陕北黄土区衰退沙棘人工林改良土壤的作用

为研究衰退沙棘人工林对土壤的改良功能,对陕北黄土区衰退沙棘人工林分轻度、中度、重度3种衰退类型进行了研究。结果表明:(1)3种衰退类型沙棘人工林0—60cm土层土壤速效磷、速效钾含量较对照均有提高。(2)轻度衰退沙棘人工林对40—60cm土层土壤有效氮,0—20cm速效磷含量有显著提高作用。对20—40cm土层土壤有效氮含量有极显著提高作用(由14.23mg/kg增至22.39mg/kg)。中度衰退沙棘人工林对20—60cm土壤有机质、有效氮有显著提高作用。重度衰退沙棘人工林对0—20cm土壤全氮含量的提高作用显著低于对照坡面。(3)3种衰退类型沙棘人工林对20—40cm土层速效磷含量的作用表现为中度衰退沙棘人工林最大,其次是轻度衰退沙棘林。其他土层则表现为随着衰退程度加深,沙棘人工林对土壤改良作用减弱。     

生物碳对土壤磷素和棉花养分吸收的影响

通过两年温室盆栽试验,研究了不同磷肥用量下生物碳对土壤磷素含量、 棉花生长和养分吸收的影响。试验以棉花秸秆为原料制备生物碳,制成三种热解温度（450℃、 600℃和750℃）的生物碳,分别以BC450、 BC600和BC750表示,同时以空白土壤为对照（CK）; 磷肥（P2O5）用量设3个水平0、 0.25、 0.5 g/kg（分别以P0、 P1、 P2表示）。研究结果表明,施用生物碳可显著提高土壤磷素含量及其有效性,随着生物碳热解温度的升高,土壤水溶性磷、 速效磷及全磷含量均显著增加,且对三种磷素含量的影响表现为水溶性磷 全磷 速效磷。施用生物碳处理两年棉花的干物质重均显著高于对照,但不同热解生物碳处理对两年棉花干物质重的影响各异。施用生物碳可显著增加棉花养分吸收量,总体表现为750℃ 600℃ 450℃。因此,施用生物碳可显著提高土壤磷素含量,促进棉花生长和养分吸收; 热解温度是影响生物碳质量的重要因素,生物碳的热解温度越高（450~750℃）,其促进作用越好。     

粉垄耕作提高土壤养分有效性并促进甘蔗维管组织发育和养分吸收

  【目的】  研究粉垄耕作对宿根蔗和新植蔗生长过程中土壤养分含量、甘蔗对养分吸收以及植株解剖形态的影响,为粉垄耕作技术推广提供理论依据。  【方法】  以桂糖42号为供试材料进行田间试验,以常规耕作为对照 (CK,耕作深度 25 cm),粉垄耕作 (垂直旋深40 cm) 为处理,甘蔗种植采用新植甘蔗和宿根两种方法。在甘蔗主要生育期,采集植株和土壤样品,测定土壤中速效氮磷钾含量以及甘蔗对养分的吸收和积累量,同时测定叶中氮代谢酶活性和根系活力,观测根系维管束形态结构,并测定根系活力。  【结果】  与常规耕作相比,粉垄耕作条件下,土壤容重降低了8.6%～16.9%,土壤速效氮、有效磷含量分别提高了8.7%～77.6%和8.2%～25.6%,差异显著;甘蔗叶片氮磷含量提高,增幅分别为11.4%～19.4%和5.3%～34.8%;显著提高了甘蔗出苗率、分蘖率、株高、茎径、有效茎数、产量。粉垄耕作下,甘蔗茎维管束更大,分布更密集,蔗茎维管束数量、维管束面积、后生木质部导管直径、韧皮部面积显著增加,新植蔗和宿根蔗茎维管束面积分别增加了15.2%和16.7%,维管束数量分别增加28.0%和17.8%;后生木质部导管直径分别提高7.8%和7.9%;韧皮部面积分别增加29.7%和30.8%;在苗期、伸长期和成熟期,粉垄耕作的甘蔗根系活力分别比传统耕作处理增加了1.29、1.39和1.25倍,新植蔗叶谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性分别增加了149.6%、36.5%和65.6%,宿根蔗叶GS活性分别增加了65.9%、36.0%和93.3% (P < 0.05);在苗期和伸长期,新植蔗叶片谷氨酸合成酶 (GOGAT) 分别显著提高了40.3%和69.1%,宿根蔗分别增加37.9%和42.4%;苗期粉垄耕作宿根蔗亚硝酸还原酶 (NR) 活性显著高于常规耕作甘蔗9.5%。  【结论】  粉垄耕作可改善土壤理化性状,提高速效氮磷含量,改善甘蔗维管组织,提高甘蔗体内氮磷含量,提高根系活力和氮代谢相关酶活性,有利于甘蔗吸收和转运氮素,促进了氮代谢和氨基酸的合成,为蛋白质的合成提供了物质基础,促进甘蔗生长发育,实现甘蔗增产增收。     

无机肥料中有效磷含量的测定国际标准制定研究

为统一全球无机肥料中有效磷含量的测定方法,对国际上现有的3种主要检测方法进行了分析研究,比较了我国现行仲裁方法(GB/T 8573)、欧盟标准方法(EN 15959)以及传统国际标准方法(ISO 6598)的差异性,研究表明上述3种方法对测定结果没有显著差异。ISO/TC 134推荐了以GB/T 8573为基础,制订新国际标准ISO/DIS 22018,该新标准草案通过国际实验室间比对,验证了GB/T 8573分析方法适用性广、精密度高,是一种较好的通用测定方法,可作为新的国际标准推广使用。     

Predicting phosphorus sorption isotherm parameters in soil using data of routine laboratory tests

Knowledge of phosphorus(P) sorption dynamics across different soil types could direct agronomic and environmental management of P. The objective of this study was to predict P isotherm parameters for a national soil population using data of routine laboratory tests. Langmuir and Freundlich sorption parameters were calculated from two different ranges(0–25 and 0–50 mg P L~(-1)) using an archive of representative agricultural soil types from Ireland.Multiple linear regression(MLR) identified labile forms of aluminium(Al) and iron(Fe), organic matter(OM), cation exchange capacity(CEC), and clay as significant drivers. Langmuir and Freundlich sorption capacities, Freundlich affinity constant, and Langmuir buffer capacity were predicted reliably, with R~2 of independent validation 0.9. Sorption isotherm parameters were predicted from P sorbed at a single concentration of 50 mg P L~(-1)(S_(50)). An MLR prediction of P sorption maximum in the 0–50 mg P L~(-1) range was achieved, to an accurate standard, using S_(50), OM, and Mehlich-3 Fe(R~2 of independent calibration and validation being 0.91 and 0.95, respectively). Using Giles' four shapes of isotherms(C, L, H, and S), L non-strict-and C-shaped isotherm curves accounted for 64% and 27% of the soils, respectively. Hierarchical clustering identified a separation of isotherm curves influenced by two ranges of Mehlich-3 Al. Soils with a low range of Mehlich-3 Al(2.5–698 mg kg~(-1)) had no incidence of rapid sorption(C shape). Single point indices, Al, or available soil data make the regression approach a feasible way of predicting Langmuir parameters that could be included with standard agronomic soil P testing.     

蚯蚓粪施用量对黄土区典型土壤团聚体及其有机碳分布的影响

为探究蚯蚓粪施用量对黄土区典型土壤团聚体及其结合碳的影响,该研究采用土柱培养试验,研究了黄绵土(CS)、黑垆土(DS)和风沙土(AS)团聚体和有机碳的数量及稳定性对不同蚯蚓粪施用量(0、1%、3%和5%)的响应。结果表明,施用蚯蚓粪后粒径不大于0.25 mm团聚体含量在CS和DS中降低了9.2%～24.7%和7.0%～21.3%;AS中在3%和5%用量条件下减少了25.9%～34.0%。3%用量蚯蚓粪对CS、DS和AS水稳性团聚体数量、平均重量直径、几何平均直径和粒径大于0.25 mm团聚体含量提高有显著作用,但用量增加至5%后效果未进一步改善。施用1%～5%用量蚯蚓粪可使土壤有机碳增加17.9%～66.9%,同时也提高了各级团聚体结合碳含量。施用蚯蚓粪后,不大于0.25mm团聚体对总有机碳贡献率在CS和DS中降低了21.4%～41.1%和15.7%～20.4%,3%和5%用量处理间没有差异。各级团聚体中易氧化碳含量随蚯蚓粪施用量的增加而增大。综合考虑土壤团聚体和有机碳对蚯蚓粪施用量的响应可知,3%用量蚯蚓粪即可有效提升土壤团聚体和有机碳稳定性。研究可为合理利用蚯蚓粪对黄土区土壤结构进行改良提供依据。     

自然生草对渭北旱塬苹果园土壤氮及果实品质的影响

为了减少土壤硝态氮的积累,防止苹果缺钙症状的发生,该研究以果园清耕为对照,探讨渭北旱塬果园自然生草(繁缕和牛繁缕群落,自然生草2、4、6和8a)对土壤有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、水溶性钙含量和苹果果实中的氮、磷、钾、钙含量及果实缺钙症状和果实品质等的影响。结果表明果园自然生草可提高0～40cm土层土壤有机质、全氮和水溶性钙的含量,略微提高40～60cm土层土壤水溶性钙含量,且自然生草年限越长,土壤有机质、全氮和水溶性钙含量越高,但对40 cm土层以下的土壤有机质、全氮和60 cm土层以下的土壤水溶性钙含量无显著影响。自然生草2和4 a 0～60 cm土层土壤铵态氮略低于清耕,6和8 a的略高于清耕,自然生草对土壤铵态氮无显著影响。自然生草2、4、6和8 a 0～80 cm土层土壤硝态氮较清耕分别降低16.28%,31.31%,40.13%和47.41%,均极显著低于(P0.01)清耕;80～240 cm土层分别降低4.38%,12.41%,16.90%和19.39%,自然生草4、6和8 a的均极显著低于(P0.01)清耕;但自然生草对240 cm以下土层土壤硝态氮基本无影响。不同生长年限自然生草的生物量、全碳、全氮、全磷、全钾和全钙均基本相同。自然生草提高了果实中的钙含量,降低了果实中的氮钙比、磷钙比和钾钙比,降低了果实缺钙症状的发生率,提高了果实着色面积、果实硬度和果实可溶性固形物含量。渭北旱塬果园自然生草,可有效提高果园土壤有机质,减少硝态氮积累,减少缺钙症状发生,提高果实品质。     

喀斯特峰丛洼地坡地橘园与梯田橘园土壤水分变化特征

为探明喀斯特坡地改为梯田后土壤水分的变化特征,以典型喀斯特坡地橘园和梯田橘园为研究对象,对不同深度土层(0—70 cm)土壤含水量进行1年 (376天)的连续监测。结果表明:(1)梯田橘园平均土壤含水量(32.64%)与坡地橘园(33.05%)差异很小,梯田橘园表层(0—10 cm)土壤含水量(43.35%)显著高于坡地橘园(34.24%),两者土壤水分均呈现旱季变化相对平缓、雨季波动较为剧烈的变化规律,梯田橘园表层土壤含水量与下层有明显差异,而坡地橘园各土层土壤含水量差异较小。(2)不同雨量的降雨事件中,梯田橘园各土层含水量总体增长幅度较坡地橘园大;停雨后24 h内,梯田橘园表层土壤含水量的衰退速度较坡地橘园慢,但停雨后1周内,梯田橘园各土层含水量衰退速度总体较坡地橘园快。(3)梯田橘园与坡地橘园的平均相对可利用水分分别为0.37与0.38,与非喀斯特地区相比,梯田在喀斯特峰丛洼地的保水效果相对不明显。研究结果可为定量评价喀斯特地区坡改梯措施的保水效益提供一定的科学依据。     

Effects of substituting chemical fertilizers with manure on rice yield and soil labile nitrogen in paddy fields of China: A meta-analysis

Substituting chemical fertilizers with manure is an important method for efficient nutrient management in rice cropping systems of China.Labile nitrogen(N) is the most active component of the soil N pool and plays an essential role in soil fertility.However,the effects of manure substitution on soil labile N in rice cropping systems and their relationships with soil properties,fertilization practices,and climatic conditions remain unclear and should be systematically quantified.Here,we investiga...