Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on Black Soil Fertility and Maize Yield

By two years （2007-2008） located fertilizer experiment, the effect of long-term combined application of organic and inorganic fertilizers on black soil fertility and crop yield was investigated in Shuangcheng City, Heilongjiang Province. The results showed that the combined application of organic and inorganic fertilizers could increase the organinc matter, alkaline nitrogen, available phosphorus and available potassium. At the same time, the increasing application of organic fertilizer could reduce the soil bulk density and improve the field moisture capacity. Field moisture capacity and organic matter of the combined application of high quantities of organic manure and inorganic fertilizers AtB5 treatment increased the fhstest, organic matter increased by 3.33 g. kg and field moisture capacity increased by 11.25% than the beginning of the experiment. Under the same fertilization, the combined application of organic and inorganic fertilizers＇ increasing production range was higher than the single chemical fertilizers＇ which was from 0.8% to 9.4%. The results showed that the combined application of organic and inorganic fertilizers could increase the nutrient contents of soil and also was the highest productivity contribution to black soil fertility. It was the best fertilization structure of increasing productivity level and improving the soil fertility.

有机-无机肥配施对新疆核桃园土壤和叶片养分的影响

[目的]研究有机-无机肥配施对核桃园土壤和叶片养分的影响,筛选影响叶片养分的主要土壤化学因子,为新疆核桃园土壤养分资源高效管理提供科学依据。[方法]以新疆喀什地区叶城县核桃主栽区的10年生‘温185’核桃为研究对象,采用单因素完全随机区组设计,以当地主要的化肥施用类型(磷酸氢二铵和硫酸钾,YD)为对照,探究有机-无机肥配施(矿源黄腐酸钾和中量元素水溶肥,YZ)对核桃园土壤化学特性和叶片矿质元素的影响。[结果]与YD施肥措施相比,YZ处理显著降低了土壤pH、盐离子含量,提高了叶片矿质元素含量,但具有季节性差异。其中,5月,YZ处理显著提高了土壤NO_(3)^(-)-N(460.22%)、AK(46.46%)和叶片N(12.16%)、K(17.46%)、Zn(21.88%)元素含量;7月,YZ处理显著降低了土壤pH(2.21%)、EC(27.25%)、Cl^(-)-S(23.37%)、NH_(4)^(+)-N(61.09%)、AP(30.03%)、Na^(+)(13.24%)和叶片Cl^(-)-L(15.94%)元素含量(p<0.05),相反,显著提高了叶片N(4.16%)、P(13.25%)、Ca(20.73%)、Mg(44.04%)、Na(66.67%)、Fe(24.62%)、Mn(52.47%)、B(31.85%)元素含量(p<0.05);9月,YZ处理显著降低了土壤EC(20.45%)、NH_(4)^(+)-N(37.31%)、AP(21.74%)、Na^(+)(11.36%)含量(p<0.05),相反,显著提高了OM(22.17%)、NO_(3)^(-)-N(59.09%)、AK(56.47%)含量(p<0.05)。线性回归分析结果表明,土壤pH、Na+和Cl^(-)-S是新疆核桃园中影响核桃叶片矿质元素含量的重要土壤化学因子,增施有机肥并且降低土壤pH,有利于叶片N、P、K、Na、Fe、Zn元素的积累。[结论]YD处理提高了土壤EC、Na^(+)、Cl^(-)-S、NH_(4)^(+)-N等盐离子含量,长期施用可能会加剧新疆核桃园的土壤盐渍化水平;YZ处理可显著降低土壤pH、Na^(+)、EC、NH_(4)^(+)-N等盐离子含量,提高了叶片N、P、K、Fe等矿质元素含量,建议在新疆核桃主栽区核桃园,7月之前可通过有机-无机肥配施降低土壤盐渍化水平来减轻盐碱危害,同时平衡叶片矿质元素含量,而应尽量避免长期单一施用化肥。

有机-无机肥长期配施对潮土土壤肥力和作物产量的影响

以24年（1981-2004年）的肥料长期定位试验为基础，分析探讨了有机-无机肥长期配施对潮土土壤肥力和作物产量的影响。研究结果表明，除增施秸秆外，增施化肥也能提高土壤有机质的含量，但同时增施化肥和秸秆更有利于土壤有机质的积累。在提高有机质复合量方面，施用化肥的效果好于施用秸秆，而有机-无机肥结合效果较单一施用秸秆或化肥都要高；随秸秆或化肥施用量的增加有机质的复合度逐渐降低，但有机一无机肥结合施用可以提高有机质的复合度。有机一无机结合有利于改善土壤的物理性状，降低了土壤容重，提高了土壤田间持水量和饱和含水量，增加了土壤总孔隙度和毛管孔隙。单施秸秆肥和单施化肥均有显著的增产效应，而化肥的增产幅度远远大于秸秆肥，有机-无机结合的增产幅度在同等施肥量下较单独施用秸秆或化肥的产量都要高。结果表明，有机-无机结合较单一施用秸秆肥或化肥能更有效地提高潮土的土壤肥力，提高作物产量。

有机-无机肥不同配施比例对稻季CH_4和N_2O排放的影响

2015年通过大田小区试验,以粳稻品种武运粳29号为供试材料,在等氮量有机肥替代化肥条件下,设置5个不同有机-无机肥配施比例处理,采用静态箱暗箱-气相色谱法,对水稻生长季稻田CH_4和N_2O排放通量进行观测,并运用全球增温潜势(global warming potentials,GWP)对稻田CH_4和N_2O排放的温室效应进行测算。结果表明:(1)不同处理稻季CH_4排放的季节性变化趋势基本一致,但排放量大小差异显著,单施化肥(M1)、25%有机肥(M2)、50%有机肥(M3)、75%有机肥(M4)、100%有机肥(M5)替代化肥处理稻季CH_4累积排放量分别为203.37、242.06、255.04、288.06、334.46 kg·hm-2;不同处理稻季N_2O排放的季节性变化趋势也基本一致,但排放量大小差异显著,M1、M2、M3、M4、M5处理稻季N_2O累积排放量分别为3.96、3.43、3.27、2.97、2.60 kg·hm-2;(2)不同处理稻季排放CH_4和N_2O产生的增温潜势高低顺序为:M5>M4>M3>M2>M1,M5处理的增温潜势为9 136.8 kg·hm-2;(3)有机肥替代化肥与单施化肥比较,增加了太湖地区的稻田温室效应,但是,50%有机肥替代化肥的M3处理在获得较高水稻产量的同时,其单位产量的全球增温潜势在配施有机肥的各处理中表现为最低,是相对适宜的有机肥替代化肥的替代比例。

有机-无机肥不同配施比例对水稻氮素吸收利用率的影响

在等氮量替代条件下,以武运粳29号为供试材料,设置不施氮肥(M0)作为空白对照,单施化肥(M1),以及25%有机肥(M2)、50%有机肥(M3)、75%有机肥(M4)、100%有机肥(M5)替代化肥6个处理,研究有机-无机肥不同配施比例对水稻氮素吸收利用率的影响。结果表明:(1)在水稻生育前期,化肥施用比例高的处理土壤速效氮含量高;到水稻生育后期,有机肥替代比例高的处理土壤速效氮含量高。(2)50%有机肥替代化肥水稻产量最高。(3)50%有机肥替代化肥能够显著提高水稻的氮素累积量。(4)100%有机肥替代化肥处理水稻氮素籽粒生产效率最低,单施化肥处理水稻氮素籽粒生产效率最高。(5)50%有机肥替代化肥,在保证水稻高产的同时,显著增加水稻氮素累积量,并使水稻氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥偏生产力均得到明显提高。说明提高水稻氮素吸收利用效率,在等氮量替代条件下,50%有机肥替代化肥是一种相对适宜的比例。

有机无机肥配施对麦-稻轮作系统土壤微生物学特性的影响

采用盆栽试验研究了不同比例有机无机肥配施对连续4茬麦-稻轮作后土壤微生物学特性的影响。结果表明,与对照相比,单施化肥处理促进了土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵的增加,提高了土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶活性,降低了过氧化氢酶活性,提高了放线菌的数量,但对土壤细菌、真菌数量的影响不明显;有机无机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵、土壤酶活性及3大类土壤微生物数量显著高于单施化肥及对照处理;土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵和3大类微生物数量随着有机肥配施比例的提高而增加,以配施30%有机肥处理的最高;土壤酶活性综合指数以配施20%有机肥处理的最高。可见,化肥配施有机肥特别是配施中高量有机肥更有利于改善土壤微生物学特性,提高土壤生产能力。

石灰性土壤有机-无机肥配施对土壤供磷的影响

田间试验结果表明,有机肥料(马粪)与无机肥配合施用可以显著提高土壤的供磷水平.石灰性土壤无机磷组成以 Ca-P 为主,其中 Ca_2-P 是土壤有效磷库的主体;Ca_8-P 对土壤有效磷库起重要调节作用,AI-P 在供磷上也有一定意义.有机-无机肥配合施用能提高土壤速效磷,尤其是 Ca_2-P 和 Ca_(?)-P 的含量,降低土壤对磷的吸附,显著提高土壤微生物体磷(Biomass-P)和磷酸酶的活性。

节水控肥下有机无机肥配施对日光温室黄瓜-番茄轮作体系土壤氮素供应及迁移的影响

本试验以日光温室秋冬茬番茄-冬春茬黄瓜轮作体系为研究对象,采用田间小区试验,研究了5季节水控肥(冬春茬黄瓜和秋冬茬番茄季N-P2O5-K2O总投入量分别为600-300-525 kg/hm2和450-225-600 kg/hm2)有机无机肥配施对0—40 cm(根区)土壤硝态氮供应、40—100 cm(根区以外)硝态氮残留和0—100 cm土体不同形态氮素淋失的影响,探索了设施蔬菜生产中节水节肥潜力,为构建设施蔬菜合理水肥管理下土壤肥力培育和土壤质量提升模式提供技术支持。试验结果表明,1)农民习惯水肥管理节水节肥潜力较大;节水控肥后0—100 cm土体硝态氮积累量、矿质氮和有机氮渗漏量均明显下降,种植蔬菜经济效益显著增加。2)商品有机肥猪粪与化肥在土壤无机氮供应方面的效果接近;节水控肥1/4～1/2猪粪氮替代1/4～1/2化肥氮后,0—40 cm土体硝态氮供应和40—100 cm土体硝态氮残留均无显著变化,但是随着猪粪氮配施比例的增加,土壤溶液渗漏量及养分淋失量呈增加趋势。3)施用秸秆促进了土壤无机氮固持,降低根区土壤硝态氮供应水平,提高土壤养分保蓄能力;节水控肥1/2秸秆氮替代1/2化肥氮后,0—40 cm土壤硝态氮供应量平均下降34.3%～56.2%,40—100 cm土体硝态氮残留量下降42.5%～87.8%,0—100 cm土体土壤溶液渗漏量下降65.0%,硝态氮淋失量下降82.0%,而产量和经济收入无显著差异。根据本试验结果,对于新建温室可采用单施化肥、化肥与猪粪配施方案,能在短时间内提高土壤无机氮供应强度,满足蔬菜氮素需求;对于种植了一段时间的温室,可采用冬春茬黄瓜季化肥配施猪粪—秋冬茬番茄季化肥配施秸秆方案,能固定积累于土壤中的无机氮,提高土壤养分容量,保证根层土壤氮素的稳定供应,降低环境风险,维护设施农业的可持续发展。

长期不同比例有机肥-化肥配施下红壤性水稻土氮素矿化特征

土壤有机氮的矿化是土壤氮素肥力的重要指标之一,也是影响作物产量至关重要的因素。以33年长期定位试验为依托,对红壤性双季稻田土壤氮累积、矿化动力学特征等进行系统研究。定位试验始于1984年,选取其中5个施肥处理:不施肥(CK),施氮磷钾肥(NPK),施50%化肥+50%有机肥(50F+50M),施30%化肥+70%有机肥(30F+70M),施70%化肥+30%有机肥(70F+30M),于2017年早稻种植前采集耕层(0~20 cm)土壤样品,采用淹水密闭间歇淋洗法,对土壤氮矿化量和速率进行测定,并采用一级动力学方程拟合土壤氮矿化势(N_(0))、矿化速率常数(k)等。结果表明,长期施肥显著提高土壤有机碳、全氮、碱解氮含量,以有机无机肥配施提升效果最为显著,且随有机肥投入量增加而递增,30F+70M处理较NPK处理显著提高铵态氮、硝态氮及总矿质氮含量,分别提高了47.0%、64.6%和49.7%。连续施肥33年后,施肥显著提高了土壤净矿化速率和土壤矿化氮释放量,排序为30F+70M>50F+50M>70F+30M>NPK>CK,配施有机肥较施化肥处理显著提高了土壤矿化氮累积释放量和土壤氮素矿化率,分别是化肥处理的2.70和1.41倍。长期施肥均显著提高了土壤氮素矿化势(N_(0)),提高幅度为65.9%~196.0%,配施30%有机肥(70F+30M)较施化肥处理(NPK)可显著增加水稻土氮素矿化势,降低氮矿化速率常数。土壤有机质、全氮、碱解氮及铵态氮含量显著影响N_(0)、N_(0)/N、累积矿化量及矿化率,土壤氮矿化速率常数(k)与C/N呈现极显著负相关。长期化学氮肥与低比例有机肥配施,使水稻土供氮缓慢而持久,在水稻的生长发育过程中能够不断地补充氮素。

有机肥-无机肥料配合的发展回顾及技术前瞻

有机肥-无机肥料配合使用是纠正偏施化肥的重要技术.我国的有机肥-无机肥料配合经历了在田头配合的第一阶段,现已进入了在车间配合、生产有机无机复肥的第二阶段.在此阶段中,有机-无机的配合有了产品载体,可操作性大为增强.有机无机复肥产品是二次加工的结果,一次加工生产有机无机复肥产品是重要的前沿研究领域,它将使有机-无机配合提高到一个新的水平,并开创有机-无机配合的新阶段.一次加工技术将为大型化肥企业提供新的发展空间.

不同有机-无机肥配施模式对设施辣椒产量及养分利用的影响

通过日光温室小区试验研究了不同有机-无机肥配施模式对设施辣椒产量、养分利用和土壤养分的影响,探索适宜设施辣椒的有机-无机肥配施模式,并对其经济效益进行评价。试验设置7个处理:常规用量化肥配施常量有机肥(FP+OM1),优化用量化肥(OPT),优化用量化肥配施低量有机肥(OPT+OM2),优化用量化肥配施中量有机肥(OPT+OM3),优化用量化肥配施高量有机肥(OPT+OM4),减施15%化肥配施中量有机肥(OPT1+OM3),减施30%化肥配施中量有机肥(OPT2+OM3)。结果表明:(1)等化肥用量条件下,辣椒产量随有机肥用量增加而增加,OPT+OM4处理产量最高,比FP+OM1处理增产49.91%;OPT1+OM3和OPT2+OM3处理的辣椒产量仍持平或略高于FP+OM1处理。(2)辣椒NO^-3-N含量随有机肥用量的增加而增加,随化肥用量的减少而降低,OPT+OM4处理NO^-3-N含量最高,比FP+OM1处理高46.57%。(3)OPT+OM3和OPT+OM4处理的辣椒氮磷钾累积量和氮磷钾收获指数居高,OPT2+OM3、OPT+OM4处理肥料偏生产力较高,分别比FP+OM1处理分别提高67.89%、65.66%。(4)不同施肥处理土壤养分差异很大,OPT+OM3处理土壤中全氮、速效钾、有效磷和有机质含量居高,速效钾、有效磷含量分别比FP+OM1处理提高38.78%和22.20%。(5)OPT+OM4施肥模式的纯收入最高,为44.50万元/hm^2,OPT+OM3处理的产投比最高,为4.90。在本试验条件下,综合产量、效益和土壤培肥等因素,推荐每公顷施用2422.5~2850.0kg化肥配合施用45562.5kg有机肥为较优的施肥模式。

华北冬小麦-夏玉米系统有机态氮替代的产量及肥料效应

通过多年定位试验,探讨了秋施基肥有机态氮替代化肥态氮对冬小麦-夏玉米轮作系统粮食产量的影响,为华北地区冬小麦-夏玉米轮作合理施用氮肥提供理论依据。试验开始于2010年6月,只对秋施基肥进行有机态氮替代化肥态氮。试验处理如下:CK,不施肥处理;M_0C_(100),零有机肥替代;M_(20)C_(80),20%有机肥替代;M_(50)C_(50),50%有机肥替代;M_(100)C_0,100%有机肥替代。试验结果显示,与M_0C_(100)相比,不同量有机态氮替代对冬小麦产量没有显著差异,产量均处在6 633.3~7 600 kg/hm^2之间。但是,有机态氮替代对夏玉米产量影响较显著,M_(100)C^0夏玉米产量最高,为7 416.7~9 575 kg/hm^2,M_0C_(100)最低,只有6 583.3~7 060 kg/hm^2,M_(20)C_(80)和M_(50)C_(50)夏玉米产量处在两者之间。同时,有机态氮替代提高了夏玉米的氮肥贡献率、偏生产力以及农学效率。在冬小麦-夏玉米轮作系统中,秋施基肥有机态氮替代提高了整个轮作系统的粮食产量,尤其对下茬作物夏玉米产量影响较大,因此,秋施基肥有机态氮替代在华北冬小麦-夏玉米轮作系统中是可行的。

水稻土有机-无机肥料配合施用的效应(之四)

本文研究了中上肥力水平水稻土不同肥料结构对土壤酶活性的影响.结果表明:与单施化肥和无肥处理比较,有机-无机肥料配合施用提高了土壤过氧化氢酶、转化酶、脲酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶的活性;前三种酶活性随水稻生长量大小而有规律地变化,酸性磷酸酶活性除受水稻生长影响外,还受土壤有效磷含量的制约,而多酚氧化酶活性则与土壤有机质分解与合成相对强度密切相关.相关分析表明:过氧化氢酶、转化酶及脲酶活性与土壤有机质、全氮、水解氮含量和水稻产量呈显著正相关.初步认为,耕翻前土壤的过氧化氢酶等的活性可以作为评价红壤性水稀土肥力的一项重要指标.

紫色土无机—有机肥配施下作物生物效应及土体NO_3^-N运移特点

本文研究了无机—有机肥配施下紫色土土壤NO-3 N在剖面的运移特征,同时对作物N吸收、N肥利用率及各施肥处理的产量效应进行了分析。结果表明,分蘖期和成熟期土壤剖面NO-3 N含量分布差异显著,各处理NO-3 N向下移动量顺序为:纯化肥>鸡粪+化肥>猪粪+化肥>秸秆+化肥处理;各施肥处理对土壤NO-3 N累积的影响则明显的反映了纯化肥处理土壤NO-3 N移动较快,鸡粪矿化强烈、释放快,猪粪释放缓慢特点,秸秆与化肥配施处理对NO-3 N的滞留作用较为显著,证实了某些有机肥的施用对NO-3 N的淋失有一定的固持作用,阻碍了NO-3 N向下迁移;结合N肥的利用率、产量和农艺性状等特点分析,建议当地采用秸秆或猪粪的有机+无机施肥制度。

红壤性水稻土长期定位有机-无机肥配施对早稻产量构成与品质的影响

采用田间小区试验,研究了17年定位不同种类有机肥与无机肥配施对早稻产量和品质的影响。结果表明,长期有机-无机肥配施均可提高早稻产量,以绿肥与无机肥配施增产幅度最大,比单施无机肥高30.05%,比1倍稻草与无机肥配施高15.57%,比2倍稻草与无机肥配施高7.13%,比猪粪与无机肥配施高6.45%,产量差异达到极显著水平;有机-无机肥配施处理穗粒数、结实率、千粒重、穗数和蛋白质产量均较NPK处理高,以绿肥与无机肥配施表现最为明显,有机-无机肥配施可增加稻米出糙率和精米率,均以绿肥与无机肥最高,分别比单施无机肥高0.99%和2.06%,比CK高2.29%和2.62%,可减少稻米垩白度,以绿肥和无机肥配施垩白度最少,比单施无机肥少14.37%,比CK少32.88%。

有机无机肥配施对玉米-豇豆种植系统土壤N_2O排放的影响

在等施氮量条件下,比较有机肥与无机肥施用后旱地玉米-豇豆复种系统土壤硝化与反硝化作用、N_2O排放与作物产量的变化,有助于正确认识肥料施用对N_2O排放的影响,为制定大田合理的丰产减排措施提供理论依据。本研究通过田间试验,利用静态箱技术和BaPS气压过程分离技术研究了不同肥料类型处理(无机肥、有机肥、有机无机肥配施)下玉米-豇豆种植系统土壤N_2O排放、硝化与反硝化作用的变化特征。结果表明:1)相对于单施无机肥或有机肥,有机无机肥配施可显著降低土壤硝化作用速率;在玉米生长季,有机无机肥配施处理平均土壤硝化作用速率分别比化肥和有机肥处理显著降低了28.74%和13.96%,豇豆生长季显著降低了24.66%和13.28%。土壤反硝化作用速率在各施肥处理间差异不显著。2)有机无机肥配施显著降低土壤N_2O排放;在玉米生长季,有机无机肥配施处理分别比无机肥处理和有机肥处理显著降低33.44%和32.29%,在豇豆生长季分别显著降低27.00%和15.14%。3)相关分析表明,土壤N_2O排放与硝化作用速率呈极显著相关,而与反硝化作用速率呈不显著相关。4)有机无机配施处理玉米和豇豆产量最高。因此,有机无机肥配施能有效降低玉米-豇豆系统土壤N_2O排放和提高作物产量,是一项丰产低N_2O排放的施肥技术,但长期有机无机肥配施对土壤N_2O排放和作物产量的影响还需要进一步研究。

不同灌水模式和施氮处理下稻田N_2O排放通量及其与硝化-反硝化细菌数量的关系

为获得减少稻田N_2O排放的合适灌溉模式和施氮管理,通过大田试验,研究了不同灌溉方式和施氮处理对生育期内稻田N_2O排放通量和不同时期土壤无机氮含量和硝化-反硝化细菌数量的影响,并分析了采样当天稻田N_2O排放通量与无机氮含量和硝化-反硝化细菌数量的关系。试验设3种灌溉方式,即常规灌溉(CI)、"薄浅湿晒"灌溉(TI)和干湿交替灌溉(DI),以及2种施氮处理,即全部施用尿素(RN1)和50%尿素+50%猪粪(RN_2),2种施氮处理氮用量相同。相同施氮处理下,TI模式可以降低稻田N_2O排放;DI和TI模式土壤无机氮含量、硝化细菌数量和亚硝化细菌数量较CI方式高,而CI和TI模式土壤反硝化细菌数量较DI模式高。相同灌水模式下,RN1处理可显著降低稻田N_2O排放,且RN1处理土壤无机氮含量、硝化细菌数量、亚硝化细菌数量和反硝化细菌数量较RN_2处理低。稻田N_2O排放通量与土壤反硝化细菌、硝化细菌数量和NH_4^+-N含量之间均呈极显著正相关关系(r≥0.309,P<0.01),且土壤NH_4^+-N含量与硝化细菌数量和反硝化细菌数量之间也均呈极显著正相关关系(r≥0.555,P<0.01)。因此,"薄浅湿晒"灌溉和尿素处理可以降低稻田N_2O排放,且稻田N_2O排放通量受到土壤NH_4^+-N含量、反硝化细菌数量和硝化细菌数量的综合影响。

长期有机无机氮肥配施对玉米-豇豆复种土壤团聚体碳含量和官能团分子结构的影响

通过设置无机氮肥(IF)、有机氮肥(OM)、有机无机氮肥配施(IF+OM)等3个不同氮肥处理,探究长期(9年)施用不同氮肥对玉米-豇豆复种系统中土壤有机碳组分含量及官能团的影响,揭示土壤有机碳的积累规律。采用物理分组方法测定轻组颗粒有机碳(fPOC)、微团聚体内颗粒有机碳(iPOC)、微团聚体内粉黏粒有机碳(iSOC)和非闭蓄态粉黏粒有机碳(fSOC),并利用核磁共振波谱分析法测定土壤有机碳官能团结构。结果表明,与IF处理相比,OM和IF+OM处理显著提高土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),且IF+OM处理下该作用更明显。相比IF处理,IF+OM处理明显提高了土壤有机碳、fPOC和iPOC的含量,但对iSOC和fSOC的含量无明显影响。与IF处理相比,IF+OM处理明显增加了烷基碳含量,但减少了芳香碳含量。路径分析表明,烷基碳/烷氧碳、疏水性、fPOC和iPOC碳含量与有机碳含量之间存在密切联系。总之,长期IF+OM有利于产量提高,增加fPOC和iPOC碳含量,优化团聚体的结构,增强土壤稳定性,提高土壤碳固定,增加有机碳储量。

有机-无机肥配施对麦玉轮作土壤中细菌氮循环功能基因的影响

为探讨有机-无机肥配施对小麦-玉米轮作土壤细菌氮循环功能基因的影响,设置单施化肥(NPK)、化肥配施玉米秸秆(NPKS)和化肥配施有机肥(NPKO)3种施肥方式,采用16S rRNA基因的高通量测序技术并结合PICRUSt功能预测分析,探明不同施肥方式下小麦和玉米土壤细菌关键氮循环功能基因的变化特征。结果表明:对于KEGG的二级功能分类,NPKS处理下小麦土壤细菌排泄系统的相对丰度较NPK处理显著提高8.73%,而NPKO处理显著降低了辅酶和维生素代谢的相对丰度,降低幅度达到0.90%;NPKS、NPKO与NPK处理间玉米土壤细菌功能相对丰度差异均不显著。有机-无机肥配施下小麦土壤细菌中具有显著差异的三级功能分类数量明显多于玉米土壤细菌。与NPK处理相比,NPKS处理显著降低了小麦土壤细菌的氨基酸糖与核苷酸糖代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,硫胺素代谢,脂多糖生物合成,核黄素代谢和长寿调节途径的相对丰度和玉米土壤细菌Glioma和神经营养素信号通路的相对丰度,但显著提高了玉米土壤细菌突触囊泡循环的相对丰度;NPKO处理显著降低了小麦土壤细菌Cell cycle-Caulobacter、硫胺素代谢和核黄素代谢的相对丰度及玉米季甲烷代谢的相对丰度,但显著提高了小麦土壤细菌碱基切除修复的相对丰度。小麦和玉米土壤细菌均有23个功能基因参与氮循环的KO通路。小麦土壤细菌氮循环功能基因丰度与土壤SOM和TN显著正相关,与土壤NH+4-N显著负相关;玉米土壤细菌氮循环功能基因丰度与土壤TN和TP显著正相关。综上所述,小麦和玉米土壤细菌具有功能上的多样性,有机-无机肥配施下小麦土壤细菌发挥的代谢作用更为强烈。小麦和玉米土壤细菌的氮异化还原和氮同化还原潜力最高,反硝化潜力和固氮潜力次之,硝化潜力最弱。土壤细菌氮循环功能基因受轮作体系影响,SOM和TN促进小麦土壤细菌氮循环过程,而NH4^+-N对氮循环过程产生负面影响;TN和TP在玉米土壤细菌氮循环过程中发挥积极作用。

等氮条件下不同有机无机肥配施对甘薯田土壤大型动物分布和群落的影响

为了考察等氮条件下有机肥配施无机肥对甘薯田土壤大型动物分布和群落的影响,在甘薯生长过程中设置了猪粪有机肥、羊粪有机肥、菌渣有机肥和易腐垃圾有机肥4种有机肥与化肥配施处理,以单施化肥和不施肥为对照,各处理纯氮用量均为150.00 kg/hm^(2),考察了不同施肥处理下土壤的含水率及pH的变化情况,并进行了土壤大型动物在土壤中的分布情况调查和多样性分析。在土壤中捕获到膜翅目(Hymenoptera)、弹尾目(Collembola)、蜘蛛目(Araneae)、双翅目(Diptera)、鞘翅目(Coleoptera)、半翅目(Hemiptera)、直翅目(Orthoptera)、鳞翅目(Lepidoptera)、隐翅目(Staphylinidae)、寡毛目(Oligochaeta)10个类群的大型动物。各不同肥料处理土壤大型动物中膜翅目为优势类群。在样地0~5 cm的表层土壤大型动物最多。土壤大型动物多样性分析结果表明,猪粪有机肥与化肥配施处理的Shannon-Wiener多样性指数为2.138,在所有处理中最高,比不施肥对照高60.51%,比单施化肥对照高12.23%,其类群数与个体数也最高。4种有机肥多样性指数都比不施肥对照高,有机肥料的施用可提高生物多样性,有利于农业生态的可持续发展。