秸秆还田与优化施氮对稻田土壤碳氮含量及产量的影响

针对滨海盐碱地稻田土壤有机质较低、氮肥投入过量,采用田间微区试验研究了秸秆还田与优化施氮对稻田土壤全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳、可溶性有机碳、微生物碳氮含量及水稻生长特征的影响。设秸秆还田与氮肥两因素,3个碳(秸秆还田)水平:C0:无秸秆还田; C1:秸秆还田4 500 kg/hm~2; C2:秸秆还田9 000 kg/hm~2; 2个氮水平:N1:255 kg/hm~2(优化施氮); N2:400 kg/hm~2(农民传统施氮)。结果表明,与C0、C1处理相比,C2处理时土壤有机碳含量分别增加了100. 46%,28. 06%;分蘖期时C2N2处理土壤全氮含量最高,而成熟期C1N1处理土壤全氮含量最高;秸秆还田与优化氮肥显著增加了DOC(可溶性有机碳)含量,分蘖期与成熟期土壤铵态氮、硝态氮含量均以C1N1最高,分蘖期与成熟期时,与未秸秆还田相比,土壤微生物量碳、氮含量显著增加,且C1N1、C1N2处理含量最高;秸秆还田量4 500 kg/hm~2与氮肥施用量255 kg/hm~2处理可有效增加水稻二次枝梗数、千粒质量、结实率及水稻产量,且高于其余处理。与农民传统施肥管理(C0N2)相比,秸秆还田与优化施氮(C1N1)处理水稻产量提高19. 02%,且显著提高滨海盐碱地稻田土壤碳氮含量。     

生物质炭配施有机肥对旱地红壤酶活性及其微生物群落组成的影响

研究生物质炭配施有机肥对旱地的土壤养分的影响,可为旱地农作物的土壤改良提供理论依据。针对中亚热带第四纪红黏土发育的旱地红壤,本研究通过室内培养试验,向土壤中施用生物质炭配施有机肥,探索土壤微生物生物量碳和氮(MBC、MBN)、酶活性（脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶）和微生物群落组成的变化。试验共设置5种处理,分别为对照(CK,0 g/kg)、水稻生物质炭配施有机肥(RM,50 g/kg)、玉米生物质炭配施有机肥(CM,50 g/kg)、小麦生物质炭配施有机肥(WM,50 g/kg)和单施有机肥(M,40 g/kg)。为尽量消除误差,试验数据采用归一化处理,即实测值减CK值后除以各处理所添加的C、N量。结果表明：生物质炭配施有机肥(RM、CM、WM)处理均显著降低了旱地红壤MBC、MBN含量、脲酶活性和总PLFAs量,以WM处理的降幅最大,降幅分别是单施有机肥（M处理）的33.89%、69.03%、47.62%和23.30%;RM处理显著提高了蔗糖酶和过氧化氢酶活性,升幅分别是M处理的91.49%和28.94%。相比单施有机肥,生物质炭配施有机肥降低了土壤总PLFAs含量（平均为-16.89%）、真菌PLFA (-38.17%)、土壤真菌PLFA/细菌PLFA比值(F/B)(-40.63%)和土壤革兰氏阴性菌PLFA/革兰氏阳性菌PLFA比值(G^-/G⁺)(-4.3%),而提高了土壤细菌PLFA (+5.18%)、Shannon-Wiener多样性指数(+0.38%)和土壤细菌压力指数(BSI,+11%)。主成分分析表明RM处理与其他处理之间差异较大。综之,不同物料生物质炭配施有机肥引起土壤微生物量、酶活性和微生物群落组成的变化差异较大,其中影响最大的是水稻生物质炭配施有机肥处理,可为温室气体减排提供参考。     

生物质炭对牡丹江植烟土壤改良及烤烟品质的影响研究

为探讨生物质炭在改良植烟土壤和提高烤烟品质研究中的可行性,以牡丹江市宁安县黑土为供试土壤,研究了生物质炭对植烟土壤C/N、土壤微生物、烟株生长发育和烤后烟常规化学成分与中性致香成分的影响。结果表明:施加1800 kg/hm2生物质炭后,可以提高植烟土壤C/N 31.79%,其土壤中放线菌数量是对照的3.8倍。施加生物质碳烤烟生长优势比较明显,株高、有效叶片数均显著高于对照,烤后烟中总糖和烟碱与对照差异不显著。土壤中施加1200 kg/hm2生物质炭使烤后烟中钾含量提高11%,施加2400 kg/hm2生物质炭使烤后烟中总糖含量提高5.40%。施加1800 kg/hm2生物质炭烤后烟茄酮的含量为对照的1.97倍。综合研究表明:植烟土壤中施加1200~1800 kg/hm2生物质炭后,可达到改善土壤微环境,促进烟株大田的生长发育和提高烤后烟产质量的三重功效。     

植烟根际土壤生物活性对生物炭配施有机菌肥的响应

通过大田试验研究植烟土壤在生物炭与不同比例复方有机菌肥配施的条件下,烤烟根际土壤生物活性的动态变化,为植烟土壤的合理施用生物炭及有机菌肥提供理论依据。在施用等量烟草专用复合肥的基础上,设置CK(不施有机肥,烟农习惯施肥即仅施复合肥525 kg/hm2)、T1(增施生物炭1500 kg/hm2)、T2(增施复方有机菌肥1500 kg/hm2)、T3(增施60%复方有机菌肥+40%生物炭)、T4(增施50%复方有机菌肥 +40%生物炭)、T5(增施40%复方有机菌肥+60%生物炭)6个处理。结果表明,T2处理提高了整个生育期的土壤蔗糖酶活性,T2和T3处理显著提高了30 d的土壤脲酶活性,其酶活性分别为0.74 mg/(g.d)和0.75 mg/(g.d)。T2处理显著提高了30 d的土壤微生物量碳(达到810.09 mg/kg)和微生物碳熵,T3处理提高了整个生育期的微生物量氮和微生物氮熵;同时施用菌肥可明显提高土壤细菌、真菌和放线菌的数量,尤其T2处理的细菌和放线菌数量在整个生育期均最高。在豫中烟区,施用复方有机菌肥及60%复方有机菌肥配施40%生物炭对改善根际土壤微生物环境和土壤肥力效果最好。     

玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量及土壤呼吸量的影响

采用室内培养法,设置3个玉米秸秆还田量与3个氮肥水平,共9个处理,研究玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量以及土壤呼吸量的影响。结果表明:玉米秸秆配氮还田可以增加土壤呼吸量与土壤微生物量碳含量,显著提高土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶(CAT)的活性;相同氮肥水平条件下,土壤微生物量碳含量与3种酶活性随着秸秆还田量的增加而升高。玉米秸秆配氮还田对土壤多酚氧化酶(PPO)活性表现出一定的抑制。微生物量碳含量,土壤脲酶、蔗糖酶、CAT活性与土壤呼吸量均呈显著正相关,土壤PPO活性与土壤呼吸量呈负相关。     

生物炭与氮肥配施对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响

为了探明不同生物炭用量与氮肥配施对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响,以云烟87为试材,通过田间小区试验研究了9种不同的生物炭与氮肥配施比例对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响。结果表明:生物炭与氮肥配施能够调控烤烟的生长,促进烟株的生长发育,加快出叶速度,但施炭量与对烤烟生长的促进作用不呈正相关,当施炭量超过3 750 kg/hm~2、施氮量超过112.5 kg/hm~2时对烤烟生长的促进作用逐渐下降。生物炭与氮肥配施能够在一定程度上促进根系的发育,提高烤烟干物质积累量。生物炭与氮肥配施能够调节烤后烟叶的总糖与还原糖含量至最适范围内,降低烟叶淀粉含量,提高烟叶钾含量,有利于提高烟叶燃烧性。同时合理配施生物炭与氮肥也能改善烟叶的糖碱比、糖氮比、钾氯比使之趋近于适宜值,但当配施比例较低时即施炭量为3 000 kg/hm~2、施氮量为75.0kg/hm~2的配施比例不利于改善烤烟糖氮比以及钾氯比。综合来看,以施炭量3 750 kg/hm~2,施氮量112.5 kg/hm~2的配施比例适宜,烟株的生长发育较快,烤后烟叶的主要化学成分含量适宜。     

长期秸秆还田与氮肥调控对稻田土壤质量及产量的影响

为了揭示土壤对长期秸秆还田及氮肥调控的响应,采用大田小区试验,考察了秸秆不还田+N 300kg/hm~2(TB)、秸秆全量还田+不施肥(T0)、秸秆全量还田+N 255 kg/hm~2(T17)、秸秆全量还田+N 300kg/hm~2(T20)、秸秆还田+N 345 kg/hm~2(T23)对稻田土壤理化特性、重金属含量、活性有机质、微生物炭、碳库管理指数及水稻产量的影响,探索长期秸秆还田(5年)条件下土壤质量对氮肥配施的响应,为提高氮肥利用率、减轻环境污染、提高资源利用效率,提供理论依据和技术支撑。结果表明:长期秸秆还田条件下,随着氮肥施用量的增加,T17、T20、T23 3个处理的全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、总有机质、活性有机质、微生物量碳含量上升,但总有机质、全氮、全磷、全钾的差异不明显;土壤容重下降;土壤中汞、砷、铅、镉、铬、铜、锌7种重金属(全量)未出现明显积累现象。施肥量相同的条件下,秸秆还田(T20)显著提高了土壤速效氮、速效磷的含量,较秸秆不还田(TB)速效氮、速效磷、速效钾分别提高21. 1%,8. 9%。综合考量经济、土壤质量、产量等因素,无污染的秸秆还田后,合理的配施氮肥(300 kg/hm~2)不仅可以避免秸秆腐解过程中与作物争夺氮肥,而且可以促进土壤碳、氮的更新,培肥土壤,提高产量,改善土壤质量。     

滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收及土壤硝态氮含量的影响

为探明华北地区山前平原水肥一体化条件下小麦合理的氮肥运筹。于2013-2015年2个小麦生长季,设置4个滴灌施氮量(N0-不施氮、N1-120 kg/hm~2、N2-240 kg/hm~2、N3-360 kg/hm~2)处理,研究滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收积累和土壤硝态氮含量的影响。结果表明:施氮量N1、N2和N3处理的小麦干质量及产量较处理N0显著增加,N1、N2和N3处理间无显著差异;施氮量对小麦茎秆的氮含量影响较大,但对籽粒氮含量的影响差异不显著;处理N3的小麦总吸氮量分别显著高于处理N0、N1和N2,但处理N1和N2之间无显著差异;氮肥收获指数以N2处理最高,氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率、氮肥生产效率和氮肥利用效率均表现出随施氮量增加而降低的趋势;施氮量超过240 kg/hm~2,土壤硝态氮含量增加,且随种植年限的延长更加明显。采用一元二次方程拟合,获得小麦最高产量的施氮量为238.46~250.78 kg/hm~2,经济施氮量为174.28~207.18 kg/hm~2。综合考虑经济效益和生态效益,该条件下小麦滴灌经济施氮量以174~207 kg/hm~2为宜。     

施氮量对抚仙湖流域烟田氮磷流失及氮素利用的影响

为探究抚仙湖流域植烟区烤烟适宜施氮量,减少烟田径流氮磷流失,通过田间试验研究了不同施氮(N)水平(N0：0 kg/hm²、N60：60 kg/hm²、N75：75 kg/hm²、N90：90 kg/hm²、N105：105 kg/hm²)对植烟区农田地表径流氮磷流失、烤烟(Nicotiana tabacum)氮素吸收利用和经济性状的影响。结果表明：（1）随着氮肥施用量增加,地表径流总氮(TN)和总磷(TP)浓度及其流失量逐渐升高;（2）与常规施氮处理(N105)相比,N60、N75、N90处理径流TN和TP平均浓度分别降低18.6%、14.7%、9.15%和12.3%、7.66%、5.25%,TN和TP流失总量分别降低19.2%、18.1%、9.81%和14.4%、10.1%、6.78%;（3）烟株氮累积量随施氮量的增加而增加,氮肥利用率呈先上升后下降趋势,以处理N75的氮肥利用率最高,为27.00%;氮肥偏生产力随着施氮水平的提高而显著下降(P<0.05);（4）烤烟产量随施氮量提高而增加,施氮处理较N0处理增产3.02%~13.90%,上等烟、上中等烟比例、产值和均价,随施氮量增加呈先上升后下降趋势,以施氮量75 kg/hm²的效果最佳。综合考虑烤烟经济性状及环境效益,N75处理既可提高烤烟经济性状,又能有效降低植烟区氮磷流失风险。     

生物质炭对土壤特性及葡萄幼苗植株生长的影响

试验选择河北省张家口市怀来县中法庄园酿酒葡萄苗圃种植园区,研究施用生物质炭以及生物质炭与木醋液配施对土壤肥力和葡萄幼苗植株生长的影响。结果表明：生物质炭与生物质炭和木醋液配施,显著增加土壤有机质及有效态养分含量,其中有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别提高了31.4%~68.4%、27.3%~30.2%、145.5%~192.1%和65.3%~82.5%。施用生物质炭及其与木醋液配施还可促进土壤微生物活性,其中微生物生物量碳显著提高60.5%~89.3%,并且显著降低土壤容重,但施生物质炭对土壤肥力特性的影响与配施木醋液相比有机质含量显著增加,其余有效养分含量无明显差异。同时,施用生物质炭及其配施木醋液显著提高葡萄幼苗植株鲜重、株高、茎直径及叶片叶绿素含量。虽未增加植株总根数及中级根(1.38~2.00 mm)根数,但显著增加粗根(>2.00 mm)根数、细根(<1.38 mm)根数和根容积,且生物质炭和木醋液配施葡萄细根根数比施生物质炭植株提高22.1%。因此,施用生物质炭可明显提高土壤中植物有效态养分的含量,降低容重,改善土壤结构,促进葡萄幼苗植株的营养生长,而且配施木醋液对葡萄的细根发育有明显的刺激作用。生物质炭在葡萄生产中具有一定的生产应用潜力。     

高寒草甸土壤碳和氮及微生物生物量碳和氮对温度与降水量变化的响应

为了分析气候变化对高寒草甸土壤碳氮循环的短期影响趋势,以野外控制试验方法分析高寒草甸土壤碳和氮及微生物生物量碳和氮对温度与降水量变化的响应趋势。结果显示：降水量变化对高寒草甸土壤有机碳含量影响不大,降水量不变,增温将使高寒草甸表层土壤有机碳含量减少,增温而降水量减少将使土壤底层全氮含量增加,增温而降水量不变将使土壤全氮含量减少。另外,增温对高寒草甸土壤微生物生物量碳和氮含量影响不大,增温而降水量减少将使底层土壤微生物生物量碳比例增加,降水减少或增加将使表层土壤微生物生物量所占氮比例增加。结果说明,高寒草甸土壤碳、氮及微生物生物量碳、氮对温度和降水量变化响应与温度和降水量变化交互作用及土层有关,短期内水热要素变化对土壤碳和氮含量及微生物生物量影响不大。     

冬种黑麦草对6种稻田土壤微生物量碳、氮的影响

利用氯仿熏蒸浸提法研究了南方双季稻区6种母质发育的土壤种植黑麦草(Lolium multiflroum Lam.)作为冬季覆盖作物对土壤微生物量碳、氮周年动态的影响。结果表明：土壤类型对微生物量碳、氮影响显著（P＜0.05)。其中板页岩土壤微生物量碳含量最高,为450.8mg kg-1;河沙泥微生物量最低,为60.8 mg kg-1,由大到小排列为：板页岩＞紫土＞花岗岩＞红壤＞石灰岩＞河沙泥。不同取样时期内土壤微生物性状有显著差异（P＜0.05),种植黑麦草各处理比对照（冬闲）显著提高了土壤有机质含量和微生物量碳、氮。所有处理表现出相似的微生物量周年变化趋势：水稻成熟期高于分蘖期（P＜0.05),晚稻生长季节大于早稻季节。土壤微生物量受土壤类型、土壤营养元素含量和种植制度的综合影响,微生物活动与作物生长有关。冬季种植黑麦草可显著提高土壤有机质含量和微生物量（P＜0.05),在有机质分解快、有效养分含量低的土壤中效果更显著。     

亚热带3种森林类型土壤微生物碳、氮生物量特征比较

为了比较不同森林类型土壤微生物数量和生物量的差异特征,揭示不同森林类型对微生物数量和生物量碳、氮的影响,采用稀释平板法和氯仿熏蒸浸提法,研究了湖南省长沙市天际岭国家森林植物园樟树人工林、马尾松人工林、樟树-马尾松混交林土壤微生物数量、碳氮生物量特征。结果表明：（1）樟树林、混交林和马尾松林中的土壤微生物总数量为樟树林>混交林>马尾松林,均呈显著差异(P<0.05);（2）林型对土壤微生物数量和比例有显著的影响。各类土壤微生物比例特征为：细菌为樟树林>马尾松林>混交林,真菌为混交林>马尾松>樟树林,放线菌为混交林>马尾松>樟树林;（3）3种林型土壤微生物生物量碳的特征为马尾松林>混交林>樟树林,其平均含量分别为543.01、421.48、370.95 mg/kg;微生物生物量氮特征则为：樟树林>马尾松林>混交林,平均含量分别为37.28 mg/kg、23.20 mg/kg、15.12 mg/kg。土壤微生物生物量碳、氮与土壤有机碳、全氮呈显著线性相关,与土壤水分相关关系不显著,土壤有机质是影响土壤微生物生物量的重要因素。     

Soil Microbial Biomass and Enzyme Activities as Influenced by Organic Manure Incorporation into Soils of a Rice-Rice System

A fertilizer management study involving incorporation of poultry manure, farm yard manure, sesbania and gliricidia into soils of a rice-rice system was initiated in May 1993. In order to determine the effects of organic manure incorporation on soil microbial biomass and enzyme activity, soils were collected from the respective plots at the end of the second rice crop in February 1996. and were incubated with and without the respective organic manure at the rate of 15 Mg ha⁻¹ at 25°C, under submergence. The total viable microbial counts, bacteria, actinomycetes, N flush, biomass C and activities of urease, amidase, acid and alkaline phosphatase, dehydrogenase and L-glutaminase were determined after 60 days of incubation.
Soils freshly amended and soils previously amended with organic manures registered significantly greater microbial biomass and enzyme activity than the unamended control. The microbial biomass and enzyme activity, however, varied with the type of organic manure incorporated into the soil. Except for acid phosphatase, which showed slight inhibition, all the other enzymes were activated to different degrees by organic manure incorporation. A significant and positive relationship of enzyme activity with organic C and total N suggested that the addition of organic manure to soils increased C turnover, N availability and microbial activity which in turn led to greater enzyme synthesis and accumulation in the soil matrix.     

北京主要板栗园土壤微生物量及原生动物特征

为了解北京不同板栗园土壤生物学特点,并评价其在板栗园土壤养分供给中的作用,笔者在北京板栗主产区不同板栗园采取24个表层土壤,分析微生物量碳、微生物量磷、原生动物等性质。结果表明：板栗园土壤微生物量碳33.21~128.55 mg/kg,平均90.63 mg/kg;微生物量磷3.41~14.92 mg/kg,平均8.63 mg/kg。土壤微生物量周转不能满足板栗氮素营养的需要,但能够基本满足板栗磷素营养的需求。板栗园土壤主要是鞭毛虫,肉足虫和纤毛虫很少。     

不同轮作方式对土壤微生物量及酶活性的影响

[目的]为了探究不同轮作模式对阴山北麓土壤微生物量和土壤酶活性的影响,筛选适合阴山北麓的轮作模式,[方法]本试验设计了6种轮作模式、3种连作处理及休闲,共10个处理,研究对土壤生物学性状的影响。[结果]结果表明：2015年,轮作处理的土壤微生物量碳含量均显著高于较连作处理,且S2、S6、S4轮作模式较好,而2016年以S2、S3、S4模式较好;微生物量氮的变化2015年以S1、S4模式较好,而2016年以S4模式下的土壤微生物量氮含量显著高于其他处理(p＜0.05)。土壤过氧化氢酶活性的变化表现为2016年均低于2015年,且2015年以S2、S4、S5模式较好,2016年以S3、S4、S5模式表现较好;土壤脲酶和蔗糖酶活性的变化在2015年均以S1、S2、S4模式较好,而2016年以S4、S5模式好,且较2015年高,分别提高了24.53%、23.30%、21.23%、19.29%。2015年土壤微生物量的变化与脲酶活性呈显著相关,2016年土壤微生物量变化与土壤酶活性的相关性不显著。[结论]本试验中得出燕麦苜蓿混作(1年)、苜蓿(1年)、马铃薯(3年)种植模式能提高土壤微生物量及土壤酶活性。     

垄作免耕对土壤团聚体中微生物生物量N和脲酶活性的影响

笔者分选出垄作免耕、常规耕作、冬水田每种耕作方式下的7个粒径的土壤团聚体,测定了3种耕作方式下土壤微生物生物量N及土壤团聚体中脲酶的活性,以试图找到土壤团聚体中脲酶的活性与土壤耕作方式的关系,以及土壤团聚体中脲酶的活性和土壤微生物生物量N的相关性。结果表明：土壤微生物生物量的分布主要受土壤结构体的制约,受耕作方式的影响不显著;不同的耕作方式对土壤团聚体中脲酶活性的影响比较明显;脲酶活性与微生物生物量N无显著相关性,说明紫色水稻土中脲酶的主要来源可能不是微生物。     

AB菌生物有机肥对土壤生物特征和肥力的影响

为了促进开挖土壤的改良以及将微生物肥应用于退化土壤的修复,通过室内试验研究专利产品AB菌生物有机肥对开挖土壤养分、酶活性、微生物量的影响。结果表明：AB菌生物有机肥可显著增加土壤微生物数量,提高土壤养分含量和土壤微生物量C、N的含量,增强土壤酶活性。施用AB菌肥的土壤中磷细菌总数高于未施用的4~6倍,固氮菌约为4~7倍,钾细菌约为5~8倍;全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量分别提高了0.6~0.8倍、0.8~1.4倍、2.5~3.2倍、0.3~0.9倍;脲酶、中性磷酸酶、转化酶的活性分别提高了0.4~0.5倍、1.7~2.1倍、0.4~0.7倍;有机质、微生物量C、N含量分别增加了1.1~2.0倍、0.8~1.7倍、3.1~7.6倍。未施用的土壤随培养时间的延长以上各项指标未出现显著性变化。     

长期秸秆还田秋施肥对褐土微生物碳、氮量和酶活性的影响

通过对山西寿阳长期定位试验田0~20和20~40 cm的褐土土壤测定和分析,探讨了长期秸秆还田秋施肥下褐土微生物生物量碳、氮和酶活性的变化以及相关性。结果表明,褐土微生物碳、氮量和脲酶、碱性磷酸酶活性从0~20 cm土层到20~40 cm土层均呈减少趋势。长期秸秆还田秋施肥和长期秸秆还田春施肥都使微生物碳、氮量增加;长期秸秆还田秋施肥提高了褐土土壤脲酶活性;长期秸秆还田秋施肥和长期秸秆还田春施肥都可以明显提高碱性磷酸酶活性。微生物碳、氮量和脲酶、碱性磷酸酶活性之间有显著的相关性,这种相关性表明它们可作为综合指标来反映褐土土壤微生物生态环境的变化。