‘寒富’苹果园生长季土壤氨氧化细菌群落结构与多样性

采用PCR-DGGE技术,对‘寒富’苹果园生长季内土壤氨氧化细菌群落结构、多样性及其与土壤理化因子的相关性进行探讨。结果表明,不同时期土壤硝化强度、氨氧化细菌数量、种群组成及多样性表现出明显差异。其中,11月份土壤硝化强度最高,9月份最低,而氨氧化细菌数量则表现为11月份最低,7月最高。多样性特征分析表明,土壤氨氧化细菌多样性和均匀度指数均表现为11月份最高,9月份最低;而丰富度指数则表现为5月份与7月份最高,11月份最低;优势度指数则为9月份最高,5月份最低。系统发育分析结果表明,苹果园土壤氨氧化细菌均隶属于β-变形菌纲(β-Proteobacteria),多为不可培养菌株,其中亚硝化螺旋菌属(Nitrosospira)为土壤优势菌属。氨氧化细菌与土壤理化性质相关性分析发现,土壤速效磷、速效钾含量与硝化强度、氨氧化细菌多样性指数、均匀度和优势度指数呈显著相关,而与土壤氨氧化细菌数量无明显相关性。说明环境因子时间分布的不均匀性是不同时期土壤氨氧化细菌群落结构组成差异的重要原因。     

不同氮肥水平下玉米光响应曲线模型的比较

【目的】本研究采用7种模型对光响应曲线进行拟合,比较不同拟合模型的优劣,旨在优选出氮胁迫下最优的光合作用光响应模型,为研究玉米的氮素营养生理和栽培提供科学依据,为棕壤地区春玉米氮素高效管理提供理论依据。【方法】以郑单958玉米为研究对象,在棕壤长期定位肥料试验的基础上,采用LI-6400型便携式光合作用测定系统测定穗位叶在不同光强下的光合速率,从不同供氮水平研究灌浆期玉米穗位叶叶片的光合作用光响应特征,采用二次回归、 直角双曲线、 非直角双曲线以及直角双曲线修正等7种不同模型对光响应曲线进行拟合,通过拟合程度、 拟合的表观量子效率(α)、 最大净光合速率(Pnmax)、 光饱和点(LSP)、 光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rday)6个参数的对比,比较7 种模型的差异。【结果】 1)随氮肥水平的提高,产量、 氮素含量、 叶绿素含量有所提高,而施氮处理的净光合速率则表现出降低的趋势。2)本研究中的7种模型均能较好地对施高量氮肥(N180处理)的玉米叶片Pn光响应进行拟合,决定系数除直角双曲线修正模型为0.992外,其余均为0.994。但是不同模型对光抑制现象明显的N0、 N120处理的拟合效果差异较大,从决定系数比较来看,拟合效果优劣排序为直角双曲线修正模型、 二次回归模型非直角双曲线模型指数模型直角双曲线模型、 动力学模型。3)直角双曲线修正模型和二次回归模型的Pnmax、 LSP、 LCP和Rday四个光合参数均与实测值较为接近,而其他模型除个别参数较为接近外,多数参数差别较大;另外由于直角双曲线模型、 非直角双曲线模型和动力学模型的方程没有极值,不能直接得到光饱和点,使这三种模型损失了LSP这个重要的参数。4)随着施氮水平的提高,灌浆期玉米穗位叶α、 Pnmax、 LSP、 LCP和Rday 5个参数均逐渐升高。【结论】随着施氮水平的提高,灌浆期玉米穗位叶光合性能明显提升,光抑制程度减轻,α、 Pnmax、 LSP、 LCP和Rday 5个参数均升高;在不同氮肥水平下,无论是光饱和、 非光饱和或光抑制情况下,直角双曲线修正模型和二次回归模型均能较好地对玉米光响应曲线进行拟合,拟合的光合参数信息较多,拟合的光合参数与实测值相近,因此直角双曲线修正模型和二次回归模型较适宜拟合玉米光响应曲线。     

下辽河平原区农田土壤固碳潜力估算

利用1980年第二次土壤普查数据和2010年耕地地力评价数据,结合近30年来的调查研究资料和田间试验数据,建立该地区耕地土壤固碳潜力模型。预测该地区土壤固碳潜力(饱和碳密度)为4.95 kg m-2,其空间分异明显,整体表现为东部高西部低、北部高南部低;根据最新土壤调查数据所建立的模型进行估算,该区域潜在耕地土壤碳汇密度增加值为2.18kg m-2,可增加耕地土壤固碳量为57.52 Tg。     

醋酸酯淀粉包膜尿素水中养分溶出特征

以研制的4种醋酸酯淀粉包膜尿素肥料为研究对象,日本70 d聚烯烃包膜尿素肥料为对照,研究醋酸酯淀粉包膜尿素在水中尿素态氮溶出特征,以确定醋酸酯淀粉包膜尿素的控释性能.结果表明.醋酸酯淀粉包膜肥料尿素累积溶出曲线呈倒"L"型.在水中7～13 d达到最大溶出量.尿素态氮累积溶出80%的时间为2～3 d,初期溶出率65.71%～75.79%;养分累积释放率不超过75%的时间为1～2 d;第7 d微分溶出率都显著大于2.5%.聚烯烃包膜肥料尿素态氮累积溶出80%的时间超过40 d.初期溶出率为2.05%;聚烯烃养分累积释放率36 d为73.32%,37 d为75.01%;第7 d微分溶出率1.68%.醋酸酯淀粉包膜尿素缓/控释效果较差,对养分的控释能力明显低于聚烯烃包膜尿素,但对尿素态氮起到了一定的缓/控释作用.醋酸酯淀粉包膜尿素及聚烯烃包膜尿素肥料在水中尿素态氮累积溶出特征曲线符合一元二次方程模型.     

长期不同施肥对黑土无机磷组分的影响

以27年定位试验的黑土为对象,研究了长期不同施肥处理的黑土中无机磷组分的变化。结果表明,与不施肥相比,长期施用NP或NPK化肥显著增加黑土中Ca8-P、Ca10-P、O-P的含量,增加比率分别为435.9%和402.2%,38.3%和32.8%,28.6%和23.9%,而Ca2-P、Al-P、Fe-P无明显变化;秸秆或猪厩肥长期配施NPK化肥均可显著增加Ca2-P、Al-P和Fe-P的含量,增加比率分别为221.6%和221.8%,89.6%和40.9%,31.0%和15.6%,而猪厩肥配施NPK化肥使O-P降低不显著,仅为0.55%和0.88%,Ca8-P、Ca10-P无明显变化。秸秆或猪厩肥长期配施NPK化肥与单施NPK化肥相比,显著增加Ca2-P、Al-P、Fe-P的含量,增加比率分别为216.4%和216.6%,93.1%和43.5%,22.9%和8.44%;且Ca2-P的含量尤为突出。长期秸秆配施NPK化肥与长期猪粪配施NPK化肥相比,Al-P、Fe-P的增加含量更加突出。     

棕壤Zn~(2+)吸附特征及有机物料分解产物对吸附的影响

在研究棕壤Zn2+吸附特征的基础上,进一步研究了草炭、猪粪和蚯蚓粪3种有机物料的不同分解产物对棕壤Zn2+吸附的影响。结果表明:Langmuir方程可用于描述棕壤对Zn2+的吸附特征。随温度升高棕壤对Zn2+的吸附量降低,热力学参数分析棕壤对Zn2+吸附的结果为△G0、△H0和△S0的熵减自发反应过程。3种有机物料对Zn2+平衡吸附量影响顺序均大致为非水溶性分解产物有机物料水溶性分解产物;草炭猪粪蚯蚓粪CK。     

钢渣对水稻吸收Cd的影响

以水稻土为供试土壤,进行室外盆栽试验,采用二元二次正交回归组合设计方法,研究了钢渣对Cd污染水稻土中水稻茎叶和糙米中Cd含量的影响。研究结果表明:土壤受Cd污染越严重,水稻茎叶和糙米中Cd含量越大;施入钢渣可以降低水稻茎叶和糙米中Cd含量;施入钢渣的量越大,水稻茎叶和糙米中Cd含量降低的幅度也越大。     

化肥对黑土不同粒级碳水化合物的影响

本文采集公主岭市长期定位监测基地不施肥和施用不同化肥的黑土,通过超声波分散-离心分离得到细黏粒(<0.2μm)、粗黏粒(0.2～2μm)、粉粒(2～53μm)、细砂粒(53～250μm)、粗砂粒(250～2000μm)5个颗粒级别,分析全土及不同粒级中土壤碳水化合物并进行含量与分布的比较。结果表明,黑土中不同粒级碳水化合物库的性质差异显著,碳水化合物多集中在粉+黏粒中;长期施用化肥后,黑土全土及各粒级碳水化合物库大小和浓度基本上没有变化;粗砂粒级(Gal+Man)(:Ara+Xyl)下降,表明该粒级中植物来源碳水化合物所占比重有所增加,暗示出粗砂粒级对施肥措施更为敏感。     

保护地生产条件下的土壤退化问题及其防治对策

通过对保护地土壤退化问题的综合分析可知,退化的根本原因在于:①迄今为止保护地生产上尚未建立完善的耕作制度,因此不能很好地解决保护地轮休时的土壤环境问题。②市场的需求与保护地的轮作没有统一起来,连作造成营养元素的失衡、土传病虫害的发生与蔓延。③肥料的盲目过量使用降低了肥料的利用率,在土壤中积累了大量的盐分,加剧了土壤的次生盐渍化。④多数保护地至今仍沿用大水漫灌的灌溉方法,这样不仅浪费大量的水资源,也是土壤次生盐渍化产生的重要原因之一。针对上述问题,提出对策如下:首先在保护地轮休前大力推行机械方耕、客土、排土等耕作方法,使土壤得到充分的修复。其次,将市场需求与保护地轮作有机地结合起来,建立适宜于保护地的土壤轮作制度。第三,以有机食品生产的技术标准为依据,实施因土、因作物、因设施的运行情况,统一调配,科学施肥。第四,建立健全保护地的节水灌溉制度和节水技术体系,将节约水资源与改善保护地环境统一起来。通过实施上述综合措施来提高保护地的持续生产能力。     

矿山复垦土壤重构的概念与方法

本文从土壤学角度出发,对矿山土地复垦实践中的土壤重构问题进行了系统研究。提出了复垦土壤重构的概念,界定了土壤重构的内涵,对土壤重构进行了系统分类与概括,并提出了煤矿区土壤重构的一般方法。同时强调指出：土壤重构是土地复垦的核心内容;土壤剖面重构是土壤重构的关键;土壤重构需要与具体采矿工艺相结合：重构土壤的质量是检验土壤重构或农林草复垦成败的主要标准。