变形菌门呈负相关。【结论】与不施用磷肥相比，施用磷肥可显著提高土壤温度、有机质和细菌优势菌群（浮霉菌门、β-变形菌纲、慢生根瘤菌属和链霉菌属）相对丰度，降低土壤pH和电导率。其中，P2处理的土壤温度、有机质和α多样性明显提高，电导率显著下降，能够有效改善土壤生态环境，进而提高土壤肥力。

【目的】针对温室土壤磷素积累的问题,定位研究滴灌条件下施用鸡粪和磷肥对土壤磷素积累的影响。【方法】以中国华北平原日光温室为研究对象,采用滴灌方式灌溉,设置不施肥(CK)、单施磷肥(P1)、单施鸡粪(OM)、鸡粪和减量磷肥配合施用(OM+P1)、鸡粪和习惯量磷肥配合施用(OM+P2)共5个处理,研究不同施肥方式对黄瓜土壤无机磷各形态的转化积累、不同生育时期在土壤垂直剖面的运移分布及其有效性的影响。【结果】鸡粪和磷肥配施显著增加了土壤中的全磷、有效磷(Olsen-P)及无机磷的积累和残留。在0—20 cm土层中,全磷含量随着黄瓜生育时期的推进呈下降趋势,苗期最高,产瓜末期最低。不同施肥处理下,土壤全磷含量明显不同,各生育时期顺序均为OM+P2处理>OM+P1处理>P1处理>OM处理>CK处理;土壤剖面各层次有效磷含量差异很大,苗期0—20 cm土层有效磷含量范围为44.43—86.08 mg·kg-1,20—40 cm土层含量范围为6.51—10.05 mg·kg-1,40 cm以下土层黄瓜各个生育时期有效磷含量差异很小。在温室滴灌条件下水分对磷的运移影响较小,土壤有效磷主要集中在0—20 cm土层,各生育时期0—20 cm土层有效磷占土壤剖面0—100 cm土层有效磷的68.76%—87.78%。与CK相比,其他施肥处理均提高了有效磷占全磷的比重,提高范围为1.23%—2.47%。0—20 cm土层中不同形态无机磷的含量为Ca10-P>Ca8-P>O-P>Ca2-P>Al-P>Fe-P,其中,Ca-P所占比例最大,为79.55%—83.35%。随着磷肥用量增加,磷的积累量也增加,Ca8-P、Ca2-P、Al-P、Fe-P和Ca10-P含量均比不施磷的处理显著提高,以Ca8-P增加最多,其次是Ca2-P、Al-P和Fe-P;磷肥施入土壤后很快会经由Ca2-P转化为Ca8-P,而以缓效态累积在土壤中,各形态无机磷中以Ca8-P积累最多,Al-P和Fe-P也有一定量的积累。【结论】传统过量施肥造成磷素以Ca8-P、Al-P和Fe-P等形态残留于土壤中,造成了土壤磷素的积累和磷肥的浪费。在30 000 kg·hm-2鸡粪的基础上增施磷肥并无显著增产效应,却显著增加了土壤磷素的残留积累量。如果只施鸡粪,用量不宜超过30 000kg·hm-2;如果配施无机磷肥,则鸡粪减量,且无机磷肥在300 kg·hm-2的基础上减量,具体施肥量及配施比例有待进一步研究探讨。

【目的】探讨麦秸秆还田对水稻土壤理化性质和酶活性的影响及其相互关系。【方法】粳稻扬粳9538种植于大田,进行了麦秸还田与不还田、实地氮肥管理(SSNM)和农民习惯施肥法(FFP)等处理,观察了秸秆还田后水稻不同生长阶段的土壤pH值、有机酸含量、呼吸速率、土壤酶活性及土壤离子的变化动态。【结果】秸秆的腐解高峰在水稻生长的第1个月,土壤中有机酸含量在分蘖中期及穗分化期明显上升;土壤脲酶及过氧化氢酶活性表现为先升后降,而碱性磷酸酶活性则表现为双峰曲线的变化规律。秸秆还田后土壤pH值明显降低,有机酸含量增加,并且两者之间呈极显著的负相关关系,土壤中脲酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性增强,土壤全磷、可溶性...

【目的】针对云南高原酸性红壤区的研究与应用基础薄弱，特别是针对三七连作土壤改良方面的研究与应用相对较少的情况，本研究以连作5年三七种植地为对象，研究生物炭对土壤理化性质、酶活性、细菌群落结构与三七幼苗存活率的影响，为三七连作地土壤改良与连作障碍消减提供试验依据。【方法】三七连作地生物炭施用量为1 kg/m~(2)，以不施炭为对照(CK)，共17组同地对照试验。对各试验小区土壤理化性质与酶活性进行了测定，利用高通量测序技术分析了细菌群落结构，并调查了三七幼苗存活率。【结果】施加生物炭后，三七连作土壤pH与有机质、铵态氮、有效磷含量显著提高(P0.05)；此外，土壤多酚氧化酶、脲酶的活性显著提高(P0.05)。与对照相比较，施用1 kg/m~(2)的稻壳炭使土壤pH均值提高了1.23，有效磷、铵态氮与有机质含量均值分别提高了29.31 mg/kg、2.35 mg/kg与0.98%，脲酶与多酚氧化酶活性分别提高了0.09 mg/g和2.24 mg/g；高通量测序与生信分析表明，试验组与对照组微生物群落具有明显的分化特征，三七连作土壤细菌的优势菌群为Bacteroidetes，Proteobacteria和Firmicutes，在试验组中占比分别为29.97%、28.26%与19.97%，而在对照组中占比分别为31.61%、25.26%与20.16%。试验组三七幼苗存活率平均达62.46%，而对照组三七零星出苗后全部死亡。【结论】施加生物炭可有效改良三七连作土壤，对其连作障碍问题起到一定的消减作用。本研究为三七种植土壤改良与连作障碍消减提供了试验依据。

2015—2017年,通过田间定位试验,在等量氮、磷、钾施用水平下,研究不同用量(0、900、1 200、1 500kg/hm2)钢渣对大豆产量及其构成,土壤的容重、总孔隙度、pH、CEC、碱解氮、有效磷、速效钾、有效硅和重金属含量的影响。结果表明:与常规施肥相比,增施钢渣有利于提高大豆产量,3年产量平均增长7.89%,且钢渣用量1 200 kg/hm2的处理的增产效果最好;显著提高红壤旱地土壤总孔隙度、pH、CEC和碱解氮、有效磷、速效钾、有效硅含量;土壤和大豆籽粒中重金属Hg、Pb、Cr、Cd、As含量均未超出土壤环境质量标准(GB 15618—1995)和国家食品卫生标准(GB 2762—2012)。

通过盆栽试验研究了不同比例城市污泥堆肥对土壤理化性质及白三叶生长的影响。结果表明:施加城市污泥堆肥土壤的pH值相对稳定,比不施肥土壤的变化小,城市污泥堆肥有一定的缓冲作用;施肥土壤的有机质含量比不施肥增加了76.69%～204.80%,施肥土壤的总磷含量比不施肥土壤略有升高,施肥质量分数分别为5%、10%、15%和20%时,土壤中无机氮含量分别是不施肥土壤中的5.6、10.0、5.1和4.5倍,施肥质量分数为10%时,无机氮含量最大,表明城市污泥堆肥土地利用可以提高土壤养分含量;种植白三叶的土壤中施加污泥堆肥后,白三叶地上部分及根的干质量比不施肥分别增加了82.42%～229.95%和10.2...

采用模拟土柱方法,研究了含氯肥料施入盐渍化土壤后Cl-的淋溶及残留特点,并通过田间试验研究了不同程度盐渍化土壤施用硫酸钾和氯化钾后对棉花产量及对土壤盐分、Cl-残留的影响。模拟试验结果表明,施入土壤中的Cl-很容易被淋洗掉,在不考虑返盐的情况下,每年正常降雨量能够将40 cm土层中氯离子淋洗掉的数量可高达施肥带入量的24~74.7倍。田间试验结果表明,在速效钾含量332 mg/kg的土壤上,棉花施用2种钾肥均未表现出明显的增产效果,而在速效钾含量189.5 mg/kg的土壤上,棉花施用2种钾肥增产效果都显著。在轻度盐渍化土壤上,施用硫酸钾和氯化钾的产量差异不显著,但在中度以上盐渍化土壤上,硫酸...