樱桃栽培中施用蚯蚓粪对土壤有机碳氧化稳定性及碳库管理指数的影响

[目的]探讨樱桃栽培中蚯蚓粪与化肥以不同比例配施对土壤有机碳、易氧化碳、氧化稳定性及碳库管理指数的影响,为提高土壤质量管理和增强农业固碳减排潜力提供依据。[方法]通过5a的大田试验,研究N100(尿素提供100%的氮),M10N90(蚯蚓粪和尿素分别提供10%和90%的氮),M30N70(蚯蚓粪和尿素分别提供30%和70%的氮)和M50N50(蚯蚓粪和尿素各提供50%的氮)等不同施肥处理对土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)含量、有机碳氧化稳定性及碳库管理指数(CPMI)的影响。[结果]M30N70和M50N50处理的SOC含量分别比N100处理高出12.07%和18.75%;M30N70处理的MBC,ROC含量和CPMI均最高,并显著高于其它处理,其中ROC含量分别比N100,M10N90和M50N50处理提高51.34%,15.16%和6.47%,CPMI分别高出73.07,30.06和20.71;但M30N70处理的有机碳氧化稳定系数明显低于其他处理,比N100处理降低36.22%。[结论]在樱桃栽培中配施蚯蚓粪措施有利于改善土壤质量,提高土壤肥力,其中蚯蚓粪与化肥以3∶7比例搭配的影响作用最显著。     

鸡粪与化肥不同配施方式对土壤有机碳及杨树幼苗生长的影响

通过盆栽试验,研究了N100(尿素提供100%的氮),M10N90(鸡粪和尿素分别提供10%和90%的氮),M30N70(鸡粪和尿素分别提供30%和70%的氮)和M50N50(鸡粪和尿素各提供50%的氮)等不同施肥处理下,土壤有机碳含量、活性有机碳含量和碳库管理指数(CPMI)的变化规律。结果表明,M30N70和M50N50处理的有机碳含量分别比N100处理提高了8.11%和14.64%;M30N70处理的活性有机碳含量和CPMI均为最高,其中活性有机碳含量分别比N100,M10N90和M50N50处理提高了47.36%,14.93%和7.14%,CPMI分别提高了65.49,26.74和20.22,其差异均达到显著水平;同时,M30N70处理对杨树幼苗地径和苗高生长的提高幅度最大。土壤活性有机碳与总有机碳、杨树苗的地径和苗高呈显著相关,与CPMI呈极显著相关;CPMI与地径、苗高呈显著相关,能够指示土壤生产力的变化。由此可见,鸡粪与化肥的不同配比对土壤有机碳、活性有机碳、CPMI及杨树幼苗的生长均有显著影响,其中鸡粪与化肥以3∶7比例配施的作用效果最佳。     

味精废浆与化肥配施对杨树幼苗土壤活性有机碳与微生物活性的影响

为探讨味精废浆有机肥对林木土壤的生物学效应及确定味精废浆与化肥适宜的搭配比例,通过盆栽试验,研究了CK(对照,不施肥)、N100(尿素提供100%的氮)、M10N90(味精废浆和尿素分别提供10%与90%的氮)、M30N70(味精废浆和尿素分别提供30%与70%的氮)与M50N50(味精废浆和尿素各提供50%的氮)等处理对杨树幼苗土壤活性有机碳、碳库管理指数(CPMI)与微生物呼吸、代谢熵及生长的影响。结果表明:与N100处理相比,配施味精废浆处理的土壤活性、中活性和高活性有机碳含量均明显升高。M30N70处理的活性有机碳含量与CPMI显著高于其他处理,分别较N100处理高出34.78%和42.96;其微生物量碳、氮含量也明显高于其他处理。同时,M30N70处理还能显著增强土壤微生物呼吸作用,但降低了代谢熵,其中土壤微生物呼吸分别较CK、N100、M10N90和M50N50处理提高81.13%,35.21%,17.07%和5.49%,而代谢熵分别下降9.16%,10.37%,6.98%和5.80%。此外,M30N70处理的地径、苗高亦达最高值,并与其他处理差异达显著水平。同M30N70处理相比,M10N90与M50N50处理对杨树幼苗土壤及生长的影响效果较小。相关性分析表明,地径、苗高生长与土壤不同程度的活性有机碳、碳库管理指数及微生物活性有显著或极显著的相关性,各指标之间具有紧密的内在关联。综合分析认为,味精废浆与化肥以3∶7比例配施能显著提高杨树幼苗土壤的活性有机碳含量,明显增强土壤微生物活性,并促进其生长。     

配施味精废浆促进杨树生长提高土壤活性有机碳及碳库管理指数

为探讨味精废浆改良林地土壤的生物学效应以及确定化肥与味精废浆配施的合适比例,以欧美I-107杨为试材,通过连续4 a的大田试验,研究了CK(对照,不施肥)、N100(尿素提供100%的氮)、M_(10)N_(90)(味精废浆和尿素分别提供10%与90%的氮)、M_(30)N_(70)(味精废浆和尿素分别提供30%与70%的氮)与M50N50(味精废浆和尿素各提供50%的氮)等处理对杨树林地土壤总有机碳、活性有机碳组分与其有效率、碳库管理指数(carbon pool management index,CPMI)及林木生长的影响。结果表明:同N100处理相比,M_(10)N_(90)、M_(30)N_(70)和M_(50)N_(50)处理的总有机碳含量均显著升高,其中M50N50处理明显高于其他处理;M_(30)N_(70)处理的活性有机碳(active organic carbon,AOC)、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)含量及其有效率均达最高值,其中AOC质量分数分别较CK、N100、M_(10)N_(90)和M50N50处理显著高出43.58%、59.35%、20.71%和9.65%,DOC质量分数分别显著高出62.71%、52.38%、28.00%和14.29%;同时,M_(30)N_(70)处理的CPMI达到192.56,分别比N100、M_(10)N_(90)和M_(50)N_(50)处理明显提高89.45、43.58和30.86。此外,M_(30)N_(70)处理的胸径、树高和材积平均生长率分别为23.40%、21.62%和45.05%,亦明显高于其他处理。与M_(30)N_(70)处理相比,M_(10)N_(90)和M50N50处理对林地土壤活性有机碳各组分、CPMI和林木生长率的作用效果较小。相关性分析表明,材积生长率与AOC、AOC有效率、DOC、MBC和CPMI存在极显著相关关系(P0.01)。可见,味精废浆与化肥以3∶7比例配施能提高杨树林地土壤活性有机碳含量和碳库管理指数,有利于改善土壤质量、提高土壤肥力,并促进林木生长,从而为味精废浆在林业上的高效利用提供理论依据。     

施用味精废液对西瓜根际土壤微生物量碳、氮含量的影响

通过大田试验,研究了N100(尿素提供100%的氮)、M10N90(味精废液和尿素分别提供10%和90%的氮)、M30N70(味精废液和尿素分别提供30%和70%的氮)和M50N50(味精废液和尿素各提供50%的氮)等处理对西瓜根际土壤微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量的影响。结果表明,施用味精废液使土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和西瓜正常生长所需的营养供应。在西瓜不同生育期,根际土壤MBC和MBN含量动态变化规律不同。与M30N70处理相比,M10N90和M50N50处理对西瓜根际土壤微生物量碳、氮的影响较小。分析可知,味精废液与化肥以3∶7比例配施对西瓜根际土壤微生态环境的作用效果最佳,更有利于平衡西瓜氮素营养。     

蚯蚓粪对豇豆土壤活性有机碳及微生物活性的影响

为探讨施用蚯蚓粪对豇豆土壤活性有机碳与微生物活性的作用效果,通过大田试验,研究CK(对照,不施肥)、CF(单施化肥)、VC(蚯蚓粪)和VC+CF(蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮)等处理对豇豆土壤活性有机碳、碳库管理指数(CPMI)、微生物量碳氮及微生物呼吸、代谢熵的影响。结果表明,与CF相比,施用蚯蚓粪处理的活性、中活性和高活性有机碳含量均显著升高。VC+CF的活性有机碳含量与CPMI明显高于其它处理,较CF分别高出30.38%和36.69;同时,微生物量碳、氮含量亦显著高于其它处理。此外,VC+CF还明显增强了土壤微生物呼吸作用,但降低了代谢熵,其中土壤微生物呼吸分别比CK、CF和VC提高64.91%、36.23%和16.05%,而代谢熵分别下降10.85%、9.06%和5.32%。与VC+CF相比,VC对豇豆土壤的影响作用较小。相关性分析表明,土壤不同程度的活性有机碳、CPMI与微生物活性之间呈显著或极显著的相关性,各指标之间具有密切的内在联系。综上所述,蚯蚓粪与化肥配施能明显提高豇豆土壤的活性有机碳含量,且能显著增强土壤微生物活性。该研究为豇豆的合理施肥提供了理论依据。     

牛粪对西瓜根际土壤微生物多样性及氮素利用率的影响

通过大田试验,研究了N100(尿素提供100%的氮)、M10N90(牛粪和尿素分别提供10%和90%的氮)、M30N70(牛粪和尿素分别提供30%和70%的氮)和M50N50(牛粪和尿素各提供50%的氮)等处理对西瓜根际土壤微生物数量、微生物多样性指数、根系吸收面积及氮素利用率的影响。结果表明:同N100处理相比,M30N70处理可显著增加西瓜根际土壤的微生物数量及微生物量碳、氮含量,其中细菌数分别比CK(对照,不施肥)、N100、M10N90和M50N50处理增加89.75%、51.83%、29.26%和15.67%。M30N70处理的微生物多样性指数最高,并与微生物总量的变化趋势一致,而CK与N100及M10N90与M50N50处理的微生物多样性指数与微生物总量的变化趋势不一致。此外,M30N70处理还明显提高了根系的总吸收面积、活跃吸收面积和氮素利用率,其中氮素利用率分别比N100、M10N90和M50N50处理高出55.67%、11.68%和14.03%。与M30N70处理相比,M10N90和M50N50处理对西瓜的影响较小。由此可知,牛粪与化肥以3:7比例配施对西瓜根际的微环境改善及养分吸收作用效果最佳。     

鸡粪与化肥不同配比对杨树苗根际土壤酶和微生物量碳、氮变化的影响

为比较鸡粪有机肥与化肥以不同比例配施对杨树苗根际土壤环境的作用效果,通过盆栽试验,研究了N100（尿素提供100%的氮）、 M10N90（鸡粪和尿素分别提供10%和90%的氮)、 M30N70（鸡粪和尿素分别提供30%和70%的氮）和M50N50（鸡粪和尿素各提供50%的氮）等处理对一年生杨树苗根际土壤酶活性、 微生物量碳（SMBC）和微生物量氮（SMBN）的影响。结果表明, 同N100处理相比,M30N70处理的杨树苗根际土壤脲酶、 碱性磷酸酶、 过氧化氢酶和蔗糖酶活性分别提高14.41%~26.49%、 13.87%~27.93%、 12.07%~27.08%和29.17%~46.43%; 根际SMBC、 SMBN含量分别提高63.00%~76.62%、 40.01%~90.38%。在杨树苗的年生长过程中,根际土壤脲酶、 碱性磷酸酶、 过氧化氢酶和蔗糖酶活性均在施肥后120 d 最高; 而根际SMBC和SMBN含量分别在施肥后90 d和30 d达到最大值。随着杨树苗的生长发育,SMBN含量逐渐降低,而在落叶期有一定的回升。与M30N70处理相比,M10N90和M50N50处理对杨树苗根际土壤酶和微生物量碳、 氮的影响较小。综合分析认为,鸡粪有机肥与化肥以3∶7比例配施对杨树苗根际区域生态环境的改善效果最佳。     

不同施肥措施对黄土丘陵区农田土壤有机碳组分和碳库管理指数的影响

为探究不同施肥对黄土丘陵区农田土壤有机碳组分及碳库管理指数(CPMI) 的影响,以及提高旱区土壤碳“汇”能力提供理论依据,研究基于中科院安塞水土保持试验站长期定位试验,采用5种不同施肥设置[种植作物不施肥(CK)、氮磷肥配施(NP)、氮磷钾肥配施(NPK)、单施有机肥(M)和有机肥中配施氮磷肥(MNP)]对土壤有机碳组成及碳库管理指数(CPMI)的影响。结果表明：不同施肥处理能增加不同土层土壤有机碳及其组分含量,且土壤有机碳及其组分含量随土层深度增加而逐渐降低；施用有机肥处理(M和MNP)下0-20cm土壤有机碳及其组分含量高于化肥(NP和NPK)和CK处理,与CK处理为对照,M和MNP处理下有机碳含量分别增加133.59%、118.52%(P<0.05),易氧化有机碳含量分别增加51.73%、48.20%(P<0.05),可溶性有机碳含量分别增加61.54%、53.21%(P<0.05),土壤微生物碳含量分别增加68.34%、113.04%(P<0.05)；除土壤微生物碳以外,20-40cm土壤有机碳及其组分含量均无显著差异；不同施肥处理显著提高0-20cm 土壤CPMI,M处理下CPMI在所有施肥处理中最高,20-40cm 土壤中M处理下CPMI在所有施肥处理中最大,但各施肥处理间差异不显著。总体来讲,施用有机肥可以提高旱区土壤水土保持能力和土壤肥力,增强土壤碳“汇”功能及其土壤有机碳的稳定性。     

牛粪对杨树人工林土壤生物学性状及其生长的影响

[目的]探讨施用牛粪对杨树人工林土壤生物学性状与生长的作用效果,为土壤培肥制度的建立及杨树人工林的合理施肥提供理论依据。[方法]通过3a大田试验,研究CK(对照,不施肥)、CF(单施化肥)、CM(牛粪)和CM+CF(牛粪和化肥各提供50%的氮)等处理对杨树人工林土壤理化特征、微生物数量、微生物量碳氮、活性有机碳、碳库管理指数(CPMI)及生长的影响。[结果]与CF处理相比,CM+CF处理显著提高了土壤中细菌数、真菌数、微生物总量和微生物量碳、氮含量,其中微生物量碳、氮含量分别较CF处理显著提高42.20%和43.75%;CM+CF处理还能明显提高土壤中碱解氮、速效磷、速效钾和交换性Mg含量,并显著降低土壤pH值。同时,CM处理使土壤总有机碳含量达最高值,而CM+CF处理使土壤的低活性、中活性、高活性有机碳含量和CPMI最高,其中CPMI分别较CK,CF和CM处理显著高出52.76,47.16,25.89。此外,CM+CF处理使杨树人工林的材积平均生长率达到45.36%,并显著高于其他处理。与CM+CF处理相比,CM处理对土壤和材积的影响效果较小。[结论]牛粪与化肥配施有助于改善杨树人工林土壤的生物学性状,有利于促进林木生长。     

味精废浆有机肥对西瓜根系特性与根际土壤腐殖质组成的影响

[目的]探讨味精废浆有机肥(以下简称有机肥)与化肥配施对西瓜根系吸收特性及根际腐殖质组成的影响效果。[方法]以黑彤K-8西瓜为试材,通过大田试验,研究CK(对照,不施肥);N100(纯尿素,以下简称无机肥);M10N90(有机和无机比例为10%和90%);M30N70(有机和无机比例为30%和70%)和M50N50(有机和无机比例各为50%)等处理对西瓜根系活力、建造水平、形态特征以及根际中根系分泌物含量与腐殖质组成的影响。[结果]同N100处理相比,M30N70处理明显提高了西瓜的根系活力,并促进了根系的生长;同时还显著增加了西瓜的总根长、根表面积、比根表面积、根体积和根尖数,而根系直径却明显降低,其中总根长较CK,N100,M10N90和M50N50处理分别增加74.63%,40.84%,28.41%和19.37%,比根表面积分别增加了14.39%,11.64%,6.04%和7.56%。此外,M30N70处理亦提高了根际中根系分泌物和胡敏酸的含量,并提升了胡/富比,其中胡敏酸含量分别较CK,N100和M10N90处理提高了39.42%,30.82%和20.89%。相对于M30N70处理,M10N90和M50N50处理对西瓜的影响作用较小。[结论]味精废浆有机肥与化肥以3∶7比例配施对西瓜根系吸收特性与根际腐殖质组成的作用效果最佳,建议作为生产实践中的施用比例。     

长期施肥下褐土易氧化有机碳及有机碳库的变化特征

本研究探讨了24年长期施肥对褐土土壤有机碳(TOC)、有机碳储量(TOCs)、净固碳效率(NCSE)和碳库管理指数(CPMI)的影响,为评价褐土土壤碳库变化与质量及科学施肥提供理论依据。研究以褐土肥力与肥料长期定位试验为平台,通过9个处理[A组:不施肥处理(N_0P_0、CK);B组:单施无机肥处理(N_1P_1、N_2P_2、N_3P_3和N_4P_4);C组:有机肥与无机肥配施处理(N_2P_1M_1、N_3P_2M_3和N_4P_2M_2);D组:单施高量有机肥处理(M_6)]测定土壤TOC与易氧化有机碳(ROOC)含量,并计算TOCs、NCSE及CPMI等相关指标。结果表明,在不同土层不同时期施用较高量有机肥配施无机肥及施用高量有机肥(N_3P_2M_3、N_4P_2M_2和M_6)均可提高TOC和ROOC含量,且随土层深度加深提升作用减弱。TOCs、NCSE与0~20 cm土层TOC含量在时间和空间上的变化规律基本一致。施用高量有机肥(C组、D组)可有效提高TOCs,A组、B组的TOCs均值分别比C组、D组低76.77%与17.36%。长期施肥处理可提高NCSE,尤其是施用有机肥处理可显著提高NCSE。NCSE为D组C组A组=B组;D组NCSE为1 152.27 kg·hm~(-2)·a~(-1),是C组的2.51倍,B组的16.20倍。与试验前相比,C组和D组的CPMI无显著变化,且C组与D组间差异不显著,但A组与B组比试验前降低16.38~40.02。与A组(CK)相比,B组中N1P1处理与C、D组处理显著影响CPMI,提高了23.30~45.67。在0~40 cm土层CPMI与ROOC含量呈显著正相关,CPMI可以很好地指示有机碳的变化。可见,施用高量有机肥或者较高量有机肥与无机肥配施可极显著提高褐土土壤TOCs、NCSE和CPMI,即施用高量有机肥或者较高量有机肥与无机肥配施(N_3P_2M_3和N_4P_2M_2)有利于褐土有机碳的固存,可减少无机肥的施用量,使土壤性质向良性方向发展,培肥土壤。     

鸡粪与化肥配施对杨树根际土壤生物学特征及养分吸收的影响

通过盆栽试验研究鸡粪有机肥(M)与化肥(N)配施对杨树根际土壤的微生物数量、酶活性及养分吸收的影响。结果表明:与单施化肥相比,鸡粪有机肥与化肥配施可不同程度提高根际土壤中的微生物数量,以30%M+70%N处理效果最显著,其中细菌数量比CK,100%N,10%M+90%N和50%M+50%N处理分别提高了108.21%,32.36%,22.09%和10.44%;配施鸡粪有机肥可不同程度增强土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性。30%M+70%N处理的酶活性显著高于其他4个处理;此外,鸡粪有机肥与化肥配施可显著提高根系的总吸收面积、活跃吸收面积和氮素利用率。其中30%M+70%N处理的氮素利用率为61.38%,分别比100%N,10%M+90%N和50%M+50%N处理提高了53.52%,26.53%和23.33%。与30%M+70%N处理相比,10%M+90%N和50%M+50%N处理对杨树根际土壤特征改善和养分吸收促进作用有所降低。综合分析认为,鸡粪有机肥与化肥以3∶7比例配施对杨树的根际区域生态环境改善和养分吸收作用效果最佳。