模拟酸雨对福州平原水稻田土壤碳库及碳库管理指数的影响

为阐明酸雨对水稻田土壤有机碳组分含量以及土壤碳库的影响,以福州平原水稻田为研究对象,在不同生长期早稻和晚稻中,设置对照(CK)、模拟pH 2.5、pH 3.5、pH 4.5酸雨处理,对酸雨影响下福州平原水稻田土壤有机碳组分含量进行了测定与分析。结果表明:酸雨处理对土壤总有机碳(SOC)存在不同程度的影响,在早稻整个生长期,酸雨对土壤SOC含量的影响不显著(P0.05),晚稻返青期和成熟期中,返青期依次高于CK处理24.70%,10.47%,9.97%,成熟期依次高于CK处理6.33%,8.75%,9.46%,酸雨显著提高土壤SOC含量(P0.05)。早稻成熟期,对照组溶解性有机碳(DOC)含量显著高于pH 3.5酸雨处理组;整个晚稻生长期,酸雨对土壤DOC含量的综合影响不显著(P0.05)。早晚稻酸雨的施加使土壤易氧化态碳(EOC)含量低于对照组(P0.05);早晚稻土壤微生物量碳(MBC)含量表现出明显的随时间变化的规律,早稻对照组土壤MBC含量低于酸雨处理(P0.05),晚稻则相反。早稻土壤SOC与TN、TP、电导和含水量存在极显著正相关关系(P0.01),晚稻土壤SOC与TP存在极显著正相关关系(P0.01)。将早晚稻的对照作参考土壤,早稻返青期以及晚稻拔节期和成熟期酸雨处理下碳库活度(A)及碳库活度指数(AI)低于对照处理,其他生长期差异性不大,且在一定范围内稻田土壤有机碳库维持一定的活跃度。早稻返青期、晚稻拔节期和成熟期酸雨处理下碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CPMI)显著低于对照组(P0.05)。酸雨处理降低了土壤碳库管理指数将不利于水稻生长。     

生物炭、秸秆和有机肥对砂姜黑土改性效果的对比研究

砂姜黑土是广泛分布于我国黄淮海平原、具有多种障碍因子的典型中低产土壤。本研究通过小麦和玉米轮作盆栽试验,研究了生物炭、秸秆和有机肥3种有机物料对砂姜黑土性质的改良效果。结果表明:添加秸秆能显著提高土壤微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量,减小土壤线性延展系数(COLE);添加生物炭对砂姜黑土MBC和DOC影响不显著,但显著减小土壤COLE。对土壤磷脂脂肪酸(PLFA)含量的分析发现,添加秸秆显著提高了小麦灌浆期和玉米抽雄期土壤总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、放线菌和腐生真菌的含量,而添加生物炭和有机肥对土壤总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、放线菌、腐生真菌和真菌/细菌影响不显著。综上,生产实践中3种有机物料添加应根据各地砂姜黑土主要障碍因子不同而灵活选择。     

杉木凋落物及其生物炭对土壤微生物群落结构的影响

以福建建瓯万木林自然保护区内的杉木人工林土壤为研究对象,设置单独添加生物炭、单独添加凋落物以及混合添加凋落物和生物炭处理,进行一年的室内培养实验,研究不同添加物处理对土壤性质及微生物群落结构的影响。结果表明:与对照(S)相比,单独添加凋落物与混合添加凋落物和生物炭均使土壤磷脂脂肪酸(PLFA)总量、真菌丰度以及真菌/细菌比值显著增加;单独添加生物炭与混合添加凋落物和生物炭均使革兰氏阳性细菌/革兰氏阴性细菌比值显著增加。混合添加凋落物和生物炭处理的放线菌丰度显著高于单独添加凋落物处理的。主成分分析表明,不同添加物处理的土壤微生物群落结构存在显著差异;典范对应分析表明,不同添加物处理通过改变土壤p H、全碳、全氮、C/N、可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)等性质,进而影响土壤微生物群落结构。     

不同有机物料还田对华北农田土壤固碳的影响及原因分析

中国农业面临着废弃物数量大、污染严重,农田土壤生产力低的现实问题。该研究以增加农田土壤固碳为目标对砂质农田进行有机物料还田,将秸秆、猪粪、沼渣和生物炭4种物料用尿素调节等氮还田,对农田土壤有机碳、颗粒有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳的含量进行测定,并探究不同有机物料还田对土壤有机碳的影响原因。研究结果表明:物料还田3a后,生物炭、猪粪和沼渣处理土壤有机碳(SOC)比秸秆处理分别高262.4%、26.8%和20.7%;2014—2015年生物炭处理的土壤微生物量碳(MBC)较秸秆处理降低2.9%~35.5%,猪粪处理和沼渣处理的土壤可溶性有机碳(DOC)分别提高17.1%~60.1%和7.2%~64.8%;2014—2015年生物炭、猪粪和沼渣处理土壤颗粒有机碳(POC)较秸秆处理提高10.8%~148.2%、9.5%~58.3%和11.3%~57.6%;物料还田后,土壤总有机碳(TOC)和POC呈极显著的回归关系(R2=0.67,P0.001),土壤DOC与MBC有极显著相关性(R2=0.52,P0.001)。与秸秆还田相比,生物炭还田有利于土壤POC的累积进而促进土壤有机碳的提升,猪粪和沼渣则通过提高土壤MBC、DOC和POC的含量,促进土壤有机碳的周转和固定。从农田土壤固碳角度而言,生物炭,猪粪和沼渣还田优于秸秆还田。     

长江中游稻田种植模式对土壤有机碳及碳库管理指数的影响

为探讨稻田种植模式对土壤有机碳库的影响,优化种植制度,以长江中游地区种植面积较广的紫云英-早稻-晚稻种植模式(CRR)为对照,设置油菜-早稻-晚稻(RRR)、马铃薯-早稻-晚稻(PRR)、紫云英-早稻-甘薯||晚大豆(CRI)、油菜-早稻-甘薯||晚大豆(RRI)5种种植模式,通过测定土壤有机碳、活性有机碳及其组分的含量和作物产量,分析其对土壤有机碳、活性有机碳及其组分、碳库管理指数及经济效益的影响。结果表明:晚稻收获后,与CRR处理相比, CRI、RRI、RRR处理的土壤有机碳含量提高12.06%～21.01%(P0.05), CRI、RRI、PRR处理的活性有机碳和微生物量碳含量比对照处理分别提高16.80%～20.45%和38.24%～50.00%(P0.05),各处理的可溶性有机碳含量提高3.13%～15.64%(P0.05),CRI、RRI处理能显著促进土壤总有机碳和微生物量碳含量的积累,PRR处理则有利于土壤活性有机碳含量的积累。PRR处理提高了土壤碳库活度和碳库活度指数, RRI、CRI处理提高了土壤碳库指数,且CRI、RRI、PRR处理的土壤碳库管理指数均显著高于对照17.30%～33.49%(P0.05)。与对照相比, PRR、CRI处理的经济效益分别提高12.05%和9.86%(P0.05)。作物产量与微生物量碳存在极显著正相关关系(P0.01),土壤碳库管理指数与活性有机碳相关系数最高,呈极显著正相关(P0.01)。综上所述,与对照相比,各种植模式均有利于增加作物产量并可引起土壤有机碳及其组分的变化,其中紫云英-早稻-甘薯||晚大豆和马铃薯-早稻-晚稻模式的综合效果较好,可以在长江中游地区推广应用。     

生物炭与氮肥对稻田甲烷氧化菌和产甲烷菌数量和潜在活性的影响

基于稻田中氮肥配施生物炭的田间定位试验,研究了施用生物炭与氮肥对旱季稻田土壤理化性质、甲烷氧化与产生潜势及甲烷氧化菌和产甲烷菌丰度的影响。田间试验共设置5个处理：单施生物炭、单施氮肥、氮肥配施生物炭（生物炭设置两个水平）以及对照。结果表明：施用生物炭三年后显著提高了有机碳和微生物生物量碳含量（p﹤0.05）,与单施氮肥处理相比,氮肥配施生物炭后可显著提高土壤pH。与对照相比,单施生物炭显著提高土壤甲烷氧化潜势。在施氮条件下,甲烷氧化潜势与生物炭施用量之间存在正相关关系,与氮肥配施20 t hm-2处理相比,40 t hm-2生物炭处理甲烷氧化潜势增长53.8%。氮肥配施高倍生物炭与配施低倍生物炭处理相比产甲烷潜势由0.001提高至0.002 mg kg-1 h-1;氮肥施用一定程度上抑制了甲烷氧化菌数量的增长,单施氮肥处理中产甲烷菌数量较对照处理显著增加了3.0%;单施或配施低水平生物炭显著增加土壤甲烷氧化菌数量。氮肥显著降低了甲烷氧化菌与产甲烷菌基因丰度比（pmoA/mcrA）。而在同氮肥水平下施加生物炭显著增加了土壤pmoA/mcrA比值,即生物炭对甲烷氧化菌的促进作用显著高于产甲烷菌,提高了旱季稻田土壤的甲烷氧化能力,因此有助于减少稻田土壤甲烷的排放。     

生物炭与氮肥对稻田甲烷产生与氧化菌数量和潜在活性的影响

基于稻田中氮肥配施生物炭的田间定位试验,研究了施用生物炭与氮肥对旱季稻田土壤理化性质、甲烷氧化与产生潜势及甲烷氧化菌和产甲烷菌丰度的影响。田间试验共设置5个处理:单施生物炭、单施氮肥、氮肥配施生物炭(生物炭设置两个水平)以及对照。结果表明:施用生物炭三年后显著提高了有机碳和微生物生物量碳含量(p﹤0.05),与单施氮肥处理相比,氮肥配施生物炭后可显著提高土壤p H。与对照相比,单施生物炭显著提高土壤甲烷氧化潜势。在施氮条件下,甲烷氧化潜势与生物炭施用量之间存在正相关关系,与氮肥配施20 t hm-2处理相比,40 t hm-2生物炭处理甲烷氧化潜势增长53.8%。氮肥配施高倍生物炭与配施低倍生物炭处理相比产甲烷潜势由0.001提高至0.002 mg kg-1 h-1;氮肥施用一定程度上抑制了甲烷氧化菌数量的增长,单施氮肥处理中产甲烷菌数量较对照处理显著增加了3.0%;单施或配施低水平生物炭显著增加土壤甲烷氧化菌数量。氮肥显著降低了甲烷氧化菌与产甲烷菌基因丰度比(pmo A/mcr A)。而在同氮肥水平下施加生物炭显著增加了土壤pmo A/mcr A比值,即生物炭对甲烷氧化菌的促进作用显著高于产甲烷菌,提高了旱季稻田土壤的甲烷氧化能力,因此有助于减少稻田土壤甲烷的排放。     

烟秆生物质炭与化肥配施对植烟土壤有机碳组分及微生物的影响

研究烟秆生物炭配施化肥条件下，对土壤有机碳组分及土壤微生物群落的影响，为解决植烟土壤碳库不足，质量下降等问题提供理论依据。采用盆栽试验，设置空白对照（CK）、化肥（F）、烟秆生物炭（B）、烟秆生物炭配施化肥（BF）四个施肥水平，配施化肥参考烟草专用肥养分配比N:P2O5:K2O=12:7:22与烟秆生物炭混合施用，探究烟秆生物炭与化肥配施对植烟土壤有机碳组分及微生物的影响。结果发现与单施烟秆生物炭相比，烟秆生物炭与化肥配施土壤pH值显著降低6.59 %；同时，土壤有机碳（SOC）和易氧化有机碳（EOC）含量显著增加，但土壤可溶性有机碳（DOC）含量显著降低29.63 %，对土壤颗粒有机碳（POC）和微生物量碳（MBC）影响不显著；此外，与单施化肥相比，烟秆生物炭与化肥配施使得土壤脱氢酶活性大幅提高近2倍，而与单施烟秆生物炭相比，土壤蔗糖酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性则显著降低；烟秆生物炭与化肥配施，能够提高土壤细菌群落丰富度及物种多样性，而与单施烟秆生物炭相比，配施化肥则使参与土壤有机质分解的土壤绿弯菌门相对丰度提高了16.79 %，但土壤细菌α、β多样性显著降低；RDA分析表明，土壤SOC、EOC、POC、MBC是影响土壤有机质分解和参与碳循环细菌分布的主要因素。综上所述，烟秆生物炭与化肥配施用能够提高土壤SOC、POC、EOC、MBC含量，降低土壤DOC含量，提高土壤酶活性和细菌多样性，增加一些主要参与碳循环相关细菌如绿弯菌门、芽单胞菌门的相对丰度，促进有机碳循环，提升土壤质量，优化土壤生态环境，为烟秆废弃利用及烟草种植施肥管理提供参考依据。     

模拟酸雨对福州平原水稻田土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量学特征影响

为阐明酸雨对水稻田土壤碳(TC)、氮(TN)、磷(TP)含量及其生态化学计量学特征影响,以福州平原水稻田为研究对象,在早稻和晚稻生长期中,设置对照(CK)、模拟酸雨(pH为2.5,3.5,4.5)处理,对酸雨影响下福州平原水稻田土壤TC、TN和TP含量进行了测定与分析。结果表明:综合早稻和晚稻生长期来看,酸雨处理下土壤TC、TN和TP含量均值均大于CK组(P<0.05),水稻成熟期各处理土壤TC含量均值均小于返青期和拔节期(P<0.01),水稻拔节期各处理土壤TN含量均值均小于返青期和成熟期(P<0.01),水稻成熟期各处理土壤TP含量均值均小于返青期和拔节期(P<0.01);整个生长期内,酸雨处理下土壤C/N、C/P和N/P的变化范围分别在7.87~10.86,8.38~9.91,0.82~1.26,早稻各生长期酸雨处理下土壤C/N、C/P和N/P均小于CK组(P<0.05);与早稻相比,晚稻N/P有显著下降,且C/N、C/P和N/P在返青期均大于CK组(P<0.05);早、晚稻拔节期各处理土壤C/N均大于返青期和成熟期(P<0.01);早、晚稻各生长期内C/P差异不显著;早、晚稻拔节期各处理土壤N/P均小于返青期和成熟期(P<0.01)。总体来看,酸雨处理提高了稻田土壤各生长期土壤碳、氮、磷含量,且稻田土壤碳、氮、磷生态化学计量学特征受酸雨影响显著,并具有较为明显的生长期变化。     

长期施肥对稻田土壤微生物群落结构及氮循环功能微生物数量的影响

  【目的】   稻田是陆生生态系统中重要的氮库之一，在氮素生物地球化学循环中具有重要地位。研究不同施肥处理对稻田土壤微生物群落结构及其功能的影响具有重要意义。   【方法】   田间试验位于江苏省金坛市，在取样时试验已进行了6年。施肥处理包括:不施肥对照 (CK)、施化肥 (CF)、化肥+猪粪混施 (CMF)、化肥+秸秆混施 (CSF)。采用高通量测序和定量PCR方法测定稻田土壤微生物群落结构及氮循环相关功能微生物数量。   【结果】   在施用肥料6年后，土壤全碳、可溶性有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮含量均不同程度地提高。与CF相比，CSF和CMF处理土壤pH升高，全碳、可溶性有机碳与养分含量升高。CK与施肥处理的土壤细菌群落结构差异明显，不同施肥处理的细菌群落结构之间有明显差别。聚类结果显示，CK与CMF处理细菌群落聚类更接近，CF处理和CSF处理细菌群落结构更为接近；与CK相比，CF、CMF、CSF处理土壤中氨氧化细菌 (AOB) 和铁氨氧化微生物Feammox A6的丰度显著提高，其中Feammox A6分别增长87.6%、158%和157%。冗余分析结果表明，施肥过程及其对土壤化学性质的改变显著影响土壤细菌群落的组成和分布。   【结论】   施肥导致的反应底物 (NH₄+、NO₃–含量) 及土壤理化性质的差异，是土壤微生物群落结构和功能微生物数量响应的主要决定因素。不施肥与化肥配施猪粪的土壤细菌群落聚类更接近，施化肥与化肥配施秸秆的细菌群落结构更为接近。施肥对氨氧化细菌AOA数量影响不明显，但显著提高氨氧化古菌AOB和厌氧铁氨氧化功能微生物Feammox A6的数量，特别是有机肥 (猪粪、秸秆) 提高Feammox A6数量的效果大于化肥。长期单施化肥土壤中厌氧氨氧化细菌丰度显著降低，反硝化功能基因nirK、nosZ丰度显著增高；化肥配施猪粪土壤中的厌氧氨氧化细菌丰度变化不明显，反硝化功能基因narG、nirK、nosZ丰度显著增高；化肥配施秸秆处理厌氧氨氧化细菌丰度变化不明显，反硝化功能基因nirK、nosZ丰度显著增高。     

酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究 Ⅱ.对水稻吸收硅素及产量的影响

分别选取酸性和中性水田土壤进行盆栽试验,研究施用硅肥对水稻不同生育期硅素吸收状况及产量的影响,以期揭示施用硅肥提高不同类型土壤供硅能力、改善植株硅素营养及增加产量的作用机制。结果表明,从拔节期到抽穗期水稻植株体内硅的含量有较大幅度的降低,而后又逐渐升高。施用硅肥可明显提高水稻植株体内硅的含量,尤以高炉渣与葡萄糖配合施用和单施高炉渣两个处理效果最好,极显著高于对照及其他处理。在酸性水田土壤上施用硅肥的增产效果较为明显,高炉渣与葡萄糖配施处理的增产率高达16.99%,且成熟期水稻植株含硅量与稻谷产量间存在显著的直线正相关关系;在中性水田土壤上施硅则无显著增产效果。总之,高炉渣与葡萄糖配合施用能更有效地改善土壤的供硅能力,进而提高水稻产量,其在酸性水田土壤上的施用效果尤为显著。     

长期秸秆还田与施氮后土壤活性碳、氮的变化

通过长期定位试验,研究了秸秆还田和施氮后小麦生育期内土壤微生物量碳、氮(MBC、MBN)及可溶性有机碳(DOC)的变化,以期为关中麦玉轮作区土壤肥力的提升以及农业的可持续发展提供科学依据。采用裂区设计,主处理为玉米秸秆全量还田(S+N)和秸秆不还田(N),副处理为3个不同施氮水平(0,168,252kg/hm~2)共6个处理。结果表明:土壤MBC从小麦分蘖期至越冬期降低,此后至拔节期升高且达到峰值,拔节期至成熟期降低。各处理土壤DOC从分蘖期至拔节期增加,拔节期达到峰值,此后至成熟期降低;而土壤MBN的动态变化在整个生育期呈现降低的趋势。秸秆还田处理的土壤MBC和DOC显著高于秸秆不还田处理,平均分别提高6.7%和9.3%;秸秆还田后土壤MBN均高于秸秆不还田处理,且在越冬期、拔节期和成熟期达显著水平;各处理的土壤MBC和MBN随着施氮量的增加而显著降低,还田处理的土壤DOC随施氮量的增加而显著增加,平均增加11.8%;而秸秆不还田各处理中土壤DOC含量表现出先增高后降低的趋势。可见,秸秆还田有提高土壤活性有机碳氮的作用,而过量施用氮肥对活性碳氮的提高有抑制作用。因此,关中平原麦玉轮作区实行秸秆还田配合施用适量氮肥是提高土壤肥力水平、实现农业可持续发展的有效措施。     

碳氮添加对雨养农田土壤全氮、有机碳及其组分的影响

为探明碳氮添加4年后,土壤全氮、有机碳及其组分(可溶性有机碳、微生物量碳、轻组和重组有机碳)的变化特征,依托布设于甘肃省定西市安定区李家堡镇的不同碳源配施氮素田间定位试验,涉及秸秆、生物质炭、氮素3个因素,秸秆设置为不施、施用秸秆2水平;生物质炭为不施和施用生物质炭2个水平;氮素设置为不施氮、施纯氮50 kg/hm^2、施纯氮100 kg/hm^2 3个水平,共9个处理。结果表明:不同处理下土壤全氮、有机碳及其组分的含量均随土层的加深而降低。添加生物质炭对土壤全氮、有机碳及其组分均具有不同程度的提升效应。添加秸秆对土壤全氮、有机碳和可溶性有机碳、微生物量碳、轻组有机碳均具有显著提升效应,仅在0-5 cm土层对重组有机碳有显著提高。添加氮素可显著提升土壤全氮、有机碳和可溶性有机碳、微生物量碳、轻组有机碳含量。较其他处理,添加生物质炭对土壤全氮、有机碳和重组有机碳的提升效应最高,添加秸秆对可溶性有机碳、微生物量碳、轻组有机碳的提升效果最优。从提升土壤质量的角度出发,推荐秸秆配施氮素模式,该模式下土壤碳素有效性高、易于被微生物利用,有利于作物生长。从提高土壤固碳角度考虑,推荐生物质炭配施氮素模式,该模式有利于碳的封存。     

Phosphorus Adsorption and Bioavailability in a Paddy Soil Amended with Pig Manure Compost and Decaying Rice Straw

Phosphorus (P) availability in soil is closely related not only to soil P content but also to soil physicochemical and biological properties, which are closely associated with P sorption and biochemical transformation. The aims of this study were to determine the effects of pig manure compost (PMC) or decaying rice straw (DRS) added to a paddy soil on soil pH, soil organic carbon (SOC), dissolved organic carbon (DOC), acid phosphatase, microbial biomass P, soil test P (Olsen P), and P uptake by rice (Oryza sativa L. cv. ‘Liaoyan’). Phosphorus adsorption characterization affected by PMC‐ or DRS‐derived DOC was also studied. Compared with the control, both PMC and DRS treatments increased soil pH, SOM, DOC, microbial biomass P, and Olsen P, and the activity of acid phosphatase during the 110‐day incubation period. Phosphorus adsorption in soil decreased with DOC extracted from PMC and DRS and was well fit by the Langmuir equation. The Olsen P in the PMC‐ and DRS‐treated soil was correlated with both DOC content and acid phosphatase activity. Both PMC and DRS treatments significantly increased dry‐matter yield and P uptake in rice shoot. In conclusion, the increased P availability in the paddy soil was not only a result of direct P supplied following organic manure incorporation, but also an indirect result of reduction in P sorption on the solid phase of the paddy soil by DOCs which were derived from DRS or PMC.     

调理剂配合紫云英还田降低水稻土镉的生物有效性

  【目的】  研究紫云英(Astragalus sinicus L.)还田及配施石灰或生物炭等不同土壤调理剂,对镉(Cd)污染水稻土中Cd有效性及水稻吸收转运Cd的影响,以期为我国南方Cd污染稻田的修复和水稻的安全生产提供理论依据和技术支撑。  【方法】  盆栽试验在湖南省土壤肥料研究所科研实验基地进行,供试土壤为重度污染的水稻土 (总镉 1.27 mg/kg、有效镉0.15 mg/kg)。以水稻收获后冬闲为对照(CT),设冬季种植并翻压等量紫云英3个处理:紫云英单独还田(GM)、紫云英还田+石灰(GL)、紫云英还田+生物炭(GB)。在水稻分蘖期和成熟期,测定土壤主要理化性质和有效Cd含量,测定水稻各器官吸收和富集Cd量,并于成熟期测定水稻产量。  【结果】  1) GM处理提高了水稻分蘖期土壤有效Cd含量和水稻根部Cd富集系数,但GM处理降低了分蘖期水稻茎叶Cd含量,对稻米中Cd含量没有显著影响;GM处理对水稻成熟期土壤pH无显著影响,但提高土壤微生物量碳(MBC)的效果最好(P<0.05)。2) GL处理和GB处理均显著提高了土壤pH,降低了土壤Cd活化率和有效Cd含量,两处理分别平均降低了分蘖期水稻根部Cd累积量55.4%和57.8%。与紫云英单独还田(GM)相比,紫云英配施石灰还田(GL)减少了稻米中Cd的累积量,而紫云英配施生物炭还田(GB)提高了成熟期水稻根部Cd富集系数和茎叶–籽粒的Cd转运系数,导致水稻籽粒中Cd含量(0.08 mg/kg)显著高于对照(低于国家稻米Cd含量标准)。3)冗余分析(RDA)和随机森林模型预测结果显示,土壤pH、可溶性有机碳(DOC)和土壤有效磷(AP)是决定土壤Cd生物有效性的最重要的环境因子。  【结论】  紫云英还田提高了水稻产量,配施石灰或生物炭还田可通过提高土壤pH而有效降低土壤有效Cd含量。紫云英配施石灰可减少稻米中的Cd含量,而紫云英配施高量生物炭则会增加稻米Cd污染的风险。     

前茬冬季覆盖作物对稻田土壤的生物特征影响

通过对我国南方稻区不同冬季覆盖作物前茬对稻田主要微生物类群数量和主要土壤化学性状的变化进行研究,结果表明：冬季紫云英和黑麦草覆盖在翌年水稻田翻耕前土壤好气细菌、真菌、放线菌数量均比冬闲田高,其中好气性细菌数量差异最显著,分别是冬闲田的94.29%和25.71%;在水稻整个生长过程土壤细菌、真菌和放线菌均呈现移栽后前期迅速增加,然后随着水稻的生长发育逐渐下降,到早稻成熟期有渐渐回升,晚稻收获时又迅速下降的趋势,并且不同时期微生物数量冬季紫云英和黑麦草区均比冬闲田要高。土壤微生物活度在水稻生长过程呈增加的趋势,前茬冬季覆盖作物区明显高于冬闲田。另外土壤微生物活度与土壤有机碳含量存在显著的相关性（r^2=0.887,P〈0.05）。冬季种植覆盖作物对稻田土壤微生物有很强的改善作用,促进了土壤养分利用。     

生物质炭输入减少稻田痕量温室气体排放

为揭示不同水平生物质炭输入对稻田土壤理化性质、水稻产量及温室气体排放的影响,采用自制竹炭在4种不同施用水平下(0、10、20、40 t/hm2)输入稻田土壤,开展了水稻一个生长周期的田间试验。结果表明,生物质炭输入可显著提高土壤p H值和有机碳含量(P0.05),且有机碳含量增幅与生物质炭施用水平呈正比(相关系数为0.78,P0.01)。生物质炭施用可显著降低土壤容重(P0.05),最大降幅为0.25 g/cm3,土壤容重随着生物质炭施用量的增加而降低。不同处理水稻产量无显著性差异(P0.05)。CH4累积排放量与生物质炭施用量呈负相关性(相关系数为-0.24,P0.01),投加生物质炭可显著降低稻田CH4排放通量和累积排放量(P0.05),但过量施用生物质炭(超过20 t/hm2)并不能显著降低CH4累积排放量(P0.05)。相比对照处理(不输入生物质炭),生物质炭输入后一周内可显著性降低N2O排放通量(P0.05),并在排水烤田时升高,最终稳定于9.80 mg/(m2·h)。生物质炭输入可显著性降低N2O累积排放量(P0.05),但不同水平生物质炭输入处理之间差异不显著(P0.05)。该试验条件下,生物质炭施用量为20 t/hm2时可实现稻田稳产和固碳减排目标,该研究可为太湖地区苕溪流域稻田增汇和温室气体减排提供参考。