典型高温年不同播期一季稻产量差异及其原因分析

为研究自然高温对水稻产量的影响,以南粳45为试材,于2013年在南京信息工程大学农业气象试验站进行3个播期的分期播种试验,分别为4月30日(第1播期,No.1)、5月15日(第2播期,No.2)和5月31日(第3播期,No.3),并分析水稻产量及其性状、产量贡献因子、灌浆期茎和叶向穗的干物质转运及收获指数(Harvest index,HI)对高温的响应特征。结果表明:(1)在试验播期范围内,随着播期的延后水稻表现为增产的趋势,其中No.1与其它两个播期间产量差异达到显著性水平(P0.05),相比No.2和No.3,No.1产量分别降低3495.08kg·hm-2和6319.58kg·hm~(-2);就产量性状来看,No.1的结实率与其它两个播期达到显著性差异(P0.05),而3个播期间千粒重和穗粒数的差异均达到显著性水平(P0.05),总体上来看,高温主要表现为降低结实率和穗粒数;(2)抽穗末穗干重P0、灌浆期同化的干物质量ΔW、灌浆期茎和叶向穗转移的干物质量ΔT这3个产量贡献因子的贡献量均随着播期的推迟逐渐增大;从贡献率来看,对No.1和No.3产量贡献率最大的是ΔW,而No.2是ΔT;(3)3个播期中茎的干物质输出率(Dry matter export rate,DMER)和转化率(Dry matter transformation rate,DMTR)均超过叶的两倍(除No.1的DMER),叶的DMER和DMTR均表现为No.1最大,No.3最小,分别相差4.37和7.35个百分点,但No.1茎的DMER和DMTR均最小;(4)3个播期HI大小趋势与产量一致,表现为No.1(28.84%)No.2(39.60%)No.3(46.92%)。由此可见,在2013年将播期调整至5月中下旬有助于缓解高温对水稻造成的危害,从而保证产量。     

大别山区江子河流域土壤有机质的空间变异及其影响因素

土壤有机质(Soil organic matter,SOM)是土壤的重要组成部分,是反映土壤肥力的重要指标,是全球碳循环的重要源和汇,目前已成为土壤学和环境学的研究热点之一[1].土壤空间异质性是系统的某种属性在空间上的复杂性和变异性,是土壤重要的属性之一[2-6].土壤有机质的空间分布具有空间变异性.土壤有机质的空间变异既是母质、生物、气候、时间和地形等五大自然成土因素综合作用的结果[7],又受人为因素如施肥、耕作措施、种植制度等影响[8-10].     

旱地土壤的供氮潜力

对潮土、黄褐土、黄棕壤和红壤旱地的供氮潜力进行研究的结果表明,矿化势(No)变化于60340mgkg-1之间,矿化速率常数(K)0.00556-0,01280d-1,矿化势(No)、矿化速率常数(K)和矿化量(Nt)与土壤供氮量均呈显著相关,说明No、Nt和K是土壤供氮潜力的重要参数。这些参数与土壤全氮、有机质、有机氮、易分解有机质、C/N等土壤组成性质密切相关。测定表明,供试土壤粘土矿物多以2:1型为主,土壤固定态铵多在100mgkg-1以上,有部分可重新释放出来,是研究土壤供氮潜力时不容忽视的因素。     

关注水土保持与气候变化和环境敏感性问题——第15届国际土壤保持大会在匈牙利召开

国际土壤保持大会是由国际土壤保持组织(International Soil Conservation Organization)每两年组办一次。回顾ISCO大会,至今已有30年的历程,ISCO2008大会是成功举办的第15届国际土壤保持大会。第1届ISCO于1978年在比利时根特召开,会议出版物题为“侵蚀评价”。第2届大会于1980     

基于不同基质测定土壤碱性磷酸酶活性的比较

土壤磷酸酶对有机磷的矿化及植物的磷素营养有重要影响。目前测定土壤磷酸酶活性采用的基质主要有磷酸苯二钠(CAS编号:3279-54-7)和对硝基苯磷酸二钠(CAS编号:4264-83-9)两种。国际上对土壤磷酸酶活性的测定普遍采用对硝基苯磷酸二钠,而国内大部分学者主要采用磷酸苯二钠。由于不同类型的基质对磷酸酶活性的测定结果有很大影响,所以选择适宜的基质种类对磷酸酶活性进行测定有很大的不确定性。为探讨碱性磷酸酶活性的测定方法,以磷酸苯二钠和对硝基苯磷酸二钠为基质,选用酸性、中性和碱性土壤各10个土样,比较了依据《土壤酶及其研究法》(DPP1),《Method in Soil Biology》(DPP2)和《Methods of Soil Enzymology》(PNPP)书中所介绍的测定方法所获结果之间的差异。结果表明:三种方法所测的三种类型土壤磷酸酶活性的变化趋势基本一致,但不同土壤之间差异性的变化幅度有明显不同。在酸性土壤和碱性土壤中,DPP1和DPP2所测十个土样碱性磷酸酶活性之间的变异系数属于中度变异,而PNPP则属于高度变异;在中性土壤中,DPP1和DPP2属于低度变异,PNPP属于中度变异。总的来看,PNPP比DPP1和DPP2敏感。此外,由于PNPP具有高精确度、培养时间短和实验操作简便等优点,我们建议采用PNPP进行碱性磷酸酶活性的测定。     

北方春大豆磷高效基因型的筛选

The selection of spring soybean genotypes with highphosphorus efficiency in Northern ChinaDING Yu-chuan1,2,CHEN Ming-chang1,CHENG Bin1,LI Li-jun1,ZHANG Hai-sheng3(1 Soil and Fertilizer Inst.,Shanxi AAS,Shanxi Key Lab.of Soil Envir.and Nutrient Resou.,Taiy…     

土壤中~(14)C-葡萄糖的周转及其与土壤特性的关系

研究了1 4 C 葡萄糖在 1 3种土壤中的周转。周转可以分为 3个阶段 :0～ 3d ,周转速率为 1 3× 1 0 - 1 ～ 2 5× 1 0 - 1 /d ,半周转期为 3～ 5d;3～ 2 8d,周转速率为 0 7×1 0 - 2 ～ 1 2× 1 0 - 2 /d ,半周转期为 5 8～ 97d ;2 8～ 2 94d,周转速率为 0 5× 1 0 - 3× 1 4×1 0 - 3/d ,半周转期为 491～ 1 5 0 4d。相关性分析表明 ,1 4 C 葡萄糖周转速率与土壤代谢熵 (qCO2 )呈显著性正相关 ;3～ 2 8d周转速率与土壤理化性质和生物学性质都无显著的相关性 ;2 8～ 2 94d周转速率与土壤总有机碳、全氮、CEC呈显著或极显著负相关 ,与土壤砂粒含量呈显著正相关。这一阶段1 4 C 葡萄糖的周转与土壤性质密切相关。     

茶树种植对中国东部黄棕壤酸化的影响

Soil acidification is an important process in land degradation around the world as well as in China. Acidification of Alfisols was investigated in the tea gardens with various years of tea cultivation in the eastern China. Cultivation of tea plants caused soil acidification and soil acidity increased with the increase of tea cultivation period. Soil pH of composite samples from cultivated layers decreased by 1.37, 1.62 and 1.85, respectively, after 13, 34 and 54 years of tea plantation, as compared to the surface soil obtained from the unused land. Soil acidification rates at early stages of tea cultivation were found to be higher than those at the later stages. The acidification rate for the period of 0-13 years was as high as 4.40 kmol H⁺ ha^-1 year^-1 for the cultivated layer samples. Soil acidification induced the decrease of soil exchangeable base cations and base cation saturation and thus increased the soil exchangeable acidity. Soil acidification also caused the decrease of soil cation exchange capacity, especially for the 54-year-old tea garden. Soil acidification induced by tea plantation also led to the increase of soil exchangeable Al and soluble Al, which was responsible for the Al toxicity to plants.     

温带沙漠土壤空间分布的尺度依赖性研究

Spatial variation is a ubiquitous feature of natural ecosystems, especially in arid regions, and is often present at various scales in these regions. To determine the scale dependence of the heterogeneity of soil chemical properties and the dominant scales （factors） for soil heterogeneity in arid regions, the spatial variability of soil resources was investigated in the Gurbantunggut Desert of Central Asia at the scales of 10-3, 10-2, 10-1, 100, 101, 102, 103 and 104 m （from individual plant to population or community to ecosystem）. Soil chemical properties including pH, electrical conductivity （EC）, organic carbon, total nitrogen, available nitrogen, total phosphorus, and available phosphorus were considered in the investigation. At a scale of 10-1 m, which represented the scale of individual plant, significant enrichment of soil resources occurred under shrub canopy and ＂fertile islands＂ formed in the desert ecosystem. Soil EC exhibited the largest heterogeneity at this scale, indicating that individual plants exerted a great influence on soil salinity/alkalinity. Soil nutrients exhibited the greatest heterogeneity at a scale of 102 m, which represented the scale of sand dune/interdune lowlands （between communities）. The main important factors contributing to soil spatial heterogeneity in the Gurbantunggut Desert were individual plants and different topographic characteristics, namely, the appearance of vegetation, especially shrubs or small trees, and existing sand dunes. Soil salinity/alkalinity and soil nutrient status behaved differently in spatial heterogeneity, with an inverse distribution between them at the individual scale.     

龙眼成花逆转不同时期花芽差异蛋白的研究

利用2-DE差异显示和质谱分析研究了龙眼(Dimocarpus longan Lour.)成花逆转3个不同时期花芽的蛋白质组变化.在花穗叶片尚未展开期(Ⅰ期)共检测到1 012个蛋白点,花穗叶片展开但未转绿期(Ⅱ期)1 034个蛋白点,花穗叶片转绿期(Ⅲ期)1 098个蛋白点.发现19个差异表达的蛋白质,其中15个上调表达,4个下调表达.经MALDI-TOF-TOF/MS质谱分析和蛋白质数据库检索,有11个差异表达的蛋白质得到鉴定,分别为异黄酮还原酶相似蛋白(No.1)、二硫键异构酶前体相似蛋白(No.2)、拟南芥同源的某未知蛋白(No.3)、脱落胁迫成熟相似蛋白(No.4)、ATP合酶庋腔、真核翻译起始因子(No.9)、DNA结合蛋白MNB1B(No.10)、胞质磷酸甘油酸激酶(No.14)、过氧化物酶(No.16/17)和晚期胚胎丰富相似蛋白(No.19).这些蛋白分别在能量代谢、转录翻译、物质运输、信号转导以及胁迫生理等方面与龙眼成花逆转密切相关.     

湖北省4种水稻土养分状况的系统研究

利用土壤养分状况系统研究法对湖北省4个不同地区典型水稻土的养分状况进行了综合评价.土壤化学分析结果表明,鄂东南蕲春县油-稻-稻三熟制区花岗片麻岩母质发育的水稻土(1#土)、鄂中荆门油-稻两熟区Q3母质发育的水稻土(2#土)、鄂北襄樊市麦-稻两熟区Q3母质发育的水稻土(3#土)、江汉平原洪湖市油-稻两熟区近代河流冲积物母质发育的水稻土(4#土),均主要缺乏N、P和K.并且4种土壤N的缺乏程度依次为3#＞4#＞1#＞2#、P为1#＞2#＞3#＞4#、K为1#＞3#＞4#＞2#.以高粱为指示作物的生物试验结果表明,1#土主要缺乏N、P、K,Zn:2#、3#和4#土主要缺乏N、P,同时施K也有一定效果.生物试验结果表明4种土壤N缺乏程度为3#＞2#＞4#＞1#,P为3#＞1#＞2#＞4#.结果显示土壤化学分析和盆栽生物试验判定养分丰缺种类结果基本一致.但两种方法判定的养分缺乏程度顺序不一致.     

草甸草原模拟氮沉降抑制甲烷吸收、促进氧化亚氮排放

Few studies are conducted to quantify the effects of enhanced N deposition on soil nitrous oxide (N2O) emission and methane (CH4) uptake in the meadow steppe of Inner Mongolia,China.A two-year field experiment was conducted to assess the effects of nitrogen (N) deposition rates (0,10,and 20 kg N ha-1 year-1 as (NH4)2SO4) on soil N2O and CH4 fluxes.The seasonal and diurnal variations of soil N2O and CH4 fluxes were determined using the static chamber-gas chromatography method during the two growing seasons of 2008 and 2009.Soil temperature,moisture and mineral N (NH4+-N and NO3--N) concentration were simultaneously measured.Results showed that low level of (NH4)2SO4 (10 kg N ha-1 year-1) did not significantly affect soil CH4 and N2O fluxes and other variables.High level of (NH4)2SO4 (20 kg N ha-1 year-1) significantly increased soil NO3--N concentration by 24.1％ to 35.6％,decreased soil CH4 uptake by an average of 20.1％,and significantly promoted soil N2O emission by an average of 98.2％.Soil N2O emission responded more strongly to the added N compared to CH4 uptake.However,soil CH4 fluxes were mainly driven by soil moisture,followed by soil NO3--N concentration.Soil N2O fluxes were mainly driven by soil temperature,followed by soil moisture.Soil inorganic N availability was a key integrator of soil CH4 uptake and N2O emission.These results suggest that the changes of availability of inorganic N induced by the increased N deposition in soil may affect the CH4 and N2O fluxes in the cold semi-arid meadow steppe over the short term.     

第20届国际土壤与耕作研究组织大会

<正>会议名称:第20届国际土壤与耕作研究组织大会英文名称:The 20th International Soil Tillage Research Organization(ISTRO)Conference会议时间:14-18 Sep.2015会议地点:南京会议网址:http://istro2015.csp.escience.cn/会议邮箱:istro2015@issas.ac.cn     

大青山主要植被类型土壤物理特性的研究

对大青山5种主要植被类型土壤物理特性进行了研究.结果表明,在0-10 cm土层范围内,土壤石砾含量(粒级≥1 mm)、土壤容重均随土层深度增加而增加;土壤总孔隙度、田间持水量和最大持水量均随土层深度增加而减小.除辽东栎一虎榛子混交林外,乔木林地土壤石砾含量、土壤容重较灌木林地小,土壤总孔隙度、田间持水量和最大持水量较灌木林地大.土壤饱和导水率平均值排序为:虎榛子灌丛林＞山杨天然林＞白桦天然林＞油松人工林＞辽东栎-虎榛子混交林.0-60 cm土层饱和蓄水量山杨天然林最大达3 550.36 t/hm~2,辽东栎一虎榛子混交林和虎榛子灌丛林较小,分别为2 319.85 t/hm~2和2 271.87 t/hm~2.     

黄土区几种土壤培养过程中可溶性有机氮的变化及其与土壤矿化氮的关系

研究了黄土高原12种土壤(农地和林地)35 d好气培养过程中可溶性有机氮(SON)含量及其占可溶性全氮(TSN)的比例,以及SON与土壤矿化氮间的关系。结果表明,随着培养过程的进行,不同类型土壤SON的含量均呈明显增加;土壤SON占TSN的比例在培养的前3 d内明显下降,随后这一比例基本保持在24%左右。根据总可溶性氮确定的供试土壤氮素矿化势No平均为45.8 mg/kg,较由矿化的无机氮确定的土壤氮素矿化势No(平均36.5 mg/kg)高约1/4左右;培养过程中土壤SON含量与利用无机氮拟合得到的土壤氮素矿化势No间的相关性未达显著水平。研究表明,评价土壤氮素矿化特性时仅仅测定矿化的无机氮数量,可能会低估土壤氮素矿化潜力和氮素损失的数量和效应。     

光谱预处理及不同光谱区对黑土有机碳近红外光谱模型的影响

在目前土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)的测量方法中,定量燃烧法虽具有很高的精度,但是价格比较昂贵;烧失法和湿氧化法比较费时,且测定中使用的化学药剂容易产生环境问题。化学试剂的使用和测定条件的专一也使得化学方法容易产生偏差,因此,需要一种快速、准确、低耗和环保的方法来测量土壤样品SOC含量。近红外光谱(Near infrared spectroscopy,NIRS)技术作为一种无损、快速的分析手段,在农业很多领域都有广泛的应用[1-2],但是利用NIRS对土壤成分进行定量分析最近才刚刚开始[3][5]。近红外光谱由被测样品的近红外特征光谱主导,包含了噪声、各种外界干扰     

硝态氮源及碳源有效性对土壤N_2O和CO_2排放的影响

以华北平原农田土壤为对象,通过室内静态培养系统研究NO_3~--N与不同碳源组合对土壤N_2O和CO_2排放的影响。结果表明,NO_3~--N作为氮源和不同碳源施入土壤,除NO_3~-+纤维素,其余土壤N_2O排放通量均高于对照组和只添加氮源土壤;NO_3~--N和不同碳源组合的CO_2累积排放量均高于对照和只添加氮源土壤。NO_3~-+果胶的N_2O排放量在第1 d达到最大值1 383.42μg N·kg~(-1)·d~(-1);NO_3~-+葡萄糖的CO_2排放量在第1 d达到最大值370.13 mg C·kg~(-1)·d~(-1),CO_2累积排放量顺序为:葡萄糖果胶秸秆纤维素淀粉木质素。土壤NO_3~--N含量与N_2O排放呈极显著正相关。总之,添加纤维素可以抑制N_2O的排放,促进CO_2排放,并增加土壤中NO_3~--N含量,添加其余碳源均会促进土壤N_2O和CO_2排放。     

模拟氮沉降对内蒙古典型草地土壤pH和电导率的影响

陆地生态系统氮沉降增加可导致土壤酸化,从而可能造成土壤生态系统结构和功能的退化。依托内蒙古典型草地设置的模拟氮沉降试验,研究了连续6年9个氮添梯度(0、1、2、3、5、10、15、20、50 g m~(-2)a~(-1)),2个氮添加频次(一年两次或一月一次)及2种管理方式(封育或刈割)等4种模式对土壤p H和电导率的影响。结果表明,4种模式下氮添加量3 g m~(-2)a~(-1)以下4个处理间的土壤p H无显著差异,在氮添加量为20 g m~(-2)a~(-1)(与我国粮食作物年施氮量接近)时,土壤p H分别比对照平均降低了1.1~1.9个单位;封育一年两次添加氮素在添加量5 g m~(-2)a~(-1)以上时土壤p H显著下降,而封育每月一次添加氮素在添加量20 g m~(-2)a~(-1)以上时,土壤p H才出现显著下降的现象。4种模式下土壤p H与土壤阳离子交换量及土壤交换性钙呈极显著正相关,说明高量氮添加促进了土壤中盐基离子的耗竭。高量氮添加(50 g m~(-2)a~(-1))显著增加了土壤EC值;除封育每月一次添加氮素处理外,氮添加10 g m~(-2)a~(-1)以下各处理间的土壤电导率(EC)无显著差异;土壤EC值与土壤硝态氮含量呈极显著正相关。研究结果将为我国北方半干旱草地土壤酸化的量化表征及氮素管理提供数据支撑。     

华北平原冬小麦/夏玉米轮作田土壤N2O通量特征及影响因素

采用静态箱/气相色谱法对华北平原冬小麦/夏玉米轮作田土壤N2O通量进行周年观测,研究轮作田土壤N2O源的大小及其变化规律,分析土壤温度、水分、有效氮含量对土壤N2O通量的影响。结果表明,土壤N2O通量季节变化明显且变化主要是由施肥引起的。麦田土壤N2O通量变化范围为-36~835μg.m-2.h-1,玉米田为-1~263μg.m-2.h-1,麦季土壤N2O排放强度(80.5μg.m-2.h-1)低于玉米季(90.5μg.m-2.h-1)。轮作田土壤N2O年总排放量为6.9kg.hm-2,麦季(4.2kg.hm-2)高于玉米季(2.7kg.hm-2)。土壤N2O通量随地温升高呈指数增长(通过0.01显著水平检验),季节Q10值为2.2,单日的Q10值在3.8~4.5;作物主要生长季(4-10月)土壤N2O通量随土壤中NH4 -N含量的增加呈线性增长(通过0.05显著水平检验),而与土壤含水量和NO3--N含量均未表现出明显数量关系。在作物主要生长季,上述各因子对土壤N2O通量的综合影响极显著(通过0.01显著水平检验),其中土壤含水量和NH4 -N含量是主导因素。     

茶园土壤中氟去除模型研究

在单因素试验基础上,采用二次回归正交旋转组合设计对土壤中的氟去除进行了优化,建立了土壤氟潜在去除率(y)与EDTA浓度(x1)、溶液pH值(X2)、表面活性剂(SDS)投加量(x3)和土壤含氟量(x4)4个因素间的正交回归模型:Y=62.92642-6.80471x1+2.85102x2+3.74368x3-6.65557x12-4.74638x42+2.70625x1x4+2.70625x2x3.从模型推知,当EDTA浓度0.085 mol/L、溶液pH值8.9、SDS投加量21.70 mL和土壤含氟量650.65 mg/kg时,土壤氟潜在去除率最大,达71.70%,验证结果与模型值相近.