生草栽培对赣南脐橙土壤生物学性质及根系分泌物的影响

为明确赣南脐橙土壤生物学性质及其根系分泌物对生草栽培的响应机制，以赣南脐橙土壤为研究对象，设计盆栽试验围绕土壤微生物、土壤酶及根系等开展研究，按生草方式，共设置清耕(CK)、无分隔(T1)、尼龙袋分隔(T2)、塑料盆分隔(T3)4个处理，对土壤微生物、土壤酶以及根系分泌物进行测定分析。结果表明，随着试验时间的增加，无分隔(T1)、尼龙袋分隔(T2)、塑料盆分隔(T3)处理较清耕(CK)处理可不同程度提高土壤的微生物数量，且无分隔(T1)、尼龙袋分隔(T2)处理大都高于塑料盆分隔(T3)处理。生草栽培下脐橙土壤酶活性亦表现出相同的趋势，生草模式可不同程度提高土壤酶活性，且对根际土影响较大。生草栽培下无分隔(T1)处理脐橙根系分泌物的种类较清耕(CK)处理多，相对丰度大都较其他处理高，且与其他处理有明显差别。相关性分析结果表明土壤生物学指标大都与脐橙根系分泌物呈正相关。综上，与清耕(CK)相比，生草栽培有助于增加土壤的微生物数量，提升土壤酶活性，提升脐橙根系分泌物种类及增加丰度，且无分隔(T1)、尼龙袋分隔(T2)处理效果最佳。     

生草栽培对刺梨园土壤团聚体分布及有机碳含量的影响

为探究生草栽培对刺梨园土壤团聚体稳定性及有机碳含量的影响,以贵州省龙里县谷脚镇刺梨园为研究对象,设置人工草(AG)、自然草(NG)和清耕(CK)三种处理,测定三种模式下土壤各粒级水稳性团聚体含量和团聚体内有机碳含量。结果表明:(1)AG和NG模式下水稳性团聚体主要集中在2 mm粒径中,CK模式下水稳性团聚体主要集中在0.25 mm粒径中;生草栽培显著提高土壤水稳性大团聚数量和平均重量直径,增加了土壤结构的稳定性;(2)0～20 cm层,NG和AG处理下,6个粒级团聚体的有机碳比CK分别高236.99%、188.52%、295.76%、267.51%、290.14%、242.10%,和122.44%、84.46%、157.05%、91.19%、127.83%、110.46%;(3)生草栽培模式下团聚体有机碳贡献率主要集中在0.25 mm粒径大团聚体中,比例为86%～95%;CK处理下,其贡献率则主要来自于0.25 mm的微团聚体。综上所述,生草栽培能显著提高刺梨园土壤团聚体稳定性及有机碳含量,自然生长杂草对土壤有机碳的增加效果优于人工种植黑麦草,研究结果可为刺梨园的科学管理和施肥提供科学依据。     

生草栽培对纽荷尔脐橙根系生长土壤微生物群落的影响

赣南地区是我国脐橙主产区,脐橙产业已经成为赣南地区的支柱产业,然而传统清耕果园土壤退化现象日益突出,严重制约了当地脐橙产业的发展.采用生草盆栽试验,以裸露土壤为对照,比较各生草处理的pH值、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量及根系生长状况、土壤微生物数量、土壤微生物多样性.结果表明,相比裸露土壤,无分隔处理SC4和尼龙袋分隔处理SC3显著提高了土壤有机质含量、脐橙根系生长发育、微生物数量、AWCD值和Shanon-Wiener、PD-Whole-tree指数,且尼龙袋分隔处理SC3中独有的OTU数量显著高于其他处理.生草栽培有利于纽荷尔脐橙根系生长、土壤理化性状改善及脐橙产业的可持续发展.     

生草栽培对赣南地区晚棱脐橙土壤微量元素及叶片营养吸收的影响

赣南地区是我国脐橙的主产区,随着种植规模不断扩大,传统果园的清耕栽培模式所产生的弊端逐渐显现,为了维持产业健康发展,科学的生草栽培模式也在当地逐步推广。旨在探讨不同生草栽培模式对脐橙果园土壤微量元素含量及叶片营养吸收的影响。结果表明,生草兼施用生物有机碳的T_4处理和采用秸秆覆盖的T_5处理在2015年其土壤有效铁、锰、锌、硼元素含量分别比CK处理显著增加了17.73%～41.55%、59.09%～113.37%、51.35%～55.86%、113.68%～117.09%,同时,T_4处理与CK处理相比其叶片微量元素含量也有显著增加。说明在生草栽培模式上,采用梯面施用生物炭或是秸秆覆盖能够有效地促进土壤有机质的积累,也有利于提高赣南山地脐橙果园的土壤微量元素含量及叶片营养吸收效率。     

大豆根系分泌物对土壤团聚体大小和稳定性的影响

采用水培实验法收集大豆植株根系分泌物,添加到黑土中,在25 ℃下培养30 d,研究了大豆根系分泌物对土壤水稳性团聚体大小、稳定性、土壤有机碳矿化率、土壤水溶性糖和多糖含量的影响.结果表明,大豆根系分泌物添加到土壤中,显著提高了土壤有机碳矿化率(P＜0.05),增加了土壤中水溶性糖和多糖含量(P＜0.05),但二者均随培养时间的推移而下降.大团聚体(粒径＞1 mm)的比例随培养时间的延长而显著增加(P＜0.05),小团聚体(粒径＜0.1 mm)的比例随培养时间的延长而显著降低(P＜0.05).水稳性团聚体含量皆显著高于对照(P＜0.05).培养时间越长,水稳性团聚体含量越高.培养1 d时,添加大豆根系分泌物的土壤水稳性团聚体比例是对照的2.7倍.     

生草栽培对梨园土壤养分及土壤酶活性的影响

为了探讨不同生草种类对土壤养分含量及土壤酶活性的影响,对梨园不同生草区的土壤养分和土壤酶活性进行了测定。结果表明:梨园生草能显著增加0～40cm土层的有机质含量,提高0～20cm土层土壤碱解氮、速效磷、速效钾的含量,显著增加0～40cm土层的全氮含量,降低0～40cm土层的全磷含量,且不同生草对土壤养分的影响有差异;梨园种植白三叶草可显著提高脲酶、蔗糖酶的活性,降低过氧化氢酶的活性,种植多年生黑麦草可显著提高脲酶、过氧化氢酶的活性,降低磷酸酶的活性;土壤酶活性与土壤养分含量有密切关系,其中脲酶活性与全氮、碱解氮、速效磷呈显著正相关,过氧化氢酶活性与有机质、全磷、全钾含量为显著正相关,与全氮含量为显著负相关,与速效磷含量为负相关,蔗糖酶活性与全氮、碱解氮、速效磷含量存在显著正相关,磷酸酶活性与全磷、全钾、速效磷呈显著正相关。     

作物根系分泌物对土壤团聚体大小及其稳定性的影响

采用土培试验将玉米和大豆植株根系分泌物添加到黑土中,25 ℃培养30 d,研究根系分泌物对土壤水稳性团聚体大小和稳定性的影响.研究结果表明,作物根系分泌物添加到土壤中,显著提高土壤有机碳矿化率、土壤水溶性糖和多糖含量及水稳性大团聚体(＞1 mm)比例(P＜0.05),显著提高水稳性团聚体稳定性(P＜0.05).玉米和大豆根系分泌物对土壤结构特性影响趋势基本一致,玉米根系分泌物提高土壤稳定性的幅度显著高于大豆根系分泌物.培养1 d时,添加玉米和大豆根系分泌物的土壤水稳性团聚体比例分别比对照增加2.38倍和1.71倍;培养30 d时,添加玉米和大豆根系分泌物的水稳性团聚体含量分别比对照增加52.0%和28.4%.因此,新鲜的作物根系分泌物能快速黏结土壤颗粒,避免遭水破坏,保护团聚体,从而提高团聚体稳定性.     

水肥调控对土壤团聚体及有机碳的影响

采用三因素三水平正交试验,在大棚番茄田研究了不同水肥调控对土壤团聚体及有机碳的影响。结果表明,2-0.25mm的团聚体所占比例最大,达43％以上,大于2mm和小于0.25mm的团聚体含量所占比例较小;正常供水＋N1P1.5K0.8＋OM63和水胁迫＋N0.6P1.5K0.8＋OM94能显著提高土壤有机碳的含量,且有机碳主要分配在2-0.25mm的团聚体上;就产量来说,正常供水＋N1P1.5K0.8＋OM63是所有处理中产量最高的,而水胁迫＋N0.6P1.5K0.8＋OM94处理,产量很低。因此,从提高经济效益和土壤质量来讲,正常供水＋N1P1.5K0.8＋OM63是最好的方案。     

土壤团聚体有机碳研究现状

团聚体是土壤结构的基本单位,土壤的固碳功能主要是以团聚体为载体,有机碳不同形式的转化贯穿于团聚体形成、稳定及周转过程的始终。了解土壤团聚体的生态过程及机理对土壤固碳具有重大的理论和实践意义。目前多采用干筛法和湿晒法对团聚体进行大小分组,采用密度法将其分为游离轻组有机碳、团聚体内轻组有机碳、团聚体内颗粒有机碳。筛分后的各粒径团聚体的质量分数,有机碳含量随土地利用类型、耕作方式而异。     

秸秆带状覆盖对土壤团聚体及团聚体有机碳含量的影响

利用田间定位试验研究旱区秸秆带状覆盖下土壤团聚体含量及团聚体有机碳分布。设4种覆盖措施：白膜双垄沟覆盖(TW)、黑膜双垄沟覆盖(TB)、秸秆带状覆盖(TM),以平作无覆盖为对照(TN),采用干筛法和湿筛法共同测定团聚体分布特征及团聚体总有机碳、团聚体易氧化态有机碳含量。结果表明,≥0.25 mm的机械稳定性团聚体含量在69.29%以上,水稳性团聚体含量则集中在<0.25 mm粒径;0～5、5～10、10～20 cm土层,TM处理较TN处理显著提高2～<5 mm和1～<2 mm粒径机械稳定性团聚体含量,2～<5 mm粒径分别提高54.38%、21.18%和60.91%,1～<2 mm粒径分别提高45.09%、27.04%和73.13%。TM处理促进了5～20 cm土层水稳性团聚体向≥0.25 mm粒径转化,TW处理促进了5～30 cm土层水稳定性团聚体向≥0.25 mm粒径转化。TM处理较TN处理提高了0～30 cm土层≥5 mm和0.25～<0.5 mm粒径团聚体有机碳含量和0～5 cm土层各粒径团聚体易氧化态有机碳含量;TW处理较TN处理降低了0～...     

膨润土对镉污染土壤团聚体结构特征及有机碳含量的影响

通过4年田间原位钝化修复定位试验,研究施用膨润土钝化修复重金属镉污染菜地过程中,膨润土对土壤团聚体结构、稳定性以及有机碳含量变化特征。结果表明,与对照相比,施加膨润土后2～5 mm和5～8 mm粒径土壤团聚体数量增加,而2 mm的粒径团聚体数量则有所降低。投加膨润土提高了土壤团聚体稳定性,其几何平均直径(Geometric mean diameter, GMD)和平均质量直径(Mean weight diameter, MWD)分别增加9.57%～33.48%和4.74%～31.39%。与对照相比,全土和各粒径团聚体中有机碳含量随膨润土投加量增加而增加,而颗粒有机碳的含量则相反,最大降低了11.64%。投加膨润土提高了2～5 mm粒级团聚体对土壤有机碳含量的贡献率,0.5 mm粒级团聚体对土壤有机碳含量贡献率降低。投加膨润土后土壤烯烃类、烷烃类和酚类官能团含量有所增加,与对照相比,增加幅度分别为1.52%～4.55%、2.60%～36.28%和2.06%～10.98%。     

土壤团聚体有机碳稳定性同位素组成

由于不同植物 (植被 )有机体具有不同的碳稳定性同位素特征 ,因而土壤和沉积物有机碳的碳稳定性同位素表现出植被的标示作用 (ｐｌａｎｔｓｉｇｎａｔｕｒｅ) [1 ] 。近 1 0多年来 ,运用碳稳定性同位素研究土壤有机碳的分布及其变化以及评价植物 (作物 )对土壤有机碳变化的研究日益活跃[2 ,3] 。本文简要报道了采自不同土壤的团聚体有机碳的稳定性同位素分析结果 ,借以讨论土壤团聚体粒组中碳稳定性同位素分异和评价选择我国区域发展计划中低产土壤改良与植被恢复下土壤团聚体有机碳的变异。1　样品与分析方法1 1　土壤样品　　白浆土 (漂…     

不同林分类型对土壤团聚体稳定性及有机碳特征的影响

基于野外调查和室内分析,对人工杉木林、马尾松林、桉树林、毛竹林、天然林5种不同林分下0~20cm、20~40cm土层土壤水稳性团聚体稳定性及各粒级土壤团聚体有机碳分布特征进行研究。结果表明:1)0~20cm土层,土壤水稳性团聚体质量百分含量随粒级的减小先下降后上升,主要以0.5~0.25mm粒级最低;5种林分条件下各土层均以>0.25mm的大团聚体为主,随土层加深,大团聚体含量减少。2)各林分土壤平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值变化趋势相似,均呈现为0~20cm土层大于20~40cm土层;林分间土壤MWD、GMD值则表现为天然林最大,桉树林最小;分形维数(D)在2个土层均以桉树最大,杉木林最小;3)5种林分各粒级团聚体中有机碳的含量均随土层的加深而减少;0~20cm土层,各林分有机碳含量随着团聚体粒级减小呈现先增大后减小再增大的趋势,最大值主要出现在5~2mm粒级,而有机碳贡献率则表现为先减小后增大的趋势。不同林分MWD、GMD差异分析结果表明,天然林土壤结构优于其他4种人工林,团聚体稳定性更高,而桉树林最低。随着土层深度变大,土壤水稳性团聚体稳定性下降;土壤团聚体有机碳含量表现为天然林最大、桉树林最小。      

生草栽培对苹果园土壤及树体养分的影响

研究了太行山低山丘陵区苹果园生草栽培对土壤和树体养分的影响,结果表明,生草处理果园0~40cm土壤有机质含量较对照提高12.87%,全N提高10.31%,但全P和全K略低于对照;生草处理苹果各器官N素含量均高于对照,而叶和果实中P、K的含量略低于对照。说明生草果园苹果和紫花苜蓿在P、K吸收上存在着一定的竞争。     

农业废弃物料还田对土壤团聚体及土壤C和N的影响

为促进农业废弃物料的循环利用, 选用秸秆(CS)、猪粪(PM)、酒渣(WR)、沼渣(BR)和菌渣(MR)5种来源于不同系统的农业废弃物料进行等碳量还田, 外设单施无机肥(CF), 不施肥(CK)以及裸地(CF)3个处理。测定了土壤水稳性团聚体、大团聚体包裹的微团聚体、土壤总有机碳(TOC)、全N以及团聚体结合态有机碳、N含量, 以探讨农业有机废弃物料还田对土壤团聚体结构的稳定性以及土壤C、N的影响。与无机肥处理相比, 有机物料还田分别使土壤大团聚体(Ma:0.25~8 mm)、微团聚体(Mi:0.053~0.25 mm)以及大团聚体包裹的微团聚体(Mm:0.053~0.25 mm)含量平均增加34%、 8%和34%, 土壤团聚体平均重量直径(MWD)提高20%, 土壤TOC含量平均增加61%, 全N含量增加45%。其中以猪粪和酒渣最有利于团聚体以及土壤TOC、N含量的增加, 沼渣效果最差。总体上有机物料还田促进了团聚体的形成和稳定, 增加土壤TOC与N浓度, 提高了团聚体对TOC和N的保护。     

复垦模式对矿区土壤团聚体组成及其有机碳、氮分布的影响

为研究不同复垦模式对矿区土壤团聚体组成及其有机碳、氮分布的影响,以平朔矿区安太堡露天煤矿3 a荞麦复垦、3 a苜蓿复垦为研究对象,以3 a自然恢复地为对照,分别采集3种模式下表层0～20 cm土样,测定机械稳定性团聚体、水稳性团聚体含量及其有机碳、氮含量,并进行相关指标分析。结果表明,随着团聚体粒径的减小,荞麦复垦与自然恢复地下的土壤机械稳定性团聚体含量均呈现出先增加后减少的趋势,且主要集中在1～2、0.25～1.00、≤0.25 mm粒径内,其中,2 mm粒径中机械稳定性团聚体含量表现为苜蓿复垦显著高于荞麦复垦和自然恢复地,0.25～1.00 mm粒径中苜蓿复垦显著低于荞麦复垦和自然恢复地,≤0.25 mm粒径中各复垦模式间无显著性差异;土壤水稳性团聚体主要集中于≤0.25 mm微团聚体内,而苜蓿复垦显著提高了0.25 mm粒径的水稳性团聚体含量,其中,苜蓿复垦下2 mm粒径的水稳性团聚体含量达23.77%,比荞麦复垦与自然恢复地分别高出13.37%和14.12%;土壤团聚体稳定性从大到小表现为苜蓿复垦荞麦复垦自然恢复地。团聚体有机碳、氮含量主要集中于0.25 mm粒径内,其中,苜蓿复垦下0.25～1.00 mm粒径的团聚体有机碳、氮含量分别达到最大值7.66、1.35 g/kg,各处理团聚体碳氮储量均以0.25 mm大团聚体为主;植物复垦提高了0.25 mm土壤团聚体C/N值,降低了≤0.25 mm粒径团聚体C/N值。植物复垦能够提高0.25 mm粒径机械稳定性团聚体和水稳性团聚体含量,增强团聚体的稳定性,并且可提高土壤团聚体有机碳、氮含量;苜蓿效果优于荞麦,其可作为矿区复垦优选植被。     

不同轮作模式对土壤团聚体组成及有机碳分布的影响

选择干旱区玛纳斯河流域绿洲长期连作棉田土壤为研究对象,研究连作棉田、轮作玉米、轮作大豆、玉米//大豆间作和休闲免耕5种模式对土壤团聚体组成及有机碳分布特征的影响。结果表明：不同种植模式对土壤团聚体有明显的影响,土壤机械稳定性团聚体含量在粒径53～250 μm为最高,占39%～53%,水稳性团聚体含量呈最低; >250 μm机械稳定性团聚体含量在不同种植模式间差异显著,表现为大豆轮作>玉米轮作>休闲免耕>棉花连作>玉米//大豆间作; 秋季作物收获后,轮作大豆和玉米//大豆间作模式土壤团粒指数比春季分别减少18.7%和15.6%; 土壤团聚体有机碳及微生物量碳含量主要集中在>250 μm大团聚体中,而在微团聚体中含量较少; 不同模式土壤有机碳含量顺序为大豆轮作>玉米轮作>棉花连作>休闲免耕>玉米//大豆间作。比较几种种植模式,大豆轮作和玉米轮作有利于团聚体的形成和稳定,可作为长期连作棉田较为理想的短期轮作倒茬模式。     

微塑料对土壤团聚体稳定性及有机碳矿化的影响

【目的】研究微塑料对农田土壤团聚体稳定性和有机碳矿化的影响,为农膜高残留农地土壤结构的稳定性和农业生态风险评价提供理论依据。【方法】在陕西省延安市安塞县采集低有机质水平的农田土壤（CK）,通过添加有机肥后得到高有机质水平土壤（S）,在以上2种有机质水平土壤中分别添加不同含量（0.06,0.64,1.92,3.20,6.40 g/kg）、粒径分别为25 μm和1 mm的聚乙烯微塑料（PE-MPs）,以不添加微塑料的CK和S作为对照,制成土壤团聚体后进行室内培养,测定水稳性团聚体含量、平均重量直径、微生物量碳含量及有机碳矿化速率,并构建结构方程模型量化微塑料粒径、含量及土壤有机质水平对土壤团聚体稳定性的影响。【结果】①与对照组CK相比,在低有机质水平的土壤中添加0.06 g/kg粒径25 μm PE-MPs后1~5个月,水稳性团聚体含量明显增加,增幅最大可达24.98%;添加粒径1 mm PE-MPs,培养1个月后土壤水稳性团聚体含量增加,培养3~5个月后土壤水稳性团聚体含量降低。与对照组S相比,在高有机质水平土壤中添加粒径25 μm PE-MPs培养1~5个月后,水稳性团聚体含量总体无显著变化;添加粒径1 mm PE-MPs培养1~5个月后,水稳性团聚体含量总体有所提高。②添加25 μm PE-MPs,可使高、低有机质水平土壤团聚体的有机碳矿化速率最大分别提高15.84%和38.64%,添加1 mm PE-MPs会导致团聚体土壤有机碳矿化速率降低,最大降幅达33.17%。③构建的结构方程模型显示,微塑料粒径、含量及土壤有机质水平会通过影响有机碳矿化速率和土壤微生物碳含量,进而间接影响粒径≥0.25 mm水稳性团聚体含量（WR_0.25）,以上三者对WR_0.25的总效应系数分别为0.065,-0.055和0.310。【结论】PE-MPs会降低低有机质贫瘠土壤的团聚体稳定性,增加土壤结构退化的风险;但可增强高有机质水平土壤的团聚体稳定性。     

土壤团聚体与有机碳固定关系研究进展

土壤固碳是目前认可的固碳措施之一,对稳定土壤生产力和应对全球气候变化具有积极效应。土壤团聚体是土壤的重要组成部分,也是一种特殊的有机-无机复合体,影响着土壤的各种物理和化学性质,因此土壤团聚体和有机碳是不可分割的,目前土壤团聚体中有机碳方面已经积累了大量的研究,随着现代研究方法的发展,已经深入到不同方式下的固碳机理研究。本研究通过大量阅读文献和查阅资料,在综合各方面研究的基础上,探讨了团聚体中有机碳的分离方法、团聚体与有机碳的关系、团聚体有机碳固定的途径和方法,并进行了相关展望,以期为团聚体中有机碳的研究提供理论和方法上的支持,促进农业和固碳减排技术可持续发展。     

种植玉米对矿区复垦土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响

为揭示种植玉米下采煤塌陷区复垦地土壤结构中团聚体稳定性和每个粒径有机碳含量的差异,依托山西省农业科学院农业环境与资源研究所土壤长期定位古交试验基地,研究玉米、自然恢复2种种植处理对土壤水稳性团聚体组成及有机碳分布的影响。结果表明,在大团聚体中,各粒级团聚体所占比例大小为自然恢复>玉米根区>玉米非根区;土壤微团聚体在团聚体结构中占有优势,种植玉米根区与非根区复垦土壤团聚体各个粒径的含量,均以<0.25 mm的微团聚体含量最大,约占73.42%～78.73%。在微团聚体当中,种植玉米根区的团聚体指标几何平均直径比玉米非根区和自然恢复区都大,而种植玉米根区在分形维数比玉米非根区和自然恢复区都小。说明微团聚体在种植玉米区土壤团聚体的稳定性较高。农作物种植提高了各粒径团聚体的有机碳含量比,各个粒径有机碳含量的发生变化与团聚体粒径的大小不一有关,土壤结构中微团聚体有机碳含量对整体有机碳含量的贡献率通过种植玉米得到提高。