种养结合生产区农田磷素平衡分析——以山东禹城为例

根据养分平衡理论对种养结合区禹城农田系统磷素盈亏状况进行了计算分析,结果表明,从1980年到2005年该区域农田系统的磷素输入、输出和盈余均呈现增长趋势,按耕地面积平均磷素输入量由35．8kgP2O5·hm^-2·a^-1增加到296．9kgP2O5·hm^2·a^-1、磷素输出量由29．6kgP2O5·hm^-2a^1增加到148．0kgP2O5·hm^-2·a^-1,因为输入增加速度大于其输出增加速度,导致磷素盈余量由6．2kgP2O5·hm^-2·a^-1增加到148,9kgP2O5·hm^-2a^-1;从空间差异来看,在11个乡镇中除2个乡镇的耕地表现为磷素亏缺外,其余9个乡镇的耕地均不同程度地呈现出磷素盈余,其中有1个乡镇的盈余量较低,按耕地平均为55.3kgP2O5·hm^-2·a^-1,有7个乡镇的盈余量按耕地平均都在100．0kgP2O5·hm^-2·a^-1以上,磷素盈余量最高的达到297．8kgP2O5·hm^-2·a^-1,远高于欧盟一些国家法令规定的农田磷素盈余限量标准。禹城农田系统磷素的大量盈余,主要源于化肥磷投入增加,特别是粪便磷的快速增长,所以,为了减少磷素盈余损失,应适量减少化肥磷投入,同时对粪便磷在区域内进行合理管理和调配施用。     

秸秆还田条件下剖面土壤溶解性有机碳含量及其组分结构的变化

为研究溶解性有机碳(DOC)在土壤剖面中的迁移分布,测定比较了秸秆还田(CT+)和秸秆不还田(CT-)条件下0～40 cm剖面土壤DOC含量及其组分的迁移分布。结果发现:DOC含量及其在土壤有机碳(SOC)中的占比量(DOC/SOC)、DOC组分中的胺类(CO-NH)和芳香族类(C=C、苯环)化合物含量、DOC的平均分子量均随土壤深度的增加呈下降趋势,0～10 cm土层土壤与30～40 cm土层土壤之间差异显著,说明DOC在淋溶过程中的含量和组成成分均会发生变化,下层土壤较上层土壤DOC含量降低、DOC分子结构趋向简单化。秸秆还田和不还田土壤相比,0～40 cm土壤DOC含量、DOC/SOC、DOC组分中的胺类和芳香族类化合物含量均表现为增加,两个处理之间差异随着土层深度的增加而缩小;同时,秸秆还田增加了DOC的平均分子量,处理间差异随土层深度的增加而增加;表明秸秆还田对剖面土壤中DOC含量及其组分转移分布具有显著影响。     

田菁改良重度盐渍化土壤的效果分析

为评价田菁改良重度盐渍化土壤的效果,试验设置4个处理：（1）只种植田菁(T);（2）种植田菁,施用二铵450 kg/hm²(TA);（3）种植田菁,施用磷石膏2250 kg/hm²(TG);（4）不种植田菁的空白处理作对照(CK)。结果表明：施用磷石膏能够显著促进田菁生长(P<0.05),TG处理地上部、地下部生物量较T、TA处理分别增加了14.24%、24.77%和8.32%、12.39%,施用二铵对田菁生长的促进作用不显著。种植田菁能够显著降低重度盐渍化土壤含盐量、容重,提高土壤速效氮、速效钾、水溶性有机质(DOC)含量,及土壤大团聚体含量、平均重量直径(MWD)、总孔隙度(P<0.05),TG处理改良效果最大。相关分析表明,盐渍化土壤含盐量、Na⁺含量、DOC、有机质是维系盐渍化土壤结构的关键性状,降低土壤含盐量、Na⁺含量,提高DOC、有机质含量是盐渍化土壤改良方向。种植田菁,同时施用磷石膏是一种快速提升重度盐渍化土壤肥力的有效方法。     

秸秆还田土壤溶解性有机碳的官能团特征及其与CO2排放的关系

土壤溶解性有机碳(DOC)是土壤有机碳的重要组成部分,其含量变化和分子结构组成均会对土壤CO_2气体排放产生影响。为了探讨秸秆还田后土壤DOC的结构特征及其与土壤CO_2排放的关系,在连续4个小麦生长季,对秸秆还田和不还田土壤DOC含量及其官能团特征和土壤CO_2排放通量进行测定分析,结果表明:秸秆还田和不还田土壤的DOC结构中均含有-C=C-、-CO-NH-和苯环这3种官能团;秸秆还田土壤DOC含量显著高于无秸秆还田土壤,而且DOC组分中的胺类物质(-CO-NH-)和芳香族化合物(-C=C-、苯环)的含量比例也明显增加;土壤CO_2排放通量也表现为秸秆还田土壤显著高于无秸秆还田土壤。土壤DOC含量、DOC官能团结构特征和CO_2排放在4个小麦生长季内的变化规律基本一致。相关分析显示土壤CO_2排放不但与DOC含量具有显著的正相关关系(r=0.86*),而且与DOC的分子结构特征显著相关(r210=0.62*;r280=0.73*),胺类物质和芳香族化合物的含量越高,CO_2排放通量越大。