潮土小麦碳氮含量对长期不同施肥模式的响应

【目的】以潮土21年长期定位试验为基础,分析不同施肥模式下冬小麦不同生育期的地上部生物量、碳氮含量、碳氮比及碳氮积累量,探讨冬小麦碳氮含量对不同施肥模式的响应规律。【方法】试验包括不施肥(CK)、单施氮肥(N)、施氮磷肥(NP)、施氮钾肥(NK)、氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾肥配施有机肥(NPKM)、施氮磷钾肥及玉米秸秆还田(NPKS)7个处理。在2011 2012年冬小麦生长季,分别采集越冬、拔节、灌浆、成熟四个生育时期地上部植株样品,利用Euro Vector EA3000型元素分析仪对小麦植株样品的全碳、全氮含量进行测定。【结果】NPK、NPKM和NPKS处理均能显著提高各生育期小麦地上部干重,其中NPKM处理小麦地上部干重在越冬、拔节、灌浆、成熟期分别比CK提高了111%、194%、238%、206%,除越冬期外,等量氮肥条件下,NPK、NPKM和NPKS 3个处理间小麦同一生育期地上部干重无显著差异,说明与氮磷钾配施相比,有机无机配施与秸秆还田这两种措施并不能显著提高小麦地上部生物量;小麦地上部碳含量受不同施肥影响很小,不同生育期小麦地上部碳含量平均值为410 g/kg;小麦成熟期地上部氮含量以N和NK处理最高,分别达到19.4和18.1 g/kg,其中N处理小麦地上部氮含量分别比NPKM和NPKS处理高52%和66%。随着生育期的推移,各处理小麦氮含量逐渐降低,总体表现为越冬期拔节期灌浆期≥成熟期;在整个生育期中各施肥处理碳含量基本保持不变而氮含量呈逐渐下降趋势,这就使得各施肥处理地上部分C/N比随生育期的推移呈逐渐增加趋势;不同施肥下小麦碳积累量差异性和地上部干物质重差异性规律一致,而不同施肥下地上部氮积累量差异性不同于干物质重的差异性,以NP处理最高,达545 kg/hm2,分别比NPKM和NPKS处理高61%和68%。【结论】施肥方式不能显著改变小麦碳含量但能影响氮含量,因此小麦生物量大小决定了其碳的积累量,相应地,C/N比大小则由氮含量决定。氮磷钾配施、有机无机配施及秸秆还田处理下,小麦具有较高的生物量从而具有较高的碳氮积累量,这有利于增加农田系统碳、氮积累,提升土壤碳、氮肥力。     

长期施肥对潮土玉米碳含量及分配比例的影响

【目的】研究不同施肥措施对潮土玉米植株碳同化物积累与分配的影响,为合理施肥和作物增产提供科学依据。【方法】以长期定位试验为基础,在玉米成熟期进行取样分析,研究不同施肥下玉米植株及器官的碳含量、碳同化物分配比例及碳氮比。【结果】长期有机无机配施(NPKM,1.5NPKM)下植株碳含量平均约为464g·kg-1,比偏施氮肥(N)与偏施磷钾肥(PK)处理的碳含量提高了3%左右。PK处理的碳同化物在茎叶中的分配比例约为57%,比最低的N处理高出了73%;在根茬中,PK处理的碳同化物分配比例也最高,高出N处理约为7%。但在籽粒中,PK处理的碳同化物分配比例最低,为30%。茎叶、穗轴、根茬的碳氮比,以PK处理为最高,1.5NPKM处理最低,前者比后者分别高121%、105%和120%。所有施肥处理中,玉米地上部分固碳量为NPKM处理最高,比CK处理高7.2t·hm-2;地下部分固碳量则以NPK处理平衡施肥最高,比CK处理高0.3t·hm-2。【结论】NPK配施及有机-无机肥配施能有效提高玉米植株的固碳量,提高碳同化物在玉米植株籽粒和穗轴中的分配比例,从而降低碳同化物在茎叶和根茬中的分配比例及其C/N,对土壤培肥和碳固定具有双重作用,是可持续和环境友好型的施肥模式。     

子午岭不同植被类型土壤微生物量与有机酸含量

以黄土丘陵沟壑区的子午岭次生林区为研究区域,分析了农田、草本、乔木、灌木、弃耕地五种不同植被覆盖下土壤微生物量与有机酸含量变化。结果表明,不同植被类型土壤微生物生物量C变化趋势是:农田>草本>乔木>弃耕地>灌木,从乔木到农田微生物生物量N、P基本上呈下降趋势。不同植被类型下土壤有机酸变化基本趋势为:弃耕地<灌木<草本<农田<乔木。相关分析表明,不同植被覆盖下土壤微生量C、P与该土壤有机酸含量呈显著正相关,而土壤微生物N与该土壤有机酸含量相关性不显著。