不同玉米栽培模式对中温带典型暗棕壤腐殖质组成的短期影响

为探讨不同玉米栽培模式对中温带典型暗棕壤腐殖质组分数量及结构的短期影响,以吉林省磐石市实施3 a的定位栽培试验为供试对象,分别研究高光效休耕轮作栽培(HPE)、地膜覆盖的高光效休耕轮作栽培(PM-HPE)、宽窄行交替休闲栽培(WNR),以及农民等垄宽常规栽培(CC)下各栽培模式的种植带和休耕带两个功能区对暗棕壤总有机碳、水溶性物质、胡富质量分数比(w(C_(HA))∶w(C_(FA)))、胡敏素以及胡敏酸、富里酸溶液光学性质(E_4/E_6与△log K值)差异的影响,结果表明:(1)休闲栽培措施在短期内易使暗棕壤总有机碳发生矿化,但其对水溶性物质及其占总有机碳中比例的提高具有促进作用,其中PM-HPE模式对水溶性物质的保蓄效果最佳。休闲栽培下密植玉米的种植带对水溶性物质含量有所消耗,使更多水溶性物质固存在休耕带;(2)休闲栽培更有利于暗棕壤胡敏酸质量分数的消耗以及富里酸组分的累积,使其腐殖质活性增加、品质降低。适度休耕能够在一定程度上缓解胡敏酸相对比例的损失,更有利于腐殖质品质的稳定。休耕有利于腐殖质结构向简单化方向进行,而在种植带,暗棕壤富里酸分子有进一步缩合的趋势;(3)高光效栽培促进了微生物对胡敏素的矿化分解。

玉米栽培模式对暗棕壤微生物学特性及养分状况的影响

玉米栽培模式的改变通过对暗棕壤形成不同程度的扰动,能够引发微生物学特性及养分状况的变化;反之,亦可通过两者的数量变化来定量评估玉米栽培模式对地力培肥的效果。以实施3a的定位栽培试验为供试对象,分别研究玉米高光效休耕轮作栽培(HPE)、地膜覆盖下的高光效休耕轮作栽培(PM-HPE)、宽窄行交替休闲栽培(WNR)以及农民等垄宽常规栽培(CC)4种模式对暗棕壤养分状况、酶活性及微生物量碳氮(SMBC、SMBN)的影响,并在此基础上进行种植带与休耕带的分类讨论,相关结果表明:(1)高光效栽培对暗棕壤全氮含量利用程度较高,栽培措施改变对全磷含量影响较小,休闲栽培能够显著提升暗棕壤全钾含量水平,但对有效磷及有机质含量有着明显的消耗作用;(2)常规栽培具有改善暗棕壤脲酶及碱性磷酸酶活性的双重作用,但对过氧化氢酶活性则表现为抑制作用。无论覆膜与否,高光效栽培对蛋白酶活性皆有所抑制。基于休闲栽培,密植玉米的种植带更有利于蛋白酶及碱性磷酸酶活性的增高,而过氧化氢酶活性在此过程中遭受抑制。高光效栽培下的休耕带,其脲酶活性略高于种植带,而宽窄行交替休闲栽培所表现的规律相反;(3)常规栽培更有利于暗棕壤SMBC成分的累积以及SMBN含量的消耗,休闲栽培下的种植带,其SMBC含量明显高于休耕带的结果;休闲栽培有利于土壤细菌的繁衍,而覆膜能够在同等栽培条件下增加真菌在微生物区系中的存在比例。