在西安市三环内采集62个表层土壤样品，涵盖了工业区、交通区、商业交通混合区、住宅区、文教区和公园。利用PW2403型X-Ray荧光光谱仪分析了土壤中As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的含量。采用修正的潜在生态风险指数评价了土壤中重金属的潜在生态风险。应用美国环境保护部（US EPA）健康风险评价模型评估了人群暴露土壤重金属的健康风险。结果表明，土壤中As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的平均含量分别为12.15、24.96、69.74、32.52、662.59、30.67、37.11和101.73 mg kg-1，高于陕西省土壤元素背景值，特别是Co、Pb、Cu和Zn。土壤中Pb、Cu、Ni、Cr、Zn和Mn的生态风险较轻，As和Co生态风险为中等水平。重金属总的生态风险属于中等水平，不同功能区土壤重金属的生态风险有一定差异。人群暴露土壤重金属的主要途径是手-口直接摄入和皮肤吸收，且儿童的暴露剂量高于成人。儿童和成人暴露土壤重金属均不会产生明显非致癌风险。人群暴露土壤中As、Cr和Ni的致癌风险在人们可接受的范围10-610-4，但高于下限值10-6。不同功能区人群暴露土壤重金属非致癌风险和致癌风险存在一定的差异。

土壤持水特性是对土壤水分有效性的一种反映，不同土壤持水特性存在差异。为了解东北地区主要旱田耕地土壤的持水特性，本研究通过定点采样方法，在不同地区选择了典型的黑土、草甸土、白浆土、碱土、褐土5类旱田耕地土壤，通过压力膜法得出不同水柱压力下土壤水分实测值，并通过Van Genuchten和Garden模型进行模型拟合，相关性极显著，通过Van Genuchten绘制土壤水分特征曲线，从曲线看出，不同类型土壤持水特性存在差异，0～10 cm土层各土壤水分特征曲线差异大、曲线分散，草甸土、白浆土、碱土含水量在各压力下均处于较高水平，褐土最低，黑土居中； 10～20 cm土层土壤水分特征曲线在低吸力阶段差异仍较大，高吸力阶段差异小，褐土含水量最低，草甸土、白浆土、碱土趋于一致，黑土居中； 20～30 cm土层差异减小，褐土、碱土、黑土趋于一致；通过Garden模型计算土壤比水容量，不同水吸力下，褐土比水容量最高，其次是黑土，草甸土、白浆土和碱土比水容量较低，说明褐土和黑土释水能力强；土壤饱和含水量与土壤容重显著负相关，土壤有效持水库容与土壤大颗粒、土壤<0. 02 mm的颗粒呈极显著负相关，与0. 02～2 mm的颗粒含量呈显著正相关；草甸土、碱土、白浆土饱和持水库容高，但有效库容低，与褐土、黑土相反。因此，提高土壤持水能力要根据土壤的物质特性提出对应措施。

为评估大气沉降对蔬菜中重金属积累的潜在影响，选择非污染和污染2种土壤，分别在工业区、城区和农村等3种大气环境下开展露天与大棚种植对萝卜重金属积累的影响试验。结果表明，土壤是萝卜重金属的重要来源，污染土壤中生长的萝卜铅、镉、汞和砷积累明显高于非污染土壤，但试验区大气环境与种植条件对萝卜地上部分重金属含量也有很大的影响，萝卜地上部分重金属含量工业区>城区>农村，露天种植的萝卜地上部分重金属含量明显高于大棚；大气沉降对大气污染较为严重的工业区萝卜地下部分重金属积累有一定影响，对城区与农村的影响较小。通过清洗方式不能完全清除因大气沉降导致的蔬菜重金属积累，表明由大气沉降的重金属有较高比例已通过蔬菜叶片的气孔进入蔬菜组织内或被蔬菜组织紧密地吸附。研究证实了大气沉降对蔬菜地上部分中镉、铅和汞等重金属积累有直接的作用。

大量短期的室内试验和田间试验研究表明，施用生物炭可以增加土壤碳固定，提升土壤肥力和作物产量，然而关于生物炭的长期土壤肥力效应尚不明确。为此，依托持续10年的生物炭的田间定位试验[4个处理:对照(CK)、生物炭4. 5 t·hm-2·年-1(B4. 5)、生物炭9 t·hm-2·年-1(B9. 0)、秸秆还田(SR)]，研究了长期施用生物炭对土壤肥力状况的影响。结果显示，与对照相比，长期施用生物炭和秸秆还田对土壤p H值没有显著影响，但容重降低了2. 2%～8. 2%，施用生物炭的土壤电导率降低了1. 5%～7. 8%，而秸秆还田处理土壤电导率提高了4. 7%～13. 4%。施炭和秸秆还田使土壤有机质(SOM)含量增加57. 7%～123. 1%，总氮含量提高11. 3%～21. 9%，总磷没有显著性变化。不同处理土壤NH+4-N含量的差异不显著，而施用生物炭和秸秆还田土壤NO-3-N含量增加3. 8%～67. 1%，且高炭处理的效果显著。土壤有效磷含量显著降低了23. 1%～42. 0%，速效钾含量上升了2. 0%～23. 1%。总体而言，长期施用生物炭提升了土壤肥力，尤其是对土壤有机质的提升有显著的效果。

试验采用盆栽方式，在3种不同镉(Cd)污染土壤中分别施用4种用量生物炭(C)，探讨生物炭对镉胁迫下花生根长、根直径、根体积、侧根数、根系生物量和根镉含量影响。研究结果表明，在花生同一生长时期，相同镉处理条件下，花生的各项根系指标随着生物炭施入量的加大而逐渐增加，且这种趋势随着生育时期的延长变得更明显。在C100、C150处理下，苗期花生的根直径、侧根数和根系生物量随着Cd浓度的增加呈现Cd1>Cd10>Cd0的趋势，表明生物炭的施入，增加了花生苗期的镉耐性；而花生结荚期，不同生物炭施入处理下，花生各形态学指标均呈现Cd0>Cd1>Cd10的趋势，显示出在花生生殖后期，前期低浓度镉产生的刺激作用逐渐消失，生物炭对镉胁迫的缓解作用与花生发育时期有关。花生根镉含量与生物炭施用量之间存在极显著负相关关系，相关系数范围在-0.988至-0.922之间。灰色关联度分析显示，在花生苗期和花针期，侧根数、根系生物量是影响根镉含量的主要因素。研究未发现过多的生物炭施入对作物根系形态学指标的抑制作用。

以松嫩平原北部作为研究区，以多目标区域地球化学调查成果作为数据基础，采用多元统计与地统计相结合的方法，对土壤重金属背景值及累计特征进行研究。结果表明:(1)松嫩平原北部土壤重金属背景值与1986年测得的背景值相比，As、Cr、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn均升高；在不同地貌单元条件下，背景值差异显著；(2)分别以全区域和地貌单元条件下的背景值作为参考标准，表层重金属Hg、Cd、Cr均产生了累积；较全区域背景值而言，不同地貌条件下的背景值更能反映重金属累积状况；(3)松嫩平原北部重金属空间分布含量较高的区域主要集中在中东部，而在西南部相对较低。

通过设施菜地小区试验，研究有机氮与无机氮不同比例配合施用对土壤次生盐渍化的改良效果以及对番茄产量、品质的影响。结果表明:有机氮与无机氮配合施用可以明显降低土壤中全盐含量与电导率，显著降低了土壤中硝态氮的过量积累，尤其有机氮与无机氮比例为2∶1时，效果最好；同时有机氮与无机氮配合施用，达到改善土壤有机质平衡及调控的作用，有机质从16. 8 g/kg增加到21. 7 g/kg；有机氮、无机氮2∶1配施可以明显降低番茄中硝酸盐的含量，显著提高番茄中可溶性总糖和还原型Vc的含量，达到提高番茄产量和提升果实品质的效果。从改良设施土壤次生盐渍化和优质施肥管理两方面综合考虑，建议设施大棚采用有机氮与无机氮配合施用，土壤全盐含量3. 54 g/kg条件下以有机氮与无机氮2∶1配施有机肥与化肥效果最佳。

为研究在红壤双季稻田脲酶抑制剂适宜的添加比例，采用田间小区试验研究不同水平的脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT）对双季稻田土壤氮素转化的影响。本文设置NBPT的施用量为尿素的0. 5%、0. 75%、1. 0%、1. 25%、1. 5%5个水平。结果表明:与农民习惯施氮（单施尿素N 135 kg/hm2）处理相比，NBPT与尿素的比例<1. 0%时，对早、晚稻的产量与氮素回收率均无显著影响，当NBPT添加比例为1. 0%、1. 25%、1. 5%时，早、晚稻的产量以及氮素回收率均显著提高，且添加量在1. 0%与1. 5%的两个处理之间无显著差异；与单施尿素相比，添加NBPT大于1. 0%时，土壤脲酶活性和铵态氮含量在分蘖期显著降低，铵态氮含量在孕穗期显著升高，而硝酸还原酶活性、硝态氮含量及微生物量碳、氮含量始终无明显差异，孕穗期的脲酶活性也无显著差异；通过逐步回归分析发现，水稻分蘖期与孕穗期土壤中铵态氮含量对水稻产量影响显著，而且孕穗期的影响大于分蘖期，其余指标则对产量无明显影响，由此可知，添加NBPT可保持孕穗期较高的土壤铵态氮含量可能是其增产与提高氮肥利用率的主要原因，NBPT在稻田的适宜添加量为尿素用量的1. 0%以上。

为探究水稻在土壤淹水还原性条件下坐蔸成因以及防治措施，通过盆栽试验添加不同还原物料，对比分析两个抗性不同的水稻品种在土壤还原性条件下生长反应。采用盆栽试验，模拟冬水田长期渍水状况，研究了3种还原物料(稻草粉、硫酸亚铁和白糖)不同用量和4种潜在改良剂对两个水稻品种(川香优9838和川谷优7329)生长的影响。试验设12个处理，每个处理5次重复。结果表明，稻草粉20 g·kg-1和白糖5 g·kg-1处理对两个水稻品种的分蘖动态影响最大，这两个处理对川香优9838有效穗分别比对照下降40%和25%，对川谷优7329均下降45. 8%。低量的稻草对水稻生长有一定促进和增产作用，随着稻草用量增加，水稻生长受到抑制，产量降低； 20 g·kg-1稻草粉处理降低了川香优9838和川谷优7329产量，降幅分别达19. 7%和46. 1%。与对照相比，硫酸亚铁比过量施用稻草处理显著增加了川香优9838的产量；所有其他处理均较稻草粉20 g·kg-1处理增加或显著增加了水稻产量。稻草粉处理显著增加了土壤Fe2+和Mn2+含量，降低了Eh值，并与稻草粉用量呈正相关；而白糖、硫酸亚铁处理对土壤Fe2+、Mn2+和Eh影响不显著。在稻草粉20 g·kg-1处理基础上施用不同土壤改良剂，石灰和硼砂对水稻苗期毒害有缓解作用，但效果并不明显。四川省冬水田前季水稻收获时局部残留稻草堆积是翌年水稻坐蔸发生的主要原因，稻草在分解过程中产生的还原性有毒物质抑制了水稻生长，从而造成水稻减产；在冬水田稻区，少量稻草还田能促进水稻生长，比其他大多数处理显著增加水稻产量。

2011～2014年，在内蒙古短花针茅荒漠草原设置了氮、磷和氮磷配施等3种施肥处理以及单施氮肥的3个不同添加梯度处理，并以未施肥为对照，采用LI-8100土壤碳通量测量系统测定了各处理样地土壤呼吸速率季节变化，结合土壤养分、地下生物量和环境因子，分析了不同施肥处理下土壤呼吸的变化规律及其与各影响因子之间的关系。结果表明:1)土壤呼吸季节变化规律不受施肥的影响，呈单峰型，最高值出现在每年8月。2)土壤呼吸与气温和降雨量呈指数相关关系，其年际变化受降雨量的影响较大。3)单施N肥、单施P肥和NP配施均促进生长季土壤呼吸，但其作用程度受降雨量多少而不同，降雨量越高对土壤呼吸的影响越明显。4)随着N肥添加量的增加，土壤呼吸速率呈增强趋势，但土壤呼吸与环境因子间的相关性减弱；单施P处理生长季平均土壤呼吸速率最高，NP配施处理稍低，二者随气温和降雨量的变化幅度大于单施N肥处理。

以25年来长期定位施肥试验构建不同土壤肥力梯度为平台，研究品种演替过程中籽粒产量和磷效率对土壤肥力的响应。结果表明，各施肥处理，随品种演替小麦籽粒产量呈显著增加趋势，其中郑麦0856的产量最高(8 157. 3kg·hm-2)，郑麦7698次之，豫麦13的产量最低(5 915. 39 kg·hm-2)；不施肥处理(CK)则下降。无论施肥或不施肥处理，100 kg小麦籽粒对磷素的需求量均随品种的演替呈上升趋势。此外，随品种演替，磷的生理效率呈先增加后降低的趋势，郑麦941 (172. 48 kg·kg-1)的磷生理效率最高，郑麦9023 (145. 79 kg·kg-1)、郑麦7698 (130. 51kg·kg-1)和郑麦0856 (147. 65 kg·kg-1)次之，三者之间差异不明显，豫麦13 (66. 71 kg·kg-1)的磷生理效率最低；同一品种，单施化肥处理(NPK)小麦磷生理效率显著高于其他施肥处理(MNPK、1. 5MNPK和SNPK)(豫麦13除外)。同时，品种演变明显提高了磷农学效率；但在施肥条件下，继续增施肥料和养分投入使豫麦13、郑麦941、郑麦7698和郑麦9023的磷农学效率降低；而郑麦0856的农学效率随着土壤肥力的增加而增加，与籽粒产量协同提升。因此，黄淮海地区小麦品种演替在土壤肥力养分充足时籽粒产量显著提高，磷效率也呈增加的趋势。

中小型土壤动物对环境变化反应敏感，不同种植方式导致农田土壤空间格局改变将影响中小型土壤动物群落多样性和功能。本文通过玉米单作和间作种植，在玉米生长季的不同月份调查取样，研究玉米单作和间作种植对土壤动物的个体数量、类群数、多样性和不同功能群的影响。结果表明:从试验样地共捕获中小型土壤动物1 473只，隶属于40个类群；玉米间作种植显著降低中小型土壤动物的个体数(P <0. 05)，玉米间作种植降低中小型土壤动物类群数，未达到显著水平(P> 0. 05)，这种降低趋势在不同月份和土层中均表现出来；玉米单作和间作种植下中小型土壤动物总体趋势为腐食性>杂食性>捕食性+植食性的个体数(P <0. 05)；玉米间作种植增加了优势度指数，降低了多样性指数、均匀度指数和丰富度指数(P> 0. 05)；玉米间作种植改变了不同食性中小型土壤动物的个体数和类群数，腐食性、杂食性和捕食性+植食性土壤动物数量降低，杂食性和捕食性+植食性的土壤动物类群数增加，腐食性土壤动物类群数降低，但个体数和类群数的变化未达到显著水平(P> 0. 05)。

为探讨轮作与连作对烟田根际土壤微生物群落的影响，采用实验室微生物培养联合微生物高通量测序技术，分析了玉米-烤烟轮作和烟叶连作对烟株根际土壤微生物数量、群落结构及其多样性的影响。研究结果表明，轮作烟田根际土壤中可培养细菌和放线菌数量均高于连作烟田根际土壤，但真菌数量低于连作烟田。土壤高通量测序结果表明，轮作烟田根际土壤真菌和细菌群落多样性均高于连作烟田；在烟株的生长过程中，轮作和连作烟田在旺长期和成熟期微生物群落相似度降低。相较于黑胫病/根腐病/根结线虫发病率较高(36. 67%)的连作烟田来说，轮作烟田发病率较低(0%)，进一步分析真菌和细菌群落结构发现，轮作烟田根际土壤中拮抗菌如Sphingomonas (鞘脂单胞菌属)、Pseudomonas (假单胞菌属)、Aspergillus (曲霉属)等相对丰度均高于连作烟田，而连作烟田根腐病病菌Pythium (腐霉属)丰度较高。

以黄瓜津春5号为试验材料，采用随机区组设计，2016和2017年分别设置了5个氮浓度梯度，构建了黄瓜地上部生物量的临界氮浓度稀释模型，在此基础上建立了氮素吸收模型和氮营养指数模型。结果表明，黄瓜地上部临界氮浓度与地上部最大生物量之间符合幂指数关系，%Nc=4. 539 7x-0. 06，相关系数为R2=0. 749 6。基于临界氮浓度建立的设施栽培黄瓜氮素吸收（Nupt）模型、氮素营养指数（NNI）模型，可作为设施栽培黄瓜氮素营养状况的判别指标，本试验条件下295. 7～305. 5 kg/hm2为黄瓜最佳施氮量。

为研究菌肥与混播对土壤酶活性及微生物生物量的影响，本试验以苜蓿和饲用高粱为研究对象，设8个处理，分别为苜蓿单播(N1)、饲用高粱单播(N2)、苜蓿与饲用高粱同行混播(N3)、苜蓿与饲用高粱间行混播(N4)以及分别施入微生物菌肥(T1、T2、T3与T4)。在饲草生长的苗期、旺盛期与收获期分别取0～20、20～40和40～60 cm土样并测定土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性以及微生物生物量碳、氮含量。结果表明:菌肥及混播各处理土壤酶活性及微生物生物量均显著高于未施菌肥及饲草单播各处理，且混播配施菌肥效果更优。土壤酶活性随土层深入逐渐降低，随生育期推进，过氧化氢酶和蔗糖酶活性呈现先降低后升高趋势；土壤脲酶活性呈现先升后降趋势，微生物生物量碳、氮的规律与脲酶相同。混播配施菌肥有利于增加有益酶活性，提高土壤微生物生物量，增强土壤生产力的可持续性，从而达到保护和改善土壤环境的效果，为内蒙古地区马铃薯提供倒茬作物，提供充足饲草，对农业与畜牧业发展意义重大。

为探究施肥对美国山核桃幼苗生长和叶片养分状况的影响，以美国山核桃1年生实生苗为试验材料，共设置0 (CK)、100、200、400、600、800 mg/株6个不同的施氮处理，运用指数施肥法研究了6种氮素施肥处理下美国山核桃生长和叶片养分含量的变化。结果表明:美国山核桃幼苗的苗高、地径、生物量随着施氮量的增加均呈现出先增加后减小的趋势，分别在N600处理(600 mg/株)达到最大值，分别为33. 4 cm、5. 08 mm和9. 33 g/株。运用临界浓度法确定出美国山核桃幼苗叶片氮、磷、钾含量的临界值分别为22. 58、1. 89和12. 71 g/kg，最适含量范围分别为22. 58～32. 73、1. 89～3. 15和12. 72～22. 05 g/kg。综合3种养分的最适含量范围，推断出美国山核桃幼苗的最适施氮量为600 mg/株。

对杂卤石作为钾肥在玉米上施用的效果进行分析，以期为杂卤石应用于农业生产提供理论依据。通过盆栽试验研究了杂卤石对玉米生长及养分吸收的影响。各杂卤石处理分别较空白对照增产31. 54%～63. 14%，千粒重分别提高23. 80%～47. 15%，且差异均达显著水平。杂卤石处理的玉米产量分别较氯化钾、硫酸钾及硫酸钾镁处理提高22. 17%～29. 51%，千粒重分别提高7. 67%～12. 92%，差异均达显著水平。杂卤石能改善玉米对钾的吸收，各杂卤石处理玉米植株钾含量分别较空白对照增加21. 79%～93. 50%。适量施用杂卤石能促进玉米对钙的吸收，杂卤石用量为100 kg/hm2的处理玉米植株钙含量较空白对照增加52. 7%，且杂卤石处理的玉米植株钙含量较3种传统钾肥处理提高了30. 59%～50. 37%。杂卤石能促进玉米对硫的吸收，各杂卤石处理玉米植株硫含量分别较空白对照增加了4. 43%～52. 22%。杂卤石用量与玉米植株钾、钙、硫含量及玉米产量均呈显著正相关关系，同时在杂卤石处理中玉米植株钾含量及钙含量与玉米产量均呈显著正相关关系。杂卤石能够提高玉米产量，促进玉米对钾及钙的吸收。

以3年生露地栽培葡萄户太8号为试材，采用不同浓度、不同时期叶面喷施亚硒酸钠的方法，探究提高葡萄果实硒含量方法及其延缓叶片衰老的效应。结果表明，喷硒后新抽生出副梢新叶中的硒含量与老叶中硒含量呈高度正相关(r=0. 99)，硒在葡萄植株内具有移动性，可重复利用。不同浓度处理以50 mg/L亚硒酸钠处理后的果实品质最好；不同时期处理下始着色期处理后的果实品质最好。50 mg/L亚硒酸钠处理后延缓叶片衰老效果最明显。叶面喷施亚硒酸钠可有效提高葡萄果实含硒量从而提高果实品质，有效提高叶片叶绿素含量从而增加叶片光合量进一步延缓叶片衰老。

为研究一种以猪场粪污为原料的新型大量元素(含微量元素Cu)水溶肥料的应用效果，采用田间小区试验，通过设置清水对照、等养分单质肥料和猪场粪污源大量元素水溶肥料3个处理，研究施用供试大量元素(含微量元素Cu)水溶肥料对不同试验点叶菜产量、叶绿素和Vc含量的影响。结果表明:施用猪场粪污源大量元素(含微量元素Cu)水溶肥料增加了叶菜的产量、叶绿素和Vc含量，与清水对照相比，叶菜产量增产幅度为5. 50%～41. 43%，叶绿素和Vc含量分别提高5. 59%～24. 53%和7. 14%～35. 71%；与等养分单质肥料相比，叶菜产量增产达6. 64%～19. 16%，叶绿素和Vc含量分别提高1. 93%～13. 96%和6. 52%～26. 67%。可见，该新型大量元素(含微量元素Cu)水溶肥料的施用可以有效提高叶菜产量，并改善其品质，值得推广应用。

为了确定生物有机肥料GSJ-1对连作马铃薯土壤养分、生长发育及病情指数的影响，本研究对连作马铃薯的根际和非根际土壤主要化学指标、马铃薯生长发育指标、块茎产量进行了测定，并且对收获连作马铃薯薯块疮痂病、黑痣病的病情进行了调查统计和分析。结果表明:相对于不施生物有机肥料的处理，生物有机肥料GSJ-1能显著改善土壤肥力状况，提高马铃薯生理指标和产量，并有利于减轻马铃薯土传病害(疮痂病、黑痣病)的发生。