竹豆间种对柑橘园土壤化学性质及微生物碳源代谢特征的影响

选择红壤丘陵区典型柑橘园,设置清耕、自然生草和竹豆间种3 种种植模式,研究不同种植模式下柑橘园土壤化学性质、微生物生物量、微生物碳源代谢特征变化,并探明主导碳源代谢特征变化的土壤环境因素。结果表明,相对于清耕和自然生草种植模式,竹豆间种模式下柑橘园土壤pH 提高了24.03% 和21.65%,有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾分别提高了19.40% 和25.14%、14.02% 和18.61%、2.69 和3.12 倍、63.40% 和1.14 倍。柑橘园土壤微生物生物量碳受种植模式影响不显著,但是竹豆间种显著提高了土壤微生物碳源利用能力(Average well colordevelopment,AWCD)和均匀度指数。竹豆间种模式下土壤微生物对于酰胺、氨基酸、酚类和多聚物等多个大类碳源的代谢强度显著高于其他处理,清耕模式下土壤微生物对于糖类尤其是赤藓糖醇、葡萄糖-1- 磷酸、D- 纤维二糖的代谢强度显著高于其他处理。逐步回归分析结果表明,微生物的碳源利用能力和土壤有机碳密切相关,而pH是影响微生物功能多样性及多个特异性碳源代谢强度的首要因素。冗余分析结果表明,柑橘园土壤微生物碳源利用模式受土壤环境因素影响的大小顺序为:pH> 有效磷> 碱解氮> 有机碳> 速效钾。因此,竹豆间种能够缓解柑橘园土壤酸化,提高土壤养分含量,改善微生物群落结构和功能多样性,有利于柑橘园土壤生态健康和可持续利用。     

不同氮效率水稻品种的群体发育特征

选用3个氮高效水稻品种(武运粳7号、南光和4007)和1个氮低效水稻品种(Elio),在田间试验条件下研究了7个施氮水平(0、60、120、180、240、300和360kg·hm-2)下水稻的产量及产量构成、茎蘖变化动态、库容量以及光合产物和根系伤流强度的变化。结果表明:在7个施氮水平下氮高效水稻品种的籽粒产量均显著高于Elio,籽粒产量的差异主要是由穗数决定。Elio的最大茎蘖数与氮高效水稻差异不显著,但其成穗率仅为25%左右,而3个氮高效水稻的成穗率为35%～49%,最终导致氮高效水稻的库容量大,差异呈显著水平。不同氮效率水稻品种齐穗期的叶面积指数差异不显著,但齐穗期后Elio的群体光合速率下降比4007快;不同氮效率水稻品种齐穗前的生物产量无差异,齐穗期后氮高效水稻品种的生物产量显著高于Elio。与地上部分生长相对应的是,从分蘖期到齐穗期后30d氮高效水稻4007的根系伤流强度显著比氮低效水稻Elio高。     

不同基因型水稻氮利用效率的差异及评价

随着人们对农田氮肥过量施用导致肥料利用率下降和环境污染等问题认识的逐渐加深,不同基因型水稻氮营养效率的研究得到了普遍重视。采用177个粳稻基因型在两个施氮水平下进行田间筛选试验来评价水稻的产量、吸氮量和氮素生理利用效率的变异情况。结果表明,随着供氮水平的增加,水稻的产量和吸氮量随之增加,氮生理利用效率却随之降低;在相同的供氮水平下,不同水稻基因型之间的产量、吸氮量和氮生理利用效率存在显著差异。根据水稻在两个供氮水平下的产量水平把水稻分为四个类型:双高效型、低氮高效型、双低效型和高氮高效型。氮高效基因型可描述为在不同供氮水平下都有较高的产量,同时意味着氮高效品种能吸收大量的氮或有较高的氮生理利用效率。水稻成熟时较低的秸秆氮浓度可表明水稻具有较高的氮生理利用效率。     

水稻根系与氮素吸收利用之研究进展

当前中国过高的氮肥施用量引起相对严重的环境问题。氮素是作物最主要的营养元素,而根系则是水稻吸收养分的主要器官,多项研究表明,作物对氮素的高效吸收取决于根系的生物学特征。因此研究水稻根系与氮素吸收利用的关系对于提高氮肥利用率、缓解环境污染具有重要意义。综述了近年来与水稻对氮素养分吸收和利用有关的根系研究的情况,归纳和比较了水稻根系形态及其活力的一般研究方法,并对氮素养分与水稻根系形态及根系生理活性的关系进行了探讨。     

第四纪红黏土区退化马尾松皆伐迹地短期恢复效果研究

以退化马尾松皆伐迹地表层(0-20 cm)土壤为对象,通过临近设置样地的方法,分别从理化性质、酶活性和微生物学性质对3种乡土植被(灌木丛、芒萁和白茅)的短期恢复效果进行研究。结果表明,白茅可明显提高皆伐迹地土壤理化性质,特别是土壤中磷、钾含量,但3种植被对土壤酸化改良效果均不明显。各恢复措施均不同程度提高了土壤生化强度,其中灌木丛和芒萁效果较明显,但白茅可提供较高质量的有机质而有利于有机碳积累,从而可能改善微生物区系。因此,白茅可作为研究区退化马尾松皆伐迹地土壤改良的选择性植被,而芒萁不宜长期种植。     

不同供磷水平对旱作条件下水稻生长、根系形态和 养分吸收的影响

通过盆栽试验,比较分析了磷素对旱作条件下不同水稻品种苗期生长、根系形态及磷素吸收利用效率的影响。结果表明,施用磷肥促进水稻地上部和根系的生长,低磷胁迫显著增大了植物的根冠比,且品种间差异明显,丛矮2在低磷水平和高磷水平下的根冠比比值为1.982,而黄华占相应的比值为1.096;随供磷浓度的增加,水稻植株含磷量增加而磷素生理利用率降低,在3种磷水平下,3345的磷素吸收效率均高于其他4个品种,磷素生理利用率却低于其他4个品种。根系形态参数与磷素吸收、利用效率的相关性分析表明:根系总长对水稻植株吸磷量影响最大。总之,适当地施用磷肥能更好地协调根系与地上部的关系,促进根系的生长和根系对磷素的吸收。     

长期配施秸秆与猪粪的红壤旱地有机碳库组成特征

以长期（1988 —2014年）配施有机肥小区的对照(CK)、CK+花生秸秆(PS)、CK+稻秆(RS)及CK+猪粪(PM)的红壤旱地土壤为材料,采用Zimmermann等建立的方法将土壤有机碳逐级筛分为颗粒有机碳(POC)、砂粒和稳定团聚体碳(SAOC)、溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(LOC)以及惰性有机碳(rSOC)组分,并基于洛桑模型(RothC)将上述碳组分进一步划分为易分解植物残体碳(DPM)、难分解植物残体碳(RPM)、微生物生物量碳(BIO)、腐殖质碳(HUM)以及惰性有机碳(IOM)五个碳库,分析了长期配施作物秸秆与猪粪对各组分有机碳的影响,探讨了外源碳投入量及铁铝氧化物与各组分碳的相关关系。结果表明：长期配施秸秆与猪粪的红壤旱地中各组分有机碳含量和分布比例大小依次为：SAOC > rSOC > LOC > POC > DOC,而RothC模型各碳库含量和比例大小依次为：HUM > IOM > RPM > BIO > DPM。长期配施作物秸秆与猪粪的红壤旱地中HUM、BIO与IOM碳库组分的含量与比例均无显著变化,已处于相对稳定的平衡状态。与CK处理相比,PM处理可以显著增加红壤旱地SOC;PS和RS处理可显著提高红壤旱地中DPM和RPM的含量,且RS处理有助于DPM与RPM中的有机碳向BIO与HUM转换。相关分析表明,外源碳投入量及土壤中非晶质氧化铝数量的增加有助于红壤旱地中稳定态有机碳的累积。     

退化马尾松林下土壤障碍因子分析及酶活性研究

红壤丘陵区因其独特的地形气候条件,是我国水土流失最严重地区之一。自20世纪80年代起,我国南方开展了大规模植树造林活动,水土流失得到明显治理[1]。马尾松(Pinus massoniana)由于其较强适应能力而作为主要树种进行栽种,但长期种植马尾松造成林下土壤酸化、土壤肥力下降、林下植物多样性降低甚至马尾松枯死,进而导致林地生态功能失调,水土保持功能下降。针对这些问题国     

长期施用化肥对我国南方水田表土有机碳含量的影响

利用meta分析研究水田土地利用方式下化肥对土壤有机碳含量的影响。结果显示:长期施用化肥处理的表层水稻土土壤有机碳含量较不施肥处理显著提高1.00±0.23 g kg-1,是不施肥处理的1.06倍±1.01倍。分析认为施肥处理下,较高的根系生物量导致较高的碳输入水平,另外相对充足的养分供应提高土壤固碳效率,这是施肥处理下土壤具有较高有机碳含量的两个原因。但不同轮作制度下,化肥对有机碳含量提升作用有差异:稻-稻-旱轮作制下化肥的作用不显著,而稻-旱轮作与稻-稻轮作制度下化肥对有机碳含量的提升作用显著。方差分析发现相同施肥措施下,稻-稻-旱轮作体系下土壤有机碳含量在三种轮作制度中最高,而稻-旱轮作与稻-稻轮作没有显著差异。尽管施用化肥能增加土壤有机碳含量,但评价施用化肥对温室效应的影响还需要综合考虑化肥生产、运输与施用过程中的温室气体排放三要素。     

水稻旱作下土壤水分状况和施用磷肥对红壤有效磷含量的影响

通过盆栽和模拟实验探讨了水分状况和施磷量对红壤有效磷的影响。结果表明,水分状况和施磷量均显著地影响红壤有效磷含量,二者的交互作用达极显著水平;同时也均显著地影响水稻生物量和对磷的吸收量,二者的交互作用达显著和极显著水平。红壤有效磷含量基本上随红壤水分含量和施磷量的增加而提高,随水稻生长时间的延长而降低;水稻的生物量和对磷的吸收量均随施磷量的增加和水稻生长时间的延长而增加,但以中水条件下最高。在保证80%的饱和持水量和常规氮、钾等养分投入条件下,施磷量为67.5 kg hm-2就可以满足水稻旱作的生长需求。