玉米秸秆直接还田配施促腐剂效应研究 Ⅱ.对土壤磷素和钾素时空动态变化的影响

通过2年田间定位试验，研究了冀东地区玉米秸秆连续直接还田对土壤磷素和钾素养分时空动态变化的影响。结果表明，玉米秸秆直接还田可明显提高土壤磷素和钾素供应水平。小麦生长期间，玉米秸秆直接还田后磷素的转化表现为前期净释放、中期净固持、后期净释放；钾素的转化则表现为前期大量释放，中、后期释放量逐次减少。在调节秸秆C／N15：1～35：1范围内，调节秸秆不同C／N未改变秸秆还田后的转化进程，其转化对土壤磷素和钾素时空动态变化的影响亦无明显差异。在调节秸秆C／N的前提下配施促腐剂，使秸秆还田后的转化进程明显加快。     

秸秆炭化还田和施氮量对棉田土壤有机氮组分的影响

通过5 a田间定位试验,研究棉花秸秆直接还田或炭化还田与氮肥配施对滴灌棉田土壤有机氮及其组分的影响,为合理调控土壤有机氮库、提高土壤肥力提供依据。采用两因素三水平试验设计,秸秆还田模式设对照(秸秆不还田,CK)、秸秆直接还田(SD)和炭化还田(SB) 3个处理;施氮量为0、300和450 kg·hm~(-2)(N0、N300、N450)。结果表明:(1)施氮肥或秸秆还田均显著增加土壤全氮,尤其秸秆还田配施氮肥的作用更显著。在施氮肥条件下(N300、N450),秸秆直接还田和炭化还田处理全氮含量较对照分别增加32. 8%～33. 4%和37. 2%～38. 4%。秸秆炭化还田土壤全氮含量显著高于秸秆直接还田。(2)施氮肥显著增加酸解总氮、铵态氮和氨基糖态氮含量,较对照分别增加8. 1%～10. 8%、20. 6%～40%和32. 3%～42. 9%,而对氨基酸态氮、未知态氮和非酸解氮无影响。秸秆还田配施氮肥土壤有机氮各组分含量均显著增加。2种秸秆还田方式(直接还田和炭化还田)相比,秸秆炭化还田显著增加了铵态氮、氨基糖态氮和非酸解氮含量,分别较秸秆直接还田增加8. 0%～16. 4%、12. 3%～16. 2%和16. 7%;秸秆直接还田主要增加了氨基酸态氮含量,较炭化还田增加15. 8%～20. 5%。(3)秸秆还田和施氮肥也改变了土壤有机氮的组成。秸秆炭化还田增加了酸解未知态氮比例,降低了铵态氮和氨基酸态氮比例;而秸秆直接还田主要增加了氨基酸氮比例,降低了铵态氮比例。本研究表明,秸秆炭化还田配施氮肥既能增加土壤有机氮库,增强土壤供氮能力;又能增加非酸解氮含量和酸解未知态氮比例,提高土壤有机氮库的稳定性。     

玉米秸秆直接还田配施促腐剂效应研究Ⅲ.对土壤有机质、养分和生物活性的影响

通过2年田间定位试验，研究了冀东地区不同促腐条件下玉米秸秆连续直接还田对土壤有机质、养分和生物活性的影响。结果表明，玉米秸秆直接还田可明显增加土壤有机质及有效性氮、磷、钾养分含量，提高土壤酶活性。在调节秸秆C／N15：1～35：1范围内，秸秆不同C／N对土壤上述性质的影响无明显差异；在调节秸秆C／N的前提下配施促腐剂，土壤有效性氮、磷含量和酶活性较未配施促腐剂处理呈现良好的增加趋势，秸秆直接还田配施促腐剂有利于土壤生物活性的提高和土壤养分的活化。     

城市河道底泥疏浚深度对氮磷释放的影响

利用苏州市古城区南园河底泥柱状样,研究了不同疏浚深度下,底泥中营养物氮和磷的释放规律.结果表明:不同层位底泥样中氮的质量分数随着沉积深度的增加而减小;底泥中TOC的质量分数及释放量对总氮的累积与释放有较大影响;底泥中氮和磷的释放量与疏浚深度有关,当疏浚深度为5 cm或15 cm时,从泥水界面向水中扩散的氮和磷的通量均较小.     

玉米秸秆直接还田配施促腐剂效应研究Ⅰ.对土壤氮素时空动态变化和作物产量的影响

通过2年田间定位试验,研究了冀东地区玉米秸秆连续直接还田对土壤氮素养分时空动态变化和作物产量的影响.结果表明,玉米秸秆直接还田可明显提高土壤氮素供应水平,增产作用显著.在秸秆C/N15∶1～35∶1范围内,调节秸秆不同C/N未改变秸秆还田后的转化进程,其转化对土壤氮素时空动态变化的影响亦无明显差异,增产幅度大致相当.在调节秸杆C/N的前提下配施促腐剂,使秸秆还田后的转化进程明显加快,与秸秆直接还田未配施促腐剂处理比较,可有效提高土壤供氮能力,显著增加作物产量.调节玉米秸秆C/N为35∶1并配施促腐剂是冀东地区小麦-玉米一年两熟种植制度下,玉米秸秆直接还田较好的施肥方式.     

低温降解秸秆木霉菌的筛选、鉴定及功能评价

中国北方冬季气温低,秸秆直接还田后腐解效率低,易造成病原菌积累。为促进秸秆原位腐解,降低病原菌积累,采用低温培养结合纤维素酶、半纤维素酶、漆酶活性筛选,获得一株低温降解秸秆的木霉菌株C47-3;该菌在秸秆液体培养基中于15℃条件下培养15 d时,对秸秆的降解率为22.28%;该菌株经形态学观察和分子生物学鉴定为近深绿木霉Trichoderma paratroviride;木霉菌株C47-3及其挥发性物质对供试的葡萄座腔菌、禾谷丝核菌、灰葡萄孢等8种病原菌均具有抑制效果,对假禾谷镰孢菌的抑制率可达60%以上。筛选得到的木霉菌株C47-3在提高低温条件下秸秆腐解效率的同时具有一定的生防潜能,为我国北方冬季玉米秸秆还田后高效利用及土传病害的生物防治提供了菌种资源。     

玉米秸秆还田定位试验对小麦产量影响研究

通过玉米秸秆还田定位试验对小麦产量影响研究,以解决多年制约秸秆还田地小麦生产发展的瓶颈问题。本次试验结果：从4个平台的产量看：还田深耕加2次旋耕（563．28kg／亩）〉还田2次旋耕（561．39kg／亩）〉还田1次旋耕（546．39kg／亩）〉不还田1次旋耕（517．28kg／亩）;从不同处理的产量看：增氮、减氮和适氮处理今年产量差异不明显;从经济效益看：还田2次旋耕平台〉还田1次旋耕平台〉还田深耕加2次旋耕平台〉不还田1次旋耕平台。     

湖泊富营养化过程中内源性营养盐释放规律的分析

通过采集3种典型营养级别湖泊沉积物,对其营养盐的释放规律进行研究.结果表明：在碱性条件下,富营养化湖泊沉积物中总磷、总氮释放量达到峰值;在中性条件下,富营养化湖泊沉积物中总有机碳释放量最大;在厌氧条件下,富营养化湖泊沉积物中氮、磷、COD的释放量最大.在平行实验条件下3个湖泊中的重度富营养化湖泊的氮、磷、COD的释放量最大.     

秸秆还田对水溶性有机碳的影响

水溶性有机碳对农业土壤中的碳循环有着重要的作用.通过持续6年的田间试验来研究玉米秸秆还田对土壤水溶性有机碳的影响,共有3种处理(1)对照;(2)粉碎还田;(3)覆盖还田.结果表明,在6年的秸秆还田试验中,秸秆还田能够增加土壤有机碳和水溶性有机碳的含量(P＜0.05),主要是增加了大团聚体组分中有机碳和水溶性有机碳的含量.秸秆不同还田方式对土壤有机碳和水溶性有机碳并没有显著的影响,土壤水溶性有机碳和土壤有机碳有很好的相关性(R2=0.512).     

秸秆还田与施肥方式下淮河流域安徽段灰潮土氮素淋失特征

为揭示农田灰潮土的氮素淋失特征,采用室内试验槽土壤淋溶试验,设无秸秆+不施肥(CK)、无秸秆+常规施肥(SF)、秸秆破碎填埋10 cm+常规施肥(JGF)、秸秆原状覆盖+不施肥(JG0)、秸秆破碎填埋10 cm+不施肥(JG10)、秸秆破碎填埋20 cm+不施肥(JG20)6种处理,综合研究坡度为5°时不同施肥方式及不同秸秆还田方式下总氮(TN)、总溶解性氮(TDN)、硝态氮(NO3^--N)和铵态氮(NH4⁺-N)的淋失特征。结果表明：不同处理下各形态氮素累积淋失量均在前期最大,秸秆配施化肥较单施化肥能够降低NO3^--N及NH4⁺-N淋失比例,减少土壤氮素的淋失。秸秆还田可抑制氮素淋失,且抑制效果表现为JG10 > JG20 > JG0。JG10能有效抑制TN及NH4⁺-N的淋失率,JG20能有效抑制TDN及NO3^--N的淋失率。氮素大部分以溶解态无机氮淋失,秸秆填埋越深,溶解性无机氮淋失量越小。研究结果对减少农田灰潮土氮素淋失量及控制农业非点源污染具有实际意义。     

不同调控措施对设施蔬菜土壤理化性质的影响

高水高肥和集约化（常年连作）的设施蔬菜生产,必然会引起土壤的理化性状发生显著变化.笔者以栽培黄瓜的日光温室土壤为研究对象,在农民习惯施肥的基础上,研究秸秆还田、填闲作物和滴灌三种不同的调控措施对土壤容重、孔隙度和团聚体结构的影响以及土壤碳、氮变化.结果表明,秸秆还田和滴灌均有利于降低土壤容重,提高土壤孔隙度,改善耕层的通透性;填闲作物对降低土壤容重,提高土壤孔隙度效果不明显.秸秆还田可以显著提高水稳性团聚体含量,尤其是0.5-0.25 mm较小的水稳性团聚体;滴灌也有利于提高水稳性团聚体含量,增加平均重量直径MWD值,降低团聚体破坏率.与农民习惯施肥处理相比,秸秆还田可以显著降低表层土壤NO3 - -N含量,增加有机质含量,提高土壤C/N比;填闲作物可显著降低表层土壤NO3 - -N含量;滴灌可降低NO3 - -N向深层土壤淋溶的风险.综上所述,秸秆还田在改善设施土壤理化性状,提高土壤质量方面效果最好.     

秦岭南坡油松和锐齿栎群落凋落叶碳释放及其与分解的关系

利用野外分解袋法分别对秦岭南坡油松和锐齿栎群落内凋落叶进行了为期24个月的分解试验.研究了凋落叶C释放过程及其与凋落叶分解过程中N、P释放和C/N、C/P比值变化的关系.研究结果表明:(1)油松群落凋落层(11265.58kg/hm2)C密度显著大于锐齿栎群落凋落层C密度(3047.31kg/hm2)(P<0.01),达到了3.7倍;(2)在凋落叶分解初期,2个群落凋落叶中碳含量均呈现先增加后下降的趋势,锐齿栎凋落叶C释放速率大于油松凋落叶C释放速率(P<0.01);(3)在两种群落类型凋落叶分解过程中,碳剩余百分率随时间变化规律符合Olson分解指数模型(R>0.81);(4)凋落叶C剩余百分率与凋落叶和N、P剩余百分率之间具有显著的二项式回归关系(锐齿栎凋落叶P剩余百分率除外),与凋落叶C/N、C/P呈显著的线性相关关系.凋落叶的C释放对凋落叶分解速率、养分元素的释放以及整个森林生态系统的物质循环过程产生显著的影响.     

秸秆覆盖对岩溶区稻田土壤优先路径特征的影响

为探究秸秆覆盖对桂北岩溶区水稻田土壤优先路径的影响,采用野外染色示踪方法,结合图像形态学解析技术与空间统计分析方法,研究桂北岩溶区秸秆覆盖与非覆盖条件下水稻田优先路径及其空间分布特征。结果表明：随土壤深度的增加,秸秆覆盖条件下的水稻田土壤染色形态呈表层整体分散分布向深层团块状零散分布形态转变,而非秸秆覆盖条件下的土壤染色形态以聚集枝状裂隙为主向两侧团块状分布形态转变,且秸秆覆盖的水稻田平均总染色面积比(18.23%)仅是非秸秆覆盖的0.75倍,二者之间差异显著(P＜0.05)。秸秆覆盖条件下水稻田的平均优先路径总数量(6323)仅是非秸秆覆盖条件下的0.81倍,二者优先路径数量均随土壤深度的增加而降低,但覆盖条件下水稻田的优先路径数量下降最快,以4.48倍速减小,其优先路径的平均复杂度为2.11,而非覆盖条件下水稻田优先路径平均复杂度为2.14,二者之间差异性显著(P＜0.05),即非秸秆覆盖下的水稻田优先路径扭曲程度更高,表现为路径较集中的空间分布状态,且秸秆覆盖措施影响水稻田优先路径。覆盖措施虽加快了土壤表层水流运动状态,但降低了深层土壤中优先流的发育程度,减少了田间水肥深层渗漏,在一定程度上可提高作物耕作层中的水肥利用率。     

鄱阳湖湿地洲滩前缘浅层土壤碳-氮-磷的时空特征

湿地洲滩土壤碳、氮、磷是重要的营养元素,其分布特征直接影响湿地生态系统的生产力和生态系统服务功能.通过2014-2017年对鄱阳湖湿地洲滩前缘浅层土壤(0～20 cm)有机碳、全氮、全磷观察实验分析,结果表明:鄱阳湖湿地洲滩前缘浅层土壤有机碳、全氮、全磷的年际变化特征不同,有机碳变化不显著,全氮、全磷变化显著; 浅层土壤有机碳、全磷、全氮的高程梯度变化极显著; 浅层土壤碳氮比、碳磷比年际变化极显著,氮磷比不显著; 浅层土壤碳氮比高程梯度变化不显著,碳磷比、氮磷比的高程梯度变化极显著.浅层土壤氮磷含量较其他     

冀北辽河源自然保护区油松林火烧迹地土壤化学性质研究

以冀北辽河源自然保护区油松林火烧迹地为研究区,研究不同土壤深度(>0~5cm、>5~10cm、>10~20cm)以及不同火强度(未火烧、轻度、中度、重度和极度)干扰下油松林土壤化学性质,对火烧迹地土壤的改良和油松林的恢复更新具有实践意义.研究结果表明:火烧1年后,土壤pH 有所升高;土壤有机碳、全氮、全钾质量分数除在极度火强度下,其他火强度下都有所升高;磷和有效磷在过火土壤中的质量分数亦增加;土壤pH、有机碳、全氮、全钾、全磷和有效磷质量分数在土层垂直分布上的状况为表层土大于深层土.因此,火烧对土壤表层产生较大影响且强度合理的火干扰可以有效提高土壤肥力.      

杨-桤混交林及其凋落物对土壤氮矿化的影响

【目的】研究含氮量中等的立地条件下杨-桤混交林相比于杨树纯林能否增加土壤养分,分析桤木是否为合适的固氮树种,探讨桤木与杨树营造混交林以缓解人工林连栽带来的土地肥力衰退问题。【方法】以苏北地区杨树人工纯林以及杨-桤(1∶1)混交林为研究对象,采用尼龙网袋法观察两种林分下凋落叶质量分解以及养分释放的过程,比较两种凋落物处理(去除凋落物与保留凋落物)对土壤全氮以及碱解氮含量的影响。采用树脂芯田间原位培养法,研究杨-桤混交林与杨树纯林两种林分在两种凋落物处理下,林地土壤氮年净矿化量的变化。【结果】营造杨-桤混交林显著提高了林地土壤全氮和碱解氮含量。杨树纯林凋落物分解时需从周围土壤中吸收更多氮素,且分解速率较慢。杨-桤混交林凋落物分解更快进入氮释放状态,因此去除凋落物后混交林土壤碱解氮显著减少。保留凋落物处理下,杨-桤混交林中每公顷土壤氮年净氨化量显著高于杨树纯林中的,去除凋落物后两者差异不显著。【结论】研究发现,桤木是杨树较合适的伴生树种,营造杨-桤混交林可以起到增加土壤全氮和碱解氮含量的作用,有助于缓解杨树纯林连栽带来的地力下降问题。混交林凋落物分解速率与氮素释放速率更快,有利于人工林生态系统氮循环。保留凋落物处理下,混交林中每公顷土壤氮年净氨化量显著高于杨树纯林的,而每公顷土壤氮年净硝化量没有显著差异,表明混交林凋落物分解释放的氮素主要促进土壤氨化过程,对土壤硝化过程影响较弱。     

宁夏贺兰山东麓扬黄新灌区土壤质量的演变

为系统认识宁夏贺兰山东麓扬黄新灌区土地在利用变化背景下,土壤质量演变的一般规律,用空间换时间的田间取样方法,分别从利用方式、土壤分层、利用年限的角度构建数据体系.结果表明,相对未利用对照地,耕地土壤中有机碳和盐分发生表聚现象,园地20～60cm土层中有机碳和盐分明显富集;随利用年限的延长,早期耕地和园地表层中有机碳和盐分含量都呈现先降后升的格局,但后期变化趋势出现分异.园地和耕地表层土壤中wC/N,wC/P随利用年限的延长表现出近似的变化趋势,但后期土壤中wC/N开始趋近于未利用对照地,土壤中C-N循环并未发生实质性改变.耕地、园地各自具有其独特的土地退化防治价值,但是园地具有更突出的生态适宜性,耕地长期利用下的次生退化问题依然需要关注.     

黑麦秸秆对土壤中无机氮转化和N_2O、CO_2释放的影响

在欧美国家,黑麦秸秆经常作为有机肥或农业废弃物而归还到农田中。本研究通过培养试验探讨了添加黑麦秸秆对土壤中无机氮的形态转化和N_2O、CO_2释放的影响。研究结果表明,黑麦秸秆的添加量及培养时间对土壤中N_2O、和CO_2释放量、N_2O/CO_2比值和无机氮形态转化均有明显影响。添加的黑麦秸秆越多,培养2周后土壤中的NH_4-N越多,释放的N_2O则越少。N_2O/CO_2比值与黑麦秸秆添加量呈极显著的负相关,与培养时间(T)的函数关系(达到极显著的负相关)则呈对数形式:(N_2O/CO_2)=a b·lnT。     

玉米秸秆还田及腐熟剂对小麦产量、土壤微生物数量和酶活性的影响

通过田间小区试验,研究了玉米秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状、微生物数量、酶活性及小麦产量的影响。结果显示,与秸秆未还田处理（CK）相比,秸秆还田（T1）和秸秆还田配施腐熟剂处理（T2）显著降低了土壤容重,提高了根际土壤细菌和放线菌数,以及土壤脲酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性,进而提高了土壤有效养分和有机质含量,最终产量分别显著提高了10.33%和13.46%;此外,T2与CK相比,降低了根际土壤真菌数,提高了土壤过氧化氢酶和脱氢酶活性,而T1处理的差异不明显。结果表明,秸秆还田可通过改善土壤微生物群落的数量和多样性来调节土壤酶活性和养分含量,优化根际生长环境,促进小麦生长。其中,秸秆还田配施腐熟剂的处理效果最佳,可在北方玉米种植区推广应用。