供氮方式对黑土土壤无机氮浓度的影响

采用好气恒温培养法,通过一次和分次供氮的方式,研究不同尿素施用量对黑土土壤无机态氮浓度的短期效应。结果表明:CK处理(不供氮方式)在培养期间,NH4+-N的浓度始终保持较低水平,而NO3--N浓度则呈稳步上涨的变化态势;pH值稳定在6.0～6.3之间;硝化率则稳定在90%左右。一次供氮方式各处理NH4+-N的浓度,在施氮后第3d时达到最大,第20d后趋于稳定;NO3--N的浓度则呈稳步增长的态势;土壤的pH值与NH4+-N的浓度的变化规律相似,在培养后的第3d达到峰值,而后开始下降,在培养第10d时,各处理的pH值趋于稳定,且明显低于CK;而硝化率则随着培养时间的延长,呈逐渐增加的变化趋势,在第20d时已与CK无显著差异,趋于平缓。分次供氮各处理在第1次施氮1d后,NH4+-N浓度达到峰值,之后开始呈下降的变化趋势,另外3次施氮后NH4+-N浓度变化与此类似,且每次施肥后第3d和第10d土壤NH4+-N浓度之间差异不显著;NO3--N浓度在第1次施氮1d后,各处理差异不明显,第3d达到最大,但整体上是呈稳步增长的变化趋势;各处理的pH值的变化情况与一次供氮的情况相似;土壤硝化率硝化率呈先下降后上升的趋势,整体呈逐步上升的变化趋势。     

大豆重迎茬减产的原因及农艺对策研究--重迎茬大豆根与根际环境的化学调控

通过生长调节剂、施用化肥、应用杀虫剂、杀菌剂等化学措施调节根际微生态环境、促进根的生长、增强根的各种功能,可以减轻重迎茬种植的不利影响,提高重迎茬大豆的产量。     

重迎茬大豆施磷技术的研究

试验研究重迎茬条件下大豆施磷的增产效果，在满足施氮基础上，施磷有增产作用，迎茬增产16．6％－62．5％，重茬增产13．3％－49．5％。使用叶面施肥，可以弥补减轻根系吸收和运输功能减弱造成的损失，平均迎茬增产7％，重茬增产10．10％。     

不同土壤水分条件对大豆产量的影响

通过盆栽条件下对土壤水分设置 5个水平 ,分别对大豆营养生长期、花期、荚期和鼓粒期 4个关键生育期进行水分控制 ,研究对大豆子粒产量的影响。试验结果为 :营养生长期干旱可减产19.4 2 % - 2 1.11% ,涝灾可减产 6 .97% ;花期干旱可减产 17.70 % - 2 5 .92 % ,涝灾可减产 14 .91% ;荚期干旱可减产 2 3.77% - 33.89% ,涝灾可减产 13.70 % ;鼓粒期干旱可减产 12 .2 5 % - 40 .6 1% ,涝灾可减产 10 .10 %。同一水分条件对不同生育期进行处理结果是 :各个生育期进行“特涝”处理 ,其子粒减产程度没有差异 ;在干旱条件 ,不同生育期处理产量损失大小结果为 :荚期 >花期 >营养生长期 >鼓粒期。     

发展黑龙江省绿色大豆产业带的思考

绿色大豆是指产自于洁净生态环境，产生过程限制农药化肥使用的一种安全优质产品，目前国内外比较畅销。黑龙江省黑土分布地区，大气，水质和土壤环境良好，土质肥沃，适合绿色大豆生产，建议省政府在该地区建立绿色生产基地，拉动黑龙江省质量效益型农业向前发展。     

不同土地利用方式下典型黑土区土壤微生物群落演替规律

利用先进的分子生态学技术,针对中国科学院海伦农业生态试验站长期定位实验,研究了典型黑土区经过长期（32年）裸地、农田和草地三种土地利用后,土壤微生物区系的演替规律及其环境驱动机制。结果表明：与裸地相比,32年玉米-大豆-小麦轮作种植或自然草地恢复后,土壤有机质含量从52.07 g?kg-1显著增加至54.83 g?kg-1和61.54 g?kg-1,增幅分别为8.0%和27.5%,土壤氮磷钾养分有效性也显著增加。同时,每克干燥土壤中微生物丰度从2.25×107拷贝数增加至8.08×107拷贝数和1.69×108拷贝数,分别增加了2.58倍和6.51倍。裸地、农田和草地土壤的优势微生物菌门均为变形菌、酸杆菌和放线菌,其相对丰度均高于19%,且三者无显著差异（P > 0.05）。然而,所有检测到的228个微生物属中,高达54个微生物属有显著差异（P ＜ 0.05）,但绝大多数为相对丰度较低的微生物。分析表明土壤养分含量是微生物群落分异的主要环境驱动力,Granulicella微生物属可作为指示类群评估黑土环境的变化。上述研究结果表明,植被覆盖是土壤微生物群落演替的重要影响因素,未来应深入研究原位条件下黑土微生物的功能及其农业环境意义,为维系土壤养分元素循环和发展可持续农业生态管理模式提供理论参考。     

长期施肥对黑土农田土壤微生物群落的影响

基于中国科学院海伦农业生态试验站长期定位试验区,应用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究了无施肥(NF)、单施N、P化肥(NP)以及化肥配施有机猪粪肥(NPM)等3种长期施肥措施对黑土区玉米田土壤微生物群落密度和结构的影响.Real-time PCR方法定量NF、NP及NPM措施土壤细菌群落基因组DNA质量分别为381、1 351和1 773 ng g-1干土,真菌群落基因组DNA质量分别113.3、127.3和20.6 ng g-1干土,真菌与细菌的比率分别为0.31、0.09和0.01,NPM措施显著低于另两种施肥方式(p＜0.05).DGGE方法研究表明,NP和NPM措施不能改善土壤细菌和真菌群落的多样性、均匀性及优势菌优势程度;但主成分分析结果显示NP和NPM措施均可改变土壤细菌和真菌群落的构成,且真菌群落的变化更为显著;聚类分析结果显示NP和NPM措施下细菌群落结构较相近,其相似系数为0.89,真菌群落中NP措施与NF措施相近,相似系数为0.63,高于NP与NPM措施的相似系数0.51.上述结果表明有机猪粪肥的长期施用可以显著降低黑土农田土壤真菌与细菌的比率,且明显地改变土壤细菌和真菌群落的结构.     

不同植物根际土壤团聚体稳定性及其结合碳分布特征

以大豆(S)、玉米(M)、小麦(W)和草本植物(GL)的根际土和裸地(BL)作为处理,研究了不同植物根际土壤团聚体组成、稳定性以及团聚体结合碳的分布。结果表明,草地以水稳性大团聚体(>0.25 mm)占绝对优势,比例达85.9%;与草地相比,农田三种作物处理显著降低了大团聚体的比例,质量分数为68.7%;裸地大团聚体比例(55.7%)最小,尤其是>2 mm的团聚体仅占3.5%。团聚体水稳定性草地最高,裸地团聚体水稳定性最差,农田三种作物处理居中。玉米、小麦和大豆三种作物根际土壤团聚体在组成上并无显著差异,而玉米根际土壤团聚体稳定性显著高于小麦和大豆。草地团聚体结合碳量最高,为36.0g kg-1土,比农田(平均33.9 g kg-1土)和裸地分别高出5.8%和16.7%。大团聚体(>0.25 mm)是有机碳存储的主要部分,因此保护和维持这部分团聚体的数量和稳定性对于抵押CO2排放和土壤肥力的可持续发展具有重要意义。     

不同土地利用与施肥管理下黑土团聚体颗粒有机碳分配变化

土地利用和土壤管理方式的变化强烈影响土壤结构及土壤有机碳的稳定机制。基于长期定位试验,通过分析土壤团聚体粒级及碳分布,以揭示和探讨不同土地利用和施肥管理下东北黑土团聚体颗粒有机碳分配特征及其稳定性机制。通过分析>0.25mm团聚体的变化,草地植被恢复和农田有机培肥团聚体稳定性显著提高。所有处理团聚体碳的分布趋势均表现为:>0.25mm团聚体>微团聚体>粉粘粒。草地粗颗粒有机碳总量和细颗粒有机碳总量均显著高于裸地和无肥处理(p<0.05),表明自然植被恢复可有效提高物理保护颗粒有机碳含量。农田有机培肥明显增加粗颗粒有机质(p<0.05),但并没有提高细颗粒有机质的量。物理保护颗粒有机碳占土壤总碳的比例为10.1%～18.6%,平均约15%。平均重量直径与粗、细颗粒有机碳的相关性达极显著水平(p<0.001),特别是与>2mm团聚体内各颗粒有机质组分碳的相关性更强(r≥0.9,p<0.001)。长期植被恢复和增施有机肥不仅可提高土壤碳库储量,并增强了土壤结构稳定性及土壤组分有机碳的物理性保护。     

长期施肥对大豆生长状况及产量的影响

以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验为平台,选择了5个不同施肥处理,包括无肥(CK),单施氮肥(N),氮肥+有机肥(N+OM),氮、磷、钾配合施用(NPK),氮、磷、钾+有机肥(NPK+OM),研究了连续27年不同施肥处理对大豆生长和产量的影响。结果表明:长期施用有机肥能够明显增加大豆株高和荚数,并且能增加植株的生长速度,氮磷钾肥配合施用能增加大豆根瘤干重和根瘤数,而有机肥对根瘤的作用不显著。与单施化肥和无肥相比,施用有机肥处理大豆的根冠比较小,说明有机肥能够促进地上部干物质的积累。长期施肥对大豆产量构成因子的影响表现为:NPK+OM>NPK>N+OM>N>CK,大豆产量也表现出相似趋势,说明有机肥的施用能够改善大豆的产量性状,同时氮肥配施有机肥的大豆产量低于氮、磷、钾平衡施肥的处理,说明在东北黑土区有机肥不能代替磷钾肥施用。