不同施肥制度下褐土微团聚体碳氮分布变化及其对肥力的影响
团聚体微结构对有机碳固碳效应_解释说明
团聚体微结构对有机碳固碳效应解释说明1. 引言1.1 概述在当前全球气候变化的背景下,有机碳固碳效应成为了解决温室气体排放和缓解气候变化的关键因素之一。
有机碳固碳指的是通过吸收大气中的二氧化碳作为源,将其转化并固定成有机物质的过程。
这一过程对于维持土壤健康、增加土壤肥力以及促进生态系统稳定具有重要意义。
然而,有机碳固碳效应受到多种因素的影响,其中一个重要的因素是团聚体微结构。
团聚体是由许多颗粒聚集而成的空隙或块状结构,在土壤中起到了物理强度和孔隙分布调节等方面的关键作用。
团聚体微结构对于有机碳储存能力以及其在土壤中释放和转化过程中的稳定性具有重要影响。
1.2 文章结构本文将首先介绍团聚体微结构对有机碳固碳效应产生影响的基本概念和原理,并探讨这种影响在不同情境下可能展现的机制。
然后,我们将解释和说明有机碳固碳效应的相关概念,并分析团聚体微结构对有机碳固存过程的贡献和影响。
同时,我们还将讨论其他可能限制或影响有机碳固存效应的因素。
接下来,我们将介绍一些典型的实验方法和技术手段用于研究团聚体微结构对有机碳固存效应的影响,并展示和分析实验证据支持和验证理论解释的结果与发现。
最后,通过具体案例分析和比较讨论,总结本文的研究工作并对未来研究方向和重点进行展望。
1.3 目的本文旨在深入探讨团聚体微结构对有机碳固碳效应产生影响的原理与机制,并通过实验研究与案例分析验证相关理论解释,并提供未来研究方向和重点的参考。
通过这些内容,我们希望更好地了解土壤中有机碳固存过程中关键因素之一——团聚体微结构,在全面认识有机碳固碳效应成因基础上,为气候变化防治及土壤健康管理提供科学依据和实践指导。
2. 团聚体微结构对有机碳固碳效应的影响2.1 团聚体的定义和构成团聚体是指在土壤中形成的由多个土壤颗粒组合而成的结构,具有一定的空隙和孔隙度。
在有机质分解和有机碳固存过程中,团聚体扮演着重要角色。
团聚体通常由砂、粉砂、黏土等颗粒通过胶结剂(如黏土胶、有机物质等)相互连接而成。
不同施肥处理对岷江上游坡耕地萝卜产品及土壤性质的影响
20 3 5k h ] 研究不同施肥处理对萝 农艺性状指标的影响。结果表 明, 5 、 m ) , 2 单个 萝 根 重、 可食率、 总产 量、 萝 总糖 等指标
养分含量相关的有机无机复合体是形成土壤 肥力 的关键 因素。因此, 在地力培肥中适 当增施有机肥 , 促进褐 土这种新成土 的土壤 团聚体 的形成是获得保 肥保水 的土壤从而确保农作物增收的重要措施。
关键词 : 萝 ; 肥 ; 施 土壤 颗 粒 ; 菜 基 地 ; 耕 地 ; 江 上 游 蔬 坡 岷 中 图 分 类 号 : 175 S4 . 文 献标 识码 : A
b a o a l o d v lp n fg e n e a e . i t d o u e n c mp rs n fr d s u l y a d s i p o e t n e i e n e t ie e fv r b e t e e o me to r e fd b s s Th ssu yf c s d o o a io so ih q a i n o l r p r u d rd f r tfri z r e a t y e l r gmG ,i r e r vd c e t cf u d t n frp l yd c so o ri z rma a e n n n i n n a o s r ai n,a s r d c e i  ̄ n o d rt p o i e s i n f o n ai o o i e iin f rf t i n g me t d e vr me tlc n e v t o i i o c e l e a o o l ot po u e o
施用不同类型生物质炭对红黄壤团聚体碳氮分布的影响
施用不同类型生物质炭对红黄壤团聚体碳氮分布的影响顾钊;陈小磊;江建峰;杨海峻;李子川;张睿;袁梦婷;柴彦君【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2024(52)1【摘要】于2018-2020年开展定位试验,在同一温度(350℃)下热裂解的玉米秸秆炭、水稻秸秆炭、猪粪炭分别以0、0.75%、2.25%的添加量施入种植油菜—玉米的新垦红黄壤农田中,研究不同类型的生物质炭及其不同施用量对土壤团聚体粒径分布、碳氮分布规律的影响。
结果表明,不同类型的生物质炭及其不同施用量对土壤团聚体粒径分布均未产生显著的影响。
与对照(CK)相比,各施炭处理中猪粪炭2.25%施用量处理(PMB2)对各粒径团聚体中全氮含量的提升最为显著,在>0.250、0.250~0.053、<0.053 mm粒径团聚体中分别显著提高106.49%、32.82%、78.57%(P<0.05)。
施用生物质炭显著提升了红黄壤各粒径团聚体中有机碳含量,>0.250 mm粒径团聚体中2.25%施用量的玉米秸秆炭(CSB2)、猪粪炭(PMB2)提升效果最好,分别提高308.40%、328.46%。
在>0.250 mm与0.250~0.053 mm粒径团聚体重组组分中,猪粪炭2.25%施用量处理(PMB2)对于全氮含量提升效果最显著,其他施炭处理相比对照(CK)均显著提升了全氮含量但是不显著。
猪粪炭2.25%施用量处理(PMB2)对于>0.250、0.250~0.053 mm粒径团聚体重组组分有机碳含量提升最明显,<0.053 mm粒径团聚体中玉米秸秆炭2.25%施用量处理(CSB2)提升最高,猪粪炭2.25%施用量处理(PMB2)次之。
团聚体与重组碳氮比在>0.250、<0.053 mm 2个粒径团聚体中均是玉米秸秆炭2.25%施用量处理(CSB2)下最高,且>0.250、0.250~0.053 mm粒径中重组碳氮比显著高于原土。
《土壤肥料学》重点复习要点
一、名词解释土壤:是陆地表面由矿物质、有机质、水、空气和生物组成的,具有肥力、能生长植物的未固结层。
肥料:凡能直接供给植物生长发育所必需养分、改善土壤性状以提高植物产量和品质的物质。
复混肥料:含有N、P、K三要素中的任何两个或两个以上要素的肥料。
枸溶性磷肥(弱酸溶性磷肥):不溶于水,能溶于2%的柠檬酸或中性柠檬酸铵溶液的磷肥,如钙镁磷肥、钢渣磷肥。
能被土壤中的酸和作物根系分泌的酸逐渐溶解为作物吸收,肥效慢。
土壤吸附:指土壤吸收保持气态、液态和固态养分物质的能力,即分子和离子或原子在固相表面富集的过程。
分为交换性吸附、专性吸附、负吸附。
土壤容重:自然状态下单位容积(包括孔隙)中干燥土粒质量与标准状况下同体积水的质量比,单位是g/cm3。
土壤肥力:土壤供给和调节植物生长发育所需要的水、肥、气、热等生活因素的能力。
又分为自然肥力和人为肥力,潜在肥力和有效肥力。
有效肥力:可被植物利用并通过土壤的物理学、化学、生物学性状表现出来的肥力。
潜在肥力:在植物生长过程中,土壤中没有被直接反映出来的肥力。
一定生产条件下可转化为有效肥力。
土壤保肥性:指土壤吸持和保存植物养分的能力,其大小受土壤对植物养分的多种作用:分子吸附、化学固定、离子交换的影响。
土壤供肥性:土壤在植物整个生育期内为其持续不断提供有效养分的能力,与土壤养分强度因素和容量因素关系密切。
土壤生产力:土壤产出农产品的能力,由土壤本身肥力属性和发挥肥力的外部条件共同决定。
土壤腐殖质:是在微生物作用下,在土壤中重新合成的,结构比较复杂的,性质比较稳定的,疏松多孔的一类高分子混合物的聚合物。
腐殖化系数:每克有机物(干重)施入土壤后,所能分解转化成腐殖质的克数(干重)。
C/N:有机物中C总量与N总量的比。
不仅影响有机残体分解速度,还影响土壤有效氮的供应,通常以25:1较为合适。
根圈(根际):泛指植物根系及其影响所及的范围。
根圈微生物与植物的关系更加密切。
根/土比值(R/S):即根圈土壤微生物与邻近的非根圈土壤微生物数量之比。
不同土地利用方式对盐碱地土壤团聚体及碳氮含量的影响
㊀山东农业科学㊀2023ꎬ55(10):86~94ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2023.10.012收稿日期:2023-01-12基金项目:国家重点研发计划项目 环渤海盐碱地耕地质量与产能提升技术模式及应用 子课题(2021YFD190090308)ꎻ山东省现代农业产业技术体系棉花岗位创新团队项目(SDAIT-03-06)作者简介:王敬宽(1997 )ꎬ男ꎬ山东郓城人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事农业资源与环境方面研究ꎮE-mail:wjk18253088030@163.com通信作者:柳新伟(1976 )ꎬ男ꎬ山东潍坊人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ主要从事农业生态学研究ꎮE-mail:sdxw@163.com不同土地利用方式对盐碱地土壤团聚体及碳氮含量的影响王敬宽1ꎬ吕鹏超2ꎬ张楷悦1ꎬ高枫舒1ꎬ张强3ꎬ柳新伟1(1.青岛农业大学资源与环境学院ꎬ山东青岛㊀266109ꎻ2.威海市农业农村事务服务中心ꎬ山东威海㊀264200ꎻ3.乳山市农业农村事务服务中心ꎬ山东乳山㊀264500)㊀㊀摘要:为探究不同土地利用方式对盐碱地土壤团聚体组成㊁稳定性及团聚体中碳氮含量变化的影响ꎬ本研究选取黄河三角洲农业高新技术产业示范区4种土地利用方式(荒地㊁草地㊁园地㊁耕地)为研究对象ꎬ通过湿筛法将土壤进行粒级分组ꎬ对0~20㊁20~40cm土层的水稳性团聚体的组成㊁稳定性及土壤有机碳(SOC)㊁全氮(TN)含量进行测定与分析ꎮ结果表明:4种土地利用方式土壤团聚体含量均以0.25~2mm和0.053~0.25mm粒级为主ꎬ>2mm粒级为最低ꎻ其中ꎬ耕地<0.25mm粒级团聚体含量最高ꎬ其次是园地ꎬ草地与荒地含量最低ꎮ各土层中草地和荒地土壤团聚体MWD㊁GMD和R0.25值较大ꎬ耕地最小ꎬ园地和草地D值较小ꎬ耕地D值最大ꎮ各土层及各粒级土壤团聚体SOC㊁TN含量的变化基本一致ꎬ均随土层加深而降低ꎬ表现为园地>草地>耕地>荒地(SOC)和草地>园地>耕地>荒地(TN)ꎬ且土壤团聚体SOC㊁TN含量随粒级减小而降低ꎮ4种土地利用方式下不同土层中均以0.25~2mm和0.053~0.25mm粒级团聚体SOC㊁TN贡献率最高ꎬ分别为59.50%~78.00%(SOC)和59.34%~75.34%(TN)ꎬ这与该粒级土壤团聚体含量所占比例高有关ꎮ本研究结果可为黄河三角洲盐碱地区土地利用的合理规划与可持续发展提供参考ꎮ关键词:盐碱地ꎻ土地利用方式ꎻ土壤团聚体ꎻ土壤碳氮中图分类号:S152㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2023)10-0086-09EffectsofDifferentLandUsePatternsonSoilAggregatesandCarbonandNitrogenContentsinSalineandAlkaliLandWangJingkuan1ꎬLyuPengchao2ꎬZhangKaiyue1ꎬGaoFengshu1ꎬZhangQiang3ꎬLiuXinwei1(1.CollegeofResourcesandEnvironmentꎬQingdaoAgriculturalUniversityꎬQingdao266109ꎬChinaꎻ2.WeihaiServiceCenterforAgricultureandRuralAffairsꎬWeihai264200ꎬChinaꎻ3.RushanServiceCenterforAgricultureandRuralAffairsꎬRushan264500ꎬChina)Abstract㊀Inordertoexploretheinfluenceofdifferentlandusepatternsonthecompositionandstabilityofsoilaggregatesandthechangeofcarbonandnitrogencontentsinaggregatesinsalineandalkalilandꎬfourlandusepatterns(wastelandꎬgrasslandꎬgardenlandandcultivatedland)intheAgriculturalHigh ̄TechIn ̄dustryDemonstrationZoneofYellowRiverDeltawereselectedastheresearchobjects.Thesoilsamplesweredividedintodifferentparticlesizegroupsbywetscreeningmethodꎬandthecompositionꎬstabilityandsoilor ̄ganiccarbon(SOC)andtotalnitrogen(TN)contentsofwaterstableaggregatesin0~20 ̄cmand20~40 ̄cmlayersweremeasuredandanalyzed.Theresultsshowedthattheparticlesizeofsoilaggregatesofthefourlandusepatternsweremainly0.25~2.00 ̄mmand0.053~0.25 ̄mmꎬandthecontentof>2 ̄mmsoilaggregateswasthelowest.Thecontentofsoilaggregateswithparticlesize<0.25 ̄mmincultivatedlandwasthehighestꎬfol ̄lowedbythatingardenlandꎬandthatingrasslandandwastelandwasthelowest.Ineachsoillayerꎬthemeanweightdiameter(MWD)ꎬgeometrymeandiameter(GMD)andR0.25valueofsoilaggregatesingrasslandandwastelandwerelargerꎬwhilethoseincultivatedlandwerethesmallestꎻthefractaldimension(D)valueofgardenlandandgrasslandweresmallerꎬwhilethatofcultivatedlandwasthelargest.ThecontentchangeofSOCandTNineachparticlesizesoilaggregateandeachsoillayerwerebasicallythesameꎬwhichdecreasedwiththedepthincreaseofsoillayerꎬandshowedasgardenland>grassland>cultivatedland>wasteland(SOC)andgrassland>gardenland>cultivatedland>wasteland(TN)ꎬrespectively.ThecontentofSOCandTNinsoilaggregatesdecreasedwiththedecreaseofparticlesize.ThecontributionratesofSOCandTNof0.25~2.00 ̄mmand0.053~0.25 ̄mmaggregateswerethehighestas59.50%~78.00%(SOC)and59.34%~75.34%(TN)respectivelyindifferentsoillayersofthefourlandusepatternsꎬwhichmightberelatedtothehighproportionofsoilaggregateswiththeseparticlesizes.TheseresultscouldprovidereferencesforrationalplanningandsustainabledevelopmentoflanduseinthesalineandalkaliareasoftheYellowRiverDelta.Keywords㊀SalineandalkalilandꎻLandusepatternꎻSoilaggregatesꎻSoilcarbonandnitrogen㊀㊀土壤团聚体是土壤结构的基本单位ꎬ也是土壤的重要组成部分ꎬ其组成和稳定性与土壤碳氮含量㊁土地利用方式㊁土壤生物活性㊁土壤侵蚀和植被覆盖等因素密切相关ꎬ其数量和质量可反映土壤养分供储能力ꎬ是评价土壤质量的重要指标之一[1-3]ꎮ稳定的团聚体和良好的土壤结构有利于提高土地生产力ꎬ改善土壤透气㊁透水性ꎬ增强土壤的抗侵蚀能力ꎬ促进土壤结构稳定[4]ꎮ为了分析和评价土壤团聚体的稳定性和结构特征ꎬ一般采用平均质量直径(meanweightdiameterꎬMWD)㊁几何平均直径(geometrymeandiameterꎬGMD)和分形维数(fractaldimensionꎬD)来表征[5]ꎮ已有研究表明[3-4]ꎬMWD和GMD值越大ꎬ表示团聚度越高ꎬ土壤稳定性越强ꎻD值越小ꎬ土壤水稳性团聚体含量越高ꎬ土壤结构愈加松散ꎬ通透性更好ꎮ研究表明ꎬ土壤表层中的有机碳(soilorganiccarbonꎬSOC)约90%储存在团聚体中[6]ꎮ稳定的团聚体对存储于其中的有机碳氮提供物理保护作用ꎬ通过调节其内外氧气和水分的流通情况来降低微生物对有机碳氮的矿化分解ꎬ进而提高土壤有机碳氮的固持ꎻ相应地有机碳氮作为重要的胶结物质可促进团聚体的形成ꎬ对团聚体的稳定性具有显著影响[7-8]ꎮ不同土地利用方式可以通过改变田间管理方式和植被覆盖类型来影响土壤地表凋落物含量㊁微生物丰度等土壤环境使土壤养分发生改变ꎬ进而导致土壤肥力和结构稳定性发生变化[9-10]ꎮ土地利用方式的变化对土壤碳氮含量㊁水稳性团聚体㊁渗透性等土壤动态质量指标的变异性起主导作用[11]ꎬ因而合理的土地利用方式可促进土壤团聚体的形成和提高团聚体结合有机碳氮的能力ꎬ进而增强土壤的碳㊁氮汇功能ꎬ为缓解全球气候变化发挥关键作用[3]ꎮ近年来ꎬ国内外有关土地利用方式对土壤团聚体稳定性及SOC含量影响的研究较多ꎮ罗晓虹等[12]通过对比6种土地利用方式发现ꎬ竹林和荒草地各土层中的土壤团聚体稳定性较好ꎬ且竹林土壤各土层中各粒径团聚体的有机碳含量最高ꎻTang等[13]研究南方亚热带地区不同土地利用类型发现ꎬ油松和马尾松林地土壤团聚体稳定性及SOC㊁全氮(totalnitrogenꎬTN)含量最高ꎻ李鉴霖等[1]对比发现果园地比农耕地土壤团聚体稳定性及SOC含量高ꎮ山东省盐碱地主要分布在黄河三角洲地区ꎬ该类土壤盐分含量高㊁养分低㊁土壤结构差ꎬ严重制约了黄河三角洲地区的农业生产[14]ꎮ因此ꎬ通过不同土地利用方式合理开发利用黄河三角洲盐碱地ꎬ对坚守耕地红线㊁促进农业经济发展具有重要意义ꎮ目前ꎬ针对黄河三角洲盐碱地区不同土地利用方式对土壤性质影响的研究主要集中在养分变化㊁水盐运动和碳库储存等方面[15-16]ꎬ而对盐碱地在不同土地利用方式下的土壤团聚体组成㊁稳定性及团聚体碳氮含量㊁贡献率的研究较少ꎮ本试验以黄河三角洲农业高新技术产业示范78㊀第10期㊀㊀㊀㊀王敬宽ꎬ等:不同土地利用方式对盐碱地土壤团聚体及碳氮含量的影响区荒地㊁草地㊁园地和耕地4种土地利用方式为研究对象ꎬ探讨不同土地利用方式对盐碱地土壤团聚体在0~20㊁20~40cm土层中的分布㊁稳定性及团聚体SOC㊁TN含量的影响ꎬ以期为黄河三角洲盐碱土壤结构改善和土地利用方式合理规划提供科学依据ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀研究区与采样点概况研究区位于山东省东营市黄河三角洲农业高新技术产业示范区(118ʎ38ᶄEꎬ37ʎ18ᶄN)ꎬ处于黄河三角洲的核心区域ꎮ该地区属暖温带大陆性季风气候ꎬ多年日平均气温12.8ħꎬ年均降水量555.9mmꎬ降水季节分布不均ꎬ多集中在夏季ꎬ易造成旱涝灾害ꎬ无霜期年均206dꎮ采样点土壤类型以滨海盐渍土为主ꎬ土壤基本理化性质为有机质含量14.58g/kg㊁全氮1.12g/kg㊁碱解氮45.97mg/kg㊁有效磷4.25mg/kg㊁速效钾164.93mg/kgꎬpH值8.75㊁盐分1.28g/kgꎮ本研究设置荒地㊁草地㊁园地和耕地4种不同土地利用方式(表1)ꎮ其中荒地为撂荒3年ꎻ草地为3年生苜蓿地ꎬ一年刈割3次ꎻ园地种植苹果ꎬ至采样时为3年ꎻ耕地种植模式为3年的小麦-玉米轮作ꎮ㊀㊀表1㊀土壤采样点基本信息土地利用方式经纬度土壤主要扰动方式主要植被荒地118ʎ39ᶄ07ᵡEꎬ37ʎ18ᶄ18ᵡN无无草地118ʎ39ᶄ09ᵡEꎬ37ʎ18ᶄ20ᵡN刈割苜蓿园地118ʎ39ᶄ01ᵡEꎬ37ʎ18ᶄ16ᵡN翻耕㊁除草苹果树耕地118ʎ39ᶄ04ᵡEꎬ37ʎ18ᶄ17ᵡN翻耕㊁灌溉小麦-玉米轮作1.2㊀样品采集与处理于2021年4月采用五点取样法在每个划定的区域分别采集0~20㊁20~40cm两个土层的土壤样品ꎬ装入硬质塑料盒(避免运输过程中挤压和扰动ꎬ以免破坏团聚体)ꎮ带回实验室后将土样剔除石块㊁植物根系等杂物ꎬ沿其自然裂隙掰成直径约1cm土块混合后于通风干燥处自然风干ꎬ用于土壤团聚体测定ꎮ1.3㊀测定方法土壤水稳性团聚体的测定按照Cambardel ̄la[17]的方法进行ꎮ将100g混合土样均匀放置于2㊁0.25㊁0.053mm的套筛上ꎬ调整套筛水面高度ꎬ保证水没过筛底部ꎬ且振动时不没过其顶部ꎬ使土样充分湿润后启动土壤团聚体分析仪(TTF-100型)ꎬ以上下振幅4cm㊁30次/min的频率振动20minꎮ用清水将各粒级水稳性团聚体冲入烧杯中ꎬ60ħ烘干至恒重(约12h)ꎬ计算各粒级水稳性团聚体质量ꎮ全土和各级团聚体磨碎过0.25mm筛后采用常规农化分析方法测定有机碳(SOC)㊁全氮(TN)含量[18]ꎮ1.4㊀数据处理与分析土壤团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)分别采用公式(1)(2)计算ꎻ>0.25mm稳定性团聚体的含量(R0.25)采用公式(3)计算ꎻ分维形数(D)采用公式(4)两边取以10为底的对数得公式(5)求出ꎻ团聚体有机碳㊁全氮贡献率(CR)采用公式(6)计算[3]ꎮMWD=ðni=1(RiWi)ðni=1Wi㊀ꎻ(1)GMD=expðni=1WilnRiðni=1Wiéëêêêùûúúú㊀ꎻ(2)R0.25=Mr>0.25MTˑ100%㊀ꎻ(3)M(r<Ri)MT=RiRmaxæèçöø÷3-D()㊀ꎻ(4)lgMr<Ri()MTéëêêùûúú=3-D()lgRiRmaxæèçöø÷㊀ꎻ(5)CR=CiˑWiCTˑ100%㊀ꎮ(6)式中ꎬRi为各粒级水稳性团聚体平均直径(mm)ꎻWi为各粒级水稳性团聚体质量百分比(%)ꎻMr>0.25为粒径>0.25mm水稳性团聚体质量(g)ꎻMT为水稳性团聚体总质量(g)ꎻM(r<Ri)为粒径小于Ri的团聚体质量ꎻRmax为团聚体最大粒径ꎻCi为各粒级团聚体的有机碳(全氮)含量ꎻCT为土壤总有机碳(全氮)含量ꎮ本研究所列结果为3次重复测定值的平均值ꎬ试验数据采用MicrosoftExcel2019整理ꎬSPSS22.0软件进行统计分析ꎬ用LSD法进行差异显著88㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀性检验(P<0.05)ꎬOrigin2018软件绘图ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀不同土地利用方式下各土层土壤团聚体组成由图1可知ꎬ不同土地利用方式下0~20㊁20~40cm土层中水稳性团聚体含量随粒级的减小呈现先增加后降低趋势ꎬ中间团聚体含量所占比例较多ꎬ>2mm及<0.053mm团聚体含量较少ꎮ0~20cm土层中ꎬ>2mm团聚体含量ꎬ不同土地利用方式之间均存在显著差异ꎬ表现为草地最高ꎬ耕地最低ꎻ0.25~2mm团聚体含量ꎬ园地㊁荒地和草地均显著高于耕地ꎬ分别高出60.93%㊁55.51%和46.48%ꎻ0.053~0.25mm团聚体含量ꎬ耕地显著高于园地㊁草地和荒地ꎬ分别高出26.75%㊁31.80%和47.99%ꎻ<0.053mm团聚体含量高低排序为耕地>荒地>园地>草地ꎬ且耕地和荒地显著高于园地和草地ꎮ20~40cm土层中ꎬ>2mm团聚体含量ꎬ不同土地利用方式之间均存在显著差异ꎬ表现为草地最高ꎬ园地最低ꎻ0.25~2mm团聚体含量ꎬ不同土地利用方式之间均存在显著差异ꎬ表现为荒地最高ꎬ耕地最低ꎻ0.053~0.25mm团聚体含量高低排序为园地>耕地>草地>荒地ꎬ且园地和耕地显著高于草地和荒地ꎻ<0.053mm团聚体含量ꎬ耕地㊁草地和荒地均显著高于园地ꎬ分别高出92.79%㊁57.32%和55.44%ꎮ综上结果表明ꎬ不同土地利用方式下不同土层各粒级水稳性团聚体含量均有差异ꎮ注:同粒级柱上不同小写字母表示不同土地利用方式之间差异显著(P<0.05)ꎬ下同ꎮ图1㊀不同土地利用方式下不同土层土壤水稳性团聚体组成2.2㊀不同土地利用方式下各土层土壤团聚体稳定性分析由表2看出ꎬ0~20cm土层中团聚体MWD排序为草地>荒地>园地>耕地ꎬ不同土地利用方式之间均存在显著差异ꎻ20~40cm土层中团聚体MWD排序与0~20cm土层一致ꎬ均以草地最大ꎬ耕地最小ꎮ0~20cm土层中团聚体GMD值在0.21~0.37mm之间ꎬ草地㊁园地和荒地均显著高于耕地ꎻ20~40cm土层中团聚体GMD值在0.23~0.36mm之间ꎬ荒地和草地显著高于园地和耕地ꎮ0~20cm土层中团聚体R0.25的大小顺序为草地>荒地>园地>耕地ꎬ与耕地相比ꎬ草地㊁荒地和园地分别显著高出64.39%㊁59.10%和57.25%ꎻ20~40cm土层中团聚体R0.25的大小顺序为荒地>草地>园地>耕地ꎬ与耕地相比ꎬ荒地㊁草地和园地分别显著高出72.64%㊁60.84%和32.50%ꎮ0~20cm土层中团聚体D值大小顺序为耕地>荒地>草地㊁园地ꎬ园地和草地显著低于荒地和耕地ꎻ20~40cm土层中团聚体D值大小顺序为耕地>草地>荒㊀㊀表2㊀不同土地利用方式下各土层土壤团聚体稳定性指标土层深度/cm土地利用方式MWD/mmGMD/mmR0.25/%D值0~20荒地0.69ʃ0.02b0.33ʃ0.02b49.24ʃ1.41ab2.64ʃ0.01a草地0.74ʃ0.02a0.37ʃ0.02a50.88ʃ1.53a2.58ʃ0.02b园地0.66ʃ0.01c0.34ʃ0.01b48.67ʃ0.51b2.58ʃ0.02b耕地0.47ʃ0.01d0.21ʃ0.01c30.95ʃ0.61c2.67ʃ0.01a20~40荒地0.70ʃ0.01b0.36ʃ0.01a51.05ʃ0.62a2.57ʃ0.01b草地0.75ʃ0.01a0.36ʃ0.01a47.56ʃ0.44b2.59ʃ0.02a园地0.57ʃ0.01c0.31ʃ0.01b39.18ʃ0.66c2.42ʃ0.01c耕地0.51ʃ0.02d0.23ʃ0.01c29.57ʃ1.15d2.61ʃ0.01a㊀㊀注:同土层同列数据后不同小写字母表示不同土地利用方式之间差异显著(P<0.05)ꎬ下同ꎮ98㊀第10期㊀㊀㊀㊀王敬宽ꎬ等:不同土地利用方式对盐碱地土壤团聚体及碳氮含量的影响地>园地ꎬ园地显著低于荒地㊁草地和耕地ꎮ对不同土地利用方式下水稳性团聚体MWD㊁GWD㊁R0.25和D值的分析表明ꎬ耕地的土壤稳定性最差ꎬ这与人为扰动影响密切有关ꎮ2.3㊀不同土地利用方式下各土层SOC㊁TN含量由图2可以看出ꎬSOC和TN含量均随土层加深而降低ꎮ0~20cm土层中ꎬSOC含量以园地土壤最高ꎬ其次为草地和耕地ꎬ荒地最低ꎬ三者较荒地分别显著提高26.36%㊁12.58%和10.68%ꎻ20~40cm土层中ꎬSOC含量变化与0~20cm土层一致ꎬ与荒地相比ꎬ园地㊁草地和耕地分别显著提高34.69%㊁14.65%和8.43%ꎮ0~20cm土层中ꎬTN含量以草地土壤最高ꎬ其次为园地和耕地ꎬ荒地最低ꎬ三者较荒地分别显著提高11.73%㊁8.21%和4.40%ꎻ20~40cm土层中TN含量变化与0~20cm土层一致ꎬ与荒地相比ꎬ草地㊁园地和耕地分别提高17.48%㊁12.94%和8.39%ꎮ其中ꎬ两个土层园地SOC含量较耕地有显著差异ꎬ草地TN含量较耕地也有显著差异ꎮ综上表明ꎬ园地(种植苹果)对盐碱地土壤SOC积累有显著的促进作用ꎬ草地(种植苜蓿)对盐碱地土壤TN积累促进作用显著ꎮ同一土层柱上不同小写字母表示不同土地利用方式之间差异显著(P<0.05)ꎮ图2㊀不同土地利用方式下土壤有机碳(A)㊁全氮(B)含量2.4㊀不同土地利用方式下各土层土壤团聚体SOC㊁TN分布及贡献率2.4.1㊀土壤团聚体SOC、TN含量㊀不同土地利用方式下不同土层各粒级团聚体SOC(图3)和TN含量(图4)存在显著差异ꎮ整体而言ꎬ团聚体SOC含量表现为园地>草地>耕地>荒地ꎬTN含量表现为草地>园地>耕地>荒地ꎻ随土层加深ꎬ各粒级团聚体SOC和TN含量相对减少ꎻ随粒级减小ꎬ团聚体SOC和TN含量总体呈下降趋势ꎬ说明大团聚体可以促进土壤碳氮积累ꎮ由图3A可知ꎬ0~20cm土层中ꎬ园地土壤中各粒级团聚体SOC含量均显著高于其他3种土地利用方式ꎬ分别高出6.75%~26.09%(>2mm)㊁13.32%~31.53%(0.25~2mm)㊁15.54%~22.68%(0.053~0.25mm)和15.13%~21.85%(<0.053mm)ꎮ由图3B可知ꎬ20~40cm土层中ꎬ园地土壤中各粒级团聚体SOC含量也均显著高于其他3种土地利用方式ꎬ分别高出23.17%~50.71%(>2mm)㊁9.89%~34.96%(0.25~2mm)㊁28.85%~42.70%(0.053~0.25mm)和20.26%~40.49%(<0.053mm)ꎮ由图4A可知ꎬ0~20cm土层中ꎬ草地土壤中各粒级团聚体TN含量均高于其他3种土地利用方式ꎬ分别高出2.53%~12.66%(>2mm)㊁2.07%~8.83%(0.25~2mm)㊁4.36%~15.92%(0.053~0.25mm)和3.50%~7.25%(<0.053mm)ꎮ由图4B可知ꎬ20~40cm土层中ꎬ草地土壤中各粒级团聚体TN含量均显著高于其他3种土地利用方式ꎬ分别高出23.17%~50.71%(>2mm)㊁9.89%~34.96%(0.25~2mm)㊁28.85%~42.70%(0.053~0.25mm)和20.26%~40.49%(<0.053mm)ꎮ综上结果表明ꎬ园地土壤团聚体对SOC有较好的固持作用ꎬ而草地土壤团聚体对TN有较好的固持作用ꎮ09㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀图3㊀不同土地利用方式下不同土层土壤团聚体有机碳含量图4㊀不同土地利用方式下不同土层土壤团聚体全氮含量2.4.2㊀土壤团聚体SOC、TN贡献率㊀由表3和表4可知ꎬ不同土地利用方式下不同土层各粒级团聚体SOC和TN贡献率有所差异ꎮ0~20cm土层中ꎬ园地㊁草地和荒地均以0.25~2mm团聚体SOC和TN贡献率最高ꎬ而耕地以0.053~0.25mm团聚体SOC和TN贡献率最高ꎮ20~40cm土层中ꎬ荒地和草地以0.25~2mm团聚体SOC贡献率最高ꎬ而园地和耕地以0.053~0.25mm团聚体㊀㊀表3㊀不同土地利用方式下不同粒级团聚体有机碳贡献率土层深度/cm土地利用方式不同粒级团聚体有机碳贡献率/%>2mm0.25~2mm0.053~0.25mm<0.053mm0~20荒地9.04ʃ0.34b39.29ʃ2.51ab24.77ʃ1.21c20.07ʃ1.16b草地13.80ʃ0.66a36.59ʃ0.73b26.12ʃ0.78bc14.55ʃ1.37c园地7.00ʃ0.79c42.31ʃ2.61a28.11ʃ2.55b16.10ʃ1.43c耕地5.33ʃ0.44d26.49ʃ0.61c35.17ʃ0.92a23.45ʃ0.64a20~40荒地7.63ʃ0.60c41.76ʃ1.79a26.69ʃ0.81d14.81ʃ0.88b草地19.53ʃ0.95a30.61ʃ0.94b28.54ʃ0.84c15.26ʃ0.62b园地5.99ʃ0.16d32.59ʃ1.51b45.40ʃ0.82a9.93ʃ0.33c耕地10.47ʃ0.40b18.14ʃ0.10c41.36ʃ0.75b19.70ʃ0.95aSOC贡献率最高ꎻ荒地以0.25~2mm团聚体TN贡献率最高ꎬ而耕地㊁园地和草地均以0.053~0.25mm团聚体TN贡献率最高ꎮ综上结果表明ꎬ各土层中>2mm团聚体SOC和TN含量最高ꎬ而在0~20cm土层中>2mm团聚体SOC和TN贡献率反而最低ꎬ这可能是由于该粒级团聚体所占比例低所导致的ꎮ与耕地相比ꎬ草地㊁园地和荒地均降低了0~20㊁20~40cm土层中<0.25mm团聚㊀㊀表4㊀不同土地利用方式下不同粒级团聚体全氮贡献率土层深度/cm土地利用方式不同粒级团聚体全氮贡献率/%>2mm0.25~2mm0.053~0.25mm<0.053mm0~20荒地8.34ʃ0.48b37.56ʃ1.56a23.02ʃ1.04c19.08ʃ0.66b草地12.22ʃ0.43a34.52ʃ1.17b26.84ʃ0.93b14.46ʃ1.21c园地6.55ʃ0.45c36.92ʃ0.36a27.51ʃ1.31b15.22ʃ0.84c耕地4.65ʃ0.36d24.66ʃ0.16c36.20ʃ1.51a22.53ʃ0.40a20~40荒地7.06ʃ0.80c39.79ʃ1.14a27.11ʃ0.80c16.04ʃ1.02b草地17.16ʃ0.43a28.24ʃ1.55c31.10ʃ1.27b16.97ʃ0.47b园地4.94ʃ0.24d31.46ʃ0.78b43.88ʃ0.94a10.38ʃ0.41c耕地10.21ʃ0.61b18.35ʃ0.89d45.09ʃ1.78a21.08ʃ0.17a19㊀第10期㊀㊀㊀㊀王敬宽ꎬ等:不同土地利用方式对盐碱地土壤团聚体及碳氮含量的影响体SOC和TN贡献率ꎬ说明草地和园地可以促进微团聚体及粉粒黏粒团聚体向大团聚体转化ꎬ而荒地可能由于受人为活动影响较小有利于大团聚体的形成ꎮ3㊀讨论3.1㊀不同土地利用方式对各土层土壤团聚体组成及稳定性的影响人为活动通过土地利用㊁耕作方式变化及不同农业管理措施等深刻影响着土壤团聚体的组成㊁稳定性及粒级变化[19]ꎮ土壤团聚体的组成及含量是土壤物理性质的敏感性指标ꎬ不同粒级团聚体对土壤孔隙度㊁养分供应和固持等具有不同作用ꎬ因此团聚体大小分布状况对土壤质量有显著影响[20]ꎮ本研究表明ꎬ在0~20cm土层中ꎬ园地㊁荒地和草地土壤0.25~2mm团聚体含量最高ꎬ耕地土壤0.053~0.25mm团聚体含量最高ꎻ而20~40cm土层中ꎬ荒地土壤0.25~2mm团聚体含量最高ꎬ园地㊁耕地和草地土壤0.053~0.25mm团聚体含量最高ꎮ产生该现象的原因是荒地土壤受到的人为扰动少ꎬ地表荒草每年几乎全部死亡凋落进入土壤ꎬ其植物残体及深层根茎有利于土壤有机物积累[21]ꎬ使土壤颗粒间胶结作用增强[12]ꎬ进而增加了各土层>0.25mm团聚体含量ꎻ而对于耕地㊁园地和草地来说ꎬ土壤易受到较为剧烈的人为扰动ꎬ耕地㊁园地翻耕和草地刈割都会导致土壤大团聚体破碎化ꎬ由于园地㊁草地地表凋落物和覆盖物较多ꎬ土壤抗侵蚀能力较强ꎬ有利于增加表层土壤>0.25mm团聚体含量ꎬ而耕地各土层大团聚体含量均为最低ꎬ这与姜敏等[22]的研究结果相似ꎮ不同土地利用方式对不同土层团聚体稳定性具有不同影响ꎮ本研究中ꎬ各土层中水稳性团聚体的MWD和GMD均以草地最大ꎬ耕地最小ꎬ说明草地土壤稳定性最强ꎬ耕地土壤稳定性最差ꎮ稳定性团聚体的含量(R0.25)被认为是土壤中最好的结构体ꎬ可以用来衡量土壤结构的优劣ꎬ其含量越高ꎬ表明土壤抗蚀能力越好[7]ꎮ各土层R0.25均以耕地最低ꎬ说明耕地土壤抗侵蚀能力最差ꎮ通过对比各土层中水稳性团聚体的D值同样可以发现耕地土壤结构易遭到破坏ꎬ稳定性较差ꎮ研究发现ꎬ在表征土壤团聚体稳定性指标之间存在着相互不吻合的现象ꎬ尤其是在20~40cm土层中ꎬ这可能与盐碱土壤本身结构差㊁地下水位高㊁高盐导致的土壤黏重等因素有关[23]ꎬ同时加上剧烈的人为扰动ꎬ二者综合作用ꎬ就使得盐碱地土壤团聚体的稳定性更为复杂ꎮ整体而言ꎬ在盐碱条件下草地表现出更好的土壤结构和团聚体稳定性ꎬ这是由于苜蓿可以产生大量的须状不定根ꎬ随着老根死亡和不断被分解ꎬ产生大量有机物质促进土壤团聚体形成[20]ꎬ且土壤全年覆盖度极高ꎬ说明苜蓿对盐碱地土壤团聚体改良起重要作用ꎮ3.2㊀不同土地利用方式对各土层SOC㊁TN和团聚体SOC㊁TN的影响土壤碳㊁氮含量与土壤肥力和有机物料输入输出紧密相关ꎬ是陆地土壤碳库和氮库的重要组成部分ꎬ同时土壤性质㊁土地利用方式㊁农业管理㊁地覆植被等均会影响SOC㊁TN的含量及分布[24]ꎮ尤其土地利用方式的不同对土壤碳㊁氮含量影响很大ꎬ特别是在生态比较脆弱的黄河三角洲地区ꎮ本研究中ꎬ不同土地利用方式下SOC㊁TN含量随土层加深均呈逐渐降低趋势ꎮ究其原因主要是由于表层土壤优先获得植物凋落物㊁根系分泌物㊁外源添加物等有机物料的输入ꎬ并逐步传导至深层土壤ꎬ因此表现为表层SOC和TN含量高于深层土壤[24]ꎬ这与乔鑫鑫等[25]的研究结果相似ꎮ不同土地利用方式下ꎬ各土层SOC含量表现为园地>草地>耕地>荒地ꎬTN含量表现为草地>园地>耕地>荒地ꎬ说明盐碱土壤在人为开发利用后ꎬ通过其植物凋落物㊁根系分泌物和外源肥料等形式提供的碳源和氮源被植物吸收或者分解外ꎬ有更多的碳㊁氮在土壤中积累[26]ꎮ园地和草地的SOC㊁TN含量均高于耕地ꎬ这是因为园地和草地有较多植物凋落物和根系分泌物ꎬ且苜蓿属于豆科植物ꎬ与根瘤菌结合具有生物固氮作用ꎬ而耕地中生长的作物大部分被收获ꎬ只有少量植物体残留在土壤中ꎬ且耕作会加快土壤碳㊁氮元素的分解转化㊁淋溶和迁移[23]ꎮ总的来说ꎬ园地和草地均能有效提高盐碱地土壤碳㊁氮含量ꎬ具有良好的生产潜能ꎬ而耕地则需増施有机物料以提高土壤碳㊁氮含量ꎬ维持土壤碳氮库平衡ꎮ土壤团聚体碳㊁氮含量影响着团聚体的形成ꎬ团聚体的组成与稳定性又深刻影响着团聚体碳㊁氮的利用㊁固持与矿化[27]ꎮ本研究结果表明ꎬ对29㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀于团聚体SOC㊁TN含量ꎬ不同土地利用方式下随土层深度的变化与各土层SOC和TN含量的变化一致ꎬ各土层>0.25mm粒级的大团聚体均高于<0.25mm粒级的微团聚体ꎬ这与胥佳忆等[3]的研究结果一致ꎬ说明土壤团聚体SOC㊁TN含量与土层深度和团聚体粒级均密切相关ꎮ研究发现ꎬ土壤团聚体SOC与TN含量变化趋于一致ꎬ原因可能是土壤碳㊁氮变化通常相辅相成ꎬ各粒级团聚体内氮元素含量随碳元素含量的变化而变化[28]ꎮ从各粒级团聚体SOC㊁TN贡献率可知ꎬ不同土地利用方式下各土层均表现为0.25~2mm和0.053~0.25mm粒级贡献率较高ꎬ分别为59.50%~78.00%和59.34%~75.34%ꎬ主要原因是这两个粒级团聚体所占比例较高ꎮ总的来看ꎬ草地土壤>0.25mm粒级的大团聚体SOC㊁TN贡献率最高ꎬ而耕地土壤<0.25mm粒级的微团聚体SOC㊁TN贡献率最高ꎬ究其原因是耕地受人为翻耕影响导致土壤中大团聚体破碎形成微团聚体ꎬ而草地根系纵横且覆盖度高ꎬ能够较好地保护土壤中大团聚体不被破坏[23]ꎬ从而提高土壤大团聚体中SOC㊁TN的贡献率ꎮ综上所述ꎬ本研究中不同土地利用方式对黄河三角洲盐碱地土壤团聚体组成㊁稳定性及SOC㊁TN含量及其内在机理均产生了一定影响ꎮ不同土地利用方式因人为扰动㊁农田管理和地表植被不同而异ꎬ土壤外源碳㊁氮的输入量明显不同ꎬ进而引起土壤团聚体和碳氮含量的差异ꎮ另外ꎬ土壤微生物是形成土壤团聚体最活跃的生物因素[29]ꎬ因此进一步研究不同土地利用方式下盐碱地土壤团聚体稳定性及碳氮含量差异ꎬ还需监测土壤微生物的响应和变化过程ꎬ同时盐碱地土壤pH值和盐分含量等指标的变化对团聚体的影响也需进一步探究ꎬ进而更全面揭示不同土地利用方式下黄河三角洲盐碱地土壤团聚体结构特征㊁碳氮含量及影响机制ꎮ4㊀结论本研究以黄河三角洲农业高新技术产业示范区为研究区域ꎬ分析了4种不同土地利用方式对盐碱地土壤团聚体分布㊁稳定性及相关碳氮含量的影响ꎮ主要研究结论如下:(1)不同土地利用方式下ꎬ各土层水稳性团聚体组分的百分含量随粒级的减小呈先增加后降低的趋势ꎬ均以0.25~2mm和0.053~0.25mm粒级为主ꎬ>2mm粒级团聚体占比最低ꎬ且不同粒级均以草地土壤占比最高ꎮ(2)不同土地利用方式下ꎬ各土层水稳性团聚体MWD㊁GMD和R0.25均以草地和荒地较大㊁耕地最小ꎬD值均以园地和草地较小㊁耕地最大ꎮ总体来看ꎬ草地更有利于维持或提高土壤团聚体稳定性ꎬ耕地由于受人为干扰导致土壤团聚体稳定性差ꎬ进而造成土壤结构退化ꎮ(3)不同土地利用方式下ꎬ各土层SOC含量排序为园地>草地>耕地>荒地ꎬTN含量排序为草地>园地>耕地>荒地ꎬ均随土层加深而降低ꎻ各粒级土壤团聚体SOC㊁TN含量与各土层SOC和TN含量排序一致ꎬ且均随粒级减小而降低ꎮ各土层0.25~2mm和0.053~0.25mm粒级团聚体对土壤碳㊁氮贡献率高达59.50%~78.00%和59.34%~75.34%ꎬ以园地土壤贡献率最高ꎮ综合来说ꎬ草地和园地更有利于黄河三角洲盐碱地土壤团聚体稳定性提高和碳氮养分固持ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀李鉴霖ꎬ江长胜ꎬ郝庆菊.土地利用方式对缙云山土壤团聚体稳定性及其有机碳的影响[J].环境科学ꎬ2014ꎬ35(12):4695-4704.[2]㊀Blanco ̄CanquiHꎬLalR.Mechanismsofcarbonsequestrationinsoilaggregates[J].CriticalReviewsinPlantSciencesꎬ2004ꎬ23(6):481-504.[3]㊀胥佳忆ꎬ李先德ꎬ刘吉龙ꎬ等.农业土地利用转变对土壤团聚体组成及碳㊁氮含量的影响[J].环境科学学报ꎬ2022ꎬ42(8):438-448.[4]㊀刘帅ꎬ赵西宁ꎬ李钊ꎬ等.不同改良剂对旱地苹果园壤土团聚体和水分的影响[J].水土保持学报ꎬ2021ꎬ35(2):193-199.[5]㊀祁迎春ꎬ王益权ꎬ刘军ꎬ等.不同土地利用方式土壤团聚体组成及几种团聚体稳定性指标的比较[J].农业工程学报ꎬ2011ꎬ27(1):340-347.[6]㊀JastrowJD.Soilaggregateformationandtheaccrualofparticu ̄lateandmineral ̄associatedorganicmatter[J].SoilBiologyandBiochemistryꎬ1996ꎬ28(4/5):665-676.[7]㊀张玉铭ꎬ胡春胜ꎬ陈素英ꎬ等.耕作与秸秆还田方式对碳氮在土壤团聚体中分布的影响[J].中国生态农业学报:中英文ꎬ2021ꎬ29(9):1558-1570.[8]㊀黑杰ꎬ李先德ꎬ刘吉龙ꎬ等.轮作模式对农田土壤团聚体及碳氮含量的影响[J].中国水土保持科学:中英文ꎬ2022ꎬ20(3):126-134.39㊀第10期㊀㊀㊀㊀王敬宽ꎬ等:不同土地利用方式对盐碱地土壤团聚体及碳氮含量的影响。
施肥对土壤微生物多样性的影响
施肥对土壤微生物多样性的影响李曲(绵阳师范学院生命科学与技术学院绵阳621000)摘要土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,是土壤有机质和土壤养分( N、C、P 等)转化和循环的主要动力,它参与土壤有机质的分解、腐殖质的形成等生化过程。
另外又是土壤养分的储备库和植物生长可利用养分的一个重要来源,是土壤肥力水平的活性指标,在土壤生态系统中起着非常重要的作用。
本文综述了在不同的肥料条件下,土壤微生物群落多样性的变化特征,并且浅析了其作用机理,为土壤肥力及如何选择肥料提供了参考。
关键词土壤微生物,施肥,多样性,群落Effects of Fertilization onSoil Microbial DiversityLI Qu(College of Life Science and Technology, Mianyang Normal University, Mianyang 621000,China)Abstract Soil microorganism is one of the important components of soil ecosystem, is the main power of soil organic matter and soil nutrients( N, C, P, etc. ) transformation and circulation, participates in the forming of its resolving, humus of participating in soil organic matter, etc. In addition, as an important source of the usable nutrient of plant growing and the reserve storehouse of the soil nutrient, the active index of the soil fertility level. It plays a very important role in the soil ecosystem. This text surveyed advances of bio- diversity of soil and its function from the definition of soil microbial diversity, research approaches, and function. Furthermore, it had probed into the application prospect in the little biological study of soil of molecular biology.Key words Soil microbe, Fertilization, Diversity, Community李阜棣(1996)在《土壤微生物学》阐述了土壤微生物是土壤有机质和养分转化、循环的动力,在土壤肥力形成和发展的许多方面起着极重要的作用。
不同生物炭添加量下耕地土壤养分淋失的研究
的淋失 [15] ꎮ 周志红等研究生物炭对土壤氮素淋失的
抑制作用的实验结果表明ꎬ 在土壤中施加一定量的生
物炭能大幅度降低土壤氮素的淋失 [16] ꎮ 本实验结果
图 3 不同处理各时期总磷淋洗量
中总氮实验结果与周志红等研究结果一致ꎬ 但淋洗液
中总磷淋失总量显示添加生物炭对总磷的淋失并无显
进行测定ꎮ
由表 2 可知ꎬ 土壤淋洗后ꎬ CK 处理组土壤中水
解氮含量最低ꎬ 为 102 13mgkg ꎬ 与 NPCa 处理相
-1
比较ꎬ NPCa + 50gB、 NPCa + 100gB 和 NPCa + 150gB 处
图 4 不同处理各时期总钙淋洗量
2 4 生物炭对土壤总氮、 总磷、 总钙淋洗总量的影响
施用ꎬ 有研究表明ꎬ 生 物 炭 和 根 际 促 生 菌 的 联 合 施
用ꎬ 可增加辣椒根际土壤中氮功能菌的增殖和调控 N
转化酶的活性ꎬ 增加土壤氮的有效性ꎬ 从而提高辣椒
植株的氮含量、 产量及氮素利用率 [9] ꎮ
本文采用土柱室内模拟的方法进行实验ꎬ 在施加
氮磷钙复合肥的耕地土壤中分别添加不同量的生物
洗液中总氮、 总磷、 总钙的含量ꎬ 探究施加 4 种用量生物炭对施肥土壤中氮、 磷、 钙流失的影响ꎬ 探讨生物炭用
量和施肥土壤养分淋失的关系ꎮ 实验结果表明: 添加生物炭能够有效降低土壤中总氮的淋失ꎬ 且随着生物炭添加
量的增加淋失量明显下降ꎬ 添加生物炭对总磷含量的淋失并无显著影响ꎬ 钙淋洗量则与生物炭添加量呈现正相
磷淋失量最低ꎬ 仅有 84 57mgL ꎬ NPCa 处理的最
-1
理的土壤水解氮含量分别增加了 4%、 12% 和 17%ꎮ
辽西褐土不同耕作方式对土壤团聚体粒径分布及团聚体中有机碳氧化稳定性的影响
辽西褐土不同耕作方式对土壤团聚体粒径分布及团聚体中有机碳氧化稳定性的影响1第一章前言第一章前言1.1研究背景近些年,快速增长的人口以及随之而产生的对生产的大量需求使得粮食价格在全球范围内普遍升高,要求政府必须高度关注日益紧张的粮食供需以及由此产生的安全问题。
而我国当前正处于经济发展的关键时期,较高的人口基数使得我国面临着更为严峻的粮食需求问题,这一系列问题促使我国环境科学界、农学界以及土壤学界等学者对粮食生产以及土壤退化和环境保护等问题引起关注,我们能否在有限的土地上生产出满足国民需求的粮食已经引起全球的重视。
在我国,玉米栽培历史已经470年,目前的播种面积为3亿亩,仅次于稻、麦,在粮食作物中居第三位,玉米总消费的在口粮比重大约在5%左右。
而我国玉米生产主要集中于辽宁等省份,玉米的年种植面积达2000000 hm2以上, 而有2/3面积的玉米生产于辽西地区,但问题在于我国6000 kg hm–2的玉米平均单产量较发达国家单产水平还有很大差距(白伟等,2014)。
除了年降雨量少且集中等自然条件外,耕作方式和管理模式也在制约着玉米的高产,农户按照各自习惯的管理方式单纯地从提高产量的目的出发,不恰当地使用农药化肥,导致肥料利用不充分,既无法提高产量,由导致了土壤环境的污染。
调研过程中也发现,大多数农户为了减小成本,耕地土壤以旋耕为主,且旋耕深度受旋耕机影响,深度仅仅在12cm左右,秸秆就地几种焚烧的方式也是屡见不鲜,这都导致土壤结构性差,耕层变浅,犁底层变厚变硬,长期的旋耕未能达到打破犁底层的目的,抑制了根系的下扎,土壤的蓄水保墒能力成为问题,也难以形成土壤团聚体。
土壤结构中团聚体作为基本单元而存在,直接影响着土壤抗侵蚀能力、养分的保持及供应和转化、水热的传输、根系的发育及穿透等土壤的功能(Bronick C J等,2005)。
有机质贮藏在团聚体中,分解的缓慢,有利于腐殖质的形成,利于养分的积累。
并且团聚体含量多的土壤土质疏松易于耕作,种子易于发芽出土,根系易于伸展,所以一般认为,团聚体多是土壤肥沃的重要标志。
化肥对土地团聚体的影响
化肥对土地团聚体的影响化肥对土壤团聚体的影响化肥在农业生产中起着重要的作用,它提供了植物所需的营养物质,促进了作物的生长和发展。
然而,长期以来,不适当的化肥使用方式导致了土壤团聚体的破坏,对土壤环境产生负面影响。
本文将探讨化肥对土地团聚体的影响,并提出相关解决方案。
一、化肥对土壤团聚体的破坏1. 化学成分影响化肥中含有大量的氮、磷、钾等元素,这些元素在植物生长过程中十分重要。
然而,过量使用化肥会导致土壤中的盐分含量升高,破坏土壤结构,削弱土壤团聚体的稳定性。
此外,化肥中的酸性物质也会造成土壤酸化,进一步破坏土壤团聚体。
2. 营养失衡的影响过量施用氮肥会导致土壤中氮素的积累,而氮素的积累又会抑制土壤中微生物的活性,减少有机质的分解速度,从而降低土壤的团聚性。
相反,缺乏磷、钾等元素的土壤则会导致作物的生长不良,无法形成良好的根系结构和土壤团聚体。
3. 土壤侵蚀的影响化肥过度使用导致土壤中的养分聚集,使土壤变得致密,无法充分渗透水分,增加了土壤的抗冲性能,降低了土壤对降雨的吸水保水能力。
一旦发生降雨,容易引发土壤侵蚀,加速土地的退化。
二、应对化肥对土壤团聚体的破坏1. 合理施肥方式农民应该根据作物的需要和土壤的实际情况,合理施用化肥,避免过量使用。
在施肥过程中,可以结合土壤测试结果来调整化肥的使用量,确保植物可以充分吸收营养,同时减少对土壤结构的破坏。
2. 生物有机肥的应用生物有机肥可以提高土壤的有机质含量,改善土壤结构和团聚体的稳定性。
农民可以将有机废弃物进行堆肥,获得高质量的生物有机肥,以减少对化肥的依赖程度,达到土壤改良的目的。
3. 植物多样性的引入引入适宜的绿肥植物和根系较为发达的作物,可以增强土壤水分的渗透性和抗冲性。
这些植物的根系可以促进土壤结构的形成和稳定,增加土壤团聚体的数量和质量。
4. 水土保持措施的加强在农田中适当配置水土保持措施,比如梯田、沟垄等,有助于减少水流速度,降低土壤侵蚀的风险。
滴灌农田施用有机肥对土壤有机碳组分与土壤团聚体的影响
滴灌农田施用有机肥对土壤有机碳组分与土壤团聚体的影响摘要:土壤有机碳组分和土壤团聚体是土壤质量的重要指标,对于农田的生产力和可持续发展具有重要作用。
本研究选择滴灌农田,以有机肥为施肥处理,研究了施用有机肥对土壤有机碳组分和土壤团聚体的影响。
结果发现施用有机肥能够显著提高土壤有机碳含量和增加土壤团聚体的形成,对于改善土壤质量具有积极作用。
1. 引言土壤是农田生产的基础,而土壤有机碳和土壤团聚体则是土壤质量的重要组成部分。
土壤有机碳是土壤中最活跃的组成部分之一,它对土壤肥力和养分循环有重要影响。
土壤团聚体则是土壤结构的基础,对水分保持和土壤稳定性具有重要作用。
因此,研究滴灌农田施用有机肥对土壤有机碳组分和土壤团聚体的影响对于改善土壤质量具有重要意义。
2. 材料与方法本研究选择一块面积为10亩的滴灌农田作为实验地点,分为有机肥施用组和对照组。
有机肥施用组每亩施用有机肥50公斤,对照组则不施用有机肥。
实验周期为一年,每隔三个月采集土壤样品进行分析。
3. 结果结果显示,与对照组相比,有机肥施用组的土壤有机碳含量显著提高。
在实验周期结束时,有机肥施用组的土壤有机碳含量比对照组提高了20%。
此外,有机肥施用组的土壤团聚体含量也显著增加。
实验结束时,有机肥施用组的土壤团聚体含量比对照组增加了30%。
4. 分析与讨论有机肥施用能够提高土壤有机碳含量的主要原因是有机肥中含有丰富的有机质,能够增加土壤有机质的积累。
有机质的积累不仅能够提高土壤肥力,还能够改善土壤结构,增加土壤团聚体的形成。
有机肥中的有机质具有良好的胶结和黏结性,能够促进土壤颗粒之间的聚集和结合,形成更稳定的土壤团聚体。
因此,有机肥施用能够同时提高土壤有机碳含量和土壤团聚体的形成。
5. 结论本研究表明,滴灌农田施用有机肥能够显著提高土壤有机碳含量和土壤团聚体的形成。
有机肥的施用不仅能够提高土壤肥力,还能够改善土壤结构,增加土壤团聚体的稳定性。
因此,推广滴灌农田施用有机肥是改善土壤质量和提高农田生产力的重要措施。
氮肥对土壤碳氮磷循环功能基因
氮肥对土壤碳氮磷循环功能基因的影响1. 概述土壤是生态系统中至关重要的组成部分,它承载了植物的生长和微生物的活动,影响着整个生态系统的稳定性和健康。
在土壤中,碳、氮、磷等元素通过复杂的循环过程相互转化,其中微生物在这一过程中扮演着重要角色。
然而,随着农业化、化肥的广泛使用以及人类活动的扩张,土壤中的微生物裙落和功能基因受到了一定程度的影响。
氮肥作为一种广泛使用的肥料,对土壤中的碳氮磷循环功能基因可能产生一系列影响,本文将对此进行深入探讨。
2. 氮肥对土壤微生物裙落的影响氮肥的施用会改变土壤中的氮素含量,进而影响土壤微生物裙落的结构和组成。
一些研究表明,氮肥的施用会导致土壤中一些微生物裙落数量的减少,而另一些则会导致一些微生物数量的增加。
这种变化可能对土壤的生态系统功能产生深远的影响。
3. 氮肥对土壤碳氮循环基因的影响氮肥的施用不仅对土壤微生物裙落有影响,也会影响土壤中的碳氮循环功能基因的表达。
一些研究发现,氮肥的施用会导致一些碳氮循环功能基因的表达水平的改变,进而影响土壤中碳氮物质的转化过程。
这种影响可能会影响土壤的肥力及其健康状况。
4. 氮肥对土壤磷循环基因的影响除了对碳氮循环功能基因的影响外,氮肥的施用还可能对土壤中的磷循环功能基因产生影响。
磷是植物生长所必需的元素,土壤中的磷循环功能基因的表达水平对植物的生长和发育具有重要影响。
氮肥对土壤中的磷循环功能基因的影响也具有重要意义。
5. 结论氮肥对土壤中的碳氮磷循环功能基因具有一定影响,这种影响可能会对土壤的健康和生态系统的平衡产生重要影响。
为了更好地理解这种影响,并能够更好地利用氮肥来维护土壤的健康,未来的研究需要进一步深入探讨氮肥对土壤中微生物裙落和功能基因的影响机制,以及在实际生产中如何更加科学地使用氮肥。
6. 氮肥的使用与土壤微生物多样性另氮肥的过度使用可能导致土壤中微生物多样性的减少。
一些研究表明,氮肥的过度施用可能导致对一些微生物的生长环境产生不利影响,从而减少了土壤中微生物的多样性。
氮肥施用和秸秆还田对东北地区褐土稳定性有机碳的影响
黄磊,张然,陈雅丽,等.氮肥施用和秸秆还田对东北地区褐土稳定性有机碳的影响[J].农业环境科学学报,2024,43(3):581-589.HUANG L,ZHANG R,CHEN Y L,et al.Effects of nitrogen fertilizer application and straw returning on stable organic carbon of cinnamon soil[J].Journal of Agro-Environment Science ,2024,43(3):581-589.氮肥施用和秸秆还田对东北地区褐土稳定性有机碳的影响黄磊1,张然1,陈雅丽1,牛翠云1,翁莉萍1*,马杰1,李永涛2,张哲3(1.农业农村部环境保护科研监测所,天津300191;2.华南农业大学资源环境学院,广州510642;3.辽宁省农业科学院/国家农业环境阜新观测实验站,辽宁阜新123100)Effects of nitrogen fertilizer application and straw returning on stable organic carbon of cinnamon soilHUANG Lei 1,ZHANG Ran 1,CHEN Yali 1,NIU Cuiyun 1,WENG Liping 1*,MA Jie 1,LI Yongtao 2,ZHANG Zhe 3(1.Agro-Environmental Protection Institute,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Tianjin 300191,China;2.College of Natural Resources and Environment,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;3.Liaoning Academy of Agricultural Sciences/Fuxin Agricultural Environment and Farmland Conservation Scientific Observation Experimental Station,Fuxin 123100,China )Abstract :In this study,the effects of nitrogen (N )fertilization and straw returning on the content,fractions and stability of soil total organic carbon (TOC )were investigated.Soil samples were taken from Fuxin Agricultural Environment and Farmland Conservation Scientific Observatory Experimental Station in Liaoning Province,China,where the treatments were continuously maintained for eight years.The soilsamples were analyzed using methods such as acid -base extraction,density separation,metal hydroxide extraction,14C dating,and chemical oxidation.The results showed that,in comparison with the control,apply only N fertilization (N1)decreased TOC content by 5.5%,whereas N fertilization in combination with straw returning (NS )increased TOC content by 2.8%.In both the N1and NS treatment,收稿日期:2023-04-07录用日期:2023-06-12作者简介:黄磊(1998—),男,河北邯郸人,硕士研究生,从事土壤有机碳的稳定性研究。
土壤中营养元素的迁移与富集规律分析
土壤中营养元素的迁移与富集规律分析土壤中的营养元素是农作物生长与发育的必要元素,其中包括氮、磷、钾等主要元素,以及镁、铁、锌、硫等微量元素。
这些元素在土壤中的迁移与富集规律对于增加农作物产量和促进农业可持续发展具有重要的意义。
一、营养元素的迁移规律营养元素在土壤中迁移的过程一般是有序、动态的。
其中,氮元素比较容易被土壤微生物分解和转化,形成氨态氮、硝态氮、有机氮等形式,从而影响植物的吸收和利用。
磷元素则会被土壤中的铁、铝等元素离子吸附,导致无法有效吸收利用。
钾元素则较易迁移,但会随着土壤中的微生物代谢和植物吸收而逐渐消耗减少。
二、营养元素的富集规律土壤中的营养元素富集主要是通过植物根系的吸收和微生物的代谢作用。
植物通过根系吸收土壤中的营养元素,转化成植物体内的有机物,同时也随着植物的死亡、腐烂而释放到土壤中,在未来的植物生长周期中可能再次被利用。
微生物则会利用营养元素进行代谢作用,形成有机质和微生物体内的代谢产物,对土壤的肥力贡献有一定的作用。
三、影响营养元素迁移与富集的因素1、土壤类型:不同类型的土壤对于营养元素的迁移与富集规律有一定的影响。
例如,砂质土壤对于氮、磷、钾等元素的保水能力较差,利用效率也相对较低。
2、施肥措施:不同施肥措施对营养元素迁移与富集的影响也有所差异。
过量施肥不仅会导致养分浪费,还会导致土壤污染和生态环境破坏。
3、土壤pH值:土壤pH值的不同也会影响营养元素的迁移与富集规律。
例如,土壤酸化会导致铝、锰等元素溶解,影响作物生长和产量。
四、优化营养元素的迁移与富集规律1、合理施肥:制定科学的施肥策略,根据作物品种、生长期等不同条件施用不同类型的肥料,避免过量施肥和养分浪费。
2、加强土壤管理:保持土壤肥力,加强培肥措施,在保证作物生长和发育的同时,促进土壤有机质的积累和微生物的生长繁殖。
3、调节土壤pH值:通过加入石灰等中和性物质,调节土壤的pH值,促进有机物的降解和营养元素的释放。
无机肥配施粪肥对华北褐土团聚体分布及有机碳含量的影响
Th e Ef fe c t o f Fe r t i l i z e r Ma n a g e me n t Pr a c t i c e s o n Di s t r i b u t i o n o f Ag g r e g a t e s a n d S OC
Ab s t r a c t : T h e r e s e a r c h i s a b o u t i n f l u e n c e s o f a g g r e g a t e s i z e d i s t r i b u t i o n a n d s t a b i l i t y a n d s o i l o r g a n i c c a r b o n p r o t e c t i v e me c h a n i s m i n c i n - n a mo n s o i l i n o r g a n i c a n d c h e mi c a l f e r t i l i z e r ma n a g e me n t p r a c t i c e s . S o i l s a mp l e s, w h i c h we r e c o l l e c t e d f r o m Xu s h u i s t a t i o n l o n g - t e r m p o s i -
L I U Z h e n - d o n g ‘ , L I G u i — c h u n , Z HO U Y i n g 。 , Y A N G X i a o - m e i , Y I N C h a n g - b i n , F u j i o N a g u m o ( 1 . I n s t i t u t e o f A g i r c u l t u r a l R e s o u r c e s a n d R e g i o n a l P l a n n i n g , C A A S , B e i j i n g 1 0 0 0 8 1 , C h i n a ; 2 . I n s t i t u t e o f E h v i r o n m e n t a n d S u s t a i n a b l e D e v e l - o p m e n t i n A g r i c u l t u r e , C A A S , B e i j i n g 1 0 0 0 8 1 , C h i n a ; 3 . J a p a n I n t e r n a t i o n a l R e s e a r c h C e n t e r f o r A g i r c u l t u r a l S c i e n c e s , J I R C A S , J a p a n )
长期施肥对浙江稻田土壤团聚体及其有机碳分布的影响
长期施肥对浙江稻田土壤团聚体及其有机碳分布的影响毛霞丽;陆扣萍;何丽芝;宋照亮;徐祖祥;杨文叶;徐进;王海龙【摘要】以浙江省稻田长期定位试验站为依托,研究长期不同施肥措施对土壤团聚体及其有机碳分布的影响.研究结果表明,与不施肥对照(CK)相比,栏肥与化肥配施(NPKOM)、单施栏肥(OM)、秸秆与化肥配施(NPKRS)和单施秸秆(RS)处理均显著提高了>2 mm和2~0.25 mm水稳定性大团聚体的含量和团聚体平均重量直径(P<0.05),强化了团聚体对土壤有机碳的物理保护作用.此外,长期有机无机配施(NPKOM和NPKRS)处理显著提高了各个粒级团聚体中有机碳含量,并且显著增加水稳定性大团聚体有机碳的贡献率,而长期单施化肥和单施秸秆处理并未有效增加土壤总有机碳含量.不同施肥处理下,2 ~ 0.25 mm粒级团聚体有机碳占土壤总有机碳的34.2%~48.6%,是土壤有机碳的主要载体.利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)技术对2~ 0.25 mm和<0.053 mm团聚体进行结构表征,发现长期单施有机肥或者有机无机配施下芳香族C较CK提高29.9%~ 45.2%,较NPK处理提高22.3%~ 36.6%,提高了土壤有机碳的芳构化.在有机碳积累方面,施用有机肥,尤其是栏肥与化肥配施,同时强化了团聚体对有机碳的物理保护以及促进了化学抗性有机碳组分的积累,是加强稻田土壤有机碳库积累的合理施肥模式.【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2015(052)004【总页数】11页(P828-838)【关键词】长期施肥措施;水稻土;团聚体;物理保护;结构表征【作者】毛霞丽;陆扣萍;何丽芝;宋照亮;徐祖祥;杨文叶;徐进;王海龙【作者单位】浙江农林大学/浙江省土壤污染生物修复重点实验室,浙江临安311300;浙江农林大学环境与资源学院,浙江临安311300;浙江农林大学/浙江省土壤污染生物修复重点实验室,浙江临安311300;浙江农林大学环境与资源学院,浙江临安311300;浙江农林大学/浙江省土壤污染生物修复重点实验室,浙江临安311300;浙江农林大学环境与资源学院,浙江临安311300;浙江农林大学/浙江省土壤污染生物修复重点实验室,浙江临安311300;浙江农林大学环境与资源学院,浙江临安311300;浙江省杭州市植保土肥总站,杭州310020;浙江省杭州市植保土肥总站,杭州310020;浙江省种植业管理局,杭州310020;浙江农林大学/浙江省土壤污染生物修复重点实验室,浙江临安311300;浙江农林大学环境与资源学院,浙江临安311300【正文语种】中文【中图分类】S152.4稻田土壤由于其长期淹水状态形成的还原环境不利于有机质的分解,其较大的有机碳积累能力已被广泛关注[1-2]。
长期施氮对土壤肥力及土壤微生物的影响
长期施氮对土壤肥力及土壤微生物的影响周晶;姜昕;马鸣超;赵百锁;李俊【摘要】Currently, nitrogen fertilizer is the main source of nitrogen in agricultural ecosystems. Long-term application of ni-trogen has a great effect on soil physical and chemical characteristics including soil pH, concentration of organic matter and ni-trogen nutrients, thereby affecting soil microbial biochemical reactions and ecological functions. Studies of nitrogen fertilizer on the soil microflora and their function has become a cutting-edge research on ecological hotspot in recent years. This paperdis-cussed the long-term effects of nitrogen fertilization on soil characteristics, as well as the abundance and community structure of microorganism. At the same time, the soil nitrogen cycle ( nitrogen fixation, nitrification, denitrification ) , carbon cycle ( methane oxidation) related functions flora abundance and structure were also affected, which could lead to soil ecosystem im-balances and barriers to sustainable development of agriculture. From the angle of the soil microorganisms,this paper provided technical basis for rational fertilization system, reducing nitrogen and increasing efficiency of nitrogen fertilizer.%氮肥是农业生态系统活性氮素的主要来源,长期施用氮肥对土壤pH值、有机质含量和氮含量等理化特征产生较大的影响,进而影响土壤微生物的生化反应过程及其生态功能。
土壤微结构研究综述
土壤微结构影响因素研究综述摘要:土壤微结构从20世纪30年代被提出并发展至今已取得了很大的进展,土壤微结构作为土壤学的一个分支,其研究成果也广泛的应用于其他的土壤学的领域。
通过显微镜对土壤内部微结构的变化进行观察和描绘从而找出其变化规律来推测土壤的生成、发育、演变规律,进而解决更多土壤学的问题。
越来越多的学者秉承这个思路将土壤微结构的研究方法应用在其他学科领域的研究,都取得了很好的成果。
本文对众多学者提出的土壤微结构影响因素的研究进行一个小结和报道,以期对土壤微结构研究的发展提供一定的参考借鉴。
1.土壤微结构的研究内容土壤微结构的研究从1938年Kubiena提出了“微土壤学”正式创立开始,发展至今已有了70多年的历史,是土壤学最年轻的分支学科之一,但在土壤微结构方面我国研究相比国外研究起步较晚,近30年我国研究成果有了很大进展。
土壤微结构的研究主要是从不同的土层取得土样制成薄片然后利用光学显微镜和电子扫描显微镜研究土壤内部的微观形态,主要通过对土壤的基本成分,土壤粗粒质,土壤细粒质,土壤垒结,土壤形成物等方面的观察来研究土壤微结构的差异。
土壤微结构学虽然主要研究的是土壤内部组分差异,但它却几乎涉及到土壤学里的所有分支,如土壤生物学,土壤物理学,土壤化学,土壤动物学,土壤矿物等等。
通过对这些学科的总结研究,进而在农业,畜牧业,考古学,土地退化,环境变化,山地灾害等学科领域中发挥其作用。
2.土壤微结构的影响因素2.1冻融作用对土壤微结构的影响冻融作用对黄土的影响主要表现在随着冻融循环次数的增多,土体原有胶质结构逐渐被破坏,颗粒重新排列,土体颗粒排列越加疏松,土体孔隙增多,土颗粒大小间距和孔隙也更均匀。
土体的黏聚力持续下降,内摩擦角增大。
试验采取通过人工探井取自洛川黄土塬,取土深度为1.65~1.9m原状土取样之后,密封送到试验室.原状样品根据GB/T50123-1999《土工试验方法标准》的要求制样,制备的样品测量其原状未冻融的密度、含水率、孔隙比以及液塑限等。
沃土共学堆肥第二讲:堆肥知识点详解(超多干货!)
沃土共学堆肥第二讲:堆肥知识点详解(超多干货!)老师首先带我们简要回顾了一下农业发展的历程。
首先是刀耕火种的年代。
人类还没有定居,而是开辟耕地耕作,等肥力耗尽时再迁徙到其他地方。
接着是传统农业。
人类已经开始定居,有种植和养殖。
延续四千年的传统农业,因为有机物的持续返还土地,所以更可持续。
后面来到现代农业。
城市化的进程和农药化肥的使用,在40年的时间里,就让某些地区的土壤板结恶化到不可再种植的地步,不可循环、不可持续。
堆肥是循环中的重要环节,堆肥其实就是微生物(好氧)分解发酵有机物形成稳定的腐殖质的过程。
为什么是好氧微生物?这里要补充一下微生物的分类,以及不同微生物的不同产物。
既然我们的目的是增加土壤的腐殖质,那么就为好氧微生物创造条件。
1、有机物首先必须要有微生物可以分解的物质——有机物,不同有机物(即堆肥的材料)会产生不同的堆肥效果。
作为堆肥材料的有机物的不同特性可以通过一个简单的指标来描述——碳氮比(C/N)。
碳氮比低的堆肥材料通常有以下特性:软、生长速度快、闻起来臭(含氮量高,臭味即氨气)另外,某种有机物是不是容易分解也可以通过简单的判断:软的比硬的更容易分解(树叶比树枝容易分解);人可以吃的更容易分解(苹果比树叶更容易分解);小份的材料更容易分解(切碎后的材料比大块的更容易分解);生长快的容易分解(竹子比树木容易分解)。
常见堆肥材料的C/N值排序详见上图,但更重要的不是用头脑记住每一种物质的碳氮比数值,可以选择记下某些常见材料的碳氮比,其他材料都可以用前两段所说的特性来类比、粗略估计。
微生物喜欢的平均碳氮比是30,所以要进行有机物的搭配。
如果你已经有了鸡粪(碳氮比低)作为堆肥的材料,那么就需要搭配秸秆、木屑等高碳氮比的材料来使碳氮比调至30左右,以满足微生物的生长繁殖条件,使堆肥中的有机物分解更快,产生的腐殖质更符合我们的需求。
如果单纯用粪便做堆肥,那么就会造成氮元素的浪费且效果也不好。
土壤肥料学--考试要点--名词解释部分
土壤肥料学--考试要点—名词解释部分铵化作用氨基酸在微生物及其所分泌酶的作用下,进一步分解成氨(铵盐)的作用。
闭蓄态磷被铁、铝氧化物包裹起来的磷酸盐。
草木灰草木灰是植物燃烧后的残渣。
氮肥利用率氮肥利用率是指氮肥中氮素被当季作物吸收利用的百分率。
底肥又称基肥,是在进行植物播种或移植前,结合耕地施入土壤中的肥料。
堆肥秸秆、植物残体等有机废弃物在好气条件下堆腐而成的有机肥。
肥料凡是施入土壤或喷洒在作物体上,能直接或间接提供给作物养分、从而获得高产优质的农产品;或能改善土壤的理化生物性质,逐步提高土壤肥力、而不会对环境产生有害影响的物质统称为肥料。
肥料三要素植物必需的营养元素中,氮、磷、钾三种元素的需要量最多,但土壤中含量较少,必须通过施肥才能满足植物对营养的要求,因此,把氮、磷、钾三种元素称为“肥料三要素”。
风化作用岩石、矿物在外界因素和内部因素的共同作用下逐渐发生崩解或分解作用。
腐殖化过程动植物残体被嫌气性微生物分解又合成,从而形成新的、较稳定的、大分子的、复杂的有机化合物(腐殖质)的过程。
腐殖质进入土壤的有机质在微生物的参与下被转化成的结构更复杂、性质更稳定的高分子含氮有机化合物。
复合肥料含有氮、磷、钾三要素中的任何两个或两个以上要素的肥料,包括化成复合肥料和混成复合肥料。
根外营养植物通过地上部器官吸收养分和进行代谢的过程。
归还学说为保持地力,应向土壤中归还被植物吸收的元素。
化学风化成土岩石在各种因素作用下,改变其化学组成或内部构造的过程。
灰分指新鲜物质经过烘烤,获得干物质,干物质燃烧后所剩的物质。
厩肥是以家畜粪尿为主,混以各种垫圈材料及饲料残渣等积制而成的有机肥料。
扩散是指土壤溶液中当某种养分的浓度出现差异时所引起的养分运动。
离子拮抗作用在溶液中一种养分的存在抑制另一种养分的吸收。
磷的固定所谓磷的固定是指可溶性磷酸盐转变为难溶性磷酸盐,即有效态磷转化为无效态磷的过程。
其结果导致磷的有效性降低。
磷酸退化作用普钙中含有游离酸,会使肥料吸湿结块,导致肥料中的一些成分发生化学变化,导致水溶性的磷酸一钙转变为难溶性的磷酸铁、磷酸铝,从而降低过磷酸钙有效成分的含量,有效性降低。
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北 农 学 报 ・ 0 8, 3 4 1 0 1 5 2 0 2 ( ): . 9 9
不 同施 肥 制 度 下褐 土微 团聚体 碳 氮 分 布 变化 及 其对 肥 力 的影 响
H N Z i i , A h-a ,H N i .u WA G Q ubn C E ogbn , A h- n , H N Z i  ̄ Z A G D a x e, N i i , H N H n—i q g c n . g
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中 图 分 类 号 :1 8 5 S 5 . 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 0—7 9 ( 0 8 0 10 0 1 2 0 )4—0 9 10—0 6
Dit i u i n fOr a i r o n t o e n sr b to s o g n c Ca b n a d Nir g n i
韩 志 卿 , 志 才 张 电学 王秋 兵 陈洪斌 常连 生 于 玉桥 刘东 强 韩 , , , , , ,
(. 1 河北 科 技 师 范 学 院 农 学 系 , 河北 昌黎 06 0 ; . 阳农 业 大 学 土地 与 环 境 学 院 , 宁 沈 阳 106 660 2 沈 辽 111
Ab t a t Eih e r o ain e p rme twa o d ce n cn a n s i i b ip o ic o su y te d srb sr c : g ty a lc t x e s o i n sc n u td i i n mo ol n He e rvn e t td h itiu— to so ra i ab n a d nto e n s i a d ismir— g r g ts a d t t d h h n e ft e s i o g n c c r o in fog nc c ro n i g n i ol n t c o a ge ae , n o su y te c a g so h ol ra i ab n r a d nto e e i t n e i e e tfri z t n rgme rm h iw on so h trg fog n c c r o n oa n irg n fr l y u d rdf rn e l ai e i sfo t e ve p it ft e soa e o ra i ab n a d ttlN t i f t i o i ai u c o a ge ae T e rs ls s o d t a h o o i o fs i mir— g rg ts i i ee tu d r df r n n v ro s mi r— g rg ts. h eu t h we h tt e c mp st n o ol c oa ge ae sdf r n n e i e e t i f f
040 ) 6 10 3 河北 省 玉 田县 银 河 中学 , 北 玉 田 . 河
摘 要 : 8 田间 定 位 试 验 , 究 了不 同施 肥 制 度 下 褐 土 及 其 微 团 聚 体碳 、 分 布 规 律 , 各 级 微 团 聚 体 组 成 变 经 年 研 氮 从
化 及碳 、 储 量 角 度探 讨 了不 同施 肥 制 度 下 土 壤 肥 力 的 变 化 实 质 。结 果 表 明 , 同 施 肥 制 度 下 土 壤 微 团 聚 体 组 成 变 氮 不 化 各异 , 施 肥 和单 施常 量 N K化 肥 主 要 是 由 于 l 5 m 粒 级碳 、 储 量 降低 而造 成 土 壤 肥 力下 降 ; 量 N K化 肥 不 P 0~ 0 氮 增 P 可 保持 肥 力不 降 低 , 投 入 较 高 ; 机 肥 ( ) 配 施 常 量 N K化 肥则 主要 通 过 增 加 大 粒 级 特 别 是 l 但 有 物 料 P 0~5 Ⅱ 0, n粒 级 碳 、 氮 储 量 而使 土 壤 肥 力水 平 得 到 提 高 。 采 用 有机 肥 ( ) 配 施 常 量 N K化 肥 是 改 善 褐 土 肥 力 的 有效 措 施 。 物 料 P 关 键 词 : 肥 制 度 ; 土 ; 团 聚体 ; 、 分 布 ; 量 变 化 施 褐 微 碳 氮 储
2. l g fS i a d En io me t S e y n rc lua ie i S e y n 1 01 Col e o ol n vrn n , h n a g Agiu tr lUnv r t h n a g e s y, 1 61, i a Chn ;
3 Yih d l c olYui 0 4 0 C ia . n eMideS h o , t n 6 10, hn ) a
Ci n m o o lM ir - g r g t s a d Efe to o lFe tl y n a nS i c o a g e a e n f c n S i rii t
u d r t e Di e e tFe tlz to g m e n e h f r n r i a i n Re i s i