本论文探究了旱作条件下，壤土核桃园土壤根际微生物群落结构差异和多样性，为核桃的优质生产提供理论依据。以山西农业大学果树研究所核桃试验园为研究对象，通过多年不同施肥模式定位试验，采用16Sr基因高通量测序技术，单因素方差分析，探究了核桃园不同施肥模式（CK：不施肥+自然生草；MG：羊粪+人工生草；M：羊粪+自然生草）下，壤土核桃土壤根际土壤微生物细菌、真菌的群落结构。结果表明：施用有机肥显著增加了土壤中养分含量，且以自然生草状态下配施羊粪处理增加最为显著。同时，施用有机肥显著提高了土壤酶的活性，其中羊粪与人工生草配施的处理活性更强，有效加速了土壤养分的循环。此外，随着有机培肥的进行，生草覆盖增加了土壤中细菌与真菌的种群数量及群落结构，增加了参与氮素循环和碳素循环微生物的数量，促进了土壤养分的循环转化。在山西地区旱作条件下壤土核桃园推广有机培肥与行间生草能有效改善土壤微生物的群落结构和多样性，增加土壤中养分的可利用性，同时优化土壤生态。
探究响应面法优化生姜秸秆改性生物炭吸附氨氮的最佳工艺条件，为处理农业氮污染问题提供一种新型材料。在管式炉中通过限氧裂解制备出生姜秸秆改性生物炭，以NH4Cl溶液模拟土壤中的氨氮开展吸附实验，评估改性生物炭对氨氮的吸附性能，以炭化温度、炭化时间、磷酸溶液的浓度和液固比为影响因素开展单因素实验，在此基础上进行响应面实验。最终确立最佳工艺条件为炭化温度615℃，炭化时间1.5 h，磷酸浓度25%，液固比15 mL/g。在此条件下，改性生物炭对氨氮的吸附值与模型预测值十分接近。本研究应用响应面法优化了生物炭的改性技术，可为实际农业中的氮污染治理提供新的解决方案。
随着工业化和农业集约化进程的迅速推进，活性氮的排放量呈现出大幅增长态势。氮沉降已然成为全球变化的关键驱动因素之一，给森林生态系统，尤其是土壤微生物群落结构与多样性带来了极为深远的影响。氮沉降通过直接或间接途径对微生物群落的结构和多样性产生作用。在模拟大气氮沉降的相关试验中，不同的氮添加类型和氮添加方式对土壤微生物群落造成的影响也不尽相同。而氮沉降与其他环境因子的交互作用进一步使其对微生物群落的影响复杂化。本文通过梳理国内外研究取得的最新进展，总结归纳氮沉降对温带（包括寒温带）森林生态系统土壤微生物群落影响的研究，以期深化对氮沉降影响土壤微生物作用机制的认知，关注微生物群落变化对生态系统功能所产生的影响，为更有效地应对全球气候变化所带来的挑战提供科学理论支撑。
药用植物在栽培过程中受多种因素影响，其中根际微生物与药用植物关系密切，两者相互作用、相互影响。本研究对近年来药用植物与根际微生物相互影响的研究现状进行综述，重点总结了根际微生物对药用植物生长、次生代谢产物、抗病能力及连作障碍等方面的影响，以及药用植物类型（或品种）、产地、生育期、种植年限和种植模式等对根际微生物的影响。提出了当前药用植物与根际微生物研究中存在的问题以及需要进一步研究的方向。合理有效利用药用植物与根际微生物之间的相互作用关系，为促进药用植物的生长、抵御病原菌侵害、缓解连作障碍、增加药材产量以及改善药材质量等提供一定的思路。
深入了解苹果树施肥领域的研究焦点、发展现状及热点，为未来苹果树施肥实践的研究方向提供参考。基于CNKI和Web of Science核心论文数据库，设定文献索引时间为2000年1月1日—2023年12月31日，利用VOSviewer、CiteSpace等分析工具，对检索到的761篇相关文献的发文量、发文机构、作者，以及关键词共现、聚类、突现等进行可视化分析，并绘制苹果树施肥领域的知识图谱。结果显示，近年来苹果树施肥研究取得了显著进展，提高果实品质、优化施肥策略、减少环境污染等已成为研究热点。年发文量总体呈现上升趋势，形成了规模型的研究团队和研究机构，产量、品质、土壤养分等关键词仍是当前及未来的研究热点，预测绿肥、可持续发展、土壤改良、精准施肥将成为苹果树施肥领域的热点研究方向。
水资源短缺和农田碳排放量大是制约中国农业高质量发展的重要因素，如何在保证产量的前提下，提高农业用水效率和降低农田碳排放是当前研究的重点问题。为了解农田碳排放来源及产生机制以及滴灌技术对农田碳排放的影响机制，笔者综述了国内外有关滴灌技术影响农田碳排放的研究现状，总结了当前研究取得的主要成果、存在的问题及未来发展趋势。分析结果显示，农业耕作与残体处理、农用物资生产使用和农田管理是碳排放的3个主要来源，滴灌技术可以通过降低农业灌溉过程中的能量消耗、提高资源利用效率、改善土壤环境等影响农田碳排放进程。研究有助于完善滴灌系统技术体系，推动农田节水减排，为中国“双碳”目标的达成提供一些理论依据。
探究不同化肥定额制减量增效施肥模式在浙西中低山丘陵区单季晚稻上的应用效果和对土壤肥力的影响。以水稻品种‘甬优1540’为试验材料，通过设置4个不同的施肥处理开展化肥减量配施缓控释肥试验。结果表明：在化肥总养分减少15.5%的前提下施用缓控释肥(T1)和在化肥总养分减少23.7%的前提下施用缓控释肥+有机肥(T2)较常规施肥(CF)相比，单季稻产量分别提高12.1%和15.8%、肥料偏生产力分别提高32.8%和51.9%、肥料农学利用效率分别提高60.8%和92.3%、利润分别提升25.6%和13.1%。T1和T2施肥模式有效磷、速效钾、有机质含量和pH均显著高于常规施肥(CF)，T2土壤培肥能力和土壤酸化改良能力强于T1。本研究结果可为浙西中低山丘陵区化肥减量增效和农业绿色发展提供技术支撑。
水稻育秧盘接触施肥是实现水稻高效栽培的一种重要途径，为研究水稻育秧盘接触施肥对秧苗生长、养分氮磷钾的释放特征和水稻产量的影响，以‘南粳46’为供试水稻品种，开展接触施肥育秧试验和大田试验，育秧试验设置2个处理，分别为常规营养土育秧和接触施肥育秧，大田试验设置5个处理，分别为不施氮、常规施肥、包膜肥一次性施肥、侧深施肥一次性施肥和接触施一次性施肥，测定分析水稻育秧盘接触施肥的养分释放特征、植株养分需求规律和对氮肥利用率的影响，以及对秧苗地上部、叶绿素和含氮量、根系、水稻产量和产量构成的影响。育秧试验结果表明，接触施育秧盘的缓释肥氮磷钾主要释放时间在第7天和第13天，水稻秧苗主要吸收的氮时间为第8~9天，主要吸收磷钾时间在第13天，与常规育秧相比，接触施育秧的地上部鲜重、叶片数、株高和茎粗分别提高37.30%、66.67%、44.57%和13.43%，叶片叶绿素和氮含量分别增加29.33%和53.32%。大田试验结果表明，相同施肥水平下，与包膜肥一次性施肥和侧深施肥一次性施肥相比，接触施一次性施肥处理的水稻产量显著地增加10.73% (P<0.05)和6.69% (P<0.05)，氮肥利用率显著增加了26.51% (P<0.05)和14.97%。综上，与常规育秧相比，接触施育秧显著提高秧苗地上部生长和养分含量，大田相同施肥水平下，接触施一次性施肥能够增加水稻产量，提高氮肥利用率。
本研究基于河北省耕地质量评价监测点位数据，运用修正内梅罗指数法测算土壤肥力指数，并借助随机森林模型剖析其驱动因素，旨在为河北省谷子生产提供理论支撑。方差分析显示，河北谷子产区土壤肥力评价因子分别为全氮1.15 g/kg、有机质19.55 g/kg、有效磷34.47 mg/kg、速效钾165.56 mg/kg、pH 7.64。全氮、有机质、速效钾含量以及pH均在冀南地区最高，分别为1.28 g/kg、21.44 g/kg、197.2 mg/kg、pH 8.14，有效磷含量在冀东地区最高达67.16 mg/kg。河北谷子主产区平均土壤肥力指数为1.21，主要驱动因素为有效磷>速效钾>pH>有机质>全氮。从分布情况来看，四级、五级耕地主要分布在冀北、冀东地区，三级及以上耕地主要分布在冀中、冀南地区。冀东地区的土壤肥力指数受速效钾驱动效果最强；冀南、冀北、冀中地区的土壤肥力指数受有效磷驱动效果最强。相关性分析表明，全氮、有机质、有效磷、速效钾之间两两显著正相关，均与土壤肥力指数呈极显著正相关关系；pH与有效磷呈极显著负相关，与速效钾、海拔呈极显著正相关；海拔与速效钾呈极显著正相关。河北谷子产区土壤肥力处于中等偏上水平，但存在分布差异，且有较大提升潜力，三级(IFI=1.2~1.5)及以上耕地占总面积的49.46%，呈西北低、东南高趋势。研究证实，河北谷子产区土壤肥力总体处于中等偏上水平（三级及以上耕地占比 49.46%），呈西北低、东南高态势，速效养分对肥力指数贡献更优。但肥力指数、养分含量与谷子产量的关联机制仍需通过区域试验进一步探究。
为探究番茄设施栽培土壤养分含量变化特征，加强设施蔬菜施肥管理，促进设施农业可持续发展，本研究以番茄设施栽培区域耕层土壤为研究对象，通过常规检测方法测定土壤理化性质，分析其养分含量变化特征。结果表明：研究区域番茄设施栽培土壤pH升高，水溶性盐含量增大，有机质含量中等偏上，氮、磷、钾速效养分含量丰富，土壤出现次生盐渍化和养分过度富集状态。此外，番茄设施栽培土壤中微量元素养分含量不均。在后续种植过程中，应适量增加有机肥施入量，提高土壤有机质含量，改善土壤结构，促进微生物活动；同时在大量元素合理投入基础上，注重中微量元素肥料与大量元素肥料配施，平衡土壤养分供给，提质增效。
为筛选出适宜河北山前平原区Cd污染农田种植的小麦品种，通过大田微区试验，对河北省48个小麦主栽品种的产量和Cd吸收差异特征进行研究。结果表明，48个小麦品种间产量和Cd吸收积累能力存在不同程度的差异(P<0.05)。‘石麦27’产量最高，为10538.6 kg/hm2，较其他小麦品种高出6.33%~42.41%；其次是‘石麦26’，较其他小麦品种高出6.77%~38.51%。‘石麦26’、‘中信麦48’、‘马兰6号’和‘科农2011’籽粒Cd含量和富集系数均相对较低，分别在0.115~0.133 mg/kg和0.032~0.038之间。‘科农2011’、‘中信麦48’、‘石麦26’的Cd转运系数均较低，在0.273~0.291之间。通过聚类分析确定Cd低累积类型品种2个、较低累积类型品种19个；Cd低转运类型品种3个，Cd较低转运类型品种7个。综合评价小麦产量、小麦籽粒Cd含量、富集系数、转运系数等指标，初步确定‘石麦26’、‘中信麦48’和‘科农2011’可以作为Cd低累积型小麦品种用于河北山前平原区镉污染农田安全生产。研究旨在为轻中度Cd污染耕地的安全利用提供科学依据。
本研究旨在比较施加不同用量的猪粪对不同肥力水平的土壤中全氮、无机氮（铵态氮及硝态氮）含量差异，明确猪粪的不同施用量对不同肥力水平土壤的氮素含量的影响。运用室内土壤培养试验，将低等、中等、高等肥力的土壤分别进行不同猪粪施用量处理。研究结果表明：土壤全氮含量随着猪粪的施加量的增加而增加；高肥土壤施加高量猪粪，土壤铵态氮含量最高，含量值为5.68 mg/kg；中肥土壤施加高量猪粪，土壤硝态氮含量最高，含量值为23.32 mg/kg，由于硝态氮带负电荷，不被土壤胶体吸附，土壤硝态氮含量越高，其流失风险越高。由此可见土壤全氮含量和铵态氮含量与猪粪施加量显著正相关。在中等肥力水平土壤上添加高量猪粪更容易造成土壤硝态氮的流失。研究结果为在实际农业生产中，在保证旱作农田对猪粪最大承载限度及获得一定农业经济效益的范围内，降低猪粪肥料化还田可能造成的农业面源污染的风险。
为探究自然界中UV辐射曝辐量对烤烟烟叶主要化学成分的影响，利用十堰地区8个烟叶气象站自然状态下近10 a的UV辐射资料，结合各个植烟区烟叶主要化学成分数据，对其间的相关程度进行了分析。结果表明：（1）房县和竹溪县植烟区大田期和各生育阶段UV辐射曝辐量呈增加趋势，竹山县和郧西县植烟区大田期UV辐射曝辐量随年际变化呈下降趋势，其中竹山县植烟区大田期和各生育阶段下降较为明显，主要体现在旺长阶段和成熟阶段；（2）同时期不同植烟区烟叶主要化学成分含量及其比值不稳定，变异系数差别较大，存在较大的空间差异；（3）UV辐射曝辐量与烟叶部分主要化学成分密切相关，其中UV辐射曝辐量与烟碱含量呈正相关，与总氮含量、钾含量呈负相关，总糖、还原糖和氯含量受UV辐射曝辐量影响作用较小。研究通过对UV辐射曝辐量对烟叶化学成分影响分析，探讨UV辐射曝辐量与烟叶主要化学成分之间关系，为烟叶品质鉴定提供了科学依据，并为优质特色烟叶区域定位和产区布局提供参考。
为深入探究柴达木盆地二十四节气降水的非均匀性变化规律，及其对枸杞产量和发育期的影响，本研究运用1961—2020年柴达木盆地10个气象站的逐日降水资料，采用数理统计、反距离权重插值（IDW）方法、Mann-Kendall突变检验等统计方法，对二十四节气降水集中度(PCD)与集中期(PCP)的时空变化特征及突变情况进行分析。结果显示，从整体来看，二十四节气的年降水量呈增加趋势，在空间上由东向西递减，西部降水的变异系数（Cv）明显大于东部，降水量在2000年突变为下降趋势，2001年突变为上升趋势；降水集中度（PCD）呈现出不明显的减小趋势，降水分配趋于均匀化，最高值为0.83（1984年），最低值为0.55（2007年）且空间分布差异较大，由东向西呈现出小—大—小—大的变化格局；降水集中期（PCP）呈现出不明显的提前趋势，最高值出现在大暑与立秋之间，最低值出现在小满与芒种之间，从东到西呈“晚—早—晚—早”的空间分布；60 a内降水集中度（PCD）未发生突变；降水集中期（PCP）共发生5次突变，其中3次突变为下降，2次突变为上升。二十四节气降水量对枸杞产量有显著影响，而二十四节气降水集中度和降水集中期对枸杞产量的影响较小。柴达木盆地枸杞发育期关键期的不同阶段受二十四节气降水量、降水集中度和集中期的影响完全不同。
为精准掌握库尔勒香梨生长周期，优化栽培管理，开展了库尔勒香梨物候期研究和预测。利用库尔勒市1981—2023年气象观测数据和库尔勒香梨物候观测资料，通过趋势分析、相关性分析、显著性检验等方法，研究库尔勒香梨物候期的演变趋势和主要气象因子对物候期的影响，并采用机器学习中随机森林(Random Forest, RF)和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM) 两种算法对开花期进行预测。结果表明，春季物候期中展叶盛期以0.29 d/a的速率推后，其余表现为提前趋势，提前速率为0.12~0.37 d/a，其中花芽开放期提前量最大，开花盛期最小。秋季物候期中果实成熟期以0.14 d/a的速率提前，叶变色期和落叶期以0.03~0.15 d/a的速率推后。生长季整体以0.14 d/a的速率延长，2012年以后延长较为明显。温度是影响物候期的主要气象因子，对春季物候期影响程度大于秋季物候期，日照时数、降水量也会对物候期有影响。RF预测始花期优于LSTM，LSTM预测盛花期好于RF，两种方法预测末花期表现一般。研究以期为库尔勒香梨的优化栽培管理、农产品提质增效、防灾减灾等提供科学依据。
春季稻虾田水温预报可以让养殖户提前了解水温变化趋势，对投苗时机选择、养殖管理决策、疾病预防、抗应激准备等具有重要指导意义。本研究聚焦于春季稻虾田水温预报模型的构建与检验，基于能量平衡原理，系统分析水体表面太阳总辐射、水面有效回辐射、潜热交换、感热交换等变化特征，计算水体能量收支差，运用微元水体的热量平衡和迁移扩散方程，建立春季稻虾田水温预报模型，并进行预报检验。结果显示：（1）水温预报结果与实测水温变化趋势基本相同，但存在位相差异，水温预报值具有滞后性；（2）晴天条件下逐时水温预报值与实测值偏差小，日平均水温、日最高水温、日最低水温，预报值与实测值平均绝对误差在0.3~0.5℃之间，该预报方程具有较好的实用性和较高的预报精度，预报结果可靠。与数理统计法对比，该水温预报模型更加精确，模型机理性强、模拟预报效果更好，可提高春季稻虾田水温预报准确率。
为研究城市森林不同林型土壤动物群落的特征及其驱动机制，以江西省南昌市为研究区域，选取3种森林类型（道路林、附属林和景观林）27个样方，调查并测定样方内植被特征、土壤理化性质和土壤动物群落分布特征。研究共捕获1755头土壤动物，属于2门11纲21目，其中弹尾目、寄螨目和真螨目为优势类群；古蚖目、鞘翅目、双尾目、综合纲、半翅目以及膜翅目为常见类群；其余12个类群为稀有类群，数量极少。总体而言，道路林土壤动物密度最高（5742头/m2），附属林、景观林密度依次为1979、1978头/m2。道路林的土壤动物均匀度指数和丰富度指数显著低于景观林和附属林。植被特征和土壤理化性质与土壤动物群落多样性密切相关，土壤动物的Shannon多样性指数显著正相关于土壤有效磷、树木高度、胸径和冠幅。Pielou均匀度指数和Menhinnick丰富度指数与土壤pH、电导率和容重显著负相关。尽管道路林土壤动物密度较高，但是种类丰富度偏少。研究发现，城市森林间植被特征的变化是导致林型间土壤动物群落产生差异的关键因子。
土壤肥力是影响土壤呼吸速率和农田生态系统碳排放的重要因素。本试验以4个不同肥力水平的旱坡地土壤为处理因素，将其从低到高分别命名为F1、F2、F3、F4。研究不同肥力水平下油菜在4个生育期内土壤呼吸速率（微生物呼吸速率、根系呼吸速率、总呼吸速率）的变化规律及其与土壤水分、温度的关系，明确各肥力水平下不同生育期油菜农田土壤呼吸特征。相关分析表明，土壤呼吸速率与土壤水分、温度均呈显著正相关关系。其中微生物呼吸速率、总呼吸速率与土壤水分、温度极显著相关。土壤呼吸指标测定结果表明，在油菜生育期内，土壤水分、温度、土壤呼吸速率总体均呈上升趋势，具体表现为苗期（蕾苔期）<开花期（角果期）。F4的土壤水分、温度和土壤呼吸速率高于其他3个肥力水平，其中土壤呼吸速率达显著水平；F4的碳排放总量最高，与F1、F2、F3相比，F4分别显著高出71.83%、43.35%、25.98%；F4的产量较F1、F2、F3分别显著高出147.35%、59.50%、19.98%。在碳排放效率方面，F3较其他3个肥力水平显著高出5.13%~57.70%，且F3的碳排放总量与F4相比显著降低了25.98%。综上，F4拥有较高的产量水平，但其碳排放总量较高；F3同时具有较高的生产力水平和相对较低的碳排放总量，但其产量也相对较低。本研究结果有助于正确识别油菜农田碳排放行为以及土壤呼吸速率对土壤水分、温度的敏感程度。
