增减施有机肥对红壤性水稻土团聚体稳定性及胶结物的影响

利用具有35a的长期定位试验,在保证原定位试验继续正常开展的前提下,将原化肥处理改施有机肥,原有机肥处理改施化肥或增施有机肥,分析增减施有机肥后耕层土壤团聚体稳定性总有机碳(TOC)及其组分和铁铝氧化物的变化与作用关系,探究胶结物对红壤性水稻土团聚体稳定性变化的影响。结果表明:化肥(CF)及常量有机肥(NOM)处理增施有机肥后,团聚体平均重量直径(MWD)变化不明显,易氧化有机碳(EOC)分别升高87.44%和20.53%;高量有机肥(HOM)及NOM处理减施有机肥后,MWD分别显著降低8.39%和6.80%,高改化(H-C)处理的TOC、轻组有机碳(LFOC)及粗颗粒态有机碳(cPOC)含量显著降低,而常改化(N-C)处理的TOC及其组分变化不明显。无论增施还是减施有机肥,铁铝氧化物含量的变化规律不明显。相关及结构方程模型分析表明,大于0.25mm团聚体含量是影响团聚体稳定性的唯一直接影响因素;影响MWD及大于0.25mm团聚体含量的效应系数由大到小依次为:易氧化有机碳、轻组有机碳、游离氧化铁、络合态铁。因此,大于0.25mm大团聚体在红壤性水稻土的团聚体稳定性中发挥主导作用,有机碳...     

浙西南红黄壤果园杂草种群消长动态及生态位的研究

调查了浙西南红黄壤果园杂草种类、高度、密度.结果表明,共有杂草80种,隶属27科.杂草数量最多的为禾本科,占杂草总数的25.0%;其次是菊科,占杂草总数的13.8%;杂草种类出现最多月份,是3月份,该月有23种杂草出现,有66.7%主要杂草年生长时间超过6个月.同一季节的杂草生态位重叠值较大,时间生态位重叠值最大的为马唐(Digitaria ischaemum)和铁苋菜(Herba acalyphae),垂直生态位重叠值最大的为马唐和铁苋菜(0.910).垂直生态位和时间生态位宽度最大的均为小飞蓬(Conyza canadensis),水平生态位宽度最大的为马唐,综合生态位宽度最大的为马唐.不同季节杂草优势种不同,冬春季果园杂草优势种为早熟禾(Poa annua)、猪殃殃(Galiumaparine)、看麦娘(Alopecuurus aequalis)、牛繁缕(Malachium aquaticum)、婆婆纳(Veronica didyma)、马唐;夏秋季果园杂草优势种为马唐、铁苋菜、牛筋草(Eleusine indica)、小飞蓬、旱稗(Echinochloa crusgalli).     

番茄/茄子嫁接对其根际土壤生物学性状及细菌群落结构的影响

以茄子作为砧木,番茄为接穗进行嫁接,并以番茄自根植株和茄子自根植株作为对照,基于传统及现代高通量测序技术分析根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征,旨在揭示嫁接植株抗性增强的机制。结果表明:番茄/茄子嫁接植株根际土壤中可培养细菌、放线菌数量,微生物生物量、酶活性和细菌丰富度、多样性指数均显著高于茄子和番茄自根植株;另一方面,norank_cAcidobacteria、硝化螺菌属(Nitrospira)、芽孢杆菌属(Bacillus)、norank_fGemmatimonadaceae、norank_oGaiellales、norank_fXanthobacteraceae、norank_oSC-I-84、norank_fAnaerolineaceae、norank_fNitrosomonadace...     

覆土细菌群落在双孢菇栽培过程中的动态变化

微生物尤其是细菌,是双孢菇Agaricus bisporus栽培覆土的重要组成部分,对双孢菇菌丝体和子实体的生长发育有深远影响。利用16S rDNA测序技术,快速、准确检测不同生长阶段的双孢菇覆土中细菌生态群落动态变化,探究其中变化规律。在所有阶段覆土样品中,变形菌门Proteobacteria占据绝对主导地位,占菌群组成的38.67%～47.93%;其次是拟杆菌门Bacteroidetes,占总丰度的18.13%～37.80%。主要细菌组成较为稳定,有金黄杆菌属Chryseobacterium、鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas、黄杆菌属Flavobacterium、丛毛单胞菌属Comamonas、节杆菌属Arthrobacter等。总丰度占比最高的金黄杆菌属Chryseobacterium,在0 d覆土中丰度较低,覆土4 d时其丰度显著上升,8 d后呈下降趋势,并在培养结束前保持稳定。整个过程中,细菌属丰度变化分为3个阶段：0 d、4～17 d和17 d以后,4～17 d的苯基杆菌属Phenylobacterium丰度较高,而0 d 的unclassified_Rhizobiales丰度较高。所有细菌属中,苯基杆菌属Phenylobacterium对土壤微生物菌群关联影响最大。     

气化渣复配调理剂对风沙土土壤性质及高羊茅生长的影响

使用高羊茅作为指示作物,采用田间小区及随机区组的试验方法,研究施用不同含量的气化渣复配土壤调理剂ET1（1 000 kg/667 m²）、ET2（2 000 kg/667 m²）、ET3（ 4 000 kg/667 m²）、ET4（8 000 kg/667 m²）对风沙土土壤性质的影响。结果表明：（1）施用气化渣复配土壤调理剂可有效改良风沙土的物理性状。与CK相比,土壤含水量平均增幅18.12%;土壤容重平均降幅3.23%;地温平均增幅2.68%;（2）施用气化渣复配土壤调理剂可有效改良风沙土的化学性状。（3）施用气化渣复配土壤调理剂可有效改良高羊茅的农艺性状。土壤地温的增加可以使作物安全越冬、提高种子存活率。因此,气化渣复配土壤调理剂能有效改善风沙土土壤的理化性状,显著改善高羊茅的农艺性状,并且使用8 000 kg/667 m²的气化渣复配土壤调理剂为最佳选择。     

不同水稻栽培密度下青田稻—鱼共生系统的土壤肥力

作为联合国粮农组织的首个全球重要农业文化遗产(GIAHS)试点保护项目,青田稻—鱼共生系统以其独特的优势受到越来越多的关注。为了更好地保护这一亚洲首个GIAHS项目,实验观察了青田稻—鱼共生系统在不同水稻栽培密度下的土壤肥力情况。结果显示,调查区域稻田土壤的pH值为5.50～6.13,呈弱酸性;土壤养分(全氮、有机质、有效磷和速效钾)含量随水稻生长均呈先减少后增加趋势,且在拔节期—抽穗期达到最低值,但在水稻收割前的成熟期均能恢复至不低于初始的较高水平,表明青田田鱼的活动有助于维持土壤肥力。根据水稻产量与土壤养分的关联度分析结果,发现与水稻产量关系最密切的因子是土壤pH和速效钾;相比于含量丰富的全氮、有效磷和有机质,轻度缺乏的速效钾和较低的pH值限制了水稻的生长和最终产量。研究表明,在本季种养过程中,水稻栽插密度对稻田土壤肥力的影响不显著。     

不同因素影响下层状土壤水分入渗特征及水力学参数估计

层状土壤是自然界常见的土体结构,其水分运移规律不同于均质土;大气降水、灌溉水等水分的入渗是土壤水文过程的一个重要环节,同时它也与地下水补给、污染物运移等过程紧密相关。土壤初始含水量、土体构型及供水强度等因素均会影响水分的入渗过程。为探究积水深度、土体构型、初始含水量三种因素对层状土壤水分运移的影响,通过室内积水入渗试验对湿润锋、累积入渗量、土壤剖面压力水头进行观测,并利用Hydrus-1D模型反演水力参数并对相应条件下的水分运移规律进行模拟和分析。结果表明,层状土壤中湿润锋随时间的推进方式由非线性过渡至线性,入渗率逐渐减小。三种因素作用下,层状土壤水分运移特征有明显差异:积水深度、土壤初始含水量增加时,湿润锋运移速率和入渗率均增大,且各观测点压力水头升高加快,土壤不饱和程度降低;上砂壤下粉砂壤构型较上粉砂壤下砂壤构型而言,整体湿润锋推进速率和入渗率较大,出流快,且入渗后期界面处的压力水头高于其他观测点。且结果表明,反演的水力学参数较拟合实测的参数更适用于层状土壤入渗的模拟和预测。该研究旨在揭示和掌握层状土壤水分运移规律和影响因素的作用机制,并进一步为农田灌溉措施的合理制定提供科学依据。     

南方酸化红壤钾素淋溶对施石灰的响应

为探究石灰施用的长期和短期效应对酸化红壤钾素的影响,依托始于1990年的国家红壤肥力与肥料效益监测长期定位试验,选取化肥氮磷配施(NP)、氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾配施+半量秸秆还田(NPKS)及其增加常量石灰(NPL、NPKL、NPKSL)6个处理。室内土柱淋溶试验设置0 L、0.5 L、1 L和1.5 L石灰施用量,监测田间和淋溶后0～50 cm土层速效钾和缓效钾含量、pH及淋溶液中钾离子(K⁺)含量的变化。结果表明:1)施用石灰4年后,与NPKS、NPK、NP相比,各处理均增加了相应土层的缓效钾含量;NPKSL和NPL处理分别增加了0～40 cm和0～10 cm速效钾含量,增幅分别为2.06%～36.39%和27.26%。2)石灰施用量相同,各处理土壤累积K⁺淋溶量由大到小依次为NPKS处理、NPK处理和NP处理。施用石灰减少了NPKS和NPK处理淋溶液中累积K⁺含量,降幅为18.10%～57.70%,且K⁺淋溶率也下降。3)施石灰提高了表层土壤pH;土壤中钾素盈余情况下,石灰当季施用量每增...     

不同种植模式对土壤质量及马铃薯生长的影响

为探究轮作藜麦、玉米及连作对马铃薯根系生理及根系发育的影响及其机制,比较了3种种植模式(轮作藜麦、轮作玉米及连作)对马铃薯根际土壤微环境、根系生理、根系发育及植株生长的影响,以期为减轻马铃薯连作障碍、筛选较好的轮作模式提供理论依据。结果表明:(1)轮作藜麦、玉米明显降低土壤pH,提高土壤中有机质、碱解氮和有效磷含量,增强土壤肥力相关酶的活性,增加土壤细菌、放线菌数量和细菌与真菌数量比值(B/F),降低真菌数量,改善马铃薯根际土壤微环境,对植株生长发育起到促进作用,表现在马铃薯的株高、茎粗、地上部干重、根干重、单株薯重均有一定程度的增加。(2)轮作藜麦、玉米使得马铃薯根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性上升,超氧阴离子产生速率下降,丙二醛(MDA)含量减少,渗透调节物质含量增加,表明通过轮作藜麦和玉米使得连作对马铃薯植株造成的胁迫得到了一定程度缓解。(3)轮作藜麦、玉米显著提高了马铃薯根系总根长、根表面积、根体积、根平均直径和根尖数,说明轮作藜麦及玉米促进了马铃薯根系的生长发育,这与轮作藜麦及玉米改善土壤理化性质、生物学性质及促进马铃薯地上部分的发...     

开垦年限对黑土氮初级转化速率和净转化速率的影响

以东北黑土区开垦2 a和开垦30 a的典型旱作土壤为研究对象,采用15N同位素成对标记技术开展室内培养试验,利用数值计算模型(FLUAZ)计算不同开垦年限土壤的氮初级转化速率,以比较不同开垦年限黑土氮初级转化速率和净转化速率的差异,明确开垦年限对黑土氮转化过程的影响。结果表明,与开垦2a土壤相比,开垦30a土壤的有机碳和水溶性有机碳含量显著降低,导致土壤氮初级矿化速率和初级固定速率也显著降低。但开垦30a土壤的初级硝化速率、净硝化速率和净氮矿化速率却显著高于开垦2a土壤。两个开垦年限土壤的初级硝化速率分别为净硝化速率的1.15倍和1.02倍,说明土壤微生物对硝态氮的固定很少。开垦30a土壤的m/i值(氮初级矿化速率与初级固定速率之比)和n/ia值(初级硝化速率与初级铵态氮固定速率之比)均显著大于1,而开垦2 a土壤的m/i值和n/ia值均接近1。表明开垦2 a土壤的氮矿化与固定过程紧密偶联,氮素损失的风险较小,而开垦30 a土壤中氮矿化量超过了固定量,这为硝化作用的进行提供了底物,增加了硝酸盐反硝化和淋溶风险。