2022, 59(3):819-832.DOI: 10.11766/trxb202008220475
摘要:水土流失防治措施可以提高侵蚀退化林地的土壤质量。为了探究典型水土流失防治措施对土壤微生物分子生态网络的影响,在南方红壤区马尾松林下建立了水土流失防治措施小区,设置3种不同处理,分别为挖设鱼鳞坑加种植草本,挖设鱼鳞坑加种植草本与灌木,以及对坡面土壤不设置任何措施的对照。利用16S rRNA和18S rRNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术,测定3种处理下的土壤微生物群落组成,基于随机矩阵的方法构建微生物网络。结果表明,措施实施后,绿弯菌门相对丰度显著降低,变形菌门与酸杆菌门的相对丰度显著升高(P < 0.05)。2种措施处理下微生物网络总节点数、总连接数、平均连通度以及模块性均较高,微生物网络的规模增大,微生物间互相作用更复杂。3个微生物网络均以负互相作用(60.59%~67.49%)为主,措施实施后物种间竞争作用进一步加强。绿弯菌门、放线菌门和变形菌门中的部分菌群在本研究区的微生物网络中起着重要的连接作用,此外,3个微生物网络的部分关键节点所属的菌群相对丰度较低(< 1%),对于构建微生物网络也具有关键作用。2种措施处理下微生物网络平均路径距离较长,微生物作用的响应速度慢,群落结构稳定性提高,其中挖设鱼鳞坑并种植草本与灌木的措施较挖设鱼鳞坑并只种植草本的措施效果更优。冗余分析表明,土壤容重(R2 = 0.465,P < 0.05)、pH(R2 = 0.377,P < 0.05)、有机质(R2 = 0.383,P < 0.05)、全氮(R2 = 0.545,P < 0.01)、对细菌群落结构有显著影响,土壤含水量(R2 = 0.485,P < 0.05)对真菌群落结构有显著影响。上述研究结果表明,水土流失防治措施实施后土壤微生物群落结构发生明显变化,网络规模增大、物种间互作强度以及微生物群落结构的稳定性提高。
2020, 57(1):251-257.DOI: 10.11766/trxb201903240158
摘要:采用体积排阻色谱和总有机碳分析法,分别测定腐殖酸体系中加入盐酸、甲酸、乙酸和丙酸后其分子量和溶解性发生的变化;通过分析抗坏血酸、苯甲酸、苯酚和邻苯二酚4种模型化合物在甲酸影响下的紫外光谱,以验证电荷辅助氢键的存在。结果表明:小分子有机酸能够明显降低腐殖酸的分子量;此外,当腐殖酸体系pH接近小分子有机酸的p Ka时(p Ka < 0.5),腐殖酸溶解性明显增大。小分子有机酸可能与腐殖酸之间形成电荷辅助氢键,从而打破弱作用力维持的腐殖酸超分子的稳态结构,导致腐殖酸分子量的降低和溶解性的增加;且弱酸与有机物之间的pKa相差越小,形成的电荷辅助氢键能量越高,腐殖酸分子结构受到的扰动程度越大。一维紫外光谱和同步二维相关紫外光谱分析进一步表明,小分子有机酸可能与p Ka接近的化合物之间形成电荷辅助氢键,整体跃迁所需能量提高,造成低波长吸收增大而高波长吸收减小的结果。
2016, 53(5):1225-1236.DOI: 10.11766/trxb201601180637
摘要:在幼龄桔园套种了白三叶( Trrifolium repens)、圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)、羽叶决明(Chamaecradta nictitans)、决明86134(Chamaecrista rotundifolia CPI 86134)、大翼豆(Macroptilium lathyroides)和罗顿豆(Lotononis bainesii)6个豆科牧草品种,研究了牧草种植后土壤理化特征的变化,为果园选择适宜的套种牧草种类和处理方式。结果表明,与开展不同耕作处理前的基础样相比,牧草在刈割、保留和翻压处理下土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量总体得到提升,翻压处理升幅最大,土壤速效钾和pH总体呈下降趋势,翻压处理降幅最小;羽叶决明翻压处理的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量的升幅最大,土壤速效钾含量降幅最小,其次是圆叶决明翻压处理,羽叶决明翻压处理下土壤pH降幅最小。与裸地处理相比,牧草处理提高了桔子产量和单果重,增加了桔树树高、冠径及春秋梢的个数和长度,其中,羽叶决明翻压处理的均最高,其次是圆叶决明翻压处理。羽叶决明翻压处理的牧草生物量最大,归还到土壤中的氮磷也最多,其土壤微生物生物量碳氮和脲酶活性也显著高于其他处理。羽叶决明翻压是一种较好的幼龄果园培肥模式,但在栽培过程中需补充磷肥和钾肥,同时,有必要増施石灰等碱性物质,以防治种植豆科牧草培肥时土壤pH下降。
2014, 51(2):314-324.DOI: 10.11766/trxb201303210133
摘要:利用中国农业科学院红壤实验站开始于1982年的水稻长期定位试验,研究长期有机无机肥配施对水稻产量及土壤速效氮、磷、钾含量的动态变化(1982—2011年)特征。29年研究结果表明:长期有机无机肥配施(NPKM)能提高水稻产量,培肥地力。长期施用化肥(NPK)导致水稻产量下降。稻谷产量随着施肥量的增加而增加。在等氮投入情况下,增施化学磷肥的增产效应要高于化学钾肥,且早稻表现尤为明显;长期单施有机肥和单施化肥对稻谷产量的影响没有显著差异。随着施肥时间的延长,各处理水稻产量差异越显著。各施肥处理土壤碱解氮增加速率表现为慢-快-慢三个阶段,有机肥的施用相较单施化肥,能够显著提高土壤碱解氮含量(p<0.05)。土壤有效磷的累积主要与化学磷肥的施用有关,各施肥处理土壤有效磷历年平均含量变化趋势为:NPKM、NPM、PKM > NPK > M、NKM(p<0.01);土壤速效钾以有机肥和化学钾肥配施的处理(NPKM、NKM、PKM)增加最快,单施化学肥料的处理(NPK)增加最慢。随着氮、磷施用量的增加,土壤中氮、磷素出现盈余,但NPKM处理相比其他处理能够有效降低盈余量;各处理土壤中钾素均表现为亏缺状态,红壤性水稻田至少每年应补充投入钾素200 kg hm-2才能基本维持土壤钾素平衡。