基于15N同位素技术的白菜水氮耦合效应研究

为研究水分调控对设施栽培下白菜肥料氮素利用的影响,采用~(15)N稳定性同位素示踪技术,设计不同施氮量(115 kg/hm~2和230 kg/hm~2)及不同土壤水分控制下限(分别占田间持水量60%、70%和80%),分析不同水氮处理下白菜各器官生物量累积、氮素利用及其与影响因子之间的互动响应关系。结果表明,水分调控和氮肥施用存在协作效应,该协作效应在根系生物量上的作用尤为明显;同时,在230 kg/hm~2施氮量处理下,水氮协作效应对叶生物量累积影响显著;115 kg/hm~2施氮量条件下,白菜氮肥利用效率明显高于相同水分控制条件下230 kg/hm~2施氮量处理;115 kg/hm~2和230 kg/hm~2施氮量均以70%水分控制下限氮肥利用效率最高,分别达到60.1%和49.9%;氮肥利用效率与~(15)N投入量呈极显著负相关(r=-0.988),与根系生物量呈极显著正相关(r=0.948)。实际生产中,推荐以70%土壤水分控制下限作为白菜高效利用氮肥(尿素)的水分控制指标。     

滴灌和微生物有机肥对设施土壤呼吸的耦合作用及机制

为研究滴灌水分和微生物有机肥对设施土壤呼吸的影响及耦合作用机制,设计不同灌溉定额(15、18、21 mm)和不同微生物有机肥施用量(2 800、3 600、4 400 kg/hm2)处理,以传统化肥处理为对照,观测滴灌和微生物有机肥协同作用下土壤呼吸速率、累计碳排放量等指标,分析土壤呼吸与土壤温度、湿度、有机质含量、酶(脱氢酶、脲酶和过氧化氢酶)活性及根系生物量之间的互动响应关系。结果表明:滴灌-微生物有机肥处理有利于提高土壤有机质含量和酶活性,土壤脱氢酶、脲酶和过氧化氢酶活性分别提升11.6%～27.6%、8.0%～27.7%和1.8%～11.2%,其中滴灌和微生物有机肥相结合对脲酶活性的影响达到显著(p0.05)水平;土壤呼吸速率与根系生物量、土壤温度和有机质含量呈极显著(p0.01)正相关,与土壤酶活性呈显著(p0.05)正相关。该研究证明了滴灌和微生物有机肥对土壤碳排放有显著的耦合效应,滴灌和微生物有机肥耦合主要通过改变土壤有机质含量和根系生物量,对土壤呼吸产生影响。