生物炭及炭基肥对土壤微生物群落结构的影响

【目的】微生物在土壤养分循环中起到转换者的作用。论文以传统有机肥(玉米秸秆和猪厩肥)为对照,探究施用生物炭和炭基肥等新型有机物料培肥改土对土壤微生物群落结构的影响,以期为不同有机物料合理施用提供理论参考。【方法】依托沈阳农业大学棕壤改土定位试验平台(始于2009年),利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究长期不同有机无机配施条件下土壤理化性质和微生物群落结构特征及二者的相关关系。试验处理包括:秸秆配施化肥还田(CS)、猪厩肥配施化肥(PMC)、炭基肥(BF)以及生物炭配施化肥(BIO)。【结果】PMC和BF处理的pH显著高于BIO处理;PMC处理的全氮含量显著高于BF和CS处理,BIO与PMC处理没有显著差异;PMC处理的有机质含量显著高于BF和BIO处理;PMC处理的土壤含水量最高;不同处理间土壤全钾含量没有显著差异。PMC处理的土壤微生物总PLFAs含量最高,其他处理间没有差异;PMC处理的细菌PLFAs含量最高,BF处理的细菌PLFAs含量显著低于BIO和CS处理;PMC处理的真菌、革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs含量显著高于BIO处理,BF与PMC处理差异不显著;PMC处理的放线菌含量显著高于CS处理,BF和BIO处理居于中间无显著差异。BF处理的Shannon-Winner多样性指数和真菌/细菌比值显著高于BIO处理,BF和PMC处理的革兰氏阳性/阴性细菌比值显著低于BIO处理。冗余分析(RDA)结果显示,土壤pH、全氮和有机质对土壤微生物各PLFA有极显著影响(P<0.01),含水量和全钾有显著影响(P<0.05)。【结论】生物炭和炭基肥长期施用明显改善了土壤理化性质;相较猪厩肥,施用生物炭不利于真菌和革兰氏阴性细菌的积累,而且施用生物炭和炭基肥对土壤微生物群落的影响不同,施用生物炭有利于细菌群落的繁殖,施用炭基肥有利于土壤真菌/细菌比和土壤微生物群落结构多样性的提高;土壤pH、全氮、有机质、含水量和全钾依次是影响土壤微生物群落的重要因子。

不同灌溉方式下设施土壤硝态氮的积累特征及其环境影响

以不同灌溉方式下设施土壤及番茄为研究对象,采用田间试验与室内分析相结合的方法,对连年采用沟灌、滴灌和渗灌灌溉方式的设施土壤硝态氮、全盐含量、pH及番茄果实硝酸盐含量、水分生产效率进行了研究。结果表明:三种灌溉方式土壤硝态氮、全盐含量均呈现出明显的表聚现象,0~20 cm土层范围内,滴灌处理硝态氮含量和全盐含量明显低于沟灌和渗灌处理;不同灌溉方式土壤的pH值均随着土层加深而升高,在0~30 cm土层范围,土壤pH值滴灌高于沟灌,沟灌高于渗灌。沟灌和渗灌番茄果实硝酸盐含量显著高于滴灌,沟灌和渗灌番茄果实硝酸盐含量差异不显著;渗灌和滴灌水分生产效率明显高于沟灌。土壤硝态氮含量与土壤pH值呈极显著负相关,与全盐含量呈极显著正相关。总之,设施土壤硝态氮积累与土壤全盐含量、pH值、番茄果实硝酸盐含量关系密切;与沟灌和渗灌相比,滴灌更有利于抑制土壤退化。

不同施肥处理对连作花生土壤微生物量和酶活性的影响

为探明长期施用有机肥和化肥对风沙土质量的影响,以风沙土肥料长期定位试验地(始于2009年)为平台,研究连续5年不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥与氮肥配施(MN)、有机肥与氮磷肥配施(MNP)、有机肥与氮磷钾肥配施(MNPK)处理耕层土壤微生物量、酶活性的变化,并分析其与土壤肥力的相关性。结果表明:施有机肥处理土壤的微生物量碳(SMB-C)和微生物量氮(SMB-N)、脲酶、酸性磷酸酶和转化酶的活性较其他处理显著增加,其中MNPK处理效果最好,比CK分别增加104.1%,201.2%,68.9%,34.2%,57.5%;并且其3种酶与土壤有机碳、全氮、速效氮、有效磷、速效钾之间存在显著或极显著相关关系。因此,风沙土通过长期施用有机肥或与无机肥配施,能增加土壤微生物量和酶的活性,从而提高土壤的持续生产力。

长期定位施肥对土壤铁、锰形态及剖面分布的影响

本文采用改进的BCR连续提取法,对沈阳农业大学棕壤肥料长期定位试验地31年不同施肥处理土壤铁和锰含量变化及其剖面变异规律进行研究。结果表明,与试验前相比,耕层土壤两种元素水溶态和弱酸溶态含量都有所增加,而可还原态和残渣态含量则有不同程度的减少;铁和锰都以残渣态和可还原态为主。在空间分布上,两种元素弱酸溶态和可氧化态含量随土层的加深而减少,残渣态则相反。研究表明,有机肥能在一定程度上改变铁和锰在各形态间的分配,并且有机肥能活化残渣态铁和锰。

稳定性氮肥减施对春玉米氮素吸收及土壤无机氮供应的影响

【目的】稳定性氮肥减量施用在玉米上表现出良好的稳产和增产效果,但缺乏针对不同土壤和气候条件下春玉米生产的推荐施用量。为此,我们在辽中、辽南地区春玉米上开展了稳定性氮肥一次性施用最佳用量试验。【方法】2017年在辽宁省沈阳市和海城市两地开展田间试验。供试稳定性氮肥中同时添加了脲酶抑制剂和硝化抑制剂。两个试验区均设置了不施氮处理(CK)、普通尿素常规施氮量(CK1)和普通尿素减氮10%对照(CK2)。沈阳试验区设置稳定性氮肥比其CK1(244 kg/hm^2)分别减氮10%、15%、20%3个处理(S1、S2、S3),海城试验区设置比其CK1(217 kg/hm^2)分别减氮10%、15%2个处理(S1、S2)。采集玉米生长季内各生育时期的土壤样品和植株样品,测定土壤无机氮含量和植株不同部位养分含量,每个小区单独采收,记录产量。【结果】与CK1相比,稳定性氮肥能显著提高玉米产量(P<0.05),且以减氮15%的S2处理肥效稳定,沈阳试验较CK1增产、增收幅度分别为7.5%、1795元/hm^2,较CK2增产、增收幅度分别为11.1%、2808元/hm^2;而海城试验产量与CK1没有显著区别,收入减少184元/hm^2,与CK2相比,增产19.5%,增收2685元/hm^2。与CK1相比,稳定性氮肥处理氮素表观利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力依次提高10.4%~12.4%、3.4%~6.2%和6.5%~10.8%;与CK2相比,分别提高10.2%~12.2%、3.3%~6.1%和3.3%~7.6%。与普通尿素相比,施用稳定性氮肥显著提高了玉米生育中后期植株氮素吸收强度,稳定性氮肥各处理氮素总积累量表现为S2>S1>S3>CK1>CK2。土壤无机氮含量主要在0—20、20—40 cm土层表现出较大差异,总体上稳定性氮肥处理(S1、S2、S3)耕层土壤无机氮含量在玉米生育前期(苗期、拔节期)低于普通尿素处理(CK1、CK2),在玉米生育中后期(大喇叭口期至成熟期)0—40 cm土层无机氮含量显著高于普通尿素处理,但总体上无机氮含量在0—40 cm土层中变化幅度较普通尿素处理平缓。【结论】稳定性氮肥减施可以维持或提高土壤无机氮含量。在沈阳试验点,稳定性尿素施氮量减少15%时,玉米的产量和经济效益、氮素累积总量和氮素表观利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力等都最高;而在海城试验点,由于普通尿素投入量相对较低,最佳稳定性尿素推荐量为减氮10%。

东北典型黑土区旱地耕层土壤肥力指标的纬度变化特征及其关系

【目的】明确东北典型黑土区土壤肥力指标的纬度特征及其关系,探究黑土地核心地带肥力调控的问题,为黑土地耕地质量调控和国家粮食稳产增产提供有力支撑。【方法】2018年秋收后,在研究区按纬度梯度采样,测定土壤有机质、酸碱度、全磷、全钾、速效磷、速效钾、碱解氮、容重、大微团聚体质量比等肥力指标和土壤含水量、土壤温度等环境指标,通过主成分分析、冗余分析和相关分析,明确研究区内各指标纬度变化特征及相互关系。【结果】东北典型黑土区土壤肥力指标具有明显的纬度分异特征,除容重属于弱变异外,其他肥力指标均属于中等变异。土壤有机质是该区域影响土壤肥力的核心指标,随纬度升高而增加,与大微团聚体质量比、碱解氮、速效磷、速效钾、全钾、全磷和酸碱度均呈显著正相关;与土壤含水量、土壤温度和容重呈负相关。纬度在46.07°—49.18°之间土壤容重变化对土壤肥力影响较大,纬度在42.99°—45.59°之间的土壤肥力受土壤容重、有机质含量、酸碱度等共同作用。【结论】在46.07°—49.18°范围内,可通过改善土壤容重方法调控土壤肥力指标,而在42.99°—45.59°范围内需要通过测土配方施肥对作物所需的土壤养分进行综合调控。对整个研究区而言,调控土壤有机质仍是当前培肥土壤的主要内容。

长期施肥对土壤中氨氧化细菌丰度和种群多样性的影响

为探讨长期施肥对土壤氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的影响机制,以长期定位试验站为平台,采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,研究不同施肥方式下土壤AOB丰度和种群结构多样性的季节变化特征。结果表明:与不施肥相比,施肥后土壤铵态氮和硝态氮含量增加,土壤pH降低;随采样时期变化(4月、7月和11月),土壤AOB丰度和多样性指数均在4月最高;各施肥处理下,增施无机氮肥可降低土壤中总细菌数量和AOB的种群多样性,有机/无机氮肥配施有助于维持总细菌和AOB丰度的稳定;冗余分析(RDA)结果表明,铵态氮显著影响土壤AOB种群结构组成,季节是导致AOB种群结构差异的重要因素。总之,季节变化与长期定位施肥引起的土壤理化特征差异,导致土壤AOB丰度和种群多样性发生改变。与无机氮肥相比,有机/无机氮肥配施有助于稳定土壤AOB的丰度。

不同施肥方式下土壤氨氧化细菌的群落特征

为了研究长期定位施肥对棕壤中氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)种群结构多样性和垂直分布特征的影响,本研究采用化学分析、荧光定量PCR(qPCR)和变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,针对沈阳农业大学试验区不同施肥方式(不施肥、低量无机氮肥、高量无机氮肥、无机氮肥与有机肥配施)下不同土壤深度(0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm)的土壤理化性质、AOB丰度及种群多样性进行分析,比较不同施肥方式对土壤AOB种群的影响。结果显示,与不施肥相比,施肥会降低土壤pH,增加土壤铵态氮(70.5%～939.21%)和硝态氮(253.20%～625.48%)含量。随土壤深度增加,土壤pH升高,铵态氮和硝态氮含量除低量无机氮肥处理外,多呈降低趋势。土壤增施氮肥可提高AOB丰度,降低总细菌丰度。其中,0～20 cm土层中AOB丰度较高,且高量无机氮肥处理的AOB数量最高,为9.65×10~5拷贝数·g^(-1)(干土)。DGGE图谱分析显示,不同处理下,AOB群落结构多样性指数存在明显差异(P<0.05),各多样性指数均在表层(0～20 cm)最高,增施氮肥则显著降低AOB的多样性。聚类分析表明,4个施肥处理中,高量无机氮肥处理聚为一类,其他处理则因土壤深度不同而异;3个土壤深度中,除不施肥处理外,所有施肥处理均表现为0～20 cm、20～40 cm土层发生聚类,40～60 cm则明显与其他两层分开。冗余梯度分析(RDA)显示,硝态氮(P=0.027)是造成影响AOB群落结构差异的主要原因。上述研究结果表明,长期定位施肥土壤AOB的数量和群落结构多样性受施肥方式显著影响,并表现出明显的垂直分布特征。与无机氮肥相比,有机无机配施处理有助于改善土壤pH,维持不同土壤深度下AOB群落结构多样性。

氮肥减量配施菌剂对水稻土养分及水稻产量的影响

试验以彦粳软玉1号水稻为供试作物,采用随机区组设计和田间小区试验方法,研究了氮肥减量 30%并配施两种复合微生物菌剂处理对水稻土养分及水稻产量的影响。结果表明:与常规施肥相比,氮肥减量配施两种复合菌剂处理均提高了土壤有效养分含量。就产量而言,相比常规施肥,添加两种复合菌剂均可以增加水稻产量,其中,化肥减量配施复合菌剂S处理的产量最高。可见,施用微生物菌剂可以在一定程度上替代化肥对水稻产量及土壤养分的贡献。研究结果对化肥合理减施并保障作物产量和合理应用微生物菌剂有理论和实践意义。

生物炭及炭基肥改良棕壤理化性状及提高花生产量的作用

【目的】炭基复合肥是生物炭农用的另一种方式,生物炭作为土壤改良剂对土壤改良研究的报道较多,但大多为短期培养或模拟试验。目前更缺乏生物炭与传统土壤培肥方式的比较研究。本研究旨在通过4年的田间微区定位试验,开展生物炭及炭基复合肥对棕壤理化性质及花生产量的影响研究,以期为生物炭的培肥改土及合理农用提供理论依据。【方法】定位试验于2009年开始连续4年进行了花生微区田间试验(2 m^2)。试验设4个处理分别为秸秆还田+NPK(CS)、施用猪厩肥+NPK(PMC)、生物炭+NPK(BIO)和基于生物炭的炭基复合肥(BF)所有处理均为等氮磷钾养分,BIO处理与PMC处理为等碳量,BIO处理相当于CS处理所施用的玉米秸秆量制备得到的生物炭量,BF处理碳含量低于BIO碳含量每个处理重复3次,随机排列。分析试验前和2012年收获后土壤理化性质,比较各处理4年的花生产量。【结果】连续施用4年后,与试验前相比,BIO处理的土壤有机碳提高了27.6%全氮含量提高了75.6%,显著高于其他各处理,土壤pH提高了0.14个单位,显著高于CS处理,与PMC处理相近;土壤碱解氮、速效磷、速效钾和CEC值与CS或PMC处理相近;BIO处理的土壤毛管孔隙度和田间持水量显著高于其他处理容重和土壤总孔隙度与CS和PMC处理差异不显著;4年中花生产量均居首位,从3198.5 kg/hm^2提高到4818.0 kg/hm^2,但与PMC处理差异不显著。连续施用4年后,BF处理土壤pH较试验前提高了0.57个单位显著高于其他各处理,优势显著;土壤有机碳和全氮含量较试验前分别提高了4.4%和27.9%显著低于BIO处理对土壤物理性质的调节作用也不及BIO处理其他指标差异不显著但总体上与CS或PMC处理相近;BF处理的花生产量在试验的前3年与BIO处理差异不显著,第4年较BIO处理降低了317.1 kg/hm2,差异显著介于PMC和CS处理之间。【结论】各处理作物产量随施用年限增加而提高。生物炭和炭基复合肥对土壤的理化性质的改良作用与秸秆还田和施用猪厩肥相近,生物炭在提高土壤有机碳和全氮含量方面,炭基复合肥在改善土壤pH方面优势突出对作物具有持续增产作用。

设施蔬菜栽培对土壤阳离子交换性能的影响

以辽宁省沈阳市于洪地区设施菜地及其相邻旱田土壤为研究对象,测定土壤的有机质、阳离子交换量、交换性盐基离子组成和土壤盐基离子饱和度,分析设施蔬菜栽培对土壤阳离子交换量及交换性盐基离子组成的影响。结果表明:(1)与旱田土壤相比,设施土壤有机质含量明显增加,上下层土壤有机质平均含量分别为35.6 g kg-1和18.0 g kg-1,分别是旱田上下层土壤有机质含量的2.1倍和1.8倍;设施土壤阳离子交换量呈上升的趋势,土壤阳离子交换量与有机质含量呈极显著正相关关系(r=0.603**,n=50,r0.01=0.361)。(2)与旱田土壤相比,不同层次设施土壤交换性盐基总量均有所增加,交换性盐基离子中除交换性Ca2+含量变化不大之外,交换性K+、Mg2+、Na+含量均显著增加;不同层次设施土壤交换性K+、Mg2+、Na+饱和度显著高于旱田土壤,但交换性Ca2+饱和度和盐基饱和度呈下降趋势。

生物炭提高花生干物质与养分利用的优势研究

【目的】以秸秆为原料生产生物炭可用于改良土壤和提高养分利用率,其与秸秆直接还田以及传统的制作堆肥后还田相比是否具有优势需要用试验来验证,本研究可为生物炭的高效利用提供理论依据。【方法】以传统猪厩肥和秸秆直接还田为对照,连续进行了8年的花生田间微区(2 m^2)试验。在氮磷钾总投入量相等的条件下,共设4个处理,分别为秸秆还田(CS)、猪厩肥(PMC)、生物炭(BIO)和基于生物炭的炭基花生专用肥(BF),每个处理重复3次,随机区组排列。试验于2016年在花生苗期、开花下针期、结荚期和饱果成熟期进行采样,测定植株茎叶、根和荚果的干物质和氮磷钾养分积累量,并计算对应的分配情况,探讨其对花生产量的影响。【结果】生物炭处理的花生产量显著高于其它处理,达到7231.7 kg/hm^2;生物炭复合肥和猪厩肥处理则相对较低,分别是生物炭处理的82.4%和83.8%,秸秆处理产量最低,为5623.9 kg/hm^2。猪厩肥处理的出仁率显著高于其它处理。生育前期各处理的干物质和养分主要在茎叶中积累,从结荚期开始逐渐向荚果中转移。与对照处理相比,复合肥处理的干物质和氮磷钾养分整株积累量在各时期均较高,尤其在结荚期以前保持了良好的荚果干物质和养分分配系数;生物炭处理则至饱果成熟期时呈现出明显优势,干物质积累量达到6295.0kg/hm^2,分别高出专用肥、秸秆和猪厩肥处理43.1%、36.1%和50.8%,茎叶分配比例高达34.5%,氮、磷、钾积累量持续增长至236.4 kg/hm^2、21.7 kg/hm^2、77.8 kg/hm^2,显著高于其它处理,但此时期荚果的氮、钾分配系数仅有0.83和0.52,低于对照处理(CS、PMC处理)0.02~0.03和0.15~0.21。【结论】在氮磷钾养分投入量相等、不考虑有机碳投入量的前提下,施用生物炭、炭基复合肥和猪厩肥效果均显著好于秸秆直接还田;生物炭可显著提高花生整株的干物质量和氮磷钾积累量,特别是提高生育后期的干物质和养分分配量,促进产量的提高,对花生高产增效有良好的促进作用;炭基复合肥在花生进入结荚期后,对花生干物质及养分积累分配的促进作用减弱,效果与施用猪厩肥相当。因此,在本试验条件下,生物炭直接施用具有维持其养分长期稳定释放,提高花生产量和肥料养分利用率的作用。

外源水杨酸和一氧化氮对盐胁迫番茄幼苗光系统Ⅱ功能及激发能分配利用的影响

【目的】为了探明外源水杨酸(SA)和一氧化氮(NO)协同缓解番茄幼苗盐渍伤害的光合生理机制。【方法】以番茄品种‘秦丰保冠’为试材,在水培条件下,研究单独和复配施用外源SA、NO供体硝普钠(SNP)对100 mmol/L NaCl胁迫下番茄幼苗气体交换、光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学效率、激发能分配和天线色素吸收光能利用的影响。【结果】SA、SNP单独和复配处理均能有效缓解NaCl胁迫对PSⅡ的损伤,其中以SA和SNP复配处理效果最好,3~7 d番茄叶片净光合速率(P_n)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、天线转化效率(F_v~′/F_m~′)、光化学荧光猝灭系数(q P)、吸收光能用于进行光化学反应的份额(P)和叶绿素荧光衰减率(R_(fd))分别较胁迫处理显著提高了25.5%~94.9%、9.5%~15.3%、25.7%~34.6%、38.8%~121.9%、74.2%~198.6%和22.2%~25.5%;初始荧光(F_o)、PSⅡ非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、激发能压力(1-q P)、反应中心非光化学耗散的份额(E_x)、天线热耗散的份额(D)和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)分别较胁迫处理不同程度降低了19.8%~23.5%、22.8%~23.4%、32.5%~39.9%、15.1%~19.1%、27.8%~31.4%和51.8%~72.8%。【结论】外源SA和NO在保护PSⅡ及光合电传递链免受盐害损伤,提高番茄幼苗耐盐性方面具有协同增效作用。

不同材料包膜氮肥氮素挥发特征及对油菜产量的影响

【目的】施用包膜缓/控释肥料是减少氮素损失,提高氮肥利用率的重要途径之一。新型有机-无机复合包膜氮肥具有缓释性能好、环境友好等优点。研究不同有机-无机复合包膜氮肥的气态氮损失特征,可为新型包膜缓/控释肥料的研发与应用提供科学依据。【方法】本研究以改性聚乙烯醇分别与无机材料硅藻土、沸石粉、生物质炭、磷矿粉、硫磺进行混合作为包膜材料制备包膜尿素(分别记作Ag、Af、Ac、Ap、As肥料),采用室内培养方法,以普通尿素为对照(CK),通过测定60 d内土壤的氨挥发速率和氮氧化物排放速率,揭示不同膜材料包膜氮肥施入土壤后的氨挥发和氮氧化物排放特征。并设计盆栽试验,研究施用不同包膜氮肥对油菜生长和产量影响。【结果】施肥后土壤氨挥发从培养的第1天开始出现,且不同包膜氮肥的氨挥发速率均在培养的第3—10天达到最大值,CK、Ag、Af、Ac、Ap和As肥料的最大氨挥发速率分别为1.132、0.373、0.508、0.696、0.347和0.304mg·L^(-1)·d^(-1),各包膜肥料氨挥发峰值的出现时间迟于普通尿素,说明包膜肥料的包裹层可以有效地阻碍外界水分同其内部的尿素核心相接触,使尿素溶解时间延长,减缓尿素溶出速率。氨挥发速率呈现先快后趋于平稳的趋势。CK、Ag、Af、Ac、Ap和As肥料的氨挥发总量分别为104.0、88.2、93.4、95.6、81.9和79.4 mg,Ag、Af、Ac、Ap和As肥料氨挥发总量较普通尿素CK分别降低了15%、10%、8%、21%和23%。包膜肥料的氮氧化物排放特征与氨挥发相似,氮氧化物排放速率峰值与氨挥发相比明显后移。排放高峰期出现在第6—23天,CK、Ag、Af、Ac、Ap和As肥料的氮氧化物排放速率峰值分别为0.092、0.033、0.039、0.051、0.027和0.022 mg·L^(-1)·d^(-1),其氮氧化物排放总量分别为15.8、11.1、12.4、13.2、10.3和8.5 mg,包膜肥处理氮氧化物排放总量均低于普通尿素处理。各处理氨挥发占氮素气态损失总量的80%—90%。施用包膜肥料的油菜产量与普通尿素(CK)相比均有提高,提高量分别为47%(Ag)、37%(Af)、31%(Ac)、52%(Ap)、63%(As)。【结论】氨挥发是肥料氮素气态损失的主要形式,发生在施肥后的前两周。硅藻土、沸石粉、生物质炭、磷矿粉和硫磺与改性聚乙烯醇制备的包膜肥料对氨气和氮氧化物的排放具有抑制作用,能够提高油菜产量。

添加稻草生物炭对水稻土磷含量和形态的影响

为了探明北方水稻土适宜的秸秆还田方式,并为稻草合理还田提供理论支持和数据参考,采用室内恒温淹水培养法,研究了添加腐熟稻草(F)、稻草生物炭(S)、未腐熟稻草(Z)对北方滨海盐渍型水稻土全磷含量、有效磷含量和无机磷形态的影响。结果表明,添加3种不同形态稻草处理均提高了水稻土全磷和有效磷含量,其中,添加稻草生物炭处理的效果最明显。随着培养时间延长,水稻土全磷含量呈现略微下降趋势,而水稻土有效磷含量呈先上升后下降的趋势。与对照(CK)相比,添加不同形态稻草的处理均提高了水稻土无机磷组分中Ca_2-P、Ca_8-P和Fe-P含量,而O-P和Ca_(10)-P含量均不同程度地降低。其中,添加稻草生物炭处理的效果最明显,Ca_2-P、Ca_8-P和Fe-P平均含量分别提高了63.72%,60.07%,9.34%;而O-P和Ca_(10)-P平均含量分别降低了28.17%,6.54%。总之,稻草生物炭、腐熟稻草和未腐熟稻草施入土壤后,通过促进土壤各种形态无机磷间相互转化和提高土壤磷含量而活化了土壤磷,其中添加稻草生物炭处理的活化效果最好,其次为腐熟稻草,再次为未腐熟稻草。

添加稻草生物质炭对滨海水稻土有机质活性的影响

为明确腐熟稻草、直还稻草与稻草生物质炭3种不同的稻草还田方式对滨海盐渍型水稻土中碳组分的影响,采用为期270d的室内恒温培养试验,研究了施用等碳量的腐熟稻草、直还稻草(指稻草直接还田)与稻草生物质炭对水稻土有机碳累积及其氧化稳定性、土壤水溶性有机碳和微生物生物量碳含量的影响。稻草生物质炭处理显著提高了土壤有机碳累积量及其氧化稳定性,并增加了土壤微生物生物量碳含量,但对水稻土水溶性有机碳含量并无影响。腐熟稻草与直还稻草处理皆可在短时间内提高土壤水溶性有机碳及微生物生物量碳含量,但对土壤碳累积影响较小,腐熟稻草处理甚至会降低土壤抗氧化能力。稻草生物质炭的施用会增加土壤碳的积累,但若长期施用会降低土壤碳库活性,其可与腐熟稻草或直还稻草配施来减少这一问题。

灌溉方法对蔬菜大棚土壤盐渍化及酸化的影响

为了探明蔬菜大棚灌溉措施对土壤盐分积累特征的影响，以连续13年采用渗灌、滴灌和沟灌方式栽培番茄的蔬菜大棚土壤为材料，分层采集0～60cm深度的土壤样品，测定土壤盐分含量及其离子组成、pH的剖面分布，对不同层次土壤盐渍化及酸化状况进行了分析，研究灌溉方法对土壤盐分积累特征及pH的影响。结果表明，土壤全盐含量在所有灌溉方法中均呈现出明显的表聚现象，随着土层的加深而减少；各处理间土壤全盐含量在0～20cm土层差异显著，沟灌盐分含量最高，其次为渗灌，滴灌最低；土壤中水溶性阴离子以SOi和NO3 为主，阳离子以Ca”为主。3种灌溉处理土壤PH均以表层最低，随着土层加深而迅速升高；灌溉处理间0～30cm土层pH差异明显，其大小顺序为滴灌〉渗灌〉沟灌；蔬菜大棚土壤的盐分积累是导致土壤PH下降的重要原因。长期使用滴灌比沟灌和渗灌更有利于防止土壤盐分积累与酸化。

不同开垦年限水稻土还原性物质含量及其分布

以辽宁省各地棕壤型、草甸土型水稻土为研究对象,探讨了不同开垦年限的棕壤型、草甸土型水稻土中还原性物质总量、活性还原性物质、络合态铁、水溶性亚铁、水溶性亚锰含量及其分布状况。结果表明,不同开垦年限供试水稻土随着开垦年限增加表层还原性物质总量、活性还原性物质、络合态铁、水溶性亚铁和水溶性亚锰含量明显增加,且均随土壤深度增加而减少,其积累主要集中在土壤上层。土壤络合态铁与还原性物质总量和活性还原性物质均呈极显著正相关,表层土壤有机质对铁、锰的络合减少了铁、锰元素向剖面下层的迁移数量。开垦10年以上,水稻土耕层中还原性物质就明显积累,直至60年,其积累量仍不断增加,因此生产上必须采取措施抑制水稻土中还原性物质的累积。

生物炭及炭基肥对花生生理特性和产量的影响

通过连续三年的棕壤田间试验,以猪厩肥配施化肥、秸秆还田配施化肥为对照,研究施用生物炭及炭基缓释花生专用肥对花生生理特性和产量的影响。结果表明,施用炭基缓释花生专用肥促进了花生开花下针期和结荚期叶片叶绿素的含量、净光合速率,增加了单株荚果重和百果重,显著提高了花生的产量,比猪厩肥配施化肥、秸秆还田配施化肥、生物炭配施化肥处理分别提高12.8%、12.3%、12.0%。生物炭与化学肥料复混造粒的施用效果要好于与生物炭与化肥简单混合。本研究成果可为生物炭在花生作物上的合理应用提供科学依据。

辽宁地区保护地土壤酸化现状研究

以采集于辽宁省朝阳市、铁岭市、沈阳市于洪区、沈阳市东陵区、丹东市5个地点的蔬菜保护地及其相邻露地旱田土壤样品为研究对象，研究测定了不同采样地土壤的酸化现状。结果表明：辽宁省朝阳市、铁岭市、沈阳市东陵区、沈阳市于洪区地表层土壤pH值由露地改为保护地种植蔬菜后均呈显著下降趋势（P〈0．05），土壤pH平均值分别比相应露地降低了0．96、0．69、1．05、0．75个单位；而丹东市保护地土壤pH值平均值为5．93，比露天蔬菜土壤提高了0．46个单位，但差异不显著，说明随种植年限的增加，保护地土壤的pH值呈持续下降趋势；朝阳市、铁岭市、沈阳市东陵区、沈阳市于洪区保护地土壤的pH值均随土层深度的增加而增加，土层越深越接近露地土壤的pH值，表层土壤（0-20cm）的pH值显著低于其下各土层的pH值（P〈0．05）；而丹东市保护地土壤0～80cm各土层的pH值表现出表层土壤高于深层土壤，即随着土层深度的增加，其pH值呈逐渐降低的趋势。