长期施肥下红壤旱地土壤CO2排放及碳平衡特征

在国家肥力网红壤旱地长期定位试验地上,采用静态箱/气相色谱法测定土壤CO2排放速率,同时利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献,通过计算净生态系统生产力（NEP）,判断长期不同施肥下红壤旱地农田碳汇强度。结果表明,小麦、玉米生长季各处理的土壤和土体呼吸速率随着作物生长、温度升高均呈现明显的季节变化规律;玉米生长季土壤和土体累积呼吸量大于小麦生长季,小麦、玉米生长季均以NPKM处理土壤和土体呼吸累积呼吸量最大,且显著高于其它处理（P0.05）,NP和NPK处理次之,CK和NK处理最小（P0.05）;小麦、玉米生长季各处理根际呼吸占土壤呼吸的比例分别为7.6 %～17.4 %、4.7%～16.6 %,均以NPKM处理根际呼吸贡献率最大;小麦季NPKM处理、玉米季CK和NPKM处理的NEP值为负,是大气CO2的汇,且NPKM处理的净初级生产力与土壤呼吸的比值（NPP/Rs）最大,其它处理NEP值均为正,是大气CO2的源。有机无机肥配施（NPKM）相比其它处理具有较强的碳汇功能,是红壤旱地比较合理的施肥措施。     

不同覆膜方式对杨树林下土壤物理性状及呼吸速率的影响

在大田条件下,研究了白膜覆盖和黑膜覆盖对欧美I-107杨林下土壤0—40cm土层的温度、含水量、容重、孔隙度和土壤呼吸速率的影响。结果表明,在两种覆膜方式中,白膜覆盖的增温效应优于黑膜覆盖,而对土壤含水量的影响无显著差异。0—20cm土层白膜覆盖和黑膜覆盖处理均显著提高了土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度,而土壤容重却明显降低,分别比对照降低15.44%和9.56%;此外,白膜覆盖的土壤呼吸速率与对照差异不显著,而黑膜覆盖显著低于对照。20—40cm土层与0—20cm土层表现出基本一致的变化规律,但两种覆膜方式与对照之间的差异均变小,表明随着土层的加深,覆膜的影响作用减弱。说明白膜和黑膜覆盖均可明显改善表层土壤的物理性状,但黑膜覆盖明显抑制了土壤呼吸。在两种覆膜方式中,白膜覆盖的作用效果明显优于黑膜覆盖。     

基于非损伤微测技术监测贮期鸡蛋氧呼吸规律

鸡蛋作为一个生命体,呼吸作用是其产后重要的生理活动,也是影响鸡蛋贮运效果的重要因素,研究鸡蛋氧呼吸规律对其贮藏保鲜意义重大。该文应用非损伤微测技术,搭建特有的微测试验平台,实时监测鸡蛋与外界微环境的O2交换速率以及交换强度。通过预试验选定探针与鸡蛋表面的最佳距离为50μm,选定鸡蛋最佳测试位置为钝端。试验选取一天中的4个时间点(6:00,12:00,18:00,24:00)来测试鸡蛋O2呼吸,借以研究鸡蛋在一天不同时间点的氧呼吸强弱;另外在每天同一时间点测试鸡蛋O2流速,连续测一个月,来研究鸡蛋贮藏期间的氧呼吸变化规律。试验发现:一天中鸡蛋的氧呼吸存在凌晨高下午低的规律性,无论是受精蛋还是非受精蛋,在每天的不同时间点呼吸强度有差异,受精蛋比非受精蛋的生命活动及新陈代谢变化更强烈,昼夜呼吸差异显著;一个月中,鸡蛋在贮期会产生2次呼吸峰值,分别出现在质变的转折点,并且第2次的峰值明显高于第1次的峰值。试验结果表明鸡蛋存在自身特有呼吸规律,生命代谢活动强时其对应氧呼吸活动也强,反之则弱;刚产下的鸡蛋的呼吸较为活跃。该研究可为如何优化贮藏条件以及提高种蛋的孵化率提供参考。     

萝卜适宜施氮量和氮肥基追比例研究

运用15N示踪法研究了大田条件下不同氮肥用量与施肥方式对萝卜氮素吸收、分配及肉质根产量的影响。试验设置3个氮水平（0、 60和120 kg/hm2）和两种基追肥比例［基肥∶破肚期肥料∶膨大期肥料=50%∶20%∶30%（A）和30%∶20%∶50%（B）］,共5个处理,依次记作 N0、N60A、N60B、N120A、N120B。结果表明,在施N 0120 kg/hm2范围内,随氮施用量的增加,萝卜吸收的肥料氮素、土壤氮素数量及肥料氮在土壤中的残留量显著增加,氮素的吸收利用率和土壤残留率显著下降,氮素损失率显著增加。当氮用量为120 kg/hm2 时, N120A和N120B处理萝卜吸收的肥料氮素、土壤氮素及肥料氮在土壤中的残留量分别为30.50、 53.64、 14.88 kg/hm2和35.56、 56.61、 17.81 kg/hm2,采收期肉质根产量分别为67.6 t/hm2和72.5 t/hm2,比对应的低氮处理（N60A和N60B）分别增加64.07%和66.67%,且N120B处理萝卜氮素吸收利用率显著提高。因此,适量施氮并增加肉质根膨大期的施氮比例,可有效提高氮肥利用率,显著增加萝卜肉质根产量。在本试验条件下,施氮量为120 kg/hm2, 按照基肥∶破肚期肥料∶膨大期肥料比例30%∶20%∶50%进行施肥,是兼顾产量和氮肥利用效率的最佳氮肥运筹方式。     

Effects of drought stress on photosynthesis,rhizosphere respiration,and fine‐root characteristics of beech saplings: A rhizotron field study

Soil drought influences the C turnover as well as the fine‐root system of tree saplings. Particularly during the period of establishment, the susceptibility to drought stress of saplings is increased because of incompletely developed root systems and reduced access to soil water. Here, we subjected beech saplings (Fagus sylvatica L.) to different levels of drought stress. Beech saplings were planted in rhizotrons, which were installed in the soil of a Norway spruce forest before bud burst. Soil moisture was manipulated in the following year during May to September. We measured photosynthetic net CO₂ uptake, volume production of fine roots, and rhizosphere respiration during the growing season. Biometric parameters of the fine‐root system, biomass, and nonstructural carbohydrates were analyzed upon harvest in October. Photosynthesis and rhizosphere respiration decreased with increasing drought‐stress dose (cumulated soil water potential), and cumulative rhizosphere respiration was significantly negatively correlated with drought‐stress dose. Fine‐root length and volume production were highest at moderate soil drought, but decreased at severe soil drought. The proportion of fine‐roots diameter < 0.2 mm and the root‐to‐shoot ratio increased whereas the live‐to‐dead ratio of fine roots decreased with increasing drought‐stress dose. We conclude that the belowground C allocation as well as the relative water‐uptake efficiency of beech saplings is increased under drought.     

不同基肥用量对青饲玉米产量的影响

对青饲玉米施用不同的肥料品种和用量作基肥,对产量有明显的影响：有机肥作基肥,肥效期长,但玉米吸收慢,满足不了玉米快速生长的需求;纯化肥N、P、K搭配作基肥,玉米生长快,产量高,但到后期有脱肥现象;以化肥N、P、K搭配一定量的农家肥作基肥最好。     

Elevated atmospheric CO2 and the future of crop plants

Atmospheric CO₂ levels on Earth have risen steeply over the last 60 years and will continue to do so in future. CO₂ traps heat from earth's surface, which causes an increase in temperature and leads to other climatic changes. Crop plants are currently challenged by climate change. In general, elevated CO₂ increases photosynthetic rates, plant growth and the ability of plants to counteract stress. However, the effect of eCO₂ on respiration is not apparent. Plants growing at eCO₂ probably do not have sufficient respiratory ATP to drive cellular processes like nutrient uptake and transport, which impairs their nutritional quality. Here, we review how eCO₂ modulates growth and nutritional value of crop plants, emphasizing the contribution of photosynthesis and respiration. We highlight the mechanisms that modulate acclimation and adaptive responses of plants to eCO₂ and also discuss the ecological consequences. Finally, we project sorghum as a model for an eCO₂ ready crop.     

半干旱区不同施肥量对旱作冬小麦田土壤呼吸的影响

为了探究不同施肥量对半干旱区旱作冬小麦田土壤呼吸的影响,在宁夏回族自治区彭阳县旱地农业试验站设置了不施肥（F_N）、低肥（F_L）、中肥（F_M）和高肥（F_H）大田试验。通过监测不同施肥量下冬小麦田的土壤温度、土壤水分和土壤呼吸速率,分析不同施肥量下冬小麦田土壤呼吸速率的变化特征及其与土壤水热因子的相关性。结果表明：（1）施肥能提升0~5 cm和5~10 cm土层土壤温度,随着施肥量的增加,0~5 cm和5~10 cm土层温度平均增幅分别为1.7%~15.0%和2.0%~21.4%。（2）施肥降低了0~100 cm土层土壤含水量,随着施肥量的增加,F_H、F_M和F_L处理降幅分别为6.5%~7.0%、5.0%~5.8%和3.5%~4.0%。（3）施肥显著提升了冬小麦在拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期的土壤呼吸速率;2018—2019年和2019—2020年低肥、中肥和高肥处理平均土壤呼吸速率分别提升了40.0%、25.5%和14.5%。（4）施肥提升了冬小麦全生育期CO₂排放量,随着施肥量的增加,全生育期CO₂排放量呈下降趋势,表现为低肥＞中肥＞高肥＞无肥,且各生育阶段土壤CO₂累计排放量存在显著差异。（5）土壤呼吸速率与土壤水热因子相关性分析表明,土壤呼吸与0~5 cm和5~10 cm土层土壤温度相关系数均达到显著水平,且与5~10 cm土层土壤温度相关性显著高于0~5 cm土层;土壤呼吸速率与0~10 cm土层土壤含水率呈现显著相关关系。（6）土壤水热双因素与土壤呼吸分析表明,土壤水热双因素可以解释土壤呼吸变化的81%~89%,高于土壤温度（63%~74%）和土壤水分（46%~75%）单因素。综上可知,土壤呼吸受土壤温度和水分的调控。从改善农田生态,降低土壤呼吸的角度来看,适当提升施肥量可有效减少土壤呼吸的排放。     

不同耕作模式对土壤理化性状及旱地玉米产量的影响

为筛选北方旱农区适宜的耕作模式,在旱作大田条件下,通过4 a的田间试验,设置第1年深翻、深松、常规耕作(CK)和免耕,之后每年进行旋耕的4种耕作模式,研究了不同耕作模式下土壤蓄水保墒效果、土壤呼吸速率、玉米产量以及年纯收益的变化。结果表明,深翻模式具有较强的蓄水保水能力,可提高玉米产量,增加年纯收益,为最优耕作模式,实施后第2年土壤呼吸速率、玉米产量和年纯收益均达到最大,分别较对照提高28.78%,19.49%和33.71%;深松模式次之,免耕模式较差。第1年深翻,第2,3年旋耕的深翻模式为北方旱农区适宜推广的模式,其耕作周期为3 a,该模式对解决目前生产上由于土壤耕作方式单一引起的土壤耕作层变浅、结构破坏、蓄水保水能力变差等一系列问题具有重要的意义。     

抚育间伐对杉木人工林生长及出材量的影响

间伐对人工林生长及木材质量具有重要影响。在浙江开化开展了间伐强度（强度、中度和对照）和间伐方式（间伐1次,间伐2次）对杉木人工林生长及出材量等的影响研究,第1试验区大径材培育林分在第7年和第14年进行了2次间伐,第2试验区中径材培育林分仅在第12年时进行1次间伐。结果表明：22年生大径材培育林分和19年生中径材培育林分不同间伐处理之间树高、总断面积的差异均不显著。间伐显著增加了林木胸径的生长,大径材培育林分强度和中度间伐处理的平均胸径分别比对照增加13.78%和9.69%,中径材培育林分强度和中度间伐处理的平均胸径分别比对照增加12.28%和7.02%。间伐显著促进了林木单株材积的增加,2组试验林分活立木材积随着间伐强度的增加而降低,第1试验区22年生林分不同间伐强度之间活立木材积的差异不显著（P>0.05）,第2试验区强度间伐活立木材积显著低于对照（P<0.05）,中度间伐林分活立木材积与对照和强度间伐之间的差异不显著（P>0.05）。2组试验林分总蓄积和出材量也随着间伐强度的增加而降低,二者在3种间伐处理之间均没有显著差异（P>0.05）。间伐强度不能有效增加林分活立木材积和林分出材量,间伐次数对林分出材量及出材规格有重要影响。试验区杉木大径材培育以2次间伐,总间伐强度50%左右较为适宜,而中径材培育则以1次中度间伐（约25%）为宜。