东北典型黑土区旱地耕层土壤肥力指标的纬度变化特征及其关系

【目的】明确东北典型黑土区土壤肥力指标的纬度特征及其关系,探究黑土地核心地带肥力调控的问题,为黑土地耕地质量调控和国家粮食稳产增产提供有力支撑。【方法】2018年秋收后,在研究区按纬度梯度采样,测定土壤有机质、酸碱度、全磷、全钾、速效磷、速效钾、碱解氮、容重、大微团聚体质量比等肥力指标和土壤含水量、土壤温度等环境指标,通过主成分分析、冗余分析和相关分析,明确研究区内各指标纬度变化特征及相互关系。【结果】东北典型黑土区土壤肥力指标具有明显的纬度分异特征,除容重属于弱变异外,其他肥力指标均属于中等变异。土壤有机质是该区域影响土壤肥力的核心指标,随纬度升高而增加,与大微团聚体质量比、碱解氮、速效磷、速效钾、全钾、全磷和酸碱度均呈显著正相关;与土壤含水量、土壤温度和容重呈负相关。纬度在46.07°—49.18°之间土壤容重变化对土壤肥力影响较大,纬度在42.99°—45.59°之间的土壤肥力受土壤容重、有机质含量、酸碱度等共同作用。【结论】在46.07°—49.18°范围内,可通过改善土壤容重方法调控土壤肥力指标,而在42.99°—45.59°范围内需要通过测土配方施肥对作物所需的土壤养分进行综合调控。对整个研究区而言,调控土壤有机质仍是当前培肥土壤的主要内容。     

玉米秸秆施用对棕壤有机碳激发效应及温度敏感性的影响

为了区分新加入玉米秸秆碳对原土壤有机碳激发效应及其温度敏感性的影响。本研究利用¹³C示踪方法,通过向高肥（连续施用腐熟猪厩肥30年,土壤有机碳含量17.03 g·kg^-1）与低肥（连续30年不施肥处理,有机碳含量10.70 g·kg^-1）棕壤中添加¹³C标记的玉米秸秆,在25℃（微生物适宜温度）和18℃（作物生长季平均温度）进行450 d的室内培养试验,定期测定CO₂-C和CO₂^-13C,探讨玉米秸秆碳矿化对不同肥力棕壤有机碳激发效应及其温度敏感性的影响。高肥棕壤有机碳的累积矿化量较高,且温度升高增加了棕壤有机碳的累积矿化量;低肥棕壤有机碳激发效应程度随温度升高的变化大于高肥棕壤,表现出0~140 d正激发效应程度下降更快,140~360 d负激发效应程度持续时间更长,360 d后正激发效应程度呈逐渐增大的趋势,其中18℃累积激发效应程度大于25℃;总体上高肥和低肥棕壤有机碳矿化的温度敏感性均呈现随时间逐渐下降的趋势,而玉米秸秆添加显著减缓了它们的下降,并表现出0~140 d低肥棕壤有机碳矿化的温度敏感性高于高肥棕壤,之后低于高肥棕壤的趋势,原土壤有机碳矿化的温度敏感性呈现出较大的变化,表现为0~300 d低肥棕壤高于高肥,之后呈相反的趋势。土壤肥力（有机碳水平的差异）和环境温度交互影响着玉米秸秆碳的分解,引起了棕壤有机碳激发效应的差异变化,培养140 d和300 d是温度敏感性差异变化的重要时期。