分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 以祁连山排露沟流域青海云杉林为研究对象,研究了海拔梯度上土壤肥力因子的分布特征及变化规律,并运用主成分分析法对青海云杉林土壤肥力状况进行了评价。结果表明:(1)研究区土壤呈碱性,pH值均大于8.0;高海拔地区(3 300 m)含水量达到过饱和状态,各土层含水量均大于100%;随海拔升高,全氮含量呈增大趋势,全钾含量呈减小趋势,而全磷含量呈先减小后增大趋势;不同海拔梯度速效磷含量差异不显著(P>0.05),海拔3 300 m处速效钾含量显著高于其他海拔段(P3 200 m>3 100 m>3 000 m>2 900 m。
分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2019-02-25 合作期刊: 《广西植物》
摘要: 岩溶植被修复是国家重大战略需求,揭示封育年限对岩溶植被组成和土壤肥力修复的影响,可为岩溶植被修复和管理提供理论依据。以空间代替时间的方法,选择不同封育年限的草丛(封育 5 a)、灌丛(15 a)、灌乔林(25 a)、次顶极乔林(35 a)和顶极乔林(55 a)作为研究对象,调查分析不同封育年限岩溶植被组成和土壤肥力的特征及其修复机制。结果表明:研究样地(18 000 m2)共有维管植物 175 种,隶属 74 科 139 属,不同封育年限群落科属种组成明显不同,以封育 5 a 的最低(6 科 19 属 20 种),封育 35 a 的最高(48 科 74 属88 种)。随着封育期延长,乔木生活型比例显著增加,灌木为先增后减,草本急剧减少,藤本先增后减。随着进展演替,群落不同层次的优势种替代规律不同,草本层为阳性杂草→阳性禾草→中生性或阴生性蕨类植物的有序性替代;灌木层为灌木种类被乔木幼苗幼树所替代;而乔木层却表现为常绿种类占优势到常绿与落叶树种共优势的结构性替代。封育初期群落物种组成简单,多样性较低,土壤有机质、全氮、有效氮含量较低,进入中期(25 a),多样性升高,土壤养分含量也增高,进入后期(55 a),多样性降低,土壤养分含量也相应下降,但维持在较高水平,表现出较强的协同修复效应。冗余分析(RDA)表明,群落物种组成在封育初期受土壤容重、毛管孔隙度、全钾、速效钾、速效磷的显著影响,而在中后期则受土壤有机质、水分含量、非毛管孔隙度、全氮、有效氮以及碳氮磷化学计量比的显著影响。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-10 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 生物质炭作为一种多功能的土壤培肥材料被广泛应用, 但其与传统有机物料的对比及配施研究还比较少。通过盆栽试验, 研究了生物质炭与秸秆、发酵鸡粪单施及配施对壤质潮土和砂土养分含量、酶活性及玉米生长的影响, 并采用主成分分析方法对3 种有机物料的培肥效果进行综合评价。试验设6 个处理, 分别为不添加有机物料(CK)、添加生物质炭(BC)、小麦秸秆(WS)、发酵鸡粪(CM)、秸秆和生物质炭(WS+BC)、鸡粪和生物质炭(CM+BC)。研究结果表明, 各处理均增加了砂土玉米生物量和株高, 3 种有机物料的提升幅度排序为: 鸡粪>生物质炭>秸秆, 鸡粪还可增加壤质潮土玉米生物量和株高。添加生物质炭和有机物料还可提高土壤有机质含量, 其中生物质炭的提升幅度最大。此外, 3 种有机物料对土壤养分和酶活性的影响各异, 单施鸡粪分别增加壤质潮土和砂土的碱解氮22.08%和26.67%, 速效磷91.92%和53.65%, 脲酶活性40.54%和36.94%;单施生物质炭分别增加壤质潮土和砂土速效磷83.52%和89.91%, 速效钾79.38%和127.02%, 过氧化氢酶活性3.41%和11.22%, 却降低了土壤碱解氮含量, 且与鸡粪配施后会抑制鸡粪中氮的有效性; 单施秸秆分别增加壤质潮土和砂土速效钾49.48%和63.02%, β-葡糖苷酶活性51.86%和59.09%; 生物质炭与鸡粪或秸秆配施可以更均衡地提升土壤肥力。通过主成分分析和相关分析发现, 玉米生物量和株高与土壤氮、磷供应正变化的第2主成分(PC2)得分呈极显著正相关关系。因此, 3 种有机物料中, 鸡粪对土壤氮、磷含量及相关酶活性影响最大;秸秆对土壤钾以及纤维素分解相关酶影响较大, 而生物质炭对土壤肥力的提升作用更均衡, 且土壤肥力综合得分最高。秸秆或鸡粪配施生物质炭可以更全面地提高土壤肥力。
分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2021-05-11 合作期刊: 《广西植物》
摘要: 为探明盐碱胁迫对巨菌草根际土壤微生物多样性及酶活性的影响,该文设置了 7个盐碱梯度,利用 SPSS 和高通量测序分析巨菌草根际土壤生理指标和微生物多样性。结果表明:各处理间,巨菌草根际土壤真菌和细菌结构均存在差异。12‰盐碱浓度下,真菌优势菌纲为粪壳菌纲(68.5%)、散囊菌纲(16.3%),细菌优势菌纲为绿弯菌纲(8.5%)、拟杆菌纲(13.5%)、芽单胞菌纲(5.6%)和 δ-变形菌纲(3.7%);6‰盐碱浓度时,真菌优势菌纲为座囊菌纲(27.7%),细菌优势菌纲为厌氧绳菌纲(2.4%);当盐碱浓度提高至12‰时,该优势菌群的相对丰度分别降至 2.5%和 0.007%。真菌和细菌群落 Chao 指数和Shannon 指数随着盐碱浓度的升高而降低,且与土壤盐碱浓度显著相关(P<0.01)。低浓度盐碱胁迫对巨菌草根际土壤脲酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶活性均有促进作用,当盐碱浓度超过 8‰时,土壤多酚氧化酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性受到抑制。种植巨菌草后,土壤有机质浓度显著提高(P<0.05)且盐碱浓度显著降低(P<0.05),种植巨菌草对土壤盐碱度的中和能力在中高浓度下较弱。盐碱浓度为 6‰时,巨菌草产量最高,且土壤中的速效养分和有机质浓度均高于其他盐碱浓度。该研究表明,巨菌草能通过调节酶的浓度来适应中低浓度盐碱环境,且在不同浓度的盐碱土壤中,产生相应的优势菌群来适应该环境,种植巨菌草对中低浓度盐碱土壤有一定改良作用。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 了解农田养分输入、输出和平衡状况, 以及土壤肥力现状与变化特征, 对实现养分资源优化管理、地力的持续提升、肥料利用率提高和农业可持续发展具有重要意义。基于1985 年、2000 年和2014 年河北省南皮县国民经济统计资料, 分析了从1985 年到2014 年县域农田生态系统养分循环与平衡状况; 利用1981 年第2 次土壤普查和2015 年实测南皮县域土壤耕层养分含量数据, 探讨了耕层土壤养分变化及空间分布格局特征。结果表明, 1985—2014 年南皮县农田养分输入输出均呈持续上升趋势, NPK 养分输入由10 701 t 增加至23 386 t, 年递增率2.33%; NPK 养分来源结构略有不同, NP 来源以化肥为主, 其次是人畜粪尿和作物秸秆有机肥源; 而K素来源主要是有机肥源。农田养分输出以作物吸收为主, 占养分总输出的80%以上, NPK 总输出由1985 年的9 093 t 增加到2014 年的18 846 t, 年均增速2.17%。从养分表观平衡的角度看, 从1985 年到2014 年NP 始终有大量盈余, P 素盈余大于N 素, N 和P 表观平衡率分别16.8%~34.2%和26.9%~65.5%; 若考虑有机氮的有效性问题, 1985—2000—2014 年3 个时段有效氮盈亏率依次为18.1%、6.5%和7.8%, 有效氮平衡由盈余转向亏缺; 而K 素经历了由赤字逐渐向盈余的转变过程, 由1985 年的33.5%赤字发展至2014 年的33.6%盈余。受农田养分平衡状况的影响, 南皮县土壤有机质、全氮、有效磷发生了显著变化, 1981—2015 年有机质由8.62 g·kg1 增至14.0 g·kg1, 增幅62.4%; 全氮由0.542 g·kg1 增至0.908 g·kg1, 增幅67.5%; 有效磷由2.0 mg·kg1 增加到20.8 mg·kg1, 增加了9.4 倍。而碱解氮和有效钾变化不明显, 分别由70.5 mg·kg1 和141 mg·kg1 增加到71.8 mg·kg1和147 mg·kg1, 相对增幅仅为1.8%和4.2%。建议今后南皮县在农业生产中大力推广科学施肥技术, 重视有机肥和化肥配施, 推广秸秆还田, 通过改进施肥方法提高肥料利用效率; 养分管理中应提倡“稳氮、控磷、补钾”的施肥对策, 避免过多的盈余养分进入环境。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-10 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 近年来, 稻虾[水稻-克氏原螯虾(小龙虾)]共作模式由于其较高的综合效益而在全国范围内得以大力发展。其中以湖北省稻虾共作发展最为迅速, 面积大, 技术也较为成熟, 并形成了“潜江模式”。本文介绍了稻虾共作模式的特点及其发展情况, 以湖北省稻虾共作模式为研究对象, 采用产业调查, 结合试验示范和定位试验, 研究了稻虾共作模式的生产和生态效应, 重点分析了稻虾共作模式的“双刃性”。稻虾共作模式的“双刃性”主要体现在(1)稳粮增效, 但同时存在重虾轻稻的现象: 稻虾共作模式较传统水稻单作模式可增产4.63%~14.01%, 改善稻米品质, 但部分稻虾共作模式中忽略水稻的管理, 导致水稻产量偏低; (2)提高土壤肥力, 但同时加剧了土壤次生潜育化: 稻虾共作模式土壤中易氧化态有机碳(ROC)、全氮、全磷、全钾含量要高于传统水稻单作模式, 但稻虾共作模式土壤颜色偏暗, 土壤结构更为紧密, 潜育化明显; (3)涵养水源, 但同时可能增加水资源消耗: 稻虾共作模式中地下水位高的稻田水分利用率提高, 储水功能增强, 但地下水位低的稻田可能增加50%~80%的耗水量; (4)减肥减药、提高水体养分含量, 但同时增加了水体富营养化的风险: 稻虾共作模式肥料和农药成本分别降低了79.5%和50.0%, 稻虾共作模式田面水的全氮、全磷含量及硝态氮、氨态氮含量均高于水稻单作; (5)虫害减轻, 但某些病害加重, 同时生物多样性发生变化: 稻虾共作模式螟虫发生减轻, 但基腐病加重, 生物多样性随共作年限先降低后又增高。根据以上现状与问题, 本研究提出了稻虾共作的模式优化及建议, 如因地制宜, 避免盲目发展; 研究标准, 规范化发展; 优化模式, 科学水肥调控; 因势利导, 防治病虫草害, 为稻虾共作模式的可持续发展提供依据。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-06 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 为探明施肥深度对生土地玉米(Zea mays L.)地上部生产力、根系及根际土壤肥力的影响, 连续2 年以黄 土母质生土为供试土壤, 采用根管土柱法, 以不施肥为对照, 研究不同深度(0~20 cm、60~80 cm、100~120 cm、140~160 cm 和180~200 cm)施用生物有机肥对玉米地上部生产力及根重、根际土壤酶活性、根际土壤养分含量垂直分布的影响。结果表明: 1)在0~200 cm 土层范围内, 随施肥深度的加深, 玉米地上部生产力、总根重指标均呈先增加后减少的规律。施肥深度在100~120 cm处的玉米总根重(52.3 g)及地上部生产力(361.0 g)最大。2)所有施肥深度的根重垂直分布均呈“T”型, 以0~20 cm耕层根重最大, 占总根重的50%左右, 随根系下延, 根重明显递减(P0.497 mg(phenol)g1(soil)24h1和>25.4 mgkg1。4)相关分析表明, 在生土地上, 不同施肥深度处理下, 玉米根重、根系NPK 营养、根际土壤酶活性及根际土壤NPK 营养密切相关。5)根据FACTOR 过程和CLUSTER 聚类分析, 优化得出改良黄土母质生土地玉米冠根土系统的适合施肥深度范围为60~160 cm。本研究结果为通过施肥加快生土熟化提供了新的思路。
分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2023-01-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 水资源三条红线约束促使以农业用水为主的区域逐步开展退地减水措施,有效地保证了用水总量控制 指标,也产生部分土地退耕撂荒的土壤质量下降问题。本文以水资源三条红线约束下新疆玛纳斯河灌区退耕土 壤为研究对象,分析对比了退耕地块(RF)和临近耕作地块(CK)土壤pH值、可溶性总盐(TDS)、有机质(OM)、全氮 (TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)和速效钾(AK)7个土壤质量指标,通过构建模糊综合评价模型计算RF和CK土壤肥 力指数,分析水资源三条红线约束下玛纳斯河灌区退耕土壤质量。结果表明:(1)退耕地块和临近耕作地块pH 在7.18~8.78之间,总体上与土壤深度呈正相关。退耕地块含盐量整体比临近耕作地块高10.84%,盐分主要分布在 40~100 cm。(2)退耕地块的土壤养分整体上低于临近耕作地块,其中碱解氮差异最大,低了22.15%。(3)退耕地块 和临近耕作地块土壤肥力评价指数范围为0.49~0.77,土壤质量均在中等偏上,临近耕作地块比退耕地块肥力指数 均值高6.67 %。研究结果可为灌区水资源总量约束下退地方案的实施及土壤质量保护提供理论依据。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 应用长期定位试验方法, 研究了洞庭湖区非粮食作物棉花-油菜轮作下, 农民习惯施肥(TF)、配方施肥(NPK)及有机肥和化肥不同配比模式[有机肥来源氮占配方肥总氮量的50%(50%OM)、30%(30%OM)和10%(10%OM)]的作物产量和土壤养分的变化, 以期为相应作物种植制度下的合理施肥提供参考。研究结果表明: 在本试验施肥量及有机无机肥配比下, 有机肥和化肥配施显著提高了棉花和油菜的产量, 且以50%OM 处理产量最高, 各处理产量的顺序为50%OM>30%OM>10%OM>NPK>TF>CK(不施肥对照); 当有机氮施用量占总氮量的50%时(50%OM 处理), 棉花和油菜产量分别比NPK 处理高24.52%、29.57%, 比习惯施肥(TF)处理分别高46.03%和49.07%。同时, 施用有机肥各处理作物产量的年际变化均不到20%, 明显小于NPK、TF 和CK处理, 即施用有机肥不仅能促进旱地作物高产, 同时也能保证其稳产。有机肥与化肥配施能增加土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量, 且以50%OM 处理效果最好, 与试验前比较的增加幅度分别达57.5%、38.2%、65.1%和48.1%; 土壤有效磷含量有随施入磷素量的增加而增加趋势; 而CK 处理土壤有机质和养分含量则均呈逐年下降的趋势。各处理土壤有机质和养分含量(Y)随试验年限(X)的变化均可用方程式Y=aX+b 来表示。在洞庭湖区肥力较高的旱地土壤中, 合理的有机肥和化肥施用比例对保障非粮作物高产稳产和耕地地力提升尤为重要, 且本试验条件下当有机肥来源氮占总施氮量的50%时能获得最佳效果。
分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,在保障国家粮食安全中具有“压舱石”的重要作用。但是由于耕地长期高强度利用及用养失衡导致土壤发生退化,东北黑土区的农业可持续发展受到严重制约。在此背景下,1978年原中国科学院黑龙江农业现代化研究所在东北黑土区中部的黑龙江省海伦市建立了中国科学院海伦农业生态实验站。自建站以来,围绕黑土地农田生态系统的结构和功能,建立了一系列的长期定位试验,经过长期对农田生态要素的监测和研究,划分了黑土肥力变化演化的3个时期,提出了区域尺度上的土壤有机质阈值,阐述了不同养分管理模式下的土壤养分演变规律,证实了通过农田作物的合理配置能够利用生态平衡调控有害生物对作物的危害。通过系谱法选育高产优质“东生号”系列大豆新品种10个,并且进行了成果转化和大面积推广应用。通过研发肥沃耕层构建关键技术,创建了东北黑土地保护利用模式,在黑龙江省的十几个产粮大县示范推广。通过基础理论研究—关键技术研发—大面积推广示范,长期试验示范为东北黑土地保护和区域农业可持续发展起到了重要的科技支撑。