施肥管理对东北黑土区玉米耗水量的影响

以东北黑土区长期定位试验为基础,选取2000、2003、2005和2007年为研究时段,分析不施肥(CK)以及化肥(NP)和化肥+有机肥(NPM)施用对玉米耗水量和土壤供水量的影响。结果表明,玉米的耗水高峰出现在拔节—抽雄期和抽雄—成熟期,这2个阶段的耗水模数分别为24.41%和47.07%,全生育期的平均耗水强度为3.64mm.d-1。降水量和降水的分配显著影响玉米的耗水特征。肥料的施用可明显增加玉米在干旱年份和生长季某干旱时期的耗水量,并显著增加玉米的水分利用效率,其中以NPM处理的效果较好。各处理土壤供水量由高到低依次为NPM、NP和CK处理。因此在东北黑土区,有机肥和化肥配施是提高玉米的水分利用效率以缓解季节性干旱胁迫的有效途径。

黑土区不同水分处理对大豆田土壤含水量动态变化的影响

基于中国科学院海伦农田生态系统国家野外科学观测试验站内控水试验场的定位试验，研究了不同土壤进水量（降水和灌溉水之和）对剖面土壤水分运移的影响。结果表明：过量水分（11）、适宜水分（12）、干旱（13）和自然降水（R）影响土壤剖面的深度为0～130cm；11处理试验期间土壤累计进水量为514mm，土壤水分入渗的最大深度为110cm。13处理0—90cm土层土壤储水量较其他处理平均减少了38mm，说明黑土处于干旱状态时0—90cm土层内土壤水分均能供给大豆生长需要。受土壤进水量的影响11和R，12和13处理0—150am土层土壤储水量的季节性变化分别表现出相似的趋势。因此，水分进入土壤的频率和量是影响剖面土壤水分变异的主要因子，当土壤发生干旱时能加深土壤水分的循环深度；同时黑土具有强大的水分调节能力，对于调节季节性干旱具有重要作用。

土地利用方式和施肥管理对黑土物理性质的影响

为了探讨东北黑土区土壤水分的调控能力及其影响因素以及土壤水分对降水和不同植被覆盖的响应,以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内的长期定位试验为基础,利用中子水分仪测定土壤体积含水量,研究裸地、休闲地以及包括单施有机肥、化肥+秸秆还田、单施化肥和不施肥4种处理的农田耕层土壤物理性质和土壤水分动态。结果表明:与休闲地相比,农田土壤容重增加7.47%,而孔隙度、饱和含水量和田间持水量均呈降低趋势,分别下降2.59、6.04和1.90百分点;肥料的施入尤其是施用有机肥和秸秆还田能够改善土壤物理性质;裸地土壤物理性质最差。由于植被耗水量较大,农田和休闲地土壤剖面年平均体积含水量显著低于裸地,施用化肥和秸秆还田可显著降低农田土壤剖面年平均体积含水量。各处理土壤剖面水分变异系数均随土壤深度的增加(0～70 cm深处)而呈先减小后增加趋势。由于植被生长的耗水作用,休闲地和农田土壤水分变化比裸地强烈,秸秆还田加剧了农田土壤水分的变异。土壤储水量的动态变化与降水量之间存在明显相关性,不同土地利用方式和施肥管理对浅层土壤储水量的影响较大,但随着土壤深度的增加,各处理对土壤储水量的影响越来越不明显。

土壤淋溶液对大豆胞囊线虫卵孵化的影响(英文)

大豆胞囊线虫病是一种世界性的大豆病害,利用寄主植物的抗性和作物轮作已长期用来控制该病害。但是为了进一步解释中国大豆主产区利用抗性品种和轮作对大豆胞囊线虫病控制作用机制,将大豆胞囊线虫病抗性品种-抗线4号和感病品种-合丰25移栽到6种不同种植顺序土壤中,测定各土壤淋溶液对大豆胞囊线虫(SCN)3号生理小种卵孵化的影响。结果表明:大豆胞囊线虫卵孵化明显被不同轮作系统中种植抗感品种后土壤淋溶液影响。在麦豆麦、豆麦豆、米豆米和大豆连作12年的茬口中种植合丰25后土壤淋溶液比休闲区淋溶液和蒸馏水对照刺激更多的卵孵化,并且孵化速度也快。但是抗线4号在豆麦豆种植后土壤淋溶液较蒸馏水对照和不栽苗的土壤淋溶液明显抑制了卵孵化。在豆麦米和休闲区种植合丰25和抗线4号后土壤淋溶液对SCN卵孵化影响不大。所以大豆胞囊线虫病抗性品种-抗线4号可以被种植在豆麦豆轮作系统,感病品种-合丰25能被种植在豆麦米种植顺序中。

施入不同土层的秸秆腐殖化特征及对玉米产量的影响

耕作和秸秆还田是打破犁底层、改善黑土肥力的重要措施.本研究利用田间试验,分析了耕作和秸秆还田对秸秆腐殖化系数、总有机质含量(SOC)和玉米产量的影响.结果表明:深耕+秸秆施入20~35 cm(ST+S)能够打破犁底层,与浅耕(TT)、深耕(ST)和浅耕+秸秆还田(TT+S)相比,试验6年间土壤容重平均降低了5.7%、3.3%和5.7%,其中ST和ST+S试验第一年效果最好;试验6年后秸秆腐解率表现为0~20 cm土层(72.0%)>20~35 cm土层(59.2%);0~20和20~35 cm土层秸秆腐殖化系数在试验的第一年达到了最大值,分别为15.9%和12.7%;与初始土壤相比,TT、ST和ST+S处理0~20 cm土层SOC和轻组有机碳(LFOC)含量呈下降趋势,而TT+S处理分别增加了2.9%和12.4%,ST+S处理20~35 cm土层分别增加了9.2%和9.9%;对玉米产量的影响表现为ST+S>TT+S>ST>TT,耕作和秸秆还田的时间效应明显,其中ST处理玉米产量的影响可以持续3年,而ST+S处理可以持续6年.因此,通过耕作的方式将秸秆施入20~35 cm土层是一种有效的、可持续改善黑土质量的农业措施.

红松阔叶混交林中坑和丘的微立地特征及其对植被更新的影响

2011年8月,在红松阔叶混交林2.55hm2的样地内,调查了42株倒木及其形成的坑和丘复合体的微立地特征及其植被更新状况,测定了丘顶、丘面、坑壁、坑底、完整立地5个微立地的土壤含水量、土壤温度、空气相对湿度和光合有效辐射.结果表明:在5个微立地中,丘顶的光合有效辐射最高(527.9μmol·m-2·s-1),完整立地最低(58.7μmol·m-2·s-1);丘顶的土壤温度最高(16.0℃),坑底最低(13.3℃);坑底的土壤含水量最高(34.6%),丘面最低(0.5%);完整立地的空气相对湿度最高(75.9%),丘顶最低(68.0%).形成坑和丘复合体的5个树种的频率大小依次是红松(42.9%)>云杉(31.0%)>白桦(16.7%)>冷杉(7.1%)>稠李(2.4%).42株掘根倒木中,有2/3偏向西北方向.倒木体积与坑深度、坑长度、丘高度、丘宽度均呈极显著正相关,与丘厚度呈负相关.坑的宽度和长度分别与倒木的胸径呈显著和极显著正相关.不同微立地之间物种丰富度的大小顺序为完整立地>坑>丘;所有树种盖度的大小顺序依次为完整立地>坑>丘.