Spatial variability of soil microbial indices in common alder COMMON ALDER(Alnus glutinosa) stands using a geostatistical approach in northern Iran

Microbial indices and their spatial patterns are strongly affected by environmental factors. Spatial variability of soil properties is one of the most important causes of variability in soil microbial indices. This research was conducted in the Caspian forest to assess spatial variabilities and frequency distributions of microbial properties.Ninety soil samples were taken using a grid sampling design 40 9 40 m. Microbial indices, organic carbon,nitrogen and pH were determined. Soil variable distributions showed that microbial indices had abnormal distributions. Logarithmic transformation produced normal distribution. Spatial continuity using geostatistical(variogram) was studied and maps obtained by point kriging.The variograms revealed the presence of spatial autocorrelation. The results indicate that spatial dependence of soil microbial indices was affected by non-intrinsic factors and forest management procedures. The maps show that soil microbial indices and soil properties have spatial variability. The spatial pattern of microbial indices was correlated to organic carbon and nitrogen.     

Leaf litter and crop residue decomposition in ginkgo agroforestry systems in eastern China: Soil fauna diversity and abundance,microbial biomass and nutrient release

The response of soil fauna to the litter decomposition process has received considerable attention,but this effect has not been fully examined in agroforestry systems.A 1-year in situ decomposition experiment was carried out in a pure ginkgo plantation and two ginkgo agroforestry systems using a litterbag method(11 different treatments were tested in three systems).We found that the application of different organic materials(crop residues)produced positive effects on the number of soil fauna in the ginkgo planting systems;the mixture of ginkgo leaves and corn leaves was the best performing treatment.Collembola and Acarina were the predominant groups in the litter bags and were mainly responsible for the differences among the treatments.Litter mixing promoted the abundance,richness,and diversity of soil fauna,and significant differences regarding the Shannon–Wiener index of the soil fauna were observed among the 11 treatments in July.Significantly higher soil MBC(microbial biomass carbon)and MBN(microbial biomass nitrogen)were observed in agroforestry systems than in pure ginkgo plantations.These results suggest that the practice of intercrop residue application plays an important role in enhancing soil ecosystem function in ginkgo agroforestry systems and may ultimately contribute to sustainable intercrop production,soil fertility,and local economic diversity.     

高钾用量和根区施肥可提升皖南不同质地土壤烟叶钾含量

钾是烟叶的品质元素之一,提升烟叶钾含量一直是我国烟草行业关注的重点之一。本文选取安徽烤烟主产区皖南宣城市砂土与黏土两类典型土壤,以云烟97为试验材料,研究田间条件下不同高钾用量水平与施肥方式对烟叶钾含量的影响。研究结果表明,在耕层土壤全层混施方式下,随着施钾量增加(0、300、600、900、1 200、1 800、2400mg/kg,以纯K计),两种质地土壤烟叶钾含量均显著上升,呈先快速增加而后缓慢增加的趋势。在钾肥用量低于1 200 mg/kg时,每增加钾肥用量100 mg/kg,砂土和黏土烟叶不同部位钾含量分别平均增加2.4 g/kg和1.0 g/kg。更高钾肥用量可使砂土烟叶钾平均含量提升到44.0 g/kg,黏土则只能提升到26.2 g/kg。两类土壤钾肥效果差异极大的原因与土壤固钾能力有关,土壤速效钾含量与烟叶钾含量呈线性相关,而黏土钾肥固定率平均为71%,远高于砂土的25%,这是两种质地土壤钾肥肥效差异的根本原因。在常规同等钾肥用量条件下(K2O25kg/667m2),氮磷钾根区集中施用较常规条施显著促进了烟叶对钾的吸收,提升了烟叶钾含量,而且砂土的效果要好于黏土,其原因也与根区施肥可显著提升烟叶根区土壤速效钾含量有关。以上结果表明,选择固钾能力弱的土壤,提高钾肥用量并改进施肥方法可以有效提升皖南烟叶钾的含量。     

复合微生物菌剂对棉花生理特性及根际土壤 微生物和化学性质的影响

为了系统地阐述复合微生物菌剂在改善土壤化学性质、生物学性质和促进植物生长方面的效果及机理,采用盆栽试验,研究常规和灭菌条件下不同用量的微生物菌剂对棉花生长、生理代谢、根际土壤生物学特性和养分含量的影响。结果表明:施用复合微生物菌剂能够提高苗期棉花叶片光合色素总量,叶片和根系内抗氧化物酶(SOD、POD、CAT)活性,降低过氧化物质含量(MDA、O2·-),进而提高了棉花的光合性能和抗氧化能力;降低了土壤pH,提高了根际土壤细菌和放线菌数,而降低了根际土壤真菌数,同时提高了根际土壤脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶和脱氢酶活性,最终提高了根际土壤有效养分和有机质含量,改善了根际微域环境,促进了棉花苗期生物量的累积和抗病性。除根际土壤养分含量外,常规复合微生物菌剂对各指标的改善效果优于灭菌复合微生物菌剂,且用量为10L/667m2时效果较明显。因此,复合微生物菌剂可通过改变土壤pH,改善根际土壤微生物群落的数量和结构来改变土壤酶活性和有效养分含量,优化根际生长环境,增强植物抗逆性和光合能力,最终实现养地增产的效果。此外,复合微生物菌剂中的有益活菌在改土、促生方面具有极其重要的积极效应。     

滨湖城市典型公园化河口岸带土壤理化性状研究

为摸清五里湖公园化河口岸带土壤理化性质,探明土壤质量状况,本研究于2017年10月对五里湖3个典型公园化河口区域(陆典桥浜L、梁塘河C、圩田里河W)的24个点位进行岸带土壤采集,分析土壤颗粒组成、容重(BD)和孔隙度(Pt)等物理性状和pH、有机质(OM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、全磷(TP)和有效磷(AP)等化学性状,并利用与植物生长相关的土壤指标(石砾、砂粒、黏粒、BD、pH、OM、TN、AN、TP、AP)进行土壤质量指数(SQI)评价。结果表明:①3个河口岸带土壤均存在结构退化的情况,土壤主要以石块和石砾为主(700g/kg),砂粒、粉粒和黏粒含量较低,土壤容重偏大(1.35 g/cm3),孔隙度偏低(50%);②3个河口岸带土壤pH均呈碱性(平均8.30),且陆典桥浜河口圩田里河河口梁塘河河口,AP含量趋势相反;除梁塘河河口TP含量差异不大外,陆典桥浜和梁塘河河口的OM、TN、AN、AP、TP均呈现近岸大于远岸的趋势。③3个河口岸带土壤质量状况均较差(SQI0.5),AN、BD、OM、AP和pH是影响研究区域岸带土壤质量的5个主因子。     

基于耦合关联分析的护岸植被恢复土壤抗蚀性综合评价

为综合评估护岸植被对土壤抗蚀性的影响,选取草地、灌木、乔草和乔灌草模式土壤为研究对象,以自然坡面为对照,利用主成分分析法分析不同理化指标对土壤抗蚀性的影响,同时利用灰色关联度分析法分析土壤理化性质指标与土壤抗蚀性指标之间的关联程度,并在此基础之上构建土壤理化性质指标与抗蚀性指标的耦合模型,以综合评价不同护岸植被模式土壤的抗蚀性。结果表明:0.25mm水稳性团聚体、容重、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、平均重量直径和水稳性指数是影响研究区土壤抗蚀性的主要因子,其中0.25 mm团聚体对区域土壤抗蚀性的影响程度最大;平均重量直径、水稳性指数与土壤理化性质指标呈中等关联性,其关联性排序为0.25 mm团聚体有机质碱解氮有效磷速效钾容重;不同护岸植被模式土壤抗蚀性质与理化性质指标的系统耦合度整体属于弱协调,协调度的大小顺序为乔草乔灌草草地灌木自然坡面,乔草模式属于中度协调,其他模式均属于弱协调状态,说明乔草模式为护岸植被的最佳组合模式。土壤抗蚀性质与理化性质指标的协调程度可以为科学改善河岸土壤结构、提高土壤抗蚀性及为护岸植被的优选提供参考依据。     

不同有机物料接种蚯蚓对设施菜地土壤 培肥及作物生长的影响

设施蔬菜栽培长期施用过量化肥,往往导致土壤质量退化及作物产量降低等问题。因此,采用生态友好的农业生产方式已成为农业可持续发展的趋势。本研究在野外调控试验的第3年采集作物和土壤,研究了施用不同有机物料条件下,接种赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)对设施菜地土壤性质和作物生长的影响。结果表明,在不同有机物料施用下接种赤子爱胜蚓均显著地提高了黄瓜和菠菜的产量,其中在施用腐熟牛粪+食用菌渣条件下接种赤子爱胜蚓效果最显著。此外,在腐熟牛粪和腐熟牛粪+食用菌渣施用条件下,接种赤子爱胜蚓显著地提高土壤的硝态氮(NO3–-N)、团聚体平均重量直径(MWD)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和代谢熵(q CO2),而在施用商品有机肥的处理中,接种赤子爱胜蚓仅显著地提高了土壤NO3–-N和q CO2。本研究促进了对蚯蚓在设施农业生态系统中服务功能的理解,并为设施农业生产提供了理论基础。     

有机种植对温室土壤肥力质量的影响

利用中国农业大学曲周实验站温室有机种植长期定位试验,研究了不同种植模式下3种土壤物理指标、9种土壤化学指标和4种土壤生物指标,并运用主成分分析方法,对不同种植模式下土壤肥力质量进行综合评分。结果表明:①相比于无公害和常规种植,有机种植有利于降低温室土壤容重,提高温室土壤含水量,温室土壤水稳性大团聚体高达58.02%,改善了温室土壤物理环境条件;②有机种植提高了温室土壤有机质及氮、磷、钾养分含量,对温室土壤pH和EC值影响不大,但增加了温室土壤阳离子交换量,有利于提高温室土壤的保水保肥能力;③相比于无公害和常规种植,有机种植土壤微生物碳含量分别提高了32.84%、109.30%,同时增强了温室土壤脲酶、磷酸酶及过氧化氢酶活性,有利于温室土壤微生物多样性提高;④通过对16个土壤肥力质量指标进行主成分分析,3个主成分累计贡献率达91.052%,主成分综合评分能更敏感反映土壤质量变化,本试验中有机种植、无公害种植和常规种植的主成分综合评分分别为1.514、0.099和–1.613,表明有机种植显著提高了温室土壤的肥力质量。     

淮北平原土壤高光谱特征及有机质含量预测

以安徽省淮北平原的蒙城县为研究区,采集131个表层土壤(0～20 cm)样品。采用Cary 5000分光光度计测定土壤光谱反射率,分析该地区典型土壤类型的光谱特征,利用偏最小二乘回归方法建立土壤有机质光谱预测模型。首先比较不同光谱变换对土壤有机质含量光谱预测建模的影响;其次根据光谱相似性对土壤样品进行分类,比较不同土壤类型和不同光谱分类的有机质光谱预测精度。结果表明:①不同土壤有机质含量和不同土壤类型光谱曲线在整体波段范围内趋势基本一致;有机质含量与光谱反射率呈显著负相关;有机质含量越低,曲线特征差异明显,可能是受其他因素的影响;②土壤光谱反射率经倒数的对数处理后,有机质光谱建模的决定系数和相对分析误差均有所提高,均方根误差降低,模型预测效果较优;③按照光谱相似性分类后建立的有机质光谱预测模型,比按土壤类型建立的光谱预测模型精度明显提高。     

河南省成土母质与土壤空间分布多样性的特征

成土母质作为土壤发育的主要形成因素,二者间的关系密切。选取河南省作为研究区,从多样性的角度运用经典的仙农熵测度方法分析成土母质和土壤要素的构成组分多样性、不同母质基础上各土壤分类级别的多样性特征,并运用改进的仙农熵公式研究5 km×5 km网格尺度下不同成土母质对土类空间分布离散程度的影响及不同成土母质和土壤的空间分布多样性特征和相关性。结果表明:(1)成土母质类型虽少,但其构成组分多样性高于土类,这与二者分类系统的分支率有关;(2)6类母质类型中,残积、坡积物母质面积最大且发育土壤类型最为复杂;15种土壤类型与6类母质之间的关系有一对多、一对一和多对一3种类型;(3)不同母质上发育的土类的空间分布离散性程度不同,残积、坡积物母质上分布的优势土类为粗骨土,河流冲积物和河湖相沉积物母质上的优势土类分别是潮土和砂姜黑土,洪积物和黄土与红土母质上发育较好的两种土类为黄褐土和褐土,风积物母质上仅发育了风砂土一种土类;(4)潮土和河流冲积物母质分别是是河南省面积最大、空间分布多样性值最高的土类类型和成土母质类型,且成土母质与土类空间分布多样性间存在不同程度的相关性。综上,河南省的6大类成土母质与15种土类的构成组分多样性和空间分布离散性程度存在差异,且二者的空间分布多样性间存在一定的相关性。