亚热带地区不同种植年限果园土壤团聚体结构及有机碳、氮分布特征

研究不同种植年限果园土壤团聚体结构变化规律,探究各粒级团聚体有机碳、全氮分布变化特征,旨在为亚热带地区果园土壤肥力形成和变化规律等相关研究提供参考。以林地土壤(0 a)和不同种植年限(2、10、20、30 a)果园土壤为研究对象,分析种植年限与土壤团聚体结构及其有机碳和全氮含量的关系。结果表明:与林地土壤相比,开垦为果园后的土壤中2 mm团聚体含量显著增加;果园土壤团聚体含量随粒级减小而降低,其中2 mm和0.25～2 mm粒级分别占40.1%～64.9%和30.6%～46.4%;不同种植年限果园土壤各粒级团聚体含量无显著差异。各粒级团聚体有机碳和全氮含量随着种植年限的延长呈增加趋势,但C/N值呈下降趋势。相关分析表明,随种植年限延长而增加的土壤有机碳或全氮主要分布于0.25～2 mm粒级团聚体。亚热带地区林地开垦为果园可增加土壤大团聚体含量,但开垦为果园后种植年限对土壤团聚体各粒级的分布无显著影响。虽然随着种植年限延长可显著提高各粒径下有机质和全氮含量,但C/N降低,建议果园管理过程中应适当减施氮肥、增施有机肥,提高土壤养分有效性。     

长期不同供磷水平下南方黄泥田生产力及磷组分特征

红壤性水稻土磷素易受铁、铝等固定而有效性低,过量施用磷肥则产生磷素淋失风险,研究不同供磷水平下黄泥田生产力、磷库平衡及磷组分特征,可为磷素高效管理提供依据。本研究基于福建黄泥田连续30年的供磷定位试验,研究连续30年3个供磷水平下[不施磷肥(CK)、30 kg(P_2O_5)·hm~(-2)(P1)、60 kg(P_2O_5)·hm~(-2)(P2)]水稻(1987—2004年为双季稻,2005年始种植单季稻)产量演变规律,并于试验的第31年分析土壤有效磷、全磷、无机磷库与有机磷库组分变化。结果表明,连续30年施用磷肥,与CK相比,早稻、晚稻与单季稻历年平均产量P1处理分别提高64.9%、37.0%与19.9%, P2处理分别提高67.0%、41.2%与20.4%,差异均显著。不同稻作制度下黄泥田磷肥的增产效果为早稻晚稻单季稻。与P1处理相比,P2处理第31年土壤有效磷含量提高190.5%,全磷含量提高32.4%,差异均显著;Al-P、Fe-P、Ca-P含量与无机磷含量均显著提高,Al-P、Fe-P占无机磷比重分别提高2.12个百分点与4.40个百分点,但O-P比重降低9.45个百分点,差异均显著。施磷肥总体提高了活性有机磷(LOP)与中等活性有机磷(MLOP)含量,降低了高稳定性有机磷(HSOP)含量,P2处理表现尤为明显;增施磷肥, LOP与MLOP占有机磷比重增加, HSOP比重降低。籽粒或秸秆产量与Al-P、Fe-P、Ca-P、MLOP、LOP含量呈显著正相关。综上,黄泥田连续30年施磷肥增产效果明显, P1与P2处理的产量无显著差异,但P1处理呈现磷表观亏缺。增施磷肥提高了无机磷Al-P、Fe-P、Ca-P比重,有机磷组分呈现由活性较低的形态向活性较高的形态转化趋势。每茬60 kg(P_2O_5)·hm~(-2)可维持磷素养分表观平衡并保持适宜的有效磷水平。     

不同物料对干湿分离猪粪堆肥腐熟过程的影响

利用干湿分离猪粪、木麻黄、花生壳等有机物料,采用好氧高温堆肥方式,研究比较各堆肥体系中温度、水分、养分、pH、C、C/N、发芽指数等指标随时间动态变化特征.结果表明:堆肥前期升温快,堆肥进行到第8～9 d即可达到最高温度;同时堆肥中碳含量、水含量和C/N均迅速下降;木麻黄、花生壳均可用作为干湿分离猪粪的填充料,其最高温...     

江南冷浸田治理利用研究进展

冷浸田是我国江南地区主要的一类低产水田,因其撂荒普遍,但增产潜力巨大且自然生态条件优越而受到关注。冷浸田形成是气候、地形、水文、人为管理等综合作用形成的结果。受常年地表水和地下水浸渍影响,冷浸田土壤物理、化学和生物学性质发生了系列变化,呈现"冷、烂、毒、瘦"障碍特征,如水土温度低、土壤浸水容重低、亚铁、有机酸及还原态硫等还原性物质含量高、有机碳含量高但活性有机碳及有效养分缺乏或失衡、微生物区系少等。通过稻田潜育层与土壤还原性物质、地下水位等指标可诊断冷浸田并可评价土壤质量。冷浸田的治理利用包括工程措施、农艺措施与生物措施等综合技术,涉及明沟暗管、适生品种、水旱轮作、垄畦耕作、平衡施肥与土壤改良剂等。除了传统的水稻种植方式外,因地制宜利用是提高冷浸田综合生产能力的有效措施。在总结前人基础上,基于农业可持续发展观点,展望了今后冷浸田治理利用的研究重点与对策建议,包括研究不同渍水状态与干湿交替下土壤结构和土壤有机质组分差异;加强长期渍水状态的冷浸田甲烷排放特征研究;加强冷浸田潜育化过程厌气性的微生物与其产生的相关酶的生态学过程研究,强化微生物学调控改良冷浸田;此外应针对不同生态类型与生产条件的冷浸田加强技术集成与政策扶持。     

长期施肥对南方黄泥田冬春季杂草群落及其C、N、P 化学计量的影响

在福建黄泥田长期定位施肥试验的第27年,研究了不同施肥处理对冬春季稻田杂草群落及其C、N、P化学计量的影响。结果表明,与不施肥(CK)相比,化肥+牛粪(NPKM)、化肥+秸秆还田(NPKS)及单施化肥(NPK)处理的杂草Shannon均匀度指数(E)降低0.03~0.07个单位,NPKM与NPKS处理还同时降低了Margalef物种丰富度指数(DMG),而表征综合量度的Shannon多样性指数(H′)则降低0.02~0.16个单位。各施肥处理的杂草生物量较CK增加89.6%~214.7%。不同施肥处理还提高了杂草N、P、K养分含量,尤其是NPKM处理,各施肥处理养分积累顺序表现为:NPKM>NPKS>NPK。此外,各施肥处理降低了杂草C/N与C/P计量比值。植株C/N、C/P、N/P与土壤C/N、C/P、N/P及生物量间呈一定的显著相关。不同施肥处理影响杂草多样性及其养分吸收,施肥处理的杂草养分储量可观,培肥潜力大。杂草的C、N、P计量比一定程度上可反映土壤C、N、P计量特征。     

福建典型冷浸田土壤活性有机C、N 组分特征

基于福建典型冷浸田与邻近景观单元内的非冷浸田7对14个土壤样品数据,利用配对 t检验等统计方法研究冷浸田土壤活性有机C、N组分特征。结果表明,冷浸田土壤有机C含量与C/N较非冷浸田分别提高22.1％与0.56个单位,差异显著,但冷浸田土壤微生物生物量C与水溶性C组分含量及二者占有机C比重均显著低于非冷浸田,同样,冷浸田土壤微生物生物量N含量及其占全N比重也显著低于非冷浸田。冷浸田土壤有机质含量丰富,但组分品质差。冷浸田土壤微生物生物量C或水溶性C或可作为冷浸田改良效果评价的参考指标之一。     

新型硫酸钾镁肥对琯溪蜜柚产量、品质与效益的影响

在蜜柚上连续3年进行施用不同钾肥品种及进口复合肥的定位试验,结果表明:蜜柚连续配施不同的钾肥品种或单施进口复合肥,均不同程度地提高了蜜柚产量,3年产量均以配施硫酸钾镁肥处理的最高,较对照年平均增产31.0%;施用硫酸钾镁肥的蜜柚果实Ve、可溶性总糖含量、固酸比均较其他钾肥品种高;配施硫酸钾镁肥处理的经济效益较对照增加1117.9元;/667 m2.     

林地转变为茶园的土壤pH及养分变化特征

对铁观音主产区安溪县10个乡镇38个茶园表土及相邻的林地进行调查,研究林地转变为茶园后土壤pH及养分变化特征。结果表明:林地转变为茶园后土壤pH每年平均下降0.031个单位,由林地土壤的4.81下降到茶园的4.17,达到极显著差异水平。与林地相比,茶园土壤pH在4.0~4.5区间的样本比例增加27.0%,pH<4.0样本比例增加36.8%,并显著提高交换性酸、交换性氢、交换性铝含量。林地转为茶园后土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别提高0.29 g·kg^-1、33.39 mg·kg^-1、59.06 mg·kg^-1、29.75 mg·kg^-1,土壤C∶N下降5.67,均达显著差异水平。随着茶园植茶年限增加,土壤全氮、碱解氮、有效磷含量显著上升,土壤pH变化量与土壤碱解氮、有效磷、速效钾变化量呈显著负相关,茶园土壤pH若下降1个单位,土壤中碱解氮、有效磷、速效钾养分含量平均可累积63.92、52.45、55.84 mg·kg^-1,其中茶园土壤有效磷平均含量已达到环境临界值,存在对环境造成磷素污染的风险。调查结果表明,安溪县茶园增加有机肥的投入,并进行针对性配方施肥,可减缓茶园土壤酸化趋势。     

长期施肥对氨氧化古菌丰度及群落结构的影响

【目的】氨氧化古菌对土壤氮素转化有着重要的作用。本研究以长期定位施肥黄泥田土壤为研究对象探讨了长期不同施肥模式对土壤氨氧化古菌数量和多样性的影响,为制定合理的施肥制度提供理论基础。【方法】试验在福建省农科院试验站上进行,以30年长期定位施肥的红壤性水稻土为研究对象采用荧光定量PCR和克隆文库技术,研究了长期不同施肥模式对氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)丰度及群落结构的影响。试验设4个处理:1)不施肥(CK);2)单施氮磷钾肥(NPK);3)氮磷钾肥配施牛粪(NPKM);4)氮磷钾肥配施秸秆(NPKS)。小区面积为12 m~2每个处理设3个重复。土样采集时间为2012年10月份(水稻收获后),测定土壤养分和氨氧化古菌的数量及多样性。【结果】1)与CK相比,NPKM和NPKS处理显著增加了土壤有机质含量,NPKM和NPKS处理之间无显著差异。2)与CK相比施肥均能提高土壤全氮含量;NPKM和NPKS处理能够显著提高土壤全磷含量,NPKM处理全磷含量最高;仅NPKS处理能显著增加全钾含量。3)与CK相比,长期施肥均能提高土壤有效氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)的含量,并且NPKM处理AN和AP含量最高,NPKS处理中AK含量最高。4)与CK相比,长期施肥均对土壤pH值无显著影响。5)与CK处理相比,NPKM和NPKS处理的amoA基因拷贝数显著增加增加幅度分别为168.4%和95.7%;单施化肥处理与CK无显著差异。土壤氨氧化古菌数量与土壤有机质含量呈显著正相关,与土壤全磷、有效氮、速效磷和速效钾含量呈极显著正相关。6)长期不同施肥处理影响土壤氨氧化古菌的种群结构,单施化肥增加了土壤AOA的多样性,而化肥配施有机肥则降低了AOA的多样性。7)本试验中得到的土壤氨氧化古菌amoA基因序列均为不可培养的古菌,包括泉古菌(Crenarchaeote)和奇古菌(Thaumarchaeote)。本试验所得氨氧化古菌绝大多数与来自土壤、沉积物的amoA基因克隆非常相似,少数与水体环境相似。【结论】不同培肥模式下,土壤中氨氧化古菌均为不可培养的古菌,包括泉古菌(Crenarchaeota)和奇古菌(Thaumarchaeota),然而水稻土壤养分和氨氧化古菌丰度及群落结构变化显著。单施化肥的作用不明显,有机无机肥配施有利于土壤有机质和养分的积累以及氨氧化古菌的生长增加了氨氧化古菌优势菌群的比例。     

连续三年定位施用硫酸钾镁肥对水稻效应的研究

在潴育型的灰泥田上进行连续三年施用硫酸钾镁的水稻定位试验。结果表明:在氮磷肥基础上配施不同钾肥品种或单施进口复合肥的稻谷产量高低顺序为硫酸钾镁肥>48%进口复合肥>氯化钾=硫酸钾,三年平均产量分别较对照增产7.0%、5.0%、4.3%、4.3%,施用硫酸钾镁的水稻产量增幅呈逐年增加趋势。与其它钾肥品种相比,水稻施用硫酸钾镁肥,增加了分蘖期的分蘖数,提高了分蘖期与孕穗期的叶片叶绿素含量;收获期籽粒氮磷养分累积吸收量更高,经济效益更好。