不同种植模式下坡耕地红壤团聚体有机碳矿化特征

为探讨不同种植模式下团聚体中有机碳转化和稳定的作用机制,以坡耕地红壤为研究对象,结合土壤团聚体组成及有机碳分布,通过室内有机碳矿化培养方法,并采用一级动力学方程拟合培养过程中CO_2通量的动态变化,分析不同种植模式下团聚体有机碳矿化动态特征及其对土壤总矿化的贡献。结果表明:不同种植模式下土壤团聚体粒径均以2 mm和2～0.25 mm为主,其总量在78%以上,玉米单作显著减少2 mm团聚体的比例,但却显著增加0.25 mm团聚体的比例。不同种植模式下0.25 mm团聚体的有机碳含量显著高于全土、2 mm团聚体和2～0.25 mm团聚体。全土中玉米大豆间作处理的土壤有机碳含量显著低于大豆单作处理,各粒径团聚体中有机碳含量在单作处理与对应的间作处理之间没有显著差异。不同种植模式下全土和团聚体中有机碳矿化作用的强弱表现为单作处理比对应的间作处理更强,并且大豆单作处理有机碳累积矿化量最高。不同种植模式下2～0.25 mm团聚体有机碳矿化速率最快,有机碳矿化作用最强,而0.25 mm团聚体C_0/SOC值(土壤有机碳矿化分解作用消耗土壤中有机碳的比例)较全土及其他两个粒径团聚体显著降低,更有利于土壤有机碳固存。2 mm和2～0.25 mm团聚体对全土有机碳矿化的贡献最大。研究表明,大团聚体(0.25 mm)在坡耕地红壤有机碳矿化中起重要作用,玉米大豆间作和玉米白萝卜间作在一定程度上可降低土壤有机碳矿化作用,增强土壤固碳能力。     

有机肥等氮替代化肥对红壤团聚体及玉米产量和品质的影响

为研究有机肥等氮替代化肥对土壤结构、玉米产量和品质的影响,设置有机肥等氮替代化肥的10%（M10）、20%（M20）、30%（M30）、40%（M40）,以单施化肥（M0）和不施肥（CK）为对照6个施肥处理,测定玉米不同生育期的土壤团聚体变化状况。结果表明：随有机肥等氮部分替代化肥比例的增加,玉米各生育期土壤>0.25mm水稳性团聚体（R_0.25）、平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GWD）不断增加,团聚体破坏率（PAD）、分形维数（D）不断降低。与M0处理相比,M30和M40处理显著提高了玉米子粒产量,表现为M30>M40;M20、M30、M40处理较M0处理玉米子粒蛋白质含量显著增加了13.29%~25.03%,淀粉含量显著增加了39.84%~114.06%,可溶性糖含量显著增加了36.49%~54.05%;蛋白质含量表现为M30和M20处理显著大于M40处理,M30与M20处理间差异不显著;淀粉含量表现为M40>M30>M20,差异显著;可溶性糖含量表现为M40和M30处理显著大于M20处理,M30与M40处理间差异不显著。玉米子粒产量和品质与抽雄期、成熟期土壤团聚体R_0.25呈极显著正相关（P<0.01）,与PAD、D值呈极显著负相关（P<0.01）。因此,玉米生产中,利用有机肥等氮替代化肥培肥土壤,需兼顾玉米产量和品质,30%为适宜的有机肥等氮替代化肥比例。     

华山松人工林土壤酶活性与理化因子的通径分析

为评估不同林龄的华山松（Pinus armandii）人工林土壤肥力对土壤酶活性的影响,运用通径分析研究了云南省玉溪市磨盘山国家森林公园内3种不同林龄华山松人工林土壤理化性质与土壤酶活性的关系。结果表明：华山松人工林在中龄林-近熟林-成熟林的发育进程中,土壤养分和土壤酶活性表现出较明显的表聚现象,并且各理化因子对土壤酶活性均有不同程度的影响。由相关系数和通径分析可知,土壤有机质和密度通过自身强烈的直接作用和通过其它理化因子的间接作用影响着酶活性的变化,是影响该区土壤酶活性的主导因子;土壤脲酶的活性主要受理化因子之间的间接作用影响;土壤全磷质量分数对土壤过氧化氢酶强烈的直接作用和通过其它理化因子表现出的间接作用使其在很大程度上决定着过氧化氢酶活性;土壤pH值是影响土壤转换酶活性的重要因素。     

周年轮作休耕模式对土壤球囊霉素和团聚体稳定性的影响

为探究周年轮作休耕模式对土壤球囊霉素和团聚体稳定性的影响规律与机制,通过田间试验设置苕子-玉米轮作、豌豆-玉米轮作、休闲-玉米和全年休闲4个处理,分析不同种植模式下团聚体、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)及有机碳(SOC)的变化规律。结果表明:与休闲-玉米、苕子-玉米轮作、豌豆-玉米轮作相比,全年休闲能显著增加大团聚体(>0.25 mm)含量,提高团聚体稳定性;在不同团聚体粒级下,与休闲-玉米相比,苕子-玉米轮作、豌豆-玉米轮作和全年休闲均能有效增加GRSP和SOC的含量,且全年休闲效果更佳;结构方程模型的结果显示,GRSP对SOC和可溶性有机碳(DOC)有直接的正面影响,对团聚体稳定性有间接影响,各因子对平均质量直径的总效应由大到小依次为WSA_>0.25(>0.25 mm水稳性团聚体)>DOC>总GRSP>SOC>易提取GRSP;相关性分析表明,不同团聚体粒级下GRSP与SOC均呈线性正相关关系,但在不同粒级下的相关系数的大小有所差异。研究表明,合理的轮作休耕模式有助于恢复地力,改善耕地质量,减少水土流失。     

基施缓释肥等氮替代化肥对径流氮素流失和青贮玉米生长的影响

[目的]探究配施两种释放方式不同的缓释氮肥对滇中地区坡耕地径流氮素流失及青贮玉米生长的影响,为滇中坡耕地水土保持提供理论依据和支持。[方法]通过研究自然降雨条件下的径流槽模拟试验,在等氮条件下设置普通尿素(CK),40%添加了硝化抑制剂的速溶诺泰克^?21+60%普通尿素(处理I)和40%包膜缓释氮肥聚谷氨酸增效3代+60%普通尿素(处理Ⅱ)3个处理。[结果]生育期内各处理氮素流失呈先上升后下降的趋势,其中CK流失量最高,处理I和处理Ⅱ较CK有显著减少,总氮流失量分别下降了29.95%和16.77%,硝态氮分别减少了14.55%和6.53%,铵态氮分别减少了16.08%,8.24%。尿素配施缓释氮肥能够有效提高土壤全氮和铵态氮含量,减少硝态氮含量。处理I,Ⅱ较CK相比土壤全氮含量增加了3.25%和0.87%,铵态氮含量分别显著增加了30.57%,25.70%;较CK相比,处理I、处理Ⅱ硝态氮含量分别减少了22.49%和16.61%。[结论]3个处理间青贮玉米的产量无显著性差异,但配施缓释肥可以在保证土壤肥力和满足青贮玉米正常生长需求的同时减少坡耕地径流养分流失,其中...     

玉米间作马铃薯对根际土壤酶活性及团聚体稳定性的影响

[目的]阐明影响水稳性团聚体稳定性的主要因素,为云南省红壤坡耕地综合治理提供科技支撑。[方法]设置玉米单作、马铃薯单作、玉米与马铃薯间作3个处理,分析了间作对作物根际土壤养分含量、酶活性、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)含量、团聚体组成和稳定性的影响,以及对作物的农艺性状及产量的影响。[结果](1)相比于单作,玉米与马铃薯间作不仅能使马铃薯根际土壤中的有机质、速效磷含量分别显著增加了13.53%,46.53%(p<0.05),而且能使两种作物根际土壤的总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)和易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)含量均有增加趋势,其中玉米的差异性达显著水平(p<0.05)。(2)相比于单作,玉米与马铃薯间作可以显著增加两种作物根际土壤的脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性,以及>0.25 mm水稳性团聚体含量(R_0.25)和平均质量直径(MWD)值(p<0.05),玉米的增幅为17.63%～41.29%,马铃薯的增幅为10.81%～34.79%。(3)相比于单作,玉米与马铃薯间作均可显著增加两种作物的地上部和根系的干重(p...     

滇中高原华山松人工林生物量及营养元素分配格局

对云南玉溪磨盘山华山松人工林（16年中龄林、26年近成熟林、43年成熟林）生物量及N、 P、 K、 Ca和Mg等5种营养元素的分配格局和积累规律进行了研究。结果显示,3种林龄华山松人工林的生物量分别为181.515 t/hm2、284.679 t/hm2、295.311 t/hm2,乔木层生物量分别占林分的91.594％、94.760％、93.838％,乔木层的净生产力分别为10.391 t/（ hm2· a）、10.375 t/（ hm2· a）和6.444 t/（ hm2· a）;3种林龄群落各层生物量均为乔木层＞枯落物层＞灌木层＞草本层;乔木各营养器官营养元素含量大小是树叶＞树枝＞树根＞树皮（或树皮＞树根）＞树干;3种林龄华山松各器官营养元素含量均以N含量最高,其他元素含量依次为K＞Mg＞Ca＞P,其中树叶中的N含量最高,达到16.733 g/kg～21.368 g/kg;3种林龄群落营养物质总积累量分别为1497.993 kg/hm2、2257.161 kg/hm2和2810.246 kg/hm2,乔木层营养物质年积累量分别为77.532 kg/（ hm2· a ）、76.679 kg/（ hm2· a）、58.759 kg/（ hm2· a）。     

不同栽培模式对辣椒根际连作土壤微生物区系和酶活性的影响

目的揭示玉米大豆间作体系种间互作下根际微生物群落功能和结构的变化。方法通过玉米间作大豆田间小区试验,采用BIOLOG和高通量测序技术对玉米抽雄期(大豆花荚期)的根际微生物群落进行功能和结构解析。结果(1) 大豆根际微生物群落碳源代谢功能多样性高于玉米。与各自单作相比,间作玉米Shannon指数显著提高3.5% (P<0.05),Simpson指数显著降低13.1% (P<0.05);间作大豆Simpson指数显著提高7.8% (P<0.05),具有趋同性。(2) 与单作相比,玉米大豆间作体系中玉米根际可检测细菌总量显著增加 (P<0.05),大豆根际可检测细菌总量呈降低趋势 (P>0.05);物种多样性和遗传多样性变化不显著 (P>0.05);玉米和大豆的根际细菌群落均出现新种属,菌种组成趋同与变异共存。(3) 与单作相比,玉米大豆间作体系中根际装甲菌门 (Armatimonadetes) 的相对丰度显著增加 (P<0.05),其余优势类群无显著差异 (P>0.05)。受玉米大豆互作影响,酸杆菌门 (Acidobacteria) 的相对丰度由差异不显著 (P>0.05) 变为显著 (P<0.05),芽单胞菌门 (Gemmatimonadetes)、芽单胞菌属 (Gemmatimonas)、Gaiella、纤线杆菌属(Ktedonobacter) 和罗河杆菌属(Rhodanobacter) 的相对丰度则由差异显著 (P<0.05) 变为不显著 (P>0.05)。结论玉米间作大豆改变玉米和大豆的根际微生物群落功能和结构,趋同与趋异共存,以趋同性为主。     

缓释肥等氮替代尿素对坡耕地径流氮素流失和青贮玉米生长的影响

为比较单施尿素与尿素和缓释肥配施对云南坡耕地径流氮流失、土壤养分及青贮饲用玉米生长的影响作用。通过自然降雨下的径流槽试验,在等氮条件下按云南常规施肥量设置单施尿素(CK)、添加硝化抑制剂速溶诺泰克^®21等氮替代40%的尿素+60%普通尿素(处理I)和聚谷氨酸增效3代等氮替代40%的尿素+60%普通尿素(处理Ⅱ)3个处理。结果表明:生育期内尿素配施缓释肥的处理I和处理Ⅱ与单施尿素CK处理相比,总氮、铵态氮和硝态氮流失浓度削减量最高分别为2.59,1.60,1.42 mg/L和1.61,1.38,1.25 mg/L;累计流失量与CK相比,处理I、处理Ⅱ的总氮、铵态氮和硝态氮累计流失量分别削减18.56%,16.19%,24.31%和10.75%,8.73%,17.08%。在青贮玉米生育期内,配施缓释肥处理土壤较CK处理铵态氮含量分别显著提高13.94%~45.04%和9.63%~22.39%,硝态氮含量分别显著降低3.70%~29.91%,8.61%~12.55%,土壤微生物生物量氮含量分别显著提高22.13%~31.76%,11.80%~22.81%。尿素配施缓释肥也可以显著提高青贮玉米产量和植株氮吸收量,并通过显著提高植株粗蛋白和粗脂肪含量,降低粗灰分和洗涤纤维含量来提高其品质性状。相关性分析可知,径流氮流失与土壤氮含量、青贮玉米产量和植株吸氮量呈负相关关系,土壤氮素与产量和植株氮吸收均呈正相关关系,产量与植株氮吸收呈极显著正相关关系。综上所述,与单施尿素相比,尿素配施缓释氮肥能够减缓土壤氮素的硝化过程,显著增强土壤的固氮能力,维持土壤高氮素水平,进而提高青贮饲用玉米的产量和品质,为红壤坡耕地青贮玉米种植的施肥提供科学理论依据。     

轮作休耕模式对土壤团聚体及有机碳含量的影响

为探究轮作休耕模式对红壤坡耕地团聚体稳定性及有机碳含量的影响,通过田间试验设置了休闲地、玉米单作、玉米-豌豆-玉米和玉米-苕子-玉米4个处理,分析了不同种植模式下土壤团聚体稳定性及有机碳含量,结果表明:(1)不同种植模式下土壤机械稳定性和水稳定性团聚体组成均以≥0.25 mm粒径占比最高,机械稳定性团聚体占比在80.68%以上,水稳定性团聚体达到了77.05%以上,且≥0.25 mm团聚体所占比例大小顺序为:休闲地>玉米-豌豆-玉米>玉米-苕子-玉米>玉米单作。(2)根据不同团聚体稳定指数(MWD,GMD,R_0.25和PAD)显示,休闲地的团聚体稳定性最好,与玉米单作之间差异显著,且休闲地和玉米轮作两种模式下团聚体稳定性均优于玉米单作。(3)玉米单作土壤团聚体有机碳含量最低,玉米轮作和休闲地能显著提高有机碳含量,并且玉米-苕子-玉米轮作效果最优; ≥0.25 mm粒径范围的团聚体储存的有机碳含量最高。(4)通过对土壤水稳性团聚体稳定指数与有机碳含量的相关性分析表明,4个不同团聚体稳定指数与有机碳含量都呈极显著正相关关系,与R_0.25相关程度最高。研究结果可为试验区域坡耕地水土流失防治提供理论依据。