• 2017年第49卷第6期文章目次
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    • 我国主要粮食作物化肥增产效应与肥料利用效率

      2017, 49(6):1067-1077. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.001

      摘要 (2060) HTML (0) PDF 577.93 K (3885) 评论 (0) 收藏

      摘要:总结了我国19个省13 667个地块施肥调查结果和22个省的32个养分监测村田间试验结果,分析研究了我国三大粮食作物化肥施用状况、增产率和化肥利用效率。结果表明,水稻、小麦和玉米施肥量分别为294.8、263.6和269.6 kg/hm2,氮肥增产率分别为28.4%、30.9% 和26.4%,磷肥增产率为9.2%、14.3% 和12.2%,钾肥增产率为11.1%、7.1% 和11.0%;氮肥利用率分别为27.3%、38.2% 和31.0%,磷肥利用率为13.0%、16.9% 和15.3%,钾肥利用率为28.1%、25.6% 和30.5%;氮肥农学效率分别为11.3、11.1和10.1 kg/kg,磷肥农学效率为9.1、7.9和9.8 kg/kg,钾肥农学效率为7.2、5.6、8.1 kg/kg。按当时的农业生产条件和产量水平,氮肥过量施用约占25% ~ 40%,施用不足占10% ~ 25%。我国谷物氮肥利用率低于同期世界平均水平20% ~ 30% 左右,氮肥农学效率与世界平均水平相比均低10% 左右。中国粮食生产高投入并没有实现高利用效率,化肥减量增效是施肥调控政策的首要目标。

    • 两种根际促生菌在不同氮磷条件下对油菜生长 和养分吸收的影响

      2017, 49(6):1078-1083. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.002

      摘要 (1095) HTML (0) PDF 207.21 K (1641) 评论 (0) 收藏

      摘要:油菜是我国和世界主要油料作物,对氮磷肥需求量大,但是氮磷肥利用率低,会造成资源浪费和环境污染等问题。由于根际促生菌能够改善植物生长并提高养分吸收,近些年来不少生物肥料中添加有根际促生菌。采用土培试验,探究了两种根际促生菌(巨大芽孢杆菌和短小芽孢杆菌)在不同氮磷条件下对油菜生长和养分吸收的影响,以期为油菜肥料研制和施肥技术提供帮助。结果表明:油菜在缺氮或缺磷条件下的地上部干重仅为正常氮磷供应的20%;巨大芽孢杆菌在正常氮磷供应条件下改善了油菜生长,促进了油菜对P、K、Zn和B 4种营养元素的吸收,而在缺氮和缺磷条件下没有效果;短小芽孢杆菌在缺氮、缺磷和正常氮磷条件下均没有效果。因此,氮磷肥对油菜生长至关重要,巨大芽孢杆菌能够在适当氮磷供应的条件下发挥促生作用。

    • 有机物料施用对旱地红壤作物产量和有机质活性组分的影响

      2017, 49(6):1084-1091. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.003

      摘要 (1488) HTML (0) PDF 274.01 K (1768) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨不同有机物料施用对作物产量和土壤有机质活性组分的影响,以达到农田增产和土壤培肥的目的,本研究依托2015年在江西省红壤研究所布置的田间施肥试验,设置不施肥(CK)、常量化肥(CF)、减量化肥(RF)、减量化肥配施秸秆(RFR)、减量化肥配施生物黑炭(RFB)、减量化肥配施猪粪(RFP)、减量化肥配施蚓粪(RFV)7种不同施肥处理,研究减量化肥40% 条件下配施不同有机物料对作物产量及耕层土壤有机质活性组分的影响。结果表明:在红薯-油菜轮作制度下,减肥配施有机物料处理的作物产量较常量化肥处理都有不同程度的增加,其中RFP、RFV处理油菜籽产量显著高于CF处理(P<0.05);减肥配施有机物料处理的土壤微生物生物量有机质(MBOM)、水溶性有机质(DOM)、颗粒性有机质(POM)、易氧化有机质(LOM)含量均高于CF处理,其中油菜季POM含量较红薯季有明显的提升;相关性分析表明,经过两季的施肥处理,SOM和有机质活性组分与作物产量均呈显著正相关关系(P<0.05),MBOM、POM、LOM与SOM呈极显著正相关性(P<0.01)。可见,不同有机物料替代部分化肥,可以一定程度提高作物产量,更重要的是可以促进土壤有机质活性组分的提高,对于土壤培肥至关重要。

    • 起爆剂促进猪粪堆肥腐熟研究

      2017, 49(6):1092-1099. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.004

      摘要 (1378) HTML (0) PDF 5.50 M (3891) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用工厂化高温好氧堆肥方式,探究了有机肥起爆菌剂对猪粪堆肥腐熟效率的影响。通过工厂试验,以猪粪为原料,稻壳为辅料,设置对照Z1和接种起爆剂处理Z2,研究堆肥过程中不同堆体的温度、pH、EC、C/N和养分等理化指标的变化及堆体腐熟效率的差异。对照Z1与处理Z2的堆体温度在高于55 ℃的时间均持续了18 d以上,Z2处理的升温速率和温度最高值均高于对照Z1;两堆体的pH和EC值变化无显著差异,至堆肥结束,堆体Z1的pH稳定在7.45左右,Z2的pH稳定在7.25左右;堆体Z1和Z2的C/N分别下降了46.39% 和51.33%,全碳含量分别下降了43.18% 和47.34%,全氮含量分别上升了5.94% 和9.28%;Z1和Z2的NH4+-N和NO3--N具有类似的变化趋势;至第28天,Z2的发芽指数已达100%,说明肥料已完全腐熟,而Z1此时的发芽指数仅为85%;堆肥结束时,Z1和Z2的最终总养分含量(N、P2O5、K2O)分别达51.63 g/kg和52.67 g/kg。结果表明接种有机肥起爆剂能够有效加快堆肥腐熟。

    • 猪发酵床废弃垫料不同配比基质对辣椒生长及品质的影响

      2017, 49(6):1100-1107. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.005

      摘要 (1249) HTML (0) PDF 391.16 K (1612) 评论 (0) 收藏

      摘要:以第一代猪发酵床废弃垫料基质(WD)为主要原料,通过添加蛭石和醋糟中的一种或两种进行基质配比,测定了不同复配基质的理化性质(容重、总孔隙度、水气比、pH、EC、全氮、碱解氮、有机质等),研究了不同基质对辣椒的植株生长、光合作用、产量及果实品质的影响。结果表明:T8处理(WD︰醋糟︰蛭石=9︰2︰6)的物理性质均在理想基质范围内;T7(WD︰醋糟︰蛭石=9︰4︰4)、T8、和T9(WD︰蛭石=9︰5)处理的全氮、碱解氮、速效钾含量较低,全磷、速效磷含量较高,pH较高,EC值较低;T7、T8和T9处理的辣椒植株株高、茎粗显著高于其他的处理;T8处理的辣椒叶片光合作用最强,叶绿素含量最高,且显著高于CK;T8处理的辣椒植株产量最高,其次为T4(WD︰蛭石=5︰2)处理,T4、T8处理分别较CK产量提高7.74%、11.14%;T7和T8处理辣椒的可溶性固形物含量相对较低,但其Vc、可溶性蛋白和可溶性糖含量相对较高。综合考虑,生产上推荐使用T8处理作为辣椒生长的有机栽培基质。

    • 发酵床垫料栽培基质重复利用对辣椒生长和基质性状的影响

      2017, 49(6):1108-1114. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.006

      摘要 (1072) HTML (0) PDF 540.96 K (1704) 评论 (0) 收藏

      摘要:以发酵床垫料为主要原料的有机基质作为栽培基质,采用槽式栽培方式,研究其在辣椒种植上的应用效果以及种植不同茬次辣椒后基质理化和微生物学性状的变化情况;并研究该有机基质的重复利用效果。结果表明:基质栽培的辣椒与土壤对照相比,在株高、根长、整株鲜重和产量方面均无显著差异,且用完1茬的旧基质继续种植第2茬辣椒不影响其产量。种植第1茬辣椒后对基质理化性状影响最大,其中,EC值、速效氮和速效钾含量与新基质相比变化最为显著,分别降低了81.17%、92.15% 和85.16%,种植2茬辣椒后基质理化性状与1茬时相比变化不显著。Real-Time PCR结果表明:连续种植2茬辣椒对基质中细菌数量影响不大,而真菌数量1茬后显著降低,2茬后真菌数量与1茬时相比差异不显著。PCR-DGGE结果表明种植第1茬辣椒明显改变了基质中细菌和真菌群落结构,并能明显提高真菌的群落多样性,但种植第2茬辣椒对基质中细菌和真菌多样性影响较小,细菌和真菌群落结构与1茬时相比变化不大。

    • 稻田土壤真菌群落多样性和组成对麦秸还田的响应

      2017, 49(6):1115-1120. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.007

      摘要 (1457) HTML (0) PDF 362.98 K (1890) 评论 (0) 收藏

      摘要:在室内模拟试验下,采用常规分析和高通量测序技术,研究了淹水培养30 d后,不同量小麦秸秆(0、10、20和50 g/kg)施用下两种类型的稻田土壤(高砂土和黄泥土)真菌群落多样性和组成的演替规律及其驱动因子。结果表明:秸秆还田显著降低了高砂土真菌群落多样性并改变了高砂土真菌群落组成,但不同量秸秆还田下,高砂土真菌群落组成并无显著性差异;而秸秆还田对黄泥土真菌群落多样性并无显著影响,与未施用秸秆相比,低秸秆施用量(10和20 g/kg)并未显著改变黄泥土中真菌群落组成,而当秸秆施用量为50 g/kg时,黄泥土真菌群落组成明显迁移。进一步的典范相关分析(CCA)发现,pH、EC和有机质(SOM)是影响秸秆还田后高砂土真菌群落迁移的重要因子,而pH、EC、SOM和碳氮比(C/N)是影响秸秆还田后黄泥土真菌群落迁移的主要调控因子。综合分析认为,秸秆还田主要通过改变土壤性质来调控真菌群落结构,而不同类型土壤的真菌群落多样性和组成对秸秆还田的响应不同。

    • 虾稻共作对稻田土壤线虫群落结构的影响

      2017, 49(6):1121-1125. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.008

      摘要 (1229) HTML (0) PDF 339.63 K (1934) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业生态系统利用种间互惠将种植业与养殖业相结合,既能提高农作物产量,也能减少化肥农药等对环境的危害。本研究以土壤线虫作为指示生物,研究外来物种克氏原螯虾与水稻种养结合模式对稻田土壤生态系统的影响,为虾稻共作模式下稻田生态系统的健康和可持续利用提供依据。通过比较水稻单作和虾稻共作,分别在水稻分蘖期、抽穗期和成熟期采集土壤样品,分析土壤线虫群落结构。结果表明:与水稻单作相比,虾稻共作土壤中食细菌线虫的百分比较高(分蘖期增加了26.52%,抽穗期增加了19.85%,成熟期增加了32.65%),同时机会主义cp1线虫类群所占百分比较高(分蘖期增加了31.13%,抽穗期增加了24.91%,成熟期增加了19.49%),说明虾稻共作生态系统中农田土壤养分循环较快,土壤呈养分富集。但是,虾稻共作农田土壤中捕食杂食性线虫、cp3~5线虫类群百分比较低(P<0.05),同时成熟度指数也显著低于水稻单作。因此,在克氏原螯虾的影响下,稻田土壤食物网趋于简化,土壤的生物稳定性有下降趋势,故需要进一步加强虾稻共作对稻田土壤健康长期影响的监测和研究。

    • 油莎豆盐土栽培生理初探

      2017, 49(6):1126-1131. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.009

      摘要 (1378) HTML (0) PDF 272.58 K (1825) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究油莎豆在沿海滩涂开发中的种植与利用技术,通过盆栽模拟试验,探索了不同土壤和肥料对油莎豆生长及生理的影响。结果表明:①沙性盐土与常规黏性土壤相比,更适宜油莎豆种子的出苗,单株结实个数及果实干重均高于常规黏性土壤处理;②日最低气温低于10.0 ℃ 不利于油莎豆种子的出苗;③沙性盐土+抗盐立苗基质处理(SSM)能够促进油莎豆种子出苗及分株生长,并提高经济产量,播种后85 d油莎豆植株分蘖生长群体数量显著高于其他处理(P<0.05)。根系干重、单株果实数量及果实干重较沙性盐土+化肥处理(SSF)、沙性盐土+有机肥处理(SSOF)均有所增加;④抗盐立苗基质有助于油莎豆叶片钾的吸收。SSM处理叶片钾含量高出SSOF处理0.44%,并显著高出SSF处理(P<0.05),平均高出11.65%;⑤与SSF比较,SSM处理显著增加了叶片可溶性糖含量(P<0.05),增加值达0.08 mmol/g FW,同时显著降低了叶片相对电导率(P<0.05),降低幅度达35.16%;与SSOF比较,SSM处理更有利于增加油莎豆叶片可溶性糖含量,并降低叶片相对电导率和叶片脯氨酸含量。

    • 间隙灌溉和控释肥施用对稻田土壤产甲烷微生物的影响

      2017, 49(6):1132-1139. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.010

      摘要 (1158) HTML (0) PDF 447.50 K (1866) 评论 (0) 收藏

      摘要:间隙灌溉和控释肥施用影响稻田CH4的产生和排放,然而其微生物机理尚不清楚。本研究通过采集稻季田间原位试验新鲜土样,采用核酸定量技术(qPCR)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,研究间隙灌溉和控释肥施用对稻田土壤产甲烷微生物群落丰度和结构的影响。结果表明,稻季CH4排放量与古菌、产甲烷菌(mcrA基因)和甲烷氧化菌(pmoA基因)数量均呈极显著正相关关系(P<0.01),而与细菌数量无显著相关性。间隙灌溉显著影响产甲烷菌和甲烷氧化菌数量的季节变化,其中烤田抑制产甲烷菌生长,而对甲烷氧化菌数量没有显著影响。与尿素相比,施用控释肥增加了稻田土壤细菌、古菌和产甲烷菌数量,降低了甲烷氧化菌数量。土壤古菌群落的优势T-RFs片段为184bp和391bp,其中184bp片段的相对丰度随着间隙灌溉的进行由45% ~ 55% 降低到23% ~ 30%;而391bp片段则相反,其相对丰度由12% ~ 18% 增加到23% ~ 26%。典型相关性分析(CCA)表明间隙灌溉显著影响土壤古菌群落结构(P <0.001),而控释肥施用对土壤古菌群落结构没有明显影响。

    • 不同NaCl浓度微咸水灌溉对棉花幼苗生理特性的影响

      2017, 49(6):1140-1145. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.011

      摘要 (1130) HTML (0) PDF 324.08 K (1948) 评论 (0) 收藏

      摘要:为找出棉花苗期微咸水灌溉的适宜浓度,明确滨海盐土区微咸水在棉花苗期代替淡水灌溉的可行性。本研究在盆栽试验条件下,研究了浇灌不同NaCl浓度的微咸水对棉花幼苗生理特性的影响。结果表明:与CK相比,NaCl浓度为4 g/L 的微咸水处理显著降低了棉籽发芽率,达26.09%,而NaCl浓度为2 ~ 3 g/L 的微咸水处理与对照无显著差异。与CK相比,NaCl浓度为4 g/L 的微咸水处理显著降低了棉花幼苗的鲜重、株高、根长和干重,降低幅度分别为34.08%、27.27%、38.26% 和35.29%;显著降低了棉花幼苗叶绿素含量,提高了抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量和游离脯氨酸含量;增加了棉花幼苗超氧阴离子的产生速率、H2O2含量及丙二醛积累量。NaCl浓度为3 g/L 的微咸水处理对棉花幼苗的部分生长和生理指标也具有显著的抑制作用。NaCl浓度为2 g/L 的微咸水处理对棉花幼苗的生长没有显著的抑制作用,可以在黄河三角洲地区棉花幼苗期代替淡水灌溉。

    • 川西高寒土壤酶的动力学及热力学特征研究

      2017, 49(6):1146-1152. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.012

      摘要 (1347) HTML (0) PDF 420.20 K (2261) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤酶动力学与热力学特征对于揭示土壤生物化学过程及其对环境变化的响应具有重要意义。本文采用微孔板荧光法,分析了川西高寒森林土壤中磷酸单酯酶(PME)、β-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖酶(NAG)、纤维二糖水解酶(CBH)的动力学及热力学特征。结果表明,在酶动力学方面,这4种酶活性均随底物浓度(0 ~0.28 mmol/L)的增加而升高,当底物浓度为0.28 mmol/L时,PME、BG、CBH和NAG活性分别达到109.01、52.53、6.51和6.63 μmol/(g·h);土壤酶热力学方面,这4种土壤酶活性随着温度升高呈现出两种变化趋势,即持续增长型(NAG)和先升高后稳定型(PME、BG、CBH);4种酶的温度敏感性(Q10值)随着温度升高而降低,在10 ~20 ℃时Q10最高,PME、BG、CBH、NAG 的最大Q10值分别为3.25、3.80、10.22和6.31。高寒土壤这4种酶在低温区间(0 ~20 ℃)具有较高的温度敏感性,土壤升温将导致酶活性显著升高,因此全球变暖导致的高寒土壤升温,将对这些酶参与的相关土壤生态与生化过程产生重要影响。

    • 模拟氮沉降对滨海湿地土壤微生物功能多样性的影响

      2017, 49(6):1153-1158. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.013

      摘要 (1318) HTML (0) PDF 255.36 K (1937) 评论 (0) 收藏

      摘要:为全面了解大气氮沉降条件下滨海湿地土壤微生物碳源利用特点,本研究在江苏盐城滨海湿地建立模拟氮沉降实验平台,设置N1 (N,0 g/(hm2·a),对照)、N2 (N,3 g/(hm2·a),低氮)和N3 (N,6 g/(hm2·a),高氮)3个处理,采用Biolog微平板法,分析了土壤微生物功能多样性在不同氮处理下的变化规律和特点。结果表明:不同氮沉降处理间土壤微生物功能多样性差异显著,AWCD值随培养时间延长而增加;Shannon和McIntosh多样性指数也随施氮增加呈现升高的趋势,且不同处理间多样性指数差异显著;物种多样性和功能多样性表现出相同的变化规律。土壤微生物对6大类碳源利用强度存在差异,各处理间土壤微生物对碳水化合物类碳源利用率最高,为优势碳源;主成分分析结果显示,不同处理间土壤微生物在碳源利用上有明显的空间分异,土壤微生物功能多样性的差异主要体现在对羧酸类、酚酸类和胺类碳源的利用上,其中胺类尤为突出;此外,对不同施氮处理土壤微生物群落功能多样性与土壤理化因子进行相关分析,结果显示全氮、铵态氮、全磷会对滨海湿地土壤微生物组成和功能活性产生重要影响。

    • 滩涂土壤固氮菌群落与环境因子的典范对应分析

      2017, 49(6):1159-1165. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.014

      摘要 (1211) HTML (0) PDF 1.03 M (1734) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择连续4年进行水稻-紫云英轮作的田块,在0 ~ 10、10 ~ 20、20 ~ 40和40 ~ 80 cm剖面深度分别采集土样,利用PCR-DGGE技术分析水稻-紫云英轮作对土壤不同剖面深度固氮菌 nifH 基因丰度与群落多样性的影响,并对固氮菌群落与8个环境因子进行了典范对应分析(CCA)。试验结果表明,水稻-紫云英轮作能提高滩涂土壤固氮菌的丰度和多样性。水稻-紫云英轮作处理10 ~ 20 cm土壤剖面中固氮菌丰度最大,水稻-休闲处理40 ~ 80 cm土壤剖面中的最小,其Shannon-Weaver 多样性指数分别为3.18和1.51。滩涂土壤环境因子中,总氮与NH4+-N、EC与有效磷、pH与速效钾,两两之间的相关性最高;CCA 排序图表明土壤有机质、NH4+-N和有效磷是影响滩涂土壤固氮菌群落的主要因子。

    • 长期施肥下红壤旱地的固碳效率

      2017, 49(6):1166-1171. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.015

      摘要 (1580) HTML (0) PDF 302.30 K (1661) 评论 (0) 收藏

      摘要:红壤旱地的有机碳含量普遍较低,通过外源添加有机肥是增加土壤有机碳含量的重要手段。本研究以红壤旱地长期肥料试验为基础,研究了不同施肥处理的土壤有机碳含量和储量的变化规律,并进一步探讨碳投入与玉米产量及土壤碳储量的量化关系。结果表明:施用有机肥可以大幅提升红壤旱地的有机碳含量,氮磷钾+有机肥(NPKM)和有机肥(OM)处理在27年间的增加速率分别为0.08 g/(kg·a)和0.06 g/(kg·a),有机碳储量的增加速率分别为0.24 t/(hm2·a) 和0.16 t/(hm2·a);与不施肥(CK)处理相比,NPKM和OM处理的土壤有机碳含量分别增加了51.5% 和42.0%,有机碳储量则分别增加57.1% 和45.7%。进一步分析表明,有机碳投入量与土壤有机碳储量变化速率之间存在显著的正相关关系(R2 = 0.971 5,P<0.001),且线性拟合方程( y = -0.158 + 0.086x )表明,双季玉米种植下红壤旱地的固碳效率为8.6%,当有机碳投入量为1.84 t/(hm2·a) 时,红壤旱地的有机碳储量保持平衡。因此,施用有机肥是提高红壤旱地有机碳储量的有效途径,固碳效率和土壤有机碳平衡点则可以有效指导红壤旱地有机肥的管理措施。

    • 不同温度下海南禾本科类植物材料制备的生物质炭对 砖红壤性质及N2O排放影响

      2017, 49(6):1172-1178. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.016

      摘要 (1500) HTML (0) PDF 434.65 K (7756) 评论 (0) 收藏

      摘要:制备温度及原料影响生物质炭性质,相应影响土壤N2O的排放,为筛选适宜于海南砖红壤的生物质炭类型,利用室内培养试验,研究海南4种禾本科植物材料在300℃、500℃、700℃ 三种热解温度下制备的12种生物质炭对砖红壤性质及N2O排放的影响。结果表明:所有生物质炭都能显著增加土壤有机碳、有效磷和速效钾含量,提高土壤pH,加速土壤硝化作用进行;300℃下制备的生物质炭能促进土壤N2O排放,500℃和700℃下制备的生物质炭则对土壤N2O排放有明显抑制作用;所有材料中,高温热解温度下由甘蔗渣制备的生物质炭处理土壤的N2O排放量最低,可能由于甘蔗在榨糖后剩下的甘蔗渣以较稳定的碳水化合物为主。综合分析,推荐500℃热解温度下生成的甘蔗渣生物质炭实施土壤改良,更有利于N2O减排。

    • 华北山前平原典型厚包气带硝态氮分布累积规律

      2017, 49(6):1179-1186. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.017

      摘要 (1082) HTML (0) PDF 1.00 M (1706) 评论 (0) 收藏

      摘要:包气带是连接大气层和含水层水分和养分转换的纽带,也是农田NO3--N分布和累积的重要场所和向含水层淋失的通道,因此研究包气带土壤中NO3--N的分布累积规律对防止地下水NO3--N污染至关重要。本文以中国科学院栾城试验站典型的厚包气带为对象,在无施肥处理(N0)和施氮肥600 kg/(hm2·a)(N600)两种处理的多年试验田中,利用Geoprobe获取0 ~ 10.5 m深度土壤样品,研究厚包气带NO3--N垂向分布、累积规律,并分析其影响因素。结果表明:N0中NO3--N基本保持不变,长年施氮肥600 kg/(hm2·a) 使得NO3--N淋溶至10.5 m,并在深层包气带中形成累积,累积的峰值由土壤的质地和含水量决定;NO3--N的分布和累积主要受水分运移、土壤质地和反硝化作用影响。

    • 磷灰石和石灰稳定化修复对污染土壤铜和镉垂直迁移的影响

      2017, 49(6):1187-1194. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.018

      摘要 (1241) HTML (0) PDF 398.88 K (1592) 评论 (0) 收藏

      摘要:大量改良材料被用于重金属污染土壤的稳定化修复,但是不同用量的改良材料长期田间修复后重金属总量和有效态在不同土层的垂直分布特征鲜有研究涉及。本研究采集不同剂量的磷灰石和石灰稳定化修复的0 ~ 13、13 ~ 30和30 ~ 50 cm土层污染土壤,考察铜和镉总量及有效态含量在不同土层的分布特征。结果表明:随着磷灰石和石灰用量的增加,显著降低了0 ~ 13 cm土层土壤交换性酸和交换性铝,增加了土壤全钙的含量,且磷灰石处理提高了土壤全磷和速效磷含量。0 ~ 13 cm土层土壤pH、总铜和总镉含量均随着磷灰石和石灰用量的增加而逐渐增加,但是降低了13 ~ 30和30 ~ 50 cm土层土壤总铜和总镉含量。3个土层中铜和镉有效态含量均随着磷灰石和石灰用量的增加而显著降低,其中23.2 g/kg 磷灰石处理和4 g/kg 石灰处理土壤有效态铜含量降低85.1% 和92.0%,有效态镉降低18.8% 和23.5%。相关性分析表明,土壤pH和铜镉总量是影响铜镉有效性的主要因素。可见,磷灰石和石灰的应用使铜和镉较好地固定在土壤表层,减少铜和镉向下层土壤的淋溶,降低了铜和镉的有效性。

    • 黄土高塬沟壑区农田土壤重金属及矿质元素变化分析

      2017, 49(6):1195-1202. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.019

      摘要 (1066) HTML (0) PDF 343.41 K (1575) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对黄土高塬沟壑区旱作农田土壤重金属的分布特征及矿质元素含量变化展开研究,旨在评估该区域农田土壤的健康状况及土壤性状发育情况。试验监测区包括黑垆土和黄绵土两种土壤类型,黑垆土属于塬面地形,根据施肥管理分别布设不施肥监测区(CK)、化肥监测区(HF)、化肥有机肥监测区(NPM)和农民地监测区(NM) ;黄绵土属于梯田,该监测区(LS)的施肥管理同化肥监测区(HF)一致。研究结果表明,对于黑垆土,CK监测区Cd元素在剖面表层和中部的含量较底层分布高,Pb、Cr、Ni、As元素随着土层深度的加深而增大;HF监测区Pb、Cr、Ni元素均出现深层累积现象;NPM监测区Cd元素在土壤垂直剖面上出现降低,Pb、Cr、Ni、As元素则出现深层累积;NM监测区Cd、Cr元素底层含量较高,Ni、Hg元素表层含量较高。对于黄绵土监测区,Cd元素在表层和中部含量较其他土层偏高;Pb元素表层含量高;Cr、Ni、Hg、As在土壤垂直剖面上的变化率不大;该类土壤的重金属含量整体低于黑垆土。黑垆土各施肥监测区0 ~ 100 cm土层内Cd、Pb、Cr、Hg元素含量均未超出土壤环境质量一级标准值;CK监测区和HF监测区60 ~ 100 cm土层,NPM监测区10 ~ 20、60 ~ 100 cm土层As元素含量超出土壤环境一级标准值。NM监测区除了Cd元素含量略微高于其他施肥监测区,其余重金属元素含量均相对较低,该研究区域农民地目前的施肥习惯没有造成土壤重金属污染,土壤健康状况较为良好。黄绵土各类重金属在土壤垂直剖面上的分布均小于土壤环境一级标准值,土壤健康状况良好。本研究监测区域土壤矿质元素总体上呈现出SiO2>Al2O3>CaO≈Fe2O3>K2O≈MgO>Na2O>TiO2>P2O5>MnO,土壤风化指标表明该区域农田土壤发育较为成熟,耕性良好。

    • 基于PPC模型与RI指数法的茶产地土壤重金属污染评价

      2017, 49(6):1203-1209. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.020

      摘要 (1328) HTML (0) PDF 1.08 M (1866) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某喀斯特山区茶产地表层土壤为研究对象,依托GIS空间分析技术,采用投影寻踪聚类(PPC)模型和潜在生态风险指数(RI)法两种较新的评价方法对土壤重金属污染进行综合评价。投影寻踪聚类模型将236个土壤样本中的Hg、As、Cd、Pb、Cr含量指标作为多维投影参数寻求其最优投影方向,由投影指标函数得出土壤重金属污染投影值来反映重金属含量的特征,建立投影寻踪聚类模型,从而得出研究区土壤重金属污染实际现况,结合潜在生态风险指数法,进一步对研究区土壤重金属污染风险程度和演变趋势进行预测。结果表明:①在指标投影方向上Hg和As对研究区土壤污染影响最大,Cd对土壤污染影响最小;②根据PPC评价标准,研究区土壤环境质量状况良好,无污染的样点区域达到96.61%,清洁占总样点数的30.08%,尚清洁占总样点数的66.53%;③在潜在生态风险上存在低度、中度,分别占采样点的89.41% 和10.59%,风险程度较低,但有向中度演变的趋势;④在污染情况上,清洁和尚清洁的空间分布广阔,轻度污染进行内插后空间分布不明显。本文研究结果有利于综合评价该地的土壤环境质量状况,在实践中将为喀斯特山区的土壤资源的管理和茶叶种植区的合理布局起到参考作用。

    • 几种土壤交换性酸测定方法的效果比较

      2017, 49(6):1210-1215. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.021

      摘要 (1308) HTML (0) PDF 308.46 K (3288) 评论 (0) 收藏

      摘要:为真实地反映酸性土壤交换性酸含量水平,探讨了KCl淋溶法、BaCl2 淋溶法、NaAc淋溶法、KCl-三乙醇胺(Triethanolamine,TEA)提取法和BaCl2-TEA提取法对紫色土、黄壤、红壤和砖红壤4种土壤的交换性酸测定效果。结果表明:5种方法测得的土壤交换性酸大小关系为:BaCl2-TEA提取法>KCl-TEA提取法>NaAc淋溶法>BaCl2 淋溶法>KCl淋溶法。BaCl2 淋溶法能较为真实地反映出土壤交换性酸水平,其次为KCl淋溶法。受土壤有机酸和铝氧化物的影响,NaAc淋溶法、KCl-TEA提取法和BaCl2-TEA提取法测得的土壤交换性酸含量偏高。但由于尚无标准方法对测定结果进行验证,因此,还需进一步对土壤交换性酸测定方法及其影响因素开展研究。

    • 聚丙烯酰胺改良盐渍土壤的适宜用量研究

      2017, 49(6):1216-1220. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.022

      摘要 (1318) HTML (0) PDF 224.29 K (1950) 评论 (0) 收藏

      摘要:盐渍土的改良一般采用物理、化学、生物及工程措施,其中化学改良剂应用广泛。聚丙烯酰胺(PAM)作为高分子聚合物,能溶于水,并且有良好的凝聚作用,能够改良土壤物理结构,但是其用量的选择至关重要。本研究设计了不同的PAM浓度梯度(0.01、0.03、0.09、0.27、0.81 g/kg)进行盆栽试验,以得到改良中度盐渍障碍土壤的较适宜PAM用量。试验结果表明:PAM在盐渍土改良中较适宜的施用量为0.09 g/kg,在此施用量下,土壤电导率为最低值,为1.63 dS/m,较对照(不施PAM)下降13.42%;土壤毛管孔隙度为45.38%,较对照增加5.35%;总孔隙度为48.44%,较对照增加5%;土壤容重为1.35 g/cm3,较对照降低5.71%;饱和导水率为0.052 mm/min,较对照提升76.7%。而施用量为0.81 g/kg时,改良效果下降。该结果对使用PAM改良中度盐渍土具有一定的指导意义。

    • 邵武烟叶常规化学成分质量评价

      2017, 49(6):1221-1228. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.023

      摘要 (1068) HTML (0) PDF 699.33 K (1736) 评论 (0) 收藏

      摘要:测定分析了邵武市11个主要植烟乡镇52份C3F和B2F等级烟叶样品中总植物碱、总氮、钾、氯、还原糖和淀粉含量,计算了氮碱比、糖碱比和钾氯比等指标,并由此评价了邵武烟叶的化学质量。结果表明:总体上,邵武市烟叶常规化学成分含量适宜,比例协调,主要指标达到优质烟叶标准。个别乡镇中上部位烟叶化学指标差异较大,尚需在烟叶种植和烘烤过程中进行技术优化,特别是应该注重控制上部烟叶采收成熟度和结合烟叶素质调整烘烤工艺参数。

    • 不同植烟年限对土壤团聚体稳定性的影响及其相关因素分析

      2017, 49(6):1229-1236. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.024

      摘要 (1293) HTML (0) PDF 312.50 K (1592) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过野外调查、取样和室内分析,对凉攀地区不同植烟年限的土壤团聚体稳定性及其有机碳含量等相关影响因素进行研究。结果表明:水稳性团聚体在植烟0 ~ 5 a期间被显著破坏,红壤、紫色土和水稻土团聚体MWD值分别下降68%、64%和52%;非水稳性团聚体的破坏集中在植烟3 ~ 5 a期间,3种土壤团聚体MWD值依次分别下降31%、9% 和17%。有机碳含量影响团聚体水稳定性,尤以水稻土和紫色土表现显著。有机碳主要分布在>5 mm和<0.25 mm粒径团聚体中,随植烟年限的增加,紫色土和水稻土各粒径团聚体有机碳含量显著降低,且>5 mm和<0.25 mm粒径团聚体下降最明显,各粒径团聚体中有机碳分布越均匀。烤烟不宜连作,连作紫色土和水稻土烟地(田)可增施有机肥,保护土壤团聚体。

    • 有机培肥对红壤坡耕地产流产沙的影响

      2017, 49(6):1237-1242. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.025

      摘要 (1303) HTML (0) PDF 326.24 K (1387) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用侵蚀小区田间监测方法,研究秸秆覆盖、生物质炭和猪粪等有机物料添加对红壤坡耕地产流产沙的影响。结果表明:2015年红壤坡耕地侵蚀量达到36 t/hm2,78% ~ 86% 发生在花生季,达到中度侵蚀。与对照(CK)处理相比,单施化肥(NPK)处理没有降低产流产沙(P > 0.05)。与NPK处理相比,秸秆覆盖(NPK+Str)处理显著降低了产流产沙(P < 0.05);生物质炭(NPK+BC)处理显著降低了产流(P < 0.05),但是减沙效果不明显(P >0.05);猪粪(NPK+SM)处理尽管提高了地表径流(P < 0.05),但是显著降低了产沙(P< 0.05)。秸秆资源在该区匮乏,秸秆覆盖难以推广。生物质炭的团聚能力弱,颗粒小,质量轻,易随水流失,在坡耕地上改良效果不明显。猪粪在该区资源丰富,不但提高土壤肥力,促进了团聚体形成,而且水土保持效果好,是该区农业生态环境可持续发展的重要措施之一。

    • 不同管理模式下干旱草地粒度特征

      2017, 49(6):1243-1253. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.026

      摘要 (1218) HTML (0) PDF 963.21 K (1414) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤粒径分布及空间变化对土壤溶质和水盐运移、土壤肥力状况等有重要意义,是土壤重要物理特性之一。基于新疆准噶尔北部、阿勒泰山南麓不同管理模式下的草地(荒漠草地、天然草地、弃耕草地、季节草地和禁牧草地),运用质地分类和分形理论探讨草地粒度特征。结果发现:研究区土壤颗粒中黏粒含量最低,最小值仅有0.17 g/kg,砂粒含量最高,最大值可达900.37 g/kg,粒径分布呈现单峰特征,表明土壤发育较差;砂粒和粉粒含量之间呈极显著负相关关系,相关系数为0.999 8(P<0.01),推测成土母质和地域差异导致土壤中砂粒和粉粒几乎占了全部;荒漠草地、天然草地和弃耕草地黏粒含量的平均值随着土层深度增加而减小,呈现出负相关特征,而季节草地和禁牧草地并无此特征;荒漠草地的分形维数D值最大,可能是因为灌木作为该生态系统中的优势植物,能有效地减缓荒漠草地逆向演替和消亡的进程,对土壤颗粒具有一定的细化作用;所有土壤样品分形维数D与黏粒含量均具有较强相关性,天然草地、荒漠草地和弃耕草地的分形维数D分别与粉粒和砂粒含量的相关性较强,与禁牧和季节草地的相关性较差,说明春、秋轮牧对土壤的干扰可能超过了土壤本身承载能力,对土壤颗粒组成破坏比较大,影响了土壤发育,放牧向禁牧转化时期的长短可能决定了土壤的发育是否良好。

    • 四川省土壤水分状况空间分布特征

      2017, 49(6):1254-1261. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.027

      摘要 (1265) HTML (0) PDF 5.46 M (3398) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤水分状况(SMR)是确定土壤分类单元的重要依据,也是土壤资源可持续利用的保证。基于1951—1980年四川省160个气象站的地面气候资料,利用FAO-56 Penman-Monteith公式和FAO-PPP-17 Penman修正公式计算各个站点年/月潜在蒸散量和干燥度(IA),采用地统计学原理与普通Kriging法对年/月IA进行空间插值,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》中有关SMR的规定,对四川省可能的SMR空间分布特征进行分析。结果表明:四川省SMR区域差异明显,整体呈现“东湿西干”的空间分布特征;以“湿润”和“半干润”为主,湿润主要分布于四川盆地,“半干润”主要分布在川西南山地及川西北高山高原地区;“常湿润”分布在宜宾部分区域,川西北德荣南部为“干旱”。本研究为四川省土壤系统分类与土壤资源的可持续利用提供了科学依据。

    • 基于模糊k-均值算法模型的土壤数值化分类——以河南省境内分布的雏形土为例

      2017, 49(6):1262-1267. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.028

      摘要 (1596) HTML (0) PDF 861.51 K (1671) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究基于《中国土系志·河南卷》中的97个雏形土土壤样本点,根据土壤系统分类标准遴选并确定用于划分雏形土纲中不同层级分类单元的16个土壤诊断层和诊断特性,并依据这些不同指标的属性特征值和不同层级指标的权重建立属性数据集。基于此数据集运用模糊k-均值算法模型,确定6个聚类中心土壤,计算样本土壤与中心土壤之间的分类距离,并对研究区97个土壤样本实施数值化分类。研究表明,基于97个样本点与各中心土壤之间的分类距离进行土壤数值化分类,并通过检验数值化土壤分类结果与谱系式层级土壤分类单元的一致性,可以评价传统的谱系式层级土壤分类系统的合理性。

    • 西安市土壤与土地利用多样性及其关联分析

      2017, 49(6):1268-1274. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.029

      摘要 (1055) HTML (0) PDF 606.90 K (1886) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用仙农熵指数的方法,对1995年、2005年和2010年西安市土壤和土地利用的组成和空间分布多样性及其关联性进行了研究。结果表明:随着海拔高度的升高,成土因素趋向复杂,土壤组成多样性逐渐降低;西安市土壤构成组分相对均匀,多样性指数为0.78,1995—2005年和2005—2010年两个时间段土地利用混乱程度提高不明显,构成多样性指数分别增加0.011和0.008;研究区51个土属中6个土属多样性指数在0.65以上,面积最大、多样性指数(0.793)最高的为麻骨石棕壤性土,最低的为黄绵土,仅为0.023;6种土地利用类型中除未利用地外多样性指数均高于0.7,其中农用地最高,达到0.927,由1995—2010年,农用地面积减少了185.119 km2,建设用地增加193.677 km2,并且近5年的变化率明显更快,但多样性指数均小幅度降低;与油土和黄墡土公共面积最大的两种土地利用类型是农用地和城镇建筑用地,同时二者之间的关联度系数也都在0.8以上。因此,以仙农熵来评估西安市土壤和土地利用的多样性是可行的,且1995—2010年间西安市城市的扩展对于主要的农业土壤占用量不大,未出现重要土壤类型受到威胁的情况,但对油土的占用应引起重视。

    • >研究简报
    • 土地利用方式对江西红壤旱地碳库管理指数的影响

      2017, 49(6):1275-1279. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.030

      摘要 (1516) HTML (0) PDF 254.50 K (1424) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤碳库管理指数是表征土壤有机碳积累与质量的综合指标,可有效地反映人类活动对土壤质量的影响。本研究以未开垦的红壤荒地为对照,研究了3种土地利用方式(农地、茶园、果园)下0 ~ 40 cm土层总有机碳和活性有机碳的分布特征及土壤碳库管理指数的变化。结果表明:①不同土地利用方式下各土层土壤总有机碳、活性有机碳的大小均表现为农地>果园≈茶园>未开垦的红壤荒地,相比于未开垦的红壤荒地,其他3种土地利用方式均能显著提高土壤总有机碳、活性有机碳含量(P <0.05)。②红壤旱地开垦利用均能显著提高土壤碳库管理指数(P <0.05),但在选取的3种不同利用方式下,土壤碳库管理指数在0 ~ 10 cm土层差异显著(P<0.05),表现为农地>果园≈茶园;在0 ~ 20 cm土层表现为农地与茶园相当(P ﹥0.05),与果园有显著差异(P <0.05);在20 ~ 40 cm土层3种不同土地方式无明显差异(P >0.05)。因此,红壤荒地开垦利用能够提高土壤碳库管理指数,且农用地比果茶园效果更佳。

    • 安徽省黟县农田耕层土壤中微量元素含量研究

      2017, 49(6):1280-1284. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.06.031

      摘要 (1437) HTML (0) PDF 4.54 M (1675) 评论 (0) 收藏

      摘要:黟县是皖南黄山市重要的农业县,本文利用黟县测土配方施肥工作获取的农田土壤测定数据,分析其耕作层中量元素硫和微量元素铁、锰、铜、锌、硼的有效态含量及其空间分布,以为区域施肥提供决策支持。结果表明:黟县农田土壤有效铁、锰、铜、锌、硼、硫含量分别介于4.20 ~ 348.30、0.60 ~ 225.00、0.04 ~ 14.74、0 ~ 88.00、0 ~ 355.00、0.48 ~ 87.85 mg/kg,平均值分别为126.10、15.62、2.93、1.78、0.81、16.17 mg/kg。采用克里格插值获取的元素有效态含量空间分布图显示,黟县南部、北部的元素有效态含量较高,中间区域的含量相对较低。该地区有效硼普遍较为缺乏,应广泛补施硼肥;部分地区有效锌缺乏,需酌情喷施硫酸锌叶面肥。

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