白浆土对腐殖酸的吸附等温线和动力学研究

白浆土是吉林省和黑龙江省东部地区的主要农田土壤之一,研究白浆土对腐殖酸的吸附作用,可为探究白浆土的固碳潜力提供理论依据。采用批量平衡法,分析不同有机碳含量的白浆土及其组分(包括去有机质土壤、粉粒、黏粒)对腐殖酸的吸附动力学和等温吸附特性。结果表明:随吸附时间的延长,白浆土及其各组分对腐殖酸的吸附量逐渐增加;整个吸附动力学过程可划分为快速(0～30 min)和慢速(30～480 min)反应阶段,伪二级动力学方程的拟合效果优于Elovich、双常数和伪一级动力学方程。白浆土及其各组分对腐殖酸的吸附量随腐殖酸初始浓度的增加逐渐增大,Langmuir方程的拟合效果通常优于Freundlich方程和Temkin方程。随白浆土有机碳含量的增加,其对腐殖酸的最大吸附量分别为26.9,24.1,15.6 mg/g。而白浆土不同组分相比,最大吸附量的顺序依次为黏粒>去有机质土壤>粉粒,黏粒对腐殖酸的吸附量分别是原土的2.15～3.88倍,去有机质土壤的1.61～2.21倍,粉粒土壤的7.90～8.65倍。有机碳含量低的白浆土对腐殖酸具有更强的吸附能力,黏粒含量高的白浆土对腐殖酸的吸附潜力更大。     

溶磷放线菌Micromonospora nigra SY7的溶磷特性与抗病促生活性测定

将溶磷放线菌菌株SY7溶磷条件进行优化,测定其抗病促生活性,以期为开发高效微生物肥料提供优良菌株.从初始pH、培养基、碳源、氮源和磷源5个方面对溶磷条件进行优化;用CAS固体培养基鉴别菌株分泌铁载体能力,对峙培养法检测抗病能力,植物培养试验检测促生能力.结果 表明:菌株SY7在pH为8、葡萄糖为碳源、Ca3(PO4)2...     

干旱胁迫下壳寡糖对番茄幼苗生理指标的影响

研究叶面喷施壳寡糖（COS）后番茄幼苗生长及保护酶活性的变化,以改善番茄幼苗叶片对干旱胁迫的适应性,从而增强番茄的抗旱能力,为番茄抗旱提供参考。以番茄幼苗为供试材料,在吉林农业大学资源与环境学院进行盆栽试验。以壳寡糖和干旱处理番茄幼苗,共设6个处理（1.非干旱+清水,对照;2.非干旱+COS 50 mg/L;3.非干旱+COS 100 mg/L;4.干旱+清水;5.干旱+COS 50 mg/L;6.干旱+COS 100 mg/L）,喷施COS后,在土壤相对含水量达到干旱胁迫条件（土壤含水量为田间持水量的40%～50%）后,测定番茄幼苗株高、茎粗、SPAD值,在喷施COS后土壤含水量达到设定干旱水平后的第0、2、4、6 d测定叶片保护酶活性、丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白含量。结果显示,COS能够显著缓解由于干旱造成的番茄幼苗株高、茎粗、SPAD值的下降;增加番茄幼苗叶片的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）3种保护酶活性;增加脯氨酸、可溶性蛋白等渗透物质的含量,同时COS可缓解丙二醛含量的升高,且高浓度（100 mg/L）COS效果最好。综上,100 mg/...     

硫酸铝对新开垦苏打盐碱水田的快速改良和培肥效果

通过田间试验,研究了硫酸铝(0,300,500,900,1400kg/hm^2)施用对新开垦苏打盐碱水田的快速改良和培肥效果。结果表明:与不施用硫酸铝的对照处理相比,施用硫酸铝后土壤pH、全盐量、交换性钠、阳离子交换量和碱化度降低;可溶盐组成中,CO32-、Ca2+、K+、Na+含量通常降低,SO42-含量增加,而HCO3-、Cl-和Mg2+含量没有显著的变化,从而使得(CO32-+HCO3-)/(Cl-+SO42-)比值下降;土壤有机碳、胡敏酸碳、富里酸碳、胡敏素碳及各粒径水稳性团聚体有机碳含量均显著增加,而水溶性有机碳含量则显著降低;土壤有机碳组成中,烷基碳和烷氧碳的比例增加,而芳香碳和羰基碳的比例降低,导致烷基碳/烷氧碳和疏水碳/亲水碳比值降低而脂族碳/芳香碳比值增加;此外,土壤中>2mm水稳性团聚体和<0.053mm粉黏粒组分的比例降低,而2~0.25,0.25~0.053mm水稳性团聚体的比例增加,导致水稳性团聚体的平均重量直径降低;随硫酸铝施用量的增加,上述规律性通常表现得更为明显,但900,1400 kg/hm^2硫酸铝用量间通常没有明显的差异。说明硫酸铝施用能降低土壤碱性和盐分含量,同时有助于提高土壤有机碳含量并改善其品质,是快速改良和培肥苏打盐碱土的有效方式;但值得注意的是,硫酸铝单独施用不利于土壤结构性的改善,还需要与其他改良措施配合使用。     

种稻年限对苏打盐碱土理化性质及真菌群落的影响

【目的】研究不同种稻年限对苏打盐碱土理化性质及真菌群落的影响,为盐碱地改良提供理论依据。【方法】以分别种植水稻1年、3年、5年、15年、20年和50年的苏打盐碱地土壤为研究对象,通过常规分析和IlluminaMiSeq平台测序分析,对不同种稻年限苏打盐碱土基本理化性质及真菌在ITS1+ITS2区域的丰度和多样性进行研究。【结果】随种稻年限增加,苏打盐碱土的pH、电导率、总碱度以及水溶性盐分总量均显著下降;有机质和微生物量碳含量显著增加;全氮、铵态氮和硝态氮含量随种稻年限增加呈升高趋势;速效磷含量先显著增加,在种稻20年时达最大值,之后略有下降;速效钾含量没有明显变化规律。种稻1年、3年、5年、15年、20年和50年的土壤中获得的真菌有效序列数量分别为56 942、42 482、45 987、92 214、64 665与68 515,包括5门12纲25目26科45属59种,其中枝孢菌属Cladosporium、霍特曼尼菌属Holtermanniella和马氏链球菌属Massariosphaeria为优势菌属,相对丰度均大于2%。α多样性指数随种稻年限增加先增大后逐渐减小,种稻5年时最大。土壤pH、电导率、总碱度、水溶性盐分总量和速效钾含量是影响种稻后苏打盐碱土真菌群落结构的主要环境因素。【结论】种植水稻可以明显改变苏打盐碱土基本理化性质和真菌群落结构,促进苏打盐碱土的改良。     

尿素硝铵溶液对黑土区春玉米产量和氮素吸收利用的影响

【目的】尿素硝铵溶液（urea ammonium nitrate solution,UAN）是集硝态氮、铵态氮和酰胺态氮于一身的液体氮肥品种,兼有3种氮源优势。本研究目的在于明确黑土区春玉米施用UAN的肥效和氮素利用效率,为进一步科学应用及推广提供依据。【方法】2015和2016年在吉林省黑土区设置大田试验,施肥处理包括：不施氮（N0）、尿素一次性基施200 kg N·hm^-2（U200）、UAN一次性基施200 kg N·hm^-2（UAN200）、尿素基施80 kg N·hm^-2+追施120 kg N·hm^-2（U80-120）、UAN基施80 kg N·hm^-2+追施120 kg N·hm^-2（UAN80-120）、尿素基施64 kg N·hm^-2+追施96 kg N·hm^-2（U64-96）、UAN基施64 kg N·hm^-2+追施96 kg N·hm^-2（UAN64-96）,追肥时期为拔节-大喇叭口期,施肥深度均为12 cm。测定指标包括籽粒产量、产量性状、植株吸氮量、土壤无机氮含量,并计算土壤-作物系统的氮素平衡、氮素的表观利用、残留和损失状况。【结果】2015和2016年施氮处理的玉米产量、植株吸氮量相比不施氮处理显著提高,均以UAN200处理最高（10.3、11.9 t·hm^-2和187.4、288.2 kg·hm^-2）,而U64-96处理最低（9.14、10.2 t·hm^-2和159.1、243.8 kg·hm^-2）。相同施氮量、施用方式条件下,UAN处理的玉米产量均等于或高于尿素处理。2015年UAN在200 kg N·hm^-2一次性、分次施用和160 kg N·hm^-2分次施用条件下相比尿素分别增加6.1%、2.0%和5.3%,2016年分别增加0.1%、7.8%和7.4%,其中UAN80-120处理显著增产。UAN增产的主要原因是减少果穗秃尖长度而增加单穗粒数。UAN处理的植株氮素吸收量在相同施氮量、施用方式条件下均高于尿素处理,而收获后土壤无机氮残留量和氮素表观盈余量相对较低,因而获得较高的氮素利用率。与UAN200处理相比,UAN64-96处理在减氮40 kg N·hm^-2条件下两年玉米产量分别达到9.6和11.0 t·hm^-2,其中2015年干旱条件下与UAN200处理无显著差异。而且,UAN64-96处理的土壤氮素表观残留率最低,2015和2016年分别为2.4%和4.4%,而氮素表观利用率最高,分别达到42.6%和52.0%。【结论】相同用量和施用方式下,黑土区玉米施用UAN可获得与尿素相同甚至更高的产量和氮素吸收量,同时土壤氮素残留和盈余较少,氮素利用率明显较高,环境效应较好。从施氮量、产量和氮素利用及损失等方面综合考虑,黑土区春玉米推荐施用160 kg N·hm^-2的UAN,以基肥40%和拔节-大喇叭口期追肥60%分次施用。     

吉林省水蚀区耕作土壤K值与土壤性状的相关性

以吉林省水蚀区为研究区域,测定了不同土壤类型区内耕作土壤的基本性状特征,并采用Wischmeier和Smith关系式计算了土壤可蚀性因子(K值)。相关分析结果表明:耕作土壤的K值与土壤有机质含量、砂粒含量呈极显著负相关,与粉砂粒含量和N1含量呈极显著正相关;不同土壤类型间的K值分布特征:黑土黑钙土白浆土暗棕壤。     

新型氮肥对玉米根际土壤固氮微生物群落的影响

为探究长期施用新型氮肥对玉米连作体系根际土壤固氮微生物（nifH基因）群落的影响,采集长期定位试验（2014年始）玉米吐丝期根际土壤样品,以不施氮肥（N0）为对照,分析同常规尿素（CU）相比,3种新型氮肥[控释尿素（SU）、稳定性肥料（SF）、硫包衣尿素（SCU）]的施用对土壤固氮微生物群落的影响差异。结果表明：不施氮肥处理的固氮微生物nifH基因丰度高于施氮肥处理,不同氮肥处理中,稳定性肥料处理的固氮微生物nifH基因丰度（3.4×10⁶ copies·g^-1）显著低于其他处理,pH（相对影响值为44.51%）和有机质（相对影响值为35.01%）是影响固氮微生物nifH基因丰度的主要因素。与不施氮肥相比,氮肥施用降低了固氮微生物nifH基因的丰富度及多样性,与常规尿素处理相比,新型氮肥提高了nifH基因的丰富度指数但降低了多样性指数。固氮微生物nifH基因属水平主导物种为Desulfovibrio（相对丰度为14.11%~33.39%）、Stenotrophomonas（相对丰度为2.66%~17.72%）和Bradyrhizobium （相对丰度为2.68%~6.32%）。是否施氮对土壤固氮微生物群落结构的变化有显著影响（P=0.001）,但施用不同新型氮肥处理与常规尿素相比对群落结构变化无显著影响（P=0.1）。研究表明,施用新型氮肥提高了固氮微生物nifH基因丰富度,改变了固氮微生物的群落结构。     

不同筛分方式对土壤团聚体及土壤微生物群落的影响

探究土壤团聚体组成、稳定性、有机碳含量及微生物数量在不同土壤筛分方式下的变化,对团聚体筛分方式进行优化。以黑土为研究对象,设置不同筛分方式处理,比较干土干筛、干土湿筛、润土干筛、润土湿筛4种筛分方式的优缺点。结果表明,润土干筛比干土湿筛处理≥2 mm粒径的土壤团聚体高出约85.97%,而在2～0.25、≤0.25 mm粒级中团聚体所占比例最高的干土湿筛比最低的润土干筛分别高出约80.90%、91.82%。>0.25 mm水稳性团聚体含量(R_0.25)在润土干筛下达到最高,为99.35%,该指标与土壤团聚体稳定性成正相关,其值越高则表示土壤抗蚀能力越强。干土湿筛处理下各粒级团聚体土壤有机碳分布平均。干土湿筛处理下,土壤细菌和放线菌的数量最高。而润土干筛处理下土壤真菌数量较高,与润土湿筛、干土干筛、干土湿筛3个处理方式相比有显著性差异。综上发现,干土湿筛处理下土壤团聚体稳定性更好,土壤微生物数量较高,在一定程度上对土壤结构、土壤质量起到优化的作用。     

垄沟秸秆覆盖对土壤团聚体含量及特征的影响

为了揭示不同坡度垄沟秸秆覆盖对团聚体形成和稳定性的影响,以吉林省伊通河青沟小流域农耕区为研究对象,通过设计3°,6°,9°3个坡面,沿着坡面进行顺坡耕作(无覆盖)与顺坡垄沟秸秆覆盖处理2种对比试验,分析了不同处理对土壤团聚体的数量、形态、平均质量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)、破坏率(PAD)、水稳系数(K)和分形维数(D)等指标的影响。结果表明:垄沟秸秆覆盖与未覆盖相比,>0.25 mm的机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的含量有所增加,变化趋势为9°>6°>3°。不同坡度处理的土壤团聚体的MWD和GMD值从大到小依次排序均为9°覆盖>3°覆盖>6°覆盖>9°无覆盖>6°无覆盖>3°无覆盖。分形维数均小于未覆盖,9°秸秆覆盖的分形维数最小,与9°未覆盖处理相比,降低了10.11%。9°覆盖处理的水稳系数最高。各坡度下土壤团聚体的结构破环率的排列顺序为3°无覆盖>3°覆盖>6°无覆盖>9°无覆盖>6°覆盖>9°覆盖。扫描电镜观察垄沟秸秆覆盖与未覆盖相比,各处理团聚体形态优劣均为9°>6°>3°...