稻草还田和易地还土对红壤丘陵农田土壤有机碳及其活性组分的影响

 【目的】探讨稻草还田和易地还土对红壤丘陵水田和旱地土壤有机碳及活性有机碳的影响。【方法】以红壤丘陵区长期定位点坡旱地和水旱轮作地为研究对象,选取3个处理：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和稻草配施氮磷肥（S+NP）,对试验6年来的数据进行分析。【结果】与初始值相比,坡旱地NPK和S+NP处理在前4年内土壤有机碳（SOC）明显增加,平均增幅分别为14.6%和36.2%,此后波动较小;微生物量碳（MBC）总体保持增加趋势,NPK和S+NP处理显著高于CK,平均增幅分别为16.1%和33.5%;溶解有机碳（DOC）保持逐年增加,处理间差异不显著。水旱轮作地各处理土壤有机碳6年内基本保持稳定,但NPK和CK处理均低于初始值;MBC总体亦具有增加趋势,S+NP处理明显高于CK,平均增幅为 14.2%,但NPK处理低于CK;DOC后期出现降低趋势,且NPK和S+NP处理均低于CK。【结论】与单施化肥相比,稻草还田和易地还土均能明显提高土壤SOC和MBC含量,但稻草易地还土的效果更为显著,并在短期内表现明显。土壤溶解有机碳对施肥的响应较差,耕作时间较短的坡旱地土壤溶解有机碳含量明显高于耕作时间较长的水旱轮作地。     

桂西北喀斯特峰丛洼地典型灌丛植物种间关系及环境解释

喀斯特峰丛洼地典型灌丛群落物种种间关系分析对于深入认识群落结构特征及群落动态,探讨喀斯特灌丛物种共存机制具有重要的意义。本研究在详细的野外调查基础上,基于2×2列联表,采用方差比率法、χ2检验、Pearson相关系数检验和Spearman秩相关系数检验等方法,对桂西北典型喀斯特灌丛群落的30个木本植物优势种进行了种间关联和相关性分析;结合冗余分析(RDA)进行生态种组划分。结果表明,用来检测VR值偏离1的显著性W=195.31χ2 0.05(100),说明群落总体间呈显著正关联;χ2检验中种对间正负关联比为1.38,反映群落种间联结性较强。种间相关分析中,Pearson相关系数检验与Spearman秩相关系数检验种间相关显著率分别为42.99%,51.03%,说明Spearman秩相关系数检验的灵敏度最高,更能反映群落种间相关性。根据30个优势种的环境适应性和主导生态因素,结合RDA排序,可将它们划分为3个生态种组,分别为黄荆生态种组,米念芭、三脉叶荚蒾生态种组,小芸木生态种组。在喀斯特植被恢复和植树造林的实践中,应充分考虑物种的生态习性和喀斯特生境的独特性,利用种间关系合理选择同一生态种组物种进行搭配种植。     

湘南红壤丘陵区幼龄果园豆科牧草培肥效果研究

在幼龄桔园套种了白三叶(Trrifolium repens)、圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)、羽叶决明(Chamaecradta nictitans)、决明86134(Chamaecrista rotundifolia CPI 86134)、大翼豆(Macroptilium lathyroides)和罗顿豆(Lotononis bainesii)6个豆科牧草品种,研究了牧草种植后土壤理化特征的变化,为果园选择适宜的套种牧草种类和处理方式。结果表明,与开展不同耕作处理前的基础样相比,牧草在刈割、保留和翻压处理下土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量总体得到提升,翻压处理升幅最大,土壤速效钾和pH总体呈下降趋势,翻压处理降幅最小;羽叶决明翻压处理的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量的升幅最大,土壤速效钾含量降幅最小,其次是圆叶决明翻压处理,羽叶决明翻压处理下土壤p H降幅最小。与裸地处理相比,牧草处理提高了桔子产量和单果重,增加了桔树树高、冠径及春秋梢的个数和长度,其中,羽叶决明翻压处理的均最高,其次是圆叶决明翻压处理。羽叶决明翻压处理的牧草生物量最大,归还到土壤中的氮磷也最多,其土壤微生物生物量碳氮和脲酶活性也显著高于其他处理。羽叶决明翻压是一种较好的幼龄果园培肥模式,但在栽培过程中需补充磷肥和钾肥,同时,有必要増施石灰等碱性物质,以防治种植豆科牧草培肥时土壤p H下降。     

土壤碳酸盐间接测定方法研究及其应用

通过添加CaCO3内标法及与中和滴定法进行比较,提出了采用C/N分析仪测定的土壤总C量与重铬酸钾氧化法测定的有机C量差值估算土壤碳酸盐含量的方法。采用该方法对广西环江县喀斯特低山区石灰岩发育的土壤和湖南沅江平原湖区湖积物形成的土壤的碳酸盐含量进行了分析。结果表明,石灰岩发育的土壤,林地、旱地和稻田含碳酸盐的土样占总土样数的比例依次为50.0%、43.7%和2.1%,其土壤碳酸盐平均含量分别为134、15.7和37.1g/kg。湖积物形成的土壤,新垦旱地、熟化旱地和稻田土样100%含碳酸盐,其土壤碳酸盐平均含量分别为73.3、46.6和37.7g/kg。成土母质和土地利用方式对土壤碳酸盐含量有明显的影响。     

西南喀斯特典型生态系统土壤特征与植被适应性恢复研究

西南喀斯特区域是特殊地质背景制约的脆弱生态带。论文以西南喀斯特地区典型生态系统不同退化/恢复阶段物质循环与植被恢复响应为主线,研究生态系统中的水分和养分过程,包括坡面降雨-入渗-产流-土壤水分再分布过程、土壤水分养分空间分异特征、微生物种群结构及其主要影响因素,初步揭示了"地下过程为主、地表过程为辅"的水土物质迁移规律与峰丛坡地土壤水分养分状况高于洼地的趋势;通过不同演替阶段、石漠化程度植被生态系统监测,初步揭示植被生态适应性与植物多样性的时空格局,提出发展草食畜牧业、构建农牧复合生态系统的替代型喀斯特区域生态重建发展模式。     

易利用态有机物质对水稻土甲烷排放的激发作用

为探讨外源有机物质对淹水稻田土壤CH4排放的激发作用,对比不同外源有机物质对土壤CH4排放的贡献差别,本研究选取3种标记的易利用态有机物(葡萄糖、乙酸和草酸)分别加入水稻土,进行了为期1个月的培养。结果表明:培养30 d后不同处理CH4的累计排放量差异显著(P0.05),其中,乙酸葡萄糖草酸对照;双因素方差分析结果显示,外源有机物质的添加加速了土壤易利用态有机质的矿化(即产生正激发效应);不同处理条件下激发作用产生的CH4分别占各处理CH4总累计排放量的73.3%(葡萄糖处理)、71.5%(乙酸处理)和40.9%(草酸处理),且CH4排放量与CH4激发效应之间极显著正相关关系说明土壤CH4排放主要要来自于土壤原有机质的分解,外源有机物质可能主要对土壤微生物活性及代谢途径有影响。     

玉米和牧草典型种植模式下不同土层中土壤微生物量分布差异的研究

为明确西南喀斯特退耕还林还草与粮改饲等国家生态工程建设对土壤微生物量的影响,本研究选取广西环江县典型种植模式(玉米与桂牧一号),按土壤发生层采集淋溶层(A层,0～10 cm)、过渡层(AB层,30～50cm)、淀积层(B层,70～100 cm)样品,利用氯仿熏蒸、实时荧光定量PCR、磷脂脂肪酸(PLFA)等方法研究作物、土层及其交互作用对土壤微生物量的影响及其机制,以期为传统玉米种植到草食畜牧业种植模式的转变提供理论依据。结果表明,作物、土层及其交互作用对土壤微生物生物量碳、真菌遗传丰度及细菌PLFAs量均有显著影响;总体上,土壤微生物生物量与总PLFAs量均表现为随土层加深而降低,但真菌遗传丰度及真菌PLFAs量则表现为B层最高;表层土壤微生物量在两种作物下无显著差异,但桂牧一号地土壤B层细菌PLFAs量显著高于玉米地,而玉米地土壤AB层真菌遗传丰度显著高于桂牧一号地。逐步回归分析表明,全氮、p H、有机质分别影响细菌遗传丰度、总PLFAs量与细菌PLFAs量;速效钾显著影响土壤微生物生物量碳、真菌遗传丰度、总PLFAs量以及真菌PLFAs量。上述结果表明,传统玉米转变为牧草种植模式后更应关注深层土壤微生物群落的变化,同时,喀斯特地区农田土壤钾素对土壤微生物具有重要影响。     

生物质炭在烟草种植上的应用潜力展望

“卷烟上水平” 的行业战略任务日益彰显, 烟草品质却一直没有显著提高, 而且植烟土壤质量日益恶化。通过传统方法来解决这些问题已近瓶颈, 需要寻找潜在的解决方法。生物质炭本身就是一种有机质, 并含有多种养分元素, 官能团丰富, 孔隙结构发达, 吸附能力强, 对优化土壤环境具有较大潜力。生物质炭对烟草生长有促进作用, 但表现为滞后性。适量施用生物质炭可以提高烟叶内在化学成分协调性, 促进烟叶品质提高。基于此, 笔者综述了生物质炭特性及其对作物和土壤性质的影响, 旨在为烟草实际生产中生物质炭的推广应用提供参考。     

顶端调控措施对烤烟生长、内源激素及氮钾累积的影响

【研究目的】该文探讨了打顶初期2周内打顶和植物生长调节剂对烤烟生长、内源激素和氮钾累积的影响。【方法】在盆栽基质培养条件下,进行了打顶和打顶+生长调节剂处理,采用酶联吸附免疫测定技术分析了烤烟根和叶中内源IAA、ABA、GA3和ZR的变化。【结果】与不打顶相比,打顶能够降低烤烟叶内IAA、ABA、GA₃和ZR的含量,刺激根中IAA、ABA、GA₃和ZR的增加,其中1h时打顶叶中IAA含量比不打顶降低了2倍,14d时打顶根中IAA含量比不打顶和打顶生长调节剂处理增加了140.70%和110.77%,5h和24h时打顶根中GA₃含量比不打顶增加124.18%和106.66%。打顶和打顶＋生长调节剂处理干物质和氮素累积与不打顶相比主要在中上部叶、茎和根,钾累积量在叶和根中,茎和整株钾累积量降低。【结论】顶端的存在影响内源激素、光合作用产物和养分在烟株体内的累积,打顶后涂抹植物生长调节剂在一定程度上代替烟株顶端的作用。     

白春礼副院长视察广西环江喀斯特农业生态试验站

7月13—14日，中国科学院常务副院长、院党组副书记白春礼院士一行莅临中科院亚热带农业生态所广西环江喀斯特农业生态试验站视察指导工作。