2023, 60(1):189-200.DOI: 10.11766/trxb202106230326
摘要:我国粮食主产区化肥施用过量,导致肥料利用率降低、土壤质量退化、环境污染风险提高等一系列问题。于黄淮海平原潮土区设置大田试验,研究秸秆还田配合不同比例氮磷减施对土壤养分、作物产量、秸秆养分释放及土壤微生物的影响。结果表明:与常规施肥相比,减氮30%或减磷50%对作物产量及土壤养分含量无显著影响;秸秆降解率在第一季达43.33%~53.11%,减氮30%或减磷50%降解率可增加12.40%,两年后达到63.41%~75.62%;减氮100%显著降低细菌真菌丰度、物种丰富度和多样性,而减磷影响较弱;减氮30%和减磷50%主要增加细菌中芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)Longimicrobiaceae科和变形菌门(Proteobacteria)亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)相对丰度,增加真菌中壶菌门(Chrytridiomycota)GS13纲相对丰度,降低子囊菌门(Ascomycota)粪壳菌纲(Sordariomycetes)和被孢霉门(Mortierellomycota)被孢霉纲(Mortierellomycetes)相对丰度;冗余分析表明,影响细菌和真菌的主要环境因子均为土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)。综上,在潮土中高产田地区,秸秆全量还田配合减氮30%或减磷50%具有保肥稳产的潜力。
2022, 59(1):206-217.DOI: 10.11766/trxb202006020213
摘要:腐生真菌被孢霉在富含有机质的土壤中丰度很高,为土壤碳及养分转化的关键微生物成员。然而目前关于土著被孢霉在秸秆分解过程中对土壤养分有效性影响的研究较少。采用常规平板稀释法从长期施用有机肥的红壤和砂姜黑土中分离真菌菌株,将分离得到的菌株序列与基因库(GenBank)中的序列进行比较,鉴定出了两株被孢霉菌株,即高山被孢霉(Mortierella alpina)和长孢被孢霉(Mortierella elongata)。通过设置盆栽试验,每盆土接种10 g菌剂,研究两株被孢霉对秸秆降解过程中土壤养分有效性和细菌群落的影响。结果表明,在红壤中,与未接种对照相比,接种高山被孢霉处理的土壤有效磷含量提高了29.0%,长孢被孢霉处理下土壤有效氮含量和β-葡萄糖苷酶活性分别提高了15.5%和81.3%。在砂姜黑土中,与对照相比,被孢霉菌株显著提高了土壤可溶性有机碳,速效氮和有效磷的含量以及β-葡萄糖苷酶和磷酸酶的活性。两株被孢霉在红壤中抑制了秸秆的降解,并显著改变细菌群落组成。而在砂姜黑土中,被孢霉菌株促进了秸秆降解,且对细菌群落结构影响不大。在红壤中,苍白杆菌属(Ochrobactrum)、无色杆菌属(Achromobacter)和链霉菌属(Streptomyces)是导致接种处理和对照之间细菌群落差异贡献最大的类群。本研究为土著被孢霉在农业土壤中秸秆分解和养分转化中的作用提供了理论依据。
2022, 59(5):1359-1368.DOI: 10.11766/trxb202103150145
摘要:农田过量施氮所引发的问题已经引起广泛关注,但长期施氮后土壤无机氮水平状况及其对秸秆降解的作用尚不清楚。以中国科学院封丘农业生态实验站长期试验(2005—2018年)的潮土为研究对象,选择5个施氮水平(0(N0)、150(N1)、190(N2)、230(N3)和270(N4) kg·hm-2·a-1)土壤,开展短期(50 d)的秸秆降解-土壤培育实验。培育期间监测秸秆碳的矿化、土壤无机氮(硝态氮和铵态氮)、可溶性有机碳、微生物生物量碳的动态变化,利用高通量测序测定细菌群落结构。结果表明,长期施氮后,土壤无机氮含量和秸秆碳的矿化率随施氮水平的升高而增加。不同长期施氮水平的土壤细菌群落结构呈现显著差异。网络分析揭示:秸秆降解过程中细菌群落内部物种间的共现模式随长期施氮水平发生改变,具体体现为长期高施氮水平下细菌群落彼此间的负相关得到了加强;同时,变形菌主导地位减弱、酸杆菌主导地位增强。综上,土壤无机氮含量随着长期施氮水平的升高而增加,进而引起土壤细菌群落结构发生了改变,使得在秸秆降解过程中起到的作用不同,表现为秸秆降解随着施氮水平的增加而增加。本研究探究了长期不同施氮水平下土壤中无机氮的水平状况、秸秆降解状况以及秸秆降解过程中土壤细菌的生物特性,以期为秸秆还田和科学施氮提供一定的数据支撑和思路启示。
2021, 58(2):421-432.DOI: 10.11766/trxb201909020464
摘要:土壤颜色是反映土壤发生、分类及肥力特征的一项重要物理指标。黑色土壤一般有较高的有机质含量,但砂姜黑土是低有机质含量的黑色土壤典型代表。以黄淮海平原3种典型砂姜黑土为研究对象,分别采用添加六偏磷酸钠分散剂后振荡并结合多层次超声处理(HP)、添加碳酸钠分散剂后振荡并结合多层次超声处理(SC)和仅超声波处理(US)等3种方法分散土壤,然后依次提取土壤浅色组分(颗粒态有机质(POM)、白(W)、浅白(LW))和黑色组分(浅黑(LB)、黑(B)、深黑(DB)),旨在建立土壤黑色物质的有效提取方法。结果表明,HP方法提取黑色物质(LB、B和DB)的量最多,且提取量与土壤黑度间相关性最显著(P<0.01),是提取砂姜黑土黑色物质的最佳方法。不同提取组分中的土壤黑度与有机质含量无明显相关性,砂姜黑土的显色主要取决于由蒙皂石吸附有机质形成的黑色纳米有机-无机复合体,受有机质含量的直接影响相对较小。本研究提出了一种砂姜黑土黑色物质提取方法,并初步明确了黑色物质组成特征,可为揭示砂姜黑土有机质形成与累积机制提供参考。
2020, 57(3):579-589.DOI: 10.11766/trxb201904080062
摘要:选取重庆市境内4种母质(第四系更新统老冲积物、须家河组砂岩风化物、石灰岩风化物和紫色岩风化物)发育的5个代表性黄壤剖面为研究对象,探讨其成土特点及系统分类归属,并与其他分类体系进行参比。结果表明,各供试土壤中,须家河组砂岩母质发育的黄壤脱硅富铝化最为明显,蓬莱镇组紫色砂、泥岩母质发育的黄壤次之,石灰岩母质和更新统老冲积物发育的黄壤脱硅富铝化程度则相对较低;相比而言,须家河组砂岩母质发育的黄壤较为典型,在海拔350 m~1 300 m范围内均有分布。依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》,5个供试土壤剖面分别归为淋溶土和雏形土2个土纲、3个亚纲、5个土类、5个亚类和5个土族;与发生分类的参比表明,供试土壤的系统分类与发生分类之间并非简单的一一对应关系,相较于发生分类,系统分类具有更高的区分度;被中国土壤系统分类(CST)归为淋溶土的供试剖面分属活性淋溶土和高活性强酸土2个世界土壤资源参比基础(WRB)一级单元,而被CST归为雏形土的供试剖面则同样也被WRB归为雏形土(一级单元)。
2018, 55(3):569-584.DOI: 10.11766/trxb201708170333
摘要:依据中国土壤系统分类的原则和方法,对重庆市境内的41个紫色土典型剖面进行鉴别、检索和分类定名,并与其发生分类进行参比。结果表明,41个紫色土典型剖面分别被划归为4个土纲(人为土、淋溶土、雏形土和新成土)、6个亚纲、12个土类和19个亚类等系统分类高级单元,被划归为雏形土土纲的剖面最多,其次为新成土土纲,仅有9个剖面被划归为紫色湿润雏形土或紫色正常新成土;雏形土土纲和新成土土纲均分别对应紫色土发生分类的3个亚类(酸性紫色土、中性紫色土和石灰性紫色土),而淋溶土土纲则仅与酸性紫色土1个亚类相对应;地形、海拔、母岩和人为活动与紫色土的土壤水分状况、剖面发育、颜色以及其他理化性质等关系密切,是影响重庆市紫色土系统分类高级单元划分的重要因素;针对多数紫色土个体达不到紫色砂、页岩岩性特征的色调标准以及铁质湿润雏形土的下设亚类不能充分反映紫色土属性(如石灰性、酸性等)差异等问题,建议适当放宽紫色砂、页岩岩性特征的颜色要求或增设石灰铁质湿润雏形土和酸性铁质湿润雏形土2个亚类。
2013, 50(3):459-468.DOI: 10.11766/trxb201206270256
摘要:以中国科学院封丘农业生态试验站水氮耦合长期试验地为研究平台,采集了不同水氮耦合管理下耕层0~10 cm、10~20 cm和0~20 cm土壤,测定了六种形态的氮(无机氮、有机氮、酸解有机氮、酸解铵态氮、溶解性有机氮和微生物生物量氮)和三种与氮周转密切相关的生物性指标(脲酶活性、蛋白酶活性和硝化势)。三因素方差分析结果表明,施氮和耕层深度对六种形态氮均有显著作用,而灌水对这六种形态氮无显著作用。单因素方差分析结果显示施氮明显提高了耕层0~20 cm土壤无机氮、有机氮、脲酶活性及硝化势,而对土壤酸解有机氮和酸解铵态氮无显著影响;六种形态的氮、蛋白酶活性及硝化势均不受灌水量的影响。不同水氮耦合管理下耕层0~10 cm土壤六种形态氮、脲酶活性、蛋白酶活性及硝化势几乎均明显地高于10~20 cm土壤。通过对不同水氮耦合管理下耕层土壤氮动态的研究,本研究得出最佳的水氮耦合管理模式是灌水至20 cm土层的田间持水量和每季施氮190 kg hm-2。
2013, 50(4):675-683.DOI: 10.11766/trxb201208280334
摘要:以中国科学院封丘农业生态试验站水氮耦合长期试验地为研究平台,采集五个施氮水平(施氮0、150、190、230、270 kg hm-2)下表层0~20 cm土壤并测定其土壤肥力参数(土壤pH、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、有机碳)。结果表明:施氮降低了土壤pH、速效磷、全钾,增加了全氮、碱解氮、有机碳,除有机碳随施氮水平的增加而增加外,其他肥力参数并未随施氮水平的增加而发生规律性变化。土壤经过0、3、6、10次干湿交替,培养60 d后测定其生物和化学性质(土壤铵态氮、硝态氮、溶解性有机碳、脲酶活性、脱氢酶活性、微生物生物量碳、土壤基本呼吸)。双因素方差分析显示干湿交替次数对铵态氮、硝态氮、无机氮、溶解性有机碳、脱氢酶活性、微生物生物量碳和土壤基本呼吸均有极显著作用,而干湿交替次数和施氮水平对除脱氢酶活性以外的其他土壤性质均无交互作用。五个施氮水平下土壤硝态氮、无机氮、溶解性有机碳、脲酶活性、脱氢酶活性和微生物生物量碳均随干湿交替次数增加而增加,土壤基本呼吸随干湿交替次数增加而降低。高施氮水平(施氮超过190 kg hm-2)下土壤性质的变异系数更小并能更好地发生聚类。研究表明当土壤遭遇干湿交替时,高施氮水平下土壤更能维持其生化性质的稳定。
1983, 20(4):440-444.
摘要:土壤颗粒组成决定着土壤的物理、化学和生物特性.不同的土壤机械组成,在矿物组成上有显著的差别,其化学成分和其它各种性质也均不相同.土壤机械组成对土壤中元素含量的影响,国内外曾有报道.但两者间相关性的研究报道不多.Ure曾研究过苏格兰10种土壤中61种元素之间的相关系数,讨论了元素与母质的关系.