黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响

通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。     

基于多元线性回归研究有机肥替代对土壤养分及产量的影响

以黑土为试验对象,基于多元线性回归研究单施化肥、单施有机肥和不同比例有机肥替代对土壤养分和作物产量的影响.结果 表明:适度有机肥替代可缓解土壤酸化,与单施化肥相比,由于“正激发效应”的影响,短期内有机肥替代提升土壤有机质含量不明显;有机肥替代能提高土壤速效钾和全氮含量,与单施化肥相比,提升土壤全磷和全钾效果不明显.有机肥替代显著影响土壤的养分状况,提高作物产量,且随着有机肥替代化肥比例的增加,土壤养分有先升高后降低的现象,单施有机肥短期内会降低作物产量.有机肥替代氮肥减施30％(OM70)较为合适,既能促进作物增产,又能改善土壤养分状况.     

不同磷钾肥配比对大棚蔬菜养分吸收、产量及品质的影响

在大棚栽培条件下,采用田间小区试验方法研究了不同磷钾配比对2季蔬菜黄瓜和番茄养分吸收、产量及品质的影响.结果表明,当磷钾施用量分别为P2O5180 kg/hm2和K2O 180 kg/hm2(黄瓜);P2O5120 kg/hm2和K2O 180 kg/hm2(番茄)时,黄瓜和番茄的果实品质较好,地上部生物量(干重)、养分吸收量及产量均最高.     

砂滤管条件下不同有机物料的分解规律

采用砂滤管法研究不同有机物料中有机碳及氮、磷、钾分解规律。结果表明:不同有机物料中有机碳在埋管初期分解较快,后期分解较慢,分解趋势为玉米秸秆大豆秸秆玉米根茬大豆根茬;经过150 d的分解,氮、磷、钾有79.9%~90.2%、93.7%~99.0%、50.6%~78.4%被释放出来。与不调节C/N相比较,各有机物料调节C/N后有机碳分解速率加快,玉米秸秆、玉米根茬、大豆秸秆、大豆根茬平均提高22.8%、19.4%、13.9%、18.7%,尤其埋管后45 d,调节C/N能明显提高秸秆的分解速度。经过150 d的分解,有72.3%~78.1%的氮被释放出来,磷素有90%左右被释放,C/N的调节对钾素影响不大。     

东北黑土资源现状与保护策略

东北黑土是世界上最宝贵的土壤资源,中国东北黑土作为世界四大黑土带之一,具有肥力高、结构良好、质地疏松、适宜农耕、适合农作物生长的特点。东北是我国重要的粮食主产区、最大的商品粮供给基地和绿色食品生产基地。为加强黑土保护和治理,依据多年研究成果,着重阐明了黑土的现状、退化原因及存在的问题:土壤微生物多样性下降、水土流失加剧、土壤有机质下降、黑土耕层变薄、土壤养分库容偏低。针对以上问题提出了制定黑土资源保护中长期规划,建立黑土保护与可持续利用长效机制,制定法律法规,启动国家黑土资源可持续利用与保护农业重大科学研究计划,针对黑土开发、利用与保育过程中的关键问题开展长期系统研究,设立黑土保护利用试验示范区,同时开展国际合作研究,进一步推动我国以东北为主体的黑土资源保护与战略发展。     

秸秆还田深度对土壤微生物碳氮的影响

采用网袋的方法明确秸秆还田到不同深度(0、10、20、30、40cm)后对土壤微生物碳、氮的影响。结果表明:秸秆经过120d还田腐解,不同深度的微生物量碳、氮均呈现波浪型趋势。表层覆盖的微生物量碳含量最低在76~250mg·kg~(-1),10cm处理各层次最高,在133~422mg·kg~(-1),20cm处理各层次在134~328mg·kg~(-1),30cm处理各层次101~245mg·kg~(-1),40cm处理各层次在71~294mg·kg~(-1);各处理微生物量氮含量以表层覆盖和10cm处理最高,在2~83mg·kg~(-1),20cm处理和30cm各层次微生物量氮在11~50mg·kg~(-1),40cm处理各层次微生物量氮最低在4~33mg·kg~(-1)。在秸秆还田到各深度土壤后,比较每一深度秸秆的上层、中层、下层土壤的微生物碳氮含量,均以下层土壤微生物量碳、氮的含量高于中、上层土壤。     

Se肥施用方式和施用时期对水稻含Se量及产量的影响

在田间小区的试验条件下研究不同硒(Se)肥的施用方法及施用时期对水稻植株和籽粒中Se的吸收与富集的影响。研究表明:水稻在生长前期和旺盛时期对Se的吸收和积累有很大差异。与对照相比,苗床施Se、土壤施Se和叶面喷Se 3种方式均能明显提高各生育期水稻植株和籽粒中Se的含量,富Se效果达到差异极显著水平。从稻米富Se效果看,富Se含量在0.163～0.207 mg·kg^-1之间,Se含量增加了5.8～7.6倍,且都在安全范围内。从水稻富Se的方式上,不同施Se方式富Se效果依次为水稻扬花期喷Se>土壤施Se>育苗期喷Se>对照。从叶面喷施Se的时间上,稻米富Se效果依次是扬花期喷Se>育苗期喷Se>灌浆期喷Se>齐穗期喷Se>对照。从水稻富Se类型上看,外源无机Se和有机Se都能明显促进水稻对Se的积累。水稻育苗期和扬花期叶面喷Se在提高水稻稻米中含Se量的同时,并没有降低水稻产量。因此水稻叶面喷Se是一条安全、简单、易操作的途径。     

不同有机物料还田对土壤结构与玉米光合速率的影响

为解决由于长期不合理耕作及有机物料利用率低而导致土壤养分贫瘠和土壤物理性状恶化情况,本试验针对黑土宜板结和肥力保持等问题设置了不同技术措施,研究在玉米生育时期不同有机物料还田模式对土壤结构特性及玉米光合速率的影响。结果表明:收获后浅翻深松+秸秆还田和有机肥处理较常规处理,土壤容重下降了0.13 g·cm^-3和0.09 g·cm^-3,浅翻深松+秸秆还田、有机肥、翻压绿肥和生物肥均能降低土壤紧实度,改善土壤三相比,增加土壤通气透水性,使得土壤物理结构得到改善。有机肥、秸秆还田和生物肥处理提高玉米喇叭口期光合速率,较常规处理提高2.1~7.6μmol·m^-2·s^-1;秸秆还田和生物肥较常规施肥处理,蒸腾速率下降57%和56%;在玉米喇叭口期各处理气孔导度均小于对照,灌浆期秸秆还田处理较常规处理气孔导度增加,导致叶片胞间CO₂浓度下降,说明气孔阻力的降低导致叶片胞间CO₂浓度降低。有机物料还田后可以降低土壤容重、紧实度,土壤三项比达到合理范围,并且可以提高作物的光合速率,降低蒸腾速率,尤其是秸秆还田和有机肥处理好于其他处理。保护性耕作和有机物料还田对于提高土壤肥力、改善土壤物理特性,提高作物光合速率,增加作物产量均起到积极促进作用。     

黑土长期定位原状土搬迁对土壤腐殖质结合形态的影响

为了明确遭到环境和土体变化时土壤腐殖质的变化情况,调查了黑土长期定位试验站原状土搬迁前(2008年)和搬迁后(2013年)4个典型处理(马粪+氮磷钾、马粪、氮磷钾、不施肥)的腐殖质结合形态的变化。结果表明:有机碳与重组碳呈极显著正相关,各处理间的规律表现为马粪+氮磷钾氮磷钾马粪不施肥,搬迁前后规律一致。各处理的原土复合量高低顺序为马粪+氮磷钾马粪氮磷钾不施肥;原土复合度高低顺序为马粪+氮磷钾马粪氮磷钾不施肥。搬迁后各处理原土复合量和原土复合度均有降低的趋势,变化幅度以马粪+氮磷钾处理最大。对比各处理搬迁前后松结态腐殖质相对含量变化不大,主要表现在稳结态腐殖质的降低和紧结态腐殖质的升高上,以马粪+氮磷钾处理的变异幅度最小,为0.2%~2.5%,马粪处理的变异幅度次之4.5%~6.0%,不施肥处理变异幅度最大为10.5%~20.0%。说明长期合理施肥,特别是有机无机肥配合施用,不仅能够活化土壤腐殖质,同时,还能在土壤遭到环境及土体变化时,提升增加土壤对外界环境的缓冲能力。     

3种腐熟剂促进玉米秸秆快速腐解特征

为筛选出适宜东北寒冷区快速腐解秸秆的腐熟剂,通过网袋腐解试验明确施入3种秸秆腐熟剂对玉米秸秆生物量及养分释放的影响。结果显示:经过100 d的腐解,玉米秸秆生物量失重率随着时间的延长逐渐增加,玉米秸秆失重率为57.1%~64.1%,其中以施用3号秸秆腐熟剂的玉米秸秆生物量失重率最高,为64.1%。施入不同秸秆腐熟剂后玉米秸秆氮、磷、钾释放率分别为35.1%~57.2%、44.2%~59.6%、77.4%~89.7%,其中以3号腐熟剂的秸秆磷、钾素释放率最高。各处理有机碳矿化率呈相同的趋势,均随时间的延长逐渐增加,取样末期有机碳矿化率在65.3%~69.1%之间,且各处理间差异不明显。综上,以3号秸秆腐熟剂腐解秸秆的效果最好。