本研究旨在评估长期免耕覆盖对大型土壤动物群落组成与多样性的影响，为保护性耕作的生态效益评价及农田可持续管理提供科学依据。以山西省临汾市城隍村的长期定位试验田为研究区，选取25 a免耕覆盖(25y-NTS)、21 a免耕覆盖(21y-NTS)、传统耕作(TC)及对照(CK)4种处理，分析保护性耕作对大型土壤动物群落组成和多样性的影响。结果表明，共捕获大型土壤动物214只，隶属3门8纲20目48科。免耕覆盖处理显著提高了土壤动物的个体数量、类群丰富度和多样性指数（P<0.05），其中25y-NTS处理效应最为显著。免耕覆盖显著增加了蜱螨目(Acari)、鼠妇(Porcellionidae)和瓦娄蜗牛科(Valloniidae)等敏感类群的数量，而传统耕作以蚁科(Formicidae)和步甲科(Carabidae)等类群为主。在25y-NTS处理中蚁蜂科(Mutillidae)有较高的丰度，地蜈蚣科(Geophilomorpha)和鼠妇等类群在21y-NTS处理中显著富集，TC中蚁科群落较为优势，而步甲科是CK的优势科。土壤动物分布呈表聚性，且与土壤含水量、有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾呈正相关。长期免耕覆盖可通过减少土壤扰动、改善微环境和提升资源有效性，显著提高大型土壤动物群落的多样性和稳定性，其中25 a免耕覆盖的恢复效应更为显著。综上，土壤动物群落结构及特定指示类群可作为农田生态系统健康和管理措施生态效益的有效生物指标。
为探讨连作对土壤中化感物质、酶活性和微生物群落的影响，为烟草连作障碍的修复提供理论依据，本研究选择健康型、连作障碍型和抑病型3种类型烟田，测定土壤化感物质、根际土壤微生物多样性和群落结构，探明不同连作障碍程度土壤的微生物群落结构特征及其与化感物质、酶活性等指标之间的关系。结果表明：化感物质的变化趋势均为连作障碍型>抑病型>健康型。连作障碍型和抑病型土壤酶活性显著低于健康型土壤，蔗糖酶和磷酸酶活性在3种类型烟田中差异显著。健康型土壤微生物的多样性和丰富度最高，连作障碍型土壤微生物的多样性和丰富度最低。粪壳菌纲和接合菌纲在连作障碍型土壤中的相对丰度均低于健康型土壤，而座囊菌纲在连作障碍型土壤中的相对丰度均高于健康型土壤。冗余分析显示，pH、有机质、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、α-亚麻酸和邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯可能是潜在的连作障碍因子。研究结果表明，降低土壤化感物质含量、提高蔗糖酶和脲酶酶活性和土壤微生物多样性是烟草连作障碍修复的重点。
本研究基于2005—2024年内蒙古苏尼特荒漠草原土壤主要养分含量和牧草产量数据，利用M-K突变检验、主成分分析法等数理统计方法，系统分析了该区域土壤主要养分的时空变化特征。结果表明：苏尼特荒漠草原土壤主要养分年际变化不明显，表现为有机质和全钾含量呈不显著下降趋势，全氮和全磷含量呈弱上升趋势；随着土壤深度的加深，有机质和全钾含量呈弱下降趋势，全氮含量呈“低—高—低”的变化趋势，全磷含量呈“高—低—高”的变化趋势；土壤全量养分在时间序列中均发生了突变。土壤评价结果为：有机质含量缺乏（4级），全氮、全磷极度缺乏（5级），全钾含量丰富（1级）。主成分分析显示，第1、第2主成分累积方差贡献率达81.62%，有机质、全磷、全钾在第1主成分中有较高载荷，全氮在第2主成分上载荷较高。牧草产量与全氮呈不显著负相关，与全磷呈显著正相关，与全钾呈极显著正相关，与有机质呈不显著正相关。研究揭示了苏尼特荒漠草原土壤养分状况，可为当地草地资源合理利用和生态环境保护提供科学依据。
本研究旨在探究葡萄园土壤固碳微生物及其碳源利用特征，为提高酿酒葡萄园土壤有机质提供依据。以‘赤霞珠’葡萄根围土壤为试材，采用高通量测序、无机无碳培养基筛选及Biology-ECO微孔板法，分析固碳细菌群落结构及其碳源利用效率。4个‘赤霞珠’葡萄园土壤优势菌属为慢生根瘤菌属、诺卡氏菌属、中慢生根瘤菌属、固氮螺菌属、红长命菌属。有机管理的博纳佰馥酒庄土壤固碳细菌丰富度最高，Chao1指数较贺东庄园、甘土酒庄分别高29.70%和46.10%，红长命菌属为关键固碳功能菌，占17.24%。本研究分离出的三株固碳功能菌株均偏好碳水化合物与氨基酸类碳源。本研究证实，酿酒葡萄园的固碳细菌群落具有较高物种丰富度，不同酒庄间的固碳细菌群落结构差异显著，有机与精细管理可有效提升其丰度与功能。
本研究旨在优化马铃薯种植中的施肥方案，探究有机肥替代部分化学氮对马铃薯产量及品质的影响，以期为江苏省马铃薯高产栽培提供科学依据。试验以‘中薯3号’为供试品种，设置5个施肥处理，总施氮量为180 kg/hm2：全量复合肥(N100)、以及不同比例有机肥替代复合肥的处理(T10、T20、T30、T100)。结果表明：（1）有机肥替代显著促进马铃薯株高发育，较N100处理增幅达6.12%~15.82%，其中T30和T100两处理差异达到显著水平。各个处理间出苗率、主茎数与茎粗，无显著差异，但T10处理的出苗率最高，T30处理的主茎数和茎粗均最高。（2）马铃薯产量和单株重随有机肥替代比例的增加呈先升后降的趋势，与N100相比，增幅分别为37.17%~72.80%和14.00%~28.27%，其中，T30处理的产量和单株重均最高，与N100处理达到显著差异，单株结薯数随着有机肥替代量的增加而线性上升，增幅达10.57%~40.17% (P<0.05)，而商品薯率无显著差异。（3）有机肥替代显著提升了粗蛋白含量(4.09%~18.57%)和还原糖含量(3.75%~14.71%)，但干物质含量有所减少，各处理间淀粉和维生素C含量无显著差异，其中，T30处理的淀粉含量和T100处理的维生素C含量最高。本研究结果表明，70%复合肥与30%有机肥配施能够协同提升马铃薯的生长、产量及品质，可作为江苏省马铃薯绿色生产的优化施肥方案。
本文旨在系统评估新型纳米肥料增效剂在农业绿色增产与品质提升方面的潜力。通过对现有文献的梳理，综述了其类型、作用机制及应用效果。基于核心结构、作用方式以及与养分的结合特性，将纳米肥料增效剂划分为包膜型、复合型与载体型三类。重点阐述了其通过缓/控释养分、提升养分有效性、增强作物光合作用与抗逆性以及改良土壤微环境等多重途径实现增效的机制。研究结果表明：纳米肥料增效剂可显著提高氮、磷、钾等养分的吸收利用效率，有效促进作物生长，实现产量和品质的协同提升，并兼具一定的土壤修复功能。因此，纳米肥料增效剂是实现化肥减量增效与农业可持续发展的重要技术方向，应用前景广阔。未来研究应聚焦于降低成本、深化环境安全评估及建立标准化应用体系，以促进其在精准农业中的规模化应用。
为明确河北省巨鹿县农用土壤肥力状况，指导区域农业可持续发展，本研究系统采集土壤样品1628份，分析土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH等关键肥力指标，利用隶属度函数计算土壤综合肥力指数，进行土壤质量综合评价。结果表明：巨鹿县农用土壤普遍呈弱碱性（均值pH 8.24），有机质含量偏低（均值9.97 g/kg）、有效磷不足（均值11.62 mg/kg），是土壤肥力的主要限制因素。巨鹿县各乡镇土壤综合肥力指数介于0.58~0.62，空间分布呈西高东低、中部向南北递减趋势。全氮、有效磷、有机质、有效锰和有效铜的变异系数较高，分别为0.36、0.33、0.35、0.45和0.41，表明其空间异质性显著。研究结论强调，提高巨鹿县土壤肥力，应重点关注有机质和有效磷的提升。建议采取有机物料增施有机物料和磷肥配施的综合措施，有效提高该地区土壤综合肥力状况，推动该地区农业的可持续发展。
为探明辽宁西部地区设施蔬菜生理病害发生的主要原因，减少化学肥料浪费和土壤环境污染，促进该地区蔬菜产业可持续发展，本研究于2022年1月—2024年12月，采集了北票市、黑山县、义县和阜新县等4个主产区设施蔬菜土壤样品82个，分析了其养分状况。结果表明：4个地区的土壤pH值呈中性，全氮、全磷和全钾含量丰富，碱解氮处于高水平；北票市、义县的有效磷含量较低，黑山县和阜新县有机质含量较高，北票市和义县为中等水平；钙含量普遍偏低，而镁含量过剩，且存在不同程度的盐渍化。建议北票市和义县适当增施有机肥以提高土壤有机质，所有研究区域均应该少施化肥，增施微生物肥料，适当补充中微量元素，并采取轮作倒茬、秸秆还田等措施降低土壤盐分。
为评估艾蒿对镉污染耕地的修复效果，并为镉污染耕地的植物修复推广提供参考，本研究以益阳赫山区的镉污染耕地种植的艾蒿作为研究对象，采集艾蒿和土壤样品进行检测，对比分析了艾蒿根、茎、叶对镉的富集系数和转运系数。结果显示：艾蒿各器官镉含量总体分布特征为茎>叶>根；艾蒿根、茎、叶的平均富集系数分别为2.67、5.57、3.95，地下向地上平均转运系数为3.83；连续种植3 a后，种植艾蒿的土壤镉含量比周边未种植的土壤平均降低0.35 mg/kg。艾蒿对镉有较强的富集和转运能力，表明其在镉污染耕地修复方面具有巨大潜力。
针对高浓度氨氮污水（模拟养殖污水，NH4+-N≈550 mg/L）臭氧氧化处理效果不佳的问题，本研究提出了一种新型铁/炭协同催化臭氧深度处理技术。在碱性条件(pH=10)下，采用10 g/L零价铁与40 g/L活性炭混合，协同催化臭氧处理。结果表明，反应24 h后，氨氮去除率达85%，反应84 h后，去除率提升至99.8%。机理分析表明，活性炭通过增强羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2-)的生成，促进零价铁(Fe0)向二价铁(Fe2+)和三价铁(Fe3+)的转换（铁片表面Fe0含量降低至0%），加强Fe2+/Fe3+循环（Fe3+占比提高至30.5%，Fe2+占比提高至69.5%），增加铁氧化物的形成（铁片表面氧元素含量提高6.26%）。同时，活性炭的微孔结构能够富集污染物，延长自由基与污染物的接触时间，形成“吸附-催化”协同效应。该策略可操作性强、效率高，为畜禽养殖高氨氮污水的深度处理提供了新的解决方案。
为了研究气候变化对日喀则春青稞生长发育的影响，利用日喀则1992—2022年春青稞生长季（4—9月）气象数据及春青稞发育期站点观测资料，采用统计方法、一元线性回归法、相关性分析及M-K检验法等对日喀则春青稞生育期气温、降水量及日照时数的年际变化特征及气象因子对春青稞生长发育期的影响进行研究。结果表明：（1）近31 a来，日喀则春青稞生长季年气温逐年呈升高趋势，平均每10 a升高0.57℃，与当地年平均气温相比升高趋势更加明显；生长季年平均降水量为422.8 mm，年平均降水量为430.6 mm，均呈弱较少趋势，主要降水集中在春青稞生长季内，占年均总降水量的90%以上，利于满足春青稞主要发育关键期的需水；生长季平均日照时数为1560.4 h，逐年呈弱减少趋势，平均每10 a减少15.8 h，未通过著性检验。（2）日喀则春青稞全生育期平均为118 d，并逐年呈缩短趋势，平均每10 a缩短3.99 d，生育期缩短代表发育进程加快，对产量和品质有一定影响；（3）春青稞全生育期的天数减少主要由4个生育期造成，出苗—三叶期、拔节—孕穗期、孕穗—抽穗期、开花—乳熟期生育期天数呈延长趋势，延长率分别为0.11 d/10a、1.58 d/10a、0.73 d/10a、5.33 d/10a，其中出苗—三叶期延长天数最为不明显；春青稞全生育期的天数减少主要由5个生育期造成，播种—出苗期、三叶—分蘖期、分蘖—拔节期、抽穗—开花期、乳熟—成熟期生育期天数呈缩短趋势，缩短率分别为0.73 d/10a、2.60 d/10a、1.53 d/10a、1.06 d/10a、7.22 d/10a，其中乳熟—成熟期缩短速率最大，三叶—分蘖期次之；生育期天数缩短对产量形成不利，尤其是乳熟—成熟期缩短会导致灌浆不足、籽粒干瘪，从而影响产量和品质。研究成果可为当地政府部门提供决策依据，为西藏高原未来特色农业可持续发展和粮食安全保障提供科学依据。
为揭示陕甘宁地区苹果开花期极端最低气温过去及未来变化特征，为陕甘宁地区苹果花期冻害预警和防御提供科学依据，本研究利用陕西、甘肃、宁夏苹果种植区21个代表县气象站1981—2024年4月逐日、逐时气温数据，及RCP4.5和RCP8.5 2种温室气体排放气候情景下4月逐日最低气温数据，基于线性倾向估计法、Mann-Kendall趋势检验、频率指数等方法，分析过去和未来气候情景下苹果开花期极端低温变化特征及冻害频率指数。结果表明，1981—2024年陕甘宁大部代表县区苹果开花期极端最低气温呈上升趋势，宁夏利通、甘肃西峰极端最低气温在20世纪90年代发生突变，陕西花期冻害频率最低，宁夏最高；花期冻害过程中最低气温主要出现在4:00—7:00，累积时间1~4 h。未来气候情景模式下，开花期极端最低气温仍呈上升趋势，RCP8.5情景下升温更明显且苹果花期冻害频率较过去44 a降低，甘肃、宁夏低排放情景下花期冻害频率高于高排放情景。研究表明，未来高排放气候情景模式下陕甘宁苹果花期冻害风险降低，但仍需综合考虑低温强度、持续时间等因素的综合影响。花期冻害过程中最低气温出现时间和持续规律，有利于选择苹果花期冻害防御最佳时机，提高防御效果。
针对呼和浩特地区苜蓿种植气候适宜性评估中存在的尺度匹配缺陷、指标协同不足和方法局限性等问题，本研究旨在构建高分辨率气候区划体系，揭示关键气候限制因子，为区域苜蓿产业布局提供科学依据。基于呼和浩特市52个气象站点2017—2024年高分辨率数据及田间观测资料，选取涵盖热量、水分、光照及越冬条件的11项指标，采用层次分析法(AHP)量化因子权重，结合GIS空间分析技术完成气候适宜性综合评价。结果表明：生长期热量条件（权重0.3971）和气象灾害风险（权重0.1706）是主导因子，≥5℃积温和无霜期日数对适宜性贡献率达51.5%；空间分异呈现“南优北限”格局，中南部平原为适宜区（积温>3300℃、≤-30℃日数<2 d），可支持年刈割3~4茬，北部高海拔区因积温不足(<2899℃)和极端低温（≤-30℃日数≥5 d）列为不适宜区；积雪覆盖(≥16 d)可显著缓解北部越冬冻害，收获期连续无降水日数（≥6次）显示中西部晾晒优势。本研究创新性构建了适配市域尺度的苜蓿全生育期气候评价体系，提出“分区施策”生产管理策略：适宜区优先布局规模化种植，较适宜区需防范春季冻害，不适宜区建议转向抗寒品种试验。成果为干旱半干旱区牧草适应性管理提供了可复制的技术范式。
为探究黄河中游年降水非均匀分布的特征与规律，本研究基于CN05.1格点日降水数据、NCEP/NCAR再分析数据，采用相关分析、合成分析等方法，研究了黄河中游降水集中度指数(PCI)的变化特征，分析了PCI与降水的相关关系，并揭示了PCI异常年份的环流背景差异。结果表明：黄河中游PCI自南向北递增，与年降水量分布格局相反。流域PCI与盛夏期（7—8月）降水量关系最密切，PCI异常高值年盛夏期降水量均偏多，PCI异常低值年则相反；流域PCI与年极端降水日数、年极端降水量呈显著正相关关系，表明降水越集中，极端降水风险越高；PCI异常高、低值年盛夏期间环流背景差异明显，亚洲中高纬度位势高度距平场呈相反分布，与PCI异常低值年相比，PCI异常高值年西北太平洋副热带高压明显偏强、偏西、偏北，有利于降水偏多。研究成果有助于深化对黄河中游降水分配规律的认识，可为该地区水资源利用、农业生产以及防灾减灾提供科学参考依据。
为解决桑树种质资源表型与营养品质综合评价不足、优质种质筛选缺乏依据的问题，以重庆市万州区重庆三峡农科院桑树种质资源圃42份桑树种质为材料，测定18项表型定性形态、9项表型定量形态及6项叶片品质特性等指标，进行遗传多样性、聚类、主成分和相关性分析。结果表明：（1）表型性状中，叶面、叶基、冬芽颜色等定性性状多样性丰富，叶长、叶宽、叶形指数和叶肉厚度定量性状变异显著（变异系数7.68%~37.61%）。（2）营养品质差异明显，粗蛋白含量最高达256.91 mg/g（‘保坎61’），粗纤维含量14.81%（‘孟简5号’）。（3）聚类分析将42份桑树种质分为7个类群，B、C、E类聚集的种质资源最多。（4）主成分分析提取6个主成分，前5个主成分特征值大于1，6个成分特征值累计贡献率达到81.96%，叶长、叶片大小、粗蛋白、粗脂肪为核心影响指标。（5）表型性状之间相关性显著，叶片表型和营养品质指标相关性较弱。综上，42份桑树种质资源的表型、叶片营养品质表现出丰富的性状差异。后续可扩大种质样本量，补充果实品质、抗逆性等指标，完善综合评价体系，为桑树育种与产业应用提供更全面支撑。
中国南方地区土壤Cd、As复合污染普遍存在，种植非食用性经济作物是重金属污染土壤安全利用和持续生产的重要策略。工业辣椒是一种新兴经济作物，工业辣椒对Cd、As的富集、转运规律及生长响应机制仍需深入研究。本研究通过盆栽试验，探究工业辣椒对Cd、As复合污染土壤中的吸收积累规律、器官分布特征及生长响应。结果表明，Cd、As复合污染显著抑制了工业辣椒的生长，且工业辣椒不同器官对Cd、As的富集特征不同，Cd含量表现为根>叶>茎，As含量则表现为根>茎>叶。各部位富集系数和转运系数均显示Cd>As，表明Cd在工业辣椒体内的富集和转运能力显著强于As。土壤有效态Cd、As受pH和对应元素总量影响显著，且有效Cd与有机质显著相关。最小二乘模型揭示，工业辣椒体内Cd、As含量受土壤中有效态Cd、As驱动，并间接受pH、有机质和总量调控，这些因素最终直接影响植物养分吸收与生长。
为给赖草的实践应用和新品种培育提供科学参考，综述了赖草的耐旱性研究及其在生态修复中的应用。采用文献查阅，并结合对典型干旱区（如毛乌素沙地、三江源高寒草地等）生态修复工程中赖草应用案例的分析，以及相关专利成果的解读，从生理的适应性变化与组织结构的形态调整2个层面阐释赖草的抗旱机理。研究认为，赖草对极端生态环境具有高度适应性，能够在沙地、黑土滩等恶劣环境下有效提高植被盖度10%以上，并显著改善土壤理化性质，如增加土壤含水量和有机质含量，从而达到改善生态环境的效果；其根茎在固土保水、养分循环等方面亦具有重要作用。然而，目前赖草的低结实率严重限制了其在生态治理中的大规模应用。未来育种方向应侧重于结合分子标记辅助选择等现代育种技术，选育种子结实率高、遗传性状一致且产量稳定的新品种，同时培育有性繁殖能力强的赖草新品系，以推动其在生态治理的规模化应用，为沙漠治理、盐碱地恢复、退化生态修复及极端环境下的植被恢复提供种子实物保障和科技支撑。
为探明秸秆炭化还田对泥砂田土壤碳固存、养分有效性及结构稳定性的影响机制，通过田间定位试验，结合有机碳测定，设置对照、秸秆直接还田、低量秸秆炭化还田、高量秸秆炭化还田4组处理，系统研究秸秆炭化还田对稻田土壤有机碳稳定性的影响机制。结果表明，水稻秸秆直接还田和炭化还田均能有效提升稻田土壤pH、有机碳、有效磷、速效钾、碱解氮以及微生物生物量碳含量。3个秸秆还田处理的有机碳增幅在1.9%~12.8%之间，其中高量秸秆炭化还田处理最显著；微生物生物量碳增幅在18.0%~27.3%之间，其中以秸秆直接还田处理最显著。秸秆炭化还田后，低活性有机碳和惰性有机碳的比例增加了2.02~7.46个百分点，尤其是采用高量秸秆炭化还田，与对照比较，高活性有机碳的比例降低了5.8个百分点，惰性有机碳比例增加了4.3个百分点。采用3种秸秆还田处理，土壤大于0.25 mm水稳定性团聚体含量和大于2 mm水稳定性团聚体含量均有一定的增加，其中大于0.25 mm水稳定性团聚体含量增加了6.21%~9.25%；大于2 mm水稳定性团聚体含量增加了14.53%~18.32%。研究表明，秸秆炭化还田可以显著改善土壤酸化状况，提高土壤有机碳含量和稳定性，及速效养分含量和团聚体比例，从而提升土壤固碳能力，尤其以高量秸秆炭化还田处理效果最佳。本研究揭示了秸秆炭化还田在提升泥砂田土壤质量和碳汇潜力方面的作用，为相关农业实践提供了理论依据。
尾菜沼液资源化利用不充分，尾菜沼液灌溉对食叶草产量、品质及土壤质量影响不明。为筛选最优沼液灌溉量，以食叶草为材料，设置清水对照(CK)和4个沼液灌溉量梯度T1(8 L/m2)、T2(10 L/m2)、T3(12 L/m2)、T4(14 L/m2)处理，开展盆栽种植试验，测定食叶草的产量、品质及土壤理化性质和酶活性等指标。结果表明：（1）适量沼液施用可显著提升食叶草产量与品质，与CK相比，各处理下食叶草鲜重提高134%~233%，叶绿素、维生素C、总糖、还原糖及蛋白质含量分别提高13.7%~30.8%、28.27%~148.9%、14.18%~36.28%、44.70%~97.42%和34.86%~44.53% ，T3处理产量和品质提升效果最为显著。（2）沼液施用改善土壤理化性质，T3处理下土壤有机质、速效钾和总氮含量分别提高17.09%、170.7%和40%，pH增加15.56%~21.3%，有效缓解了酸性土壤问题。（3）土壤脲酶、β-葡萄糖苷酶活性随沼液施用量增加而增强，T3处理酶活性峰值显著高于其他处理。（4）过量沼液T4导致还原糖含量下降，养分利用效率降低。研究表明，尾菜沼液灌溉食叶草的最佳施用量为12 L/m2，可协同提升作物产量品质与土壤肥力。未来可开展田间试验验证，检测沼液及土壤重金属累积风险，优化施用时期与频次，为尾菜沼液规模化农用提供技术支撑。
针对传统葡萄园土壤管理问题，聚焦葡萄园土壤有机覆盖这一关键措施，综述了其对土壤微生物群落和土壤代谢的影响。研究发现，有机覆盖通过驱动多阶段腐解过程，显著提升土壤细菌多样性，并富集木质素降解等关键真菌功能类群。更重要的是，有机覆盖增加了碳水化合物、有机酸和脂质等代谢产物的积累，激活核心代谢通路，从而优化养分循环效率。微生物与代谢产物之间形成的协同互作网络，进一步强化了葡萄园土壤生态系统的功能稳定性。本研究为葡萄园土壤管理和可持续农业提供了理论依据，并对该领域的未来研究方向进行了展望。
