林分密度对马尾松林下土壤养分及酶活性的影响

以退化马尾松林下土壤为对象,通过调查我国红壤丘陵区典型林分密度的马尾松人工林,研究林分密度对土壤养分和土壤酶活性的影响。3种林分密度中,1 560株/hm2 左右中等林分密度的马尾松土壤有机质、全氮、全钾、速效钾、全磷、交换性钙和交换性镁等较高,但土壤酸化也较严重;同时,1 560株/hm2 左右马尾松林的土壤转化酶活性、脲酶活性和多酚氧化酶活性均较高,但过氧化氢酶活性表现最低;林分密度对马尾松土壤酸性磷酸酶活性影响不明显。因此,适宜林分密度的马尾松人工林一定程度上可改善该区林下土壤肥力及生化强度。     

红壤低丘岗地区优化种养结合模式的能值分析

为了探明红壤丘岗地区优化的种养结合模式在能值流动方面的特征及优势,通过采集种养系统各环节数据,采用能值分析理论和方法,研究了红壤低丘岗地区优化种养结合模式的能值投入和产出,对该模式的资源利用率、环境压力和可持续性发展指标等进行了评估。结果表明：与传统模式相比,优化模式具有较高的能值产出率,产品具有较高的价格优势,较高的能值自给率,较低的环境负载率。通过该研究,可以得知该优化模式在研究区域内具有良好的发展潜力。     

沼液化肥配施对红壤旱地土壤养分和花生产量的影响

通过沼液化肥配施定位实验,研究等氮量条件下沼液替代化肥的不同比例(沼液全氮分别占总N 0%、15%、30%、45%、100%)对红壤旱地土壤养分库和花生产量的影响。结果表明,沼液施用2年后,花生平均产量显著增加,较无肥和单施化肥处理分别增产33.15%~48.29%和10.24%~22.77%,其中30%处理达到最高(3 332 kg hm~(~(-2))),较其他处理显著增产4.0%~48.3%。同时土壤有机质(OM)、活性有机质(LOM)及碳库管理指数(CMI)也发生了显著变化,30%处理较其他处理表现为显著增加。可见沼液化肥均衡配施在提高土壤有机质含量的同时显著改善了有机质质量。同时较不施肥和单施化肥处理,30%处理显著提高了土壤全氮、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、有效磷和速效钾含量。对花生产量与土壤各养分指标进行Pearson相关分析,发现相关系数最高的是有效磷(0.956**),表明有效磷是当前红壤旱地花生持续高产的首要限制因子。作物产量与LOM显著正相关(0.826*),而与OM无显著相关性。同时,LOM与OM(0.920**)、全氮(0.894*)、全磷(0.867*)、有效磷(0.872*)和速效钾(0.821*)均呈极显著或显著正相关,而OM除与LOM达到显著相关外,仅与全氮(0.922**)和有效磷(0.862*)呈极显著或显著正相关。这表明LOM较OM更能客观反映土壤质量的变化,应成为土壤施肥的良好评价指标。本实验条件下,红壤旱地花生产区沼液化肥均衡配施(30%)既显著提高花生产量、减少化肥使用量,又可以提高土壤养分库,增加土壤有机质和活性有机质含量,应成为红壤旱地地区花生增产和地力培肥的有效途径。     

《土壤农化分析》设计性实验教学项目的实践与探索

根据设计性实验教学的要求,结合土壤农化分析课程的特点和规律对设计性实验项目的设定和实施方案进行了探索和研究。通过实践教学表明所采用的设计性实验教学的模式教学效果良好,提高了学生创新能力和综合实验能力,为进一步完善深化土壤农化分析实验课的改革积累了丰富的经验。     

沼液还田对旱地红壤有机质及团聚体特征的影响

【目的】通过沼液还田试验,探明沼液对旱地红壤有机质含量、团聚体结构和稳定性的影响,为沼液合理应用及培肥旱地红壤肥力,提升土壤结构提供理论依据。【方法】通过红壤旱地2013-2014年沼液还田定位试验,按照不同沼液全氮还田比例设6个等氮量（N-P₂O₅-K₂O量均为120-90-135 kg·hm^-2,对照除外）处理：对照（不施肥,CK）、100%化学氮（NPK）、85%化学氮+15%沼液N（BS15）、70%化学氮+30%沼液N（BS30）、55%化学氮+45%沼液N（BS45）和100%沼液N（BS100）,分析各处理下土壤有机质含量（OM）、＞0.25 mm机械稳定性（DR_0.25）和水稳定性（WR_0.25）团聚体含量、团聚体平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）、团聚体稳定率（AR,%）和分形维数（D）等团聚体稳定性指标。【结果】沼液化肥配施处理土壤有机质含量（OM）较CK、NPK、BS100处理分别增加16.21%-21.34%、2.94%-7.49%、7.69%-12.45%,而且随着沼液量增加呈先升高后降低趋势;沼液化肥配施处理显著提高土壤DR_0.25和WR_0.25团聚体含量,DR_0.25较CK、NPK、BS100处理分别增加1.34%-6.66%、0.26%-5.52%、1.32%-5.25%,WR_0.25较CK、NPK、BS100处理分别增加5.17%-10.37%、3.75%-8.88%、1.97%-4.94%,相关分析发现土壤有机质含量升高是土壤＞0.25 mm机械稳定性（DR_0.25）和水稳定性（WR_0.25）团聚体含量增加的主要原因;沼液化肥配施处理机械稳定性团聚体平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）显著升高,而水稳定性MWD和GMD无显著差异,同时,团聚体稳定率（AR,%）显著高于CK和NPK处理,机械稳定性团聚体分形维数（D）较CK和NPK处理显著降低,而水稳定性团聚体分形维数（D）无显著差异。【结论】沼液化肥配施还田对提高旱地红壤有机质含量、＞0.25 mm机械稳定性和水稳定性团聚体含量及团聚体机械稳定性具有显著作用,尤其是沼液全氮还田比例在30%-45%范围,适宜在红壤旱地地区推广。     

长期施肥对旱地红壤磷素饱和度的影响

磷素饱和度(Degree of phosphorus saturation, DPS)能够有效评估土壤磷素的流失潜能及地表水磷富营养化问题,可用于评价土壤磷素环境风险。DPS值通常由酸性草酸铵提取态磷(Pox)与提取态铁铝(Feox, Alox)的摩尔质量比除以校正常数(Corrected constant,α)计算得到,而α是通过建立土壤饱和吸磷量与影响土壤磷吸附的土壤特征值间的相关关系而计算得到的数值;α的取值大小(常取0.5)会直接影响到DPS的准确估算。因此,本文以中国科学院红壤生态实验站(28°04′～28°37′N,116°41′～117°09′E)为依托,以长期施肥(1988～2014年)的旱地红壤为研究材料,通过两种计算方法得到了土壤的DPS值,分析了校正常数α=0.5在长期施肥的旱地红壤DPS计算中的适用性,并确定了长期施肥旱地红壤DPS计算中α的适用性阈值。研究结果表明:校正常数α=0.5虽适用于长期施肥旱地红壤DPS的估算,但易导致旱地红壤DPS的过高估算;对比计算发现,长期施肥旱地红壤DPS计算时,校正常数α的最适取值范围为0.71～0.81。但是,不同环境背景下旱地红壤DPS计算公式中校正常数α的适应性阈值仍需进一步校正与验证,从而提高红壤区土壤磷素环境风险评估的准确性。     

我国南方地区典型红壤有效磷测定方法研究

通过油菜和水稻的盆栽试验,研究不同耕作方式下红壤有效磷的测定方法。结果表明:不同方法测得的土壤有效磷值差异较大,其中以Olsen法测定的有效磷值最小,各方法测得的土壤有效磷值之间均达到极显著的相关水平;各方法测得的有效磷值与作物吸磷量和生物量的相关性在旱地土壤上均达到极显著水平,在水田土壤上达到显著水平;其中以Bray I法测定的值与作物吸磷量及生长相关性最好,建议将Bray I法作为南方酸性土壤的有效磷测定方法。     

红壤丘陵区人工林恢复措施对土壤酶活性和微生物学性质的影响

我国红壤丘陵区水土流失较严重。本文研究人工林对土壤(0～20和20～40 cm)酶活性和微生物学性质的短期(13～14年)影响。土壤转化酶、脲酶、多酚氧化酶活性在次生天然林和湿地松樟树混交林中高于其他林分。次生天然林和湿地松樟树混交林土壤微生物生物量和土壤呼吸值较大、有机碳活性较强、土壤微生物基质利用效率较高。因此,短期影响下,湿地松樟树混交林较之针叶纯林和针叶混交林可改善土壤生化强度和微生物活性。     

有机无机肥配施对红壤旱地花生生理特性、产量及品质的影响

采用大田试验,研究了有机肥和化肥配合施用对红壤区花生产量、品质及生理特性的影响。结果表明:(1)有机无机肥配施显著影响了花生生理特性,随着有机肥比例的增加,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素含量Chl(a+b)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等先增加后减少,配施35%和50%有机肥处理显著高于其他处理(p0.05)。(2)有机无机肥配施显著影响花生植株营养生长和产量,有机肥比例越高,植株性状越优良,有机肥比例为65%时,花生在成熟期主茎高、侧枝长较常规施肥分别提高8.01 cm和11.20 cm;而有机肥比例为35%时,荚果产量、籽仁产量、单株结果数及百粒重效果增加最明显,分别较常规施肥提高20.14%、26.92%、27.87%和7.08%。(3)有机无机肥配施对提升花生品质作用明显,配施35%处理的花生籽仁脂肪、蛋白质、可溶性糖含量分别较常规施肥提高3.58%、5.03%及12.16%。总之,在等量N、P、K养分条件下,配施35%~50%猪粪N更有利于红壤地区花生产量、品质及生理特性的改善。     

不同水稻品种获取氮能力的差异

采用溶液培养方法研究了不同水稻品种获取氮能力的差异及其原因。结果表明,在不同供氮水平下,不同水稻品种吸氮能力差异显著。随着供氮水平的提高,南光、豫粳7号、黔育421和武运粳7号的氮积累总量增加显著,说明这4个水稻品种对氮的响应度高;而桂单4号、ELIO、云粳38和4007的氮积累总量增加不显著,说明它们对氮的响应度低。对氮响应度高的4个水稻品种的平均吸氮速率随着供氮水平的增加其增幅显著,而其总根长的变化幅度则较小。水稻氮积累总量与总根长和平均吸氮速率的相关关系的分析结果表明,平均吸氮速率对水稻苗期获取氮能力的贡献率大于其总根长的贡献率。