持续秸秆还田减施化肥对水稻产量和氮磷流失的影响

[目的] 探究持续性秸秆还田减施化肥对水稻产量和氮磷随径流流失的影响,为当地农业资源循环再利用和防控农业面源污染提供科学依据。[方法] 在四川省广汉市开展连续3 a (2018—2020年)的田间小区试验,设置常规施肥处理(T₁)和秸秆还田+常规施肥减氮28.57%,减磷25.11%(T₂)2种施肥方式,分别测定了地表径流中氮磷浓度、流失量,水稻秸秆、籽粒的产量和氮磷吸收量、水稻收获时土壤养分。[结果] 随着秸秆还田年限的增加,T₂可达到显著的增产效果,其中2020年T₂比T₁增产16.93%。与T₁相比,T₂的总氮和硝态氮流失量分别增加6.25%～14.97%,6.99%～15.03%,可溶性总氮、总磷和可溶性总磷流失量分别降低0.94%～6.03%,4.66%～10.32%和5.77%～21.15%。土壤中全磷、速效磷、硝态氮和铵态氮含量的年际变化显著(p<0.05)。与T₁相比,T₂处理显著降低了土壤8.79%的全磷和30.56%的速效磷。[结论] 持续秸秆还田与减施化肥在保证作物产量的同时,减少了化肥投入量,降低了磷素的径流流失量,但增加了氮素径流流失的风险,在实际农业生产中应进一步优化处理。     

土壤秸秆注孔对土壤含水量及作物生长的影响

[目的] 研究土壤秸秆注孔对土壤含水量及作物生长的影响,为旱作农田增加雨水蓄集能力及提高水分利用效率提供理论依据。[方法] 开展玉米-小麦轮作田间试验,设置常规种植(CK)、土壤秸秆注孔2孔/m²(T₁),4孔/m²(T₂),8孔/m²(T₃)4个处理。[结果] 秸秆注孔所有处理均提高了整个试验期表层土壤含水量。T₂,T₃处理提高了收获期深层土壤含水量,试验结束时两者底层土壤(60-80 cm)含水量较CK分别提高了29.19 %和28.18 %。秸秆注孔处理提高了作物株高、经济产量和生物量,以及降水利用效率和水分利用效率,T₂,T₃处理的提高效果最明显,且彼此差异不显著。[结论] 秸秆注孔具有保水性能和增产能力,根据成本和效果综合考虑,推荐秸秆注孔4孔/m²(T₂)作为优选处理。     

施磷对玉米吸磷量、产量和土壤磷含量的影响及其相关性

为了给玉米磷高效利用提供理论依据, 在低磷土壤(Olsen-P 4.9 mg·kg^-1)上, 通过田间试验, 研究了施磷0(T₀)、50 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₁)、100 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₂)、200 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₃)、1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₄)对两个玉米品种"鲁单9002" (LD9002)、"先玉335"(XY335)的产量、磷素吸收利用及根际磷动态变化的影响。结果表明: 两玉米品种根际土、非根际土速效磷含量在不同生育时期都表现为T12O₅)·hm^-2的T₃处理非根际土转化为根际土土壤磷的量最大, 同时玉米生物量、产量、磷转移量也达到最高, 而施磷1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2处理玉米生物量、产量与中磷水平相比没有显著增加, 但植株吸磷量较高。XY335的花后磷转移量小于LD9002。相关分析表明, LD9002根际土、非根际土速效磷含量与茎、叶吸磷量之间显著相关, 以播种后79 d与茎、叶磷浓度、吸磷量、生物量、产量之间的相关系数最高; 而XY335根际土、非根际土速效磷含量与茎、叶磷浓度之间显著相关, 在播种后47 d期间与茎、叶磷浓度、吸磷量、生物量、产量之间的相关性最好。因此, 在低磷土壤上, LD9002和XY335分别在播种后79 d和47 d时是植株对磷的敏感期, 可以通过测试根际土、非根际土速效磷含量来反映土壤的供磷状况; LD9002在79 d时最大吸磷量需要的根际土、非根际土速效磷含量分别为54.95 mg·kg^-1、32.99 mg·kg^-1, XY335品种在47 d时最大吸磷量需要的根际土、非根际土速效磷含量分别为51.24 mg·kg^-1、35.35 mg·kg^-1; 施磷量1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2处理两品种玉米产量、生物量、磷积累量与施磷量100~200 kg(P₂O₅)·hm^-2处理没有显著差异。     

川中丘陵区农村生活污水资源化利用后的土壤养分特征

[目的] 探究川中丘陵地区施用经无害化处理的生活污水后，不同类型土壤在不同深度土层中各养分指标的变化特征，为农村生活污水的无害化处理和资源化利用提供科学支撑。 [方法] 对三格化粪池处理后的农村生活污水进行资源化利用。在耕地中设置G₀(37.5 L/m²)，G₂(75 L/m²)，G₀(空白)3种施用处理；在林地中设置L₁(37.5 L/m²)，L₂(75 L/m²)，L₃(112.5 L/m²)，L₀(空白)4种施用处理。结合层次分析法(AHP)与主成分分析法(PCA)对各养分指标权重进行计算，对各处理在不同深度土层中的施用效果进行综合评分。 [结果] 在生活污水不同的资源化利用处理除L₃土壤养分评价等级为“良”外，其余处理皆为“优”。各处理下，耕地中各深度土层养分评价得分排序一致表现为：G₁＞G₀＞G₂；林地中0-20 cm土层表现为：L₀＞L₂＞L₁＞L₃；20-40 cm土层表现为：L₁＞L₀＞L₂＞L₃。耕地施用对提升土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾有明显的效果；林地少量施用对提升20-40 cm除速效钾外其余土壤养分的效果较好。 [结论] 短期来看，在农村生活污水资源化利用时，适量的施用可改善耕地土壤的养分，对于林地无需施用土壤养分就可较好保持。     

晋陕蒙地区土壤质地重构对土壤水力性质的影响

[目的] 探究晋陕蒙地区土壤质地重构对土壤水力性质的影响,评价砒砂岩不同添加量对砂黄土的改良效果,为该区沙化土地修复工作提供理论依据。[方法] 将砒砂岩与砂黄土按照不同配比进行重构,研究其饱和导水率、土壤水分特征曲线、土壤有效持水量等指标。[结果] ①随着砒砂岩比例的增加(0%～100%),重构土中砂粒(0.05～2 mm)含量下降8.1%～33.5%,粉粒(0.002～0.05 mm)和黏粒(＜0.002 mm)含量分别增加5.2%～21.0%,2.9%～12.5%。当砒砂岩与砂黄土比例达到75∶25时,重构土壤质地由砂壤土转变为壤土;当砒砂岩与砂黄土按照25∶75比例混合时,该处理在10 ℃时的K_s为4.07×10^-6 m/s,与黄土高原地区典型的黄绵土田间自然状态下的K_s值相近; ②砒砂岩添加量对土壤水分特征曲线的影响主要在高吸力段,当砒砂岩与砂黄土的比例为25∶75时,土壤水分有效性相对较高; ③随着砒砂岩含量增加土壤保水性能呈现上升趋势,砒砂岩的添加比例越高,重构土壤饱和含水量(θ_s)和残余含水量(θ_r)越大。[结论] 砒砂岩与砂黄土按25∶75比例重构(土壤容重1.41 g/cm³)土壤有效持水量显著高于其他处理,是晋陕蒙地区土壤改良的有效方法。     

凹凸棒土-生物炭缓释材料对养分缓释及小白菜生长的影响

为解决化肥径流淋洗及养分挥发损失量大、养分释放难与作物吸收同步等问题，该研究对天然缓释材料凹凸棒土进行了300℃热改性处理，同时与生物炭相结合，制备了热改性凹凸棒土-生物炭复合材料，以期提升该材料对氮磷钾养分的缓释性能，并以小白菜进行生物效应验证。试验共设7个处理：以不施肥（CK）和普通化肥（F）做对照，设置化肥+凹凸棒土（AF）、化肥+热改性凹凸棒土（TAF）、化肥+生物炭（BF）、化肥+凹凸棒土+生物炭（ABF）、化肥+热改性凹凸棒土+生物炭（TABF）缓释。结果表明：1）天然凹凸棒土经300℃热改性后，呈现破碎及圆形塌陷结构并出现大量的间隙和裂缝，为养分离子与复合材料相互作用提供更多位点，从而对氮磷钾元素呈现出较优的吸附性能。2）相比生物炭，热改性凹凸棒土+生物炭复合材料由片层转变为疏松多孔结构，具有更多孔道和较深的孔径；同时SiO₂、MgFe₄(SO₄)₆(OH)₂(H₂O)₂₀和CaMg(CO₃)₂含氧基团增加，提高了复合缓释材料吸附效果。3）与普通化肥（F）氮、磷养分释放高峰在第5天和第9天相比，TABF则出现在第52天和第42天，缓释效果突出。4）TABF代替化肥后，可与小白菜整个生育期对养分需求同步缓释，在表型指标、品质、产量等方面均优于CK和F处理；与普通化肥相比，5种缓释材料均能显著增加氮磷钾利用率和农学效率，其中以TABF最优。综上所述：300℃热改性显著增加了凹凸棒土的吸附位点，特别是凹凸棒土-生物炭复合材料更能有效提高肥料的缓释性能，与小白菜全生育期的养分需求同步性好，有效提高了氮磷钾利用率。     

广东北江第四纪沉积物发育土壤的矿物特性

本文分析了粤北武水、北江、横石水和连江各级阶地及河漫滩上各时代沉积物发育土壤的粘粒矿物和原生矿物。结果表明,不同河流流经地区不同,物质来源不同,其矿物组成有别;同一河段,形成于早更新世的三级阶地(T₃)上的土壤矿物组成与形成较晚的各级阶地差异甚大,这是母质来源和风化成土条件不同所致;二级阶地(T₂)、一级阶地(T₁)及河漫滩(T₀)上的土壤矿物相似,只是风化程度有异,随着阶地升高,形成年代愈老,富铝化程度愈强烈;但各级阶地之间差异程度不均等,T₂至T₁之间变幅大,T₁至T₀之间差异较少,这是时间因素和古气候波动性叠加所致。     

甘蔗等高种植与新植配置比例对坡面沟蚀引起的氮磷养分流失的影响

[目的] 探讨甘蔗等高种植与新植适宜的配置比例,为甘蔗种植区减少坡面沟蚀和养分流失、提升耕地质量和合理种植甘蔗提供技术支撑。[方法] 通过野外测量与试验分析相结合,确定苗期、分蘖期、伸长期和成熟期4个甘蔗生长时期内低、中、高3种等高种植和新植比例的甘蔗坡面沟蚀量和养分流失量,并明确其影响因素。[结果] ①整个甘蔗生育期,那辣流域甘蔗种植坡面沟蚀及其导致的全氮、全磷流失量分别在31.3～66.3 t/hm²,39.0～82.5 kg/hm²,18.0～38.4 kg/hm²之间; ②苗期是那辣流域沟蚀和养分流失的主要时期,其贡献量占甘蔗全生育期的比例为47.7%～57.7%。③全生育期,高比例等高(H_C)的坡面沟蚀和养分流失比低比例新植坡面(L_C)低33.03%～35.42%(p＜0.05),但中比例等高(M_C)和H_C,L_C的流失量均不显著;低比例新植(L_Rp)坡面沟蚀和养分流失量比高比例新植(H_Rp)低27.41%～32.98%,比中比例新植(M_Rp)低21.02%～25.86%(p＜0.05),凋落物覆盖度和根系密度是影响沟蚀与养分流失的重要因素。④全生育期,坡面全氮和全磷流失量分别占年氮肥和磷肥施用量的24.1%～39.5%和107.0%～156.7%。[结论] 在甘蔗种植时,60%以上的等高种植比例和30%以下新植比例,可以有效减少坡面土肥流失。     

渐次解冻土壤粒级沉降分选及碳氮盐分布特征

[目的] 将解冻逐层剥离过程与粒级沉降模拟相结合,探究融雪径流情景下坡面土壤逐层解冻过程中泥沙粒级分选规律及伴随的碳氮盐分布特性,为深入揭示东北坡面土层冻融侵蚀机理及伴生的微环境效应提供依据。[方法] 以东北坡面黑土为例,开展了土柱冻融试验,主要包括非冻融、全冻全融与冻结后渐次解冻(土柱置于浸水环境,由外至内分融化出T₁—T₃ 3层)处理,借助沉降管对各处理的土壤进行粒级沉降分选试验,对各分选粒级电导率(EC)、pH值、有机碳(SOC)、氮(TN)等进行了测定分析。[结果] ①土壤经全冻全融后,沉降分选所得＞500 μm和≤125 μm的颗粒含量减少,125～500 μm的颗粒增加;土壤EC在大粒级中较高;SOC和TN在大粒级中(＞500 μm)含量降低,在较小粒级(≤125 μm)含量增加。②渐次分层解冻土壤经沉降后,外层(T₁)≤63 μm颗粒偏少,内层(T₃)125～500 μm颗粒偏多;盐分和有机碳氮在外层大粒级中含量较高。③全冻全融土壤沉降后,盐分流失率达64.8%,SOC和TN流失率相对较低,为4.08%和2.72%;渐次解冻沉降处理内层(T₃)土壤盐分和有机质流失程度大于外层(T₁)。[结论] 冻融沉降后,外层土壤破碎程度大,坡面土壤颗粒趋向均质化;有机质含量在粒级间差异明显,其在小粒级土壤中分布更加稳定;盐分和有机质在冻融沉降过程中会从土壤内层向外层迁移而造成流失。     

淮北矿区地表拉张裂隙区耕地土壤主要养分特征

[目的] 分析采煤沉陷导致的地表拉张裂隙对耕地土壤质量的影响,评估采煤沉陷前后土壤养分变化,为沉陷区土地采前—采中治理提供理论基础。[方法] 以淮北矿区孙疃矿地表拉张裂隙区为研究区域,分别在沉陷前(2019年6月)、沉陷后(2019年12月、2020年7月)采集样品,沉陷前布设5个采样点(T₁—T₅),沉陷后选择两条典型纵向拉张裂隙,由沉陷斜坡坡顶到坡底将沉陷区划分为A,B,C 3个分区,在裂隙两侧设置13个采样点,每个采样点沿深度方向每隔20 cm采集一个土壤样品,分别测试含水率、有机质、速效钾、速效磷、全氮和全磷含量6个指标。[结果] 拉张裂隙区两次采样土壤含水率、有机质、速效钾、全磷含量存在显著差异(p＜0.01),速效磷和全氮差异性不显著(p＞0.05);通过主成分分析得到研究区第一、二主成分分别为有机质、全氮、全磷(受负面影响)和含水率、速效钾(受到正面影响);根据综合养分评价—主成分分析法发现裂隙区综合养分与对照点相比总体下降,但拉张裂隙区内养分从沉陷斜坡坡顶至坡底逐渐上升。[结论] 地表拉张裂隙在采煤沉陷区分布广泛,是造成沉陷区耕地质量下降的主要原因。     

不同改良剂对沙化土壤理化性质及沙米干物质量的影响

[目的]研究施加不同改良剂的沙化土壤理化性质及沙米生长状况,为沙化土地治理及生态环境修复提供科学指导。[方法]以有机肥、亚麻籽粕、保水材料(聚丙烯酸钾)、腐殖酸等材料在库布齐沙漠西北缘典型沙化土地开展改良试验,测定施用不同改良剂的沙化土壤理化性质、微生物数量及酶活性、沙米干物质量。[结果]①改良剂对降低沙化土壤容重和入渗速率,提高土壤总孔隙度和田间持水量效果表现为:保水剂(BSJ)保水保肥剂(BSBFJ)粘合剂(NHJ),并且在0—30 cm土层内,随着土层深度增加,3者调节土壤物理性质的作用减弱;②各种改良剂对降低土壤pH值,提高土壤速效氮和有机质的效果不明显。BSJ对降低土壤pH值,提高土壤速效氮、速效磷含量效果最好,BSBFJ对提高土壤速效钾和有机质含量效果最明显;③3种改良剂可以显著提高沙米的总干物质量,提高的程度表现为:BSBFJBSJNHJ;④施用各改良剂极大程度地提高了沙化土壤中微生物数量及酶活性,NHJ对提高土壤细菌、放线菌数量、脲酶活性效果最佳,BSBFJ对提高土壤真菌数量、蔗糖酶活性、磷酸酶活性最佳。[结论]不同改良材料的配合施用对沙化土壤理化性质及沙米的生长有着不同程度的改善作用。综合考虑各改良材料的改良效果,在该地区的沙化土地改良工作中BSBFJ为首选材料。     

柽柳对盐碱土养分与盐分的影响及其区化特征

为了研究柽柳对盐碱土的生物改良作用及其有效作用范围,通过大田对比试验,以盐碱荒地为对照,分析了柽柳对土壤养分、全盐及盐分离子的影响及其区化特征。结果表明,柽柳能够提高盐碱地土壤养分,降低pH值、全盐及盐分离子含量。与对照相比,表层0—20cm土壤有机质增加了30.5%,碱解氮增加了48.9%,速效磷增加了51.4%;底层20—50cm土壤3者分别增加了78.8%,21.3%,25.0%;表层土壤pH值降低0.3个单位,但是底层20—50cm土壤pH值增加了0.4个单位;表层和底层脱盐率分别达到86.4%和88.2%,碱化度分别降低了75.4%和53.8%;柽柳对土壤盐分离子表现出选择吸收性,Na+和Cl-降幅高于Ca2+,Mg2+,K+,SO24-。柽柳在深度0—25cm,距离树干0—15cm范围内,形成"低盐、低pH值、高有机质"的优化区域。确定合理的柽柳配置方案,充分发挥其生物和非生物功能,是土壤理化性质向良性循环方向发展的关键。     

芒萁侵入红壤退化裸地对土壤理化性质和细菌组成的影响

芒萁是最早侵入红壤退化裸地的先锋植物,其侵入过程对土壤环境的改变在退化裸地生态恢复进程中具有重要意义。以福建省长汀县红壤侵蚀裸地为研究对象,分析测定退化裸地中芒萁侵入区和非侵入区土壤理化性质和细菌组成及多样性。结果表明：芒萁侵入裸地显著提高土壤最大持水量、土壤含水率、全碳、全氮、全钾、有机质和pH,并显著降低土壤容重;芒萁侵入区增加根瘤菌目和慢生根瘤菌属等14种土壤优势细菌,变形菌门和甲型(α)变形杆菌的相对丰度显著提高(p<0.05),而土壤绿弯菌门和AD3菌纲的相对丰度显著降低(p<0.05),这些土壤细菌主要功能为化能异养、好氧化能异养和纤维素分解;芒萁侵入裸地显著提高土壤细菌群落结构多样性(p<0.05);芒萁侵入区和非侵入区土壤细菌群落结构差异显著(p<0.05);土壤细菌群落结构的主要影响因子是土壤含水率、全碳、有机质、土壤容重和pH。这些影响因子与疣微菌门、变形菌门、疣微菌纲和甲型(α)变形杆菌纲正相关。综上所述,芒萁侵入后可显著改善红壤侵蚀退化裸地的土壤理化性质,改善土壤细菌群落组成,增加土壤细菌群落多样性和优势菌群,对土壤细菌群落有积极效应。     

强还原土壤对尖孢镰刀菌的抑制及微生物区系的影响

强还原土壤灭菌(reductive soil disinfestation,RSD)是一种抑制土传病原菌的高效和环保的方法。本试验通过荧光定量PCR和变性梯度凝胶电泳研究RSD对土壤尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)及微生物区系的影响。结果表明:处理15天后,较对照(CK)相比,除添加氨水处理(NH3)土壤p H上升外,以苜蓿粉和乙醇为有机碳源的RSD(Al-RSD和Et-RSD)处理土壤p H分别降低了0.54和1.16;NH3、Al-RSD和Et-RSD处理将尖孢镰刀菌数量分别降低了74%、98%和93%;Al-RSD显著增加了细菌的数量和多样性,Al-RSD和Et-RSD处理显著降低了土壤中真菌的数量,但增加了真菌的多样性。结果表明RSD与氨气熏蒸相比对于土壤微生物区系的改善具有更好的作用。     

豫东北黄泛区易风蚀性土壤特征

为分析不同土壤类型的性质、界定易风蚀性土壤类型并探索其特征，选取豫东北黄泛区为研究区域，采用野外取样、室内试验分析结合的方法测定土壤颗粒粒径、可蚀性因子K值等指标，界定区域易风蚀性土壤类型，并分析其空间分布特征。结果表明：（1）从土类看，豫东北黄泛区4种土类，以潮土为主，占区域面积的65.57%；从亚类看，共11种土壤亚类，以小两合土、沙土为主，占区域面积的59.76%。（2）土壤颗粒粒径组成上，沙土、草甸风沙土、盐化潮土、淤土等类型以砂粒为主；其余类型以粉粒为主。沙土、草甸风沙土、灌淤潮土、盐化潮土等类型易蚀颗粒含量较高，处于28.30%~31.36%范围内。草甸碱土、两合土、小两合土的土壤可蚀性因子K值相对较高，范围为0.038~0.041。（3）综合考虑易蚀颗粒含量≥25%和可蚀性属中等及以上2个指标，将沙土、草甸风沙土、灌淤潮土、盐化潮土、脱潮土界定为区域易风蚀性土壤。易风蚀性土壤面积占研究区的41.79%，主要分布在中牟县、祥符区、尉氏县等区域。研究结果可为黄泛区后续土壤研究及风蚀防治提供参考和科学依据。     

Presence and dispersal of infective Frankia in peat and meadow soils in Sweden

Summary Use of the N₂-fixing grey alder, Alnus incana (L.) Moench, as a short-rotation crop for energy production is currently being explored. To evaluate the need for inoculation of alders, the distribution of infective propagules of Frankia in the soil at potential sites for alder plantations was examined. Uninoculated grey alder seedlings were grown in three types of soil. Frequent nodulation was found in a meadow soil which had been free from actinorhizal plants for nearly 60 years, but the alder seedlings failed to nodulate in peat soil from two different bog sites. One of these bogs had been exploited for peat and the surface layer of the peat had been removed, so that the soil samples were taken from deep layers of the peat. At the other site, an area of cultivated peat, there were no infective propagules of Frankia in plots without alders; the infective Frankia was present in plots only where it had been introduced by inoculated alders. There was no detectable air-borne dispersal of Frankia. Instead, water movement might account for the dispersal of Frankia in peat. Although the apparent absence of Frankia in these peat soils necessitates inoculation of alder seedlings before planting out, this makes it possible to introduce and maintain Frankia strains with selected beneficial characteristics, since there is no competition from an indigenous Frankia flora.     

罗望子人工林土壤有机碳在不同团聚体中的特征

研究了干热河谷地区不同种植方式的罗望子人工林内0-10,10-20,20-40 cm土层土壤团聚体中的有机碳分布特征.结果表明,在所有样地中,1～0.5,0.5～0.25 mm这2个径级的土壤团聚体有机碳最高,10～5 mm团聚体有机碳最低.不同种植方式的人工林土壤团聚体有机碳差异较大,其中以罗望子+乡土草本,罗望子+百喜草2种种植方式的团聚体有机碳最高,罗望子+余甘子混交林内最低,但罗望子+乡土草本方式的团聚体有机碳高于罗望子+百喜草方式.光板地土壤团聚体有机碳在3个土层的差异较小.     

黄土高原丘陵沟壑区经济作物欧李的水土保持功能

[目的]研究经济作物欧李在黄土高原丘陵沟壑区的水土保持功能,为当地推广欧李种植提供理论支撑。[方法]以山西省吕梁市柳林县4类试样样地为对象,对欧李种植区土壤持水性、团聚体水稳定性及抗蚀性进行研究。[结果](1)欧李种植区土壤容重明显低于其他样地土壤,其中阳坡欧李Ⅲ号区土壤容重最低,表层和亚表层分别为0.954,1.163g/cm3,容重与总孔隙度、毛管孔隙度呈极显著负相关。(2)欧李在黄土高原丘陵沟壑区适应性极强,通过种植可以显著改善土壤肥力。(3)欧李样地土壤0.25mm风干及水稳性团聚体、土壤团聚体平均重量直径及团聚体水稳性指数均远高于该地区传统水土保持植物样地和撂荒地样地的土壤,并且团聚体破坏率最低。(4)欧李样地土壤0—40cm土层平均可蚀性因子K值最低,对表层及亚表层土壤保护效果更好。(5)K值与黏粒和有机质含量呈极显著负相关,与粉粒含量呈极显著正相关,土壤质地决定土壤抗蚀性能。[结论]欧李在黄土高原丘陵沟壑区具有很好的适应性,不仅可以增加农民收入,更对提高当地水土保持能力,改善生态环境具有重要意义。     

紫云英与化肥配施对安徽沿江双季稻区土壤生物学特性的影响

【目的】紫云英-水稻轮作生产体系是近年来为解决大面积冬闲田而提出的水稻生产新模式。研究紫云英-水稻轮作模式下,不同量紫云英与化肥配施对稻谷增产效果及稻田土壤生物学特性的影响,为合理施用紫云英,有效改善稻田土壤微生态环境、提高土壤质量、保证水稻高产稳产提供理论支撑。【方法】以安徽省农科院土壤肥料研究所2008年设置的紫云英-稻-稻定位试验为平台,分析了5种不同施肥模式下[不施紫云英和化肥(CK)、100%化肥不施紫云英以及70%化肥分别配施紫云英7500、15000、30000 kg/hm2])稻田耕层土壤(0—20 cm)微生物量碳、微生物量氮(SMBC、SMBN)和土壤酶活性的变化,及土壤生物学特性与土壤养分的相关性,并以水稻农艺性状和产量检验了土壤生产力。【结果】1)施用紫云英绿肥能够显著提高水稻籽粒产量,增加水稻单位面积的有效穗数和水稻结实率。尤其是70%化肥配施紫云英15000 kg/hm2处理,稻谷产量达7604.53 kg/hm2,比未施肥处理和单施化肥处理分别增产228.06%和36.29%,差异达显著水平。2)与对照相比,单施化肥处理土壤微生物量碳、氮增加,脲酶、酸性磷酸酶活性提高,过氧化氢酶活性降低;70%化肥的条件下,配施紫云英处理土壤微生物量及土壤酶活性显著高于单施化肥及对照处理,且随紫云英施用量的提高而增加。整个生育期,与对照相比,施紫云英处理土壤微生物量碳、氮分别提高21.03%~142.33%、19.97%~83.91%,土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性分别提高10.12%~100.33%、10.22%~43.23%、0.14%~7.28%。土壤微生物量及脲酶、酸性磷酸酶与土壤有机质、全氮、碱解氮呈显著或极显著正相关;过氧化氢酶与土壤养分之间无明显相关性。【结论】紫云英绿肥与化肥长期配合施用可显著提高水稻产量、土壤微生物量及土壤酶活性,改善稻田土壤的微生态环境。本试验条件下,在70%化肥施用量的前提下,紫云英施用量以15000~30000 kg/hm2的综合效果较好。故适量紫云英与化肥配施有利于提高土壤生产能力,是安徽沿江双季稻区稻田增产和培肥地力的有效途径。     

Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition varies with biochar application and soil type

Biochar application has the potential to improve soil fertility and increase soil carbon stock, especially in tropical regions. Information on the temperature sensitivity of carbon dioxide(CO_2) evolution from biochar-amended soils at very high temperatures, as observed for tropical surface soils, is limited but urgently needed for the development of region-specific biochar management targeted to optimize biochar effects on soil functions. Here, we investigated the temperature sensitivity of soil respiration to the addition of different rates of Miscanthus biochar(0, 6.25, 12.5, and 25 Mg ha~(-1)) in two types of soils with contrasting textures. Biochar-amended soil treatments and their controls were incubated at constant temperatures of 20, 30, and 40℃. Overall, our results show that: i) considering data from all treatments and temperatures, the addition of biochar decreased soil CO_2 emissions when compared to untreated soils;ii) CO_2 emissions from biochar-amended soils had a higher temperature sensitivity than those from biochar-free soils; iii) the temperature sensitivity of soil respiration in sandy soils was higher than that in clay soils; and iv) for clay soils, relative increases in soil CO_2 emissions from biochar-amended soils were higher when the temperature increased from 30 to 40℃, while for sandy soils, the highest temperature responses of soil respiration were observed when increasing the temperature from 20 to 30℃. Together, these findings suggest a significantly reduced potential to increase soil organic carbon stocks when Miscanthus biochar is applied to tropical soils at high surface temperatures, which could be counteracted by the soil-and weather-specific timing of biochar application.