耕作和施肥对水稻土有机无机复合状况的影响

在紫色大眼泥水稻土上进行了半旱式垄作和常规水旱轮作及不同施肥条件下土壤有机无机复合状况的研究。结果表明,有机肥料的施用,能明显提高土壤有机碳和重组碳含量,并能提高原土复合量和降低原土复合度,提高复合体中结合态腐殖质的松/紧比和稳/紧比,且随有机肥用量的增加而增大。半旱式垄作更有利于土壤有机碳和重组碳的积累,原土复合度高出常规水旱轮作1～2%,并达70%以上的追加复合度,各种结合态腐殖质数量也明显较高。这是水稻土培肥中值得重视的一种耕作制度。     

有机物料在白土中的分解与转化

三年田间试验结果表明,在等氮量条件下,有机肥与无机肥配合施用的各处理的土壤有机质含量显著高于无机氮处理。砂滤管试验的结果表明,供试有机物料的腐殖化系数为0.13～0.57;有机物料能显著增加土壤有机碳和重组有机碳含量,促进土壤有机-无机复合体的形成,提高土壤增值复合量和增值复合度,改善腐殖质结合形态,使松结态组分增加,紧结态组分减少,土壤腐殖质得到活化。结果还表明,供试白土有机质的年矿化量约为145kg/亩,由作物根茬形成的土壤有机质约为105kg/亩,每年每亩施1600kg厩肥或300kg干稻草方能保持土壤碳素的平衡。     

川西高山树线交错带海拔梯度上土壤有机碳稳定性特征

高山树线交错带是高海拔地带对环境变化最为敏感的生态系统之一，土壤有机碳库及其稳定性在生态系统变化中具有显著指示作用。通过物理-化学方法对土壤不同活性有机碳进行连续分级分离，研究土壤有机碳不同组分在海拔环境梯度下分布特征及稳定性。结果表明，高山树线交错带土壤有机碳主要集中在物理分级组分（≥0.02 mm），且粒径越大有机碳含量越高，即主要以颗粒态有机碳形式存在，占比均高于98%；在<0.02 mm有机-无机复合体中有机碳采用化学分级分离，这部分有机碳占比低于土壤总有机碳2%，且主要以腐殖质（胡敏素）形式存在（占土壤总有机碳0.6%~0.8%），腐殖质占有机碳比例远低于一般土壤；随着海拔升高，土壤有机碳总量上升，颗粒态有机碳（物理分级组分）比例升高，胡敏素类腐殖质比例下降。因此，川西高海拔树线交错带的高寒土壤有机碳，主要以不稳定有机碳（POC）形式存在，随着温度上升（海拔降低）将导致土壤矿质化和腐殖化加剧，有机碳总量下降，土壤不稳定性组分（物理分级组分）降低，土壤稳定性（腐殖化比例）上升。     

氧化铁和有机质对土壤有机无机复合状况的影响

用黏质黄壤、硅铝质黄壤、紫色土及白鳝泥土通过加入不同量的有机质和氧化铁在田间条件下进行土壤培养试验，以研究氧化铁和有机质对有机无机复合状况的影响。结果表明，增加有机质能提高土壤中无定形铁和络合态铁的含量，显著提高铁的活化度，且土壤中铁的活化度与有机质含量具有一定的正相关性；氧化铁同有机质一样能增加土壤中复合体的含量，其中氧化铁与G2型复合体呈正相关；有机质能增加土壤中的重组腐殖质、松结合态腐殖质、稳结合态腐殖质和紧结合态腐殖质；氧化铁能显著提高土壤中重组腐殖质、松结合态腐殖质的含量。重组腐殖质中松结合态腐殖质所占比例较大，而稳结合态和紧结合态腐殖质所占比例较小，稳结合态腐殖质与土壤中氧化铁呈负相关。     

施肥对黑土有机无机复合体组成及有机碳分布特征的影响

利用长期定位试验研究了施肥对黑土有机无机复合体组成及有机碳在土壤有机无机复合体中分配的影响,试验设不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、有机肥与化肥配施(NPKM)和秸秆与化肥配施(NPKS)4个处理.结果表明:施肥有利于土壤有机碳及有机碳各组分含量的增加.不同的施肥处理中,施用有机物料处理对黑土有机碳在有机无机复合体中分配影响最为突出,有利于土壤粉粒级和细砂粒级复合体的形成,使土壤中这2个粒级的复合体含量增加,粘粒复合体含量减少.同时使土壤有机碳在粉粒级和细砂粒级复合体中的分配量增加,在粘粒复合体中的分配量减少.施肥使有机碳的各组分在不同的复合体中含量都趋于增加,其中HA.C增加的幅度要大些.不同施肥处理中,有机肥与化肥配合(MNPK)施用的效果最好.     

我国土壤中有机矿质复合体地带性分布的研究

 我国土壤中的有机矿质复合体，在水热条件控制的地带性土壤中，呈现有规律的渐变趋势。从北往南，随着年均温度和年降雨量的增加，钠分散组复合体G#-1渐减，钠质研磨分散组复合体G#-2渐增；松结态腐殖质H#-1渐增，稳结态腐殖质H#-2渐减。G#-1/ G#-2及H#-1/H#-2之比值也分别呈渐减和渐增趋势。地带性土壤中复合体的表面性质、腐殖质组成及养分在各组复合体中的分布也呈现有规律的变化。各组复合体含量与土壤中存在的无机胶结物质有关。G#-1和H#-2随着钙饱和度的增加而增加；G#-2和H#-1则随着游离态铁、铝氧化物的增加而增加。笔者认为，有机矿质复合体组成及其性质可以作为土壤发生分类的一项依据。     

耕作方式对黑土有机碳及有机无机复合状况的影响

[目的]研究耕作方式对黑土有机碳数量的变化、有机无机复合度及腐殖质结合形态的影响。[方法]采用设置休闲、玉米连作和玉米—大豆轮作3种耕作方式进行长期定位试验。[结果]不同耕作方式对黑土有机无机复合状况有明显的影响。休闲、连作及轮作均能增加土壤有机碳及其各组分、重组有机碳含量以及原土复合量,提高土壤活性有机碳含量,降低土壤有机碳的氧化稳定性及原土复合度。连作和轮作增加黑土土壤追加复合量和追加复合度,以轮作效果最好。不同耕作方式中各种结合形态的腐殖质在绝对含量上均有明显提高,以松结合态腐殖质增加较多。[结论]轮作更有利于提高土壤HA/FA比值、HA的E4/E6比值、土壤松结合态腐殖质含量及土壤重组腐殖质碳的松/稳和松/紧比值。     

有机物对砂姜黑土培肥作用的研究

本试验结果表明:施用有机物,不仅提高了土壤有机质的含量和活性,而且改善了土壤有机-无机复合体的性质。有利于土壤有机质的更新和促进土壤腐殖质的活化。还对改善土壤养分供应能力和缓冲能力,土壤的物理性质,土壤团聚体的形成和土壤结构的形成具有深刻的影响。     

不同施肥对黑土有机无机复合及腐殖质结合形态的影响

利用长期定位试验研究了施肥对黑土有机无机复合及腐殖质结合形态的影响.试验设不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、常量有机肥与化肥配施(NPKM1)、1.5倍有机肥与化肥配施(NPKM2)和秸秆与化肥配施(NPKS)5个处理.结果表明:长期合理施用化肥能使土壤有机碳、重组有机碳的含量和原土复合量趋于增加;有机无机配施能使土壤有机碳、重组有机碳、原土复合量、土壤追加复合量及追加复合度增加,而原土复合度降低,增加有机肥用量可以降低土壤追加复合度.施肥能促进土壤中各种结合形态的腐殖质绝对含量和土壤松/稳和松/紧比值增加,但以松结合态腐殖质增加的较多.不同处理中高用量的有机肥处理(NPKM2)效果更明显.有机无机配施有利于改善土壤有机无机复合状况,增强土壤对养分的供贮、调控能力,提高土壤肥力水平.     

土壤有机碳和无机碳耦合关系研究进展

干旱、半干旱地区土壤碳库由土壤有机碳(SOC)和无机碳(SIC)组成。由于土壤有机碳和无机碳之间存在耦合关系,有机碳含量变化可能会导致无机碳含量变化,反之亦然。过去农田土地管理和退耕还林等措施增加碳库侧重土壤有机碳,但是由于土壤有机碳和无机碳耦合关系机理尚不清楚,土壤有机碳增加可能对土壤无机碳造成的影响了解不足,不利于精确估算土壤碳汇变化情况。总结土壤有机碳和无机碳耦合关系情况,并从土壤有机碳向无机碳转移、土壤无机碳对土壤有机碳的保护作用等方面探究土壤有机碳和无机碳耦合机理,并提出未来研究需要加强的几个方面。     

双季稻复种轮作与连作对土壤有机质性状影响的研究

 本文比较了双季稻复种轮作与三种复种连作对土壤有机无机复合状况及腐殖质特性的影响。结果表明：双季稻复种轮作比油稻稻连作、麦稻稻连作和肥稻稻连作更能促进土壤有机质与矿质部分的复合。同时其紧结态腐殖质氧化稳定性强，能促进土壤形成稳定的团聚体，从E#-4/E#-6比值和胡敏酸红外光谱结果来看，复种轮作较三种连作下的土壤腐殖质的芳香性及缩合度提高，有利于土壤结构的改善。而肥稻稻连作能降低土壤、重组和粘粒的C/N比值，增加松结态腐殖质含量及其氧化性，在一定程度上，有利于土壤养分的释放与供给。     

长期连作与轮作种植体系中土壤含水率生育期动态变化

通过对玉米连作与轮作制度下,不同时期及不同土层土壤含水率的定位采样测定,研究比较不同种植方式土壤水分动态变化规律和空间立体分布,揭示土壤含水率与种植方式的关系。结果表明:轮作区较连作区土壤含水率在玉米播种-拔节期有不同程度的增加,0～20 cm及0～40 cm分别增加2～4.2 mm和2.6～6.7mm;各处理土壤含水率时间变化趋势相同,但变幅不同,均在拔节前及收获前最低,在土壤结冻前最高。     

A comprehensive analysis of the response of the fungal community structure to long-term continuous cropping in three typical upland crops

Certain agricultural management practices are known to affect the soil microbial community structure; however, knowledge of the response of the fungal community structure to the long-term continuous cropping and rotation of soybean, maize and wheat in the same agroecosystem is limited. We assessed the fungal abundance, composition and diversity among soybean rotation, maize rotation and wheat rotation systems and among long-term continuous cropping systems of soybean, maize and wheat as the effect of crop types on fungal community structure. We compared these fungal parameters of same crop between long-term crop rotation and continuous cropping systems as the effect of cropping systems on fungal community structure. The fungal abundance and composition were measured by quantitative real-time PCR and Illumina MiSeq sequencing. The results revealed that long-term continuous soybean cropping increased the soil fungal abundance compared with soybean rotation, and the fungal abundance was decreased in long-term continuous maize cropping compared with maize rotation. The long-term continuous soybean cropping also exhibited increased soil fungal diversity. The variation in the fungal community structure among the three crops was greater than that between long-term continuous cropping and rotation cropping. Mortierella, Guehomyces and Alternaria were the most important contributors to the dissimilarity of the fungal communities between the continuous cropping and rotation cropping of soybean, maize and wheat. There were 11 potential pathogen and 11 potential biocontrol fungi identified, and the relative abundance of most of the potential pathogenic fungi increased during the long-term continuous cropping of all three crops. The relative abundance of most biocontrol fungi increased in long-term continuous soybean cropping but decreased in long-term continuous maize and wheat cropping. Our results indicate that the response of the soil fungal community structure to long-term continuous cropping varies based upon crop types.     

连作年限对红壤旱地芝麻产量和主要病害的影响

为了探讨连作年限对红壤旱地芝麻产量和主要病害的发生规律的影响,采用定位试验,研究了正茬、连作1 a、2 a、3 a对芝麻相关性状的影响。结果表明,连作1 a、2 a、3 a与正茬比较芝麻产量分别降低14.0%、45.6%、64.4%,单株蒴果数分别减少25.4%、17.5%、55.9%,千粒重分别减少20.5%、8.5%、22.2%。连作1 a与连作3 a的每蒴粒数较正茬分别减少2.0%和14.5%。红壤旱地上芝麻连作会使茎点枯病和青枯病的病情指数呈现上升趋势,其中茎点枯病从正茬的6.80%增加到连作3 a的51.63%,而青枯病从正茬的2.54%增加到连作3 a的44.75%。这说明芝麻连作对产量、产量构成因素、主要病害病情指数的影响大,为了提高芝麻产量应实行轮作换茬。     

不同农艺措施对土壤微生物的影响研究进展

土壤微生物在土壤养分转化与腐殖质形成过程中有着重要的作用。文章综述了影响土壤微生物的各种因素及连作、轮作、化肥、农药及其他农艺措施对土壤微生物的影响,提出了合理的农艺措施与土壤微生物之间的关系以及合理调控土壤微生物的群落结构、维护土壤生态环境的研究方向。     

成都平原不同种植模式下重金属镉污染风险和经济效益评价

为了评估成都平原常规粮油种植模式下的重金属镉污染风险和经济效益，寻求稳定、高产且利于推广的安全种植模式。选取成都平原最常见的6种粮油作物，设置了小麦-玉米轮作、油菜-玉米轮作、小麦-红苕轮作、油菜-红苕轮作、小麦-大豆轮作、油菜-大豆轮作、小麦-水稻轮作、油菜-水稻轮作8种种植模式，在轻中度污染农田开展了两年田间试验，对各个种植模式的产量、经济产出，以及收获物、秸秆和土壤的重金属镉含量进行测定。结果表明，当前试验区最广泛使用的小麦-水稻种植模式下的小麦和水稻籽粒镉含量均超标，存在极大的生产风险。玉米-油菜种植模式的籽粒镉含量最低，均未超标，能够实现安全生产，但经济产出较小麦-水稻轮作模式显著降低。油菜-水稻轮作模式的农田产出效益最大。相比种植小麦，种植油菜后，后茬水稻对应的重金属镉含量降低70.2%。综合生产和环境效益，将小麦-水稻种植模式更换为油菜-水稻模式是目前既能保证农民收益又能有效降低重金属镉污染风险的最佳措施。     

熏蒸灭菌对连作马铃薯生长发育及土壤微生物的影响

采用土壤熏蒸灭菌的方法,分析了连作土壤灭菌对盆栽马铃薯生长发育及根际土壤微生物功能多样性的影响.结果表明：土壤熏蒸灭菌对马铃薯主要光合特征参数影响规律较复杂,连作时间长短对叶片光合能力有显著影响;连作土壤熏蒸灭菌后,马铃薯具有较低的光合强度、蒸腾速率、气孔导度和较高的胞间CO2浓度.熏蒸土壤马铃薯光合作用的影响是由非气孔限制引起,水分因子可能是影响马铃薯叶片气孔导度下降的主要原因.连作提高了植物超氧化物歧化酶（SOD）活性,降低了马铃薯叶片抗坏血酸过氧化物酶（POD）活性.熏蒸灭菌在一定程度上缓解了不利马铃薯生长的环境因素,但马铃薯连作栽培障碍引起的过氧化反应没有完全消除.连作5年、10年土壤熏蒸灭菌提高了Biolog Eco板平均颜色变化率（AWCD）;与未灭菌相比,培养96h时AWCD分别提高30.9%～41.6%和2.7%～12.8%.连作土壤微生物对单一碳源底物利用能力一直较高,土壤微生物群落利用碳源的功能多样性也较高,但持续连作土壤微生物对碳源利用有趋于微生物功能多样性单一的趋势.     

烤烟连作对土壤生态化学计量特征的影响

为阐明烤烟连作对土壤生态化学计量学特征的影响，采用野外调查与室内分析相结合的方法，对四川泸州烟区正茬和连作1、3、5年土壤的有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）和全钾（TK）含量及其化学计量特征进行了研究。结果表明：与正茬相比，烤烟连作1年对土壤养分含量无显著影响；连作至第3年时，SOC含量明显下降，而TP和TK含量显著上升；连作至第5年时，SOC含量显著下降了9.89%，TN、TP和TK则分别增加了14.37%、68.84%和27.58%。土壤C/N、C/P、N/P和N/K随连作年限的增加而降低，年均下降4.06%、9.25%、6.51%和2.36%。土壤SOC对C/N、C/P、N/P、N/K贡献为正，而TN、TP、TK对C/N、C/P、N/P贡献为负，土壤养分及其化学计量比的相关性受到各养分的共同影响。总体来看，烤烟在连作3年时即可引起土壤磷钾累积及有机碳降低，使其生态化学计量比发生变化，从而可能影响土壤养分间的平衡供应。