施肥对模拟侵蚀黑土土壤微生物群落代谢活性的影响

单施化肥和化肥配施有机肥两种施肥方式对模拟不同侵蚀强度（采用人工剥离表层土壤0cm、10cm和30cm）黑土的土壤微生．物量和土壤细菌群落代谢活性均有影响。平板稀释培养法和氯仿熏蒸浸提法研究结果表明,随着表层土壤剥离深度的增加,土壤可培养微生物和土壤微生物量碳呈显著降低趋势;化肥配施有机肥与单施化肥相比有助于提高土壤微生物数量。应用BiologECO板对土壤细菌群落代谢活性研究表明,代谢活性随剥离深度增加而降低,增施有机肥有利于提高细菌群落的代谢活性。主成分分析显示,施肥方式的不同是导致土壤细菌群落代谢产生分异的主导因素,土壤剥离为次要因素。在一定剥离范围内（10cm内）,土壤细菌群落代谢功能变化不大,增施有机肥可以更好地恢复土壤微生物原有的代谢活性。图3,表3,参18。     

农肥和化肥对黑土氮素转化功能菌和土壤酶的影响

实验以玉米田黑土为研究对象,主要研究土壤氮素转化功能菌及其活性在不同施入量农肥和化肥处理下的变化。结果表明：农肥高量处理使土壤氨化细菌和硝化细菌数量升高,分别是对照的2.22倍和4.09倍,而化肥高量处理使反硝化细菌数量明显增加,是对照的8.49倍;农肥处理对土壤微生物量碳、微生物量氮、土壤脲酶和土壤过氧化氢酶有促进作用,其活性明显高于对照。相关分析表明,土壤微生物量碳与土壤脲酶,土壤微生物量氮与过氧化氢酶和土壤氨化细菌之间均存在着极显著的正相关关系,而土壤微生物量碳与土壤氨化细菌之间存在着极显著的负相关关系。     

黑土区长期施肥后土壤供氮能力与氮肥利用特征的研究

利用采自中国科学院海伦农业生态实验站长期定位试验地土样,进行框栽试验,种植玉米,比较了长期不同施肥后黑土供氮能力的变化特征和长期不同施肥对氮肥利用率的影响。结果表明：与长期不施肥处理相比,施肥能显著增加土壤铵态氮、硝态氮、可矿化氮含量和土壤生产力、植株吸氮量;与长期单施化肥相比,化肥配施有机肥能够提高土壤铵态氮、硝态氮、可矿化氮含量和土壤生产力、植株吸氮量。长期不施肥处理土壤的氮肥利用率最高,其次为长期单施化肥处理,氮肥利用率最低为化肥配施有机肥处理,这进一步说明长期施肥能够提高土壤氮素肥力。图3,表3,参13。     

长期定位施肥对黑土碳氮储量的影响

以中国科学院海伦农业生态实验站的18 a长期定位施肥试验为平台,研究了在不施肥（CK）、施化肥（NPK）和化肥配施有机肥（NPKOM）条件下,0～100 cm土体剖面碳、氮的分布特征,并在此基础上分析0～100 cm土体碳氮储量的变化。结果表明,与CK处理相比,施用有机肥的NPKOM处理增加了0～60 cm剖面土壤的碳、氮含量,而施化肥NPK处理,只增加了0～20 cm耕层土壤碳、氮含量。从0～100 cm土体碳、氮储量来看,施肥对0～100 cm土体碳、氮储量影响较小,尽管各处理间的变化趋势为NPKOM〉NPK〉CK,但处理间差异不显著。剖面土壤碳、氮含量存在着线性关系,相关系数R=0.991。与无肥CK处理相比,化肥配施有机肥NPKOM处理和化肥NPK处理的C/N有下降趋势,而与NPK处理相比,NPKOM处理的C/N也有所降低,这些结果表明长期定位施肥条件下的土壤剖面碳、氮的变化是相互影响,相互制约。     

长期培肥对农田暗棕壤土壤微生物量的影响

以黑龙江省农业科学院黑河分院＂土壤肥力与肥效长期定位试验＂的农田暗棕壤为研究对象,测定不同施肥制度下大豆土壤微生物量C、N动态变化,探讨长期不同施肥处理对暗棕壤的培肥效应。结果表明,与不施肥、单施化肥、单施有机肥处理相比,化肥配施有机肥能显著增加大豆各生育期土壤微生物量C、N量及qMB值,增强了农田暗棕壤土壤养分容量的供应强度,有利于农田暗棕壤的培肥。     

长期施肥对农田黑土酶活性及土壤肥力的影响

利用29a的长期定位试验,对不同的施肥方式下农田黑土酶活性及肥力进行了研究,探讨长期施肥对土壤酶活性及与土壤肥力的影响。结果表明,化肥与有机肥配合施用能明显提高土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量,增强土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性。相关分析结果显示,土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶活性与有机质、全氮、全磷、有效磷、碱解氮呈显著正相关。土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶综合活性可以反应长期施肥后农田黑土质量的变化趋势。     

CO2浓度升高对三江平原典型湿地土壤活性有机碳的影响

选择三江平原典型草甸化小叶章湿地为研究对象,利用开顶箱控制CO2浓度,模拟CO2浓度升高对湿地土壤活性有机碳的影响。结果表明,CO2浓度升高对土壤微生物量碳的影响受土壤氮素水平制约。不施氮和常氮处理,CO2浓度升高对其影响不显著;高氯处理,土壤中可利用的氮相对充足,微生物活性不受氮素限制,土壤微生物量碳显著增加。置于CO2浓度升高环境中的土壤水溶性有机碳含量有增高的趋势,但没有达到统计上显著水平（P〉0．05）。施氮均促进了土壤微生物量碳和水溶性有机碳的增加。图2,参13。     

施肥对土壤呼吸的影响

以中国科学院海伦农业生态实验站长期肥料定位试验为研究平台,研究玉米生长条件下,不同施肥处理对土壤呼吸和水溶性有机碳的影响。结果表明,玉米生长期间,各施肥处理的土壤呼吸速率变化趋势较为一致,变化范围（CO2-C）是43.86 mg.m-2.h-1~359.32 mg.m-2.h-1,在7月12日达到最大值。NPKOM处理的土壤呼吸速率以及累积呼吸量明显大于其它施肥处理。CK处理Q10最大,表明施肥降低了土壤呼吸对温度的敏感性。不同施肥处理（除PK处理）的Q10都呈现15 cm地温最高,地表温度最低。有机肥能够增加土壤水溶性有机碳的含量,氮肥会减少水溶性有机碳的含量。     

农田黑土玉米生长过程模拟研究

利用DSSAT模型中的CEHES—Maize模型,对东北黑土区5种基础肥力的农田黑土,通过空间移位置于相同气候条件下的玉米生产力进行模拟研究。结果表明,DSSAT模型能够准确地模拟东北5种基础肥力的黑土农田玉米全生育期的生长过程,在不施肥和施化肥两种条件下决定系数R^2均接近1;对不同年份不同处理玉米产量模拟分析得出,在不施肥条件下均方根误差RMSE为159．03,施化肥条件下均方根误差RMSE为160．1;对不同处理最大叶面积指数模拟分析得到模拟值与实测值差异不超过4％的结论。表明该模型在进行遗传属性参数校正后能够指导实际玉米生产。图2,表3,参15。     

不同土地利用方式对黑土农田酸化的影响

以中国科学院海伦农业生态实验站黑土区的农田长期定位试验土壤（1989—2004）为研究对象，研究了长期不同土地利用方式对农田黑土pH值的影响。研究结果表明，长期连作促进土壤酸化，不同作物对土壤酸化的能力不同，玉米〉大豆〉小麦；降雨量影响土壤pH值，降雨促进土壤pH值升高，干旱降低pH值，wj〉w3〉w2〉W1；施肥种类同样也影响土壤pH值，长期不施肥料（CK），土壤pH值基本保持稳定，而施用大量化肥（NPK）土壤酸化强度很大，而配施有机肥（NPK＋OM）或与秸秆还田相结合（NPK＋SR），可以缓解施用化肥引起的土壤酸化。因此，通过调控的土地利用方式，可以稳定土壤pH值，保持土壤的持续生产力。图2，表2，参12。     

不同施肥措施对黑土土壤水分及保水性的影响

在长期定位试验中,采用中子水分测量仪对其中的4个处理(F1-无肥、F2-中量化肥、F3-高量化肥、F4-高量化肥加有机肥)进行了为期3年的土壤水分监测。结果表明:施肥处理显著影响了土体内的水分变化,影响范围主要是10cm~90cm。深度超过90cm之后,施用高量化肥的处理含水量超过了其它3个处理,施用相对高量的化肥具有明显的保水作用,而施用有机肥则增加了土壤的疏松透气性,因而增加了蒸发。施肥多的两个处理比较于不施肥和施肥少的处理水分的纵向变幅要大。施入了高量化肥的处理,在高产的同时,保存了70cm以下土体的含水量,而施入同样高量化肥配合有机肥的处理,深层的含水量没有单施高量化肥的高。施用化肥降低了土壤水分的蒸发,提高了保水性。施用化肥同时施用有机肥改善了土壤的透气性。施用有机肥的处理具有如下特点:在含水量高的时候,有排水的作用;在含水量适中的情况下,蒸发量最小,有保水的作用。不施肥的处理,在适宜的水分条件及干旱的情况下,蒸发量最大;在土壤含水量较大的情况下,蒸发较慢,相对而言不具有保水及排涝的作用。图5,表2,参13。     

农业耕作土壤与人工经济林地土壤磁化率和质地特征对比

通过对关中东北部地区人工经济林地土壤（JJC2）和农耕地土壤（JJC1）磁化率与粒度分布特征的研究和对比．试图阐明土地利用方式对土壤发育过程的影响。结果表明：农业耕作土壤和人工林地土壤的磁性特征有着明显的差异;农耕地长期的耕作、污灌以及C4作物玉米的生长与秸秆焚烧等农业管理方式可以增大土壤风化成土作用强度,增加土壤的磁化率;土地利用方式对土壤粒度分布的影响显著,表层0～40cm,1年生作物农田土壤〈2μm和50μm～2000μm颗粒含量均高于人类活动干扰小的多年生园林土壤的含量;整个剖面耕地土壤和人工林地土壤〈2μm和50μm～2000μm颗粒含量变化差异均大于2μm～50μm颗粒变化。图1,表2。参14。     

红松人工纯林、人工混交林和天然林几种土壤酶活性比较

比较了红松天然林、人工混交林和人工纯林土壤过氧化物酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和转化酶活性状况。结果表明，红松天然林、人工混交林土壤过氧化氢酶活性明显高于红松人工纯林土壤；红松人工纯林过氧化物酶活性为最高；3种土壤转化酶活性和酸性磷酸酶活性差异不显著。土壤转化酶活性表现出人工混交林高、天然林居中、人工纯林较低的趋势；土壤酸性磷酸酶活性则红松天然林较强、人工林土壤较弱。图4，表1，参11。     

短期免耕对黑土孔隙度的影响

对短期玉米免耕和秋翻处理对耕层黑土孔隙度的影响进行了分析。结果表明,耕作处理对土壤孔隙度影响较大,毛管孔隙和贮存孔隙在整个剖面内免耕均小于秋翻,但秋翻处理下的中小孔隙占有很大比例。两个处理之间的大孔隙数量相差很小,多在3%～8%之间。秋翻总孔隙度表现出表层和底层差异很大,而免耕孔隙分布相对均匀,且上下孔隙连通性较好。     

关中东部不同土地利用方式对土壤质地影响探讨

以陕西关中渭北作为研究区,选取典型农业耕地和人工苹果林地,分析出这两种土地利用方式对土壤粒度分布的影响。结果表明：①研究区土壤主要由粉砂和黏粒组成,占总含量的80％以上,总体属于粉砂质黏壤土;②不同土地利用方式土壤砂（〉50μm）、粉砂（2μm～50μm）和黏粒（〈2μm）含量差异显著。耕作土壤2v～50μm含量明显低于人工苹果林地,而〈2μm和〉50μm含量却高于苹果林地;③不同土地利用方式土壤粒度分布的变异系数不同。耕作土壤粒度分布的变异系数整体小于苹果林地土壤。耕作土壤,〈2μm和〉50μm的的变异系数在上层较高,2μm-50μm的变异系数在整个剖面变化不大。苹果林地土壤,〈2μm的变异系数在上层较低,〉50μm变异系数的变化与〈2μm相反,2μm～50μm的变异系数在整个剖面变化不大。究其原因,人类活动如不同的耕作或管理方式以及种植作物类型可能是影响土壤粒度分布的主要因素。图1,表2,参10。     

施用生石灰对土壤酶活性及大豆产量的影响

在酸性土壤上施用生石灰对土壤酶活性及大豆产量的影响初步研究表明,在大豆各生育期内酸性磷酸酶和转化酶活性随土壤酸性变弱而受到抑制,而脲酶和过氧化氢酶活性却增强,大豆产量呈现出随生石灰施入量的增加而增加的趋势,各处理与对照相比增产1.0%~9.5%。经土壤酶活性与大豆产量的相关分析得出,酸性土壤改良后土壤酶活性提高,在酸性较强的土壤上种植大豆,施肥时配合一定量的生石灰对提高土壤肥力、增加大豆产量有良好的促进作用,但在实际生产中的施用量要根据具体情况而定。