氮肥对黄壤温室气体排放和玉米产量的影响

为比较不同氮肥施用量对农田温室气体排放强度、玉米产量、全球增温潜势及温室气体排放强度的影响,正确认识氮肥在农田温室气体排放的贡献,为化肥减量增效,玉米增产稳产,降低综合温室效应,实现农业可持续发展提供科学依据,采用大田试验,以玉米为供试作物,设置当地传统施肥(CF100)、氮肥减量30%(CF70),氮肥减量50%(CF50)和不施肥(CK)4个处理,采用静态箱—气相色谱法测定贵州典型黄壤玉米生长季,分析不同施氮梯度下作物产量和温室气体排放特征.结果表明,与CK相比,施氮处理均提高了CO_(2),CH_(4)和N_(2)O的平均排放通量和累积排放量,但是施氮处理之间差异均无统计学意义.全球增温潜势(GWP)在CF50,CF70,CF100处理下分别显著增加了36.78%,52.14%和50.22%,三者之间差异无统计学意义.施用氮肥显著增加玉米产量,CF100与CF70产量无显著差异,与CF50相比,分别显著增加了16.33%和13.53%(p<0.05).温室气体排放强度(GHGI)在CF50,CF70,CF100处理下分别显著降低了57.88%,60.15%和60.94%,但是施氮处理之间差异无统计学意义.施氮处理可降低土壤pH值、增加土壤全氮(TN)、全磷(TP)质量分数,而有机碳质量分数呈先增后减趋势.施用氮肥会增加温室气体的排放,但可显著提高作物产量.从产量和GHGI角度来看,CF70与CF100产量、GHGI差异均无统计学意义(p>0.05).因此,为实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放,实现化肥减量增效,氮肥减量30%的施肥方式符合该区农业可持续发展目标.

根系分泌物不同组分对西南亚高山云杉人工林土壤微生物和胞外酶活性的影响

【目的】揭示根系分泌物不同组分对土壤微生物及其胞外酶活性的影响差异。【方法】在受控良好的根际生态模拟装置中,通过模拟根系每天向采自西南亚高山云杉人工林(约70年)的土壤中分别添加葡萄糖、草酸和甘氨酸溶液,并培养25天(共添加了70.65 mg碳)。【结果】葡萄糖添加显著增加了几乎所有微生物类群(除了革兰氏阴性细菌)的活性,草酸添加也显著增加了绝大多数微生物群落的活性(如革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和总微生物群落),但葡萄糖添加对微生物群落活性的增加效应较草酸明显,而甘氨酸添加则呈现出抑制微生物活性的趋势。同时,葡萄糖添加和草酸添加分别显著增加了β-1,4-葡萄糖苷酶和过氧化物酶的活性,并且也有增加酸性磷酸酶和多酚氧化酶酶活性的趋势,而甘氨酸添加对多数胞外酶活性的影响不显著。【结论】根系分泌物不同组分(葡萄糖、草酸和甘氨酸)对土壤微生物活性、群落组成和胞外酶产生了差异化的影响,造成这些差异的原因可能与根系分泌物不同组分所含的化学官能团(甲基和羧基)以及能量属性有关。因此,在未来构建根际生物地球化学循环模型时,应当充分考虑根系分泌物组分之间的差异效应。