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1.
为深入理解未来大气CO2浓度升高背景下草地生态系统结构与功能响应土壤磷亏缺的潜在机理,该研究利用可精准控制CO2浓度的大型人工气候室,探讨了正常CO2浓度400 μmol/mol、升高CO2浓度800 μmol/mol和磷素供应水平(0.004、0.012、0.02、0.06、0.1和0.5 mmol/L)对黑麦草气孔特征及其气体交换过程的影响。结果表明,CO2浓度升高使供磷水平0.1和0.5 mmol/L的气孔密度增加约35%(P=0.012)和25%(P<0.001),但却减小气孔开度13%(P=0.002)和12%(P=0.005),且导致供磷水平为0.06 mmol/L的黑麦草气孔分布更加规则。同时,CO2浓度升高还导致供磷水平0.1和0.5 mmol/L的净光合速率显著增加8.6%(P=0.002)和15.8%(P<0.001),从而提高黑麦草的水分利用效率。另外,不同供磷水平明显改变了植株生物量及其分配,且高浓度CO2对较高磷水平时地上生长产生更强的施肥效应。研究结果将为深入理解草地生态系统对大气CO2浓度升高和土壤磷素亏缺的响应机理提供理论依据和数据支撑。  相似文献   
2.
长期不同施肥模式下碱性土有效磷对磷盈亏的响应   总被引:2,自引:1,他引:1  
  【目的】   磷素易于在土壤中固定,碱性土壤更甚,影响着磷肥的肥效和利用效率。研究长期施用磷肥对我国北方碱性土有效磷与磷盈亏的影响,为碱性土地区合理施用磷肥提供理论依据。   【方法】   本研究是基于河北、北京、山东、天津、河南和山西的6个冬小麦?夏玉米轮作长期定位施肥试验,试验周期为1991—2011年。所有定位施肥试验均设有不施磷肥 (P0)、单施化学磷肥 (P)、化肥配施秸秆 (P+S)、单施有机肥 (M)、化肥配施有机肥 (P+M) 5个处理,施磷方式和施磷量不同。分析了土壤有效磷、作物产量、有机质、pH随时间的变化特征,计算了土壤有效磷含量与作物产量、土壤磷盈亏、磷肥利用率的关系,用冗余分析得出每100 kg/hm2磷盈余下土壤有效磷变量 (有效磷效率) 的主要影响因素。   【结果】   P0处理土壤磷亏缺为?357.73~?28.21 kg/hm2,有效磷含量随种植时间延长下降,下降速率为0.14 mg/(kg·year),此处理下作物产量较低,小麦低于 2000 kg/hm2,玉米低于4000 kg/hm2。4个施磷肥处理 (P, P+S, M, P+M) 土壤磷表现为盈余,21年连续施肥磷总盈余为23.65~860.93 kg/hm2,磷盈余量顺序为P+M > P > P+S > M。土壤有效磷含量随种植时间延长上升,年平均上升速率为 P+M [4.85 mg/(kg·year)] > M [1.87 mg/(kg·year)] > P+S [0.65 mg/(kg·year)] > P [0.63 mg/(kg·year)]。施用磷肥的小麦产量为3399~7880 kg/hm2,4个施磷肥处理间差异不明显;玉米产量为 4186~9176 kg/hm2,以P+M处理玉米产量最高,P处理最低。土壤有效磷含量与作物产量的关系可以用Mitscherlich方程模拟 (P < 0.01),小麦和玉米产量随土壤有效磷含量升高而增加,在土壤有效磷含量分别达到22.47和20.68 mg/kg后不再增加。小麦P+S处理的磷肥利用率最高,21年均值为16.17%;玉米以M处理的磷肥利用率最高,21年均值为16.45%。小麦和玉米磷肥利用率均随土壤有效磷含量的升高而上升,以P+S处理上升最快,P+M处理上升最慢。5个处理土壤有效磷含量与磷盈亏均呈现极显著 (P < 0.01) 正相关关系。土壤每亏缺P 100 kg/hm2,土壤有效磷下降0.90 mg/kg;每盈余P 100 kg/hm2,土壤有效磷含量的增量为M (22.10 mg/kg) > P+M (10.60 mg/kg) > P+S (3.90 mg/kg) >P (2.60 mg/kg)。通过冗余分析发现,土壤有机质能解释土壤有效磷效率变异的85.0%,是土壤有效磷效率的主要影响因素。   【结论】   碱性土壤上小麦和玉米的磷肥利用率随土壤有效磷含量的增加而提高,长期化肥配施秸秆提高作物磷肥利用率的效果最佳。土壤有机质是提升土壤累积磷有效性的最主要因素,因此,长期单施有机肥或者化肥配施有机肥的土壤有效磷效率较高。长期化肥配施有机肥的潮土有效磷含量较高,容易造成磷在土壤中的淋洗和固定,需减少磷肥总施用量并适当提高有机肥的比例,从而达到农学效益和环境效益的双赢。  相似文献   
3.
4.
张勇  李彦军  杜轶 《农学学报》2021,11(5):51-56
设置标准径流小区进行长期定位监测,探讨天然降雨条件下,流域内不同土地利用方式对坡面产流产沙的影响,以期为该流域土地利用规划、水土流失综合治理、生态环境改善提供理论依据。基于汾河上游阳坡小流域内2种坡度、6种不同土地利用方式的8个径流小区,开展自然降雨观测、径流泥沙观测。结果表明:(1)试验期降雨超过多年同期平均雨量,属于丰水年;且年内雨量分布较多年平均差异较大;(2)不同土地利用方式条件下,坡面产流量差异明显,坡面为15°时,各径流小区的产流量大小顺序为裸坡地>坡耕地>草地;而18°各径流小区的产流量大小为裸坡地>草地>油松林地>灌木林地(黄刺玫);(3)土地利用方式不同,坡面产沙量差异明显。15°径流小区坡面产沙量裸坡地>胡麻>土豆>草地;相比之下,18°径流小区产沙量以灌木林地和油松林地最少,均为0.30 t/hm2;裸坡地产沙量最多,是林地的92.08倍;林草地减流减沙效果明显。研究结果可为该流域的生态重建,土地利用以及汾河上游其他小流域的土地利用规划,从而减少水土流失提供借鉴。  相似文献   
5.
为了解黏土矿物改良剂在新垦耕地地力提升中的作用,选择膨润土、高岭石、沸石和硅藻土4种黏土矿物,在添加量为10%的条件下,采用培养试验研究其对有机肥料矿化及土壤有机碳积累的影响。结果表明,与对照比较,添加黏土矿物可明显增加土壤有机碳的积累,其效果由强到弱为膨润土、高岭石、硅藻土、沸石;团聚体分析和重液分组结果表明,添加黏土矿物可显著增加土壤水稳定性团聚体数量,促进矿物结合态有机碳的形成。研究认为,黏土矿物增加有机碳稳定性是其促进土壤有机碳积累的主要原因。  相似文献   
6.
探讨不同种植方式对文冠果生长发育及土壤理化性质的影响,为科学栽培文冠果提供理论依据。以平作为对照,研究垄作种植对文冠果幼苗生长状况、土壤容重、土壤含水量、pH和土壤养分含量的影响。结果表明:(1)与平作相比,垄作显著降低0~20、20~40 cm土层土壤容重和含水量,显著增加土壤总孔隙度和通气孔隙度。(2)垄作增加2个土层土壤养分含量,且20~40 cm土层增幅明显,其中土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量较平作分别提高了117.05%、53.06%、28.31%和23.40%。(3)垄作种植显著增加根长,促进分枝和侧枝生长,提高叶面积,其地上生物量、根干重和冠根比显著高于平作121.20%、46.15%和51.19%。可见,垄作能改善土壤结构,增强土壤供肥能力,更利于文冠果幼苗生长,是较好的种植方式。  相似文献   
7.
为改善凉山烟区土壤合理施肥和提高烟叶化学品质,采用描述性统计和相关分析研究凉山州土壤养分和烟叶化学品质之间的关系。结果表明,凉山州各区县土壤养分丰缺状况不一且分布不均衡,植烟土壤pH总体适宜且比较稳定,土壤有机质适中偏低,有效磷变异范围较大,碱解氮含量过于丰富而速效钾含量偏低;烟叶总糖、还原糖含量偏高,烟碱含量、氮碱比总体适中但不稳定,烟叶钾、氯含量偏低。总体来看,在一定范围内,土壤碱解氮含量与烟叶还原糖含量呈显著负相关;土壤有效磷含量和烟叶总糖、氯含量呈显著负相关,和烟叶钾含量、钾氯比呈显著正相关;烟叶钾含量和土壤pH呈显著负相关,与土壤有机质呈显著正相关。不同梯度pH和有机质含量分段的相关性分析表明,在土壤pH适宜范围内,pH、有机质和土壤养分对烟叶化学品质的影响较大,在有机质适宜范围内,土壤养分和烟叶化学成分的相关性不明显。综上所述,凉山烟区在施肥时需控施氮肥,平衡磷肥,增施钾肥,降低烟糖含量。  相似文献   
8.
茶园红壤磷素形态组成特点及其影响因素研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了解茶园土壤磷素化学形态特点及磷的生物有效性,从浙江省境内采集35个代表性茶园红壤,详细鉴定土壤磷素形态,并与周围的荒地红壤进行比较。结果表明,茶园红壤磷素以无机磷为主,有机磷与无机磷占全磷的比例平均分别为27.39%和72.61%,有机磷占全磷的比例与土壤有机碳含量呈正相关。茶园红壤有机磷主要为中度活性有机磷与中度稳定性有机磷为主,高度稳定性有机磷和活性有机磷占比较低;无机磷以闭蓄态磷为主,其次为铁磷和铝磷,钙结合态磷含量较低。Ca2-P、Al-P和Fe-P占全磷的比例随土壤磷素积累而提高,施用有机肥可促进茶园红壤有机磷、Ca2-P和Al-P的形成。与荒坡红壤比较,茶园红壤具较高的有机磷、Ca2-P和Al-P。土壤有效磷与Ca2-P、Al-P的相关性最高。  相似文献   
9.
柱花草磷饥饿响应基因SgPHR1和SgPHR2的克隆与表达分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
低磷胁迫是限制作物生长和产量的重要因素之一。磷饥饿响应因子PHR(phosphate starvation response)是植物磷信号调控网络中的关键因子,具有调控植物磷平衡的生物学功能。本研究在柱花草(Stylosanthes guianensis)中克隆到转录因子SgPHR1SgPHR2基因。SgPHR1SgPHR2基因cDNA全长分别为1413 bp和849 bp,编码470和282个氨基酸残基,蛋白分子量分别为51.4 kD和30.9 kD。SgPHR1和SgPHR2均为SANT家族成员,包含MYB蛋白结构域和CC蛋白结构域,并具有多个潜在的磷酸化位点。亚细胞定位预测表明,SgPHR1和SgPHR2均定位于细胞核中。实时定量PCR结果表明,SgPHR1基因在柱花草根和叶中的表达量高于茎中的表达量,而SgPHR2基因在叶中表达量显著高于根和茎。缺磷(-P)和缺氮(-N)处理均显著增强了SgPHR1SgPHR2在柱花草根中的表达。不同缺磷时间处理结果进一步表明了SgPHR1SgPHR2在转录水平上响应低磷胁迫,暗示SgPHR1SgPHR2可能参与了柱花草对低磷胁迫的应答。本研究结果为解析柱花草响应低磷胁迫的分子机制提供了候选基因。  相似文献   
10.
为探究不同土地利用方式对土壤磷有效性和溶磷细菌群落的影响,以海南省白沙县龙眼园(LO)和由龙眼园转化的有机茶园(OTP)、传统无机茶园(CTP)土壤为研究对象,利用Illumina高通量测序技术分析土壤phoD功能微生物的群落结构,研究土壤速效磷与phoD功能微生物和酸性磷酸酶的相关性。结果表明:龙眼园转换成无机茶园后,在0~10 cm土层,pH、总氮(TN)、总磷(TP)、速效钾(AK)和有机碳(SOC)含量显著降低。同时,在10~20 cm土层,pH、总氮(TN)、总磷(TP)和有机碳(SOC)含量也显著降低。在0~10 cm土层,土壤速效磷(AP)含量在龙眼转化成有机茶园和无机茶园后分别降低了16%和71%。在10~20 cm土层,有机茶园土壤速效磷(AP)提高了56%,而无机茶园的速效磷(AP)含量降低了65%。相似性分析表明,土地利用方式明显改变了土壤phoD微生物群落结构。但是,土层深度并没有改变phoD微生物群落结构。RDA分析表明,土壤pH、总钾(TK)、速效钾(AK)和硝态氮(NO3--N)是驱动phoD功能微生物群落结构分异的主要环境因子。土壤速效磷(AP)含量与phoD功能微生物密切相关,其中Betaproteobacteria在调控土壤磷的有效性中发挥重要作用。研究结果表明,龙眼园转化成茶园改变了phoD微生物群落结构,同时降低了有机茶园土壤总磷(TP)和无机茶园土壤有效磷(AP)含量。与无机茶园相比,有机管理可以提高土壤速效磷(AP)含量。  相似文献   
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