不同施肥水平及玉米种植对土壤微生物生物量碳、氮的影响分析

土壤的肥沃程度受土壤施肥量的影响,而土壤肥沃程度可以通过土壤中有机物质的含量和成分来决定,施肥量不同则土壤的肥沃程度不同,而土壤中的微生物生物量碳、氮则是最能代表土壤有机质的物质,同时土壤微生物生物量碳、氮可以在一定程度上帮助玉米提高产量。主要研究不同施肥水平下以及在种植玉米时对土壤中微生物生物量碳、氮产生的影响。     

生物炭投入对稻田土壤微生物量碳氮及水稻品质的影响

为探讨贵州黄壤稻田中生物炭还田效应,通过田间定位试验,设置5个处理：ck(NPK)、B 1(NPK+4.0 t/hm²生物炭)、B 2(NPK+8.0 t/hm²生物炭)、B 3(NPK+12.0 t/hm²生物炭)、B 4(NPK+16.0 t/hm²生物炭),分析添加生物炭对土壤微生物量碳氮及水稻产量和品质的影响。结果表明,施用生物炭显著提高了土壤有机碳含量,对全氮含量影响不显著,降低了土壤微生物熵(qMB);SMBC、SMBN含量及SMBC/SMBN值随生物炭用量增加呈先增后减趋势,SMBC、SMBN含量以B 2处理最高。各处理的qMB、SMBC、SMBN及SMBC/SMBN和SMBN/TN相互间存在显著或极显著正相关关系。添加生物炭显著提高了水稻产量和品质,以B 2处理稻米产量和品质最高,较ck增产15.21%。本试验条件下,8.0 t/hm²生物炭与化肥配施对提高黄壤稻田土壤微生物量碳氮和水稻产量及改善水稻品质效果最好。     

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。     

基于土壤微生物的碳氮互作效应综述

土壤微生物在养分循环中起着至关重要的作用,可为陆地生态系统能量流动提供动力。碳(C)、氮(N)元素是构成生物基本骨架和能量代谢最基本的元素,其循环关系到生物生长和生态系统的稳定性。在陆地生态系统中,土壤微生物C、N元素有着明显的相互作用,环境中C、N浓度的变化会促使其发生变化,进而导致微生物群落结构和生物功能改变。笔者从CO2浓度升高、黑碳添加和N沉降加剧出发,总结了环境条件变化对微生物C、N的影响;分析了现实环境背景下土壤微生物C、N的相互作用,探讨微生物C、N的内在联系,为微生物C、N耦合及生态系统C、N耦合提供参考依据。并提出,今后在气候变化对土壤微生物影响的研究中,应当根据地域和时空的差异建立多个研究模型,深入研究微生物C、N与环境中C、N的关系,注重生态系统C、N耦合的同时,也要注重微生物与其他生物之间,特别是与植物之间的C、N耦合。     

稻田紫云英与黑麦草混播的增肥增粮效应的初步研究

近几年来,晚粳田套播紫云英,由于晚粳稻长势好,成熟迟,稻肥共生期长,大面积绿肥生长较差、产量低,部分田甚至变为空白,引起杂草增多,无效耗费地力。同时,随着节粮型养殖业(如养羊、鹅、鱼等)的发展,优质青饲料的来源不足。针对上述现状,从1986年起,我们进行了稻田紫云英与黑麦草混播种植     

褐煤腐殖酸对旱作燕麦土壤微生物量碳、氮、磷含量及土壤酶活性的影响

以燕麦坝莜一号为试验材料,设置不施褐煤腐殖酸常规处理(CK),仅2011年施用腐殖酸,连续2年、连续3年、连续4年施用腐殖酸,以研究腐殖酸对土壤微生物量及酶活性的影响,从而明确腐殖酸对土壤生物学性状的改善效果。试验结果表明,连续多年施用腐殖酸可增加燕麦苗期土壤微生物生物量碳、氮、磷含量,增强土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性,有利于培肥土壤,促进土壤中有机物质的分解和转化以及土壤碳、氮等养分的循环,达到提高土壤质量的目的。不同施用年限腐殖酸对土壤酶活性及微生物量的影响不同,连续施用腐殖酸4年的作用优于连续施用3年、2年、1年,4种处理均优于CK处理,说明土壤腐殖酸的累积效应对土壤微生态环境的改善起到积极的作用,其中多年施用腐殖酸对改善10~20cm土壤脲酶活性、微生物生物量氮含量作用显著,能为作物根系生长提供充足的氮素。试验发现土壤酶活性与土壤微生物量之间具有很好的相关性,土壤酶活性可以作为评价土壤微生物量高低的指标。     

控释肥用量对旱作夏玉米叶片含氮量时空分布的影响

为了明确控释肥用量对夏玉米氮素营养的影响,以‘郑单958’为试验材料,设0、682、1023、1364 kg/hm2共4种施肥量,研究了叶片含氮量的时空分布。结果表明,施肥量、叶位和取样时期的主效显著,施肥量×叶位互作不显著,而施肥量×取样时期互作显著。出苗后,玉米叶片含氮量大喇叭口期达到最大值,成熟期降到最低;玉米叶片含氮量均表现为中位叶的值最大,而上位叶和下位叶的相对大小出现波动。各部位叶片氮素含量随施肥量发生变化,但时空分布模式并未发生改变。玉米中位叶叶片含氮量和产量呈显著正相关,在施肥量为1023 kg/hm2时均达到最大值。玉米中位叶可以作为监测玉米氮素营养状况的指示性叶位。     

中国粮食作物种植结构演变机理研究回顾

为给种植业空间布局的优化调控方案提供科学的依据,对2003—2013年来中国粮食作物种植结构演变研究进展进行回顾。发现相关研究方法在空间范围和时间跨度上已有突破,研究重点从强调影响种植结构自然因素,到注重社会经济因素,再到注重两种因素的协调转变着。但多数的研究区域局地性强,整体性较弱;注重现状分析,轻视趋势预测。随着中国社会步入发展转型时期以及全球气候变化,影响种植结构发生改变的因素变得综合化和复杂化,要深入了解区域种植结构演变的驱动因素,需加强区域整体性的把握,以及各个影响因素间的交互作用机理研究。     

种植方式对黑麦草生育特性的影响研究

为探讨种植方式对黑麦草生育特性的影响,以钻石T和特高多花黑麦草为材料,采用稻底撒播、浅沟撒播、翻耕条播和翻耕撒播4种种植方式进行田间试验,结果表明:播种方式对黑麦草出苗速度有较大影响,但对生育期影响不大,各播种方式生育期从抽穗期起开始接近,到成熟期基本一致;1月中旬后,黑麦草株高进入快速生长期,生物产量也快速提高,株高与产量增长呈正相关;黑麦草分蘖数存在1个高峰值,其分蘖减少是因田间覆盖度增大,部分分蘖由于光照不足成为分蘖无效甚至死亡,此时产草量的增加主要依靠植株增大和向上生长形成;翻耕条播产草量最高,土壤精细耕作是提高稻田轮作黑麦草产量的重要因素;2个品种产量在3月中旬都有一个峰值,此时黑麦草可为牲畜提供大量草料.种植方式对黑麦草生育特性有较大影响,特别是对根系和产草量影响最大,采用翻耕播种是提高黑麦草产草量的有效措施.     

不同施肥模式下稻田土壤氮组分及微生物多样性研究进展

有机氮是土壤中氮的主要存在形式,土壤氮矿化、氮素有效性与有机氮组分关系密切,明确土壤有机氮组分对氮矿化的贡献,有利于为采用科学合理的田间管理措施提供理论依据。不同的施肥模式是影响稻田土壤氮组分及微生物多样性较为关键的因素之一。因此,本文从不同施肥方式对稻田土壤氮素形态和矿化作用特征、土壤氨氧化菌和硝化及反硝化菌群功能基因数量变化、土壤氮素转化微生物活性和胞外酶、土壤氮素转化微生物群落结构多样性等方面展开了相应的讨论,提出有机无机肥配施有利于提高稻田土壤有机氮组分的微生物利用性、土壤的氮供给,采用有机无机肥配施是提高稻田土壤肥力的有效管理措施。     

冬种黑麦草对6种水稻土重金属含量及晚稻不同器官重金属累积与分配的影响

研究双季稻区6种不同土壤类型冬季种植黑麦草对土壤重金属含量及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响, 可为水稻质量安全生产和产地安全适宜性评价提供重要参考。本文以7年定位试验为基础, 研究了南方双季稻区冬季种植黑麦草对6种不同水稻土耕层土壤重金属Cd、Pd、Hg和As含量的变化及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响。结果表明, 在6种不同土壤类型中, 灰泥田土壤Cd含量极显著高于其他土壤类型; 黄泥田土壤Pd含量极显著高于其他土壤类型; 土壤Hg含量以红黄泥田最高, 达0.029 mg kg^-1, 与其他土壤类型差异达极显著水平; 土壤As的含量以黄泥田最高, 为29.5 mg kg^-1, 极显著高于其他土壤类型。6种不同土壤类型晚稻植株Cd、Pb、As含量均为根>茎叶>糙米。在晚稻植株根系、茎叶和糙米的Cd含量以红黄泥田最高, 均极显著高于其他土壤类型; 植株根系Pb、As含量以黄泥田最高, 分别为33.0 mg kg^-1和119.5 mg kg^-1, 均极显著高于其他土壤类型; 河沙泥水稻植株茎叶的Hg、As含量均极显著高于其他土壤类型。说明黄泥田种植水稻有利于降低稻米中重金属含量, 改善稻米品质。     

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。     

双季稻区稻田不同土壤类型的微生物群落多样性分析

土壤微生物在地球化学循环、土壤有机质周转以及土壤肥力与质量方面发挥重要作用。选取双季稻区6种主要的水稻土类型,应用磷脂脂肪酸(PLFAs)分析方法,研究土壤类型对土壤微生物的结构和多样性的影响。结果表明,6种不同的土壤类型中共检测出了21种不同的磷脂脂肪酸类型,其中紫色土磷脂脂肪酸总量最高,达到107.05 ng g^-1干土,河沙泥磷脂脂肪酸含量最低,为59.75 ng g^-1干土。从革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌及相互间的比值变化看,6种土壤类型间差异较大。主成分分析结果表明,第一主成分和第二主成分可以解释总变异的76.7%,除C16:0外,大部分的非饱和脂肪酸和环式脂肪酸的变异可以在第一主成分中反映出来,第二主成分主要反映含羟基的脂肪酸变异。     

不同类型高产小麦氮素积累及施氮对策探讨

本文通过对３个不同类型的高产小麦品种的植株定期取样分析测定,讨论了高产小麦全生育期中植株茎秆和叶片氮素含量,积累强度及积累进程的差异及变化,进而探讨了超高产小麦的合理施氮对策。     

湖南省几种母质类型水稻土土壤肥力特征

水稻土是亚热带红壤丘陵区最重要的粮食生产基地,有机质和土壤氮、磷、钾含量等常作为水稻土肥力水平的重要评价指标,可有效的表征土壤的基本肥力状况和供肥强度。选取长沙市郊5种母质类型的水稻土,按土壤发生层的分层取样,研究土壤有机质及氮、磷、钾等养分肥力指标在土壤剖面中的分布特点,探讨亚热带不同母质类型水稻土的供肥特性。结果表明,不同母质类型水稻土剖面各层次有机质含量之间存在显著性差异(P<0.05),耕作层(A)、渗育层(P)显著高于母质层(C)。土壤全氮、碱解氮、速效磷、有效钾含量随土壤深度的增加而减少。不同稻田土壤层次间供肥强度各不相同,碱解氮供应强度介于5.55~7.26之间,有效磷介于1.04~6.31之间,速效钾介于0.45~2.41之间,麻沙泥田的W2层、黄泥田Ⅱ的C层、红黄泥的We层供氮强度明显高于其他层次,河沙泥田、黄泥田Ⅰ则是随深度增加强度减弱。供钾强度和供磷强度在稻田土壤剖面中变化趋势相似,A层相对较强,P层和W层较弱。不同母质稻田土壤整体供肥强度差异明显,黄泥田Ⅱ和红黄泥田供肥强度较高,其次分别是黄泥田Ⅰ、河沙泥田、麻沙泥田。土壤有机质与土壤氮磷的表聚系数存在显著相关,综合供肥强度及表聚性系数,黄泥田Ⅱ的土壤肥力相对较高,红黄泥田、黄泥田Ⅰ的土壤肥力水平次之,河沙泥田和麻沙泥田最低,这与利用第二次全国土壤普查地力分级标准得到的结果一致。     

三种质地土壤冬小麦生长后期的生理特性

利用池栽对豫东平原粘壤、中壤和砂壤三种质地土壤上冬小麦生长后期的生理特性进行了研究。结果表明，三种质地土壤冬小麦生长后期的光合速率、叶绿素含量、蒸腾速率、根系活力、叶面积指数等生理特性存在明显差异，这些差异影响着冬小麦的籽粒灌浆。     

Nitrogen Uptake by Italian Ryegrass after Destruction of Non-fertilized Set-aside Covers at Different Times in Autumn and Winter

The introduction of the European set-aside into the rotation can modify the nitrogen availability for subsequent crops. With a view to evaluating this effect, three non-fertilized covers were sown in May 1995. These covers were ploughed in at three different times: October 1995, December 1995 and March 1996. The ploughed-in nitrogen quantities did not vary greatly with destruction time. The greatest quantities were incorporated into red clover plots and the smallest quantities into perennial ryegrass plots. The C/N of perennial ryegrass was on average 24 and that of red clover 14.
The soil cover by clover just before ploughing is significantly related to the ploughed-in nitrogen quantities.
An Italian ryegrass was sown as the subsequent crop to the set-aside. Overall, during the whole year 1996 and 1996–1997, there was no difference between the yields for different destruction times except for the first cut of 1996.
The highest production was obtained after red clover and the lowest after perennial ryegrass. The relationship between the nitrogen amount or C/N of the ploughed-in material and the nitrogen export for the annual harvest of Italian ryegrass showed highly significant correlations in 1996 as well as for the 2-year harvest. Two multiple regressions were calculated in order to take into consideration the characteristics of the ploughed-in material of the set-aside.
The measured percentage of soil cover by clover before ploughing and the annual nitrogen export of Italian ryegrass were also significantly related in 1996 and for both years.     

不同质地土壤不同林龄巴旦木叶片及土壤养分动态变化研究

为探明新疆莎车县巴旦木主栽区不同土壤质地下巴旦木土壤养分和叶片营养水平分布特征,笔者分别以沙土和壤土质地巴旦木幼树林和盛果期林为研究对象,测定叶片及0~20、20~50cm深度土壤的有机质和养分含量,分析莎车县巴旦木不同土壤质地、不同发育阶段、不同生长时期土壤肥力状况及对矿质营养元素利用需求模型。结果显示：沙质土壤巴旦木园土壤碱解氮、有效磷、有机质水平较低,土壤速效钾、有效硫与钙含量丰富,镁浓度适中;壤土巴旦木园土壤有机质含量缺乏,速效磷、速效钾、有效硫与钙、镁含量丰富,微量元素中有效锌缺乏;壤质土全氮、有效磷、镁、铜、铁含量均高于沙质土,沙质土微量元素铜、锌、铁、锰含量均缺乏;而巴旦木不同发育期对土壤养分含量影响几乎一致;巴旦木不同树龄叶片在展叶期-果实膨大期-采收期的营养元素含量变化趋势大致相同,巴旦木对大量元素的吸收主要发生在果实膨大期和采收期;展叶期主要以吸收全氮、速效钾为主,膨大期主要吸收速效氮和有机质为主;对微量元素的吸收主要集中在果实采收期,并且主要以吸收铁、锰元素为主,锌次之;膨大期以硼为主,其它微量元素吸收较少。根据平衡施肥的原则得出：巴旦木果实膨大期和硬核期以增施氮磷肥为主,在硬核期以增施钾肥为主,期间适当补充树体所需的微量元素,在采收后或次年年初施足有机肥和氮肥。     

不同麦田土壤类型中重金属含量及其变化研究

为监测小麦无公害生产基地的土壤质量保证优质小麦的安全生产,研究不同土壤类型和质地对土壤重金属含量的影响。在大田条件下,研究了不同土壤类型和质地小麦播种前、拔节期和收获期土壤pH值、土壤中重金属砷、铅、汞、铬、镉等重金属的动态变化。结果表明：各项重金属含量的实测值均未超标;土壤重金属含量以拔节期最高;拔节期和收获后与播种前相比,对5种重金属除汞之外的含量影响差异性显著;不同土壤质地对重金属含量的影响差异性不显著。鹤壁市小麦示范区可作为优质小麦安全生产基地,要加强对小麦拔节期土壤重金属含量的监控。     

不同分子量壳寡糖对黑麦草种子萌发和幼苗抗病酶活性影响的研究

采用平均分子量分别为3000、5000、10000的0.3%(w/v)壳寡糖溶液处理黑麦草种子并对处理过的种子进行发芽试验和幼苗抗病酶活性的测定。结果表明:三种不同分子量壳寡糖溶液处理黑麦草种子,均可以提高黑麦草种子的发芽率、发芽指数和活力指数,并且提高了幼苗的叶绿素、可溶性蛋白的含量。增强了幼苗的过氧化物酶(POD)活性,诱导了病程相关蛋白(即,几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶及苯丙氨酸解氨酶)的表达。其中,以平均分子量为10000的壳寡糖对种子活力及幼苗的生长和抗病酶活性的影响最好,其发芽指数和活力指数分别比对照提高了32.64%、60.47%;苗高、可溶性蛋白含量、苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性分别比对照提高了20.98%、33.80%、43.17%、15.73%、26.41%。