施用生物菌肥对桃园土壤养分及微生物功能多样性的影响

以不同施肥处理下的桃园土壤为试验材料，设置不同梯度的生物菌肥 T1（200 kg·667m^-2）、T2（300 kg·667m^-2）、T3（500 kg·667m^-2）及T4（1 000 kg·667m_-2）4个处理，以鸡粪为 CK（2 000 kg·667m^-2），研究生物菌肥对桃园土壤养分及微生物功能多样性的影响。结果表明：随生物菌肥施用量的增加，桃园土壤pH值、有机质、铵态氮、速效钾、有效磷含量、微生物单孔颜色平均变化率(AWCD)、微生物多样性指数及微生物对六类碳源的利用强度先增加后降低，硝态氮含量下降。生物菌肥200 kg·667m^-2处理下，0~20 cm土层有效磷含量较CK提高53.98%（P＜0.05），而与生物菌肥300 kg·667m^-2处理差异不显著。生物菌肥300 kg·667m^-2处理下，土壤微生物对羧酸类化合物利用强度最高，较CK提高22.67%(P＜0.05)。生物菌肥300 kg·667m^-2处理下20~40 cm土层的土壤有效磷、速效钾含量、微生物多样性指数（Simpson 优势度指数）及微生物对碳水化合物利用强度较CK分别提高33.49%、129.61%、0.22%和18.06%（P＜0.05）。冗余分析表明，土壤微生物对氨基酸化合物利用强度与有机质显著正相关，相关系数为0.68。主成分分析中，生物菌肥300 kg·667m^-2处理对土壤微生物多样性指数、碳源利用强度及土壤养分影响得分最高，分别为2.42和1.36。因此，生物菌肥能够提高土壤微生物活性、功能多样性、微生物对碳源的利用强度及养分含量，其中以生物菌肥300 kg·667m^-2处理效果最佳。     

一株溶磷菌的分离鉴定及溶磷促生作用

为了提高土壤磷素利用率，为微生物磷肥开发提供高效菌种资源，采用平板分离法从荒漠绿洲过渡带白刺根际土壤分离筛选出一株溶磷能力强的真菌P-1407，对其溶磷特性、产酸特性和耐盐碱特性进行研究。结果表明，液体条件下培养10 d，菌株 P-1407对 Ca₃( PO₄)₂表现出高效的溶解能力，最大溶磷量为557 μg·mL^-1；其溶磷量和pH值变化呈显著负相关，溶磷过程中分泌的有机酸种类主要为葡萄糖酸、草酸及甲酸；在高浓度 NaCl 和较高的pH值条件下仍保持较高的溶磷能力；结合培养性状、显微形态特征和ITS rDNA序列分析，鉴定菌株P-1407为草酸青霉（Penicillium oxalicum）；盆栽试验表明，P-1407菌株对番茄的促生作用较对照显著提高，番茄种子发芽率提高了2.53%，番茄植株的株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重分别增加了109.27%、78.41%、82.95%、121.69%、94.74%和64.71%。因此，P-1407是一株展现良好应用前景的高效溶磷菌种，有望为土壤的改良和生物菌肥的开发提供种质资源。     

不同残膜量对棉田土壤氮素、八大离子及微生物的影响

通过田间试验，设置150 kg·hm^-2（T1）、230 kg·hm^-2（T2）、465 kg·hm^-2（T3），857 kg·hm^-2（T4）、1 250 kg·hm^-2（T5）、1 640 kg·hm^-2（T6）以及原位土512 kg·hm^-2（CK1）和无残膜（CK2）等8个残膜梯度，测定不同残膜量下棉田土壤氮素养分、八大离子含量、微生物群落多样性等指标。结果表明：随着残膜量的增加, 土壤TN、NO^-₃-N含量逐渐降低，而NH⁺₄-N含量则呈现先升高后降低趋势；在残膜量大于512 kg·hm^-2时，土壤NO^-₃-N、NH⁺₄-N含量显著降低；在高残膜量1 640 kg·hm^-2（T6）时，土壤TN、NO^-₃-N、NH⁺₄-N含量较CK2分别降低38.77%、49.21%、34.38%；土壤Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO^2-1₄、HCO^-₃、CO^2-₃、K⁺含量随着残膜量的增多逐渐积聚在0~20 cm土层；当残膜量大于512 kg·hm^-2时,土壤微生物均匀度及多样性低于T1、T2、T3和CK2处理。可见残膜影响土壤微生物活性，导致盐分浅表积累，使土壤养分退化；因此，高强度残膜不利于农业的健康发展。     

生物炭与腐殖酸配施对盐碱土理化性质的影响

为探索新型盐碱化土壤改良剂，选取玉米秸秆、葵花秸秆制成生物炭与腐殖酸配合，研究玉米秸秆生物炭（A）、混合秸秆生物炭（A₂1）、腐殖酸（B）、玉米秸秆生物炭+腐殖酸（AB）、混合秸秆生物炭+腐殖酸（A₂1B）5种改良剂与土壤混合后较对照组原土（CK）中盐碱指标、肥力指标的改善情况。结果表明：生物炭和腐殖酸都具有改良土壤盐碱性、提高土壤肥力的作用，二者联合配施对降低土壤pH、电导率（EC）、碱化度（ESP）及提高土壤养分的效果更明显，其中混合生物炭与腐殖酸配施（A₁B）效果最好，A₁B组处理的土壤pH较CK组显著降低10.8%，EC下降55%，ESP降低9.8%；速效钾、有效磷、速效氮及有机质的平均增幅较其他4个处理分别提升59.77%、210%、178%、180%。综上所述，混合施用生物炭及腐殖酸对于改良盐碱土效果明显。     

不同土地利用方式对农田黑土 剖面磷形态分布的影响

不同土地利用方式影响土壤磷形态分布，从而决定土壤潜在供磷能力。本文对4种土地利用方式下（裸地、自然草地、苜蓿地、农田）的黑土土壤剖面磷素分布进行测定分析，结果表明，不同利用方式持续12 a对黑土剖面磷形态分布影响较大，黑土中有机磷含量随土层深度增加而降低，而无机磷、有效磷含量及磷素活化系数随土层深度增加而呈增加趋势，在同一土层磷素活化系数表现为自然草地＞裸地＞苜蓿地＞农田。农田不施肥处理经过12 a玉米种植后，土壤中全磷、有效磷含量均低于其他利用方式，玉米植株主要吸收土壤中无机磷，与裸地相比，农田土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca₁₀-P含量依次降低了29.4%~75.3%、45.7%~59.5%、72.1%~83.3%、13.3%~36.1%、7.0%~33.2%、19.3%~41.6%。自然草地和苜蓿地比裸地无机磷含量分别降低11.5%~28.5%、2.2%~31.0%；与裸地相比，农田、自然草地和苜蓿地有机磷所占比例分别增加7.0~16.4、1.5~9.0、0.8~13.9个百分点。总之，不施肥农田作物吸收消耗了土壤中无机磷，使有机磷所占比例有所增加；自然草地和苜蓿地可使土壤中无机磷向有机磷转化，使有机磷比例有所增加。     

新疆棉田灰漠土氨氧化微生物群落对灌溉水盐度和施氮量的响应

采用灌溉水盐度和施氮量两因素试验,其中灌溉水盐度设置2个水平：0.35 dS·m^-1（淡水,FW）和8.04 dS·m^-1（咸水,SW）,施氮量设2个水平：0（不施氮,N0）和360 kg·hm^-2（施氮,N360）,以咸水滴灌的棉田土壤为材料,测定了土壤理化性质和生物学指标,结果显示：（1）咸水滴灌显著增加土壤EC_1∶5和NH⁺₄-N含量,分别增加了457.74%和73.02%,但显著降低土壤NO^-₃-N含量,降低了35.88%;施氮显著增加土壤EC_1∶5、NO^-₃-N和NH⁺₄-N含量,分别增加了32.09%、668.33%和39.88%。（2）咸水滴灌显著降低了土壤潜在硝化势,较淡水处理降低了28.97%;施氮显著增加了土壤潜在硝化势,较不施氮处理增加了317.27%。（3）咸水滴灌显著降低氨氧化细菌(AOB)和全程氨氧化细菌A分支（amoA-clade-A）和B分支（amoA-clade-B）的基因拷贝数,分别降低了81.27%、73.49%和62.51%,但显著增加氨氧化古菌(AOA)的基因拷贝数,增加了487.94%;氮肥施用均显著增加了氨氧化微生物的基因拷贝数,分别增加了511.20%(AOA)、958.13%(AOB)、72.66%(amoA-clade-A)和31.18%(amoA-clade-B)。（4）氨氧化微生物优势菌属为假单胞菌属、嗜甲基菌属、亚硝化螺菌属、慢生根瘤菌属、链霉菌属、硝化螺菌属、寡养单胞菌属、食甲基菌属、螯台球菌属、囊胞杆菌属、亚硝基单胞菌属、红假单胞菌属、芽孢杆菌属和拉姆利式杆菌。（5）咸水滴灌降低了AOA的多样性和丰富度及amoA-clade-A的多样性,但增加了AOB和amoA-clade-B的多样性和丰富度及amoA-clade-A的丰富度;氮肥施用显著降低了AOA和AOB的丰富度及amoA-clade-A的丰富度和多样性,但增加了amoA-clade-B的丰富度和多样性。综上,盐分是影响氨氧化微生物群落结构的主要驱动因子,氨氧化古菌是土壤氨氧化作用的优势物种,而氨氧化细菌和全程氨氧化细菌A分支是咸水滴灌棉田氨氧化作用的主导微生物种群。     

施氮和覆膜对旱作春玉米农田土壤微生物量和土壤酶活性的影响

为研究长期不同施氮水平和覆膜对黄土高原旱作春玉米高产体系土壤微生物活性的影响，设置田间试验包含施氮水平和覆膜2个因子，施氮量分别为0（N0）、100 kg·hm^-2（N100）、250 kg·hm^-2（N250）和400 kg·hm^-2（N400），每个施氮水平下分别有覆膜（F）与不覆膜（B）处理，供试玉米品种为先玉335。2014年采集0~10 cm和10~20 cm土层土壤样品，测定土壤微生物量和酶活性，分析微生物量计量学特征并进行综合评价。结果表明，无论覆膜与否，土壤微生物量碳、氮和磷均随施氮量的增加而增加（除不覆膜时N400处理），施氮量高于250 kg·hm^-2时土壤微生物量增加不显著。覆膜对土壤微生物量碳、氮无显著影响，而显著增加土壤微生物量磷；覆膜在一定程度上降低N0、N100和N400处理土壤微生物量碳氮比，施氮则显著增加微生物量碳氮比和微生物量氮磷比。0~10 cm土层脲酶活性随施氮量的增加而增加，但覆膜对脲酶活性无显著影响。覆膜和施氮均显著增加碱性磷酸酶活性，0~10 cm和10~20 cm土层覆膜N400处理碱性磷酸酶活性在相应土层最大，分别为1.49 mg·g^-1·d^-1和1.61 mg·g^-1·d^-1。主成分分析结果表明施氮量为250 kg·hm^-2时土壤微生物活性最强。研究表明无论覆膜与否，250 kg·hm^-2的施氮量是该地区适宜的施氮量。     

生物炭对亏缺灌溉下温室重壤土栽培番茄产量及品质的影响

探究生物炭对亏缺灌溉下温室重壤土栽培番茄产量和品质的影响，确定番茄产量和综合品质最优的灌水量及生物炭添加量，为重壤土地区温室番茄栽培提供灌水及生物炭施加依据。采用桶栽试验，设置3个生物炭添加量（0，3%，6%，按干土重的百分比计）和3个灌水水平（充分灌溉W1：75%~85%θ_f；中度亏缺W2：55%~65%θ_f；重度亏缺W3：40%~50%θ_f。θ_f为田间持水量），共9个处理。结果表明：无生物炭添加时，亏缺灌溉下番茄产量降低了13.8%~54.0%（P＜0.05），果实硬度、果色指数、VC、可溶性固形物、有机酸含量等营养品质指标均显著降低，果型指数、番茄红素则呈现增加的趋势，灌溉水利用效率在重度亏缺下降低了10.9%（P＜0.05）；在充分灌溉条件下添加生物炭，番茄产量和灌溉水利用效率分别提高了12.3%~22.0%和23.3%~28.6%，可溶性固形物含量降低了6.4%~17.7%（P＜0.05），对VC、番茄红素、有机酸含量及外观品质无显著影响；在亏缺灌溉条件下添加生物炭不利于增产，C1W3、C2W3处理产量较C0W3处理分别降低了37.6%（P<0.05）、17.1%（P>0.05），但外观品质指标、VC、可溶性固形物均有一定幅度的提升，对灌溉水利用效率的影响表现为低添加量时降低而高添加量时提高。综合分析表明，各灌水水平下添加生物炭均能提高番茄品质的综合排名，充分灌溉下生物炭低添加量效果较好，而亏缺灌溉下高添加量较优，尤其是C2W2处理，番茄品质综合排名可达到充分灌溉的效果。综合考虑番茄品质、产量及灌溉水利用效率，C1W1处理（灌水水平为75%~85%θ_f，施炭量为3%）为最优处理。     

生物有机肥对马铃薯根际土壤生物活性 及根系活力的影响

针对大量化肥长期施用对马铃薯田土壤造成的生物活性降低等问题，利用根际益生菌（PGPR）制成生物有机肥，通过盆栽试验，研究了不施肥（对照，CK）以及分别施化肥（CF）、普通有机肥（OF）和5种生物有机肥（BOF1，BOF2，BOF3，BOF4和BOF5）对马铃薯根际土壤生物活性和根系活力的影响。结果表明，在马铃薯的成熟期，5种生物有机肥处理的可培养细菌数量平均比CF及OF高52%和37%，微生物量碳比CF和OF处理平均增加了30%，其中以BOF3效果最明显,比其它生物有机肥处理的可培养细菌数量和微生物量碳增加达3%～7%和2%～7%；且土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性显著提高(P<0.05)，相比CF和OF，5种生物有机肥处理土壤酶活性的增幅为11%～114%；根系活力分别增加了265%和224%，块茎产量分别增加了16%和21%，根系活力和块茎产量的提高也以BOF3效果最明显，其根系活力比BOF5高出166%，其块茎产量比其它生物有机肥处理的增幅为5%～9%。说明生物有机肥有助于提高土壤的生物活性，改善马铃薯的根际环境，进而提高了马铃薯的根系活力，增加了马铃薯的块茎产量。     

怀豆和黑麦草绿肥残体还田对旱地土壤温室气体排放的影响

以怀豆和黑麦草两种绿肥为对象,分别进行了为期63 d的不同绿肥残体还田量和残体混合比例室内培养试验,其中绿肥残体还田量试验分别设0、1、2、4、6 t·hm^-2共5个水平;残体混合比例试验设100%怀豆、25%怀豆+75%黑麦草、50%怀豆+50%黑麦草、75%怀豆+25%黑麦草和100%黑麦草共5个处理,还田量均为4 t·hm^-2。采用气相色谱法观测了培养期间土壤温室气体（CO₂、N₂O、CH₄）通量变化。结果表明：（1）与未添加绿肥残体相比,绿肥残体还田土壤CO₂累积排放通量提高了11.3%~80.2%,土壤N₂O排放提高了15.8%~51.1%,综合增温潜势（GWP）提高了11.9%~79.4%（P<0.05）。随绿肥残体还田量的增加,土壤CO₂排放通量和综合增温潜势（GWP）均呈线性增加,土壤CH₄吸收通量则呈线性下降趋势,而土壤N₂O排放通量呈现先增后减趋势,并在还田量约为3 t·hm^-2时达到最大。相同还田量下添加黑麦草残体较怀豆残体具有更高的土壤CO₂排放和CH₄吸收,而添加怀豆残体较黑麦草残体显著促进了土壤N₂O排放;（2）土壤温室气体累计通量与绿肥残体混合物中黑麦草比例存在线性相关,随黑麦草添加比例的提高,土壤CO₂排放通量显著增加了5.8%~19.7%（P<0.05）,GWP显著增加了5.3%~17.7%（P<0.05）,而N₂O排放通量显著下降了11.2%~41.5%（P<0.05）,CH₄吸收通量则显著下降了13.4%~50.9%（P<0.05）。综合来看,选择非豆科作物比例较低的绿肥残体,并以较低生物量进行还田,能在保持低GWP的同时获得生态效益。     

土壤速效磷浓度对立架甜瓜生物量和磷素累积特征的影响

以喀什地区立架伽师瓜为研究材料,试验设置6个水平(0、150、225、300、375和450 kg·hm-2)施磷量的田间试验,研究土壤速效磷(Olsen_P)浓度对立架甜瓜生物量和磷素累积特征的影响。结果表明,施磷条件下立架甜瓜田间土壤Olsen_P浓度的动态变化可用三次函数方程模拟,立架甜瓜生物量、磷素累积动态遵循Logistic曲线;土壤Olsen_P浓度快速下降期的平均速率、持续时间分别与立架甜瓜生物量、磷素快速累积期的最大相对累积速率、持续时间存在显著或极显著的相关性;在150~225 kg·hm~(-2)施磷量条件下,土壤Olsen_P浓度快速下降期的平均速率(0.078~0.108 mg·d~(-1))和持续时间(36.1~52.0 d)最佳,立架甜瓜生物量和磷素快速累积期的累积特征值,生物量、磷素累积特征值、产量以及品质均最优,其中生物量和磷素累积理论最大值以及产量分别达515.8~529.2 g·株~(-1),1 791.4~1 895.2 mg·株~(-1)和68 972.0~71 037.6 kg·hm~(-2)。高施磷量(450 kg·hm~(-2))和不施磷(0 kg·hm~(-2))均不利于立架甜瓜生物量和磷素的累积。土壤Olsen_P浓度的动态变化能响应立架甜瓜生物量和磷素的累积状况,尤其是合理施用磷肥(150~225 kg·hm~(-2))可调节立架甜瓜田间土壤Olsen_P浓度的动态变化,优化立架甜瓜生物量和磷素的累积以及提高其产量和品质。     

河西绿洲灌漠土长期施肥效应及土壤生产力演变

张掖绿洲灌漠土连续21 a长期肥料试验结果表明:与无肥处理产量下降相对照,施肥的增产效果逐年提高,平衡施肥增产幅度显著大于单施氮肥。单施氮肥处理土壤生产力水平由第1轮作周期的89.8%降为第7轮作周期的28.5%;在不施用有机肥条件下,种植到第3轮作周期时作物开始对施钾有反应,施钾增产率为5.5%~22.7%;氮磷钾化肥长期配合施用,作物产量水平持续不减,土壤生产力平均达93.5%,表明氮磷钾化肥配合施用并不破坏土壤生产力。有机肥与氮肥配合施用,其交互作用为正效应;有机肥与磷、钾化肥配合施用交互作用为负效应。不施任何肥料时,绿洲灌漠土土壤生产力平均下降59.6%(第1~4轮作周期);到第5~7轮作周期时,土壤生产力下降幅度保持在16.7%~22.7%相对较低且稳定的水平;化肥对作物产量的贡献份额平均为50.5%;有机肥贡献份额为21.6%;土壤自然肥力贡献份额平均为19.0%。     

干旱风沙灌漠土玉米田树脂包衣尿素施用效果研究

田间试验对比研究了树脂包衣尿素和普通尿素在灌漠土和风沙土两种土壤上种植玉米的肥料投入产出效益和产量差异。结果表明:树脂包衣尿素在灌漠土和风沙土两种土壤的玉米产量效应上均有良好的表现,与等氮量的普通尿素相比,灌漠土玉米增产6.4%,风沙土玉米增产15.4%。而在灌漠土和风沙土上分别施用是常规氮肥用量50%和67%的包衣尿素,则可获得与普通尿素相等的产量。灌漠土上施用树脂包衣尿素的经济效益好于普通尿素。风沙土上施用等氮量包衣尿素时,经济效益最好,施用67%包衣尿素时,经济效益略低。灌漠土与风沙土两个试验点比较,风沙土试验点不但施氮量比灌漠土高出127.5 kg/hm2,而且其产量还略低于灌漠土试验点。     

稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋生长及品质的影响研究

通过以蔬菜硫基稳定性复合肥替代普通化肥作为微生物菌剂的增效载体,研究了蔬菜硫基稳定性复合肥减量对灌漠土地区露地莴笋生长及品质的影响。采用田间试验方法,设置6个处理:不施肥料(CK)、当地习惯施肥处理(CF)、100%稳定性复合肥化肥(T_(100))、 80%稳定性复合肥化肥+菌剂(T_(80))、60%稳定性复合肥化肥+菌剂(T_(60))和40%稳定性复合肥化肥+菌剂(T_(40)),测定莴笋莲座期和成熟期植物学特征指标及品质指标,并计算肥料贡献率和可塑性指数。结果表明:在添加60 kg·hm~(-2)微生物菌剂的基础上,稳定性复合肥减量40%以下不会对莴笋的生长形成抑制作用,反而可促进单株质量增加9.94%～11.57%、产量增长2.77%～10.27%,并且可有效提高莴笋Vc含量2.29%～10.23%,提高可溶性蛋白质含量1.11%～1.38%,降低硝酸盐含量14.13%～17.05%。其中,T_(60)处理表现最好,较CF处理根、茎、叶干物质积累量分别增加了17.38%、5.77%和31.24%,单株重增加11.57%,产量增加10.27%,肥料贡献率提高了7.16%,Vc提高2.29%,可溶性蛋白质含量提高1.38%,硝酸盐含量降低17.05%。基于本试验条件下荒漠土露地莴笋生产中适宜的减肥措施为720 kg·hm~(-2)稳定性长效复合肥添加60 kg·hm~(-2)微生物肥。     

长期施肥对渭北旱塬麦田土壤线虫群落特征的影响

为探究长期定位施肥对黄土高原渭北旱塬麦田土壤线虫群落的影响,以长武国家黄土高原农业生态试验站的长期定位试验（1984—2018年）为平台,调查裸地（L）以及不施肥（CK）、施氮磷肥（NP）、单施有机肥（M）、氮磷肥配施有机肥（MNP）的小麦田土壤线虫群落数量、组成结构和生态功能指数,并分析其与土壤理化性质的关系。结果表明：（1）小麦田土壤线虫数量显著高于裸地,而CK、M和MNP处理使小麦田中土壤线虫数量比NP处理提高了31.63%~56.20%;（2）施肥减缓了长期种植小麦导致的食细菌线虫（特别是头叶属）相对丰度的下降,单施有机肥的处理（M）植食性线虫相对丰度显著降低,同时,相比于CK,施用有机肥的M和MNP处理杂食/捕食线虫相对丰度分别增加了18.4%和8.24%,表明有机肥对杂食/捕食线虫的促进作用;（3）长期施肥处理土壤线虫Shannon多样性指数（H）和指示土壤健康状况的瓦斯乐卡指数（WI）分别为1.80~2.19和0.36~0.68,相较于裸地（H=2.36;WI=1.57）有所下降,但M和MNP处理的线虫成熟度指数（MI）和结构指数（SI）均高于其他处理（L、CK和NP处理）,表明施用有机肥有助于土壤食物网维持复杂的结构和成熟稳定的状态;（4）不同施肥措施下土壤全氮、有机碳、微生物生物量碳和氮以及可溶性碳的变化是影响土壤线虫数量和群落特征的重要环境因素。     

不同改良剂配施对河套灌区碱化土壤理化性质及枸杞生长的影响

为了评价脱硫石膏配施不同功能改良剂对宁夏河套灌区碱化土壤改良效果，进而筛选出适合河套地区碱化土壤改良的最佳方案，本研究以枸杞(Lycium chinense)为供试材料，在宁夏河套灌区设立碱化土壤改良田间试验，设对照(T₁)、单施脱硫石膏(T₂)、脱硫石膏+醋糟+菌肥(T₃)、脱硫石膏+菌肥(T₄)、脱硫石膏+醋糟+菌肥+保水剂(T₅)、脱硫石膏+微肥(T₆)、脱硫石膏+诱抗素(T₇)7个处理，于2013—2016年连续开展田间试验对比分析不同改良措施对土壤盐碱指标、养分状况以及枸杞农艺性状(成活率/保存率、株高和产量)的影响。结果表明：改良4年间T₂～T₇处理在提高0～20 cm土层土壤有机碳(5.4%～88.8%)、全氮(8.0%～31.3%)、碱解氮(11.4%～41.7%),降低pH值(4.8%～10.3%),钠吸附性比SAR(5.5%～51.6%)和全盐含量(5.5%～51.6%)...     

半干旱区不同施肥量对旱作冬小麦田土壤呼吸的影响

为了探究不同施肥量对半干旱区旱作冬小麦田土壤呼吸的影响,在宁夏回族自治区彭阳县旱地农业试验站设置了不施肥（F_N）、低肥（F_L）、中肥（F_M）和高肥（F_H）大田试验。通过监测不同施肥量下冬小麦田的土壤温度、土壤水分和土壤呼吸速率,分析不同施肥量下冬小麦田土壤呼吸速率的变化特征及其与土壤水热因子的相关性。结果表明：（1）施肥能提升0~5 cm和5~10 cm土层土壤温度,随着施肥量的增加,0~5 cm和5~10 cm土层温度平均增幅分别为1.7%~15.0%和2.0%~21.4%。（2）施肥降低了0~100 cm土层土壤含水量,随着施肥量的增加,F_H、F_M和F_L处理降幅分别为6.5%~7.0%、5.0%~5.8%和3.5%~4.0%。（3）施肥显著提升了冬小麦在拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期的土壤呼吸速率;2018—2019年和2019—2020年低肥、中肥和高肥处理平均土壤呼吸速率分别提升了40.0%、25.5%和14.5%。（4）施肥提升了冬小麦全生育期CO₂排放量,随着施肥量的增加,全生育期CO₂排放量呈下降趋势,表现为低肥＞中肥＞高肥＞无肥,且各生育阶段土壤CO₂累计排放量存在显著差异。（5）土壤呼吸速率与土壤水热因子相关性分析表明,土壤呼吸与0~5 cm和5~10 cm土层土壤温度相关系数均达到显著水平,且与5~10 cm土层土壤温度相关性显著高于0~5 cm土层;土壤呼吸速率与0~10 cm土层土壤含水率呈现显著相关关系。（6）土壤水热双因素与土壤呼吸分析表明,土壤水热双因素可以解释土壤呼吸变化的81%~89%,高于土壤温度（63%~74%）和土壤水分（46%~75%）单因素。综上可知,土壤呼吸受土壤温度和水分的调控。从改善农田生态,降低土壤呼吸的角度来看,适当提升施肥量可有效减少土壤呼吸的排放。     

模拟增温及施氮对荒漠草原土壤呼吸的影响

以内蒙古高原四子王旗短花针茅建群的荒漠草原为研究对象,通过野外自然条件下进行的模拟增温和增施氮肥实验,研究了增温、施氮及增温+施氮情况下土壤呼吸强度的变化。三年的研究结果表明:1)增温对各年内土壤呼吸没有产生显著影响,但土壤呼吸有明显的季节变化,而且与增温显著相关(P<0.05)。2)施氮对荒漠草地的影响程度与自然条件有密切关系,其中降雨量多少是施氮对荒漠草地土壤呼吸影响程度的重要制约因素,降雨量越高氮素对土壤呼吸作用愈加明显。3)施氮显著增加了植物群落的地下生物量(P<0.05),土壤呼吸与地下生物量呈显著的正相关(P<0.001)。     

施用生物炭后土壤生物活性与土壤肥力的关系

分析了生物炭不同用量条件下土生物活性与土壤主要肥力指标之间的关系。相关分析表明,除蔗糖酶活性和微生物量碳外,土壤其它生物活性指标与土壤容重间呈显著负相关。土壤脲酶和过氧化氢酶活性、微生物量氮和三大类微生物与土壤主要肥力指标间呈显著或极显著正相关。除蔗糖酶外,酶活性与三类微生物数量间显著相关,但蔗糖酶、土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶的活性间并不完全显著相关。通径分析表明,脲酶和微生物量氮对土壤肥力影响以直接作用为主,而过氧化氢酶则以间接作用为主。主成分分析结果表明,可以用微生物因子、酶活性因子和速效磷因子进行综合描述土壤肥力特征。其中,各处理综合得分在玉米季大于小麦季,且随生物炭用量的增加而增加,表明高用量生物炭对土壤肥力的提高作用明显。     

旱地小麦全膜覆土穴播技术肥料效应研究

采用多点田间小区试验研究了不同旱作区小麦全膜覆土穴播技术的肥料效益。结果表明,全膜覆土穴播技术能显著提高小麦肥料利用率和肥料利用效率。全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾肥利用率最高分别为44.3%、24.7%、37.9%,平均分别为38.7%、21.0%、29.1%,较露地条播分别增加8.6、5.1、6.6个百分点;全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾肥料利用效率最高分别为14.8、25.0、13.1 kg·kg^-1,平均分别为12.9、21.2、12.3 kg·kg^-1,较露地条播分别增长29.0%、31.7%、23.0%。全膜覆土穴播技术能增强小麦对土壤养分的吸收利用能力,显著提高缺素区小麦的相对产量,从而降低氮、磷、钾施肥依从度。全膜覆土穴播小麦缺氮、缺磷、缺钾区相对产量最高分别为60.0%、54.7%、89.7%,平均为58.7%、52.7%、88.8%,较露地条播分别增加3.7、3.9、2.7个百分点;全膜覆土穴播小麦氮、磷、钾施肥依从度最高分别为42.6%、49.5%、11.9%,平均为41.3%、47.3%、11.2%,较露地条播分别减少3.7、3.9、2.7个百分点。