果树行间生草对苹果园土壤肥力的影响

为了解长期生草对果园土壤肥力的影响,以苹果树（Malus pumila Mill.）行间种植白三叶（Trifolium repens L.）、高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）和自然生草的土壤为处理,以“清耕”的果树行间土壤为对照,研究生草6年后苹果园土壤肥力变化。结果表明：在0~20 cm土壤中,生草和“清耕”的土壤全氮、全磷、硝态氮、铵态氮含量均随土层加深呈下降的趋势。相比于对照,白三叶能显著（P<0.05）提高土壤全氮、速效氮、硝态氮、铵态氮和有机质的含量,而高羊茅对全磷、全钾和速效钾的含量有显著提高（P<0.05）,自然生草对提高速效磷含量的效果最好。说明生草可以提高果园土壤肥力,但不同草种对土壤氮、磷、钾的影响不一,应该合理配置草种,保证氮、磷、钾的均衡供应。     

行间生草葡萄园土壤微生物量与土壤养分的通径分析

在酿酒葡萄(Vitis vinifera)园行间播种白三叶草(Trifolium repens L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和高羊茅(Festuca arundinacea Schreb),以清耕为对照,研究了土壤微生物量、土壤微生物呼吸强度和土壤微生物熵的变化及其与土壤养分的关系。结果表明:与清耕(对照)相比,白三叶草和紫花苜蓿处理显著提高了土壤有机质、全氮含量,显著降低了速效磷含量;而高羊茅处理土壤有机质和速效钾含量显著低于清耕。白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅处理土壤微生物量C含量分别比清耕增加65.2%,61.6%和6.7%;微生物量N含量分别比清耕增加53.6%,52.4%和15.0%。各生草处理土壤微生物熵均显著高于清耕,但土壤微生物呼吸强度与清耕之间无显著差异。微生物学指标总体与土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾呈显著或极显著正相关,与全磷和速效磷呈显著或极显著负相关。通径分析表明,碱解氮、全氮是影响土壤微生物量C、N和微生物呼吸强度、微生物熵重要的直接作用因子。     

生草配合施用有机肥对省力高效梨园土壤的培肥效应研究

为了推动果园生草在我国的推广应用,研究生草配合施用有机肥土壤管理方式对省力高效现代梨园土壤养分的作用效应,在冀中平原的“雪青”梨园,以常规清耕梨园为对照,研究省力高效梨园生草4年和生草8年的培肥效应,于2014年梨树萌芽期,在80 cm土层内分10 cm一层取样,分别测定不同土层的有机质、大量元素和微量元素含量,比较不同处理土壤营养元素的变化特征。结果表明,生草梨园0~50 cm土层有效养分含量均达到较高水平;与常规梨园相比较,这种管理模式短期(4年)增加了0~10 cm土层碱解氮、速效磷、有效锌含量和0~20 cm土层速效钾、有效铁含量,长期(8年)显著增加了0~10 cm土层有机质和碱解氮含量、0~20 cm有效铁和有效锰含量、0~30 cm速效磷和有效铜含量、0~40 cm有效锌含量和0~50 cm速效钾含量。显著降低了0~30 cm土层pH值,明显提高了河北省石灰性梨园土壤磷、铁、锌的有效性。长期生草配合施用有机肥能够增加上层土壤有效养分含量,生草8年后,0~50 cm土层速效磷、速效钾和有效锌占0~80 cm土层比重分别达到92%、82%和88%,为梨园提供充足营养的同时降低了环境污染的风险,有利于梨园土壤培肥和果园的可持续发展。     

甘肃环县沙化区不同植被类型对土壤养分的影响

为探讨不同植被恢复类型对土壤养分的影响，选择甘肃省环县沙化区为研究区域，以立地条件一致、栽植5 a的河北杨(Populus hopeiensis)(PHF)、柠条(Caragana korshinskii)(CKF)、爬地柏(Sabina procumbens)(SVF)林地为研究对象，设置样地，分别采集0～20、20～40、40～60 cm土层土样，测定植被土层的养分指标，并分析变化规律和差异性。结果表明：(1)3种植被类型的土壤铵态氮、硝态氮、速效磷含量“表聚效应”显著，CKF、SVF林地有机碳、全氮含量在不同土层差异显著。(2)在0～20 cm土层，CKF和SVF的有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮、速效钾含量均显著高于PHF;在20～40 cm土层，CKF林地有机碳、全氮含量显著高于PHF,3种植被类型间硝态氮和铵态氮含量均存在显著差异，表现为CKF林地>SVF林地>PHF林地，SVF林地速效钾含量显著高于其他2种类型。(3)3种植被类型的C/N、N/P均低于我国土壤的平均水平，土壤碳、氮水平较低，在0～40 cm土层，CKF的C/P和N/P显著高于PHF。(4)主成分分析得出3种植被恢复类型的土壤养分状况表现为SVF>CKF>PHF。爬地柏可作为该区植被恢复的优选树种。     

不同土壤管理方式对梨园土壤养分、酶活性及果实风味品质的影响

为探讨不同土壤管理方式对梨园土壤养分、酶活性及梨果实风味品质的影响,研究了行间自然生草、菌渣覆盖和对照清耕处理对梨园土壤矿质营养、微生物种类和数量、土壤酶活性及鸭梨果实风味品质的影响。结果表明,行间自然生草、菌渣覆盖处理均使梨园有机质含量显著上升,自然生草处理3年后0~20 cm土层有机质含量达到15.05 g/kg,为清耕处理的1.9倍,土壤表层 (0~20 cm) 和亚表层(20~40 cm) 的碱解氮、有效硼和有效锌含量均显著高于对照,而有效K、有效Ca、Mg、Fe的含量低于对照。覆盖处理3年后0~20 cm土层有机质含量为19.54 g/kg,是清耕处理的2.4倍,土壤表层 (0~20 cm)和亚表层(20~40 cm) 的碱解氮、有效磷、有效钾、有效钙、镁、铁和有效硼及有效锌均高于对照。自然生草、菌渣覆盖处理使土壤微生物数量和酶活性提高,自然生草处理3年后0~20 cm土层细菌、真菌和放线菌数量分别比对照提高163.40%,18.75%,166.24%,菌渣覆盖处理3年梨园0~20 cm 表层土壤细菌、真菌、放线菌数量分别较清耕梨园提高402.33%, 37.50% 和163.05%,磷酸酶活性分别是清耕梨园的1.45和2.00倍,脲酶活性分别是清耕梨园的1.94和2.39倍。生草、菌渣覆盖处理使果实风味品质显著提升,果实香气物质种类和含量显著高于对照清耕处理,糖含量也明显升高。     

生草对黄土高原旱地苹果园土壤性状的影响

对黄土高原渭北苹果园生草土壤性状测定结果表明,生草能降低0~60 cm土层土壤容重,增加土壤孔隙度,提高田间贮水量,且与生草年限呈正相关;能显著提高0~20 cm土层有机质含量,种植禾本科牧草有机质年积累量为0.10%,种植豆科牧草年积累0.15%;随生草年限的增加,较深土层土壤有机质趋于增加,种植白三叶改善较深土层土壤有机质的效果强于种植黑麦草。对N、P、K营养的影响主要表现在0~40 cm土层,生草的前期(4年)土壤养分消耗大于积累,苹果与牧草在该土层存在养分竞争,在第5年全氮、全磷、全钾呈现恢复性增长,全氮、全磷、全钾的演变呈现“S”型的演变过程,但生草能提高0~40 cm土层水解氮、速效磷及速效钾含量,具有活化有机态N、P、K的功能,有利于果树对N、P、K营养元素的吸收利用;生草类型不同,活化N、P效果不同,黑麦草活化P的作用大于白三叶,而白三叶活化N的作用大于黑麦草;生草后土壤三大微生物类群数量及过氧化氢酶、尿酶、碱性磷酸酶活性都显著提高,并随生草年限的增加趋于增加。     

苹果园行间生草模式综合效应初探

为探讨牧草对苹果土壤生化性状及果实产量的影响,为果园生草技术的推广应用提供理论依据和基本资料。以长顺县广顺镇景云关苹果基地吴吉顺苹果园为试验地,在果园行间种植百喜草、柱花草,以清耕为对照,分别测定表层(0~20 cm)及亚表层(20~40 cm)土壤有机质、矿质元素等土壤生化性状及苹果单株产量、单果重等果实产量与品质指标,分析其变化特征。结果表明,苹果园行间种植百喜草后土壤中有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、速效钾、全钙、全镁和全锌的含量都随着土层深度的增加而降低,而全钾、全硼的含量随着土层深度的增加而提高,同时苹果的单株产量和各品种的大、中型果所占比例增长较明显,果实的单果重及果形指数都有了不同程度的提高。     

放牧管理模式对高寒草甸草原土壤养分特征的影响

为探讨不同放牧管理模式下高寒草甸草原土壤养分特征的变化,对青藏高原东缘禁牧(NG)、全生长季休牧(RG)、传统夏季休牧(TG)和连续放牧(CG)4种放牧管理模式下高寒草甸草原土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量进行测定和分析。结果表明:(1)NG显著增加了0~30cm土层有机质含量,RG和TG显著增加了0~20cm土层有机质含量;(2)NG,RG和TG显著提高了高寒草甸草原0~30cm土层全氮含量和20~30cm土层速效氮含量,而降低了0~10cm土层的速效氮含量;(3)NG,RG和TG显著提高了高寒草甸草原0~30cm土层全磷和速效磷含量;(4)不同模式放牧对高寒草甸草原土壤全钾含量无显著影响,但总体上,NG,RG和TG高于CG;NG,RG和TG降低了0~10cm土层速效钾含量,而显著增加了10~30cm土层速效钾含量。连续放牧使土壤养分流失严重,从而导致土壤肥力降低,而禁牧和季节性休牧能有效增加青藏高原东缘高寒草甸草原土壤的养分含量,是该区和类似区域草地放牧管理的理想选择。     

石羊河中下游不同退耕年限次生草地土壤理化及生物学特性研究

测定并分析了石羊河中下游不同退耕年限次生草地土壤理化(含水量、有机碳、硝态氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、缓效钾)及生物学(微生物量碳、氮、磷及真菌、细菌、放线菌数量)特性。结果表明,随退耕年限的延长,各土层(0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm)土壤铵态氮及全磷呈下降趋势;土壤含水量、有机碳、硝态氮、有效磷、有效钾及缓效钾呈上升趋势;全钾与速效钾随退耕年限的变化不显著;除30~40 cm土层外,各土层土壤微生物量碳在退耕较短年限内(从1 a到5 a)呈下降的趋势,在退耕较长年限内(从8 a到31 a)呈上升趋势;土壤微生物量氮呈先上升(从1 a到4 a)再下降(从4 a到8 a)最后趋于稳定(从8 a到31 a)的趋势;除0~10 cm土层外,各土层土壤微生物量磷呈先下降(从1 a到2 a)再上升(从2 a到8 a)最后下降(从8 a到31 a)的趋势;不同年限退耕地土壤三大类微生物数量均表现为细菌>放线菌>真菌。     

黄土丘陵区撂荒群落土壤速效养分空间变异性研究

采用经典统计学与地统计学相结合的方法,对黄土丘陵区5块不同撂荒年限样地速效养分在群落尺度上的空间分布特征进行了分析,结果表明,1)与黄土高原地区整体养分水平相比,撂荒样地土壤养分贫瘠,0～20和20～40 cm土层速效养分含量在群落演替中期较高,并且0～20 cm养分含量明显高于20～40 cm;2)速效养分的空间变异主要为结构性变异,撂荒6～7年样地土壤表层的速效钾和硝态氮以及撂荒25年样地20～40 cm硝态氮具有中等空间相关性,其他撂荒群落土壤0～20和20～40 cm的速效养分均具有高度空间相关性;3)随植被群落撂荒演替年限的增加,0～20 cm土层速效钾和硝态氮空间变异性在群落演替前期样地中最大,20～40 cm土层速效钾和硝态氮空间变异性分别在群落演替中期和前、中期样地中最大。0～20 cm土层速效磷和铵态氮空间变异性在群落演替中期样地中最大,20～40 cm土层速效磷和铵态氮空间变异性分别在群落演替前期和中期样地中最大。在不同撂荒年限样地中,4种速效养分具有不同空间自相关性和空间变异性,说明控制这几种养分空间分布的生态学主导过程可能有差异。     

不同种植模式下豆科绿肥对土壤改良效果的影响

为探明豆科绿肥还田对土壤改良效果和作物生物产量的影响,本研究选取玉米(Zea mays)、油菜(Brassica campestris)、大麦(Hordeum vulgare)、燕麦(Avena sativa)为间混作/轮作对象,将花生(Arachis hypogaea)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、白花草木樨(Melilotus albus)作为主要豆科绿肥进行田间试验,利用土壤浅层有机质、氮、磷、钾等养分含量的变化及田间作物地上生物产量的表现,比较不同种植模式下豆科绿肥对土壤改良效果的影响。结果表明:1)与作物单作相比,豆科绿肥与玉米、油菜间混作以及轮作均可提高土壤表层有机质、全氮及碱解氮质量分数,混作对土壤表层全钾质量分数影响较小,轮作还可提高土壤表层全磷、有效磷质量分数;另一方面,间混作群体结构在土壤肥力的改善效果方面也起到一定的作用。2)与试验前土壤养分质量分数相比,白花草木樨+大麦混作并翻压还田模式土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷分别提高了40.43%、50.00%、10.00%、27.93%、76.75%、45.13%;玉米+花生间作模式土壤养分改善效果次之。3)玉米、油菜和白花草木樨地上生物产量较其单作分别提高了23.19%、16.68%和27.31%。因此,采用豆科绿肥+禾本科牧草混作并翻压还田、玉米+花生间作的种植模式可有效改善乌尔禾地区农田的土壤质量,并兼顾其他农作物生产,可提高该地区农业的可持续发展能力。     

基于稳定同位素技术的果草吸水深度研究:以洛川塬不同果-草复合系统为例

洛川塬水资源短缺、水分利用效率低,因而水分已成为洛川塬果业可持续发展的瓶颈.因此,精确测量植物的吸水深度,分析植物对不同深度土层的水分利用情况,对改进、推广果园土壤管理具有重要意义.本研究利用稳定氢氧同位素技术,研究洛川塬不同果-草复合系统[苹果(Malus domestica)-白三叶(Trifolium repens)和苹果-黑麦草(Lolium perenne)]中果树木质部水以及白三叶、黑麦草茎部水与不同层位土壤水氢同位素比率δD值特征,分析探讨不同果-草复合系统对果树水分来源及对不同层位土壤水分利用的影响.结果表明:在5月,白三叶和黑麦草分别提高0-50和50-100 cm土层的土壤含水量,且水分均来源于10-20 cm土层,与果树不存在水分竞争,同时白三叶和黑麦草均提高果树对40 cm以下土壤水的利用率,增幅分别为27％和9％;在7月,白三叶、黑麦草的水分主要来源于浅层和深层土壤,与果树存在水分竞争,但白三叶与果树的竞争效应小于黑麦草.同时,白三叶和黑麦草分别提高果树对40 cm以下土壤水和0-20 cm土壤水的利用;在8月和10月白三叶提高0-50 cm土层的土壤含水量,以及果树对0-40 cm土壤水的利用率.结果说明,种植白三叶比黑麦草能更好地调节果树水分利用层位及各土壤层位的利用率,使果树最大程度吸收水分.研究结果为揭示土壤-植物系统水分循环的驱动机制奠定基础,也为洛川塬果-草复合系统林下间作牧草品种的选择、果园水分优化管理提供科学依据.     

苹果园覆盖白三叶对土壤微生物和营养特性的影响

为了解白三叶（Trrifolium repens）覆盖降解早期对苹果园土壤特性的影响,在覆盖后1个月、3个月、6个月时,利用Biolog微平板法检测土壤微生物群落的功能多样性,并测定土壤酶活性和土壤养分含量。结果表明：在白三叶覆盖的前6个月,苹果园土壤微生物代谢活性显著提高（P<0.05）,微生物多样性、丰富度、优势度显著增加（P<0.05）,微生物均匀度显著降低（P<0.05）;覆盖1个月及6个月时,土壤中蛋白酶、蔗糖酶及碱性磷酸酶的活性均显著增加（P<0.05）;白三叶覆盖显著（P<0.05）提高了果园土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮以及全磷的含量,使土壤养分状况得到了明显改善。这些结果说明白三叶覆盖可在短期内提高苹果园土壤质量状况。     

紫色土区3种草本植物根系特征及改土培肥效应

为探讨紫色土区草本植物根系的改土培肥效应,选取已种植3年（2011－2013年）的水土保持常用草类紫花苜蓿、狗牙根和香根草为目标物种,分0～10 cm,10～20 cm,20～30 cm 土层采集根系和土壤样品,WinRHIZO （Pro．2004c）根系分析系统测定根系指标,常规方法测定土壤理化性质。结果表明：所有土层,香根草的各项根系指标均较优,尤其是根长密度和根表面积密度（最大均值分别为13．46 cm／cm3和5．75 cm2／cm3）,紫花苜蓿则总体上的根重密度最好（最小均值为18．10 mg／cm3）;定植3年,这3种草本植物并未对试验区紫色土的机械组成产生显著影响,但在数值上草本区有粗颗粒减少、细颗粒增多的趋势;多数草本植物对多个土层的土壤有机质和速效钾产生显著影响（有机质增加,速效钾亏损）,而对土壤全氮、碱解氮、总磷、有效磷和全钾的影响却很微弱;所有草本区的全钾含量较高3．93～4．83 g／kg,却在几乎所有土层出现速效钾的亏损,尤其是紫花苜蓿区最大亏损量达20．24 mg／kg;相关分析中,所有土壤养分与全部或部分根系指标呈现显著或极显著相关（最大相关系数为0．833）。     

紫色土区3种草本植物根系特征及改土培肥效应

为探讨紫色土区草本植物根系的改土培肥效应,选取已种植3年(2011-2013年)的水土保持常用草类紫花苜蓿、狗牙根和香根草为目标物种,分0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm土层采集根系和土壤样品,WinRHIZO(Pro.2004c)根系分析系统测定根系指标,常规方法测定土壤理化性质。结果表明:所有土层,香根草的各项根系指标均较优,尤其是根长密度和根表面积密度(最大均值分别为13.46 cm/cm³和5.75 cm²/cm³),紫花苜蓿则总体上的根重密度最好(最小均值为18.10 mg/cm³);定植3年,这3种草本植物并未对试验区紫色土的机械组成产生显著影响,但在数值上草本区有粗颗粒减少、细颗粒增多的趋势;多数草本植物对多个土层的土壤有机质和速效钾产生显著影响(有机质增加,速效钾亏损),而对土壤全氮、碱解氮、总磷、有效磷和全钾的影响却很微弱;所有草本区的全钾含量较高3.93~4.83 g/kg,却在几乎所有土层出现速效钾的亏损,尤其是紫花苜蓿区最大亏损量达20.24 mg/kg;相关分析中,所有土壤养分与全部或部分根系指标呈现显著或极显著相关(最大相关系数为0.833)。     

水分胁迫下不同氮素对多枝柽柳幼苗生长及生理的影响

多枝柽柳是塔里木河下游优势物种,下游生态恢复过程中多枝柽柳幼苗的成活及其生长受水分和养分双重胁迫。本试验设置4个水分梯度(土壤相对含水量分别为D₁-20%、D₂-35%、D₃-50%与D₄-75%)并选用两种氮素(N₁-KNO₃与N₂-NH₄Cl)来探究水分与氮素对多枝柽柳幼苗生长及生理的影响。实验结果表明,1)水分是影响多枝柽柳幼苗表观生长的主要因子,施氮对其株高有显著的促进作用,D₁时铵态氮对其株高的促进作用显著,而D₄时硝态氮的促进作用更为显著。2)幼苗在D₁受到严重胁迫时,两种氮素对叶绿素a的含量均有显著的促进作用,铵态氮在土壤水分为D₂、D₃时,对叶绿素b有显著的促进作用。3)施氮可以提高幼苗的光合效率(φ_PS(Ⅱ)和ETR),D₁、D₃时,铵态氮对其影响显著,D₂时硝态氮对其影响显著。4)铵态氮更容易被幼苗根系吸收用于总生物量的积累,硝态氮只有在水分D₄时对其总生物量有显著的促进作用,土壤水分为D₂、D₃时,施氮使其比根长显著减小,说明幼苗生物量的分配更趋向地上部分;当水分不足时,硝态氮显著增加其根冠比,氮素更多地被幼苗用于根系生长,只有水分适宜时(D₃),铵态氮使其根冠比显著减小,用于地上冠面积的增长。因此,水分作为多枝柽柳幼苗早期生长的关键因子,幼苗吸收氮素后与其之间的耦合效应,有利于幼苗改变表观生长及光合生理来适应不良的环境。     

甘肃沿黄灌区种植豆禾混播牧草对土壤盐分和养分的影响

为探究甘肃沿黄灌区耕地弃耕撂荒、种植春播作物和牧草对土壤盐分和养分影响,本研究以裸地(CK)、种植小麦(Triticum aestivum)、混播披碱草(Elymus nutans )/苜蓿(Medicago sativa)地为研究对象,连续4年测定植被盖度、高度和生物量及土壤含水量、盐含量、有机质和氮含量等指标。结果表明:表土(0～5 cm)积盐严重的春、秋季节,麦地与裸地盐含量差异不显著,混播披碱草/苜蓿地盐含量比麦地和裸地春季低52.8%和55.2%,秋季低32.7%和38.6%;随土层加深,麦地和裸地盐含量减小,牧草地各土层盐含量均较小且呈小幅波动;裸地、麦地和牧草地表土有机质随种植年限延长呈增加趋势,第4年秋季较第1年春季分别提高21.9%,33.1%和63.6%;而表土全氮和水解氮含量呈先下降、后升高趋势。综上,甘肃沿黄灌区种植生育期较短的春小麦易造成耕地春季表土积盐,而种植生育期较长的豆禾混播牧草可抑制表土积盐和提高土壤肥力,改善土壤质量。     

草粮轮作与农田生态平衡——兼论 Ladino 白三叶的生态经济效益

利用无性繁殖法定植Ｌａｄｉｎｏ白三叶（Ｔｒｉｆｏｉｕｍｒｅｐｅｎｓ）和雅安逸生白三叶（Ｔ．ｒｅｐｅｎｓ），地上部生物量前者比后者表现出极显著差异；地下部生物量和贮氮量表现为显著差异。后作玉米产量，Ｌａｄｉｎｏ白三叶地为６．２９ｔ／ｈａ大于雅安逸生白三叶地（６．１５ｔ／ｈａ）；农田生态系统里前者表现为正氮平衡，后者表现为负氮平衡，前者土壤固相、液相和气相比为１∶０．５∶０．２５明显优于后者；前者Ｃ／Ｎ比适中，后者Ｃ／Ｎ过窄，其抗性雅安逸生白三叶低于Ｌａｄｉｎｏ白三叶。三种种子直播的豆科牧草的生态经济特性表现为南苜蓿（Ｍｅｄｉｃａｇｏｈｉｓｐｅｄａ）大于苕子（Ｖｉｃｉａｃｏｒａｃｃａ），紫云英（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓｓｉｎｉｃｕｓ）则介于两者之间。草粮轮作周期证明，Ｌａｄｉｎｏ白三叶和南苜蓿以及苕子是无性繁殖和有性繁殖的最佳材料，值得广泛推广利用。