水旱轮作条件下免耕土壤微生物特性研究

通过野外调查和室内分析,研究了水旱轮作条件下,不同免耕年限土壤微生物数量和生物量的变化特点及其影响因素。结果发现:（1）旱作和水作后,免耕土壤细菌数量显著低于常规耕作。随着免耕年限延长,旱作后土壤细菌数量呈先降低再增加的趋势,免耕5～6 a时最低;而水作后,不同免耕年限间无显著差异。（2）旱作后,免耕土壤真菌和放线菌数量显著高于常规耕作,而水作后,真菌和放线菌数量较常规耕作显著降低。随着免耕年限的延长,旱作后土壤真菌数量呈先降低再增加的趋势,免耕7～8 a时最低;土壤放线菌数量在免耕5～6 a后趋于稳定。水作后,土壤真菌和放线菌数量呈显著负相关。（3）旱作和水作后,免耕土壤微生物量碳和氮显著高于常规耕作,两者呈极显著正相关,变化趋势一致。随着免耕年限延长,旱作后,土壤微生物量碳、氮呈逐渐降低的趋势;水作后,土壤微生物量碳、氮呈先增加再降低的趋势。     

植被混凝土护坡基材p H、有机质及其与速效养分的相关性分析

采集了宜昌境内4处采用植被混凝土生态防护边坡的33个基材土壤样品,对其pH值、有机质和速效N、P、K含量进行测定,分析pH值、有机质含量与速效养分含量的相关性.结果表明:植被混凝土护坡基材pH值为7.73～8.39,属于微碱性和碱性土壤;有机质含量为9.29～18.75 g/kg,属于极低水平和较低水平;速效氮含量为34.34～46.10 mg/kg,速效磷为96.86～146.13 mg/kg,速效钾为196.98～333.53 mg/kg.4个边坡的速效氮含量均属于较低水平,速效钾、速效磷含量均为高水平.pH与有机质、速效K含量呈极显著负相关,与速效N和速效P含量均呈负相关,但不显著;有机质与速效N含量呈极显著正相关,与速效K和速效P含量均呈负相关,但不显著.表明植被混凝土护坡基材的pH值和有机质影响着土壤速效养分的含量.     

山东省青州市土壤养分元素有效量及其影响因素

为研究山东省青州市土壤养分元素有效量及其影响因素，通过系统采集分析390件表层土壤样品，获得了N、P、K、Cu、Zn、Mo、B 7种土壤养分元素全量和有效量以及pH和有机质数据，并对其进行了相关性和差异性分析。结果表明：研究区土壤Mo、B元素有效量低，总体表现为缺乏和较缺乏；N元素有效量背景值略高于临界值，分布不规律；P、K、Cu、Zn元素有效量变异系数均大于100%，呈现西低东高的空间分布趋势。相关性分析表明，N、P、K、Cu、Zn、B 6种元素全量与有效量呈显著正相关，测试的7种元素有效量与pH均呈显著负相关，N、K、Zn、B 4种元素有效量与有机质含量呈显著正相关。不同成土母质中，奥陶系和寒武系土壤pH、奥陶系土壤有机质含量显著高于全区，养分有效量在奥陶系土壤中总体较低。不同土壤类型中，粗骨土土壤pH和有机质含量显著高于全区，养分有效量在粗骨土中总体较低。研究区土壤养分元素有效量不仅与元素全量水平关系密切，同时受土壤pH和有机质含量的影响。     

ASI法测定土壤有效P、K、Zn、Cu、Mn与我国常规化学方法的相关性研究

比较了土壤养分状况系统研究法 (ASI法 )测定土壤有效P、K、Zn、Cu、Mn与我国常规化学方法的相关性 ,结果表明ASI法与我国常规化学方法呈显著相关 .盆栽试验进一步验证了ASI方法的土壤磷、钾测定值与作物反应具有良好的相关性     

新鲜土样和改进ASI浸提剂对土壤有效养分测试的影响

通过分析基于风干土样和新鲜土样、ASI（Agro Services International Inc., ASI）浸提剂和改进ASI浸提剂进行测量的土壤有效养分含量的相关性,探索一种基于新鲜土样和联合浸提剂进行土壤有效养分测试的方法。结果表明,利用ASI浸提剂测量的北京潮土新鲜土样的NO3--N和NH4+-N、有效P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn、有机质含量、及pH值,与风干土样的测量值均呈显著的线性相关关系,经该线性方程回归检验的测量相对误差小于5%～9%;利用改进ASI浸提剂测量的新鲜土样和风干土样的NH4+-N、有效P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn含量与基于ASI浸提剂测量的也呈显著的线性相关关系,经该线性方程回归检验的测量相对误差小于5%～8%。因此,基于新鲜土样和改进ASI浸提剂测量石灰性土壤有效养分含量是可行的,可为车载式土壤养分检测提供一种快捷的土样浸提前处理方法。     

黄河三角洲废弃盐田复垦土壤碳氮磷生态化学计量学特征

选取黄河三角洲废弃盐田复垦1，2，3，4，7，8，9年7个复垦年限及农田（非复垦形成）0—100 cm土层土壤为研究对象，通过测定复垦土壤有机碳（SOC）、总氮（TN）、总磷（TP）含量，分析不同复垦年限及农田土壤养分时空变异格局及化学计量学特征，并同步测定土壤理化性状、酶活性，计算土壤C、N、P储量。结果表明：废弃盐田复垦1，2，3，4，7，8，9年0—100 cm土层土壤SOC、TN含量远低于全国平均水平；复垦1，2年0—100 cm土层土壤TP含量低于全国平均水平，复垦3，4，7，8，9年土壤TP含量持平或略高于全国平均含量。随复垦年限的增加，土壤SOC、TN含量及N/P先降低后升高，C/N先升高后降低，C/P在复垦7年后持续升高，0—20 cm土层C、N、P储量不断增加，而TP含量则表现为波动变化的特征。随土层深度增加，土壤TP含量及除复垦1年外的土壤TN含量先升高后降低，C/N持续增加，N/P持续降低，而不同复垦年限土壤SOC含量、C/P仅在0—40 cm土层具有明显的垂直变化规律。不同复垦年限0—20，20—40 cm土层土壤SOC、TN、TP与土壤容重呈显著负相关，与脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶呈极显著或显著正相关，土壤C储量与C/N、C/P呈极显著正相关。相关性分析还表明，土壤SOC、TN含量是调控复垦土壤生态化学计量比的主要因素。     

广州城市公园绿地土壤肥力及酶活性特征

采集广州市中心城区部分公园绿地表层土壤（0-20 cm）,研究了土壤pH、有机质、粘粒、氮、磷、钾含量等肥力特性和脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性。结果表明,广州公园绿地土壤以酸性（pH 4.5-5.5）和中性（pH 6.5-7.5）占的比例高,部分土壤呈碱性,土壤pH值较自然土壤有增高的趋势;土壤有机质含量以中等水平为主,土壤全氮、碱解氮以中等到低水平为主。土壤全磷和有效磷以中等以上水平为主,土壤全钾、速效钾以中等以上水平为主,土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性平均分别为0.36 m g NH3-N/g,12.29 m g葡萄糖/g和2.14 m g酚/g。不同公园绿地土壤肥力特性和土壤酶活性呈现出一定的差异性。土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性之间相关性均达到极显著水平（p〈0.01）;土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性与土壤有机质等肥力性状之间呈显著或极显著的相关性,可以作为评价广州公园绿地土壤肥力的指标。     

黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤化学计量特征的季节变化

为了解黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤的化学计量特征随季节的变化规律，通过时空替代法、野外调查取样与室内试验的手段，以陕西省延安市安塞区纸坊沟流域中林龄油松（Pinus tabuliformis）人工林为对象，分析了4—10月油松不同器官—凋落物—土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量学特征。结果表明：（1）从4—10月，叶片C、P含量逐渐上升，在10月最高，叶片的N含量和N：P及枝的N、P含量均先减小后增大，且均在8月最低，而枝的C：N及C：P和细根的C：P、N：P均先增大后减小，且均在8月最高。土壤C、N含量、C：P、N：P先增大后减小，在8月最高。凋落物N含量、C：P和N：P均呈先降后升的趋势，在6月最低，P含量变化不显著；（2）除叶片4—6月、细根4—8月N：P>14外，其他各器官4—10月均N：P<14，该区域油松生长主要受N限制；（3）叶片与凋落物的C、N含量及C：N之间均呈显著正相关，C：N、C：P与N：P之间均呈显著正相关（p<0.05）。叶片N：P与土壤C：N呈极显著负相关（p<0.01），其他化学计量特征之间均无显著相关性。凋落物C含量与土壤P含量呈显著正相关（p<0.05）。研究结果使人工林生态化学计量学的研究更加系统性，为黄土丘陵区植被良好生长提供参考依据。     

土壤酸度的调节对烤烟根系生长与烟叶化学成分含量的影响

采用盆栽试验研究实施石灰调节土壤酸度对烤烟生长和烟叶化学成分含量影响的结果表明，土壤pH值从5.0调节至5.5-6.6，能明显促进根系生长和烤烟对N、P、K元素的吸收，提高N、P、K肥料利用率，土壤pH值调节在7.0以上，根系生长受抑制。随土壤pH值增加，烟碱、总N、Ca含量增加，总糖、Mg、Mn、Zn、Cu和B含量下降，K含量变化不大。土壤pH值调节至5.6-6.6，烤后烟叶各化学成分含量较适中，品质较好。酸性土壤施石灰要注意配施适量的Mg肥和微肥。     

土壤pH对硝酸根还原过程中N2O产生的影响

采用氢氧化钠和盐酸将中性和碱性土壤分别分步调节成具有不同pH的系列土壤 ,加入等量硝态氮后 ,在添加易有效碳源葡萄糖和不添加葡萄糖的厌气条件下进行培养 ,测定不同处理条件下的N2 O和N2 产生速率。结果表明 ,不加碳源培养 2 4h后 ,原中性土壤系列中N2 O的最大产生速率位于pH 5 2 5左右 ,碱性土壤系列的该值位于 5 90左右 ;加入葡萄糖后 ,中性土壤系列中最大N2 O产生速率的pH值不变 ,但产生N2 最大速率的pH已提高至 6 50。而碱性土壤系列中N2 O产生最大速率时的pH值已移至 6 90处 ,即碳源的加入对产生N2 O所需的最佳pH有所提高。试验还显示 ,酸性条件可提高总还原气体中N2 O所占的比例 ,但就N2 O产生速率的绝对值来说 ,近中性条件仍然是最为有利的     

利用方式和土壤肥力对土壤团聚体和养分的影响

The size distribution of water-stable aggregates and the variability of organic C, N and P contents over aggregate size fractions were studied for orchard, upland, paddy, and grassland soils with high, medium, and low fertility levels. The results showed that > 5 mm aggregates in the cultivated upland and paddy soils were 44.0% and 32.0%, respectively, less than those in the un-tilled orchard soil. Organic C and soil N in different size aggregate fractions in orchard soil with high fertility were significantly higher than those of other land uses. However, the contents of soil P in different size aggregates were significantly greater in the paddy soil as compared to the other land uses. Soil organic C, N and P contents were higher in larger aggregates than those in smaller ones. The amount of water-stable aggregates was positively correlated to their contribution to soil organic C, N and P. For orchard and grassland soils, the > 5 mm aggregates made the greatest contribution to soil nutrients, while for upland soil, the 0.25-0.053 mm aggregates contributed the most to soil nutrients. Therefore, the land use with minimum disturbance was beneficial for the formation of a better soil structure. The dominant soil aggregates in different land use types determined the distribution of soil nutrients. Utilization efficiency of soil P could be improved by converting other land uses to the paddy soil.     

南方红壤稻田与旱地土壤有机碳及其组分的特征差异

大量研究证明稻田土壤比旱地土壤更具固碳潜力,但至今对稻田土壤固碳机制的认识尚不甚清楚。本研究于2007年利用两个开垦年代相似,近20多年分别一直种植双季稻和双季玉米的长期定位试验,来比较不同种植模式下土壤有机碳及其组分的差异。结果表明,水田土壤总有机碳和总氮的浓度分别是旱地的2.2倍和2.5倍。与试验前相比,水稻种植显著提高了土壤有机碳的含量,增幅达到30.8%,而旱地的前后差异不显著。在所有团聚体粒径水平上,水田有机碳的浓度均显著高于旱地。其中53～250μm微团聚体相差最大,水田是旱地的近3倍。水田微团聚体保护碳（iPOM_m）在土壤中的浓度是旱地的4.2倍,微团聚体保护碳在总有机碳中的比重也显著高于旱地,达到25.5%,是旱地的2倍。水田和旱地iPOM_m组分碳的差异能够解释其总有机碳差异的42.8%。上述结果可以增强我们对稻田土壤固碳机制的了解,为稻田土壤碳管理提供理论依据。     

东北地区滨海盐渍土型稻田土壤有机氮组分的研究

用Bremner法测定东北地区滨海盐渍土型开垦5年、30年稻田土壤和邻近未开垦稻田的旱地土壤的有机氮各组分含量。结果表明:(1)在0~60 cm土层,3种土壤非酸解性全氮含量及其占全氮比率明显大于酸解性全氮,但总体上以表层土壤(0~20 cm)为最高。(2)与未开垦旱地土壤相比,种稻5年和30年均使表层土壤酸解全氮含量明显下降,但种稻5年使土壤酸解氨基酸态氮和氨基糖态氮的含量及其占全氮比率明显增加,使氨态氮和未知态氮的含量及其占全氮比率明显下降;而种稻30年则均使土壤酸解各组分氮含量及其占全氮比率明显下降。(3)与未开垦旱地土壤相比,种稻5年和30年稻田土壤酸解全氮含量及其占全氮比率均随土层深度的增加而逐渐降低,但2种稻田土壤酸解各组分氮含量及其占全氮比率的剖面分布则无明显的变化规律。     

长期施肥红壤性稻田和旱地土壤有机碳积累差异

  【目的】  提高土壤有机碳水平对提升农田生产力有重要意义。基于长期定位施肥试验,比较施肥影响下相同成土母质发育的红壤性稻田和旱地土壤的总有机碳 (TOC) 及其组分的积累差异,以深入理解红壤有机碳的固持及稳定机制。  【方法】  稻田和旱地长期施肥试验分别始于1981和1986年,包含CK (不施肥对照)、NPK (施氮磷钾化肥) 和NPKM (有机无机肥配施) 3个处理,在2017年晚稻和晚玉米收获后,采集两个试验上述处理的耕层 (0—20 cm) 土样,通过硫酸水解法分离土壤活性与惰性有机碳,测定并计算土壤中TOC及其组分的含量及储量,并利用Jenny模型拟合试验期间耕层土壤TOC含量的变化动态,估算土壤固碳潜力。  【结果】  与CK相比,长期施肥可提高稻田和旱地土壤各有机碳组分的含量,且NPKM处理的效果优于NPK处理。相比于稻田土壤,施肥对旱地土壤各有机碳组分含量的提升更加明显。NPK和NPKM处理下,旱地土壤活性有机碳组分Ⅰ、活性有机碳组分Ⅱ、惰性有机碳含量的增幅分别是稻田土壤的2.7、2.7、5.8倍和2.0、1.4和2.5倍。不论施肥与否,稻田土壤TOC的固存量和固存潜力均显著高于旱地土壤。施肥促进土壤固碳,在稻田和旱地土壤上,NPKM处理的TOC固存量分别是NPK处理的1.7和25.5倍,TOC固存潜力则分别是NPK处理的1.4和5.8倍。长期不同施肥均显著提高稻田和旱地土壤年均碳投入量,线性拟合方程表明,随碳投入量增加,土壤活性有机碳储量的累积对稻田、旱地土壤TOC储量累积的贡献率分别达64.7%、44.6%。不同处理间稻田与旱地土壤活性有机碳 (包括活性有机碳组分Ⅰ与活性有机碳组分Ⅱ) 含量的差异可解释其TOC含量差异的52.9%～60.0%。  【结论】  与施氮磷钾化肥相比,有机无机肥配施可更好的促进土壤固碳,且在旱地土壤上的促进作用比在稻田土壤上更为明显。与稻田土壤相比,旱地土壤各有机碳组分含量的变化对长期施肥的响应更敏感,且在施氮磷钾化肥条件下表现更为明显。红壤性稻田和旱地土壤TOC积累的主要贡献组分分别为活性有机碳和惰性有机碳。红壤植稻虽有利于有机碳固持,但红壤性稻田土壤的活性碳占比较高,可能易因不当管理而发生损失。     

Characteristics of Humic Substances in Paddy Soils

In the present paper,the composition of humus and the charateristics of humic acid from seven paddy soils were compared with those of upland (and/or natural) soils.Results show that:(1) in each group of the soil samples for comparison the HA/FA ratio of the humus of a paddy soil,in most cases,was appreciable higher than that of adjacent upland(and/or natural) soil derived from the same parent material;(2) the humic acid extracted from the paddy soils was characterized by a higher C/O ratio,a higher content of methoxyl groups,and a lower content of carboxyl groups than those from the corresponding upland (and/or natural) flooded soils,implying that the humic acid formed under rice cultivation is in a lower degree of humification than that formed under upland(and/or natural) conditions;and (3) the humic acid of paddy soils,however,was not always characterized by a lower aromaticity than that of the corresponding upland(and/or natural) soils.     

北方地区滨海盐渍土型稻田土壤供氮能力的研究

采用短期淹水密闭淋洗培养法(恒温30℃),研究北方地区滨海盐渍土型旱地土壤(种植苜蓿草)开垦种植水稻5年和30年稻田土壤供氮能力。结果表明:(1)3种土壤初始矿质氮主要分布在0~20 cm土层,且土壤初始矿质氮含量的高低顺序为旱地土壤>30年稻田土壤>5年稻田土壤;5年稻田土壤与旱地土壤之间初始矿质氮含量差异达5%显著水平。(2)相同土层,土壤矿化氮量高低顺序为30年稻田土壤>旱地土壤>5年稻田土壤;任意2种土壤之间矿化氮量差异均达1%显著水平。(3)相同土层,土壤供氮能力大小为30年稻田土壤>旱地土壤>5年稻田土壤;其中,在0~20 cm和40~60 cm土层,任意2种土壤之间供氮能力差异均达1%显著水平,在20~40 cm土层,30年稻田土壤与旱地土壤、5年稻田土壤之间供氮能力差异均达1%显著水平,而旱地土壤与5年稻田土壤之间供氮能力则无明显差异。这表明滨海盐渍土型旱地土壤开垦种植水稻后,不仅影响了土壤有机质(氮)含量,而且也影响了土壤有机氮品质,种植水稻5年使土壤供氮能力显著下降,而种植30年使土壤供氮能力显著上升。     

Status of paddy soils as affected by paddy rice and upland soybean rotation in northeast Japan,with special reference to nitrogen fertility

To investigate the current available nitrogen (N) and chemical properties of paddy soils affected by crop rotation between irrigated paddy rice (Oryza sativa L.) and upland soybean [Glycine max (L.) Merr.] (paddy-upland rotation), topsoils were collected from 22 fields of four different farmers in the northeastern region of Japan. Regardless of organic material application, a significant negative correlation was found between available soil N and an increase in the proportions of upland seasons to total crop seasons after the initiation of paddy-upland rotation. Soil total N and total carbon (C) also tended to decrease with an increase in upland frequency. In fields with repeated applications of cattle manure compost, the soil available N was higher than in fields where only crop residue was applied. A significant negative correlation was also found between the soil available N:total N ratio and upland frequency. This indicates that the part of soil N related to available N was notably lost by the use of paddy fields as upland fields. In order to sustain available soil N over the minimum suitable level of 80?mg?kg^?1, upland frequency should not exceed 65% when only crop residues and no other organic materials are applied. The upland frequency can be raised by the repeated application of organic materials which maintain a higher level of available soil N. The results imply that care should be taken to maintain the N fertility of paddy soil at a suitable level in paddy-upland rotation, and that upland frequency and organic materials applied are important factors to do this.     

Role of soil organic matter in stabilization of water-stable aggregates in Soils under different types of land use

Three Andosols (used as grassland, upland field, and paddy field) and two Gray Lowland soils (used as upland field and paddy field) were examined to study the role of organic matter in the stabilization of soil aggregates. It was found that prolonged use of Andosols as grassland or as upland field enabled to maintain a higher level of soil organic carbon than use as paddy field. However, paddy soil exhibited a greater aggregate stability (determined by wet-sieving procedure) than soil under upland field or grassland management. Comparison between two Gray Lowland soils also showed that aggregates in the paddy soil were more stable than in the upland field soil. Among organic constituents examined (such as sodium pyrophosphate (SPP)-extractable organic matter and carbohydrates), only the contents of hot water (HW)-extractable carbohydrates of the soils were significantly correlated with aggregate stability. Paddy soils which showed a greater aggregate stability contained a larger amount of HW -extractable carbohydrates in the soils, and a larger amount of HW -extractable carbohydrates regardless of the size of their aggregates compared with other soils. These findings suggest that HW -extractable carbohydrates which represents easily decomposable organic materials may be of special importance for the stabilization of aggregates in the soils.     

下辽河平原两种类型水稻土有机氮组分的研究

结合野外调查取样,采用Bremner法测定下辽河平原两种类型(草甸土型和滨海盐渍土型)水稻土有机氮组分含量。结果表明:1两种类型水稻土均以酸解氮为主体。草甸土型水稻土酸解氮含量显著高于滨海盐渍土型水稻土(P0.01),其分配比例则显著低于滨海盐渍土型水稻土(P0.01)。2两种类型水稻土酸解各组分氮含量及其分配比例的分布规律不同,其差异因酸解氮组分的不同而异。草甸土型水稻土表现为未知态氮氨态氮氨基酸态氮氨基糖态氮,滨海盐渍土型水稻土则表现为氨基酸态氮未知态氮氨态氮氨基糖态氮;草甸土型水稻土酸解氨态氮与氨基酸态氮总量及其分配比例显著低于滨海盐渍土型水稻土(P0.01),酸解未知态氮含量及其分配比例则显著高于滨海盐渍土型水稻土(P0.01)。3两种类型水稻土酸解氮含量均与其土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关(P0.01)。因此,该地区两种类型水稻土有机氮组分含量及其分配比例的显著差异是影响土壤氮素有效性的重要因素。     

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。