紫云英还田对水稻产量、土壤团聚性及其有机碳和全氮分布的影响

采用田间试验方法,探讨紫云英-有机肥配施对土壤团聚结构、有机碳和全氮分布及水稻产量的影响。试验设置了有机肥1 500 kg/hm2+0 kg/hm2紫云英翻压量(CK)、有机肥1 500 kg/hm2+紫云英翻压量30 000 kg/hm2(B1)、有机肥1 500 kg/hm2+紫云英翻压量45 000 kg/hm2(B2)和有机肥1 500 kg/hm2+紫云英翻压量60 000 kg/hm2(B3)共4个处理。结果表明,翻压紫云英未显著提高大团聚体的含量,却明显提高了团聚体稳定性,改善了土壤结构,且团聚体稳定性与土壤有机碳含量呈正相关;随着紫云英翻压量增加,水稻生育期逐渐延长(CK相似文献   

长期定位秸秆还田对土壤团聚体及有机碳组分的影响

为合理利用秸秆并进行碳固定,在青岛农业大学长期定位秸秆还田试验站开展田间试验,设置5个处理,包括相同施氮条件下小麦、玉米两季秸秆还田(WCN)和一季小麦秸秆还田(WN),小麦玉米两季秸秆还田(WC),对照(CK)及单施有机肥处理(M),测定玉米-小麦轮作收获后土壤中的总有机碳、土壤的活性碳组分(轻组有机碳、颗粒有机碳、水溶性有机碳、易氧化有机碳)、土壤团聚体、土壤团聚体有机碳含量。结果表明,土壤总有机碳及各活性碳组分含量均表现为M>WCN>WN>WC>CK,其中M处理和WCN处理总有机碳含量在小麦季和玉米季较对照分别提高了99.78%,117.94%和84.73%,98.03%,差异显著;土壤水稳性团聚体0.25～2.00 mm粒级占比、团聚体几何平均直径、平均质量直径及各粒级团聚体有机碳含量亦表现为M>WCN>WN>WC>CK,与对照相比,M处理和WCN处理在0.25～2.00 mm粒级占比提高了10.2,9.6百分点,几何平均直径和平均质量直径分别提高了53.1%,45.8%和10.9%,5.4%,各粒级有机碳含量分别提高129.9%...     

连作年限对棉田土壤团聚体有机碳分布的影响

研究棉田土壤团聚体有机碳分布对不同连作年限的响应,为棉田土壤固碳提供理论依据。以连作5、12、17年(L₅、L₁₂、L₁₇)棉田土壤为研究对象,分析不同连续种植年限条件下,土壤团聚体分布及团聚体有机碳含量。结果表明,与种植1年对照CK处理相比,连作17年处理,0~20、20~40 cm土层>2 mm粒径团聚体百分含量较对照分别显著降低16.7%、13.2%(P<0.05);各土层,连作5年处理土壤有机碳含量最高,分别为11.8、10.6 g/kg,较对照显著提升16.2%、15.1%;土壤团聚体有机碳贡献率以>2 mm粒径最大,占50%以上,<0.053 mm粒径的碳贡献率最小。连作不利于土壤质量的保持,但短期连作对土壤有机碳的积累起正向作用。在本试验条件下,连作5年土壤有机碳含量最大,连作5年后有机碳含量逐渐降低。     

耕作方式对土壤团聚体微生物及有机碳矿化的影响研究进展及展望

农业碳排放约占全球年均总排放量的25%,为实现中国2060年碳中和的目标,农业对CO₂的吸收与排放需达到自然平衡。土壤有机碳(SOC)矿化是具有碳降解功能的微生物分解SOC为作物生长提供养分,向外界释放CO₂等温室气体的生物化学过程。农田SOC矿化与作物养分供给、CO₂形成和排放紧密相关,但SOC矿化受多种因素影响。土壤耕作是驱动农田土壤碳固定的关键因素,耕作方式对SOC的影响是农业生态系统碳循环研究的重要内容。土壤不同粒径团聚体被视为微生物碳矿化产生CO₂的生化反应器,SOC的矿化分解离不开其对微生物以及对应酶的利用。可见,耕作方式通过直接作用改变土壤团聚体结构,进而改变土壤中的微生物类群,最终对SOC矿化产生影响。就此归纳总结了关于耕作方式、土壤团聚体及关联土壤微生物对农田SOC矿化的影响,以期从改良土壤团聚体结构入手,减少农田SOC矿化,为中国实现“双碳”(碳达峰、碳中和)目标提供理论支撑。     

土壤团聚体有机碳研究进展

土壤有机碳是衡量土壤肥力的重要指标,对于促进土壤养分循环、增加养分有效性有重要作用.土壤团聚体是土壤的重要组成部分,是组成土壤结构的最小单元,受到自然因素和人为因素的影响,其形成转化过程与土壤固碳过程息息相关,因而研究团聚体和有机碳的关系及团聚体有机碳影响因素对于土壤结构的改善和土壤质量的提升具有重要意义.本文通过对文...     

秸秆还田对水稻-油菜轮作体系土壤活性有机碳组分及酶活性的影响

为研究成都平原油菜-水稻轮作体系下不同秸秆用量对土壤活性有机碳组分及碳循环酶活性的影响,于2017—2020年开展连续3 a的田间定位试验,分析秸秆不还田对照(CK)、常规化肥(NPK)、常规化肥+1/2量秸秆(SR1)、常规化肥+全量秸秆(SR2)、常规化肥+2倍秸秆(SR3)5个处理下土壤理化性质、活性有机碳组分含量、碳循环酶活性及其相互间的相关性。结果表明：相比试验前,秸秆还田能有效改善土壤理化性状,提高土壤速效氮、磷、钾等养分含量;与CK处理相比,秸秆还田处理的土壤有机碳、易氧化有机碳、溶解性有机碳以及微生物量碳含量分别显著提升了5.05%～8.55%,18.40%～36.80%,35.76%～66.93%,27.20%～52.10%,且均表现为秸秆用量越大活性有机碳组分含量越高。另一方面,与CK和NPK处理相比,3个秸秆还田处理土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性均显著提升;其中SR2处理下的土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶活性值最高,比SR1处理分别显著高出16.25%,8.49%,14.69%,SR3处理下的过氧化氢酶活性最高,比SR1处理显著...     

化肥减施下紫云英不同翻压量对水稳性团聚体及双季稻产量的影响

为了探究不同紫云英翻压量对土壤水稳性团聚体及其有机碳、全氮含量与分布、水稻产量的影响。在减量氮、钾肥20%条件下,设置CK(不施化肥、紫云英)、F100(常规施肥)和翻压紫云英15 000(GM₁),22 500(GM₂),30 000(GM₃),37 500 kg/hm²(GM₄) 6个处理。结果表明:与CK和F100处理相比,减量施用氮、钾化肥20%并翻压不同量紫云英均能增加土壤水稳性大团聚体中1.000～2.000 mm,0.500～1.000 mm粒级的占比。减量施用氮、钾化肥20%条件下翻压不同量紫云英对团聚体平均重量直径(MWD)和平均几何直径(GMD)无显著影响。减量施用氮、钾化肥20%,翻压不同量紫云英均显著(P<0.05)提高了水稳性团聚体1.000～2.000 mm,0.500～1.000 mm粒级中水稳性团聚体有机碳和全氮含量的占比,同时也提高了1.000～2.000 mm粒级养分贡献率。4个减量施肥翻压紫云英处理中以减量施用氮、钾化肥20%翻压紫云...     

长期秸秆还田对旱地玉米土壤有机碳及碳库管理指数的影响

以山西省晋中市寿阳县长期玉米种植区褐土为研究对象,探讨秸秆还田方式对土壤有机碳、土壤活性有机碳组分和土壤碳库管理指数的影响,以期为北方旱地褐土培肥、提高土壤质量提供理论依据。基于连续30年（1992—2021年）秸秆还田长期定位试验,按照等碳量秸秆还田,设置4个处理[秸秆覆盖还田(SM)、秸秆粉碎直接还田(SC)、秸秆过腹还田(CM)、秸秆不还田(CK)]进行分析。结果表明：（1）CM处理的土壤总有机碳含量较SM、SC显著提高了29.23%、35.72%。（2）CM处理的土壤活性有机碳含量较CK显著提高了77.72%,且与SM、SC差异显著;SM、SC、CM处理的土壤微生物量碳含量较CK分别显著提高了26.39%、43.51%、70.83%;SM、SC、CM处理的土壤可溶性有机碳含量较CK分别显著提高了4.32%、31.47%、60.00%。（3）SM、SC、CM、CK间的土壤活性有机碳效率无显著差异,SC处理的土壤微生物量碳有效率和可溶性有机碳有效率较CK分别显著提高了28.04%、17.10%,SM处理的土壤可溶性有机碳有效率较CK显著降低了11.48%,CM对于土壤碳素效率无明显...     

土地利用方式对土壤团聚体及微团聚体的影响

在宁夏固原上黄试验区，对灌木林地、农地、天然草地、果园和人工草地5种土壤的团粒结构和微团聚体结构进行了分析，探讨了土地利用方式对土壤结构性质的影响。结果表明：土壤团聚体总量：天然草地>灌木林地>果园>农地>人工草地；对于不同的用地类型，灌木林地及天然草地有利于形成大粒径的团聚体颗粒，而农地、果园和人工草地形成的团聚体颗粒粒径较小。土壤微团聚体：灌木林地和草地土壤1~0.01mm微团聚体含量较高，果园偏低；灌木林地和草地对于土壤微结构的形成有促进作用；果园表层土壤的微结构水稳性最差，灌木林地和人工草地最好。     

多熟复种模式提高南方稻田土壤团聚体稳定性以及有机碳含量

为探究长期不同多熟复种模式对稻田土壤结构及有机碳分布的影响。以空闲-早稻-晚稻(WF-R-R)模式为对照,设置油菜-早稻-晚稻(RP-R-R)、紫云英-早稻-晚稻(MV-R-R)、马铃薯-早稻-晚稻(PO-R-R)、黑麦草-早稻-晚稻(RG-R-R)4种多熟模式。结果表明,在5～10 cm土层,多熟模式均增加了>2 mm粒级水稳性团聚体含量;其中,RG-R-R模式比对照显著高11.26百分点,平均重量直径(MWD)显著高于对照。在0～5 cm土层中,多熟模式均提高了有机碳含量;在0～20 cm土层中RG-R-R模式SOC含量最高,在各土层中的SOC含量较对照分别增加9.57%(0～5 cm),4.45%(5～10 cm),5.96%(10～20 cm)。随着土层加深以及团聚体粒级下降,多熟模式模式下土壤有机碳含量较对照增加的越明显,在<0.053mm粒级下,RG-R-R模式的土壤有机碳含量显著高于对照。土壤团聚体有机碳的贡献率主要来自>2 mm粒级(59.03%～79.33%),在5～10 cm土层中,其中RP-R-R、MV-R-R、PO-R-R、RG-R-R模式的&...     

种植翻压紫云英配施化肥对稻田土壤理化性状和水稻产量的影响

为探讨稻田在翻压等量紫云英作绿肥的情况下化肥减量施用对土壤可持续生产能力的影响,依托长期种植紫云英定位试验,以不施肥(CK)为对照,研究化肥(100％F)、紫云英配施100％、80％、60％和40％化肥(MV+100％F、MV+80％F、MV+60％F、MV+40％F)对水稻收获期土壤容重、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度...     

紫云英还田对土壤养分和重金属含量的影响

为提高六合稻麦轮作土壤质量,2018—2020年采用绿肥还田方式,设计开展紫云英-水稻轮作田间定位试验。设计紫云英-水稻轮作、小麦-水稻轮作2个耕作模式处理,研究紫云英还田对稻田耕层土壤养分含量、重金属的影响。结果表明,与小麦-水稻轮作相比,紫云英-水稻轮作可有效增加土壤养分,包括土壤全氮、有机质、速效钾、交换性钙、有效硫、有效锰、有效锌、有效钼;同时可改善土壤结构,土壤容重从1.32 g/cm³降低到1.21 g/cm³;还可减缓土壤酸化,土壤从pH 6.36升高到pH 6.51;可降低土壤重金属总铬、总铅、总砷、总汞的污染。综合考虑,紫云英还田可以有效减少冬季麦田肥料用量,并提高土壤质量,是六合水稻种植区较好的施肥模式。     

连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳含量及土壤肥力的影响

为了研究传统耕作方式下连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳分布及土壤肥力的影响,采用中国黑土区进行8年田间定位试验的大田土壤为研究对象,研究了无肥(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPK+S)3种处理对土壤水稳性团聚体中的有机碳含量及土壤养分的影响,并与2004年试验初期土壤进行比较。结果表明,与起始土壤相比,连续8年秸秆还田后,土壤大团聚体的含量显著提高,且NPK+S处理下土壤大团聚体的含量及团聚体的平均重量直径(MWD)显著高于CK处理和NPK处理;连续秸秆还田8年后土壤的有机质(SOM)含量显著提高了6.59%,而CK处理和NPK处理均导致SOM含量下降,分别降低了1.95%和2.56%。与CK处理、NPK处理和起始土壤相比,NPK+S处理提高了土壤各级团聚体内的有机碳含量,而且显著提高了大团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率,降低了微团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率;同时,秸秆还田配施化肥显著提高了土壤的碱解氮、速效磷和速效钾含量,其对土壤速效养分的改善程度要明显强于单施化肥处理。通过试验可以得出,秸秆还田配施化肥不仅能提高黑土团聚体的稳定性及其有机碳含量,还能明显改善土壤的养分状况,对黑土肥力提升具有积极意义。     

不同品种紫云英对镉污染土壤水稻生长累积效应的研究

旨在研究不同品种紫云英绿肥对镉污染地区水稻生长及土壤质量的影响。结果表明,与2个对照组相比,翻压紫云英显著提高了土壤溶液pH,降低Eh(P<0.01),也使土壤有效态镉的含量显著降低,减少了水稻在生长过程中对镉的累积,以‘湘紫3号’紫云英品种效果最为明显,与单施化肥处理相比,土壤有效镉含量降低了21.9%,植株稻草镉含量降低了39.1%,稻谷镉含量降低了43.5%,在4个品种中降幅均为最大值。不同品种紫云英翻压均能促进水稻的生殖生长,能有效提高水稻的产量,各处理间水稻的农艺性状指标和产量指标均无显著性差异。因此,选择降镉效果最佳的‘湘紫3号’紫云英品种,能够更好地降低农作物对镉的吸收,提高产品的安全性。     

保护性耕作对土壤结构体有机碳氧化稳定性的影响

以7年不同耕作的定位试验为研究对象,研究了深松、旋耕、免耕等保护性耕作措施对关中塿土小麦-玉米轮作条件下结构体有机碳氧化稳定性的影响。结果表明,与传统耕作相比,深松、旋耕、免耕及秸秆还田+传统耕作均提高了各粒级结构体的有机碳和易氧化有机碳含量,且深松和旋耕效果达到显著水平,免耕作用不显著;深松、旋耕、免耕对难氧化有机碳含量的影响均不明显。由此可见,各保护性耕作对土壤结构体总有机碳含量的提高主要是通过结构体中易氧化有机碳含量的提高来实现。各保护性耕作降低了结构体有机碳的氧化稳定系数（Kos）,但未达到显著水平。土壤较小粒级（0.5～0.25mm和<0.25mm）结构体中的总有机碳,易氧化、难氧化有机碳含量均比大粒级结构体中（>0.5mm）的高,且其氧化稳定系数（Kos）较低。相关分析表明,除5～2 mm粒级结构体外,各粒级结构体的总有机碳之间、易氧化有机碳之间、总有机碳和易氧化有机碳之间均相关极显著,且以<0.25mm结构体的总有机碳、易氧化有机碳和各粒级结构体的总有机碳、易氧化有机碳之间的相关系数较大。关键词：保护性耕作,结构体,有机碳,氧化稳定性     

长期免耕秸秆还田对寒地土壤有机碳及大豆产量的影响

为了优化寒地免耕覆盖栽培技术,利用长期定位试验,研究免耕条件下0%、30%、60%和100%秸秆覆盖还田量对土壤有机碳及微生物生物量碳含量的影响。结果表明,免耕秸秆还田具有显著的固碳效应,有助于提高土壤总有机碳（4.1%~22.3%）、土壤活性有机碳（52.5%~75.5%）及土壤微生物生物量碳含量（14.6%~44.7%）;随秸秆覆盖还田量增加,表层土壤有机碳、土壤活性有机碳和土壤微生物生物量碳含量呈上升趋势,60%秸秆覆盖还田量处理的亚表层土壤总有机碳含量最高,60%和100%处理的亚表层土壤微生物生物量碳含量较高;30%处理的大豆产量最高,60%处理次之。在本试验寒地免耕9年条件下,60%秸秆覆盖还田量对土壤整体有机碳固持及大豆产量提升作用显著。     

辽河三角洲湿地土壤团聚体、颗粒

本研究选取辽河三角洲3种典型湿地来研究不同湿地类型表层土壤团聚体和颗粒有机质的分布及其碳浓度分布特征,通过湿筛法和密度分组法得到不同粒级团聚体和包裹态颗粒有机质的质量分数,同时进行各物理化学参数和有机碳、氮的测定,结果表明：不同湿地类型间团聚体质量分数均以粉-粘团聚体(＜53 μm)为主,微团聚体(53~250 μm)次之,而有机碳浓度则以大团聚体(＞250 μm)的最大。此外,颗粒有机质的质量分数以矿物结合态有机质(mSOC)的最高(>90%),但其碳浓度最低。一般地,包裹态颗粒有机碳(iPOM)远高于团聚体,并且除翅碱蓬湿地的细大团聚体中的细颗粒有机质(250a)的iPOM的碳浓度为最高外,其他的随粒级的增大而增高,特别是轻组(LF)有机碳含量最高,其值域范围为174.4~182.0 g/kg。作者提出芦苇湿地土壤的大团聚体多,稳定性最好,因此芦苇湿地土壤固碳能力相对最好。     

绿肥紫云英对稻田土壤系统氮素平衡的影响综述

为了系统了解稻田种植豆科填闲作物紫云英后氮素流通的变化情况,笔者综合阐述了紫云英对稻田土壤系统中氮素的输入、输出的影响,整体评价水稻-紫云英种植体系中氮素的平衡,结论主要包括：（1）紫云英能高效固氮并替代部分化肥、提高氮肥利用率;（2）通过提高水稻产量和氮含量,紫云英可以增加水稻收割携走氮量;（3）紫云英能够有效降低土壤氮素的径流损失;（4）紫云英可能具有降低土壤氮素淋溶损失的潜力,但是支撑数据较少;（5）紫云英能够显著减少稻田NH₃挥发,但是对N₂O的影响尚存争议。综上所述,紫云英在保障水稻产量的基础上,能够降低氮素损失所带来的环境风险,有效改善稻田土壤系统氮素平衡情况。