长期连作棉田不同恢复模式对土壤团聚体及酶活性的影响

选择干旱区玛纳斯河流域绿洲长期连作棉田(20年)为研究对象,研究连作棉田(CM),采用轮作玉米(YL)、轮作大豆(DL)、玉米-大豆间作(YDJ)和休闲免耕(XX)4种轮作模式对农田土壤团聚体及酶活性的影响。结果表明,不同轮作模式均以D53-250团聚体含量最高,团聚体含量分布范围为39%~53%;相比连作棉田,短期轮作玉米和轮作大豆模式土壤过氧化氢酶与脲酶酶活性增强。轮作大豆和轮作玉米模式中土壤过氧化氢酶活性在D250团聚体中最高;在不同轮作模式下,蔗糖酶活性表现为D250D53-250D53,随着团聚体粒级的减小,蔗糖酶的活性降低;磷酸酶活性顺序表现为D250D53D53-250。不同轮作模式均能影响土壤酶活性,团聚体酶活性均集中在大团聚体中。大豆轮作和玉米轮作有利于酶活性的增强,可作为长期连作棉田短期轮作倒茬的首选模式。     

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MWCNWNWCCK,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MWCNWNWCCK,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%～330.2%,69.0%～188.4%。综上,有机肥处理及两季秸秆还田配施氮肥能显著提高土壤有机碳及各活性有机碳含量,有利于土壤大团聚体的形成,提高了团聚体稳定性和各粒级团聚体有机碳含量。     

长期施肥对褐土及其微团聚体磷素形态分布和有效性的影响

通过8年定位试验,研究了长期施肥对褐土及其微团聚体中磷素形态分布和有效性的影响.结果表明,褐土磷素组成以无机磷为主,各级微团聚体各形态磷素含量均随粒级减小而增加,磷素有效性＜ 10 μm粒级最高,10～50 μm粒级最低.不施肥处理土壤及其微团聚体各形态磷素含量显著减少；施肥均可提高土壤及其微团聚体磷素含量,全磷和无机...     

长期施肥下不同有机质含量农田黑土水稳性团聚体中氮、磷的分布特征

研究长期施肥对不同有机质含量农田黑土水稳性团聚体分级特征、不同粒级团聚体中全氮、全磷含量分布及相关性的影响,为阐明施肥对黑土肥力演变的影响机制提供理论依据。利用中国科学院海伦生态实验站空间移位长期定位试验,研究2种施肥方式下5种不同有机质含量的农田黑土不同粒级水稳性团聚体、水稳性团聚体中全氮、全磷分布特征。结果表明：长期施用化肥对2~1 mm粒级大团聚体含量影响最大,施肥处理在该粒级团聚体分别增加了1.95%~4.59%之间,且各粒级水稳性团聚体随土壤有机质含量的增加而呈递增的趋势。不同农田黑土全氮、全磷在2~1 mm粒级大团聚体中含量最高,在>5 mm和<0.25 mm含量最低。2~0.5 mm土壤团聚体含量与土壤全氮、全磷存在显著的正相关关系,>5 mm和<0.25 mm与土壤全氮、全磷存在显著负相关关系。土壤全氮、全磷主要存在水稳性大团聚体中,施用化肥可提高水稳性大团聚体中全氮、全磷的含量,是改善农田黑土土壤结构,提高土壤肥力的有效措施。     

紫云英和秸秆还田对土壤团聚体及有机碳分布的影响

为了研究紫云英和秸秆还田下土壤团聚体及有机碳的分布特征。选取湖北省荆州市水稻—紫云英轮作定位试验,通过湿筛和密度分级的方法研究团聚体和有机碳。结果表明：各粒级团聚体含量以>5 mm为主(57.08%~80.01%),紫云英和秸秆还田增加>5 mm团聚体的含量与团聚体的稳定性。紫云英还田配施化肥(NPK+G)和紫云英和秸秆还田配施化肥(NPK+G+S)处理显著增加5~2、2~0.25 mm团聚体中有机碳的含量。团聚体内以矿物结合态有机碳为主,不同处理均提高团聚体内矿物结合态有机碳及微团聚体内细颗粒有机碳的含量,降低粗颗粒有机碳的含量。相比于对照(CK),紫云英和秸秆还田提高了团聚体的稳定性,并促进了团聚体内细颗粒有机碳的积累。     

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。     

不同施肥模式对砂姜黑土团聚体特征及有机碳的影响

采集32年砂姜黑土长期定位试验不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥与化肥配施(MNPK)和高量氮肥下有机肥与化肥配施(HMNPK)处理耕层土壤,研究砂姜黑土区麦玉轮作系统中总有机碳、团聚体组成及不同粒径团聚体中有机碳含量对长期不同施肥模式的响应。结果表明,长期不同施肥方式显著影响土壤不同粒径团聚体分布及其有机碳含量。有机肥施用对表层土(0—10 cm)1—0. 5 mm、0.5—0.25 mm干筛团聚体和< 0.25 mm微团聚体含量的提高有促进作用。耕层土壤水稳性团聚体主要分布在1—0.5 mm、0.5—0.25 mm和<0.25 mm粒径中,施肥处理对各粒级水稳性团聚体含量没有显著影响。长期施肥显著提高了表层土1—0.5 mm和0.5—0.25 mm干筛中团聚体有机碳含量,HMNPK的增幅最高。施用有机肥对提高土壤水稳性团聚体有机碳含量有积极作用,尤其对1—0.5 mm、0.5—0.25 mm和<0.25 mm粒径水稳性团聚体有机碳含量的提高有显著影响,且均为M处理提高幅度最大。砂姜黑土区麦玉轮作条件下,长期有机肥施用可提高砂姜黑土土壤总有机碳含量、中团聚体数量以及有机碳含量,有利于改善土壤物理性状、提升地力。     

不同施肥制度下褐土微团聚体碳氮分布变化及其对肥力的影响

经8年田间定位试验,研究了不同施肥制度下褐土及其微团聚体碳、氮分布规律,从各级微团聚体组成变化及碳、氮储量角度探讨了不同施肥制度下土壤肥力的变化实质.结果表明,不同施肥制度下土壤微团聚体组成变化各异,不施肥和单施常景NPK化肥主要是由于lO～50μm粒级碳、氮储最降低而造成土壤肥力下降;增量NPK化肥可保持肥力不降低,但投入较高;有机肥(物)料配施常量NPK化肥则主要通过增加大粒级特别是10～50μm粒级碳、氮储量而使土壤肥力水平得到提高.采用有机肥(物)料配施常量NPK化肥是改善褐土肥力的有效措施.     

不同利用方式下棕壤及其各级微团聚体中微生物量碳、氮的变化

采用熏蒸-提取法研究了耕地、园地、林地三种利用方式下棕壤及其各级微团聚体中微生物量碳、氮的变化。研究结果表明：（1）不同利用方式下棕壤微生物量碳、氮的变化趋势均为<10μm微团聚体>原土>10~50μm微团聚体>50~250μm微团聚体,且经方差分析可知,除原土与10~50μm微团聚体中微生物量氮含量差异不显著外,均达到显著或极显著水平。不同利用方式之间微生物量碳、氮含量为林地>园地>耕地,土地利用方式对微生物量碳、氮含量有极显著的影响。（2）微生物量碳/有机碳、微生物量氮/全氮的比值表现为原土及<10μm、10~50μm微团聚体中均为林地最低,不同利用方式下土壤有机质输入的质的差别造成了这一结果。     

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&...     

3种土壤有机碳含量的研究

为了研究土壤呼吸作用产生的CO2量,分别在校花房地、南区野生大豆地和瓦房店人造湿地采集9种不同利用方式的土壤进行了有机碳含量的测定和分析。结果表明：校花房冬小麦地平均有机质含量最高,达到了11.34g/kg,南区野生大豆地有机质含量为8.97g/kg,瓦房店人造湿地有机质含量最低为8.33g/kg。经过方差分析,校花房冬小麦地有机质含量极显著高于南区野生大豆地和瓦房店人造湿地的有机质含量;南区野生大豆地的有机质含量也极显著地高于瓦房店人造湿地的有机质含量。校花房的两期播种冬小麦的土壤有机质含量差异不显著。南区不施盐碱土的有机质含量极显著地高于施盐碱土的土壤有机质含量。瓦房店人造湿地的自然状态和芦苇的有机质含量极显著地高于对照、野生大豆地和水稻地的有机质含量。     

不同类型土壤团聚体稳定机制的研究

土壤团聚体是土壤生态系统中重要的组成部分,影响着土壤的物理、化学和生物学性质,它的稳定性是受粘结剂和分散剂共同作用的结果。本研究目的在于探讨粘结剂和分散剂对土壤团聚体稳定机制的影响。选取全国10种主要地带性土壤类型（黑土、红壤、黄棕壤、暗棕壤、紫色土、栗钙土、黄绵土、潮土、砖红壤、风沙土）为研究对象,采用湿筛法筛分土壤团聚体并测定分析。结果表明：在10种类型土壤团聚体分布中发现砖红壤>0.25 mm大团聚体含量最高,为86.77%;黑土次之,为76.13%;潮土大团聚体含量最少,仅为42.85%。>2 mm和0.5~1 mm含量对团聚体分布影响最大。各个土壤有机质中黑土有机质含量为46.06 g/kg,显著高于其他土壤,砖红壤次之;粒径<0.053 mm时各土壤有机质差异最显著,粒径>2 mm时与全土有机质趋势一致。栗钙土在10种土壤中交换性钠含量最高,为234.48 mg/kg,其次是潮土177.08 mg/kg。从整体看,有机质含量与土壤团聚体稳定性呈正相关(r=0.615),交换性钠与土壤团聚体呈负相关(r=-0.391),有机质与团聚体稳定性的显著相关性在粒径0.053~0.25 mm最明显。土壤团聚体的稳定由有机质与交换性钠共同作用,增加相同单位的有机质与交换性钠,有机质对团聚体的稳定效果是交换性钠分散效果的10倍。为更好的保护土壤,在农业生产中应施用含钠较低的有机肥,减少人类对土壤结构的破坏。     

农田生态系统中土壤有机碳与团聚体相互作用机制的研究进展

土壤有机碳和土壤结构是衡量土壤地力的重要指标,同时也是影响土壤稳定性和生产力的主要因素之一。土壤有机碳对团聚体的形成和稳定具有重要作用,而土壤团聚结构对土壤有机碳的累积与分解具有显著影响。本文回顾了有机碳影响团聚体形成稳定作用的模式模型;归纳了土壤团聚体对有机碳累积的保护作用机制。在总结土壤有机碳和土壤团聚体相互作用机制的基础上,探讨了农田管理措施对土壤有机碳和团聚体的影响,并概括了目前国际上相关研究的新技术。并在此基础上,提出了在该领域研究中存在的问题,以期为我国土壤地力的持续提升研究提供参考。     

长期施肥对不同有机质含量农田黑土活性有机氮组分的影响

为了阐明长期施肥后不同有机质含量农田黑土活性有机氮组分的变化,探讨农田黑土肥力演变对施肥的响应机制,本研究利用黑土生产力长期定位试验,以5 个不同有机质(SOM)含量11%（北安）、6%（嫩江）、5%（海伦）、3%（德惠）、1.7%（梨树）农田黑土为研究对象,对比研究了连续施用8 年化肥后对土壤全氮及土壤活性氮库不同组分颗粒有机氮(POM-N)、微生物量氮(SMBN)、可溶性有机氮(DON)及轻组有机氮(LFOM-N)的影响。结果表明：与无肥处理相比,长期施用化肥可提高土壤全氮、POM-N、SMBN、LFOM-N的含量(P＜0.05),对DON的影响不显著。土壤全氮、POM-N、LFOM-N、SMBN含量随土壤有机质含量的降低而降低。在土壤活性有机氮的组分中,颗粒有机氮的贡献率最大。长期施肥对不同有机质含量的农田黑土活性有机氮之间的相关性无影响。     

湿地土壤生态功能研究概述

为了完善湿地土壤的理论研究,充分发挥湿地土壤的生态功能,笔者从湿地土壤的定义及生态特征入手,阐述了湿地土壤的生态功能,主要包括维持生物多样性功能、养分维持功能、碳储存功能、净化功能、水文调节功能以及指示功能等,并介绍了目前湿地土壤的研究现状,最后对未来湿地土壤生态功能的研究进行了展望。     

云南省植烟土壤有机碳分布特征及其影响因素

为研究云南省植烟土壤有机碳分布特征及区域差异,在云南省烟草种植区域内,选择代表性植烟土壤进行剖面各层次土壤样品采集,对土壤有机碳密度含量范围、垂直分布特征及与土壤理化性状之间的关系进行研究。结果表明：（1）云南植烟土壤有机碳平均密度达10.21 kg/m2,植烟土壤类型中红壤有机碳密度较高,紫色土和黄壤有机碳密度较低。（2）植烟土壤有机碳密度随土层的加深而减少,黄壤各层次有机碳密度的差异较大,变异系数为122.35%;红壤各层次有机碳密度差异较小,变异系数在17.67%~ 49.60%,红壤有机碳密度较为稳定。（3）植烟土壤有机碳密度与土壤持水量呈显著正相关关系,与土壤总孔隙度相关关系不显著,与粘粒含量呈极显著正相关。植烟土壤有机碳氮质量比(C/N)在1.58~14.00,有机碳磷质量比(C/P)在1.26~34.08,红壤的C/N和C/P比值较大。     

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。本文通过对文献的总结,明晰了土壤团聚体和有机碳的关系,阐述了土壤类型、施肥方式、土地利用和矿区复垦对土壤团聚体有机碳的影响,并从生物质炭的长期定位研究和复垦矿区的土壤修复两方面对土壤团聚体有机碳的研究进行展望,研究结果可为合理的农业生产提供科学依据。     

8种耐盐植物与脱硫石膏对河套灌区盐碱土水稳定性团聚体的影响

为了探究种植不同耐盐植物配合施用脱硫石膏对河套灌区盐碱土水稳定性团聚体的影响,本研究在内蒙古河套灌区硫酸盐盐碱土上种植8种典型的耐盐植物,配合施用脱硫石膏,比较种植前后土壤水稳定性团聚体特征,以期筛选出适宜的耐盐植物。结果表明,种植耐盐植物后,<0.01 mm团聚体质量分数降低了44%~65%,而>0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体显著增加了95%~203%和21%~66%,0.053~0.01 mm团聚体质量分数没有发生显著的变化;各级团聚体有机碳和全氮显著提高,尤其是>0.25 mm水稳性团聚体,有机碳和全氮含量分别增加了13%~90%和75%~179%。不同耐盐植物存在明显的差异,其中多年生豆科植物的效果更为明显。>0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体质量分数与土壤pH、EC值、Na⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和Cl^-含量呈显著的负相关关系,但与有机碳和全氮含量呈极显著的正相关关系,而<0.01 mm团聚体质量分数则与之相反。可见,盐分离子决定小团聚体,而大团聚体取决于有机质含量,种植耐盐植物由于降低盐分含量,同时提高有机质含量,从而促进盐碱土矿质土粒团聚作用,形成较大的水稳定性团聚体,多年生耐盐植物柳枝稷、紫花苜蓿、草木犀等效果更好,可有效地改良本地区盐碱土。