不同培肥措施对新建设施土壤微生物数量的影响

为了研究不同培肥措施对新建设施土壤微生物数量的影响,选择新建设施基地,以菜瓜为供试作物,通过开展传统堆沤粪肥、商品有机肥、秸秆还田、生物菌肥等多种措施培肥,分析了不同培肥措施对作物产量和产值的影响,同时,重点研究了不同培肥措施对土壤微生物数量的影响。结果表明,培肥后比培肥前作物产量和产值明显提高,土壤真菌、放线菌和细菌数量培肥前后变化明显,而不同培肥措施对土壤微生物数量影响差异明显。试验结论说明,秸秆+堆沤粪肥+生物复合肥集成培肥措施作物产量产值相对最高,对土壤微生物数量影响最大。     

秸秆还田和施氮对土壤水热因子及呼吸速率的影响

【目的】探讨秸秆还田和施氮对土壤温度、含水量及土壤呼吸速率的影响,为促进农田高产、节肥的可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,在小麦 玉米轮作模式下分别设置施氮、秸秆还田、秸秆还田+施氮以及秸秆不还田不施氮（CK,为对照组）4个处理,于2012年6－9月,测定玉米不同生育期4个处理的土壤呼吸速率、温度和含水量,于玉米播种前和收获后测定土壤有机质含量,并分析土壤呼吸速率与土壤温度、含水量的相关性。【结果】在玉米全生育期,4个处理的土壤呼吸速率均呈现先增后减的单峰型曲线变化,其中秸秆还田+施氮处理的土壤呼吸速率平均值明显高于其他处理,4个处理土壤呼吸速率平均值由大到小依次是秸秆还田+施氮处理>施氮处理>对照组>秸秆还田处理。4个处理中,秸秆还田处理的土壤含水量平均值明显高过其他处理,与对照组相比,秸秆还田处理 0～20 cm土层土壤含水量提高了6.07%。土壤呼吸速率与5～15 cm土层土壤温度相关性较高,与土壤含水量的相关性不显著。与播种前相比,施氮处理和秸秆还田+施氮处理0～20 cm土层有机质含量明显增加;玉米收获后,与对照组相比,其他3个处理土壤有机质含量显著增加。【结论】施氮和秸秆还田提高了土壤呼吸速率,增加了土壤有机质含量,并且秸秆还田具有保水缓温的作用。     

长期不同施肥下新疆灰漠土土壤呼吸特征研究

[目的]探讨长期不同施肥下新疆灰漠土的土壤呼吸变化特征,为西北干旱区灰漠土农田土壤碳通量的计算以及灰漠土固碳潜力的评估提供依据.[方法]在连续定位施肥22 a灰漠土长期试验的12个处理中选择5个处理,利用英国ACE土壤碳通量测量仪,对其呼吸速率进行24 h的连续监测.同时监测试验区气温和5 cm地表温度等相关气象数据.[结果]长期施用有机物料(NPKM、M、S)的土壤呼吸速率总体高于不施用有机物料(NPK、CK)的处理,以单施有机肥(M)处理对土壤呼吸速率的影响最为显著,秸秆还田处理其次.NPKM处理的土壤呼吸速率小于M和S,说明化肥配合有机肥的施肥方式能够减缓农田CO2的释放,长期施用有机物料处理的土壤呼吸速率对环境温度的敏感性大于不施用有机物料的土壤,陈NPKM处理外,其余处理与地表温度间存在线性关系.[结论]从农业固碳减排和土壤肥力培育的角度,有机无机配合施用是实现新疆农田地力提升和环境友好双赢的重要培肥措施.     

干旱区不同灌溉方式及施肥措施对棉田土壤呼吸及各组分贡献的影响

【目的】探讨干旱区灌溉方式及施肥措施对棉花生长季农田土壤呼吸速率及碳平衡的影响,比较不同管理措施对棉田土壤碳汇强度的影响。【方法】设置滴灌和漫灌两种灌溉方式,在棉花生育期每种灌溉方式设有机肥（OM）、氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥与有机肥配施（NPK+OM）3种施肥处理,以不施肥处理为对照（CK）,采用LI-8100土壤碳通量测定仪测定农田土壤呼吸速率,利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力（NEP）,分析不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤碳汇强度。【结果】不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤呼吸速率的季节变化随气温变化均呈先升高后降低的趋势,在7月中旬达到峰值,10月中旬棉花收获后降至最低。不同灌溉方式下农田土壤碳排放量为滴灌＞漫灌;相同灌溉方式下不同施肥处理为NPK+OM＞OM＞CK＞NPK。滴灌条件下根系呼吸对土壤呼吸的贡献率为36.38%-58.74%,漫灌条件下为33.73%-52.03%;铃期根系呼吸贡献率最高,生育期平均为48.05%和44.31%。整个棉花生长季节,两种灌溉方式下农田净初级生产力（NPP）均为NPK+OM＞NPK＞OM＞CK。不同管理措施下整个生育期农田土壤均表现为碳“汇”,其中,不同灌溉方式下农田碳汇强度为滴灌＞漫灌,不同施肥措施为NPK+OM＞NPK＞OM＞CK,灌溉与施肥互作条件下,滴灌方式下NPK+OM处理碳汇强度最强。【结论】在干旱区棉花生产中,采用膜下滴灌节水技术,氮磷钾化肥与有机肥配施并实施秸秆还田等农田管理措施,不仅能增加土壤有机碳含量,培肥地力,提高棉花产量,而且能促进土壤固碳减排。     

下辽河平原玉米田土壤呼吸初步研究

以玉米田作为研究对象,分析了土壤呼吸速率的季节变化规律及环境因子的作用,旨在通过了解农田CO2吸收与排放的动态变化,为探索该地区碳收支机理提供试验依据。试验采用静态箱/气相色谱(GC)法测定了下辽河平原典型玉米田的土壤呼吸速率。结果表明,玉米田土壤呼吸速率具有明显的变化规律,玉米生长旺盛期土壤呼吸速率值保持在较高水平,3种处理的平均土壤呼吸速率分别为:施N肥处理(N150)为215.67 mg.m-2.h-1;未施N肥处理(N0)为192.48 mg.m-2.h-1;无作物对照(CK)为137.13 mg.m-.2h-1。土壤温度Q10和土壤水分是影响土壤呼吸的重要因素。地下5 cm的土壤温度与土壤呼吸有显著的相关性。在夏季(6至8月)的土壤水分与土壤呼吸间存在较为明显的互为消长关系。施肥可明显增强土壤呼吸作用,N150比N0处理土壤呼吸总量增加了12.1%,N150和N0处理的土壤呼吸总量分别是CK处理的1.57和1.40倍。     

有机肥矿化对设施土壤培肥和作物产量的影响

本实验通过设置牛粪(NF)、猪粪(ZF)、鸡粪(JF)、鸡粪秸秆(JFJ)、蘑菇渣(MGZ)及对照处理(CK)的不同有机肥底肥处理,研究不同有机肥对土壤培肥效果和茄子产量的影响.结果表明:有机肥均可以培肥土壤,提高有机质含量7.6%~35.8%,提高全氮含量4.8%~44.9%,提高有效磷含量12.1%~54.6%.NF增加土壤有机质效果明显;JF显著增加土壤全氮、有效磷含量;MGZ显著增加土壤EC值,表明有机肥的养分含量是影响土壤养分含量的直接原因.不同处理对茄子产量影响不明显,只有ZF处理显著高于CK,其余处理差异不显著.     

不同培肥处理对采煤塌陷地复垦土壤Hedley P形态的影响

采用修正的Hedley磷素形态分级方法,研究了不同培肥处理对土壤各形态磷的影响。研究结果表明,施肥处理对土壤中各种磷素形态都有提高,但不同处理提高的幅度不同,其中,对活性态磷(H2O-P+NaH-CO3-P)的提高幅度依次为:无机肥+有机肥+菌肥>无机肥+菌肥>无机肥+有机肥+基质>无机肥+有机肥>无机肥>CK,对中等活性态磷(NaOH-P)的提高幅度依次为:无机肥+有机肥+菌肥>无机肥+有机肥>无机肥+菌肥>无机肥+有机肥+基质>无机肥>CK。无机肥+有机肥+菌肥处理与对照相比,对土壤的活性态磷和中等活性态磷分别提高了149.6%和73.3%。     

秸秆培肥土壤对优先流中养分淋失的影响

为了研究秸秆培肥土壤后对优先流中养分淋失的影响,采用原状土柱模拟养分淋溶的方法,对秸秆培肥后土壤中养分淋失的状况进行了研究。结果表明,土壤经秸秆培肥后,淋溶液中氮、磷和钾的累计含量降低,淋失速度和含量也都有不同程度的降低,但对不同养分降低的效果不同,对阳离子养分的保持效果更好一些,未施秸秆处理的NH4+-N累计含量为秸秆培肥处理的4.54倍;而对硝态氮的保持作用最差,未施秸秆处理的NO3--N累计含量为秸秆培肥处理的2.79倍。说明秸秆培肥土壤对减少养分淋失和降低地下水污染具有一定作用。     

长期有机无机肥配施对水稻生长、干物质积累及产量的影响

明确不同施肥处理对水稻生长、干物质积累、转运及产量的影响,为水稻的养分综合管理措施提供参考。依托25 a长期定位试验,通过大田试验方法,设置不施肥对照(CK),常规化肥(NPK)、25%有机肥替代化肥(1/4M+3/4NP)、50%有机肥替代化肥(1/2M+1/2NP)、100%有机肥替代化肥(M)和有机无机肥配施(MNPK)6个试验处理,探究不同施肥处理对水稻生长、干物质积累、转运及产量的影响。结果表明,水稻地上部干物质积累量成熟期大小顺序表现为MNPK>1/4M+3/4NP>1/2M+1/2NP>NPK>M>CK,MNPK、1/4M+3/4NP处理分别较NPK处理籽粒增产12.42%、2.04%。水稻籽粒干物质积累量主要来源于花后干物质积累,各处理花后干物质积累量对籽粒贡献率为50.17%～65.40%,其中,施用有机肥各处理显著高于CK和NPK处理。水稻成熟期,施用有机肥的各处理籽粒的比例均较CK和NPK处理高。有机无机肥配施各处理比CK或NPK处理显著促进水稻分蘖、提高叶片叶绿素相对含量(SPAD)值及叶面积指数,同时也显著优化水稻各产量构成因子,...     

不同培肥措施对土壤微生物生物量的影响

以１０年定位培肥土壤试验材料为对象,通过对其微生物量的测定,从土壤生物化学角度对３种不同培肥措施的效果给出评价,即秸秆＝化肥措施与厩肥＋化肥措施培肥土壤作用大体相当,但均优于单纯施化肥措施。     

Carbon cycle in response to residue management and fertilizer application in a cotton field in arid Northwest China

Understanding the influence of farming practices on carbon(C) cycling is important for maintaining soil quality and mitigating climate change, especially in arid regions where soil infertility, water deficiency, and climate change had significantly influenced on agroecosystem. A field experiment was set up in 2009 to examine the influence of residue management and fertilizer application on the C cycle in a cotton field in the Xinjiang Uygur Autonomous Region of Northwest China. The study included two residue management practices(residue incorporation(S) and residue removal(NS)) and four fertilizer treatments(no fertilizer(CK), organic manure(OM), chemical fertilizer(NPK), chemical fertilizer plus organic manure(NPK+OM)). Soil organic carbon(SOC) and some of its labile fractions, soil CO_2 flux, and canopy apparent photosynthesis were measured during the cotton growing seasons in 2015 and 2016. The results showed that SOC, labile SOC fractions, canopy apparent photosynthesis, and soil CO_2 emission were significantly greater in S+NPK+OM(residue incorporation+chemical fertilizer) than in the other treatments. Analysis of all data showed that canopy apparent photosynthesis and soil CO_2 emission increased as SOC increased. The S+OM(residue incorporation+organic manure) and S+NPK+OM treatments were greater for soil C sequestration, whereas the other treatments resulted in soil C loss. The S+NPK treatment is currently the standard management practice in Xinjiang. The results of this study indicate that S+NPK cannot offset soil C losses due to organic matter decomposition and autotrophic respiration. Residue return combined with NPK fertilizer and organic manure application is the preferred strategy in arid regions for increasing soil C sequestration.     

长期秸秆配施化肥下土壤团聚体碳氮分布、微生物量与小麦产量的协同效应

【目的】研究秸秆配施化肥对暗棕壤团聚体组成、团聚体碳氮含量、土壤微生物量特征及小麦产量的影响,揭示长期秸秆配施化肥下土壤肥力和生产力的协同提升机制。【方法】依托长期定位40年施肥试验,选取4个处理：单施化肥(NP)、秸秆配施化肥(S+NP)、秸秆配施1/2化肥(S+1/2NP)、秸秆配施1/4化肥(S+1/4NP),其中秸秆为麦秸隔年还田,用量为3 000 kg·hm^-2,氮磷化肥用量为150 kg N·hm^-2、150 kg P₂O₅·hm^-2。采集0—20 cm土层土样,利用湿筛法得到不同粒级的水稳性团聚体,测定团聚体中有机碳(SOC)、氮含量及土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)含量。【结果】(1)长期秸秆配施化肥显著降低土壤容重并提高了团聚体稳定性,和NP相比,S+NP处理土壤容重降低4.7%,>2 mm团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何重量直径(GWD)分别提升254.4%、76.5%和91.3%。(2)S+NP、S+1/2NP处理>2...     

添加不同养分培养下水稻土微生物呼吸和群落功能多样性变化

 【目的】研究不同养分培养条件下水稻土（黄泥土）微生物量碳、氮,呼吸强度及微生物功能多样性等指标,为正确认识集约化农业利用条件下,施肥特别是大量施用化肥对土壤质量以及农业可持续发展的影响提供参考依据。【方法】采用发育于河湖相沉积物的黄泥土表层土壤,通过室内培育试验,观测了不同施肥处理下微生物量碳氮、呼吸强度,分析了不同施肥处理对水稻土微生物群落功能多样性的影响。【结果】整个培养过程中,微生物碳含量情况为：化肥配施2%秸秆或2%猪粪＞对照及化肥配施0.5%秸秆或0.5%猪粪＞单施化肥处理;土壤微生物量氮：化肥配施2% 秸秆＞对照、化肥配施2% 猪粪或0.5% 秸秆＞单施化肥处理;不同施肥处理的土壤呼吸强度和代谢熵总体上呈波动下降趋势;整个培养过程中,化肥配施2% 秸秆或者猪粪处理的土壤呼吸强度大于其它施肥处理;微生物代谢熵的关系为：化肥配施2%秸秆或者2%猪粪及单施3倍常规化肥＞化肥配施0.5% 秸秆或0.5%猪粪及单施0.5倍常规化肥＞对照及常规施肥量处理;BIOLOG分析表明,大量施肥,特别是大量施用化肥处理降低了微生物对碳源的利用能力和微生物多样性。【结论】土壤微生物生物量,土壤呼吸及微生物多样性可以灵敏地反映集约利用下土壤质量的变化,在高度集约利用农业下,大量的施肥,特别是化肥降低土壤的生物量及活性,不利于土壤肥力的保持和农业的可持续发展。     

长期施肥下黄壤性水稻土有机碳组分变化特征

【目的】土壤有机碳具有高度异质性,不同组分的有机碳由于化学性质和存在方式等不同,其生物有效性和肥力功能不同,并反映出不同的稳定机制,所以深入研究土壤有机碳的组分特征,对于更好地了解土壤有机碳的稳定性和肥力机制具有重要意义。本研究以黄壤性水稻土为对象,旨在研究揭示长期施肥对土壤有机碳组分特征的影响并探讨合理培肥模式。【方法】以中国黄壤性水稻土18年长期施肥定位试验为依托,通过田间取样和室内分析,采用土壤有机碳物理-化学联合分组方法,重点研究不同施肥条件下土壤有机碳组分含量及分配比例的变化,并通过定量分析组分碳含量与年均碳投入量的关系,探讨土壤有机碳饱和现象。试验处理包括不施肥对照（CK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、无机肥配施低量有机肥（0.5MNPK）和无机肥配施高量有机肥（MNPK）,碳投入梯度为0.87-6.02 t·hm^-2·a^-1。【结果】与不施肥（CK）相比,单施化肥（NPK）处理显著增加了土壤游离态粗颗粒有机碳、化学保护粉粒组有机碳和生物化学保护粉粒组有机碳含量,总有机碳提升10%;有机肥处理（0.5MNPK、M、MNPK）显著增加了土壤游离态粗颗粒有机碳、物理保护有机碳、化学保护粉粒组、黏粒组有机碳和生物化学保护粉粒组、黏粒组有机碳,增加幅度高于化肥处理,总有机碳提升24%-46%,其中以有机无机肥配施（MNPK）的提升幅度最大;与不施肥（CK）及单施化肥（NPK）处理相比,有机肥处理（0.5MNPK、M、MNPK）土壤物理保护有机碳的分配比例显著升高;模型分析发现,长期施肥条件下土壤游离态粗颗粒有机碳浓度与年均碳投入量呈显著的线性关系,而化学保护态有机碳浓度与生物化学保护态有机碳浓度以及土壤总有机碳含量,均与年均碳投入量呈显著的“饱和曲线效应”的对数函数关系。【结论】有机无机肥配施是提升黄壤性水稻土有机碳水平的最佳培肥措施,并以物理保护有机碳的提升幅度最大,强化了有机碳的物理稳定机制;黄壤性水稻土较稳定的有机碳组分（化学保护态、生物化学保护态）以及总有机碳存在饱和现象,在当前条件下出现饱和限制。     

稻草还田和易地还土对红壤丘陵农田土壤有机碳及其活性组分的影响

 【目的】探讨稻草还田和易地还土对红壤丘陵水田和旱地土壤有机碳及活性有机碳的影响。【方法】以红壤丘陵区长期定位点坡旱地和水旱轮作地为研究对象,选取3个处理：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和稻草配施氮磷肥（S+NP）,对试验6年来的数据进行分析。【结果】与初始值相比,坡旱地NPK和S+NP处理在前4年内土壤有机碳（SOC）明显增加,平均增幅分别为14.6%和36.2%,此后波动较小;微生物量碳（MBC）总体保持增加趋势,NPK和S+NP处理显著高于CK,平均增幅分别为16.1%和33.5%;溶解有机碳（DOC）保持逐年增加,处理间差异不显著。水旱轮作地各处理土壤有机碳6年内基本保持稳定,但NPK和CK处理均低于初始值;MBC总体亦具有增加趋势,S+NP处理明显高于CK,平均增幅为 14.2%,但NPK处理低于CK;DOC后期出现降低趋势,且NPK和S+NP处理均低于CK。【结论】与单施化肥相比,稻草还田和易地还土均能明显提高土壤SOC和MBC含量,但稻草易地还土的效果更为显著,并在短期内表现明显。土壤溶解有机碳对施肥的响应较差,耕作时间较短的坡旱地土壤溶解有机碳含量明显高于耕作时间较长的水旱轮作地。     

半干旱区沙质草地生态系统碳循环关键过程对水肥添加的响应

为探寻半干旱区草地生产力进一步恢复的主要限制因素,该文采用3因素2水平析因设计对草地进行水（0,80 mm）、氮（0,20 g/(m[[sup]]2[[/sup]]·a)）、磷（P2O5）（0,10 g/(m[[sup]]2[[/sup]]·a)）添加实验,研究了2004年地上净初级生产力（ANPP）与土壤呼吸的响应. 8种处理分别为添加水（W）、加氮肥（N）、加磷肥（P）、加水+氮肥（WN）、加水+磷肥（WP）、加氮肥+磷肥（NP）、加水+氮肥+磷肥（WNP）和对照（CK）,每种处理6次重复,随机分配在48个4 m × 4 m的样方中. 研究结果表明:施氮肥不仅增加了ANPP,而且推迟了植物生长高峰期; 草地生产力明显受到氮素的制约,水分和磷素并不是该生态系统的主要限制性因子; 土壤呼吸7月份最高;干旱期添加水与不添加水处理的CO2排放速率差异显著; 添加水增加了土壤CO2的排放速率,但是施磷肥对土壤呼吸存在抑制效应. 建议对半干旱区沙质草地的管理应以施氮肥为主,辅以磷肥,不宜灌溉.      

土地利用方式的改变对土壤呼吸及土壤微生物生物量的影响

土壤呼吸释放的CO2与土壤微生物生物量碳是全球碳循环中最为活跃的部分.作者对南京林业大学下蜀实习林场内天然次生栎林、马尾松人工林、毛竹林、板栗经济林和农田5种土地利用类型的土壤呼吸速率及土壤微生物生物量进行了测定,并分析了土地利用方式和各种土壤理化性质对土壤呼吸速率及土壤微生物生物量的影响.研究结果表明:①在5种不同土地利用类型中,农田的土壤呼吸速率显著大于马尾松林、栎林和毛竹林;板栗经济林的土壤呼吸速率显著大于毛竹林和马尾松林;其他各土地利用类型之间的土壤呼吸速率均无显著性差异.②在5种不同土地利用类型中,马尾松林的土壤微生物生物量显著小于农田、板栗经济林和毛竹林;农田的土壤微生物生物量显著大于栎林;其他各土地利用类型之间的土壤微生物生物量均无显著差异.③土壤呼吸速率与土壤微生物生物量、土壤温度(尤其是5cm深土壤温度)、土壤全钙含量、土壤全磷含量以及土壤碳氮比有显著相关关系;而与土壤全碳、全氮、土壤pH值等因子相关性不大.④土壤微生物生物量与土壤全钙含量、土壤全磷含量有显著相关关系;而与土壤pH值、土壤湿度等因子无显著相关关系.研究结果还表明:森林变为农田可能潜在地增加土壤CO2的释放;该地区土壤中磷的含量和有效性可能是限制土壤微生物生物量的重要因子.