黑土区设施栽培土壤团聚体和有机碳组分变化特征

以东北黑土区庆安、绥陵、明水、海伦、望奎、绥化北林区、哈尔滨等地区的设施栽培地区土壤为研究对象,通过对设施栽培土壤进行采样和分析,系统研究了设施农业土地利用方式下土壤团聚体粒径分布特征及其有机碳含量、各粒径团聚体的有机碳对土壤总有机碳贡献率。结果表明:从不同粒径来看,团聚体有机碳主要分布在粒径1 mm的水稳性大团聚体范围内,而粒径0.106 mm的团聚体有机碳含量最低。粒径在0.5~1.0 mm的团聚体对有机碳的贡献率达到23%,粒径在0.25~0.50 mm的团聚体对有机碳的贡献率最大,达到26%。对不同栽培年限下各粒径团聚体的有机碳含量进行具体分析可知,栽培年限为0~5年和15年时,粒径5.0 mm的团聚体对土壤总有机碳贡献率最大。     

生物炭对土壤重金属形态特征及迁移转化影响研究进展

在土壤重金属防治中,生物炭因其特有结构和性质,可降低土壤重金属活性和移动性,减少土壤中重金属生物有效性,达到修复重金属污染土壤目的。文章综述近年来国内外有关生物炭修复土壤重金属研究进展,阐述生物炭对土壤重金属生物有效性、重金属形态、重金属迁移转化等方面影响,分析作用机理并提出展望。     

基于Δ13C的不同水氮管理对水稻水分利用效率的影响

为揭示不同水氮管理的水稻叶片水分高效利用机理,基于作物生长发育过程中发生的碳同位素分馏效应对作物的长期水分利用效率的指示特性,研究了不同水氮管理对水稻叶片气体交换参数、叶片瞬时水分利用效率(LWUEins)、内在水分利用效率(LWUEint)和碳同位素分辨率(Δ~(13)C)的影响,分析了不同水氮管理下水稻叶片Δ~(13)C与叶片水分利用效率关系。结果表明:稻作控制灌溉模式下配施适量氮肥可以提高水稻叶片气孔导度(Gs),促进叶片胞间与外界气体交换,提高叶片净光合速率(Pn),维持较高的LWUEins、LWUEint,过量施氮会增加水稻对水分亏缺的敏感性,使水稻Gs降低,不利于叶片尺度水分的高效利用;抽穗开花期控制灌溉模式下施氮量较高时叶片水分利用效率较大,同一施氮量处理控制灌溉水稻LWUEins、LWUEint和WUE均高于淹水灌溉,起到了节水高产的效果。通过统计分析可知,不同水氮管理下抽穗开花期水稻叶片Δ~(13)C与LWUEins、LWUEint和WUE均呈负相关,叶片Δ~(13)C对LWUEint的指示性优于LWUEins,且在控制灌溉下叶片Δ~(13)C与LWUEins、LWUEint的相关性较淹水灌溉更为显著;拔节孕穗期及抽穗开花期水稻叶片Δ~(13)C可以很好地表征水稻WUE。结果表明,通过测定水稻不同时期叶片Δ~(13)C能够为预测不同水氮调控下水稻水分利用效率提供参考。     

长期施用牛粪对松嫩平原盐渍化土壤质量的影响

在盐渍化土壤中,普遍存在土壤结构性和养分状况差以及土壤酶活性低等现象.这种现象主要是由于土壤中过量的交换性钠离子和较高的土壤pH所引起.长期施用有机肥(牛粪)是一项提升盐渍化土壤质量的重要措施.本研究依托东北农业大学盐碱土改良长期定位试验站,以腐熟的牛粪为改良材料,依据牛粪施用年限共设置5个处理,采用完全随机区组设计,每处理3次重复,供试作为玉米,各处理分别为:施用牛粪2年、6年、13年和18年,以不施用牛粪的盐渍化土壤作为对照.分别测定各处理的土壤理化指标和酶活性.采用因子分析法与土壤质量指数法评价长期施用有机肥对盐渍化土壤质量的影响.研究结果表明:长期施用有机肥能够改善盐渍化土壤的物理性状、提高土壤养分状况、降低土壤pH和盐分以及增加土壤酶活性.根据特征根>1原则,经因子分析后可提取2个公因子,分别表征"土壤结构性"(因子1)和"土壤盐碱性质"(因子2).与未施用有机肥的土壤相比,施用有机肥13年和18年的土壤具有较好的土壤结构性和较低的盐碱性质,而施用有机肥2年和6年的土壤仅具有较低的盐碱性质.比较土壤质量指数(SOI)可知:盐渍化土壤质量随有机肥施用年限而增加,有机肥施用18年处理的土壤质量最高.总之,土壤结构性差和盐碱性质高是影响松嫩平原盐渍化土壤质量的关键限制因子,其中以土壤结构性差最为主导;土壤容重、pH和盐分的降低是长期有机培肥措施下盐渍化土壤质量得以提升的重要特征,尤其是以土壤容重的降低最为重要.