水稻秸秆/根系添加对稻田红壤发生层颗粒态及矿物结合态有机碳的影响

  目的  基于室内培养试验,明确等碳量添加水稻秸秆（S）、根系（R）或二者混合物（S + R）对稻田红壤不同发生层中颗粒态有机碳和矿物结合态有机碳的影响。  方法  以稻田红壤（20 ~ 30年）氧化还原层1（Br1）、犁底层（Ap2）及水耕表层（Ap1）的土壤为材料,基于等碳量添加S、R及S + R的培养试验,分析了水稻秸秆与根系添加到供试土壤30、60、120和210天时,各发生层土壤中总有机碳、游离态颗粒有机碳、闭蓄态颗粒有机碳及矿物结合态有机碳的变化差异与影响因素。  结果  等碳量添加S、R或S + R均可显著增加稻田红壤各发生层土壤总有机碳、游离态颗粒有机碳、闭蓄态颗粒有机碳及矿物结合态有机碳含量。但随着培养时间的延长,各发生层土壤总有机碳、闭蓄态颗粒有机碳和矿物结合态有机碳含量均呈显著降低趋势,而游离态颗粒有机碳含量则呈显著增加趋势。R或S + R处理的土壤总有机碳增加量均高于S处理,且Br1层土壤总有机碳的增加量显著高于Ap1和Ap2层。  结论  水稻秸秆与根系还田利于稻田红壤有机碳的增加,而将水稻秸秆和根系的混合物深还至Br1层（20 ~ 40 cm）对稻田红壤有机碳量的增加效果更好。     

秸秆深还对黑土亚耕层土壤物理性状及团聚体分布特征的影响

为改善我国东北地区黑土亚耕层的土壤结构并解决当地玉米秸秆还田难问题,于2015—2018年开展切碎秸秆(QS)与秸秆颗粒(KL)2种秸秆形态下1倍(15 000 kg·hm~(–2))、3倍(45 000 kg·hm~(–2))与5倍(75 000 kg·hm~(–2))3种秸秆用量的一次性深埋(30～40 cm)还田试验,探究其对黑土亚耕层(20～40 cm)土壤容重、紧实度及土壤含水量的影响,并分析土壤团聚体变化对主要物理性状的调控效应。3年玉米成熟期的测试结果表明:(1)秸秆深还对亚耕层土壤容重、紧实度以及土壤含水量的改善程度高于耕层(0～20 cm),表现为随秸秆用量的增加而提高,随还田后的时间延长而降低,一次性秸秆高量深还改善土壤物理性状的效果可维持多年。(2)秸秆3倍、5倍量还田显著提高了亚耕层土壤0.25mm与2mm水稳性大团聚体的含量,降低了微团聚体含量;秸秆还田第1、2年为0.25 mm和2 mm水稳性团聚体的主要形成时期,其含量最高为CK的5倍和1.5倍(P0.05)。(3)亚耕层土壤0.25～0.053 mm微团聚体以及0.25 mm水稳性大团聚体含量均与土壤容重、紧实度以及采样时土壤含水量显著相关,其中0.25～0.053 mm、2mm和0.25 mm粒径团聚体为2016与2017年驱动土壤物理性状变化的关键因子,1～0.5mm粒径团聚体为2018年驱动土壤物理性状变化的关键因子。综上,切碎秸秆75000kg·hm~(–2)还田是值得优先推荐的调控土壤团聚体分布、改善亚耕层土壤物理性状的良好措施,兼具改土培肥与秸秆资源化利用的双重优点,可为今后我国黑土区农田土壤改良提供理论依据与技术指导。     

污染土壤中有机质和重金属互相作用的模拟研究

    为了解污染土壤中有机质积累与重金属积累之间的相互影响,在供试土壤中添加不同等级的有机物料和重金属元素Pb与Cu,在培养条件下研究有机物对土壤重金属稳定性的影响及不同重金属添加量对土壤生物呼吸强度和有机质矿化的影响.结果表明,随着重金属添加量的增加,土壤微生物生物量和有机质矿化速率显著下降,添加的有机物料残留增加,促进了土壤有机碳的积累.同时,有机碳的积累又增加了土壤对重金属的吸附固定,增加了土壤中重金属的稳定性,降低了其淋溶性,有利于重金属在土壤中的积聚.分析结果表明,颗粒态有机质中重金属的富集是土壤有机质矿化减弱和重金属稳定性增加的主要原因.由此推断,污染土壤中重金属和有机质可通过形成重金属-颗粒态有机质复合体发生相互促进稳定或积聚的作用.     

北京山地针叶林与阔叶林土壤活性有机碳库的研究

为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以北京山地典型针叶林和阔叶林为对象,对土壤有机碳含量与密度进行研究。结果表明:随土层深度增加,土壤总有机碳含量、土壤易氧化碳含量和土壤颗粒有机碳含量逐渐递减。在0～10 cm和10～20 cm土层内,阔叶林土壤有机碳含量均显著地高于针叶林土壤。土壤有机碳密度随土层深度变化的趋势与土壤有机碳含量的变化趋势相似,但针叶林与阔叶林之间不同深度土壤有机碳密度的差异没有规律性。土壤易氧化碳占土壤总有机碳的比率范围为0.36～0.45,土壤颗粒有机碳占土壤总有机碳的比率范围为0.28～0.73,且随土层深度增加比率减小。土壤活性有机碳与土壤总有机碳极显著相关,土壤易氧化碳与颗粒有机碳的相关性也极显著（P0.01）。因此,阔叶林比针叶林能积累更多的土壤有机碳。      

云南植烟红壤不同施肥条件下有机无机复合体颗粒大小分组研究

参照Terchenek和Oades的方法,对云南几种主要植烟红壤的有机无机复合体按颗粒大小进行分组研究.结果表明,植烟红壤有机无机复合体颗粒大小呈现以粉粒级为主的特征,土壤有机碳主要结合在粉粒级复合体中,不同粒径复合体量的差异与耕作施肥有关.在0～20 cm耕作层,长期施化肥的土壤与长期有机无机肥配施的土壤相比,同种土壤单施化肥与增施有机肥相比,直径＜0.002 mm粘粒复合体量有增高趋势,同时直径＞0.002mm复合体量降低.通过计算红壤直径＜0.002 mm粘粒级复合体与直径0.01～0.25 mm粗粉细砂粒级复合体的比值,称为复合体解离度,长期大量主施化肥土壤的复合体解离度高于有机无机肥配施的土壤;单施化肥处理土壤的复合体解离度高于化肥配施秸秆、有机土壤改良剂处理的土壤.     

量化退耕还林后土壤碳变化

为了评价退耕还长白落叶松对土壤碳的影响,该文以中国东北地区的敦化市为例,选择了7个退耕后演替的不同时间序列的长白落叶松样地,及其附近的250年生原始林作为土壤长期碳汇潜力的一个参照,通过采集矿质土壤样品,并测定生物量碳、凋落物碳,研究长白落叶松第1个轮伐期间土壤碳量和质的变化．结果表明,退耕后12年碳密度降低到最小量75.87 Mg/hm2,然后逐渐恢复; 在退耕21年的时候,土壤有机碳恢复到农田的水平,即84.28Mg/hm2．21年后土壤碳密度出现净积累．造林后33年,土壤碳的增加和减少与生物量碳的累积相比是比较小的,而长期来看（250年）,土壤碳库占整个生态系统碳库的63.4%．这种情况表明,肥沃的土壤退耕还林后,长期来看是一个可观的碳汇．颗粒态有机质是土壤有机质中对土地利用变化比较敏感的指标．在0 ～30 cm土层中, 长白落叶松林地和原始林粗颗粒态有机质分别是耕地的2.7和3.4倍,颗粒态碳在土壤总碳中的分配比例是增加的,表明退耕还林后土壤质量在好转．      

土壤无机纳米微粒对土壤肥力的影响

从土壤中不同微粒及不同大小粒径等对土壤肥力的影响方面进行了阐述,进而引入了土壤中的超微粒子——无机纳米微粒对土壤肥力的影响,并且对其发展前景进行了展望。     

土壤颗粒的功能研究进展

该文就土壤颗粒功能及其对土壤肥力的影响研究进展进行了综述,主要包括土壤颗粒组成对养分保持和供给及土壤性质的影响,土壤颗粒对微生物与酶的影响及相互作用,土壤粘粒胶膜的肥力特性研究,土壤团聚体对肥力的影响研究,土壤颗粒的复合作用与团聚体形成,土壤纳米微粒在土壤肥力形成中的作用及其研究意义,旨在为进一步完善和拓展该领域研究提供参考.     

两种昆虫病毒制剂对菜粉蝶和小菜蛾的田间防治效果

采用菜粉蝶(Pieris rapae)颗粒体病毒和芹菜夜蛾(Anagrapha falcifera)核型多角体病毒制剂及两者的混合制剂对菜粉蝶和小菜蛾(Plutella xylostella)进行了田间防治试验.结果表明,两种病毒制剂对菜粉蝶具有良好的防治效果,15 d最终防效在93%以上;芹菜夜蛾核型多角体病毒制剂及两者的混合制剂对小菜蛾也有良好的防治效果,15d最终防效在89%以上,其效果均分别优于化学农药毒死蜱88%和84%的防效.     

新疆绿洲农田不同开垦年限土壤有机碳及不同粒径土壤颗粒有机碳变化

研究不同开垦年限新疆绿洲农田土壤有机碳及不同粒径土壤颗粒有机碳的变化规律,评价长期垦殖对新疆绿洲农田土壤有机碳的影响。以相应未开垦地为对照,选取南北疆兰州湾、31团和普惠农场三个典型绿洲不同开垦年限土壤为研究对象,应用物理分组方法研究不同粒径土壤颗粒中有机碳含量及分布。结果表明:(1)开垦有利于新疆绿洲农田土壤总有机碳的积累,开垦初期(0～5a)增加迅速,年均增加0·5gkg-1,10a后增加趋于平缓。(2)垦殖增加了不同粒径土壤颗粒有机碳的含量,砂粒有机碳在垦殖10a间达到最大值后趋于相对稳定的水平;粉砂粒和黏粒有机碳随垦殖年限延长增加。(3)开垦提高了POC/MOC值,表现为开垦初期(0～5a)增加迅速,10a左右达到最大值后开始下降。研究说明,新疆绿洲区域未开垦地开垦增加了土壤总有机碳和不同粒径土壤颗粒有机碳含量,随垦殖年限延长,粉砂粒和黏粒有机碳成为绿洲农田土壤主要碳库,土壤自身生产力存在下降可能,土壤质量存在潜在退化风险。