连栽桉树人工林土壤氮素季节动态特征

为探讨连栽桉树人工林对土壤氮素的影响,以不同栽植代数(1、2和3代)桉树人工林为研究对象,采用时空替代法,研究连栽桉树人工林土壤氮素(全氮(TN)、铵态氮(NH~+_4-N)和硝态氮(NO~-_3-N))质量分数的分布及其季节动态特征。结果表明:(1)连栽桉树人工林土壤氮素质量分数在土壤剖面分布的变化规律相一致,其在表层土壤均呈现富集现象,随土层加深而逐渐下降,且NH~+_4-N质量分数均高于NO~-_3-N质量分数。(2)连栽桉树人工林土壤TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N质量分数均随桉树栽植代数的增加而减少,1～3代桉树林0～20 cm土层的TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N质量分数均低于马尾松人工林;随着土壤深度的增加,不同栽植代数桉树人工林土壤TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N质量分数之间的差异逐渐减少。(3)连栽桉树人工林土壤TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N质量分数均具有明显的季节变化特征,其中TN质量分数由大到小表现为夏季、秋季、春季、冬季,NH~+_4-N质量分数由大到小表现为春季、夏季、冬季、秋季,NO~-_3-N质量分数由大到小表现为春季、夏季、冬季、秋季。(4)桉树人工林土壤TN、NH~+_4-N和NO~-_3-N与土壤有机质、速效磷和速效钾存在极显著相关关系(P0.01),各土壤养分之间也存在一定程度的相关性。     

秸秆还田对干旱区滴灌玉米生产及土壤微生物的影响

【目的】研究新疆北疆干旱区长期连作滴灌玉米不同秸秆还田量对玉米生产及土壤微生物多样性的影响,为该地区玉米秸秆高效还田提供科学依据。【方法】设计还田量为18、9、0 t/hm²的秸秆还田3个处理,利用自动微生物鉴定系统(Biolog-Eco),研究干旱区滴灌条件下玉米秸秆还田对土壤微生物群落功能多样性及对玉米生长、产量和品质的影响。【结果】秸秆还田能够显著提高土壤微生物对碳源的利用程度,增加土壤微生物物种的多样性和群落物种的均匀度;秸秆还田造成的土壤微生物群落功能多样性的差异主要表现在对碳水化合物类、多聚物类、氨基酸类碳源的利用程度上;秸秆还田可在生育期的中后期显著增加玉米干物质积累量,玉米秸秆还田量为18和9 t/hm²较秸秆不还田分别增产13.56%和5.48%;与秸秆不还田相比18 t/hm²秸秆还田可显著增加玉米籽粒蛋白质含量和脂肪含量,分别增加0.43%和0.39%。【结论】秸秆还田可改善土壤微生物功能多样性,提高玉米产量、品质。     

不同施肥及秸秆还田方式对稻田土壤微生物区系的影响

不同施肥及秸秆还田方式对土壤微生物数量及分布有很大影响。从微生物总数看,秸秆翻埋处理JH3>常规处理JH1>秸秆全层还田处理JH2;分层施肥秸秆表面覆盖处理BH3>分层施肥保护性耕作处理BH1>干混施肥保护性耕作处理BH2。秸秆还田有利于土壤微生物数量的增加,其中秸秆全层还田对于微生物总数的增加不明显,但有利于耕作层土壤中放线菌数量的增加。保护性耕作和秸秆表面覆盖只进行土壤表层耕作造成了土层的"上富下贫",保护性耕作有利于土壤0～10cm土层内微生物数量的提高。     

苏北沿海滩涂秸秆还田对大麦生长及土壤质量的影响

在苏北沿海滩涂地区,研究了秸秆还田对大麦生长及对土壤质量的影响。结果表明:(1)秸秆还田可使大麦产量较对照显著增加,其中4 500 kg/hm2秸秆还田水平下大麦产量较高;(2)秸秆还田条件下,土壤微生物氮、微生物碳含量显著提高,土壤全氮、有机质含量以及土壤呼吸量也随着秸秆还田量的增加而显著提高;(3)秸秆还田量越大,土壤微生物的平均颜色变化率(AWCD)值越大,碳源代谢活性越强。土壤微生物群落物种丰富度指数(H)、物种均匀度指数(E)增大,优势度指数(Ds)值减小。表明高秸秆还田水平的土壤微生物代谢活性高于低水平秸秆还田。     

秸秆还田和耕作深度对稻田耕层土壤的影响

为了解耕作深度与秸秆还田对稻田耕层土壤酶活性和微生物群落结构的影响,2016年同时在兰溪和金华两地开展油菜秸秆还田与不同耕作深度的稻作田间试验,探讨浅耕(耕深10~12 cm)无秸秆还田、浅耕油菜秸秆还田、深耕(耕深18~20 cm)无秸秆还田和深耕油菜秸秆还田等4个处理对土壤养分含量、土壤酶活性和土壤磷脂脂肪酸(PLFA)组成及土壤微生物群落结构的影响。结果表明,秸秆还田能增加土壤碱解氮和有效磷等含量,但耕深和秸秆还田对土壤pH、速效钾和有机质含量均无显著影响。秸秆还田可提高稻谷产量,而耕深对稻谷产量无明显影响。与浅耕无秸秆相比,深耕或秸秆还田可提高耕层土壤磷酸酶和β-葡糖苷酶的活性,但对生物多样性香农(Shannon)指数无显著影响。秸秆还田可提高土壤磷脂脂肪酸总含量、细菌PLFA含量和真菌PLFA含量,而增加耕深会降低土壤真菌PLFA含量。秸秆还田结合适宜的耕作深度可有效提高稻田土壤养分、酶活性和微生物生物量,改善土壤肥力,进而提高水稻产量。     

不同改良措施对靖远县盐碱地土壤微生物菌群的影响

在靖远县盐碱地土壤上研究了不同改良措施对土壤微生物数量的影响。结果表明,秸秆还田、盐碱地调节剂、生物有机肥、微生物菌剂均能够有效地增加土壤微生物数量和总碳源利用率。在0～20 cm土层,随玉米生长期推移,生物有机肥(2 400 kg/hm~2基施)对细菌和放线菌数量影响较大,秸秆还田(玉米秸秆15 000 kg/hm~2还田)对真菌数量影响最显著;在20～40 cm土层,生物有机肥对细菌影响最大,秸秆还田对真菌影响最大。不同土层细菌、真菌和放线菌数量均随玉米生育期推移而降低。0～20 cm土壤微生物培养7 d后对总碳源利用由大到小为秸秆还田、生物有机肥、常规施肥、微生物菌剂、盐碱地调节剂、不施肥,AWCD值介于0.22～1.28;20～40 cm土壤微生物培养7 d后对总碳源利用由大到小为秸秆还田、常规施肥、盐碱地调节剂、生物有机肥、微生物菌剂、不施肥,AWCD值介于0.16～0.96。     

不同秸秆还田模式土壤微生物多样性分析

为了明确稻麦轮作秸秆还田对土壤微生物多样性的影响,对江苏泗洪稻米基地的麦田土壤进行了高通量测序及分析。结果表明:与稻麦秸秆均不还田的对照相比,水稻秸秆还田提高了土壤细菌的多样性;小麦秸秆还田提高了土壤真菌的多样性;其他还田方式也在一定程度上影响了土壤微生物的多样性。说明稻麦秸秆还田改变了土壤微生物群落结构以及微生物菌群的相对丰度。     

不同秸秆还田模式土壤微生物多样性分析

为了明确稻麦轮作秸秆还田对土壤微生物多样性的影响,对江苏泗洪稻米基地的麦田土壤进行了高通量测序及分析.结果表明:与稻麦秸秆均不还田的对照相比,水稻秸秆还田提高了土壤细菌的多样性;小麦秸秆还田提高了土壤真菌的多样性;其他还田方式也在一定程度上影响了土壤微生物的多样性.说明稻麦秸秆还田改变了土壤微生物群落结构以及微生物菌群的相对丰度.     

秸秆还田与施肥对稻田土壤微生物生物量及固氮菌群落结构的影响

利用氯仿熏蒸法和变性梯度凝胶电泳法(PCR-DGGE)研究了秸秆覆盖还田与施肥对灰棕冲积水稻土0-10cm和10-20cm土层土壤微生物生物量碳、氮和固氮菌群落结构的影响。结果表明:土壤微生物量碳、氮和固氮菌多样性从0-10cm土层到10-20cm土层均呈现降低趋势。无秸秆覆盖处理(对照组)的土壤微生物生物量碳(SMB-C)和微生物生物量氮(SMB-N)量最小。在秸秆覆盖还田处理中,低氮和无钾处理的SMB-C和SMB-N都显著低于全量氮磷钾肥处理。虽然无磷处理的SMB-N低于全量氮磷钾处理, 但差异不显著。说明秸秆覆盖还田配施充足氮磷钾肥能显著提高土壤微生物生物量碳、氮。由DGGE图谱多样性指数分析得知,配施充足氮磷钾肥的处理土壤的固氮菌多样性最丰富。UPGMA聚类分析显示,10种不同处理的聚类图也不同,对照(无秸秆)处理0-10cm和10-20cm的微生物不同于其它处理单独聚在了一个群里。DGGE条带测序得知,14个条带的近缘种大部分为非培养细菌nifH基因片段,主要优势菌群其归属于变形菌门(Proteobacteria)的β-变形菌纲(Betaproteobacteria)。应用PCR-DGGE技术可以解释灰棕冲积水稻土秸秆覆盖不同肥料用量固氮菌分子群落结构特点。     

旱作区春玉米秸秆还田方式对土壤微生物量碳氮磷及酶活性的影响

秸秆还田是培肥地力、促进秸秆资源化利用和减少污染的重要途径。探讨冀西北旱作春玉米不同秸秆还田方式对土壤微生物及酶活性的影响，为优化旱作区春玉米秸秆还田方式提供理论依据。设置秸秆还田大垄轮播（JL）、秸秆还田翻耕（JF）、秸秆还田旋耕（JX）3种方式，分析土壤微生物量碳、氮、磷（MBC、N、P）含量和蔗糖酶（SUC）、脲酶（URE）活性的时空变化。结果表明，秸秆还田能够提高土壤MBC、MBN、MBP含量和SUC、URE活性，JL处理提高幅度显著（P＜0.05）高于JF和JX，JF有利于提高20~60 cm土层增幅。土壤微生物量和酶活性随着土壤深度的增加均显著（P＜0.05）呈下降趋势。随着玉米生育期的延长，MBC和SUC呈先升后降趋势，MBN和URE呈波动式上升趋势，MBP呈先降后升趋势。随着土壤容重和pH的增加土壤微生物量和酶活性呈下降趋势，随着土壤总有机碳（SOC）含量的增加MBC含量呈下降趋势，随着土壤微生物量和酶活性提高玉米产量呈增加趋势。玉米生殖生长期显著（P＜0.05）增加MBC、MBP含量，玉米衰亡期显著（P＜0.05）增加MBN含量。综上所述，冀西北旱作区春玉米最优的秸秆还田方式为秸秆还田大垄轮播方式。     

The Importance of Three Protozoa in Corn Straw Decomposition and Nutrient Transformation

Three typical soil protozoa of Bodo edax, Colpoda cucullus and Amoeba proteus were inoculated into the soil amended with corn straw. The soils were then incubated at 25℃for 60 days. It was found that the protozoa, particularly Bodo edax, significantly reduced soil microbial biomass C. However, the decomposition of corn straw was accelerated by the protozoa. Colpoda cucullus significantly enhanced soil available P content, but Amoeba proteus decreased soil available P content. Colpoda cucullus and Bodo edax did not obviously influence NH+4-N and NO-3-N contents. In contrast, Amoeba proteus significantly increased both NH+4-N and NO-3-N contents.     

连续秸秆覆盖对土壤无机氮供应特征和作物产量的影响

【目的】采用田间定位试验研究方法,于2008-2010年研究了水旱轮作制下连续秸秆覆盖对土壤无机氮供应特征和作物产量的影响。【结果】连续秸秆覆盖还田可以显著提高0-5 cm、5-15 cm和15-25 cm土层土壤NH4+-N、NO3--N含量,并且随着秸秆覆盖还田年限的延长和用量的提高,3个土层土壤的NH4+-N、NO3--N含量的增幅也随之增加。第5季水稻收获后,秸秆覆盖处理NH4＋-N、NO3--N含量的增幅分别达到了18.83%-36.70%和12.04%-37.70%。秸秆覆盖还田使水稻生育前期土壤NH4+-N、NO3--N含量降低,有利于减少NO3--N的淋失。而后期氮素得到释放满足作物生殖生长的需要,则有利于作物产量的提高。秸秆覆盖还田后,可以提高作物产量。其中旱季作物（小麦、油菜）的增产效应要高于水稻,并且作物的增产幅度随着秸秆还田年限和用量的增加而提高。起主要作用的产量构成因素是小麦、水稻的有效穗数以及油菜单株角果数和每角粒数。【结论】连续秸秆覆盖还田促进了土壤无机氮的供应,从而提高了作物产量。     

长期秸秆还田下土壤反硝化细菌群落的有机碳驱动机制

采集连续5 a秸秆还田(SF)和不还田(CK)处理0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm土层的土壤样品,对各层土壤不同有机碳、氮组分含量,以及反硝化细菌的丰度和种群组成进行分析。结果显示,SF处理0~40 cm土层的颗粒有机碳(POC)、20~60 cm土层的矿物结合态有机碳(MOC)和0~80 cm土层的全氮含量较CK处理分别显著(P<0.05)增加45.69%~142.75%、89.34%~272.68%和14.26%~90.34%,但0~40 cm土层的溶解性有机碳(DOC)和0~60 cm土层的微生物生物量碳(MBC)、硝态氮含量分别显著(P<0.05)减少68.89%~75.93%、35.58%~75.43%和12.91%~61.86%,其中,约63.81%的硝态氮损失发生在0~40 cm土层。相关性分析结果显示,土壤有机碳组分中的POC和MOC与土壤反硝化细菌的丰度显著(P<0.05)正相关,且影响其种群结构变化。SF处理0~60 cm土层nirS、nirK和nosZ基因拷贝数较CK处理增加2.5~6.7倍,并可有效促进unclassified_c_Betaproteobacteria(β-变形菌纲)、unclassified_f_Rhodocyclaceae(红环菌科)、unclassified_k_norank_d_Bacteria和unclassified_o_Burkholderiales(伯克氏菌目,属β-变形菌)的生长。综上,长期秸秆还田下,土壤反硝化细菌的生长及其种群结构变化主要受相对稳定的POC和MOC的驱动,引起的土壤硝态氮损失应在耕地肥力维系和提升,以及作物营养管理中予以必要考虑。     

留膜留茬免耕栽培条件下旱作玉米生长季土壤氮素供应动态特征

为了明确留膜留茬免耕栽培模式对旱地玉米生长季土壤氮素供应动态的影响。试验设2个处理：全膜双垄沟播栽培（CK）、留膜留茬免耕栽培（T）,分析了玉米生长季土壤全氮、硝态氮（NO-3-N）、碱解氮、铵态氮（NH+4-N）在0~100 cm土层分布的差异。结果表明：NO-3-N和NH+4-N含量变化主要集中在0~20 cm土层,整体上从表层到底层依次降低。玉米整个生育期0~20 cm土层,T处理的NO-3-N和NH+4-N含量显著低于CK,0~10 cm土层降幅分别为24.7%~59.9%和4.4%~46.8%,10~20 cm土层降幅分别为20.5%~58.0%和8.7%~31.7%;玉米进入拔节期后,20~100 cm土层T处理的NO-3-N和NH+4-N含量出现明显的累积效应。栽培方式改变了全氮及碱解氮含量的垂直分布特征,不同栽培方式各生育时期全氮及碱解氮含量整体上随土层深度增加呈下降趋势,以表层0~20 cm含量最高。在0~20 cm土层,T处理的碱解氮含量在玉米进入抽雄期后显著低于CK,0~10 cm降幅在0.3%~26.0%,10~20 cm降幅在17.7%~23.8%。因此,玉米整个生育期0~20 cm土层留膜留茬免耕栽培的NO-3-N和NH+4-N供应量显著低于全膜双垄沟播栽培,引起玉米拔节后碱解氮含量供应不足,是留膜留茬免耕栽培玉米生育后期出现早衰的原因之一。     

旱地小麦地表覆盖对土壤水分硝态氮累积分布的影响

在黄土高原南部半湿润易干旱地区,通过长期田间定位试验,研究了不同地表覆盖对第3季冬小麦生长、氮素吸收及土壤水分和硝态氮累积分布的影响.结果表明,无论地表覆盖能否促进小麦生长及其对氮素的吸收,在收获期均能提高表层土壤水分;覆膜栽培增加表层硝态氮含量,覆草也在高量施用氮肥时,提高表层硝态氮的累积.而地表覆盖对耕层以下土壤水...     

秸秆和DCD对冬小麦不同生育期施入尿素的土壤行为影响Ⅰ：——铵态氮的动态变化

[目的]通过田间试验研究秸秆和DCD对冬小麦不同生育期施入尿素后土壤铵态氮的动态变化。[方法]试验设5个处理：对照（不施秸秆和尿素,CK）;单施尿素（U）;尿素＋秸秆（U＋S）;尿素＋DCD（U＋DCD）;尿素＋秸秆＋DCD（U＋S＋DCD）。[结果]在田间条件下,在尿素配施DCD的处理中,在一定时间内土壤NH4-N含量明显高于未加DCD处理;在尿素配施秸秆处理中,土壤NH4＋-N含量均低于未加秸秆处理;在不同的温度和湿度条件下,尿素的水解速率亦有较大的差别。[结论]秸秆和DCD对通过不同时期施入尿素的土壤行为均产生影响。     

垄作覆盖下小麦、玉米产量、土壤碳素转化及水分研究

研究了旱地小麦、玉米一年两熟制下垄作覆盖对土壤溶解性有机碳和微生物量碳含量、水分及作物产量的影响。在洛阳市农林科学院内防渗精确水分池内,设置垄作覆盖、秸秆覆盖、传统耕作(对照)3个处理,结果表明,(1)垄作覆盖下作物增产显著,小麦较对照增产11.05%,玉米增产32.40%;小麦水分利用效率提高0.36 kg/(mm.hm2),玉米水分利用效率提高2.72kg/(mm.hm2)。(2)垄作覆盖提高了0～200cm土壤含水量,为小麦、玉米生长提供充足的水分。(3)垄作覆盖下0～5cm、5～10cm土层溶解性有机碳含量,小麦田分别较对照增加了39.7mg/kg、27.5mg/kg,玉米田分别较对照增加了52.1%、61.2%。(4)垄作覆盖下微生物量碳含量:小麦田0～5、5～10、10～20cm土层分别较对照增加了120.7mg/kg、158.6mg/kg和132.2mg/kg;耕层微生物量碳平均含量较对照高94.1%;玉米田0～5cm、5～10cm土层分别较对照高167.2mg/kg、78.2mg/kg,10～20cm与对照比差异不明显。垄作覆盖技术既可提高0～200cm土壤含水量和水分利用效率,又可显著提高0～5cm溶解性有机碳和微生物量碳含量,利于小麦、玉米高产稳产。     

生物炭和秸秆还田对华北农田玉米生育期土壤微生物量的影响

基于华北农田长期定位试验,研究了长期施用生物炭和秸秆还田对整个玉米生育期内土壤微生物量的影响.试验共设4个处理:CK(单施氮磷钾肥)、C1(生物炭4.5 t·hm^-2·a^-1+氮磷钾肥)、C2(生物炭9.0 t·hm^-2·a^-1+氮磷钾肥)和SR(秸秆还田+氮磷钾肥).结果表明,各处理土壤微生物量碳、氮(MBC、MBN)动态变化趋势基本一致,均在玉米拔节期达到最高值,施用生物炭和秸秆还田均显著提高了土壤MBC、MBN含量(P <0.05),并且随着施炭量的增加而增加.与CK相比,C1、C2和SR处理的土壤MBC和MBN分别提高了105.2%、146.5%、96.4%和123.9%、183.6%、114.3%;与秸秆直接还田相比,施用高量生物炭更有利于增加土壤MBC、MBN含量.土壤MBC、MBN均与土壤温度呈现显著的正相关关系,而与土壤水分的相关性较差,说明在玉米生育期土壤温度是影响土壤微生物量变化的主要因素之一.施用生物炭显著降低了MBC、MBN的季节波动,而对土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)没有显著影响.综上所述,施用生物炭更有利于维持较高的微生物活性和较稳定的土壤环境.     

氮素形态配比对添加玉米秸秆白浆土微生物学特性的影响

探讨了不同氮素形态配比(铵态氮∶硝态氮为4∶1、1∶1、1∶4)对添加玉米秸秆白浆土酶活性以及微生物生物量碳、氮含量的影响,以期筛选对于白浆土微生物学特性有优化作用的最佳氮素形态配比。结果表明,随培养时间增加,添加玉米秸秆的所有铵态氮与硝态氮配比处理白浆土的脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性以及微生物生物量碳、氮含量均表现为先增加后降低的趋势。与培养初始时相比,培养结束时,除了过氧化氢酶活性有较大程度提高外,其余酶活性及微生物生物量碳、氮含量均不同程度地下降。与其他2个处理相比,铵硝等比例混合处理土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和蛋白酶活性以及微生物生物量碳、氮含量的下降程度在一定程度上得到缓冲;同时,其对过氧化氢酶活性的促进作用更强。比较培养初始和培养结束时的结果可知,以硝态氮为主的处理对添加玉米秸秆白浆土的脲酶、蔗糖酶活性及微生物生物量氮含量有较强的抑制作用,而以铵态氮为主的处理则对碱性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性及微生物生物量碳含量有较强的抑制作用。     

氮肥配施秸秆和厩肥对土壤NH4＋-N和NO3--N转化的影响

设置了7个不同的施肥处理（①不施秸秆、氮肥和厩肥（CK）;②单施氮肥;③麦秸＋氮肥;④麦秸加倍＋氮肥;⑤麦秸＋氮肥＋厩肥;⑥玉米秸秆＋麦秸＋氮肥;⑦玉米秸秆＋麦秸＋氮肥＋厩肥）,研究不同处理对冬小麦季土壤NH4＋-N和NO3--N转化的影响。结果表明,氮肥配施秸秆和厩肥的处理冬小麦季土壤NH4＋-N和NO3-N的数量均以冬前最高,施厩肥处理土壤NH4＋-N和NO3--N的数量明显高于其他处理。