猪粪及其生物堆肥对小麦幼苗生长和土壤细菌群落结构的影响

生物堆肥是养殖废弃物资源化利用的有效途径,对畜禽粪肥无害化处理具有重要意义。本研究利用小麦盆栽试验,通过分析施用猪粪及其生物堆肥产物后小麦幼苗生理特性（栽培60d）,并结合16S rRNA高通量测序技术探究施用猪粪及其堆肥产物对土壤细菌群落结构的影响。试验按等氮量供肥方式设置3个处理：对照（CK,不添加氮肥）、虫粪（LF,200mg·kg^-1施氮量,经白星花金龟幼虫生物堆肥后的虫粪）和猪粪（SM,200mg·kg^-1施氮量）。结果表明：氮肥处理LF和SM的土壤总碳（TC）、总氮（TN）、可溶性碳氮（DOC和DON）、铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）和作物生理指标（苗干质量和叶绿素SPAD）均显著高于CK处理（P<0.05）,而LF和SM两者之间无显著差异。LF和SM处理土壤细菌α多样性与CK处理无显著差异,但SM处理细菌群落结构与CK和LF处理差异显著。LF和SM处理中放线菌门相对丰度比对照分别提高了2.85、1.11个百分点,而两处理中绿弯菌门的相对丰度比CK处理分别降低了1.63、1.58个百分点。基于Bray-Curtis距离算法对细菌ZOTU进行PCoA主成分分析发现,第一和第二排序轴分别解释了总变异的12.2%和11.4%。冗余分析表明,NO₃^--N、DOC、DON、TC、TN、NH₄⁺-N是影响土壤细菌群落结构的主要环境因子。综上,生物堆肥处理可以通过改变土壤养分含量来促进作物生长,本研究为畜禽粪便资源化及其在农业生产中的应用提供重要参考。     

耕作措施对东北黑土微生物呼吸的影响

【目的】利用东北黑土13年保护性耕作定位试验,研究耕作措施（免耕和秋翻处理）对土壤微生物的影响,从土壤微生物角度分析免耕是否有利于土壤有机碳（SOC）的固定,为合理评价农田黑土碳“源”与“汇”功能提供科学依据。【方法】以连作玉米为研究对象,采用单因素随机区组设计,耕作处理包括免耕和秋翻。免耕除播种外不扰动土壤,秸秆覆盖地表。秋翻处理的田间管理包括人工除草、中耕起垄和秋翻,秋翻时将秸秆翻于地表之下。土壤微生物呼吸速率通过PVC环在野外采用动态气室法（Li-Cor8100）直接测定（去除植物根系）,定期监测土壤微生物呼吸速率的季节变化,并在土壤微生物呼吸速率最高的季节取样分析不同处理土壤微生物量碳和数量特征。【结果】生长季节内免耕和秋翻处理下土壤微生物呼吸速率分别为0.42-3.35和0.48-3.24 μmolCO₂·m^-2·s^-1,两处理平均值差异不显著（8.8%）,但土壤累积CO₂-C释放量免耕比秋翻高10.0%（2012）和4.3%（2013）（P＜0.05）。免耕显著地增加0-5 cm表层土壤细菌、真菌和放线菌的数量,分别比秋翻高125.7%、112.4%和53.3%;还显著地增加了其他土层的真菌数量,分别为105.3%（5-10 cm）,159.4%（10-20 cm）和114.7%（20-30 cm）。耕作处理影响土壤温度,主要体现在春季,秋翻（0-5 cm,5-10 cm）春季（6月）土壤温度比免耕分别高2.8%和5.8%。土壤微生物呼吸速率表现出显著的季节变化规律,与土壤温度具有相似的动态变化,夏季（7、8月份）最高,秋季较低。尽管耕作处理没有明显地影响土壤微生物呼吸速率的季节动态格局,但秋翻的土壤微生物呼吸最高值比免耕晚半个月。土壤微生物呼吸速率随土壤温度（5 cm和10 cm）呈指数型增长,10 cm处的回归模型明显好于5 cm。耕作处理只改变了5 cm的Q₁₀值,免耕比秋翻高10.8%。土壤微生物呼吸速率与土壤温度、水分混合回归模型能更好地反应其变化规律,解释土壤微生物呼吸速率变异的65%（秋翻）和81%（免耕）。【结论】免耕增加了表层（0-5 cm）的SOC含量,从而使得该土层的土壤微生物量碳和活性增加,但是由于免耕处理增加0-30 cm 土层SOC含量的加权平均值,因此相对于传统的耕作措施（秋翻）,免耕有利于SOC含量的增加。     

施肥管理措施对潮土和红壤作物氮素利用效率与病虫害发生的影响

【目的】秸秆还田、生物炭和硝化抑制剂等措施常用来配合氮肥减施，以避免减氮对作物产量可能产生的影响。研究长期不同氮肥管理措施对作物产量、氮素利用率以及病虫害的影响，为潮土和红壤地区氮肥管理措施优化和病虫害防治提供参考依据。【方法】在河南许昌潮土和云南曲靖红壤上开展田间定位试验，设置不施氮肥对照(CK)，常规施氮肥(N)，减氮20%(80%N)，以及减氮20%的基础上配合秸秆还田(80%NS)、添加硝化抑制剂(80%NI)、种植翻压冬季绿肥(80%NGM)、喷施固氮菌剂(80%Nkle)、同时施用生物炭和秸秆还田(80%NBS)、同时施用生物质炭和硝化抑制剂(80%NBI)处理。通过观测玉米和大麦(小麦)的生产力、氮肥利用和玉米螟、大斑病发生情况，探讨不同氮肥管理措施的实施效果。【结果】与常规施氮肥处理(N)相比，80%NBS和80%NBI处理显著提高了曲靖红壤表层土壤有机质和全碳含量，其他处理对土壤基本理化性质没有显著影响；80%N处理显著降低了许昌作物产量，而80%NS、80%NI和80%Nkle维持了作物产量，氮素利用效率显著提升了21%～34%，土壤氮盈余降低了33%～42%。同样...