添加玉米秸秆对黄棕壤有机质的激发效应

玉米秸秆还田是培肥地力的一项重要措施,但是玉米秸秆添加后会改变土壤原有有机质的矿化过程,即引起激发效应,从而影响土壤碳平衡和周转。因此,适量秸秆还田将是高效且环境友好的提升土壤生产潜力的关键。本试验以黄棕壤为研究对象,设不添加玉米秸秆对照(CK)和添加占干土重的1%、5%和9%的粉碎玉米秸秆处理进行室内培养,分析土壤CO_2释放动态及激发效应。试验结果表明,添加不同量玉米秸秆后,土壤CO_2释放速率和累积量呈现出抛物线型变化趋势。在培养前期,各处理土壤CO_2释放速率表现为9%5%1%CK,到培养的第8天左右,添加5%玉米秸秆的土壤CO_2释放速率超过了添加9%玉米秸秆的土壤,在培养后期,所有处理的土壤CO_2释放速率慢慢地趋于一致。从累积CO_2释放量来看,添加5%玉米秸秆的处理比9%玉米秸秆的处理土壤总CO_2释放量高,表明添加5%秸秆的处理对微生物群落和微生物活性的作用最大。在整个培养阶段,玉米秸秆添加对土壤有机质的激发效应均为负值,而加入的玉米秸秆并没有完全矿化,从而使土壤有机碳含量因添加玉米秸秆而升高。这些结果表明,添加玉米秸秆有利于提高黄棕壤土壤有机碳含量,在本试验的短期培养过程中以土壤干重9%的添加量增加最多。     

氮磷比对大豆生物学性状和根系分泌有机酸量的影响

为阐明生长介质中的氮磷条件对大豆生长和根系分泌有机酸的影响, 采用沙培培养方法, 设计3 种不同的氮磷配比, 分析不同氮磷条件下大豆生物量积累和结瘤情况, 利用高效液相色谱分析根系分泌的有机酸, 探讨根系分泌有机酸的变化情况。结果表明, 在大豆苗期, 适当减少磷肥施用量不影响生物量积累, 但需要充足的氮才能保证结瘤性状。低磷促进大豆根系分泌有机酸, 高氮对低磷处理有机酸分泌有促进作用, 说明磷和氮对大豆根系分泌有机酸存在负交互作用。     

不同土壤耕作方式对东北风沙土区玉米田土壤质量及产量的影响

[目的]研究黑龙江省西部不同土壤耕作方式对玉米产量及土壤性状的影响,为该地区农业生产提供参考。[方法]比较常规耕作、旋耕、翻耕、深翻和超深翻耕作对玉米产量和土壤物理特性的影响。[结果]翻耕和超深翻耕作增加了土壤含水量和田间持水量,降低了耕层土壤渗透速率、土壤容重和土壤紧实度,但是增加犁底层土壤渗透速率、土壤容重和土壤紧实度。翻耕、深翻和超深翻处理耕层土壤三相结构距离(STPSD)和土壤结构指数(GSSI)较好;翻耕、深翻和超深翻处理显著降低犁底层土壤的GSSI,增加STPSD;旋耕处理没有显著影响犁底层土壤GSSI和STPSD。与常规耕作处理相比,翻耕和超深翻分别增加玉米产量7.6%和6.0%。翻耕比超深翻玉米产量高10.9%。深翻处理玉米产量为5.58t/hm2,比常规耕作减产8.1%。[结论]在不完全打破犁底层情况下,在黑龙江西部地区翻耕是比较理想的耕作方式。     

大豆连作障碍的研究进展

从生物学、微生物学和植物营养生理学的角度及诸多障碍因子等方面,综合评述和分析了国内外大豆连作研究的现状,阐述了目前国内外学者提出的各种应对连作问题的策略和技术措施,提出大豆连作障碍研究仍有待解决的问题和研究方向。     

短时暴雨条件下秸秆和生物炭还田对水稻磷素表观利用率的影响

[目的]探究短时暴雨对水稻磷素流失的影响,阐明秸秆和生物炭还田下水稻磷素的利用效果,为稻田土壤磷素管理提供科学依据。[方法]采用盆栽试验和人工模拟降雨的方式,设置暴雨强度为4 mm/h(20 h)和80 mm/h(1 h),选取秸秆(NPK+S)和生物炭(NPK+B)两种还田物料,分析了不同处理对水稻磷素含量、积累量和表观利用率的影响。[结果]短时暴雨条件下,添加秸秆和生物炭能提高水稻磷素含量、积累量和表观利用率。与NPK处理相比,NPK+B处理根TP含量增加了41.84%,秸秆TP含量增加了38.43%,NPK+S和NPK+B处理水稻磷素积累量增加了21.95%,60.14%,NPK+S和NPK+B处理水稻表观利用率增加了21.96%,60.10%,均达到显著水平。长时暴雨条件下,与NPK处理相比,NPK+S和NPK+B处理根TP含量增加了28.67%,33.59%,NPK+B处理秸秆TP含量增加了48.52%,NPK+S和NPK+B处理籽粒TP含量增加了17.15%,39.28%,NPK+S和NPK+B处理水稻体内磷素积累量增加了35.70%,74.71%,NPK+S和NPK+B处...     

不同类型土壤团聚体稳定机制的研究

土壤团聚体是土壤生态系统中重要的组成部分,影响着土壤的物理、化学和生物学性质,它的稳定性是受粘结剂和分散剂共同作用的结果。本研究目的在于探讨粘结剂和分散剂对土壤团聚体稳定机制的影响。选取全国10种主要地带性土壤类型（黑土、红壤、黄棕壤、暗棕壤、紫色土、栗钙土、黄绵土、潮土、砖红壤、风沙土）为研究对象,采用湿筛法筛分土壤团聚体并测定分析。结果表明：在10种类型土壤团聚体分布中发现砖红壤>0.25 mm大团聚体含量最高,为86.77%;黑土次之,为76.13%;潮土大团聚体含量最少,仅为42.85%。>2 mm和0.5~1 mm含量对团聚体分布影响最大。各个土壤有机质中黑土有机质含量为46.06 g/kg,显著高于其他土壤,砖红壤次之;粒径<0.053 mm时各土壤有机质差异最显著,粒径>2 mm时与全土有机质趋势一致。栗钙土在10种土壤中交换性钠含量最高,为234.48 mg/kg,其次是潮土177.08 mg/kg。从整体看,有机质含量与土壤团聚体稳定性呈正相关(r=0.615),交换性钠与土壤团聚体呈负相关(r=-0.391),有机质与团聚体稳定性的显著相关性在粒径0.053~0.25 mm最明显。土壤团聚体的稳定由有机质与交换性钠共同作用,增加相同单位的有机质与交换性钠,有机质对团聚体的稳定效果是交换性钠分散效果的10倍。为更好的保护土壤,在农业生产中应施用含钠较低的有机肥,减少人类对土壤结构的破坏。     

基于耕作指数评价东北风沙土肥沃耕层构建周期效果

评价不同肥沃耕层构建模式周期对东北风沙土耕层质量的影响,为该地区合理肥沃耕层构建模式选择提供科学依据,采用系统聚类方法建立了东北风沙土肥沃耕层评价指标的最小数据集(MDS),结合最小数据集的耕作指数(TI-MDS)定量评价了传统耕作、免耕、打破犁底层、传统耕作+有机肥和翻耕+秸秆还田5种不同肥沃耕层构建方式下的东北风沙土耕层构建一个循环周期后的质量,并采用Nash有效系数(E_f)和相对偏差系数(E_r)加以验证。结果表明：全量数据集耕作指数(TI-TDS)均值为0.47,最小数据集耕作指数(TI-MDS)均值为0.48,TI-TDS与TI-MDS相关系数R为0.958^**,二者呈显著正相关。TI-MDS与玉米产量呈显著正相关(R=0.895^**),Nash有效系数(E_f)为0.909,偏差系数(E_r)为0.017,可见TI-MDS合理性较高,可用于定量评价风沙土耕层土壤质量。由耕作评价指数可知,与传统耕作对照相比,传统耕作+有机肥模式的土壤质量提高了一个等级...     

不同土地利用方式对三江平原湿地土壤酶分布特征及相关肥力因子的影响

以中国科学院三江平原湿地生态试验站为对象,研究了不同利用方式(湿地草甸、旱田系统、退耕成草、退耕成林)对土壤酶分布特征及相关肥力因子的影响.结果表明:土壤利用方式不同,土壤酶活性(转化酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶)、有机碳含量和土壤养分含量有较大差异.未开垦的湿地草甸,土壤酶活性、有机碳和土壤养分含量均为最高,开垦20年后,上述各种指标含量均有较大幅度降低;由耕地恢复为湿地后,土壤酶活性、有机碳和土壤养分含量有较大幅度的回升,而耕地恢复为林地后,上述各种成分也有不同程度地增加.因此,要保持三江平原湿地较高的土壤肥力和生物学特性,维持三江平原湿地土壤有机碳库稳定,对已开垦湿地进行部分退耕还湿势在必行.     

测定时间对黑土区CO2和N2O排放通量的影响（英文）

[目的]探讨测定时间对黑土区CO2和N2O排放通量的影响,确定排放通量的最佳测定时间,以期为黑土区农田温室气体减排提供科学依据。[方法]以黑土区长期肥料定位试验为平台,采用静态箱式法研究了小麦3个关键生育期(抽穗期、灌浆期和成熟期)CO2和N2O排放的日变化动态,揭示不同测定时段黑土区CO2和N2O排放通量的差异。[结果]土壤CO2和N2O排放通量日变化较大,变化范围分别为CO2206~552mg(/m·2h)和N2O51~295μg(/m2·h)。在不同生育期CO2呈单峰曲线变化,峰值出现在中午12:00,峰谷出现在凌晨3:00;N2O排放通量在抽穗期白天较小,而夜间排放量大。如果不考虑小麦生育期对CO2和N2O排放通量的影响,测定CO2排放代表性时间段在6:00~8:00或16:00~21:00;测定N2O时间段在8:00~10:00或16:00~21:00;若同时测定CO2和N2O排放通量,最佳测定时间在16:00~18:00。若在通常的观测时间9:00~12:00进行观测,CO2和N2O的较正系数分别为0.81和0.90。[结论]该研究结果为黑土区农田温室气体减排提供了科学依据。     

外加可溶性碳氮对不同热量带土壤N2O排放的影响

在室内条件下研究了外加可溶性碳、氮对不同热量带经长期施肥的3种农田土壤:黑土、潮褐土和红壤N_2O排放的影响.结果表明,在单施氮肥和可溶性碳配施氮条件下,不同热量带土壤N_2O排放量从高到低分别为潮褐土(0.868、3.07 μg·g~(-1)),红壤(0.511、0.731 μg·g~(-1)),黑土(0.221、0.294 μg·g~(-1)),且添加可溶性碳显著促进了土壤N_2O排放量.在黑土、潮褐土和红壤长期不同施肥土壤中,单施氮肥和可溶性碳配施氮后N_2O排放量均表现为化肥+有机肥土壤>化肥土壤>无肥土壤,且与无肥土壤相比,红壤的化肥土壤N_2O排放量增加254%,潮褐土化肥土壤增加49.5%,黑土化肥土壤增加1.74%.说明在有效积温越高的土壤上长期施肥对土壤N_2O损失的贡献越大.研究结果还表明,外加可溶性碳、氮后,潮褐土铵态氮含量的减少幅度和硝态氮含量的增加幅度均显著高于黑土和红壤,说明潮褐土中氮素损失潜能大.