东北地区旱地土壤有机碳密度的主控自然因素研究

土壤有机碳(SOC)库在陆地生态系统中具有重要作用。基于全国第二次土壤普查获得的1022个东北地区旱地土壤剖面数据,采用方差分析和回归分析方法分析了年均温、年均降水量、成土母质、土壤质地和pH值对旱地SOC密度的影响。结果表明,各因子对东北地区旱地SOC密度在表层和剖面均有显著影响。在5个自然因子中,对SOC密度变异程度的独立解释能力最大的在表层为气温,达32%,剖面为土壤质地,为28.7%。5个自然因子的综合作用分别能解释旱地表层和剖面SOC密度变异的51.2%和50.2%。其中,气温和土壤质地是影响东北地区旱地SOC密度的主要自然因子。因此,合理利用自然条件有利于该区旱地SOC的积累。

推荐管理措施情景下黄淮海地区旱地土壤固碳潜力模拟研究——以河南省获嘉县为例

农田土壤固碳不仅可以减缓气候变化,而且能够提高土壤质量。推荐管理措施,如少、免耕和秸秆还田等,具有促进农田土壤有机碳(SOC)增加的巨大潜力。旱地占中国农田面积的70%以上,在固定大气CO2方面可以发挥重要作用。本研究基于黄淮海地区的一个旱地土壤肥力长期监测点数据并运用Century模型模拟了监测期间(1998～2007)土壤有机碳动态变化。在此基础上,设计了1种基础管理措施情景和4种推荐管理措施情景并模拟了它们未来20年的固碳潜力。模拟结果表明,监测期间监测点土壤有机碳密度增加2.72 Mg.hm-2,年均增加0.27 Mg.hm-2。土壤有机碳的增加主要是因为氮肥施用量的增加。模型验证结果表明,Century模型很好地模拟了监测点土壤有机碳的动态变化。各推荐管理措施均具有较大的固碳潜力,其中50%秸秆还田是比少、免耕更有效的固碳措施,而少耕+50%秸秆还田的固碳潜力最大。因此,在黄淮海地区旱地推广实施推荐管理措施是促进农田土壤固碳的有效策略,有助于减缓大气CO2浓度升高和保障国家粮食安全。

土壤改良剂的研究与应用进展

土壤退化问题日益严重,土壤改良剂的研究与应用对防治土壤退化具有重要意义。文章综合国内外的研究与应用进展,把土壤改良剂分为天然改良剂、合成改良剂、天然-合成共聚物改良剂、生物改良剂四大类,概述了不同类型改良剂在土壤改良中的应用效果和存在的问题。以天然材料(特别是工农业废弃物)为原料研制新型多功能土壤改良剂是目前土壤改良剂研究的热点。过去的研究主要是针对土壤板结或缺水,以后应加强针对土壤生物退化方面的改良研究和控制各种改良剂负面影响的研究。

生物炭对玉米苗期生长、养分吸收及土壤化学性状的影响

采用田间盆栽试验,研究了生物炭(biochar)对玉米(Gramineae)苗期生长(60 d)及土壤化学性质的影响。结果表明,在玉米苗期的前33 d,生物炭(48 t.hm-2)对玉米株高的生长有显著抑制作用,但随着玉米的生长发育,生物炭的抑制作用逐渐消失。收获时(播种后60 d),生物炭对玉米植株干质量,N、P养分的吸收量没有显著影响;生物炭(12、48 t.hm-2)能显著提高土壤全N、有机碳质量分数,但对土壤全P、有效P、pH值没有显著影响。土壤全N、有机碳质量分数与生物炭用量(0、2.4、12、48 t.hm-2)为显著正相关(n=12,p<0.01)。

长期定位施肥对农田土壤酶活性及其相关因素的影响

利用中国科学院封丘农业生态国家实验站潮土农田生态系统养分平衡长期定位试验地,研究不同施肥处理对土壤酶活性的影响及其年际变化,以及对土壤养分和微生物生物量的影响。结果发现,土壤脱氢酶、转化酶、脲酶及磷酸酶的活性在长期不同施肥处理之后均产生较大的差异,总体上是施肥高于不施肥,施肥处理间从高到低依次是OM(有机肥)、1/2OM+1/2NPK、NPK、NP、PK、NK。同时,土壤脱氢酶活性随着年限的增加逐渐下降,转化酶与磷酸酶的活性趋于增高,而脲酶活性的年际变化规律在不同施肥处理间互不相同。另外,OM与1/2OM+1/2NPK处理的土壤微生物生物量C、N最高,而施化肥处理中只有NPK处理的微生物生物量N显著高于不施肥对照,其它处理与对照没有显著差异。结果表明,长期施用有机肥更有利于保育土壤生物化学环境质量。

广东省区域地质背景下土壤表层重金属元素空间分布特征及其影响因子分析

研究目的旨在揭示区域地质背景下土壤表层重金属元素的空间分布特征,探讨其影响因子;同时构建广东省表层土壤重金属元素的基线浓度。对260个表层土壤样品的研究表明,7种重金属元素含量分布符合对数正态分布,在此基础上建立的上基线质量分数值分别为：Cu 28.7 mg.kg-1,Pb 57.6 mg.kg-1,Zn 77.8 mg.kg-1,Cd 0.13 mg.kg-1,Ni 23.5 mg.kg-1,Cr 87.0 mg.kg-1,Hg 0.15 mg.kg-1。主因子分析结果可以满意的描述土壤重金属元素约80%的总体变异特征,并且得出：区域母岩的分布和成土作用是影响重金属元素空间分布和变异的主要因素;人类活动的影响以珠三角地区的Pb和Hg元素最为突出。此外,7种重金属质量分数克里格图展示了高质量分数的重金属元素的空间分布与区域断裂,盆地具有很好的空间相关性。区域断裂、盆地和珠三角地区的土壤重金属几何平均含量分别为普通地区的如下倍数：Cu 2.1~3.1倍,Pb 2.5~3.6倍,Zn 2.0~2.2倍,Cd 2.2~2.9倍,Ni 1.5~1.9倍,Cr 1.1~1.5倍,Hg 1.4~2.2倍。研究结果可以作为评价广东省土壤重金属污染和建立合适的修复标准的科学参考。

畜禽粪便施用对稻麦轮作土壤质量的影响

通过采集试验区长期施用鸡粪(PL)、猪粪(LM)和化肥(CF)的稻麦轮作耕层和犁底层土壤,分析了不同施肥处理土壤有机碳和养分含量、土壤物理结构特征、土壤生物学性质的差异,探讨了长期施用畜禽粪便对土壤质量的影响。研究结果显示,长期施用畜禽粪便耕层和犁底层土壤有机碳含量显著高于施用化肥处理(P<0.05);与CF处理比较,PL和LM处理土壤氮、磷、钾全量和有效养分含量均明显增加,其中耕层土壤O lsen-P含量为施用化肥处理的7—8倍,速效钾含量比施用化肥土壤高89.2%—102.9%。施用畜禽粪便明显改善了土壤物理结构,其耕层土壤大孔隙体积、中孔隙体积和总孔隙度分别为CF处理土壤的1.48—1.70倍,1.35—1.75倍和1.07—1.11倍;土壤团聚体水稳定性显著增强,而土壤抗张强度显著降低。施用畜禽粪便土壤微生物和生化性质也明显高于施用化肥土壤,其中LM处理耕层土壤MBC和MBN最大,分别是CF处理土壤的2.1倍和1.5倍;施用畜禽粪便土壤脲酶和转化酶活性也分别为施用化肥土壤的3.5—6.7倍和1.6—2.1倍。相关分析显示,土壤有机碳含量与各肥力指标间均表现出极显著相关(P<0.01)。研究结果说明,长期施用畜禽粪便土壤质量显著高于仅施化肥土壤。

水分管理对稻田土壤CH_4产生、氧化及排放的影响

水分是稻田CH4产生、氧化和排放最为重要的影响因素之一,但有关水分对稻田土壤CH4产生潜力、氧化潜力的大小及其季节变化影响的相关报道较少。分别通过室内厌氧培养试验、好氧培养试验和田间原位试验(位于江苏省句容市白兔镇),于2007年水稻生长期观测了2种水分管理方式(间隙灌溉和持续淹水)下种稻(水稻品种为华粳3号,Oryzasativa L.Huajing3)土壤的CH4产生潜力、氧化潜力及排放通量。结果表明:烤田前,两处理土壤CH4产生潜力和氧化潜力的大小及其季节变化趋势一致,使得两处理CH4排放通量的大小及其季节变化趋势一致;烤田后,持续淹水处理土壤CH4产生潜力明显大于间隙灌溉处理,而CH4氧化潜力明显低于间隙灌溉处理,导致CH4排放通量显著高于间隙灌溉处理(p<0.05)。烤田明显降低土壤CH4产生潜力,提高土壤CH4氧化潜力,故显著减少稻田CH4排放通量(p<0.05)。水分管理通过同时影响CH4产生潜力和氧化潜力来影响稻田CH4排放。

长期施肥潮土土壤呼吸的温度和水分效应

温度和水分是影响土壤呼吸的重要因素。利用室内培养试验研究因长期施用不同肥料造成有机质含量存在差异的土壤在不同土壤水分含量(30%WFPS、45%WFPS、60%WFPS、75%WFPS和90%WFPS)和培养温度(5℃、15℃、25℃、35℃)下的土壤呼吸。结果表明,土壤水分含量和培养温度对土壤呼吸既表现出相互制约作用,在一定范围内又具有相互促进作用。施肥影响着土壤呼吸所需的最适水分含量,不均衡施肥处理的土壤呼吸所需最适土壤水分含量高于均衡施肥处理的土壤。培养温度也影响土壤呼吸的最适水分含量,土壤呼吸所需最适水分随培养温度升高而升高。土壤水分含量的增加可增加土壤呼吸的Q10。施肥特别是施有机肥而增加的土壤有机碳的释放速率是最快的。因此,气温升高和降水增加等气候变化趋势下,不利于通过施用有机肥来增加农田土壤有机碳储量。

红壤丘陵区LAI与土壤侵蚀分布特征的关系

叶面积指数(LAI)是常用的一个用于描述植被覆盖的方面指数,土壤侵蚀的分布又与植被的覆盖状况息息相关,这就意味着LAI与土壤侵蚀有一定的相关性,目前有关这二者的相关性研究还鲜有文献报道。基于这此,本研究首先利用2000年的遥感影像(TM)解释出该年度的土壤侵蚀强度图,再利用该遥感影像通过图像的代数运算得出该地区的NDVI栅格图,通过实测该县不同典型植被条件的LAI值,得出实测的LAI与图像NDVI值之间的函数关系式,由图像的代数运算把NDVI图转换成LAI图,即实现了遥感图像的实测LAI纠正。在GIS软件的帮助下,通过将LAI栅格图与土壤侵蚀强度图的空间叠加分析,得到不同LAI条件下的土壤侵蚀分布。结果表明,LAI与土壤侵蚀的分布表现为:大致以LAI=2为分界线,当LAI<2时,土壤侵蚀并未随LAI的增加而迅速减少,LAI>2时,土壤侵蚀的分布随植被指数的增加而减少,当LAI=2左右时,土壤侵蚀的面积最大。这种情况对于轻度、中度及强度土壤侵蚀的影响是类似的,都呈类正态分布的曲线形式,但在曲线的两侧土壤侵蚀类型是有本质区别的,在曲线的左侧土壤侵蚀类型的分布是中度和强度为主,而在曲线右侧则以轻度为主。表明LAI这个指标与土壤侵蚀有很好的相关性,可以用于土壤侵蚀方面的相关研究工作。

MCE法在土壤侵蚀危险评价中的应用

影响土壤侵蚀的因素很多,有自然因素(如地形、植被、土壤、降雨等)和人为因素,这些因素中既有量化指标如坡度、降雨等自然因素,也有土地利用、土壤母质等不可量化的指标。这些因素的共同作用,使得单纯在GIS下利用叠加的方法对土壤侵蚀潜在危险进行判别带来一定的困难(如人为因素的量化问题等)。多标准评价法(Multi-Criteria Evaluation,MCE)可以将难以量化的指标进行量化处理,并综合考虑多种因素对目标的影响,通过加权线性合并及布尔叠加的方法,在众多因素或是相互矛盾的客观实际中确定一种折中的优化方案,来对目标作出客观的评价。主要介绍了多标准评价法的概念及其方法原理,并以江西兴国县为例,介绍了该方法在土壤侵蚀评价中的实现过程。在土壤侵蚀评价因子的选用上,先取了植被指数(LAI)、土地利用、坡度、土壤母质、高程、道路、降雨及人口密度八个因子,根据实际情况确定单个因子在不同指标水平下可能造成的潜在土壤侵蚀危险等级;然后将因子组成矩阵,通过两两比较,来判断各因子的权重;把权重与相应的因子图相乘得到带权重值因子的栅格图,这些栅格图再进行统一的标准化处理,最后将标准化处理的栅格图通过叠加生成潜在侵蚀危险分布图。结果表明,兴国县大部分是微度侵蚀危险地区,呈连片分布,中、低度侵蚀危险主要分布在平原及沟谷地带,呈零星态,二者呈相互交错。微度危险、低度危险及中度危险区域分别占兴国县总面积的37.9%、29.2%及30.4%。三者之和为97.5%,高侵蚀危险及极高侵蚀危险的面积只占2.5%,且呈零星分布。这与兴国县的土壤侵蚀分布现状基本一致,多标准评价法应用在土壤侵蚀危险评价上是切实可行的。

大气CO_2浓度升高对农田土壤颗粒组成及其碳周转的影响

采集FACE（Free Air CO2 Enrichment）平台下运行3年的水稻（Oryza sativa L.）/小麦（Triticum aestivum L.）轮作土壤（0～15 cm耕作层土壤）,利用超声波分散-湿筛分法对烘干土样进行颗粒分级,分析土壤各粒级及其碳、氮的分布特征,研究大气CO2浓度升高对土壤碳周转的影响.结果表明：高浓度大气CO2条件下稻/麦轮作3年后,土壤颗粒组成较对照发生了改变,＞53 μm粒级的质量分数减小27%（p＜0.05）,约占土壤总质量20%;53～25 μm粒级的质量分数增大35%（p＜0.05）,约占土壤总质量25%;＜25 μm无明显变化,约占土壤总质量55%,三种粒级之间质量分数呈显著差异（p＜0.05）.FACE条件下,不同粒级土壤颗粒碳质量分数在两个氮水平下平均为：＞53 μm（30.60 g·kg^-1）,＜25 μm（13.08 g·kg^-1）,25～53 μm（12.85 g·kg^-1,氮质量分数分别为2.42 g·kg^-1,1.33 g·kg^-1,1.12 g·kg^-1.＞53 μm粒级的土壤颗粒碳、氮质量分数均极显著高于其它两个粒级（p＜0.001）.FACE条件下土壤总碳、氮质量分数高于对照,增幅分别为6.2%和6.7%.从各粒级土壤颗粒碳、氮质量分数变化分析,新增碳、氮主要进入＞53 μm粒级中,表明该粒级土壤颗粒对土壤碳氮循环（转化和保存）起着重要作用.该研究结果表明高浓度大气CO2条件下,稻/麦轮作农田土壤将成为大气CO2的汇,这将为预测我国未来农田土壤碳的变化趋势提供科学依据.

滇中不同植被类型土壤甲烷氧化及其碳同位素分馏特征

土壤甲烷氧化是大气温室气体的重要调节,受到多种因素的影响。其中,植被可以通过多种途径影响土壤性质,进而影响土壤甲烷氧化能力。陆地生态系统正是由不同植被复合而成,因此,研究不同植被类型土壤CH_4氧化能力及碳同位素分馏特征,对理解土壤甲烷氧化机理、准确核算碳排放具有重要意义。以滇中高原6种典型植被类型(原始林、针叶林,针阔混交林、常绿阔叶林、草地及稻田)土壤为对象,基于好氧培养试验研究了CH_4氧化速率(Ψ_(ox))及碳同位素分馏特征,分析了Ψ_(ox)以及碳同位素分馏系数α_(ox)与土壤性质之间的关系。结果表明,不同土壤Ψ_(ox)差异明显,平均Ψ_(ox)表现为稻田(10.75)>针叶林(4.39μg·g^(-1)·d^(-1))>原始林(3.83μg·g^(-1)·d^(-1))>阔叶林(3.21μg·g^(-1)·d^(-1))>混交林(1.78μg·g^(-1)·d^(-1))>草地(0.95μg·g^(-1)·d^(-1))。同时,平均Ψ_(ox)与NO_3^--N(硝态氮,r=0.93,P=0.006)、DOC(可溶性有机碳,r=0.96,P=0.002)、TN(全氮,r=0.74,P=0.093)、TC(全碳,r=0.46,P=0.356)、NH_4^+-N(铵态氮,r=0.47,P=0.344)呈正相关,而与pH(r=-0.51,P=0.298)呈负相关,说明有机质和氮素对土壤甲烷氧化有促进作用,而pH则有抑制作用。同时,稻田、原始林、针叶林、混交林、阔叶林和草地土壤平均碳同位素分馏系数α_(ox)分别为1.022、1.017、1.013、1.012、1.015和1.012。与很多研究不同的是,α_(ox)与Ψ_(ox)呈高度正相关(r=0.92,P=0.010),这可能与不同土壤中甲烷氧化菌的亲和力和活力有关。而在Ψ_(ox)的影响下,α_(ox)与土壤性质的相关性基本与Ψ_(ox)相似。

控释肥与尿素配合施用对稻季土壤CH_4和N_2O排放的影响

为明确控释肥和尿素配合施用对稻季土壤CH_4和N_2O排放的影响,通过田间原位试验,采用人工密闭箱法,观测氮肥(尿素单施、控释肥与尿素配合施用)及不同施氮水平(0、80、160、240 kg·hm^(-2))下水稻生长季土壤CH_4和N_2O的排放通量,以寻求综合温室效应最小的施肥管理措施。结果表明:水稻生长季N_2O排放总量、水稻产量均随氮肥施用量的增加而增加,而CH_4排放总量、综合温室效应与氮肥施用量之间没有显著相关性。控释肥与尿素配合施用对水稻生长季CH_4和N_2O排放及水稻产量的影响因氮肥施用量的不同而不同。与尿素单施相比,不同施氮水平下配合施用控释肥能有效降低N_2O排放总量3.6%~49.6%,其中,烤田期是控释肥发挥减排作用的关键时期。与尿素单施相比,在80 kg·hm^(-2)和160 kg·hm^(-2)施氮水平上,配施控释肥分别增加CH_4排放总量48.1%和27.5%及稻田综合温室效应45.0%和22.8%,而水稻产量无显著差异;在240 kg·hm^(-2)施氮水平上,配施控释肥处理土壤CH_4排放总量降低4.2~15.1%,水稻产量增加5.7%~13.9%,且综合温室效应降低7.5%~19.8%。在240 kg·hm^(-2)施氮水平上,与尿素∶控释肥为3∶7、1.5∶8.5、0∶1的配施处理相比,尿素∶控释肥为4.5∶5.5配施处理的综合温室效应最小,且水稻产量最高。因此,施氮量为240 kg·hm^(-2),尿素和控释肥按4.5∶5.5比例混合施用可作为稻田控释肥推荐施用方式。

冬季淹水稻田CH_4产生、氧化和排放规律及其影响因素研究

采用静态箱/气象色谱法——田间原位观测和室内培养试验连续一年研究了冬季淹水稻田的CH4产生潜力、氧化潜力和排放通量,以探讨冬季淹水稻田CH4产生、氧化和排放的季节变化规律及其影响因素。结果表明：0~251 d（d表示淹水后天数）,CH4产生潜力逐渐增大,到251 d达最大值,之后逐渐减小;0~204 d,CH4氧化潜力变化较小,但到235 d急剧增至最大值,随后逐渐减小;0~169 d,稻田几乎没有CH4排放,192 d才开始有较明显的CH4排放,到230 d达最大值,为80.2 mg.m-2.h-1,随后逐渐减小,331 d出现一个CH4排放高峰。全观测期内CH4排放量为69.9 g.m-2,其中非水稻生长期排放6.7 g.m-2,占总量的9.5%。全观测期内CH4产生潜力与土温及土壤Eh均无显著相关性;全观测期内CH4氧化潜力与土温极显著正相关（P〈0.01）,水稻生长期CH4氧化潜力与土壤中氨氮含量呈极显著正相关（P〈0.01）;全观测期内稻田CH4排放与土温和CH4产生潜力两个因素均显著正相关（P〈0.05）而与土壤Eh呈显著负相关（P〈0.05）。

沿黄河下游湖泊湿地植物群落演替及其多样性研究

沿黄河下游湖泊湿地是黄河健康生命系统的重要组成部分,其植物群落演替及其多样性研究对湿地及其生物多样性保护有重要意义。通过野外样地调查,分析了沿黄河下游湖泊湿地植物物种组成及其群落的演替模式,并计算了群落植物多样性特征指数,包括物种丰富度指数（S）、多样性Simpson指数（D）、Shannon-wiener指数（H′）、均匀度指数Pielou（E）。结果表明,研究区湖泊湿地共有77种植物,属于28科61属,除榆树Ulmus pumila Linn.为木本植物外,其余76种为草本植物,其中有1种轮藻门植物,1种蕨类植物;从空间来看植物群落演替过程为沉水植物菹草群落→纯水烛群落→水烛群落→水烛＋扁秆藨草群落→藨草群落→芦苇群落,青龙湖湿地水环境的变化,使湿地植物群落的类型也随之发生变化;群落多样性指数Shannon-wiener指数均低于1.12,Simpson指数为0.41~1,Pielou均匀度指数为0.8左右;芦苇群落的物种数最多,有32个物种,水烛群落以12种次之,菹草群落、水烛＋扁秆藨草群落和扁秆藨草群落中的物种数差别不大。沿黄河下游湿地植物群落多样性水平较低,湿地系统有向陆地系统过渡的趋势。

基于长期试验资料对中国农田表土有机碳含量变化的估算

分析了文献报道的我国26个长期试验站点29个长期试验的农田土壤有机碳变化情况,并据此分析了近20年来我国农田土壤表层有机碳储量的可能变化范围。收集的长期试验涉及水稻土、红壤、黑土、棕壤、潮土等15种土壤类型。选择每一长期试验的不施肥对照(0类)、有机碳含量增长最慢或下降最快(I类)、增长最快或下降最慢(II类)、纯化肥NPK平衡施肥(III类)4种处理进行分析,分别代表极端耗竭、不合理施肥、增长潜力和常见施肥情景下的土壤有机碳含量(储量)变化。结果表明,对照土壤的有机碳含量变化速率平均为-0.06g·kg-1·a-1;I、II、III类处理情景下土壤有机碳含量变化率分别为-0.008g·kg-1·a-1、0.29g·kg-1·a-1和0.05g·kg-1·a-1。据此推算,在极端耗竭情景下,过去20年全国农田表土有机碳贮量减少419Tg;在I、II或III类处理情景下,农田表层土壤有机碳储量变化分别为下降99Tg、增加1.56Pg和增加208Tg。II类和III类处理情景的有机碳储量变化量差值表明,我国农田表层土壤具有较大的固碳潜力。

长期不同施肥处理对华北潮土酶活性的影响

酶活性作为土壤肥力监测的关键生物指标,可以灵敏地指示土壤性质的变化,我们研究了长期施肥对潮土酶活性的影响,以期为潮土地力培育提供理论依据。以两个长期定位施肥试验（郑州、封丘）为基础,测定不同施肥处理下耕层土壤（0～15 cm）过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,探讨24～25年长期不同施肥对土壤酶活性的影响,并分析了各种酶活性以及酶活性与土壤养分间的相关关系。结果表明,（1）尽管两个试验地同为潮土,土壤酶活性的差异较大。郑州所有施肥处理对过氧化氢酶活性的影响均不显著（P〉0.05）,而封丘施氮钾肥处理过氧化氢酶活性较对照提高了58.3%。（2）在不施磷肥的处理下,氮钾比为1∶1时,NK肥处理的蛋白酶活性较对照提高119%,当氮钾比为2∶1时,NK肥处理的蛋白酶活性较对照降低20%。（3）不同施肥处理均有助于潮土脲酶活性的提高,以有机肥处理提高幅度最大,在郑州和封丘分别较对照提高了41.1%和106.4%。（4）长期施肥处理并没有显著提高土壤碱性磷酸酶活性,秸秆还田配施氮磷钾肥可显著提高碱性磷酸酶活性,较对照提高了133.5%。（5）郑州各施肥处理土壤转化酶活性较对照有显著提高,以氮钾肥处理提高幅度最小,为95.5%,秸秆还田处理提高幅度最大,为439%,封丘氮钾处理和有机肥处理的转化酶活性较对照有明显提高,提高幅度分别为81.3%和180%。（6）潮土脲酶与碱性磷酸酶、转化酶活性之间具有正相关关系,脲酶与转化酶活性分别与土壤有机质、全氮含量存在显著的正相关关系。总体来说,与单纯的施用化肥相比,添加有机肥和秸秆还田能使土壤酶活性处于较高水平,有利于土壤肥力的稳步提高;NK肥比例对土壤酶产生显著影响。

麦季稻秆还田方式对后续稻季CH4排放的影响

通过田间试验研究了麦季4种稻秆还田方式(不还田、表面覆盖、均匀混施和原位焚烧)对后续稻季CH4排放的影响,以探讨稻-麦轮作系统中秸秆还田对稻田温室气体排放的后续效应。试验于2007年小麦播种期将4.8t·hm-2水稻秸秆分别以不同方式还田(不还田处理除外),利用静态箱/气相色谱法对2008年后续稻季CH4排放进行观测。结果表明,不同麦季稻秆还田方式显著影响后续稻季的CH4排放。与不施稻秆处理相比,表面覆盖和均匀混施处理后续稻季CH4排放量增加了75%和40%,且CH4排放量差异主要体现在水稻生长前期(0-60d);原位焚烧处理CH4排放量与稻秆不还田处理相比无显著差异(P>0.05);与不施稻秆处理相比,均匀混施处理显著增加稻季开始前土壤全C质量分数6%和全N质量分数12%(P<0.05);各处理水稻(Oryzasativa L.)产量无显著差异(P>0.05);稻秆麦季均匀混施与表面覆盖相比能在一定程度上抑制后续稻季CH4排放,同时避免了秸秆焚烧导致的C、N、P等元素的大量损失,是较为合理的麦季稻秆还田方式。

施硅期对砷污染土中水稻体内磷砷含量与分布的影响

水稻砷污染严重威胁着我国的粮食安全,如何降低水稻砷污染是目前迫切需要解决的问题。采用水稻盆栽试验,在水稻不同生长时期向土壤中施入100 mg·kg-1的硅肥,通过不同时期土壤溶液中的磷、砷和硅的动态变化以及水稻各部位的磷和砷的含量及分布来研究不同施硅期对水稻砷磷含量和分布的影响。结果表明,不同施硅期影响水稻不同部位的生物量、砷含量和磷含量。分蘖期施硅,水稻饱粒质量和结实率最大,其中水稻饱粒质量比对照高52.4%,其次为开花期和灌浆期施硅。分蘖期施硅,水稻籽粒中的砷含量最低。同时,开花期和灌浆期施硅与幼苗期施硅相比,显著降低了籽粒中的砷含量(P<0.05)。然而,不同施硅期并未显著影响茎叶、根和谷壳中的砷含量(P>0.05)。分蘖期施硅显著增加了水稻谷壳中的磷含量,减少了水稻籽粒和根中的磷含量,但对茎叶的磷含量没有显著性影响(P>0.05)。随着水稻的生长,土壤溶液中的砷含量呈增加趋势,而土壤溶液中的磷和硅含量呈降低趋势。除了水稻移栽后146 d外,不同施硅期对其他采样时期的土壤溶液砷含量没有显著影响(P>0.05);不同施硅期显著影响了大部分采样时期的土壤溶液硅含量(P<0.05)。不同施硅期未显著影响土壤溶液中的磷含量(P>0.05)。综上可知,在分蘖期施入100 mg·kg-1的硅肥,能最大程度地提高水稻的产量,并降低水稻对砷的积累。