• 2019年第56卷第1期文章目次
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    • >综述与评论
    • 氮磷富集对森林土壤碳截存的影响研究进展

      2019, 56(1):1-11. DOI: 10.11766/trxb201806260297

      摘要 (2420) HTML (459) PDF 1.42 M (2673) 评论 (0) 收藏

      摘要:大气氮磷沉降增加森林土壤养分的可利用性,改变底物的化学质量、土壤微生物组成和功能,进而影响土壤有机质的储量与稳定性。然而,现有研究主要集中在氮素富集对自然森林生态系统碳截存的影响,有关磷富集以及氮磷交互对人工林土壤有机碳(SOC)截存的影响及其微生物学机制尚不清楚。本文综述了氮磷富集对森林土壤碳转化和净交换通量、土壤有机质(SOM)的激发效应、SOM组成与稳定性以及介导碳转化功能微生物群落的影响,并指出各个研究环节的不足,包括:(1)森林土壤碳通量及其组分对氮磷富集的非线性响应方程及临界阈值尚未确定;(2)氮磷富集对森林SOM激发效应的影响程度与潜在机制知之甚少;(3)SOM的物理-化学协同稳定机制研究不够深入;(4)土壤活性微生物群落组成、SOM化学结构与SOC累积之间的耦联关系尚不清晰。据此,指出未来研究重点与研究思路:基于多水平氮磷添加控制试验和13C标记培养实验,利用原位监测、土壤化学(13C-NMR和Py-GC/MS)、宏基因组测序的分子生物学方法,重点研究氮磷添加及其交互作用对人工林土壤碳排放与流失通量、微生物激发效应、SOM组成与化学稳定性以及功能微生物群落组成的影响,确定土壤碳输出通量对氮磷添加的非线性响应方程与氮沉降临界负荷,阐明分解微生物群落组成与土壤碳转化及稳定性的耦联关系,揭示氮磷交互影响人工林土壤碳积累与损耗的微生物学机制。研究结果有助于控制森林尤其是人工林土壤碳损失,有效降低陆地“氮促碳汇”评估的不确定性,并可为森林生态系统应对全球变化提供科学依据。

    • 作物土传真菌病害发生的根际微生物机制研究进展

      2019, 56(1):12-22. DOI: 10.11766/trxb201803260058

      摘要 (2603) HTML (1181) PDF 2.92 M (5659) 评论 (0) 收藏

      摘要:土传病害是制约我国农业生产可持续发展的重要瓶颈。根际是作物养分高效利用的窗口,是植物-土壤-微生物相互作用的关键微域,也是土传病害发生发展的主要场所。在宏基因组学快速发展的今天,了解根际微生物与土传病害互作关系,有利于从微生物种群、功能代谢和抑病物质等研究找出防控土传病害的有效方法。本文综述了根际微生物与土传真菌病害的发生机制关系,探讨了土传病原真菌致害机理,并提出目前研究的不足和未来研究的重点。目前,我国农业生产中土传真菌病害发生严重,很多是由不同病原菌复合侵染的结果,其致害机理较为复杂。定向优化根际微生物群落结构提升植物根际微生态抗性,是防控土传病害途径之一,应加以重视。现有研究多偏向根际促生微生物,而忽视了根际有害细菌与病害发生和作物生长的关系。今后的研究应系统评估土传真菌病害的发生及危害程度、归类土传真菌病原菌类型、深入研究土传真菌病害发生的根际微生态机理以及研发土传真菌病害综合防控技术。

    • 土壤水分反演的特征变量选择研究综述

      2019, 56(1):23-35. DOI: 10.11766/trxb201803090579

      摘要 (2243) HTML (464) PDF 2.09 M (3218) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤水分是水、能量和生物地球化学循环中不可忽略的组成部分,土壤水分信息对水资源管理、农业生产以及气候变化等相关研究有着重要意义。基于遥感数据的土壤水分反演算法是获取土壤水分信息的重要手段,通过对影响土壤水分反演的因素进行梳理,将影响因素抽象为包括土壤特征,植被特征,以及气象特征在内的特征变量,并以此为主线对土壤水分的反演研究进行回顾与梳理。分析了利用不同特征变量反演土壤水分时存在的问题和发展趋势,指出土壤水分反演过程中存在特征变量理论研究不足、综合应用不深的问题,强调耦合使用各类特征变量以提高水分反演精度是未来的研究热点。

    • >新视角与前沿
    • 我国设施栽培养分管理中待解的科学和技术问题

      2019, 56(1):36-43. DOI: 10.11766/trxb201805310286

      摘要 (2273) HTML (284) PDF 4.00 M (2198) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国设施栽培迅速发展为保障城乡居民蔬菜和瓜果供应、增加农民收入发挥了极为重要的作用,但是,由于不合理施肥,土壤酸化、次生盐渍化、养分失衡、氮、磷、钾、硫元素过量积累等土壤快速退化现象极为普遍,正在严重威胁设施栽培的可持续发展。相关科学研究严重滞后于生产发展水平,设施栽培养分管理中还存在诸多科学问题亟待解决。本文探讨了设施栽培中确定养分合理施用量、判断土壤养分供应是否平衡、评价养分环境效应和去除土壤中过量积累的养分等方面尚待解决的科学问题。认为我国亟需组织力量,系统地研究在设施栽培特殊的小气候、土壤水分运移、作物生长和养分吸收特点以及高复种指数下,土壤养分转化规律,水、土、气和作物之间的相互作用机理及其对土壤养分有效性的影响,尽速改变科学研究滞后于生产实际的现状。

    • >研究论文
    • 利用景观指数定量化评估历史土壤图制图精度

      2019, 56(1):44-54. DOI: 10.11766/trxb201803070048

      摘要 (1440) HTML (565) PDF 3.96 M (1909) 评论 (0) 收藏

      摘要:判断历史土壤类型图件的制图精度,是正确利用这些珍贵数据资料的前提条件。利用收集整理的、标记为福建省1:25万土壤图的全国第二次土壤普查数据,分析了土类、亚类、土属不同土壤分类层次在栅格数据下15个景观指数的粒度效应,以粒度30 m×30 m对应的景观指数为基准数据,不同粒度对应的景观指数与基准数据比较,设定相对变异百分数|VIV|< 1% 时所对应的最大粒度为土壤矢量图栅格化的最佳表征粒度,并以此推断土壤类型图的比例尺,定量化评估其制图精度。结果表明,景观指数具有明显的粒度效应,土类、亚类、土属水平的最佳表征粒度分别为4.00 km×4.00 km、3.45 km×3.45 km和1.90 km×1.90 km,对应实际土壤图的比例尺分别为1:180万、1:160万、1:85万。为判断历史土壤类型图的制图精度提供了新的有效途径和方法,对于珍贵历史数据资料的正确判断和利用具有重要价值。

    • 黄土区不同土层土壤容重空间变异与模拟

      2019, 56(1):55-64. DOI: 10.11766/trxb201802040086

      摘要 (1834) HTML (848) PDF 1.77 M (1959) 评论 (0) 收藏

      摘要:容重(ρb)是土壤最基本物理性质之一,是衡量土壤质量和生产力的重要指标,也是土壤碳氮贮量估算的重要参数。为探明黄土区不同土层ρb的分布特征并建立预测模型,在黄土区布设243个样点,获取0~10、10~20和20~40 cm土壤ρb及环境因子,采用经典统计学与地统计学方法,分析了不同土层ρb的空间变异特征,并利用逐步回归和传递函数方程对ρb的空间分布进行了模拟。结果表明:黄土区不同土层ρb均为中等程度变异,ρb随土层深度的增加而增大。不同土层农地ρb最大,其次为林地和草地。0~10、10~20和20~40 cm土壤ρb半方差函数最佳拟合模型分别为指数模型、指数模型和球状模型,变程为22~780 km。粉粒含量、坡度、海拔、多年平均降水量、气温、干燥度和土地利用是影响区域尺度黄土区ρb空间分布的重要因素,基于相关因子建立的传递函数模型可以解释0~40 cm深度ρb变异的38%~52%,且预测效果优于逐步回归方程,可用于田间条件下ρb空间分布特征的预测。

    • 宁夏山地土壤的发育规律及系统分类研究

      2019, 56(1):65-77. DOI: 10.11766/trxb201802070053

      摘要 (1654) HTML (297) PDF 2.22 M (1805) 评论 (0) 收藏

      摘要:为全面了解宁夏山地土壤的发育特性及其系统分类归属,基于宁夏土系调查项目挖掘的典型剖面,选取10个发育在宁夏贺兰山山地(剖面编号为3、11、13、14和108)和六盘山山地(剖面编号为73、82、119、120和121)的土壤作为研究对象,结合剖面形态特征和理化性质,尝试对山地土壤的发育特征和系统分类归属进行研究。结果表明:(1)发育在宁夏的10个山地土壤高级单元归属为新成土、雏形土、淋溶土和均腐土等4个土纲,正常新成土、干润雏形土、湿润雏形土、冷凉淋溶土、湿润均腐土等5个亚纲,干旱正常新成土、简育干润雏形土、暗沃干润雏形土、冷凉湿润雏形土、简育冷凉淋溶土、斑纹湿润均腐土等6个土类,石灰干旱正常新成土、普通简育干润雏形土、普通暗沃干润雏形土、暗沃冷凉湿润雏形土、普通简育冷凉淋溶土、斑纹简育湿润均腐土等6个亚类,续分为10个土族,包括粗骨砂质硅质混合型温性—石灰干旱正常新成土,粗骨砂质长石型温性—石灰干旱正常新成土,壤质长石混合型石灰性冷性—普通简育冷凉淋溶土,砂质硅质混合型非酸性冷性—斑纹简育湿润均腐土等,10个供试剖面在土族完全分异,因而续分为10个土系,包括葡萄泉系、一堆系、滚钟口系、六盘山公园系、绿塬腰系等10个土系。(2)海拔对宁夏山地土壤的发育特征有着明显影响,表现为随海拔升高:腐殖质积累过程逐渐明显、土体淋溶过程加剧、土体石灰反应逐渐减弱直至消失;土壤水分条件逐渐改善,处于高海拔位置的山地土壤土体底部有弱氧化还原反应发生,形成铁子和铁锰胶膜;土壤pH逐渐减小,土壤酸碱性发生一定的变化。(3)受成土环境和成土因素的作用,土壤发育规律在诊断特征上的反映为随海拔高度的抬升呈现一定的垂直分异规律,其中诊断表层由淡薄表层演变为暗沃表层;土壤水分状况经干旱/半干润土壤水分状况向湿润土壤水分状况演化;土壤温度状况由温性土壤温度状况变为冷性状况。

    • 测色仪与中国标准土壤色卡测定土壤颜色比较——以川中丘陵区为例

      2019, 56(1):78-89. DOI: 10.11766/trxb201802250012

      摘要 (2013) HTML (362) PDF 1.73 M (2209) 评论 (0) 收藏

      摘要:Munsell色卡是测定土壤颜色的传统工具,而测色仪是测定土壤颜色的新兴仪器。利用统计参数及相关颜色差异等级,比较2种原理、价格不同的测色仪测定川中丘陵区27个拟定土系共97个过2 mm筛风干土壤Munsell颜色与利用《中国标准土壤色卡》目测(即目测法)的差异。结果表明,川中丘陵区风干土壤色调集中于YR色调,未出现RP色调,明度较高,彩度较低。2种测色仪均较目测法测定土壤Munsell颜色色调偏黄,但明度、彩度较一致;以目测值为参照,CM600d实测值和Nix校正值的色调、明度、彩度均方根误差(RMSE)分别为1.74、0.98、0.97和2.04、0.57、0.88,与目测差异等级为“微弱”、“明显”和“强烈”数量分别为90.72%、8.25%、1.03%和84.54%、14.43%、1.03%,表明使用2种测色仪均能辅助研究者判别土壤颜色,提高土壤颜色判别精确度,Nix测定土壤Munsell颜色明度更接近目测,且更具价格优势。

    • 半干旱草原型流域表层土壤饱和导水率传递函数及遥感反演研究

      2019, 56(1):90-100. DOI: DOI:10.11766/trxb201803200104

      摘要 (1566) HTML (291) PDF 15.19 M (1298) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步探究遥感与表层土壤导水率的联系,以内蒙古锡林河流域为研究区,对厚栗黄土、草甸沼泽土、荒漠风沙土、石灰性草甸砂土、淡黑土5种土壤类型下的表层土壤进行采样,测定其粒径组成、容重、有机质、饱和导水率等理化特征。使用Saxton、Cosby、Wosten三种土壤饱和导水率传递函数及非线性多元经验回归模型对点尺度上0~30 cm表层土壤每10 cm土层的饱和导水率进行拟合,并利用这些点的土壤参数均值进行验证,结果显示Saxton模型效果最好,拟合及验证结果与实测值的拟合系数R2分别为0.985、0.988。在此基础上,利用Radarsat-2四极化后向散射数据将模型中的表层土壤参数均值进行了8 m精度的面尺度扩展,并对遥感影像研究区范围内表层土壤饱和导水率进行预测。研究表明,土壤传递函数可以很好地刻画半干旱草原型流域表层土壤的饱和导水率,且土壤传递函数的结果与模型中包含的参数个数并不存在直接联系,人类活动对研究区表层土壤的饱和导水率影响极大。

    • 大沽河流域土壤水-地下水流耦合模拟及补给量估算

      2019, 56(1):101-113. DOI: 10.11766/trxb201801050016

      摘要 (1738) HTML (317) PDF 3.58 M (2103) 评论 (0) 收藏

      摘要:青岛大沽河流域的含水层主要分布在大沽河中下游沿线的狭长地带内,构成了地下水库,是青岛市主要的水源地之一。由于大沽河流域地下水超采严重,为加强该地区地下水资源的综合管理,亟需准确计算地下水补给量。土壤水和地下水耦合模拟研究是准确计算地下水补给量的重要保障。本文以HYDRUS package for MODFLOW软件的原理为基础,结合GIS技术,建立了流域尺度(4 781 km2)土壤水-地下水流耦合模型;在综合考虑研究区大气降水、蒸发、植物吸水、土壤质地、含水层分布、土壤水和地下水相关参数、地下水开采量、土壤水分含量及地下水埋深等资料情况下,利用本模型对大沽河流域土壤水和地下水流的运动过程进行模拟。经过模型校正和实例验证表明:耦合模拟所得的土壤剖面含水量和地下水位与实测数据的拟合结果较好,土壤水-地下水流耦合模型能够较好地模拟大沽河流域土壤水和地下水的时空变化;通过模拟计算,2013年夏玉米生长期内大沽河流域地下水补给量为3.15×109 m3,2012年6月16日至2013年6月16日期间内地下水的补给量为4.77×109 m3,计算所得的地下水的垂向入渗补给量具有较高的可信度和准确度,可以为制定合理的流域水资源优化配置方案提供科学依据。

    • 碳源和氧对设施菜田土壤N2O排放的影响

      2019, 56(1):114-123. DOI: 10.11766/trxb201803120102

      摘要 (1615) HTML (299) PDF 1.69 M (1591) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用在线自动监测培养系统(Robot系统),研究不同氧分压、碳源投入以及不同氧分压和碳源投入组合下,添加硝化抑制剂双氰胺(DCD)对设施菜田土壤N2O排放的影响。结果表明:随着土壤氧分压的升高,N2O排放量呈指数下降(P<0.001),土壤氧分压大于等于3% O2后,N2O排放量不足于无氧和微量氧(1%氧)处理的30%。添加碳源降低了有氧条件下土壤N2O和N2产生量,显著增加了微量氧下异养反硝化途径对N2O的贡献量(P<0.01)。在微量氧和3% O2下,与未添加DCD的处理相比,无碳源添加且施用DCD后,N2O的排放分别降低了64.4%和88.8%,同时N2排放分别降低了23.4%和18.6%。从微量氧至3% O2,虽然无碳源添加的处理硝化细菌反硝化作用对N2O排放的贡献从17.2%增加至42.6%,但由于排放总量的急剧下降,硝化细菌反硝化作用对设施菜田土壤N2O排放的贡献较小。本研究所用土壤pH较高,且添加DCD的处理培养前后硝酸盐基本平衡,异养的同步硝化-反硝化过程可能很弱。总之,设施菜田土壤N2O排放主要发生在无氧和微量氧条件下。异养反硝化菌对土壤N2O排放的直接贡献最大,尤其是在碳源较为充足的条件下。

    • 不同肥力潮土硝化潜势及其影响因素

      2019, 56(1):124-134. DOI: 10.11766/trxb201804080533

      摘要 (1830) HTML (914) PDF 1.13 M (2076) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托河南郑州潮土长期定位施肥试验,探索不同肥力土壤的硝化潜势(NP)及其主要影响因素。采集高肥力土壤(有机无机肥配施)、中肥力土壤(化肥平衡施用)和低肥力土壤(不施肥或不施氮肥),分析土壤NP、全氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN),并通过逐步回归、路径分析和方差分解分析(VDA)等统计分析方法,明确不同肥力潮土NP的主要影响因素,量化各主效应因子对NP的贡献率。结果表明:潮土NP为0.3~1.1 mg•kg-1•h-1,在不同肥力梯度土壤中差异显著(P<0.05),其中高肥力较中肥力平均提高7.9%;中肥力较低肥力平均提高162.5%。在各项土壤指标中,MBC、NO3--N、TN、MBN是土壤NP变化的主要影响因素,其中,MBC、NO3--N和MBN与NP为直接效应,TN与NP为间接效应大于直接效应,微生物生物量碳、氮(MBC和MBN)、NO3--N和TN对NP变异的贡献率分别为24.3%、18.9%和13.7%,而4个主效应因子交互作用对硝化潜势变异的贡献率达52.8%,各变量及其交互作用对硝化潜势变异的总贡献率达92.9%。可见,高肥力土壤上硝化作用较强,铵态氮很容易被硝化成为硝态氮,硝态氮累积和淋洗的可能性较大,应通过改善水肥条件适当降低其土壤硝化强度,进而达到构建氮素养分库和减少氮素损失的目的。

    • 红壤侵蚀区植被恢复对土壤呼吸及其温度敏感性的影响

      2019, 56(1):135-145. DOI: 10.11766/trxb201802020080

      摘要 (1940) HTML (257) PDF 1.85 M (1793) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤呼吸作为土壤与大气CO2交换的重要环节,其排放量的大小在一定程度决定了土壤碳库的源与汇。研究红壤侵蚀区植被恢复对土壤呼吸及其温度敏感性(Q10)值的影响,对于理解土壤有机碳积累机制具有重要意义。本研究选取了福建省河田镇未治理地及邻近恢复13 a和31 a的马尾松人工林,对土壤呼吸进行监测。结果表明:未治理地土壤呼吸并无显著季节差异,恢复13 a和恢复31 a后土壤呼吸季节差异显著;恢复13 a和31 a土壤呼吸与Q10显著高于未治理地,恢复13 a和31 a土壤呼吸与Q10未见显著差异。季节尺度上,土壤呼吸速率与土壤水分相关性弱,而与土壤温显著相关,未治理地土壤温度仅能解释土壤呼吸速率的25.3%,而恢复后土壤温度则解释了土壤呼吸速率的48.8%~66.5%;结构方程模型表明,对土壤呼吸和温度敏感性影响最大的分别是凋落量和土壤微生物。研究为进一步认识退化生态系统土壤碳动态机制提供依据。

    • 庐山毛竹扩张及模拟氮沉降对土壤N2O和CO2排放的影响

      2019, 56(1):146-155. DOI: 10.11766/trxb201804240215

      摘要 (1709) HTML (250) PDF 1.76 M (1785) 评论 (0) 收藏

      摘要:毛竹是我国南方广泛分布的一种典型的森林资源,其扩张已引发了多方面的生态问题,但是目前关于氮沉降背景下毛竹扩张引起的N2O和CO2气体排放变化的研究甚少,且无原位观测数据。采用静态箱-气相色谱法,分析江西庐山毛竹纯林、毛竹扩张形成的毛竹-日本柳杉混交林及日本柳杉纯林3种林分土壤的N2O和CO2排放速率和累积排放量及其对模拟氮沉降的响应。结果表明:(1)混交林土壤的NH4+-N含量、NO3-N含量及pH分别为14.39 mg•kg-1、8.65 mg•kg-1、4.88,显著高于日本柳杉纯林的9.75 mg•kg-1、5.58 mg•kg-1、4.05,但是混交林土壤DOC含量(236.5 mg•kg-1)却显著低于日本柳杉纯林(382.0 mg•kg-1)。(2)混交林土壤N2O累积排放量(393.6 mg•m-2)显著高于毛竹纯林(202.5 mg•m-2)和日本柳杉纯林(192.8 mg•m-2),混交林土壤CO2累积排放量(4 655 g•m-2)显著高于日本柳杉纯林(2 815 g•m-2)。(3)模拟氮沉降未对3种林分类型土壤的CO2排放速率和累积排放量产生显著影响,但明显增加了混交林和日本柳杉纯林的N2O累积排放量。本研究表明:毛竹扩张不同阶段土壤的理化性质、N2O及CO2排放表现出不同特征。毛竹扩张过程中一定程度上增大了土壤N2O和CO2的排放量,但是完全扩张后N2O排放出现明显下降趋势,而CO2的排放未发生显著变化。同时,氮沉降促进了毛竹未扩张和扩张初期土壤的N2O排放,而对CO2排放未产生显著影响。表明在未来气候变化条件下管理亚热带毛竹扩张时,必须明确考虑这些生态系统组成、结构和影响因子之间的影响。

    • 小麦产量与土壤养分对水生植物源有机氮替代率的响应

      2019, 56(1):156-164. DOI: 10.11766/trxb201808130179

      摘要 (1639) HTML (318) PDF 1.90 M (1624) 评论 (0) 收藏

      摘要:制作堆肥是太湖流域水体水生植物残体的主要利用途径之一,本文主要研究了水生植物堆肥对小麦产量及土壤养分的影响以促进水生植物残体的高效利用。在环太湖地区进行4 a的田间定位试验,比较在等氮条件下水生植物有机氮不同替代率(0、20%、40%、60%、80%和100%)下小麦产量、氮磷钾吸收量、土壤氮磷钾含量和pH变化。结果表明:与单施尿素相比,当有机氮替代率为20%和40%时,小麦累积产量分别提高了14.0%和13.5%(P<0.05),有机氮替代率继续增加后产量显著下降。与单施尿素相比,有机氮替代率超过60%时小麦籽粒和秸秆氮浓度和吸氮量均显著降低;有机氮配施均显著提高了籽粒磷钾浓度,随着有机氮替代率上升,小麦籽粒磷钾吸收量呈先增后降趋势。连续4 a施用水生植物有机肥后,耕层土壤全氮、有效磷钾含量和土壤pH均随有机肥的替代率增加而升高。兼顾小麦产量和土壤肥力,水生植物有机氮替代率控制在40%较为适宜,可提高小麦产量,增加作物对磷钾养分利用,提高土壤氮磷钾含量,减缓土壤酸化程度,是太湖农作区一项环保型施肥技术。

    • 氮肥运筹对潮土冬小麦/夏玉米产量及氮肥利用率的影响

      2019, 56(1):165-175. DOI: 10.11766/trxb201805210207

      摘要 (1866) HTML (334) PDF 1.17 M (1842) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究适宜于黄淮潮土区的合理氮肥运筹方式,为中国化肥施用量零增长目标提供理论依据和技术支撑,在黄淮潮土农田定位试验地研究了氮肥运筹对冬小麦/夏玉米产量、氮肥利用率及经济效益的影响。试验设置4种氮肥运筹方式:基施控失尿素(T1)、基施普通尿素+追施普通尿素(T2)、基施控失尿素+追施普通尿素(T3)和基施普通尿素+追施控失尿素(T4),各氮肥运筹方式均包含0、80、160和240 kg·hm-2 (以N计,下同)4个施氮水平。结果表明,随施氮量增加,平均单季籽粒产量、周年产值及周年纯效益均表现为先增加后降低趋势,而氮肥利用效率则表现为逐渐降低趋势,其中以160 kg·hm-2 时效果较优。T1处理小麦季籽粒产量、周年产量、周年产值及周年纯经济效益均显著高于其他3个处理。效益分析表明,虽然T1处理在等氮条件下氮肥投入成本相对较高,但其较其他氮肥运筹减少了追肥人工成本,加之该处理产量相对较高,最终该处理纯效益相对较高。结合施氮量与产量曲线方程,在160~173 kg·hm-2 施用范围内一次性基施控失尿素符合当前研究地区农村劳动力缺乏的实际情况,且能保证产量收益。

    • 施用生物炭和秸秆对石灰性褐土氮肥去向的影响

      2019, 56(1):176-185. DOI: 10.11766/trxb201804090122

      摘要 (1697) HTML (228) PDF 1.16 M (1751) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确秸秆直接还田和秸秆炭化为生物炭后施入土壤对氮肥转化(植株吸收、土壤残留及损失)的影响,采用大田微区试验,运用15N标记示踪技术,分析了石灰性褐土施用生物炭和秸秆后氮肥的去向,并阐明其影响机制。试验共设3个处理,单施化肥(NPK)、施化肥并施生物炭(NPK+B)以及施化肥并施秸秆(NPK+S)。结果表明:石灰性褐土上高粱植株当季的氮肥吸收率、土壤残留率和损失率分别是18.41% ~ 24.94%、22.67% ~ 35.47%和46.12% ~ 52.40%;与NPK处理相比,NPK+B和NPK+S处理高粱植株的氮肥利用率分别降低2.20个百分点和6.53个百分点(P<0.05),土壤残留率分别增加5.58个百分点(P<0.05)和12.80个百分点(P<0.05),氮肥损失率分别降低3.40个百分点和6.28(P<0.05)个百分点;施用秸秆显著提高了土壤活性有机碳含量、土壤微生物数量及代谢活性,增强了氮肥转化过程中土壤微生物对肥料氮的固定,从而减少氮肥损失。因此,与施用生物炭比较,秸秆直接还田是提高石灰性褐土氮肥有效性及秸秆资源合理利用的更有效途径。

    • 不同施硒方式对水稻硒利用效率的影响

      2019, 56(1):186-194. DOI: 10.11766/trxb201805110096

      摘要 (1617) HTML (355) PDF 1.57 M (1902) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽试验方法,研究土壤施硒和叶面喷硒两种施硒方式(均为硒酸钠形态)对水稻籽粒硒生物强化以及营养品质的影响机制。结果表明:等量施硒条件下,土壤施硒和叶面施硒两种方式均能显著提高水稻地上部和籽粒硒含量,土壤施硒水稻地上部和籽粒硒含量分别为叶面喷硒处理的8.9倍和5.3倍,说明在等量施硒条件下土壤施硒较叶面施硒更能有效提高籽粒硒含量。叶面喷硒处理的籽粒硒分配系数为土壤施硒的2倍,说明硒通过叶片向籽粒转运速率较通过根系到籽粒的转运速率更快。土壤施硒能够显著提高籽粒中镁、硫、铁、锰和锌等矿质营养元素含量。相比对照组,土壤施硒和叶面喷硒的水稻籽粒粗蛋白分别提高8%和4.5%,两种施硒处理下,籽粒中丝氨酸和酪氨酸含量均高于对照组,说明施硒能够提高水稻营养品质,以土壤施硒效果更佳。

    • 黄土高原黑垆土施肥的作物累积产量及土壤肥力贡献

      2019, 56(1):195-206. DOI: 10.11766/trxb201804110116

      摘要 (1804) HTML (278) PDF 3.55 M (1344) 评论 (0) 收藏

      摘要:施肥的作物产量和土壤肥力贡献是评价施肥是否科学的关键参数,为了给黄土高原黑垆土区施肥及农业可持续发展提供科学的决策依据,通过设置在黄土高原黑垆上的长期定位试验系统研究了不同施肥的作物产量和土壤肥力贡献。试验设不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷配施(NP)、秸秆与氮磷配施(SNP)、单施有机肥(M)和有机肥与氮磷配施(MNP)6个处理。结果表明,所有处理玉米和小麦累积产量与种植年限显著正相关。MNP、SNP、NP、M 4处理玉米年均产量分别为8 856、7 089、7 226、7 043 kg·hm-2,小麦年均产量分别为4 916、3 747、4 132、3 868 kg·hm-2,均显著高于对照(CK)。SNP、M和MNP处理玉米和小麦产量与NP处理相近或高于NP处理。氮肥、磷肥的作物累积产量贡献量与种植年限分别呈二次凹函数和凸函数关系。氮磷配施(NP)、秸秆还田的作物累积产量贡献量则与种植年限显著正相关,其年均玉米产量贡献量分别为3 408、2 191 kg·hm-2,小麦产量贡献量分别为429、206 kg·hm-2。长期施用有机肥及秸秆还田可显著增加土壤有机质和全氮含量。长期施磷肥土壤有效磷含量显著增加,而长期施用有机肥土壤有效磷和速效钾含量均显著增加。总体而言,黄土高原黑垆土区长期平衡施用化肥、施用有机肥、秸秆与化肥配合施用及有机肥与化肥配合施用均可增加作物产量,提升土壤肥力质量,适宜化肥施用量为N 90 kg·hm-2、P2O5 75 kg·hm-2,秸秆还田可隔年施磷。

    • 耕作措施对陇中旱农区土壤细菌群落的影响

      2019, 56(1):207-216. DOI: 10.11766/trxb201802050073

      摘要 (1811) HTML (175) PDF 3.19 M (1898) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究耕作措施对陇中旱农区麦豆轮作系统土壤细菌多样性的影响,借助2001年在陇中旱农区建立的不同耕作措施长期定位试验,应用高通量测序技术比较传统耕作(T)与3种保护性耕作(免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)和免耕+秸秆覆盖(NTS))对麦豆轮作体系土壤有机碳、全氮、微生物生物量碳、微生物生物量氮及细菌群落结构影响。结果表明:1)相对于传统耕作,秸秆还田显著增加0~10 cm、10~30 cm土壤有机碳、全氮、微生物量碳和微生物量氮含量,其中NTS处理0~10 cm、10~30 cm土层有机碳、全氮、微生物量碳和微生物量氮含量较传统耕作分别提高28.27%、114.16%、13.51%、49.14%和39.86%、98.05%、10.78%、40.72%。2)酸杆菌门(26.42%)、变形菌门(19.86%)和放线菌门 (19.44%)为陇中旱农区麦豆轮作系统土壤细菌的主要优势种群,NTS处理下酸杆菌门、放线菌门和变形菌门丰度较传统耕作显著提高35.11%、33.77%和30.17%。 3)与传统耕作相比,保护性耕作提高了0~30 cm土层土壤细菌的Observed species指数、Chao指数、香农指数、辛普森指数,以NTS处理提高最为显著。因此,在陇中旱农区推广以免耕秸秆覆盖为主的保护性耕作措施有利于增加土壤碳氮固存、提高土壤细菌群落丰度和多样性和土壤的生物活性,促进农业的可持续发展。

    • 稻虾轮作模式下江汉平原土壤理化性状特征研究

      2019, 56(1):217-226. DOI: 10.11766/trxb201804020127

      摘要 (1886) HTML (268) PDF 1.58 M (1826) 评论 (0) 收藏

      摘要:稻虾轮作模式在湖北江汉平原已发展近30年,对农民增产增收具有重要作用。开展不同年限稻虾轮作对土壤理化性质影响的研究,有助于科学指导该模式下的农田管理。在同一农渠范围内选择相似的稻田,分别采集水稻单作(CK)和稻虾轮作(1、3、7、13、18和23 a)的3个土层深度(0~20、20~40 和40~60 cm)原状土样,分析其相应的理化指标。结果显示,与中稻单作相比,长期稻虾轮作会显著降低0~20和20~40 cm土层土壤容重并提高非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度,而40~60 cm土层变化较小;稻虾轮作1 a后土壤pH、全氮和易氧化有机碳含量显著增加,但速效养分和阳离子交换量增幅不明显。与稻虾轮作1 a相比,轮作7~13 a稻田的土壤pH和其他各项指标均显著增加;轮作13 a以上,0~20 cm土层的pH、全氮和速效养分增幅最为明显,但20~60 cm土层的理化性质无明显变化。随着轮作年限的延长,0~20 cm土层的pH和其他各项指标均表现为:23 a>18 a>13 a>7 a>1 a>0(CK),20~40 cm和40~60 cm土层的pH、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量也有相似规律,但增幅并不明显。因此,长期稻虾轮作有助于改善耕层土壤结构、增强土壤缓冲能力和提高pH及氮、磷、钾等速效养分含量。

    • >问题讨论
    • 土壤质地分类及其在我国应用探讨

      2019, 56(1):227-241. DOI: 10.11766/trxb201803120129

      摘要 (2499) HTML (4961) PDF 1.32 M (4236) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤质地是土壤重要的物理特性之一,严重影响土壤的持水、通气等特性,研究统一土壤质地分类制意义重大。针对我国土壤质地分类制混用的现象,文章在介绍国内外主要的土粒分级标准,比较四种土壤质地分类制的特点,回顾第二次土壤普查初期采用前苏联的卡庆斯基制,后期采用国际制的基础上,重点对比了我国的国标、各部门行标或规范等所运用的土壤质地分类标准。研究发现我国目前还没有普遍采用统一的土壤质地分类系统。土壤质地分类推荐采用美国制。

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