土壤改良与调控专题

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    1. 土壤改良剂影响盐渍土NH 3 挥发和N 2O排放的研究进展
    高攀攀, 李国瑜, 刘若薇, 位宇婧, 冯浩杰, 娄燕宏, 王会, 杨全刚, 诸葛玉平, 潘红
    河南农业科学    2022, 51 (10): 1-8.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.10.001
    摘要214)      PDF (1272KB)(118)    收藏
    土壤盐渍化影响氮素循环转化,制约氮素供应,影响作物产量。添加改良剂是盐渍土壤改良的重要手段。综述了生物炭、石膏、有机物料3种盐渍土改良剂的作用原理及其对盐渍土壤NH 3挥发、N 2O排放的影响,从氮素转化的角度对改良剂的施用提出建议,并对改良剂的未来应用研究作出展望,以期对盐渍化土壤的高产高效利用提供理论参考。
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    2. 土壤调理剂与微生物有机肥配施对黄潮土区重茬大蒜土壤改良及产量的影响
    常虹, 秦广利, 王红军, 陈妍
    河南农业科学    2021, 50 (11): 72-78.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.009
    摘要153)      PDF (1500KB)(122)    收藏
    为探讨经高温无害化处理的微生物有机肥(发酵羊粪)配施土壤调理剂对黄潮土区重茬大蒜土壤的改良效果,以常规施用化肥+旋耕(CK)为对照,研究常规施用化肥+旋耕+土壤调理剂(T1)、常规施用化肥+旋耕+微生物有机肥(T2)、常规施用化肥+旋耕+微生物有机肥+土壤调理剂(T3)、常规施用化肥+深耕+微生物有机肥(T4)对重茬土壤养分含量、理化性质、酶活性和大蒜病情指数、生物学性状及产量的影响。结果表明,与常规施用化肥+旋耕(CK)相比,施用土壤调理剂、微生物有机肥可以改善土壤理化性质,增加养分含量,提高酶活性,从而促进大蒜生长发育,降低病害病情指数,提高产量。其中,常规施用化肥+旋耕+微生物有机肥+土壤调理剂(T3)处理效果最好,与常规施用化肥+旋耕(CK)相比,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别提高22.06%、13.47%、18.80%、14.89%,土壤粉粒显著提高,土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶活性显著增强,菌核病、叶枯病、根腐病的防效分别达到63.36%、66.47%、60.15%,大蒜株高、茎粗及蒜头直径也得到提高,并增产25.64%。综上,常规施用化肥+旋耕基础上配施土壤调理剂与微生物有机肥(T3)对重茬大蒜土壤改良以及大蒜病害防治、增产效果较好。
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    3. 大球盖菇—玉米轮作对秸秆降解、土壤理化性质、作物产量及经济效益的影响
    刘高远, 和爱玲, 杜君, 薛广原, 杨焕焕, 杨占平, 潘秀燕, 许纪东, 张玉亭
    河南农业科学    2021, 50 (10): 60-68.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.10.008
    摘要295)      PDF (1468KB)(208)    收藏
    以小麦—玉米轮作[WM,玉米秸秆还田量分别为3 t/hm 2(WM3)、6 t/hm 2(WM6)、9 t/hm 2(WM9)]为对照,分析大球盖菇—玉米轮作(SM,玉米秸秆投入量为120 t/hm 2)下秸秆降解率、秸秆木质纤维素组分、土壤理化性质、作物产量及经济效益的变化,旨在为促进秸秆高效转化及土壤肥力提升提供新思路。结果表明,与WM处理相比,SM处理秸秆降解率(73.1%)显著提高了35.4~46.7个百分点,残留秸秆中纤维素、半纤维素、木质素含量分别显著降低了40.7%~57.1%、29.9%~50.2%、12.1%~17.3%;SM处理土壤含水量较WM 处理显著提高了5.4~8.7 个百分点,且分别较WM3、WM6 处理显著降低了土壤容重(9.4%、6.5%)、增加了土壤孔隙度(5.7、4.0个百分点);SM处理土壤有机质、速效磷、速效钾含量分别较WM处理显著提高了17.7%~31.1%、42.2%~65.9%、14.2%~24.5%,同时,SM处理土壤碱解氮含量较WM3处理显著提高了18.5%。SM处理大球盖菇和玉米产量分别为33 543.1、10 266.9 kg/hm 2,其中玉米产量较WM处理显著提高了13.9%~22.9%,但WM3、WM6、WM9处理之间玉米产量差异不显著。SM处理经济效益较WM处理增加了9.66万~9.91万元/hm 2。综上所述,大球盖菇—玉米轮作不仅能够促进秸秆降解、提高土壤肥力,而且还能够增加经济效益,是实现秸秆资源化高效利用及土壤肥力提升的一种有效措施。
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    4. 生物质炭和微生物菌肥对酸化黄褐土农田土壤改良及玉米生长的影响
    吕金岭, 李太魁, 寇长林
    河南农业科学    2021, 50 (6): 61-69.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.06.008
    摘要148)      PDF (1419KB)(264)    收藏
    为应对黄褐土农田土壤已经存在的酸化问题,探究合适的调控方法,以酸化黄褐土农田土壤为研究对象,设置不施肥(CK)、传统施肥(CT)、微生物菌肥(WJ)、高量(T 20,炭∶土=1∶20)和低量(T 200,炭∶土=1∶200)生物质炭添加5种处理,采用桶栽试验开展玉米季土壤酸化调控研究。结果表明,与CK相比,CT处理在玉米收获后土壤pH值和土壤有机质(SOM)、交换性钙离子、交换性镁离子、交换性钠离子含量均无显著变化( P>0.05),说明常规施肥方式不利于酸化黄褐土土壤改良。而WJ、T 20、T 200处理土壤pH值和SOM含量均较CK显著提升,其中pH值在玉米收获后分别达到4.80、6.45、5.92,SOM含量分别达到14.5、26.5、17.3 g/kg,说明生物质炭和微生物菌肥添加可以显著缓解酸化,改善黄褐土土壤质量。同时,WJ、T 20和T 200处理土壤交换性钾离子、交换性钠离子、交换性钙离子和交换性镁离子含量显著高于CK和CT处理,说明添加微生物菌肥和生物质炭可有效固持黄褐土土壤中关键盐基离子。不同处理玉米关键生长期的光合指标显示,WJ、T 20和T 200处理玉米大喇叭口期叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO 2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和灌浆期叶片Pn、Gs、Tr均显著高于CK和CT处理,说明添加微生物菌肥和生物质炭不仅改善了黄褐土土壤酸化问题,而且提升了玉米的光合生理指标。且T 20处理玉米生长季光合指标(Pn、Gs、Ci和Tr)、土壤pH值、玉米地上部干质量和根干质量等指标均较T 200处理显著提升,说明加大生物质炭施用量可能更有益于黄褐土土壤酸化的缓解。综上,添加生物质炭和微生物菌肥是改良酸化黄褐土农田土壤的有效手段,而加大生物质炭用量可以进一步提升改良效果。
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    5. 饲用油菜对盐碱地土壤改良效果探究
    范倩玉, 李晋, 刘振华, 黄春国, 杨珍平, 高志强
    河南农业科学    2020, 49 (11): 71-78.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.11.009
    摘要175)      PDF (4282KB)(234)    收藏
    为揭示种植饲用油菜后盐碱地土壤盐碱程度、养分变化规律,于山西省应县盐碱地进行试验,比较相同条件下饲用油菜对不同盐碱度土壤盐碱程度、土壤养分及矿质元素的影响。播前进行土样采集,于初花期进行植株样品的采集,并测定其中全盐含量、pH值、养分及矿质元素含量。结果表明:种植饲用油菜能够降低盐碱地土壤pH值、全盐含量和Na +含量,且Na +主要富集于油菜的根系中;种植饲用油菜在一定程度上可以提高盐碱地土壤速效磷和速效钾含量,但当年种植饲用油菜对土壤有机质含量没有明显提升优势(初花期收获);种植饲用油菜后,土壤有效Fe含量显著升高,有效Ca、Mg、B和Mn含量均明显降低。综上,饲用油菜对盐碱地土壤改良有一定效果,同时能够改善土壤肥力,改良土壤环境。
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    6. 不同调控措施对连作高粱生长及根际土壤微生物群落结构的影响
    樊芳芳, 白文斌, 王磊, 王劲松, 聂萌恩, 刘鹏, 李光, 范昕琦
    河南农业科学    2020, 49 (10): 70-77.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.10.010
    摘要108)      PDF (2255KB)(195)    收藏
    为了明确不同调控措施对高粱连作障碍的缓解作用,采用盆栽试验,设置了高粱连作( T1)、高粱连作施加生态调理剂(T2)、高粱/玉米轮作(T3)3个处理,探究不同调控措施对高粱生长、高粱根际土壤微生物群落功能多样性、细菌和真菌的基因香农指数的影响。结果表明,施加生态调理剂和高粱/玉米轮作都可促进高粱生长,施加生态调理剂高粱的株高、茎粗和干物质量分别比连作显著增加16.95%、13.33%和19.82%,高粱/玉米轮作高粱的茎粗、生物量分别比连作显著增加12.00%、16.22%。高粱根际土壤微生物群落对碳源的利用能力表现出:高粱/玉米轮作土壤的平均颜色变化率(AWCD)最高,在培养96 h时比连作、施加生态调理剂处理分别高出16.72%、19.15%(P<0.05),施加生态调理剂和高粱/玉米轮作处理均增加了高粱根际土壤微生物群落的碳源利用能力。对细菌、真菌的DGGE图谱进行分析,结果显示,高粱根际土壤中细菌条带较为丰富,不同处理在条带数量及条带亮度上有所差别,高粱/玉米轮作处理的根际土壤细菌群落的香农指数显著高于连作处理,真菌18S在条带数量上有明显差别,连作、施加生态调理剂处理都出现特异性条带,这表明在连作高粱根际土壤中真菌18S区的基因香农指数较高。施加生态调理剂和与高粱/玉米轮作都可在一定程度上缓解高粱连作障碍,施加生态调理剂效果最佳。
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    7. 改良剂与有机物料结合对新开碱地稻田土壤性状的优化
    杨祥波
    河南农业科学    2020, 49 (5): 88-96.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.05.011
    摘要91)      PDF (1826KB)(207)    收藏
    为探索种稻、改良与培肥相结合的方式对新开碱地土壤性状的优化作用,更好发挥良好的生态效益,采用田间试验法,将自制的亚克力管套作在水田中,在其中施用等量化肥以及不同配比的菌糠物料(0、4.0、8.0、12.0 t/hm 2)与Al 2(SO 4) 3改良剂(0、1.0、2.0、3.0 t/hm 2),设置16个处理,在水稻苗期、孕穗期和成熟期对土壤速效氮磷钾含量、有机碳(SOC)含量、阳离子交换量(CEC)、碱化度(ESP)以及交换性Ca 2+、Mg 2+含量进行动态分析,进而揭示对新开碱地稻田土壤性状最具优化作用的菌糠与Al 2(SO 4) 3间的最佳配比。结果表明,历经水稻生长季,3.0 t/hm 2 Al 2(SO 4) 3结合12.0 t/hm 2菌糠的施入可使新开碱地稻田土壤碱解氮和有效磷含量分别降低46.1%、32.1%,相反增加CEC、速效钾和SOC的含量;Al 2(SO 4) 3用量为0 或1.0 t/hm 2时,配施菌糠能够促进SOC的矿化分解,而将用量增至2.0或3.0 t/hm 2后,SOC含量有所累积;Al 2(SO 4) 3和菌糠的施入能够缓解CEC的降低,甚至通过适宜配比[Al 2(SO 4) 3 3.0 t/hm 2结合4、8或12.0 t/hm 2菌糠]的调控可使CEC增加,其中3.0 t/hm 2 Al 2(SO 4) 3和12.0 t/hm 2菌糠的配比能够使CEC增加72.6%;施用较大量Al 2(SO 4) 3不利于ESP的降低以及交换性Ca 2+含量的增高,而在不施用Al 2(SO 4) 3的情况下,菌糠的施用更有益于ESP的降低;经过水稻生长季,施用Al 2(SO 4) 3和菌糠后土壤交换性Ca 2+、Mg 2+含量均有所增加。3.0 t/hm 2Al 2(SO 4) 3和12.0 t/hm 2菌糠的施入更有利于新开碱地稻田保肥与供肥协调,考虑到降低ESP对水稻生产的益处,可适当减少Al 2(SO 4) 3的用量。
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    8. 土壤改良剂对连作白术质量、病害及土壤酶活性的影响
    唐乐, 曹国璠, 李金玲, 龙欧, 黄天忠, 周芳
    河南农业科学    2020, 49 (3): 54-62.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.03.008
    摘要111)      PDF (1745KB)(176)    收藏
    为筛选有效缓解白术连作障碍的土壤改良剂,以生石灰(A)和腐植酸颗粒肥(B)作为土壤改良剂,各设3个水平,采用两因素随机区组设计,其中以未施用土壤改良剂(A 1B 1处理)为对照,研究施用土壤改良剂对连作白术质量、产量、病害和土壤酶活性的影响。结果表明,施用土壤改良剂能显著降低白术白绢病和根腐病的发病率,提高白术的存苗率、产量和白术药材的质量;施用土壤改良剂能增加土壤S-ACP活性,对土壤S-UE、S-PPO、S-SC活性均具有调控作用。相关性分析结果表明,土壤S-UE、S-PPO活性越高越不利于白术药材质量和产量的形成,土壤S-ACP活性越高越有利于降低白术病害的发病率,提高白术的存苗率,有利于白术药材质量和产量的形成。移栽后60~150 d,处理A 2B 2(生石灰300 kg/hm 2,腐植酸颗粒肥300 kg/hm 2)白术白绢病发病率和根腐病发病率的变化均比其他处理稳定,移栽后150 d白术白绢病、根腐病的发病率较处理A 1B 1分别降低61.97%、91.67%,土壤S-UE活性均值最低,土壤S-ACP活性均值、白术存苗率、药材浸出物含量和产量均最高,其中,产量比处理A 1B 1增加361.33%,为最佳处理。综上,在白术连作1 a的土壤中施入生石灰(300 kg/hm 2)和腐植酸颗粒肥(300 kg/hm 2),能有效调节土壤酶活性,降低白术病害的发病率,提高白术存苗率、药材质量和产量。
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