• 2017年第54卷第2期文章目次
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    • >综述与评论
    • 氮素管理的指标

      2017, 54(2):281-296. DOI: 10.11766/trxb201609150320

      摘要 (4050) HTML (0) PDF 12.37 M (3350) 评论 (0) 收藏

      摘要:用什么指标(indicators或indexes)来衡量不同尺度或生产体系氮素管理的优劣,是提高氮素管理水平的核心问题。近年来,国际上在氮素管理方面提出了许多新概念、方法和指标,以客观评价和改进氮素管理水平,为生产者和政策制定者提供评判标准。本文系统介绍了国际上氮素管理指标的概念、含义、计算方法及对结果的解析,包括:(1)氮素投入、收益与环境效应的关系;(2)氮素收支(budget)、氮素平衡(balance)和氮素盈余(surplus);(3)氮素利用率(Nitrogen Use Efficiency,NUE);(4)氮素利用率与氮素输入、输出及盈余的关系;(5)旱地作物收获后土体硝态氮允许残留量(Residual nitrate-N)。在此基础上,汇总了我国在不同尺度、不同土壤-作物体系氮素研究结果,初步建立了我国典型农田的氮素管理指标,为实现优良的氮素管理提供科学依据。

    • 加氧灌溉与土壤通气性研究进展

      2017, 54(2):297-308. DOI: 10.11766/trxb201607060270

      摘要 (2713) HTML (0) PDF 8.94 M (2342) 评论 (0) 收藏

      摘要:水、肥、气、热是保障土壤肥力的四大要素,传统的灌溉方式往往忽视了气这一重要因素。土壤通气性不足,四个因素之间的平衡被打破,土壤理化性质变差,对作物生长造成不利影响,进而引起减产。良好的土壤通气性是作物正常生长发育的保证。加氧灌溉通过采用合理的方法改善土壤通气状况,协调土壤四大要素之间的关系,提高土壤肥力,满足作物生长的需要。研究表明,加氧灌溉可提高作物产量、改善作物品质。本文从根区低氧胁迫的影响分析入手,评述了土壤通气性的量化指标、测算方法和控制标准,综述了加氧灌溉技术及其应用,总结了加氧灌溉研究中存在的问题,探讨了加氧灌溉对土壤通气性的改善作用,提出了加氧灌溉与土壤通气性研究展望,以期为今后的研究提供参考。

    • 水耕人为土磁性矿物的生成转化机制研究回顾与展望

      2017, 54(2):309-318. DOI: 10.11766/trxb201606130173

      摘要 (2098) HTML (0) PDF 6.85 M (1882) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着环境问题的日益突出,人为活动对土壤的影响越来越深刻,需加强对“人为作用”的研究以便解释现代土壤磁性的过程和变化。水耕人为土在发育过程中人为作用的方式多种多样,明确其磁性矿物的生成和转化机制及其影响因素有利于理解人为活动对现代土壤磁性的作用。但目前水耕人为土磁学研究还比较零散,缺乏系统性,已有研究结果有待深入梳理。本文对已有的相关研究报道,包括水耕人为土磁性参数的演变特征、磁性矿物的生成转化机制以及对成土因素的响应等进行综合评述。最后,对当前研究的不足和存在问题进行总结,并对研究方向进行了展望,以期有助于环境磁学的发展。

    • >研究论文
    • 2001—2010年中国农田生态系统NPP的时空演变

      2017, 54(2):319-330. DOI: 10.11766/trxb201604220153

      摘要 (2612) HTML (0) PDF 14.70 M (3297) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)是地表碳循环的重要组成部分,而农业NPP代表了农田生态系统通过光合作用可固定大气中CO2的能力,决定了农田土壤可获得的有机碳含量。测算中国农田生态系统产生的NPP并分析其时空变异规律,探索其影响因子,对于了解全球碳循环,预测未来生态变化趋势具有重要意义。基于MOD17A3数据集,利用一元线性回归趋势线法和相关系数法定量分析了农田生态系统NPP的时空演变特征和气候因子对农田NPP的影响。结果表明,2001—2010年中国农田NPP平均值变化范围为C 0.21~17.24 Mg hm-2a-1,平均值为4.12 Mg hm-2a-1。从时间变化来看,NPP年际变化呈现先增加后下降的趋势。从空间分布来看,表现为南方高,北方低,其中,甘新区、黄土高原区、东北区、内蒙古及长城沿线区和黄淮海区北部NPP值较低,<3 Mg hm-2a-1;四川盆地、山东丘陵、长江中下游滨海和沿江平原、云南、贵州、海南等地NPP值较高,>5 Mg hm-2a-1。从变化趋势来看,黄淮海农业区、黄土高原区、新疆的绿洲农业区和长江中下游农业区南部上升趋势明显,东北农业区、四川盆地和长江中下游农业区下降趋势明显。2001—2010年,中国农田中有22%的像元NPP平均值与降水呈显著相关,7%的像元与气温呈显著相关,反映了农田生态系统受人类活动影响较大。

    • 基于地形因子的土壤有机碳最优估算模型

      2017, 54(2):331-343. DOI: 10.11766/trxb201606220111

      摘要 (2174) HTML (0) PDF 30.51 M (1863) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于数字地面模型(Digital Terrain Model,DTM),同时考虑因子组合和分辨率构建土壤有机碳(SOC)最优估算模型。在7100km2范围内,选取了71个分辨率和22个地形因子中不多于5个因子的所有可能组合,构造了2514820个模型。采样点随机分为两组,6362个训练样点构造数据挖掘模型,其他2208个为验证样点。根据模型相关系数r值大小从中选取了不同个数因子组合以及相应分辨率的最优模型,并根据这些模型生成对应的土壤有机碳图。结果表明:单个地形因子模型和栅格大小之间的关系表现出多样化,并不是分辨率越高模型结果越好。单因子模型r值的大小并不能决定其在因子组合模型中的重要性。不同的因子及其组合有其特定的最适分辨率,最佳分辨率范围约为60~150m。综合数据的存贮空间和计算量、模型复杂度、预测精度以及空间表达能力,该地区最优模型由相对坡位、高程、归一化高程及多尺度山谷平坦指数等4个变量组成,对应分辨率为121.6m。同时与多种克里格空间插值方法生成的土壤有机碳空间分布图进行了对比分析,发现无论几个变量的组合,其空间预测能力均较克里格空间插值方法更能表达SOC的空间变化,预测精度也较高。

    • 西北黑河流域土壤pH与CaCO3相当物含量关系研究

      2017, 54(2):344-353. DOI: 10.11766/trxb201605140243

      摘要 (2230) HTML (0) PDF 5.62 M (2498) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱-半干旱地区的石灰性土壤中pH与CaCO3相当物含量之间有一定关系,但目前黑河流域土壤中pH与CaCO3相当物含量之间的关系及其影响因素尚不明确。从区域、海拔、土壤母质、土壤类型、土地利用方式五个方面分析了我国西北黑河流域土壤中pH与CaCO3相当物含量之间的关系。结果表明,黑河流域土壤pH与CaCO3相当物含量之间存在显著的非线性相关,pH随着CaCO3相当物含量的增加而逐渐升高,当CaCO3相当物含量升高到某一阈值后,pH增幅迅速降低,最终趋于稳定;不同区域、海拔、土纲、成土母质和土地利用方式下,pH与CaCO3相当物含量之间的相关程度不同,表现为上游土壤pH与CaCO3含量呈显著正相关,不同的海拔高度区间pH与CaCO3含量之间具显著正相关,人为土、盐成土、均腐土、雏形土的pH与CaCO3含量显著正相关,冰碛物、残积-坡积物、湖积物发育的土壤pH与CaCO3含量具有极显著正相关,土地利用方式对pH与CaCO3含量的关系影响较小;不同区域、海拔、土纲、成土母质和土地利用方式下,pH与CaCO3相当物含量的最佳回归模型不同,有幂函数模型、一元二次模型、一元三次模型和线性模型。

    • 中国年均地温的估算方法研究

      2017, 54(2):354-366. DOI: 10.11766/trxb201606230256

      摘要 (1798) HTML (0) PDF 6.86 M (1408) 评论 (0) 收藏

      摘要:地温是土壤重要的物理性质,对区域农业生产有着重要意义。对中国1981—2010年间895个气象站的地面气候资料进行整理,按全国一级标准耕作制度分区分析。结果表明:各区5~40cm内各深度年均地温均高于相应气象站点的年均气温。同一分区内,各气象站点5~40cm年均地温随深度增加未表现出相同的变化规律;不同深度的年均地气温差平均值在5~20 cm深度范围内变化≤0.1℃,在20~40 cm深度范围变化较大,个别分区达0.4 ℃。各分区之间比较,5~40 cm年均地气温差平均值存在地域差异性:自北向南,年均地气温差平均值表现为先减小后增加的变化规律;自东向西,纬度接近的分区年均地气温差平均值逐渐增大;不同分区年均地气温差平均值的变化较大,20 cm深度为1.4~3.9℃,40 cm深度为1.1~4.3℃。利用回归方程法和年均地气温差平均值法,在各标准耕作制度一级区分别建立年均地温估算公式,回归方程法的准确性高于年均地气温差平均值法,但青藏高原区和内蒙古高原及长城沿线区的估算公式未达到很好的估算效果。对各分区5、10、15、20和40 cm年均地温观测数据完整的262个气象站的数据进行分析表明,5~40cm深度范围内,多数分区年均地温每5 cm变化量的均值≤0.1 ℃,20~40cm深度的变化量更小。对于单一估算点,其40cm和50cm年均地温的最大差距≤0.4℃,所以,在中国土壤系统分类中,可以考虑用40cm的地温代替50cm的地温。

    • 玉米秸秆汁土壤改良剂对黄绵土抗侵蚀能力的影响

      2017, 54(2):367-378. DOI: 10.11766/trxb201606130213

      摘要 (2059) HTML (0) PDF 10.16 M (1930) 评论 (0) 收藏

      摘要:改良土壤物理性质是提高土壤抗侵蚀能力的主要途径之一。通过人工模拟降雨试验、风蚀试验和野外原位观测试验,研究了不同玉米秸秆汁土壤改良剂喷施方式下黄绵土抗侵蚀能力的改良效果,探讨了玉米秸秆汁防治土壤侵蚀的机理。结果表明,玉米秸秆汁能有效防治黄绵土的水蚀和风蚀。在模拟降雨条件下,喷施玉米秸秆汁的试验处理,黄绵土溅蚀量较对照处理降低24.7%~78.3%,黄土坡面的径流量和片蚀量分别降低40.0%~43.3%和20.9%~34.5%;在天然降雨条件下,无论是短历时低强度或长历时低强度的降雨类型,还是短历时高强度的降雨类型,喷施玉米秸秆汁的试验处理,黄土坡面的径流量和片蚀量较对照处理明显减少,二者的减少幅度分别介于26.3%~62.1%和58.3%~72.0%之间;在不同风速下,玉米秸秆汁可使黄绵土的风蚀量降低24.5%~64.6%。此外,喷施玉米秸秆汁后的静置时间及翻耕与否对不同类型的侵蚀也有重要影响。喷施玉米秸秆汁可有效提高黄绵土的抗剪强度、硬度及大团聚体的百分含量,从而降低土壤侵蚀量。施用玉米秸秆汁后,黄绵土静水崩解量降低了97.4%~98.5%、土壤抗剪强度增加了97.9%~140.0%、土壤硬度增加了11.4%~127.5%;<0.25 mm团聚体降低了46.9%~51.6%;>2 mm团聚体增加了88.1%~129.7%。玉米秸秆汁是一种良好的防治坡面水蚀和风蚀的土壤改良剂,在施用玉米秸秆汁时,应尽量一次喷施完毕并避免人为土壤扰动。

    • 三峡库区碎石含量对紫色土容重和孔隙特征的影响

      2017, 54(2):379-386. DOI: 10.11766/trxb201601050569

      摘要 (2329) HTML (0) PDF 5.45 M (2027) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤容重和孔隙分布特征是土壤重要的基本物理性质,但有关含碎石土壤的物理性质以及碎石含量对土壤结构影响的研究尚不多见。三峡库区紫色土中存在大量的碎石,为了深刻了解和评价土壤中碎石对容重与大孔隙形成的可能作用,通过野外调查、典型土样采集和室内分析实验,探讨了三峡库区典型土地利用类型下土壤中的碎石体积含量以及不同粒径碎石的基本物理性质及其对土壤容重和孔隙特征的影响。结果表明:土壤中碎石的孔隙度和饱和含水率随着碎石粒径的减小而增大,小碎石本身具有一定的持水、供水性能;碎石含量对土壤的总容重、细土容重有显著影响,随着碎石含量的增加,土壤的总容重逐渐增加,而细土容重与碎石含量呈线性负相关关系,土壤中碎石的存在有利于改善土壤的结构;土壤孔隙分布特征与碎石含量密切相关,随着碎石含量的提高,土壤总孔隙度和毛管孔隙度呈减少趋势,而非毛管孔隙度即大孔隙呈增加趋势,碎石的存在有利于改善土壤的透水性能。本研究为山区农用地灌溉与水分管理提供了科学依据。

    • 渭北不同园龄苹果园土壤团聚体状况及演变趋势研究

      2017, 54(2):387-399. DOI: 10.11766/trxb201603020093

      摘要 (2219) HTML (0) PDF 9.40 M (1680) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索果业生产和果园管理措施对土壤质量的影响,选取了渭北旱源苹果主产区彬县10a幼龄和21a老龄苹果园0~40cm土壤为研究对象,以农田为对照,采用干筛法和湿筛法研究了不同种植年限果园土壤团聚状况与演变趋势。结果表明:渭北地区土壤机械稳定性团聚体以<0.25mm微团聚体为优势级别,仅0~20cm处随园龄递增果园土壤团聚化趋势较为明显,>0.25mm土壤团聚体含量(DSAC0.25)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均显著增大,团聚体分形维数(D)递减,但是,10~0.25 mm和5~1 mm最有价值团聚体和团聚体系数(KCTP)均在递减。渭北土壤水稳性团聚组成中约60%为<0.25mm微团聚体,在0~30 cm处土壤水稳性团聚体的MWD、GMD和WSAC0.25呈现为农田(对照CK)>10a果园>21a果园,随园龄递增有明显增大趋势。>0.25mm 团聚体的破坏率(PAD0.25)随园龄增加显著增大,递增幅度随土层深度增加而递减。相关分析表明,土壤总有机碳(TOC)、颗粒态有机碳(POC)与机械稳定性团聚体各项指标呈极显著相关,土壤碳酸钙含量、黏粒含量与水稳定团聚体多项指标呈极显著相关,PAD0.25与土壤理化性质呈显著相关。研究表明,果树种植在表观上明显提高了渭北地区表层0~20 cm土壤机械稳定性大团聚体数量,增强了土壤抗风蚀能力,但却显著降低了土壤团聚体的农艺质量及其稳定性,果园土壤团聚体的农艺质量显著退化与有机物及碳酸钙含量递减有着直接关系。

    • 土壤不同粒径有机无机复合体对丁草胺的吸附特性

      2017, 54(2):400-409. DOI: 10.11766/trxb201605130237

      摘要 (2121) HTML (0) PDF 6.97 M (1897) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解土壤不同粒径组分对农药吸附-解吸行为的影响和吸附贡献率,以及不同粒径组分中有机无机组分的结合方式和复合程度如何影响有机质对农药的吸附,选取我国6个省区的7种理化性质差别较大的土壤,并采用物理方法提取该7种土壤的三个粒径有机无机复合体(黏粒:<0.002 mm;粉粒:0.02~0.002 mm;砂粒:0.05~0.02 mm)为研究材料,采用批量平衡法研究丁草胺在不同土壤和不同粒径有机无机复合体固/液界面的分配规律。同时,定量计算土壤各粒径组分对丁草胺的吸附贡献率,并从有机无机复合体角度探讨不同粒径组分中总有机碳(TOC)对丁草胺的吸附特性。结果表明:土壤黏粒组分对丁草胺具有最大的吸附量和较小的解吸率,而砂粒组分对丁草胺则具有较小的吸附量和最大的解吸率。土壤黏粒、粉粒和砂粒组分对丁草胺的吸附贡献率分别为36.7%~72.4 %、21.7%~50.5 %和< 10 %。TOC是影响各粒径组分对丁草胺吸附的主要原因,但其影响程度受各粒径组分中TOC的理化性质以及其与无机矿物的复合程度控制。

    • 湘北某镇农田土壤―水稻系统重金属累积和稻米食用安全研究

      2017, 54(2):410-420. DOI: 10.11766/trxb201603300061

      摘要 (2756) HTML (0) PDF 7.21 M (3444) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究采矿炼矿活动对农田和稻谷重金属累积的影响,评估其对人体健康的潜在风险,对湖南北部某镇一硫铁矿附近典型污染稻田土壤—水稻系统8种重金属(锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)、铬(Cr)、镉(Cd)和铅(Pb))含量进行监测。结果表明:该冶炼厂附近稻田土壤Cd污染最严重,单因素污染指数达12.85,为重度污染;Cu、Zn、Co和Ni为轻度污染。土壤重金属综合污染指数达重度污染。重金属生物富集因子的研究表明:Cd和Mn极易从土壤中被水稻根系吸收,尤其Cd被水稻根系吸收的能力远超其他重金属元素;而Cu、Pb、Co、Cr、Zn和Ni相对不易被水稻根系吸收。重金属在植株组织的分配也表现出差异:Pb、Co、Cu、Cd和Cr被水稻根吸收后,主要蓄积于根部,在根部的浓度百分比分别为82.5%、70.6%、64.8%、59.4%和57.5%;Mn、Zn和Ni被根系吸收后,会迅速向地上部组织迁移。研究区稻田出产的糙米Cd污染严重,Cd的超标率达100%,“镉米”的产出率达53.3%。糙米Cu和Ni的超标率也分别达到了40%和86.7%。若居民食用研究区稻米,每人每日摄入Cd量高于FAO/WHO推荐的标准限值5.9倍,表明研究区稻米存在很大安全风险。

    • 西藏人工造林作业区土壤养分特征研究

      2017, 54(2):421-433. DOI: 10.11766/trxb201605250124

      摘要 (1914) HTML (0) PDF 8.41 M (1922) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了掌握西藏拟造林作业区的土壤养分状况,对6个地市524个造林作业区的土壤样本进行了养分测定和分析。结果表明:(1)土壤全钾、有效磷、有机质和速效钾均处在“稍缺―极缺”水平:平均含量分别为6.26 g kg-1、8.7 mg kg-1、17.81 g kg-1和83.6 mg kg-1,全氮和全磷处在“中等―稍缺”水平:平均含量分别为1.39 g kg-1和0.72 g kg-1,碱解氮条件最好:平均含量为214.1 mg kg-1,全钾条件最差。(2)6地市除碱解氮外,土壤中分别存在2至5个养分元素的缺乏,多数作业区全钾、速效钾和有效磷不足。阿里地区最缺有机质,仅5.08 g kg-1,日喀则市、拉萨市和林芝市最缺全钾,仅5.19~6.42 g kg-1,山南市和昌都市最缺有效磷,仅3.9~5.4 mg kg-1。此外,拉萨市、山南市和阿里地区多数作业区全氮不足,阿里地区、日喀则市和昌都市全磷不足,除昌都市外各地市有机质不足的作业区居多。(3)地市间土壤养分含量差异显著,但速效钾、有机质在日喀则市、拉萨市和山南市间差异均不显著。总体而言,西藏造林作业区土壤养分状况较差,通过对西藏造林作业区土壤养分的特征分析,可为作业区造林后树木生长状态的成因查寻提供科学依据,为进一步提高造林质量提供基础数据。

    • 土壤水吸力对控释尿素养分释放特征的影响

      2017, 54(2):434-443. DOI: 10.11766/trxb201606230178

      摘要 (2061) HTML (0) PDF 6.91 M (1643) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同土壤水吸力对控释尿素养分释放的影响,根据供试壤质砂土的水分特征曲线设置了6种不同土壤水吸力的处理,采用25℃恒温土壤模拟实验,测定土壤中控释尿素的养分释放特征。结果表明,土壤水吸力为0 kPa时恒温土壤培养法与静水浸提法测得的控释尿素养分释放特征无显著差异。土壤水吸力为75 kPa、30 kPa和0 kPa的3个处理,测定的土壤孔隙中空气相对湿度均为95%以上,土壤水汽饱和,释放期基本相同,表明在不考虑水分流动及养分扩散状况影响时,土壤水分条件已不再是影响控释尿素养分释放的主要因素。土壤水吸力525 kPa和260 kPa(土壤孔隙中空气相对湿度分别为84%和91%)时释放期分别为416.4 d和120.0 d,相对于土壤水饱和时释放期(63.6 d)的相对相差分别为146.8%和59.1%,远超过《控释肥料》行业标准规定的允许差(20%),表明控释尿素的释放率和释放期受到土壤水吸力过高的抑制。土壤水吸力大小直接影响土壤孔隙空气湿度的饱和与否,土壤水吸力对控释尿素养分释放的影响通过土壤水汽作用于肥料颗粒实现。

    • 土壤类型和施氮量对连作春玉米产量及氮素平衡的影响

      2017, 54(2):444-455. DOI: 10.11766/trxb201603230053

      摘要 (2164) HTML (0) PDF 7.67 M (2072) 评论 (0) 收藏

      摘要:以吉林省春玉米连作体系为研究对象,采用多因素方差分析的方法,对多年田间定位试验结果进行分析比较,以探讨土壤类型变异对土壤―作物系统氮素平衡的影响。通过在相同气候条件下,2种土壤类型(黑土(黏化湿润均腐土)和风砂土(湿润冲积新成土))上开展的连续4年的氮肥施用量(0、168、312 kg hm-2)田间定位试验,研究了不同土壤类型间玉米产量、氮素矿化、残留及氮素表观损失的差异。结果表明,土壤类型显著影响玉米产量,黑土的玉米籽粒产量较高(6 469~10 106 kg hm-2),平均为8 623 kg hm-2,风砂土的玉米籽粒产量较低(1 386~8 196 kg hm-2),平均为5 911 kg hm-2;黑土和风砂土玉米籽粒产量的年际间(2009―2012年)变异系数分别为13.4%和59.1%,黑土的玉米籽粒产量稳定性显著大于风砂土;黑土连续4季氮素总表观矿化量为328 kg hm-2,为风砂土的2.2倍;受土壤质地影响,黑土收获后0~100 cm土层土壤矿质氮残留量为99~321 kg hm-2,显著高于风砂土(38~77 kg hm-2);在中等施氮(168 kg hm-2)条件下,黑土与风砂土的氮肥表观损失量无显著差异,分别为320 kg hm-2和315 kg hm-2;当施氮量增加至312 kg hm-2时,黑土和风砂土的氮肥表观损失量均显著增加,且风砂土的氮肥表观损失量达到827 kg hm-2,显著高于黑土。由于受土壤质地和土壤供肥能力的影响,土壤类型会对玉米产量、氮素矿化和表观损失有一定的影响, 因此,在氮肥优化管理中应考虑土壤类型的变异。

    • 长期施用钾肥和稻草对红壤双季稻田土壤供钾能力的影响

      2017, 54(2):456-467. DOI: 10.11766/trxb201607200258

      摘要 (2584) HTML (0) PDF 8.24 M (1541) 评论 (0) 收藏

      摘要:以红壤双季稻区长期定位施肥试验(1981―2012年)为基础,研究了长期施用化肥和稻草对双季稻集约化种植下水稻产量、作物吸钾量和土壤供钾能力的影响。结果表明,施钾能增加水稻稻谷和稻草的产量;水稻从土壤中的吸钾量随钾肥施用量的增加而显著增加,年平均吸钾量顺序为NPK+RS(施氮磷钾化肥+稻草)>NPK(施氮磷钾化肥)>NP+RS(施氮磷化肥+稻草)>CK(不施任何肥料)>NP(施氮磷化肥);长期不施用或施用不足量钾肥(CK、NP、NP+RS)会导致耕层土壤速效钾、缓效钾和全钾数量的亏缺。长期施用钾肥和稻草不仅有利于土壤伊利石含量的增加,而且有利于晶格不良伊利石向晶格良好伊利石的方向发展;施钾能增加土壤黏粒中的游离伊利石和伊利石的含量,长期施用钾肥和稻草会使土壤黏粒中的蛭石向伊利石转化。土壤钾素的容量-强度(Q/I)曲线参数可以解释长期施用钾肥和稻草处理土壤供钾能力强是由于这些处理的活性钾(-△Kº)量高、专性吸附钾位(Kx)多、有效钾强度(AReK)强、紧吸持K+量多,而潜在缓冲容量(PBCK)、吉布斯自由能(-△G)和阳离子交换系数(KG)较长期不施钾肥处理低。综上,在施氮磷肥的基础上,配施钾肥和稻草还田不仅能提高水稻高产、稳产的能力,而且对促进水稻对钾的吸收量、增强土壤的钾吸持能力、保持农田钾素平衡以及提高土壤供钾能力有重要作用。

    • 长期施肥对水稻土不同功能有机质库碳氮分布的影响

      2017, 54(2):468-479. DOI: 10.11766/trxb201606090205

      摘要 (2832) HTML (0) PDF 7.96 M (1816) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤有机质(SOM)对于维持农业生产力、提高土壤质量和增加土壤固碳均具有非常重要的意义。以红壤水稻土35年的长期定位试验为依托,借助近期发展的物理―化学联合分组方法,探讨了长期施肥对水稻土不同功能SOM库含量、SOM库碳氮含量变化和分配比例的影响。结果表明,长期施肥尤其是有机无机配施处理显著增加了未保护游离SOM库(cPOM和fPOM)和纯物理保护SOM库(iPOM)在土壤中的含量以及它们的土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量。未保护游离SOM库的SOC和TN含量占总有机碳和全氮比例在有机无机配施处理下最高,分别达35.9%和33%。与CK相比,有机无机配施使生物化学保护库非水解游离粉粒组(NH-dSlit)和非水解游离黏粒组(NH-dClay)含量分别降低了15%和9.5%(p< 0.05)。物理―化学保护SOM库、物理―生物化学保护SOM库以及化学保护SOM库含量受长期施肥影响不显著。综上,研究表明土壤不同功能SOM库对长期施肥的响应不同。有机无机配施是提升红壤水稻土SOM数量和质量的最佳培肥措施。

    • 藏北高寒草甸土壤线虫群落对围封及自由放牧的响应

      2017, 54(2):480-492. DOI: 10.11766/trxb201608230299

      摘要 (2015) HTML (0) PDF 7.04 M (1507) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解放牧干扰对藏北高寒草甸的影响,以及连续围封措施对草地的恢复作用, 2013—2015年连续3年对那曲县围封、自由放牧天然高寒草甸土壤线虫群落进行取样调查及数据分析。结果表明:围封、放牧样地的线虫个体数量在年际间的变化均较明显,植食性线虫是整个线虫群落个体数量变化的主要贡献者;围封样地的线虫个体密度、多样性指数H'、丰富度指数SR,以及优势度指数λ的年际变化幅度均大于放牧样地;食细菌性线虫个体数量及线虫通路比值(NCR)表明放牧样地的有机质转化效率高于围封样地;成熟度指数(MI)、植物寄生线虫指数(PPI)分析表明,所研究区域经5年围封,高寒草甸生态系统的稳定性没有明显的提高,相反,现有的放牧强度维持或者增加了线虫群落的物种多样性,利于物种共存和草地生态系统稳定性的维持。

    • 地上和地下植食者互作对水稻氮分配及土壤活性氮的影响

      2017, 54(2):493-502. DOI: 10.11766/trxb201605110159

      摘要 (1945) HTML (0) PDF 6.49 M (1952) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物茎叶和根系植食者虽然在空间上隔离,但二者的相互作用被认为是联系地上和地下部生态系统的基础。土壤氮素有效性通过植物影响植食者已得到大量研究的证实,但有关地上和地下部植食者互作对土壤氮素影响的研究却鲜有报道。以水稻褐飞虱和潜根线虫分别作为地上和地下的植食者,采用两因素交互试验设计,两个褐飞虱水平(未接种褐飞虱、接种褐飞虱),两个潜根线虫水平(未接种潜根线虫、接种潜根线虫),探讨二者的交互作用对水稻氮吸收和土壤活性氮(微生物生物量氮、可溶性有机氮以及铵态氮和硝态氮)的影响。结果表明,褐飞虱和潜根线虫相互抑制,二者的共存加剧了对水稻茎叶和根系生长的危害。褐飞虱未影响水稻茎叶和根系含氮量,而潜根线虫显著降低了水稻根系含氮量(p< 0.05)。褐飞虱和潜根线虫对土壤活性氮的影响表现出强烈的交互作用,在未接潜根线虫的处理中,褐飞虱显著提高了微生物生物量氮含量(p< 0.05),显著降低了硝态氮含量(p< 0.05);潜根线虫显著影响了微生物生物量氮含量和土壤活性氮总量。总之,褐飞虱和潜根线虫的相互抑制关系对土壤活性氮的影响格局较为复杂,相比褐飞虱,潜根线虫趋向于提高土壤活性氮水平,这可能影响与氮转化有关的土壤生态功能。

    • 肉桂酸对蚕豆枯萎病发生的影响及间作缓解机制

      2017, 54(2):503-515. DOI: 10.11766/trxb201605030043

      摘要 (1806) HTML (0) PDF 9.29 M (1604) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽试验,研究了肉桂酸不同浓度(C0(0.0 mg kg-1)、C1(14.0 mg kg-1)、C2(28.0 mg kg-1)和C3(56.0 mg kg-1))处理对蚕豆枯萎病发生的影响及小麦与蚕豆间作对肉桂酸自毒效应的缓解机制。结果表明:(1)蚕豆单作条件下,肉桂酸处理显著降低了根系的过氧化物酶(POD)活性并增加了丙二醛(MDA)含量,导致根系脂质过氧化伤害加剧;肉桂酸处理降低了根际微生物的活性(AWCD值)、香农(Shannon)多样性指数(H)和丰富度指数(S)并改变了微生物群落结构;肉桂酸处理显著增加蚕豆根际土壤中镰刀菌数量,提高了枯萎病病情指数并降低根系干重。(2)肉桂酸胁迫下,与单作蚕豆相比,小麦与蚕豆间作提高了蚕豆根系的POD活性,降低了MDA含量,提高了根际微生物对碳源的利用能力及根际微生物的H和S,明显改变了根际微生物群落结构;间作显著降低了蚕豆根际土壤中镰刀菌数量及枯萎病病情指数,显著增加了蚕豆地上部干重和根系干重。表明小麦与蚕豆间作一方面提高蚕豆对枯萎病菌的生理抗性,另一方面有效调节根际微生物活性和多样性,从而缓解了肉桂酸引起的枯萎病危害,促进了蚕豆生长,但间作减轻枯萎病危害的效果受肉桂酸处理浓度的影响。因此,利用非寄主作物小麦的化感效应而采取的间作模式是缓解蚕豆自毒效应的有效措施。

    • 外源NO对盐胁迫下小麦幼苗生长及生理特性的影响

      2017, 54(2):516-524. DOI: 10.11766/trxb201611180360

      摘要 (1735) HTML (0) PDF 6.46 M (1485) 评论 (0) 收藏

      摘要:在盆栽试验条件下,以冬小麦(山农22)为供试材料,以硝普钠(SNP)为外源一氧化氮(NO)供体,研究了3种施用方式的外源NO对盐胁迫下小麦幼苗生长及生理特性的影响。试验共设5个处理:对照(CK)、氮磷钾(NPK)肥(T1)、NPK肥+SNP浸种(T2)、NPK肥+ SNP粉末施入土壤(T3)和NPK肥+ SNP缓释颗粒施入土壤(T4)。结果表明:盐胁迫条件下,小麦植株体内会积累大量的活性氧,抑制了小麦幼苗的生长;T1-T4处理的小麦幼苗长势均优于CK。与T1处理相比,添加外源NO的T2-T4处理均可显著提高小麦出苗率,其中以T4效果最为显著,可显著促进小麦幼苗的生长,提高叶片鲜重、叶片干重、叶绿素含量及抗氧化酶活性,降低叶片中超氧阴离子产生速率及过氧化氢含量,减少小麦幼苗对Na+的吸收,增加K+的吸收,维持小麦体内Na+、K+平衡,并促进根系对N、P元素的吸收,从而保证小麦植株养分吸收平衡。因此,添加外源NO既能通过促进幼苗生长、提高抗氧化酶活性、调节离子平衡等途径来提高小麦幼苗的抗盐性,缓解盐胁迫对小麦幼苗的伤害,又能通过调节根系对营养元素的吸收来促进小麦幼苗的生长。且在3种不同的SNP施用方式中,以SNP制成缓释颗粒施入土壤的施用方式对小麦盐胁迫的缓解效果最优。

    • 生物质炭对盆栽黑麦草生长的影响及机理

      2017, 54(2):525-534. DOI: 10.11766/trxb201606030204

      摘要 (2289) HTML (0) PDF 6.64 M (2564) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过盆栽试验,采用实时定量PCR和微孔板荧光法,分别研究了生物质炭添加对太湖地区农田土壤黑麦草生长、微生物群落丰度和酶活性的影响。结果表明:生物质炭添加量为4%(炭/土质量比)处理显著提高了土壤pH、有机碳、全氮、碳氮比、速效钾含量及黑麦草生物量;提高了土壤细菌、古菌和固氮菌nifH基因拷贝数,而对真菌无影响;提高了β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、木糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶的活性。微生物丰度(除真菌外)与多数土壤酶活性(除亮氨酸氨基肽酶)均成显著正相关。因此,生物质炭可增加土壤矿质养分,提高主要微生物类群和功能菌的丰度及土壤碳、氮和磷转化酶活性,这可能是施用生物质炭提升农田土壤养分转化功能和生产力的主要原因。

    • >研究简报
    • 海拔与岩性变异对石灰岩发育土壤黏土矿物组成的影响

      2017, 54(2):535-542. DOI: 10.11766/trxb201607250297

      摘要 (2682) HTML (0) PDF 6.68 M (2252) 评论 (0) 收藏

      摘要:用X射线衍射法研究了中亚热带区海拔、岩性变异对石灰岩发育土壤黏土矿物组成的影响。结果表明:在海拔约2 000 m的重庆金佛山山顶区,灰黑色钙质页岩石灰岩发育的黑色石灰土,矿物组成复杂,除伊利石为主外,还有少量蛭石、绿泥石、高岭石和蒙脱石,有一定量的母质残留矿物(滑石和滑间皂石);由砂页岩和灰岩互层母质发育的山地黄棕壤,以蛭石为主,伊利石和高岭石其次,有三水铝石和弱结晶针铁矿。在金佛山中下部(600~1 200 m),石灰岩发育的黄色石灰土以蛭石或伊利石为主,有一定量的高岭石, 普遍出现针铁矿。湖南怀化盆地海拔200多米,纯灰岩发育的红色石灰土为伊利石、蛭石和高岭石(含埃洛石)组合型,有结晶好的针铁矿和少量赤铁矿。海拔显著影响高岭石含量、针铁矿结晶度,海拔降低时高岭石含量增加,针铁矿结晶度提高。在金佛山山顶区,石灰岩母质岩性和微地形变异对土壤成土过程和黏土矿物组成影响显著。

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