摘要：砾石覆盖在改变旱区水文循环和物质转化方面有着至关重要的作用。然而,长期连作给砂田土壤质量及土地生产力带来危机和不确定性。以连作砂田为研究对象,归纳总结了连作年限对砂层质地结构、土壤物理结构、土壤水盐热效应、土壤养分状况、土壤酶活性、土壤微生物特性、作物生长发育以及产量品质的影响效应和可能机制,发现砂田土壤生态环境和土地生产力在人类活动及自然侵蚀的扰动和破坏下整体呈现退化态势,但对不同覆盖条件、施肥水平和种植结构等农田管理措施的响应过程表现出差异性。继而,基于土壤质量和土地生产力的协同和互作效应深入揭示了砂田性能逐年退化机理,并简述了生物、农业及工程调控措施在砂田退化阻控和修复方面的应用进展。在此基础上,提出了砂田退化进程中急需解决的关键科学问题和未来发展方向,主要包括土壤质量演变的基本过程及其发生机制、“砾石-土壤-微生物-植物”系统的叠加和互作效应及其分子机理、土壤改良与生物防治措施的定量化及其调控机制三个方面。在气候变化、植被演替和土地退化背景下,废弃风化砾石的劣化增肥机制及其环境效应将是今后研究的重点。

摘要：针对目前花生连作导致花生减产的问题,设计研制了土层置换式深翻犁。重点对土层置换式深翻犁的翻转机构进行机械设计和运动分析,对犁体曲面进行了理论分析和受力分析。为验证土层置换式深翻犁的作业性能,以犁铧安装角、耕宽、作业速度为试验因素,以耕深变异系数、植被残茬覆盖率和翻垡率为性能评价指标,进行三因素二次旋转正交组合田间预试验,得到各因素的响应曲面模型,分析了各因素对性能的影响,并以耕深变异系数最低、植被残茬覆盖率最高和翻垡率最高为目标对各因素进行优化。最优结果为:犁铧安装角为25.58°、耕宽为526.01mm、作业速度为5.82 km/h时,耕深变异系数为3.35%、植被残差覆盖率为93.95%、翻垡率为94.39%。以最优结果为基础,对作业速度设置5个梯度进行田间验证试验。验证试验结果表明,当土层置换式深翻犁以最优犁铧安装角、耕宽作业时,各个速度梯度下耕深变异系数均小于4%、残茬覆盖率均大于90%、翻垡率均大于90%,满足翻转犁作业质量要求。连续两年应用土层置换式深翻犁对连作花生地进行增产效果试验,试验结果表明,2022年花生产量比对照组增产21.2%,2023年增产16.9%,增产效果显著。本研究可为连作花生大面积单产提升提供技术支持。

摘要：以连作1~7茬设施豇豆为试验材料,采用完全随机设计方法,研究了连作设施豇豆的生理指标、产量指标及土壤的生理生化指标,以期为克服设施豇豆连作障碍提供参考依据。结果表明:随着设施豇豆连作次数的增多,设施豇豆的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等生理指标影响不大,连作差异不显著。但是重茬3次之后,土壤养分及豇豆的株高、豆荚长度、单荚质量等产量性状指标均受到显著影响,呈现出明显下降的趋势。此外,豇豆在苗期及营养生长阶段需要吸收氮、磷、钾及有机质等大量营养素,开花结荚期是氮和钾的需求高峰期,因此设施豇豆抗重茬栽培苗期和营养生长阶段需要增施有机肥和无机平衡肥,幼苗期还需要适当增施抗逆性功能肥料;豇豆对磷的需求量相对较少,但缺磷将严重影响豇豆产量;因此,抗重茬豇豆生殖生长阶段可以增施含磷叶面肥以克服连作障碍。

摘要：采用随机区组试验设计,研究了不同处理对连作土壤及西瓜生长、产量和品质的影响,试验设置嫁接(T1)、棉隆消毒(T2)、土壤灌水(T3)、威百亩消毒(T4)处理和CK(自根苗,不进行土壤处理)。结果表明,嫁接和土壤灌水处理西瓜产量较对照显著提高126.32%、20.68%;嫁接西瓜果实中心、边部可溶性固形物含量较对照分别显著提高0.8、0.5个百分点,土壤灌水处理西瓜果实中心、边部可溶性固形物含量较对照分别显著提高0.6、0.4个百分点;棉隆处理对果实品质改善效果最好,中心可溶性固形物含量较对照显著增加1.1个百分点。灌水处理土壤EC值较对照显著降低79.27%,pH值较对照显著增加4.40%;且西瓜种植结束后,土壤EC值显著低于其他处理和对照,pH值显著高于其他处理和CK。综上所述,嫁接(T1)、土壤灌水(T3)处理对西瓜连作障碍缓解效果较好,且土壤灌水处理能够有效改良土壤次生盐渍化,具有较大的推广应用价值。

摘要：采用盆栽试验,以日光温室番茄(Solanum lycopersicum)为研究对象,分别用种植过日光温室番茄的健康土壤、未种植过任何蔬菜作物的棚外土壤、日光温室番茄19年长期连作障碍土壤外施不同剂量石灰氮(每桶0、4.5、9.0、18.0g)对设施番茄进行种植。结果表明,在长期连作土壤中施入石灰氮处理后,番茄植株的长势得到明显改善,与棚外土和0g处理相比,外施9.0g和18.0g处理的株高、茎粗、全株干重等均显著增加,外施9.0g处理的植株叶片脯氨酸和丙二醛含量与0g处理相比显著降低,叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶等酶活性和单株产量显著增加;外施9.0g处理的果实糖酸比、维生素C和可溶性蛋白含量显著高于棚外土和0g处理。综合考虑,在试验条件下,每桶外施9.0g石灰氮对设施番茄连作障碍的改良效果最为理想。

摘要：采用设施内盆栽试验,探索蚓粪对番茄连作土壤真菌群落结构的调节效果。试验设计4个处理:蚓粪+化肥(EM)、鸡粪+化肥(CM)、化肥(CF)、不施肥(CK)。结果表明:(1)施加有机肥可显著升高连作土壤p H值,CM处理和EM处理分别升高至6.80和6.84,比CK升高了0.34和0.38,比CF降低了0.37和0.41;与其他3个处理相比,EM处理显著增加了土壤有机质、全碳和全氮,有机质比CM、CF和CK分别提高了2.41%、7.86%、9.60%,全碳分别提高了5.09%、7.67%、7.13%,全氮分别提高了7.14%、21.43%、18.57%。(2)施入蚯蚓粪后显著降低了真菌门级优势菌相对丰度,如担子菌门(Basidiomycota)比对照降低约18%,比化肥处理降低约14%,比鸡粪处理略有降低。(3)冗余分析结果表明,p H值对不同处理真菌群落结构影响最大,其次是全氮、有机质、碳氮比、碱解氮、速效钾、全碳和电导率,而含水量与速效磷对真菌群落结构无显著影响。因此,通过蚓粪处理番茄连作土壤可提高养分含量,显著降低优势真菌相对丰度,从而缓解了番茄连作障碍。

摘要：为探讨灌水量对厌氧土壤消毒(Anaerobic Soil Disinfestation,ASD)处理番茄连作土壤效果的影响,以蚌埠市郊钱李村连作3年的大棚番茄连作土壤为研究对象,以稻草为有机物料,设计4个处理方案,结果表明,不同灌水量ASD处理均可显著提高酸性土壤pH(P<0.05),增加土壤TOC和速效K含量,降低土壤EC值和NO-3含量,增加土壤细菌数量;低水分(80%饱和水)ASD处理对尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum(***)具有显著抑制作用,但淹水处理对尖孢镰刀菌不具抑制作用。可见,低水分(80%饱和水)ASD处理即可显著消除酸性土壤pH(P<0.05)、降低土壤EC值和NO-3含量(P<0.05)等理化障碍因子;显著提高土壤TOC、速效K含量(P<0.05)等肥力因子;显著降低***数量(P<0.05)。

摘要：为探究日光温室黄瓜长期连作条件下土壤的中量和微量元素含量的变化规律,采用品种、栽培方式、水肥管理、植株管理、环境管理和病虫害防治均一致的管理模式,在同一个日光温室获得了黄瓜2~26茬的连作土壤,并研究其中量和微量元素的变化。结果表明:随着连作茬次的增加,土壤中交换性钙、交换性镁以及交换性钙占全钙的百分比整体表现出降低的趋势,与第2茬相比,第26茬分别降低了8.5%、25.8%和53.2%;而土壤全钙则整体呈先升高后降低再升高的变化趋势,与第2茬相比,第26茬升高了95.9%,土壤全镁和交换性镁占全镁的百分比与第2茬无显著性差异;土壤有效铜、有效锌和有效钼出现了一定程度的富集,与第2茬相比,第26茬分别增加了33.9%、87.3%和221.7%;土壤有效铁、有效锰和有效硼含量随着连作茬次的增加呈现波动性变化,且第26茬与第2茬无显著性差异。总体而言,日光温室黄瓜连作土壤各中量和微量元素的综合水平在2~8茬逐渐增加,而后出现每6个茬次为1个周期的先升高后降低的变化趋势。

摘要：【目的】为了缓解广藿香Pogostemon cablin连作引起的减产减质的情况,探究EM菌在广藿香连作中的应用潜力。【方法】设计5个处理组(EM菌以体积分数计):园土(对照土)、重茬土、重茬土+0.1%EM菌活性液、重茬土+0.8%EM菌活性液以及重茬土+1.6%EM菌活性液,并采用盆栽试验探究重茬土中添加EM菌对广藿香扦插苗生长特性以及根际微生态的影响。【结果】在培养基质中添加EM菌活性液的处理组较单一重茬土的根长、株高、鲜质量、根系活力以及叶绿素含量均显著升高,且土壤细菌和放线菌数量增加,土壤真菌数量减少,土壤脲酶、蔗糖酶以及多酚氧化酶活性均显著提高。其中,0.8%EM菌活性液对广藿香扦插苗的生长特性以及根际微生态的影响最显著,株高、鲜质量、根长、根系活力及总叶绿素含量较重茬土分别升高70.34%、195.32%、101.52%、156.84%和195.33%;0.8%EM处理的土壤细菌和放线菌数量在培育第40天达到高峰,土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性在培育第40天达到峰值,较重茬土分别升高81.46%、54.26%和137.90%。【结论】在广藿香连作地块添加EM菌能够有效缓解连作障碍问题,可作为广藿香连作栽培中良好添加物。

摘要：为了探明间作种植模式和接种AMF对连作土壤的影响,试验选取马铃薯连作10年土壤为基质,采用两因素随机区组盆栽实验设计,研究间作及接种AMF对连作土壤微生物群落结构及功能的影响。结果表明:在不同间作模式及AMF接种后,连作土壤微生物群落结构、功能均有不同程度的差异。间作调控后马铃薯||玉米||蚕豆处理土壤细菌比例最高,放线菌次之,真菌最低;Biolog Eco板平均颜色变化率(AWCD)比对照高36.77%。间作并接种AMF(Gloumus etunicatum)后,土壤微生物功能多样性增强,土壤真菌的比例上升,细菌、放线菌的比例下降;马铃薯||蚕豆、马铃薯||玉米||蚕豆土壤孢子密度与其他处理有显著差异(P<0.05);马铃薯||玉米||蚕豆处理在培养96 h后的平均颜色变化率(AWCD)值比单作高48.96%。各处理土壤根际微生物群落在2种方式的调控下对碳水化合物、氨基酸碳源利用强度较高,对芳香化合物的利用能力较弱;调控后碳源利用类型开始从碳水化合物、胺类化合物向胺类化合物和多聚化合物利用类型转变。间作调控和AMF调控对土壤微生物群落功能多样性的增加可能存在一定的叠加效应。土壤微生物群落结构、功能多样性的变化是多种因子综合作用的结果。