麦茬免耕对不同麦玉轮作方式土壤有机碳含量的影响

为探讨耕作及轮作方式对小麦、玉米田土壤有机碳的影响,设小麦/玉米→小麦/玉米→小麦/玉米(T1)、小麦-冬油菜→玉米→小麦(T2)、小麦→玉米→小麦(T3)三种轮作模式,以及小麦免耕留茬(N)和传统耕作(C)两种耕作方式,研究6种模式下西北荒漠绿洲区小麦(W)、玉米(M)农田土壤呼吸、土壤有机碳及有机碳组分变化。结果表明,2016-2018年度,在小麦、玉米关键生育时期,免耕处理(NT1-W、NT1-M、NT2、NT3)的土壤呼吸速率分别较相应传统耕作处理减少了5.51%～37.08%、1.26%～6.44%、5.37%～68.63%和16.74%～71.92%,0～5 cm土层有机碳含量分别增加了-4.23%～12.75%、13.27%～23.92%、6.78%～15.15%和-11.48%～23.74%。在2018年,5～20 cm土层的微生物量碳含量表现为NT1-M> NT2> NT3>CT3>CT1-M> NT1-W> CT2> CT1-W;NT1-W、NT1-M、NT2、NT3处理的土壤水溶性有机碳含量分别较相应传统耕作处理降低了22...     

土壤有机碳组分和微生物群落对有机管理的响应

土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）和微生物是土壤质量和健康变化的重要评价指标。为了探究热区不同的管理方式对茶园土壤有机碳组分和微生物群落组成的影响,本研究选取海南省白沙县有机茶园（organic tea plantations, OTP）和常规茶园（conventional tea plantations, CTP）作为研究对象,利用¹³C-核磁共振（¹³C-NMR）生物标记技术和磷脂脂肪酸（PLFA）来研究不同管理模式下茶园土壤中有机碳化学组分和土壤微生物的群落组成的变化,明确有机管理和无机管理对土壤有机碳组分（烷基C、O-烷基C、芳香C和羧基C）和微生物群落组成的影响。结果显示：（1）与无机管理相比,有机管理显著改变了茶园土壤中养分含量。有机质（SOM）含量增加了47.86%,总氮（TN）和总磷（TP）含量分别增加了37.40%和100%（P<0.05）。硝态氮（NO₃^--N）含量显著增加了78.80%（P<0.05）,总钾（TK）和速效钾（AK）含量显著降低（P<0.05）。（2）有机管理增加了茶园土壤中烷基C和O-烷基C的相对含量。同时,脂肪族C/芳香C的比值也高于无机管理茶园。（3）有机管理茶园土壤中的总磷脂脂肪酸含量（PLFAs）增加了29.70%（P<0.05）,且细菌、G^-和放线菌的磷脂脂肪酸的含量显著高于无机茶园（P<0.05）。（4）RDA分析表明,茶园土壤中的微生物群落结构主要受到土壤总氮（TN）、总钾（TK）、烷基C、O-烷基C和羧基C含量的影响（P<0.05）。（5）相关性分析结果显示,有机碳组分中烷基C与总微生物量、真菌、放线菌和菌根真菌含量均呈显著正相关关系。O-烷基C与微生物中真菌、细菌和真菌/细菌的比值也呈显著正相关关系。以上结果表明,对茶园有机管理能调节微生物群落结构,提高土壤有机碳的脂肪化程度,进而影响土壤有机碳的积累和周转机制。     

粤北山区不同土地利用方式下土壤有机碳及其组分特征

土壤碳库影响土壤肥力和全球气候变化,土壤有机碳及其组分能够敏感地反映土壤碳库的变化。研究不同土地利用方式下土壤有机碳及其组分特征对指导土壤资源的合理利用与管理具有重要意义。采集粤北山区6种土地利用方式（林地、茶园、果园、弃耕地、水田、水旱轮作）的表层土壤（0~20 cm）,测定土壤有机碳（SOC）及其易氧化有机碳（EOC）、颗粒有机碳（POC）、胡敏酸碳（HAC）、富里酸碳（FAC）和胡敏素碳（HMC）等组分,分析SOC及其组分对不同土地利用的响应以及SOC各组分之间的关系。研究结果表明：（1）水田和林地土壤SOC含量（16.70和16.42 g/kg）比茶园、果园和弃耕地土壤分别高出28.86%和26.99%、21.54%和20.56%、37.79%和35.48%（P<0.05）;（2）水田土壤EOC（4.83 g/kg）、HAC（2.81 g/kg）、胡/富比（0.83）,HAC占SOC比例（16.80%）显著高于其他5种利用方式土壤;而林地土壤FAC（5.01 g/kg）含量显著高于其他5种利用方式土壤;（3）SOC与EOC、fPOC、POC、HAC、FAC、HMC呈显著正相关。综上所述,粤北山区HMC是土壤有机碳优势组分,土壤有机碳各组分含量随着有机碳含量增加而增加。种植水稻和林业利用有利于SOC的积累,可增加土壤有机碳库、提高土壤肥力。     

施氮水平对基础肥力不同的玉米田土壤有机碳组分数量的影响

以玉米长期定位施肥试验地为供试对象,采用化学分析法,比较不同施氮水平(不施氮、70%×优化施氮、优化施氮、130%×优化施氮和农民习惯性施氮)对不同肥力土壤0~20 cm耕层有机碳组分数量的差异影响。结果表明,施氮水平对高、中、低3种基础肥力土壤有机碳(SOC)含量的影响规律不同,在低肥力区域,较高施氮水平会加剧土壤退化;适宜氮素用量(0~240 kg/hm2)更有利于高肥力土壤易氧化有机碳(ROC)的积累。低肥力土壤难氧化有机碳(DOC)抵御外源氮素干扰的能力较差,施氮能加速该组分的矿化,大幅降低SOC的氧化稳定性,不利于肥力保蓄;施氮可同时减少高肥力地块轻组有机碳、重组有机碳的含量,优化施氮更有利于SOC的年轻化,使其活性增高。在中、低肥力区域,重组有机碳均呈先增后减的规律变化,低肥力更有利于其含量的提升。     

不同有机物料还田对黑土活性有机碳组分含量的影响

采用小区试验,研究大豆-玉米轮作模式下不同有机物料还田处理对黑土土壤活性有机碳及其组分变化特征的影响。结果表明:不同有机物料还田处理显著提高土壤总有机碳含量,与单施化肥(NPK)相比,配施有机肥(MNPK)、化肥配施生物炭(BNPK)、秸秆全量还田(SNPK)分别增加3.04%、2.44%、1.66%;不同有机物料还田措施下土壤水溶性有机碳含量分别增加46.28%、7.57%、14.18%;配施有机肥(MNPK)对土壤易氧化有机碳含量起显著的促进作用,秸秆还田(SNPK)和配施生物炭(BNPK)分别增加土壤微生物量碳17.20%和14.23%。配施有机肥能提高水溶性有机碳比例和土壤微生物量碳比例。土壤活性有机碳各组分之间存在显著相关性。有机肥与化肥的配施(MNPK)对于增加土壤活性有机碳含量和有效调控其关键组分具有重要作用。     

多年固定道保护性耕作对土壤有机碳和小麦产量的影响

为了研究固定道保护性耕作对土壤有机碳和小麦产量的影响,通过自2005年开始在河西绿洲灌区设置的田间定位试验,以传统平作（CT）为对照,分析了垄作固定道（PRB）和平作固定道（ZT）2种保护性耕作方式下土壤总有机碳（TOC）、土壤微生物量碳（SMBC）和小麦产量的变化及其相关性。结果表明,不同耕作方式下TOC 和 SMBC含量均表现为PRB>ZT>CT,且PRB、ZT与CT的差异达到显著水平,TOC和SMBC的土壤剖面垂直分布特征相似,耕层土壤TOC 和 SMBC 差异显著,随着土壤深度增加,各处理之间差异逐渐减小;PRB处理小麦产量是CT处理的1.14倍,ZT处理小麦产量是CT处理的1.11倍,PRB处理比ZT处理小麦产量高219 kg·hm^-2;TOC 和 SMBC之间及其与小麦产量之间存在极显著相关性。本研究结果说明,在河西绿洲灌区实施垄作固定道保护性耕作措施,有利于提高土壤固碳能力,是持续增加小麦产量的主要耕作方式。     

施用菌渣对茶园土壤团聚体分布的影响

采用田间试验,运用湿筛法,研究了菌渣施用对茶园土壤水稳性团聚体含量、分布和稳定性的影响.试验设计4个处理,分别为单施氮肥(M0)、50%氮肥+50%菌渣有机肥(M1)、全量菌渣有机肥(M2)和2倍菌渣有机肥(M3).结果表明:>5 mm的团粒结构是茶园土壤团聚体的主要组分,所占比例为37.04%~52.37%,其它各粒径分布较为均匀;随着土层加深,茶园土壤大团聚体含量降低,<0.25 mm的微团聚体含量则相应上升.施用菌渣主要增加了土壤中>5 mm团聚体含量,增幅15.20%~41.39%,其中高量菌渣有机肥处理(M2和M3)处理显著增加(P<0.05).茶园土壤R0.25(>0.25 mm水稳性团聚体)、平均重量直径(MWD)和几何平均值(GMD)均随着菌渣施用量的提高而增加,分形维数(D)随菌渣用量的提高而减小.相关分析表明,R0.25、MWD和GMD均与>5 mm的大团聚体呈极显著正相关,与0.25~0.5 mm和<0.25 mm之间呈极显著负相关;D与>5 mm的大团聚体呈极显著负相关,与0.25~0.5 mm和<0.25 mm之间呈极显著正相关,这就说明>5 mm的大团聚体越多,土壤团聚体稳定性越好.以上结果说明,施用菌渣有机肥能增加土壤中大团聚体的含量及其水稳性,是改善茶园土壤理化性状和培肥地力的有效途径.     

稻秆与紫云英协同还田对水稻产量和土壤有机碳的影响

为了阐明有机物料还田的作用和效果,探索合适的秸秆还田方式,为我国农业生态环境的保护和可持续发展提供科学依据,对稻秆和紫云英单独还田和协同还田对水稻产量和土壤有机碳的影响进行了比较分析。结果显示,有机物料与化肥混施不仅能促进土壤微生物分解、提高土壤中碳组分含量,还能为土壤提供新鲜有机物,增加微生物多糖,增强团聚体的稳定性,进而提高水稻产量。稻秆中碳和钾含量丰富、碳氮比值非常高,而紫云英中氮素含量很高、碳氮比值非常低,两者协同还田后能调优碳氮比值的平衡,更有利于作物吸收养分,不仅能提高早稻产量,对晚稻养分的存储也具有一定的后效作用。最后还指出了当前秸秆还田存在的问题,为探索有机物料科学还田方式提供借鉴和参考。     

配施生物基质肥料对茶园土壤有机碳固持的影响

通过长期定位试验,研究连续4年配施生物基质肥料对茶园土壤有机碳固持的影响,结果表明：随着生物基质肥料施用比例的增加土壤有机碳含量呈现增加的趋势;土壤基础呼吸量以全量施用生物基质肥料最低,75%生物基质肥配施25%化肥最高;土壤微生物量碳随着生物基质肥料施用比例的增加而增加;生物基质肥料的施用显著提高了土壤微生物商,降低了土壤呼吸商;适当的施肥结构促进茶树生长和茶叶产量的提高,春茶茶叶产量以25%生物基质肥＋75%化肥处理最高,以100%生物基质肥料处理最低。综合配施生物基质肥料对茶园土壤有机碳固持和对茶树生长的影响,初步认为25%～50%生物基质肥＋75%～50%化肥适宜茶园施用。     

不同配比香菇菌渣基质对鲜食黄瓜幼苗生长的影响

[目的]研究不同堆沤处理香菇菌渣复合基质对鲜食黄瓜幼苗生长的影响。[方法]采用A、B、C 3种堆沤方法对香菇菌渣进行处理,测定和分析发酵过程中菌渣温度和EC值变化,将处理后的菌渣与草炭、珍珠岩、蛭石组成复合基质,并以“鼎丰98F1”鲜食黄瓜为供试品种进行育苗试验。[结果]采用B方法进行堆沤处理温度高时间短,腐熟效果较好;复合基质T5和T6的理化性质基本都在理想基质范围值内;除在出苗率方面低于对照外,处理T5（腐熟菌渣∶珍珠岩∶蛭石＝1∶2∶1）在株高、根长和干鲜重等方面均明显高于对照（CK）,处理T6（腐熟菌渣∶珍珠岩∶蛭石＝2∶1∶1）在根冠比和壮苗指数值上均为最大,且明显优于对照（CK）。[结论]复合基质T5和T6可以作为鲜食黄瓜的无土育苗基质在生产中应用。     

不同种植年限下玉米田淡灰钙土有机碳组分变化特征研究

以宁夏吴忠市红寺堡不同种植年限的淡灰钙土为研究对象,用物理-化学联合分组方法研究土壤全碳和有机碳不同组分随种植年限的变化。结果表明,淡灰钙土全碳含量最高为20.12 g/kg,有机碳含量最高为8.84 g/kg,与碳饱和相距甚远;土壤全碳和有机碳随着种植年限的增加,短期内呈上下波动的曲线,全碳呈上升趋势,有机碳呈下降趋势。游离态颗粒有机碳含量最高,其次为物理保护有机碳,然后为化学保护有机碳,生物化学保护有机碳所占比例最小。粗颗粒组分有机碳与种植年限呈负相关,细颗粒组分有机碳与种植年限呈正相关。     

有机肥替代不同比例化肥对土壤有机碳组分的影响

东北黑土是我国宝贵的耕地资源,是重要的商品粮基地。为了明确东北春麦区有机肥替代化肥的最佳用量,提升土壤质量,在田间开展了有机肥替代部分化学氮肥研究,试验共设不施肥（CK）、有机肥替代100%化学氮肥(M)、有机肥替代50%化学氮肥(M₁N₁)、有机肥替代25%化学氮肥(M₂N₂ )和全化学氮肥处理(N)5个处理,分析了不同化肥处理对小麦收获期耕层土壤（0～20 cm）有机碳组分的影响。结果表明,土壤总有机碳含量以M处理最高,为24.30 g·kg^-1;N处理下土壤全氮含量显著高于其他处理,为2.70  g·kg^-1;施用有机肥能够增加土壤C/N比例。有机无机配施能显著增加土壤活性有机碳组分含量,土壤ROC和MBC含量均以M₂N₂处理含量最高,分别为4.69 g·kg^-1及317.40 mg·kg^-1;土壤DOC含量以M处理最高,为325.97 mg·kg^-1,M₂N₂处理次之,为307.83 mg·kg^-1;土壤POC含量以M₁N₁处理最高,为1.38 g·kg^-1。分析土壤有机碳组分对施肥的敏感性指数得出,各活性碳SI值均高于SOC,以M₂N₂处理下MBC的敏感性最高。经相关性分析,ROC、MBC、POC之间存在极显著相关关系（P<0.01）。在东北春小麦种植区域,采用有机肥替代25%～50%化肥能够增加土壤有机碳组分含量,提高C/N。MBC对施肥反应最为敏感,可作为指示该地区土壤有机物早期变化的指示物。     

不同培肥方式对茶园土壤团聚体中有机碳和全氮分布的影响

通过长期定位试验,研究不施肥（CK）、100%化肥（CF）和50%化肥+50%有机肥+豆科植物（IF）等3种处理对茶园黄红壤团聚体及其有机碳（TOC）和全氮（TN）分布的影响。结果表明,各处理均以≥2βmm水稳性团聚体占优势,其质量分数高达54.95%~66.97%;同时,该级水稳性团聚体中TOC、TN储量分别是相应全土总量的33.31%~45.45%和33.76%~46.60%。其中,不同粒径水稳性团聚体TOC和TN的贡献率在IF和CF处理中的大小排序为（≥2βmm）>（<0.5~0.25βmm）>（<1~0.5βmm）>（<2~1βmm）>（<0.25~0.106βmm）,而在CK中为（≥2 mm）>（<1~0.5βmm）>（<0.5~0.25βmm）>（<2~1βmm）>（<0.25~0.106βmm）。与CK相比,IF处理可显著（P<0.05）提升≥2βmm水稳性团聚体的含量和平均重量直径,增加该粒径水稳性大团聚体中TOC和TN的含量及储量。而且,≥2βmm水稳性团聚体含量与全土TOC、TN含量均呈极显著（P<0.01）的正相关。但是,IF处理土壤不同粒径团聚体的C:N比值一般比CK低。综上表明,处理IF不仅能增加土壤及其水稳性团聚体中TOC和TN的含量及储量,而且提高水稳性团聚体的稳定性,是茶园黄红壤固碳供氮的合理培肥模式。     

秸秆还田条件下不同有机肥对土壤养分和冬小麦养分积累的影响

为了解秸秆还田条件下不同类型有机肥在麦田的施用效果,采用田间试验,设置T1(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎深翻还田)、T2(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥A 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)、T3(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥B 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)3个处理,研究了秸秆还田条件下不同类型有机肥对冬小麦越冬期、孕穗期和成熟期土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、土壤速效养分含量、冬小麦植株养分积累量以及冬小麦产量和当季经济效益的影响。结果表明,与T1处理相比,T2处理冬小麦各生育时期土壤微生物量碳、氮、土壤矿质态氮和土壤速效钾含量、植株氮和钾的积累量、冬小麦孕穗期和成熟期土壤速效磷含量、植株磷的积累量均显著提高;冬小麦实际产量和当季相对净收益亦均显著增加,分别提高了17.5%和22.0%。T3处理冬小麦越冬期土壤微生物量碳、越冬期和孕穗期土壤微生物量氮、各生育期土壤矿质态氮和越冬期土壤速效钾、各生育期植株氮和钾的积累量、孕穗期和成熟期植株磷的积累量亦均显著提高;冬小麦实际产量提高10.3%,达显著水平,但其当季经济效益并未显著提高。本试验条件下,综合施用两种有机肥对不同指标的影响,以T2处理效果更佳。