摘要：【目的】生物刺激素对作物生长具有调节作用,而对土壤微生物的影响尚不明确。研究不同生物刺激素对玉米生长、产量形成、土壤酶活性及微生物群落结构的影响,旨为发挥生物刺激素在农业生产中的增产增效作用。【方法】田间试验在河南省新乡市原阳县石灰性潮土上进行,供试作物为玉米。试验采用随机区组设计,生物刺激素处理包括海藻糖、壳聚糖、腐植酸和γ-氨基丁酸,所有生物刺激素于玉米播种前开沟施入土壤,以不施生物刺激素作为对照,共5个处理。于玉米6叶期(拔节期)采集植株样品测定干物质量,采集0—20 cm土层土壤样品测定土壤酶活性和微生物群落变化特征,于玉米收获期测定产量。【结果】4种生物刺激素对玉米生长、产量和产量构成均有不同程度的促进作用。与对照相比,4种生物刺激素处理均显著提高了玉米地上部和整株干重,腐植酸、γ-氨基丁酸处理还显著提高了地下部干重,以腐植酸提升地下部、地上部和整株植物干重的效果最佳,腐植酸处理地上部和整株干重显著高于其他3种刺激素处理;生物刺激素对玉米穗粒数均无显著影响;与对照相比,海藻糖、壳聚糖和腐植酸处理分别显著提高千粒重5.5%、4.9%和8.2%,腐植酸和海藻糖处理的玉米单穗重分别显著提高13.6%和12.5%;腐植酸处理的玉米产量显著提高10.2%,其他生物刺激素的增产效果不显著。与对照相比,海藻糖、壳聚糖、腐植酸和γ-氨基丁酸对脲酶活性无显著影响,但均显著提高了土壤碱性磷酸酶活性;海藻糖、壳聚糖和腐植酸处理均显著提高了脱氢酶活性(P0.05)。【结论】海藻糖、壳聚糖、腐植酸和γ-氨基丁酸的施用有助于促进玉米生长,腐植酸促进地下部和地上部干物质积累,增加玉米千粒重、单穗重和产量的效果最佳。施用腐殖酸可显著提升土壤碱性磷酸酶和脱氢酶活性,增加土壤微生物、细菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生物量,而其他3种生物刺激素只对某些指标有显著提升效应,因此,腐植酸在农业生产中最具应用前景。

摘要：为了明确不同生育时期进行玉米氮素营养诊断的叶片层位,建立准确稳健的玉米氮素营养诊断模型,以达到合理追施氮肥,提高氮肥利用率的目的。试验采用单因素盆栽试验设计,以玉米(郑单958)为研究对象,应用高光谱技术,分析了不同氮营养水平下不同生育时期不同层位玉米叶片的氮含量分布和变化规律及光谱响应特征;并依据叶片氮含量与光谱反射率的相关关系,叶片氮含量与全波段(400~2000nm)任意两两波段组合构建的比值光谱指数(RSI)的回归关系,初步确定了不同生育时期进行氮素营养高光谱诊断的目标叶片,筛选出最优的比值光谱指数,建立了叶片氮素含量估算模型。结果表明:玉米叶片氮含量:上层>中层>下层;随着玉米的生长,在低氮条件下上层叶片氮含量呈先减少后增加(追肥)再减少趋势,在高氮条件下呈减少趋势,中下层叶片氮含量呈递减趋势。六叶期下层玉米叶片光谱反射率敏感范围较大,相关性较强;九叶期和灌浆期上层玉米叶片的光谱反射率敏感范围较广,相关性较强;开花吐丝期中层叶片的光谱反射率敏感范围较大,相关性较强。六叶期选取下层叶作为诊断目标叶,选取最佳比值光谱指数RSI(1811,1842)建立线性估算模型,九叶期和灌浆期选取上层叶片作为诊断目标叶,选取的最佳比值光谱指数分别为RSI(720,557),RSI(600,511)建立线性估算模型,开花吐丝期选取中层叶片作为诊断目标叶,选取比值光谱指数RSI(688,644)建立线性估算模型。研究结果可为快速准确地利用光谱技术进行玉米叶片氮素营养诊断提供理论依据。

摘要：通过土壤培养试验研究了硅钙钾镁肥(SCPM)及引入柠檬酸的复混肥(CA-SCPM)在酸性红壤和石灰性潮土上的养分供给和酸碱度调节能力。硅钙钾镁肥添加量设置为6 g/kg,硅钙钾镁肥与柠檬酸(CA)的比例为88%∶12%。与对照处理相比,培养至150 d时,SCPM肥及CA-SCPM肥提高红壤pH值约1.16个单位,提高潮土pH值约0.19个单位。SCPM、CA-SCPM两个处理均能显著提高红壤速效钾、交换性钙镁、水溶性钙镁硅及有效硅含量;SCPM、CA-SCPM两个处理提高了潮土速效钾、有效硅及水溶性硅含量,却降低了潮土交换性钙镁、水溶性钙镁含量。CA对两种土壤养分有效性无明显影响。SCPM肥在红壤上的改良效果,体现在其提高pH值、盐基离子以及有效硅含量;在潮土上的积极效果主要表现在速效钾和有效硅含量的提高,将CA引入SCPM肥后综合效果更好。

摘要：【目的】腐殖酸的生物活性与其羧基含量密切相关,本文以过氧化氢为氧化剂,采用响应面模拟法研究获取提高腐殖酸羧基含量的最佳反应条件。【方法】以风化煤腐殖酸为原料,6%过氧化氢为氧化剂,选取pH、反应时间和液固比为自变量进行单因素试验,以腐殖酸羧基的红外光谱峰面积为响应值,根据响应面模拟(Box-Benhnken)试验设计原理,采用三因子四水平的分析法模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,优化过氧化氢提高腐殖酸羧基含量的反应条件。以650FTIR傅里叶红外变换光谱仪测定并计算了产物中腐殖酸的羧基峰面积。【结果】在pH因素试验中,腐殖酸羧基含量在pH为7时达到最大值,与未处理腐殖酸相比,腐殖酸羧基含量提高了192.2%。随着反应时间的延长,腐殖酸羧基的含量在反应时间为120 min时达到最大值,并随着反应时间的延长呈现下降的趋势,与未处理腐殖酸相比,在反应时间为180和240 min时,腐殖酸羧基含量可分别提高83.0%和48.5%。腐殖酸羧基含量随液固比的增加呈先下降后上升的趋势,在液固比为0.4∶1时达到最大值。在响应面优化试验中,回归模型具有高度显著性,方程对试验拟合度较高,可对腐殖酸羧基含量进行分析和预测,各因子对腐殖酸羧基含量的影响大小依次是pH>液固比>反应时间。响应面分析图表明,pH对腐殖酸羧基含量有显著影响,pH、液固比和反应时间任意两因子之间交互作用不显著。【结论】以过氧化氢为氧化剂,对腐殖酸羧基基团影响最显著的条件是反应过程中的pH,其次是反应时间和液固比。在反应温度为100℃条件下,过氧化氢氧化提高腐殖酸羧基含量的最佳反应条件为pH 7.49、反应时间114.84 min、液固为0.39∶1,在该条件下得到的羧基含量预测值与实际值误差率仅为1.4%。

摘要：【目的】利用天津市西青区基地日光温室蔬菜不同施肥模式定位试验,研究有机肥/秸秆替代化肥模式对设施蔬菜土壤线虫总数、群落结构和生态指数的影响,为构建健康的土壤动物区系提供科学依据。【方法】定位试验共设6个处理,分别为:1)全部施用化肥氮(4/4CN);2)3/4化肥氮+1/4猪粪氮(3/4CN+1/4MN);3)2/4化肥氮+2/4猪粪氮(2/4CN+2/4MN);4)1/4化肥氮+3/4猪粪氮(1/4CN+3/4MN);5)2/4化肥氮+1/4猪粪氮+1/4秸秆氮(2/4CN+1/4MN+1/4SN);6)2/4化肥氮+2/4秸秆氮(2/4CN+2/4SN),各处理为等氮磷钾设计。第16茬(土壤消毒后)和第18茬(土壤消毒1年后)蔬菜(春茬番茄)拉秧后,分别采集0—5、5—10和10—20 cm土层土壤样品,测定土壤线虫相关指标。【结果】1)有机肥/秸秆替代化肥模式0—5、5—10和10—20 cm土层土壤线虫总数均高于单施化肥模式,平均分别增加16.8%、31.8%和11.2%;配施高量有机肥模式(1/4CN+3/4MN)和配施秸秆模式(2/4CN+1/4MN+1/4SN、2/4CN+2/4SN)各土层线虫总数相对较高,较单施化肥模式分别提高12.1%~26.4%、34.3%~42.8%、13.2%~18.3%。2)与单施化肥模式相比,有机肥/秸秆替代化肥模式,尤其是配施高量有机肥模式和配施秸秆模式可提高0—5和5—10 cm土层土壤有益线虫(食细菌、食真菌和捕食/杂食性线虫)营养类群个体数量,其中0—5 cm土层上述线虫营养类群个体数量平均分别增加13.0%、7.4%和26.7%,5—10 cm土层平均分别增加35.5%、20.2%和56.5%。有机肥/秸秆替代化肥模式0—5和5—10 cm土层土壤有害植食性线虫数量虽均高于单施化肥模式,但其相对丰度均低于单施化肥模式,平均分别降低6.3%和13.1%。3)有机肥/秸秆替代化肥模式,尤其是配施高量有机肥模式和配施秸秆模式,MI值、WI值、EI值和SI值均高于单施化肥模式,0—5 cm土层平均分别增加3.9%、11.5%、6.2%和130.4%,5—10 cm土层平均分别增加1.8%、19.1%、2.4%和138.7%。【结论】在N、P2O5和K2O投入量不变的情况下,有机肥/秸秆替代化肥模式可促进土壤有益线虫(食细菌线虫、食真菌线虫和捕食/杂食性线虫)生长繁殖,还可降低土壤有害植食性线虫相对丰度,对土壤有害植食性线虫起到一定的抑制作用。综合来看,有机肥/秸秆替代化肥模式,尤其是配施高量有机肥模式和配施秸秆模式,可优化土壤线虫群落结构,降低土壤环境的受干扰程度,改善土壤的质量,使设施蔬菜土壤生态系统向稳定健康的方向发展。结合本试验9年产量数据(2/4CN+1/4MN+1/4SN模式产量最高)、土壤线虫群落相关研究结果以及实际可操作性,化肥与有机肥、秸秆配施模式(2/4CN+1/4MN+1/4SN)可实现设施蔬菜持续高产。