覆盖物对土壤性质及微生物生物量碳氮的影响_倪雪

合集下载

微生物对土壤固碳能力的影响研究

微生物对土壤固碳能力的影响研究

微生物对土壤固碳能力的影响研究近年来,随着全球气候变化问题的日益凸显,人们对于减少碳排放和固碳技术的研究越发重视。

而作为地球生态系统中重要的组成部分,土壤在固碳中扮演着至关重要的角色。

而微生物,作为土壤生态系统中功能多样且极为丰富的群体,对土壤固碳能力具有巨大的影响。

本文将探讨微生物对土壤固碳能力的影响,并讨论相关研究成果与前景。

一、微生物在土壤固碳循环中的作用微生物在土壤固碳过程中扮演着重要角色。

首先,微生物通过分解有机物质,将有机碳转化为无机碳,并释放 CO2 到大气中。

此外,微生物的呼吸过程也会产生 CO2。

这一过程被称为土壤呼吸,是土壤碳通量的重要组成部分。

另外,微生物还能够促进植物的生长,并通过植物残体的分解,将有机碳蓄积在土壤中,形成稳定的有机质。

此外,微生物还能够调节土壤的物理结构,增加土壤团聚体的形成,从而有助于碳的固定。

综上所述,微生物在土壤固碳循环中发挥着关键作用。

二、微生物多样性与土壤固碳能力微生物多样性对土壤固碳能力具有重要影响。

研究发现,微生物多样性越丰富,土壤固碳能力越高。

这是因为微生物的种类与功能是互相联系的,不同的微生物在固碳过程中发挥着独特的作用。

种类丰富的微生物群体能够更好地适应环境变化,并参与更多的固碳过程,从而提高土壤固碳能力。

此外,微生物多样性还能够增加土壤生态系统的稳定性,减少对外界环境变化的敏感性,从而维持土壤碳循环的稳定性。

三、微生物的生态功能与影响因素微生物的生态功能与土壤固碳能力密切相关。

首先,微生物的群体特征、生理状况和生物量等对其在土壤固碳过程中的作用起着重要的制约作用。

高生物量和活跃的微生物群体能够更好地参与有机碳的分解和转化,从而提高土壤固碳能力。

其次,土壤环境因子如温度、湿度、土壤质地等也对微生物的功能发挥产生重要影响。

不同的环境因子会改变微生物的生理代谢状况,进而影响土壤固碳能力。

此外,农业管理措施、土壤质量、植被类型等也会对微生物的生态功能产生影响。

不同覆膜方式对旱地麦田土壤微生物量碳氮磷的影响

不同覆膜方式对旱地麦田土壤微生物量碳氮磷的影响

s i g n i i f c a n t ,c o mp a r e d wi t h he t s a me me a s u r e me n t — c o n t r o l t r e a t me n t wi t h he t s a me f e r t i l i z a t i o n l e v e l he t w h o l e i f l m mu l c h t r e a t me n t
山西农业科学 2 0 1 7 , 4 5 ( 3 ) : 4 2 0 — 4 2 3
d o i : 1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 2 - 2 4 8 1 . 2 0 1 7 . 0 3 . 2 5
J o u r n a l o f S h a n x i A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s
Ab s t r a c t : T h e e f e c t s o f d i f e r e n t mu l c h i n g me t l l o d s o n s o i l mi c r o b i a l b i o ma s s i n d r y l a n d wh e a t i f e l d w e r e s t u d i e d b y i f e l d
播处理 的降低幅度更明显。可见 , 覆膜 可以改善土壤水热条件 , 提高土壤微生物量碳和磷 , 进 而提高土壤 肥力 , 是
适合晋南地区旱作农业 可持续发展 的重要措施之一。
关键词 : 垄膜沟播 ; 全膜 穴播 ; 微生物量碳 ; 微生物量 氮 ; 微生物量磷
中 图分 类号 : S 1 5 4 . 3 文献标识码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 2 — 2 4 8 1 ( 2 0 1 7 ) 0 3 — 0 4 2 0 — 0 4

地膜覆盖及不同施肥处理对土壤微生物量碳和氮的影响

地膜覆盖及不同施肥处理对土壤微生物量碳和氮的影响
维普资讯
沈阳农业大学学报 , 0 6 0 , 7 ( ) 62 66 20 — 8 3 4 : 0 — 0
Jun l f h n a gA r utrl nvr t ,2 0 0 o ra o eyn gi l a U iesy 0 6— 8,3 ( ) 0 6 6 S c u i 7 4 :6 2— 0
Efe to a t u c i g a d Di e e tFe t ia i n f c fPl si M lh n n f r n ri z t c f l o Tr a me t n S i M ir b a o s r o n to e e t n so o l c o ilBi ma sCa b n a d Ni g n r
处理 土壤微生物量碳覆膜后 平均 升高 2 . % 、4 . %和 1. % ,土 壤微生物量 氮平均 升高 2 . % 、1 . %和 5 . % ;而 M 04 46 29 29 27 65 4 处理土壤微生 物量碳覆 膜后平均 降低 2 .% ,微 生物量 氮平均 降低 3 .% 。另外 ,长期施用 有机肥可 以提 高微生物对 肥料 的 75 12
利用 率 ,而长期施 氮肥则 降低其利用率 ;长期 地膜覆盖 可使 土壤微生物对肥料 固作用更加 明显 。
关键词 :地膜覆盖 ;不 同施 肥处理 ;土壤微 生物量碳 ;土壤微 生物量氮
中图分类号:S 5 . ;S 5 .4 1810 0 0—10 (0 6 0 0 0 0 7 0 20 4— 6 2— 5 J
地膜覆盖及不 同施肥处理对土壤微 生物量碳和氮 的影响
于 树 ,汪景宽 术,高艳梅
( 沈阳农业大学 土地与环境 学院,沈 阳 10 6 ) 11 1
摘要 :采用培养熏蒸 一 提取 法测定 了不同施肥处理和长期地膜覆 盖条件下 土壤微生 物量碳和氮 的含量 。结果 表明 :长期 不 同 施肥处理对土壤微 生物量碳 和氮产生显著影响 。长期施有 机肥 和有机无 机肥 配合施用 使土壤 微生 物量碳平均 提高 12 6 0 . %和 6 . % ,使土壤微 生物量氮平均提高 17 和 4 . % ;施氮肥处理则 使土壤微 生物量碳 平均降低 3 . % ,使微生 物量氮 平均 01 0% 12 08 降低 14 % 。地膜覆盖对土壤微生物量碳和氮影 响不显著 ,不 同施 肥处理覆膜后 变化趋势 不同。其 中,对 照 、N .6 4及 M N P 4 21

连续覆盖地膜对土壤微生物量氮的影响_史建国

连续覆盖地膜对土壤微生物量氮的影响_史建国

连续覆盖地膜对土壤微生物量氮的影响史建国1,2刘景辉1贾利欣3融晓萍3(1内蒙古农业大学,010019,内蒙古呼和浩特;2包头轻工职业技术学院,014035,内蒙古包头;3内蒙古农业技术推广站,010011,内蒙古呼和浩特)摘要通过连续覆膜、新覆膜及露地栽培向日葵的田间对比试验,研究了河套地区连续覆膜对土壤微生物量氮的影响。

结果表明,连续覆膜有利于土壤微生物量氮含量的增加。

在0 40cm土层,连续覆膜的土壤微生物量氮含量较露地和新覆膜分别显著提高5.0%和4.0%(P<0.05)。

生育期内土壤微生物量氮含量变化呈降低趋势,垂直变化随土层向下呈减少趋势。

关键词地膜;连续覆盖;玉米向日葵轮作;微生物量氮近年来,地膜覆盖栽培技术在我国北方旱区农业生产中被广泛推广和应用,特别是在河套地区覆膜玉米和向日葵的栽培面积超过40万hm2,占总耕地面积的60%以上。

其中以减少农膜残留,减缓农田环境恶化为切入点,且颇具特色的覆盖地膜再利用栽培模式在当地具有重要的增温保水、增产增效功效[1-2]。

地膜覆盖能改变土壤的水、热、气等环境因素,必然导致土壤物理、化学性质和生物学性状的变化[3]。

土壤微生物是土壤中物质转化和养分循环的驱动力,土壤微生物量氮(Bio-N)是土壤微生物躯体中所固定的氮素,是土壤氮素的一个重要储备库[4]。

土壤微生物量氮是土壤有机质中最活跃的因子,在土壤氮素循环与转化过程中起着重要的调节作用。

其含量多少是土壤微生物对氮素矿化与固持作用的综合反映,也是反映土壤养分有效状况和生物活性,评价微生物量和活性的参数指标,成为近年来土壤学界研究的热点。

不同的生态环境条件、不同的耕作作者简介:史建国,副教授,主要从事农业生理生态系统、水热资源高效利用方面研究刘景辉为通信作者,教授,主要从事耕作制度与农业生态系统研究基金项目:包头市青年创新人才项目“地膜再利用对土壤微生物量的影响”;包头轻工职业技术学院项目“地膜再利用对土壤酶活性的影响”;农作物新品种及配套栽培技术“地膜二次利用免耕直播杂交向日葵栽培技术推广”(20101110)收稿日期:2014-06-10;修回日期:2014-06-16措施都会影响土壤微生物的数量,从而影响土壤微生物量氮的含量。

黄土高原典型植物根际对土壤微生物生物量碳、氮、磷和基础呼吸的影响

黄土高原典型植物根际对土壤微生物生物量碳、氮、磷和基础呼吸的影响

黄土高原典型植物根际对土壤微生物生物量碳、氮、磷和基础呼吸的影响一、本文概述黄土高原,作为中国的一个重要农业区,其土壤微生物生物量及其活动对土壤肥力和植物生长具有至关重要的影响。

根际,作为植物与土壤微生物相互作用的关键区域,其微生物群落结构和功能的变化对土壤生态系统的影响不容忽视。

因此,本文旨在探讨黄土高原典型植物根际对土壤微生物生物量碳、氮、磷及基础呼吸的影响,以期为深入了解黄土高原土壤微生物生态学特性,优化农业管理措施,提高土壤肥力和作物产量提供科学依据。

具体而言,本文将通过对比黄土高原典型植物根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮、磷的含量差异,分析根际效应对土壤微生物生物量的影响。

通过测定土壤基础呼吸速率,评估根际微生物群落活性及其对土壤碳循环的贡献。

本文还将结合黄土高原的生态环境特点,探讨不同植物种类对根际土壤微生物生物量和基础呼吸的影响,以期揭示黄土高原植物与土壤微生物相互作用的生态学机制。

本文的研究结果将有助于深化对黄土高原土壤微生物生态学特性的认识,为优化农业管理措施、提高土壤肥力和作物产量提供理论支持。

本文的研究也有助于推动土壤微生物生态学领域的发展,为其他类似地区的土壤生态学研究提供借鉴和参考。

二、研究区域与材料方法本研究选择在中国黄土高原的典型区域进行,该区域位于北纬34°-40°,东经100°-114°,海拔在1000-2000米之间。

黄土高原是一个典型的干旱半干旱地区,其独特的土壤和气候条件为各种植物的生长提供了独特的环境。

植物选择:根据黄土高原的植物分布和生态特点,选择了若干种典型植物,包括草本植物、灌木和乔木,作为本研究的对象。

采样方法:在每个选定植物的根际土壤进行采样,采样深度为0-20厘米。

在每个采样点,我们设置了三个重复,以确保数据的准确性和可靠性。

土壤微生物生物量碳、氮、磷的测定:采用氯仿熏蒸-K2SO4提取法测定土壤微生物生物量碳(MBC),采用氯仿熏蒸-NaOH提取-靛酚蓝比色法测定土壤微生物生物量氮(MBN),采用氯仿熏蒸-H2SO4提取-钼锑抗比色法测定土壤微生物生物量磷(MBP)。

黄土高原人工刺槐林土壤碳氮和微生物生物量碳氮特征

黄土高原人工刺槐林土壤碳氮和微生物生物量碳氮特征

黄土高原人工刺槐林土壤碳氮和微生物生物量碳氮特征
唐志红;范以撒;廖永峰;文倩
【期刊名称】《中国水土保持》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】为研究人工刺槐林土壤碳氮和微生物生物量碳氮特征,以黄土高原人工刺槐林为研究对象,分析林下0~10 cm和10~20 cm土层土壤的碳(C)、氮(N)和微
生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)含量,以及土壤碳、氮和MBC、MBN含量间的关系。

结果表明:黄土高原人工刺槐林表层(0~10 cm)土壤碳、氮含量平均值分别为6.14、0.67 g/kg,碳氮比为9.16;土壤微生物生物量碳、氮含量平均值分别为287.59、25.17 mg/kg,碳氮含量比值为11.43;土壤微生物碳墒平均值为4.68%,土壤微生物氮墒平均值为3.81%;土壤微生物生物量碳、氮含量与土壤碳、氮含量之间呈显著正相关,与土壤pH值呈显著负相关,土壤含水率与土壤碳、氮含
量和土壤微生物生物量碳、氮含量呈显著或极显著正相关。

【总页数】4页(P55-58)
【作者】唐志红;范以撒;廖永峰;文倩
【作者单位】甘肃林业职业技术学院林业工程学院;华北水利水电大学机械学院;河
南农业大学资源与环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】S157
【相关文献】
1.黄土高原不同乔木林土壤微生物量碳氮和溶解性碳氮的特征
2.不同密度巨桉人工林土壤有机碳及微生物量碳氮特征
3.氮沉降对长白山白桦山杨天然次生林土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮的影响
4.林分改造初期整地行为对土壤有机碳、氮和微生物量碳氮及土壤碳库管理指数的影响
5.杉木人工林土壤微生物生物量碳氮特征及其与土壤养分的关系
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

薄层黑土微生物生物量碳和氮对

薄层黑土微生物生物量碳和氮对

薄层黑土微生物生物量碳和氮对土壤侵蚀—沉积的响应冯志珍1郑粉莉1,2†易祎3(1 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100)(2 中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100)(3 西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100)摘要研究土壤侵蚀—沉积对土壤微生物生物量的影响可以为科学评估土壤侵蚀的环境效应提供依据。

以典型薄层黑土区——黑龙江省宾州河流域为研究区,利用土壤137Cs含量估算侵蚀速率,通过分析流域不同位置和不同坡面部位土壤微生物生物量碳和氮含量以及土壤侵蚀强度的差异,揭示土壤微生物生物量对土壤侵蚀—沉积的响应规律。

结果表明:流域不同位置和不同坡面部位土壤微生物生物量的分布存在明显差异,并呈现出与土壤侵蚀—沉积空间分布相反的变化趋势。

土壤侵蚀速率在流域的分布为上游>中游>下游,在坡面的分布为坡中部>坡上部>坡下部;土壤微生物生物量碳(Microbial biomass carbon, MBC)和微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen, MBN)在流域表现为下游>中游>上游,在坡面表现为坡下部>坡上部>坡中部。

回归分析表明,MBC、MBN、有机质(Soil organic matter, SOM)和全氮(Total nitrogen, TN)含量随土壤侵蚀强度的增大而减少。

土壤侵蚀对土壤微生物生物量的分布有重要影响,土壤侵蚀—沉积过程引起土壤养分的迁移和再分布是导致侵蚀区和沉积区土壤微生物生物量分布产生差异的重要原因。

关键词土壤侵蚀—沉积;土壤侵蚀速率;微生物生物量碳;微生物生物量氮;薄层黑土中图分类号S157 文献标识码 A东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,由于过度开垦和自然因素等共同影响,土壤侵蚀日益严重[1]。

区内现有水土流失面积27.59×104 km2,占黑土区总面积的27%[2],其中水蚀面积18.27×104 km2,占黑土区总面积的18%,坡耕地黑土层厚度每年以0.3~1 cm的速度递减[3]。

积雪变化对土壤可溶性碳氮含量及微生物活性的季节性影响

积雪变化对土壤可溶性碳氮含量及微生物活性的季节性影响

DOI: 10.12357/cjea.20230323汪恩良, 蔚昶. 积雪变化对土壤可溶性碳氮含量及微生物活性的季节性影响[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2023, 31(12):1976−1983WANG E L, WEI C. Seasonal effects of snow cover on soil soluble carbon and nitrogen content and microbial activity[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2023, 31(12): 1976−1983积雪变化对土壤可溶性碳氮含量及微生物活性的季节性影响*汪恩良, 蔚 昶(东北农业大学水利与土木工程学院 哈尔滨 150030)摘 要: 全球气候变暖问题日益严峻, 复杂的气候变化导致全球积雪格局发生明显变化。

基于此, 本研究于2020年11月—2022年5月采用人工控制积雪深度的方法, 将试验区样地分为3个处理组, 分别为增雪组(TS)、除雪组(TR)和对照组(C), 通过测定土壤环境因子、有效碳氮含量、微生物量、脲酶活性以及蔗糖酶活性, 分析各指标的季节性动态变化过程。

田间野外试验表明, 除雪处理会导致土壤温湿度显著降低。

此外, 除雪处理在冬季早期显著增加了土壤无机氮含量, 加雪处理与之相反。

从深雪期开始, 除雪处理在一定程度上造成了土壤无机氮的流失, 但增加了可溶性有机碳和可溶性有机氮含量。

除雪处理使土壤微生物活性在冬季大部分时间保持较高水平, 但进入作物生长早期后, 除雪处理的土壤微生物活性明显降低。

积雪的减少显著降低了土壤脲酶和蔗糖酶的活性, 积雪的加深与之相反。

本研究证明了未来积雪变化将导致土壤有效碳氮及微生物活性的动态变化特征发生转变。

研究结果为进一步探究气候变暖背景下中国东北黑土区陆地生态系统的物质循环过程提供了一定理论基础和科学依据。

土地覆被变化对生态系统碳循环的影响分析

土地覆被变化对生态系统碳循环的影响分析

土地覆被变化对生态系统碳循环的影响分析土地覆被变化是指土地上植被的改变和土地利用方式的变化。

这种变化对生态系统的碳循环有着重大的影响。

本文旨在分析土地覆被变化对生态系统碳循环的影响,并探讨其在全球变暖背景下的意义。

一、土地覆被变化对生态系统碳循环的直接影响1.1 植被改变及土地利用方式转变的碳存储变化土地覆被变化可能导致植被的改变,例如,由森林转化为农田、城市化过程中的植被减少等。

不同类型的植被拥有不同的碳储量,植被改变意味着碳储量的变化。

此外,土地利用方式的转变也会导致碳储量的变化,农田耕作和森林采伐都会释放大量的碳。

1.2 土壤碳库的变化土地覆被变化还会对土壤碳库造成影响。

森林等自然生态系统中的土壤碳贮备量远高于农田等人工生态系统。

因此,当自然植被被转化为农田时,土壤碳贮备量会减少,这会进一步影响土地的肥力和持水能力。

二、土地覆被变化对碳循环的进一步影响2.1 温室气体排放的增加土地覆被变化增加了人为活动对土地的利用,从而增加了温室气体(如二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等)的排放量。

例如,农田的施肥和农作物生长过程中会释放大量的氮气。

这些温室气体则加速了全球气候变暖的过程。

2.2 生物多样性的减少土地覆被变化常常导致生物多样性的减少,特别是在热带雨林等生物多样性丰富的地区。

生物多样性的减少减少了生态系统中各种生物的作用,例如,减少了植物的光合作用、降低了土壤的分解能力等,都会影响碳循环的过程。

三、土地覆被变化在全球变暖背景下的意义3.1 影响地球能量平衡地球能量平衡是维持地球气候稳定的重要因素之一。

土地覆被变化导致的植被改变和土地利用方式转变,改变了地表的反射和辐射能力,进而影响地球能量平衡。

这对全球变暖和气象变异有着深远的影响。

3.2 加剧全球碳循环失衡全球变暖导致了碳循环发生失衡,即碳排放超过了碳吸收能力。

土地覆被变化进一步加剧了全球碳循环的失衡,因为土地覆被变化不仅增加了温室气体的排放量,也减少了植物等生物对二氧化碳的吸收能力。

冬绿肥覆盖翻压对土壤碳、氮含量的影响

冬绿肥覆盖翻压对土壤碳、氮含量的影响

河南农业科学,2020,49(5):81-87Journal of Henan Agricultural Sciencesdoi :10.15933/ki.1004-3268.2020.05.010收稿日期:2019-12-10基金项目:国家绿肥产业技术体系项目(CARS -22)作者简介:谭英爱(1995-),女,山东临沂人,在读硕士研究生,研究方向:作物生长环境㊂E -mail:2283296469@ 通信作者:赵㊀秋(1977-),女,辽宁阜新人,副研究员,博士,主要从事绿肥应用等方面的研究㊂E -mail:qiuzhao_2008@田秀平(1965-),女,山东泰安人,教授,博士,主要从事植物营养学的教学与研究㊂E -mail:tian5918@冬绿肥覆盖翻压对土壤碳㊁氮含量的影响谭英爱1,赵㊀秋2,田秀平1,周丽平2,宁晓光2,张新建2,岳㊀露1(1.天津农学院资源与环境学院,天津300384;2.天津市农业科学院资源与环境研究所,天津300384)摘要:为改善华北地区冬闲田生态问题以及为绿肥资源的合理利用提供理论依据,选取二月兰㊁毛叶苕子和黑麦草3种冬绿肥,以冬闲为对照,进行了9a 连续定位试验㊂在冬绿肥翻压前采集植物和翻压后采集土壤样品,测定植株生物量㊁养分含量以及土壤有机碳㊁微生物量碳㊁土壤全氮㊁土壤硝态氮㊁土壤铵态氮含量等,研究3种不同冬绿肥生物量及覆盖翻压对土壤碳㊁氮含量的影响㊂结果表明,二月兰和黑麦草的生物量显著高于毛叶苕子,分别高出48.17%和40.85%;二月兰和毛叶苕子植株全磷及全钾含量高于黑麦草㊂3种绿肥处理的土壤有机碳㊁微生物量碳含量均显著高于冬闲,土壤有机碳含量以毛叶苕子处理最高,为13.97g /kg ,土壤微生物量碳含量以二月兰处理最高,为164.13μg /g ㊂与冬闲相比,3种绿肥翻压均不同程度提高了土壤氮含量㊂豆科绿肥毛叶苕子处理的土壤全氮㊁硝态氮㊁铵态氮㊁微生物量氮含量均为最高,分别比冬闲提高了26.50%㊁150.97%㊁52.92%㊁83.32%㊂因此,种植绿肥不仅能充分利用大面积的冬闲田,增加土壤冬季覆盖面积,还能提高土壤有机碳㊁氮含量等,改善生态环境㊂关键词:冬绿肥;冬闲田;覆盖;生物量;土壤碳;土壤氮中图分类号:S142;S153㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1004-3268(2020)05-0081-07Effect of Winter Green Manure Overturning on SoilCarbon and Nitrogen ContentTAN Ying ai 1,ZHAO Qiu 2,TIAN Xiuping 1,ZHOU Liping 2,NING Xiaoguang 2,ZHANG Xinjian 2,YUE Lu 1(1.College of Resource and Environment,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China;2.Institute of Resources and Environment,Tianjin Academy of Agricultural Sciences,Tianjin 300384,China)Abstract :To provide theoretical basis for improving the ecological problems of winter idle fields and therational use of green manure resources in North China,Oryehophragmus violaeeus ,Vicia villosa Roth,andRerennial ryegrass ,three types of winter green manure were selected,and winter leisure was used as a con-trol,and a nine-year continuous positioning test was performed.Plant and soil samples were collected be-fore and after turning over winter green manure to measure plant biomass,nutrient content,soil organic carbon,microbial biomass carbon,soil total nitrogen,soil nitrate nitrogen,soil ammonium nitrogen and so on.The test results showed that the biomasses of Oryehophragmus violaeeus and Rerennial ryegrass weresignificantly higher than that of Vicia villosa Roth,which were 48.17%and 40.85%higher,respectively.Oryehophragmus violaeeus and Vicia villosa Roth had higher phosphorus and potassium content than Reren-nial ryegrass .The soil organic carbon and microbial biomass carbon contents of the three types of green manure treatments were significantly higher than those of winter idle fields.The best treatment of soil or-ganic carbon content was Vicia villosa Roth treatment,which was 13.97g /kg,and the best treatment of soil microbial biomass carbon content was Oryehophragmus violaeeus treatment,which was 164.13μg /g.河南农业科学第49卷Compared with winter idle fields,the three kinds of green manure overturning all increased the soil nitro-gen content.The total nitrogen,nitrate nitrogen,ammonium nitrogen,and microbial biomass nitrogen con-tents of the leguminous green manure Vicia villosa Roth treatment were the best,which were26.50%, 150.97%,52.92%,and83.32%higher than those in winter idle fields,respectively.The results of this experiment showed that planting green manure could not only make full use of large areas of winter leisure fields,increase soil winter coverage,but also improve soil organic carbon and nitrogen content,and im-prove the ecological environment.Key words:Winter green manure;Winter leisure field;Covering;Biomass;Soil carbon;Soil nitrogen㊀㊀华北地区冬季休闲土地面积近2ˑ106hm2,因长期裸露闲置使土壤肥力极低,不仅造成光热资源和水土资源的浪费,还容易引起土壤质量退化㊁养分流失㊁风蚀和扬尘等生态问题[1]㊂冬种绿肥是冬闲田利用的主要方式之一,不仅可以充分利用冬闲期的水㊁土㊁光㊁热等资源,还有利于提高土壤质量㊁增加土壤碳氮储蓄㊁促进土壤微生物活动和解决华北地区冬闲田的冬季地表裸露等问题[2-5]㊂土壤碳㊁氮含量是评价土壤质量的重要指标,可以通过调节土壤微生物活性调控土壤养分循环[6]㊂SILVEIRA等[7]提出,作物残体是农田土壤的主要有机碳来源,含碳量高于40%,秸秆还田是提高有机碳投入和固持的常见农业措施[8]㊂豆科绿肥具有良好的固氮特性,且对生长环境要求不严苛,同时也可以增加一定收入,常于休闲期种植,可有效减少氮损失并提高肥力水平[3]㊂刘春增等[9]提出,种植翻压豆科绿肥能够培育土壤碳库和氮库㊂ASAGI 等[10]通过种植翻压豆科绿肥紫云英发现,绿肥生长期间可截获休闲季土壤残留氮素,减少氮素淋溶损失㊂张宝泉等[11]认为种植苜蓿可以提高土壤全氮含量㊂ASHRAF等[12]发现,豆科绿肥会将大气中的氮素转化为作物可利用的形态,增加土壤含氮量㊂非豆科绿肥根系可以利用深层土壤中的氮素,也可转化到耕层土壤中为后茬作物的生长提供养分㊂关于绿肥翻压后对土壤碳㊁氮含量的影响研究较多[13-15],但在华北地区关于长期定位种植并翻压绿肥对土壤碳㊁氮含量影响的研究尚未见报道㊂鉴于此,在华北地区设长期定位试验,研究冬绿肥二月兰㊁毛叶苕子和黑麦草生物量及其冬季覆盖翻压后对土壤碳㊁氮含量的影响,为增加该地区土壤碳㊁氮养分及土壤可持续利用提供理论支撑㊂1㊀材料和方法1.1㊀试验地概况试验地位于天津市农业科学院创新基地武清开发区(北纬39ʎ21ᶄ㊁东经117ʎ10ᶄ,海拔3.6m),该地区属于暖温带半湿润大陆性季风气候,年平均气温11.6ħ,无霜期203d左右,年降水量586.1mm㊂土壤为潮土,基本理化性质为:pH值9.02,有机质含量18.30g/kg,全氮含量1.17g/kg,全磷含量8.58g/kg,全钾含量30.03g/kg,速效钾含量265.14 mg/kg,速效磷含量197.01mg/kg,铵态氮含量2.40 mg/kg,硝态氮含量4.65mg/kg㊂1.2㊀试验设计试验开始于2009年9月,设冬闲㊁二月兰㊁黑麦草㊁毛叶苕子4个处理,代号分别为CK㊁EYL㊁HMC 和MS,每个处理重复3次,共计12个小区,每小区面积3mˑ6m=18m2,随机区组排列,小区间隔面积0.6m2,冬绿肥生长期间不施加肥料与农药,设有灌溉设施㊂绿肥于每年9月播种,翌年4月收获计产后切碎翻压还田,播种春玉米㊂至2018年9月,已完成绿肥 玉米9a轮作周期,本研究分析的是2018年试验数据㊂1.3㊀测定项目与方法冬绿肥翻压前选取1m2,采集地上和地下20cm 整段植株,冲洗掉根部土壤,于105ħ下杀青30 min,65ħ下烘干至恒定质量,测定生物量以及干物质产量并粉碎,对其植株进行养分含量的测定㊂绿肥植株烘干㊁磨碎后经H2SO4-H2O2消解,采用半微量开氏法测定全氮含量,钼蓝比色法测定全磷含量,火焰光度计法测定全钾含量[16-17]㊂土壤有机碳含量采用外加热重铬酸钾氧化法测定;微生物量碳含量采用氯仿熏蒸,0.5mol/L K2SO4浸提法测定;土壤全氮含量采用半微量开氏定氮法测定;微生物量氮含量采用氯仿熏蒸,0.5 mol/L K2SO4浸提法测定[18-19];土壤铵态氮㊁硝态氮含量:称取10.00g新鲜土样加入50mL2mol/L KCl溶液,于25ħ恒温振荡0.5h后过滤,滤液放4ħ冰箱保存,采用2mol/L KCl浸提 靛酚蓝比色法测定铵态氮含量以及采用2mol/L KCl浸提 紫28㊀第5期谭英爱等:冬绿肥覆盖翻压对土壤碳㊁氮含量的影响外分光光度法测定硝态氮含量[17]㊂1.4㊀数据处理试验数据采用Excel 2003和Origin 9.0软件进行分析与作图,采用DPSv 3.01统计软件Duncan s 方法进行方差分析㊂绿肥生物量㊁绿肥植株养分含量及土壤理化性状间的主成分分析采用Canoco 5.0进行㊂2㊀结果与分析2.1㊀不同冬绿肥翻压前生物量及养分含量比较从表1可以看出,3种冬绿肥的生物量及养分含量有所不同,二月兰和黑麦草的生物量显著高于毛叶苕子,分别高出48.17%和40.85%,但二月兰和黑麦草之间差异不显著;由于豆科绿肥具有较强的固氮能力,因此供试的3种冬绿肥以豆科绿肥毛叶苕子的全氮含量最高,其次是黑麦草,二月兰最低,但3种冬绿肥之间差异不显著;植株全磷含量以毛叶苕子最高,黑麦草最低,其显著低于毛叶苕子和二月兰,毛叶苕子和二月兰之间差异不显著;植株全钾含量在3种冬绿肥之间差异不显著,二月兰和毛叶苕子高于黑麦草㊂绿肥作物的生物量和养分含量是其培肥土壤的重要指标,3种冬绿肥相比,虽然黑麦草生物量较高,但其全磷和全钾含量低于二月兰和毛叶苕子㊂表1㊀冬绿肥生物量及养分含量Tab.1㊀Winter green manure biomass and nutrient content处理Treatment 生物量/(kg /hm 2)Biomass 全氮/(g /kg)Total nitrogen全磷/(g /kg)Total phosphorus全钾/(g /kg)Total potassiumEYL 6733ʃ1.05a23.5ʃ0.31a 2.7ʃ0.00a 24.3ʃ0.38a MS4544ʃ0.98b32.0ʃ0.60a 3.0ʃ0.03a24.0ʃ0.43a HMC 6400ʃ1.56a25.5ʃ0.34a2.3ʃ0.01b21.2ʃ0.40a㊀注:不同小写字母代表差异显著(P <0.05),下同㊂㊀Note:Different lowercase letters represent significant differences(P <0.05),the same below.2.2㊀不同冬绿肥翻压对土壤碳含量的影响2.2.1㊀有机碳含量㊀由图1可知,冬绿肥处理的土壤有机碳含量显著高于冬闲处理,连续9a 翻压使土壤中有机碳含量较冬闲处理提高了22.53%~31.67%㊂各处理土壤有机碳含量高低依次为毛叶苕子(13.97g /kg)>二月兰(13.57g /kg)>黑麦草(13.00g /kg)>冬闲(10.61g /kg),3种冬绿肥处理之间无显著差异㊂说明冬绿肥翻压增加了土壤中有机物质归还量,从而使土壤中有机碳含量增加,土壤肥力提升㊂图1㊀不同冬绿肥翻压土壤的有机碳含量Fig.1㊀The change of soil organic carbon content afterdifferent winter green manure2.2.2㊀微生物量碳含量㊀图2表明,冬绿肥处理的土壤微生物量碳含量也显著高于冬闲处理,是冬闲处理的1.66~2.00倍㊂3种绿肥之间表现不同,其中,二月兰处理的土壤中微生物量碳含量最高,为164.13μg /g,其次是毛叶苕子,为157.95μg /g,黑麦草为131.53μg /g,二月兰和毛叶苕子处理显著高于黑麦草处理,其二者之间差异不显著㊂土壤微生物是土壤有机质及养分循环转化的动力和土壤养分的储存库,翻压冬绿肥为土壤微生物的活动提供了养分和能量来源,因而增加了土壤中微生物量碳含量㊂图2㊀不同冬绿肥翻压土壤的微生物量碳含量Fig.2㊀The change of soil microbial biomass carboncontent after different winter green manure2.3㊀不同冬绿肥翻压对土壤氮含量的影响2.3.1㊀全氮含量㊀从图3可以看出,不同处理土壤全氮含量不同,其高低依次为毛叶苕子(1.48g /kg)>38河南农业科学第49卷黑麦草(1.38g /kg )>二月兰(1.36g /kg )>冬闲(1.17g /kg)㊂除毛叶苕子显著高于冬闲处理,比冬闲提高了26.50%外,其余3个处理之间差异不显著㊂豆科绿肥毛叶苕子根瘤菌能固定空气中的氮,其生物体中含氮量也高,因此,显著提高了土壤中的全氮含量,其他2种绿肥增加土壤氮含量的程度虽然不如毛叶苕子,但随着种植翻压时间的延长,土壤氮素含量也会持续增加㊂图3㊀不同冬绿肥翻压土壤的全氮含量Fig.3㊀The change of soil total nitrogen content afterdifferent winter green manure2.3.2㊀铵态氮含量㊀如图4所示,与冬闲处理相比,翻压冬绿肥提高了土壤铵态氮含量,但各处理间未达显著差异㊂各处理土壤铵态氮含量依次为毛叶苕子(3.67mg /kg)>黑麦草(3.64mg /kg)>二月兰(3.15mg /kg)>冬闲(2.40mg /kg),也是以翻压毛叶苕子土壤中铵态氮含量最高,比冬闲提高了52.92%,这可能与豆科作物在生长过程中会向土壤中转移氮素有关[20]㊂图4㊀不同冬绿肥翻压土壤的铵态氮含量Fig.4㊀The change of soil ammonium nitrogen content afterdifferent winter green manure2.3.3㊀硝态氮含量㊀从图5可以看出,与冬闲处理相比,翻压冬绿肥也显著提高了土壤硝态氮含量㊂毛叶苕子处理的土壤硝态氮含量最高,其次是黑麦草处理,均高于二月兰处理㊂翻压毛叶苕子㊁黑麦草和二月兰的土壤硝态氮含量分别是对照冬闲的2.50㊁1.78㊁1.71倍㊂毛叶苕子处理的土壤硝态氮含量最高,比冬闲处理增加150.97%,这可能是由于毛叶苕子是豆科植物,能通过土壤中共生固氮菌固定大气中的N 2于根际土壤所致[21]㊂图5㊀不同冬绿肥翻压土壤的硝态氮含量Fig.5㊀The change of soil nitrate nitrogen content afterdifferent winter green manure2.3.4㊀微生物量氮含量㊀从图6可以看出,土壤中微生物量氮含量以翻压毛叶苕子最高,为21.21μg /g,比冬闲提高了83.32%,其次是二月兰处理,为18.90μg /g,再次是黑麦草处理,为13.69μg /g,冬闲处理的土壤中微生物量氮含量最低,为11.57μg /g,不同处理之间差异显著㊂说明翻压冬绿肥也显著提高了土壤微生物量氮含量,原因是种植冬绿肥后增加了土壤有机物质的投入,为土壤中的微生物生存提供了能源,增加了土壤中的微生物数量进而促进了土壤中氮的转化㊂图6㊀不同冬绿肥翻压土壤的微生物量氮含量Fig.6㊀The change of soil microbial biomass nitrogencontent after different winter green manure2.4㊀绿肥生物量及植株养分含量与土壤理化性状的关系将绿肥生物量及绿肥植株养分含量与土壤理化性状进行主成分分析(PCA)发现,土壤环境因子能够解释99.95%的差异,PC1和PC22个轴的贡献分别为94.15%和5.85%㊂绿肥植株全氮含量与土壤全氮含量㊁硝态氮和铵态氮含量相关性较大,绿肥植株全磷含量与土壤有机质㊁土壤微生物量氮含量相关性较大,绿肥植株全钾含量与土壤微生物量碳含48㊀第5期谭英爱等:冬绿肥覆盖翻压对土壤碳㊁氮含量的影响量相关性较大(图7)㊂图7㊀绿肥生物量及植株养分含量与土壤理化性状的主成分分析Fig.7㊀Principal component analysis of green fertilizer biomass,plant nutrient content and soil physicaland chemical properties3㊀结论与讨论3.1㊀冬绿肥翻压对土壤碳含量的影响本试验结果表明,翻压不同冬绿肥土壤有机碳含量和土壤微生物量碳含量均有不同程度的提升,且差异显著㊂冬绿肥处理的土壤有机碳含量比冬闲处理高22.53%~31.67%,冬绿肥处理的土壤微生物量碳含量是冬闲处理的1.66~2.00倍㊂可能是绿肥翻压增加了土壤中有机质含量,促进了土壤有机质腐解矿化㊁土壤养分循环及难溶性养分转化,同时为土壤中微生物的活动提供了能量来源从而促使土壤中有机碳以及微生物量碳含量增加[22]㊂土壤有机碳的动态平衡以土壤中有机碳的输入量和输出量为基础㊂种植并翻压绿肥的过程中鲜嫩生物体㊁根系分泌物㊁根茬和枯枝落叶等有机碳的输入可能大于有机碳的矿化输出[23]㊂冬绿肥处理比冬闲处理拥有较高的生物量㊂3种冬绿肥以二月兰的生物量最高,为6733kg/hm2,且翻压二月兰土壤有机碳含量和微生物量碳含量相比其他处理均处于较高水平,进一步证实了这一结论㊂杜威等[24]通过绿肥翻压研究发现,翻压绿肥后可使当季土壤有机质含量有一定的提高,有效改善土壤养分平衡㊂何亮珍等[25]通过长期定位试验研究了长期双季稻冬季闲置种植翻压绿肥对土壤理化性质的影响,结果发现,与双季稻冬闲田相比双季稻冬闲田种植绿肥显著提高了土壤有机质含量㊂龙攀等[26]研究发现,紫云英和黑麦草翻压还田可明显提高土壤碳库管理指数㊂张钦等[27]研究中提到,种植黑麦草能够提高土壤有机碳和土壤表层碳水化合物含量㊂周国朋等[28]研究认为,绿肥与化肥配施可以明显提高土壤活性有机质含量㊂高嵩涓等[29]通过31a的双季稻-冬绿肥长期定位试验发现,冬种绿肥土壤微生物量碳㊁土壤微生物量氮含量均显著提高㊂3.2㊀冬绿肥翻压对土壤氮含量的影响通过9a冬绿肥连续翻压发现,与冬闲处理相比,翻压冬绿肥均明显提高了土壤中的氮含量㊂各处理土壤全氮㊁硝态氮㊁铵态氮含量从高到低顺序均表现为毛叶苕子>黑麦草>二月兰>冬闲,均以毛叶苕子处理的土壤氮含量最高,这是因为毛叶苕子为豆科绿肥,通过土壤中共生固氮菌固定空气中的N2于根际土壤[21],因而在一定程度上提高了土壤中的氮含量㊂MUELLER等[30]指出,毛叶苕子固氮量可达到149kg/hm2㊂本试验中各处理土壤微生物量氮含量从高到低顺序为毛叶苕子>二月兰>黑麦草>冬闲㊂毛叶苕子处理的土壤中微生物量氮含量最高,显著高于其他处理㊂其次是二月兰,黑麦草处理的土壤微生物量氮含量最低,但也显著高于冬闲处理㊂这与绿肥翻压增加了土壤有机物质的投入为土壤中的微生物生存提供了碳源,增加了土壤中的微生物数量且促进了土壤中氮素的转化有关㊂魏静等[31]通过冬季种植毛叶苕子和二月兰发现,土壤微生物生物量碳㊁氮含量都有显著提升㊂BECKER等[32]研究表明,豆科绿肥生育期45~60d时土壤中氮累积量能达到80~100kg/hm2,翻压绿肥不但可以提高土壤全氮含量,对土壤硝态氮和碱解氮含量也有明显增加作用㊂绿肥植物体参与土壤养分循环,二月兰和黑麦草生物量大,携带及释放到土壤中的养分也大㊂豆科绿肥毛叶苕子因其固氮作用,大量氮素通过绿肥还田回到土壤中,使土壤中氮含量大量增加㊂通过长达9a的冬绿肥连续翻压种植发现,毛叶苕子㊁二月兰和黑麦草这类耐寒性较强的冬季覆盖作物,在华北地区能够存活并达到较高的生物量,不仅能够作为覆盖作物覆盖地面减少光热资源的损失,解决土地资源的闲置和浪费问题,翻压还田还可吸碳㊁固氮㊁对土壤养分的积累和改善具有一定的积极作用,同时还可为绿肥资源的高效利用提供理论依据和参考㊂58河南农业科学第49卷参考文献:[1]㊀赵秋,高贤彪,曹卫东,等.华北地区几种冬闲覆盖作物碳氮蓄积及其对土壤理化性质的影响[J].生态环境学报,2011,20(4):750-753.ZHAO Q,GAO X B,CAO W D,et al.Carbon and nitrogenaccumulations in several winter cover crops in north Chinaand their effects on soil physical and chemical properties[J].Journal of Ecological Environment,2011,20(4):750-753.[2]㊀PIOTROWSKA A,WILCZEWSKI E.Effects of catch cropscultivated for green manure and mineral nitrogen fertilizationon soil enzyme activities and chemical properties[J].Geo-derma,2012,189-190:72-80.[3]㊀POEPLAU C,DON A.Carbon sequestration in agriculturalsoils via cultivation of cover crops A meta analysis[J].Ag-riculture Ecosystems and Environment,2015,200:33-41.[4]㊀陈国军,闫慧峰,吴凯,等.不同收获期的籽粒苋绿肥还田对土壤养分的影响[J].草业学报,2016,25(3):215-224.CHEN G J,YAN H F,WU K,et al.Effects of returning greenmanure to soil on soil nutrients at different harvest stages[J].Journal of Grass Industry,2016,25(3):215-224. [5]㊀孙文彦,孙敬海,尹红娟,等.绿肥与苗木间种改良苗圃盐碱地的研究[J].土壤通报,2015,46(5):1221-1225.SUN W Y,SUN J H,YIN H J,et al.Study on improvingsaline-alkali land in nursery by green manure and seeding[J].Soil Bulletin,2015,46(5):1221-1225. [6]㊀徐一兰,唐海明,肖小平,等.长期施肥对双季稻田土壤微生物学特性的影响[J].生态学报,2016,36(18):5847-5855.XU Y L,TANG H M,XIAO X P,et al.Effects of long-termfertilization on soil microbiological characteristics of double-crop paddy fields[J].Acta Ecoligica Sinica,2016,36(18):5847-5855.[7]㊀SILVEIRA M L,LIU K,SOLLENBERGER L E,et al.Short-term effects of grazing intensity and nitrogen fertili-zation on soil organic carbon pools under perennial grasspastures in the southeastern USA[J].Soil Biology and Bi-ochemistry,2013,58:42-49.[8]㊀HE Y T,ZHANG W J,XU M G,et al.Long-term com-bined chemical and manure fertilizations increase soil or-ganic carbon and total nitrogen in aggregate fractions atthree typical cropland soils in China[J].Science of theTotal Environment,2015,532(1):635-644. [9]㊀刘春增,常单娜,曹卫东,等.种植翻压紫云英配施化肥对稻田土壤活性有机碳氮的影响[J].土壤学报,2017,54(3):657-669.LIU C Z,CHANG D N,CAO W D,et al.Effects of plant-ing pressure-blown astragalus with chemical fertilizer onsoil active organic carbon and nitrogen in paddy field[J].Acta Pedologica Sinica,2017,54(3):657-669. [10]㊀ASAGI N,UENO H.Nitrogen dynamics in paddy soil ap-plied with various15N-labelled green manures[J].Plantand Soil,2009,322:251-262.[11]㊀张宝泉,李红红,马虎,等.渭北旱塬区不同年限苜蓿对土壤主要养分及微生物量的影响[J].草地学报,2015,23(6):1190-1196.ZHANG B Q,LI H H,MA H,et al.Effects of alfalfa onsoil nutrients and microbial biomass in Weibei dryland[J].Journal of Grassland,2015,23(6):1190-1196.[12]㊀ASHRAF M,MAHMOOD T,AZAM R,et para-tive effects of applying leguminous and non-leguminousgreen manures and inorganic N on biomass yield and ni-trogen uptake in floodedrice[J].Biology and Fertility ofSoils,2004,40(2):147-152.[13]㊀胡晓珊,唐树梅,曹卫东,等.温室夏闲季种植翻压绿肥对土壤可溶性有机碳氮及无机氮的影响[J].中国土壤与肥料,2015(3):21-28.HU X S,TANG S M,CAO W D,et al.Effects of greenmanure planted in greenhouse on soil soluble organiccarbon and inorganic nitrogenin summer[J].ChineseSoil and Fertilizer,2015(3):21-28.[14]㊀薄晶晶,王俊,付鑫.两种绿肥腐解及其碳氮养分释放动态特征[J].生态科学,2019,38(6):37-45.BO J J,WANG J,FU X.Dynamic characteristics of twokinds of green manure decomposition and carbon and nitro-gen release[J].Ecological Science,2019,38(6):37-45.[15]㊀姚致远.旱地豆科绿肥提升土壤碳氮储量及降低环境代价的潜力与机制[D].杨凌:西北农林科技大学,2019.YAO Z Y.Potential and mechanism of leguminous greenmanure to increase soil carbon and nitrogen storage andreduce environmental costs in dryland[D].Yangling:Northwest A&F University,2019.[16]㊀赵秋,高贤彪,宁晓光,等.华北地区春玉米 冬绿肥轮作对碳㊁氮蓄积和土壤养分以及微生物的影响[J].植物营养与肥料学报,2013,19(4):1005-1011.ZHAO Q,GAO X B,NING X G,et al.Effects of springmaize-winter green manure rotation on carbon,nitrogenaccumulation,soil nutrients and microorganisms in NorthChina[J].Journal of Plant Nutrition and Fertilizer,2013,19(4):1005-1011.[17]㊀鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:中国农业出版社,2005.BAO S D.Soil agrochemical analysis[M].Beijing:ChinaAgriculture Press,2005.[18]㊀鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农68㊀第5期谭英爱等:冬绿肥覆盖翻压对土壤碳㊁氮含量的影响业科技出版社,2000.LU R K.Soil and agricultural chemistry analysis[M].Beijing:China Agriculture Science and TechnologyPress,2000.[19]㊀吴金水,林启美,黄巧云,等.土壤微生物生物量测定方法及其应用[M].北京:气象出版社,2006:65-74.WU J S,LIN Q M,HUANG Q Y,et al.Research methodand application of soil microbial biomass[M].Beijing:China Meteorological Press,2006:65-74. [20]㊀BOWEN W T,JONES J W,CARSKY R J,et al.Evaluationof the nitrogen submodel of CERES-maize following legumegreen manure incorporation[J].Agron J,1993,85:153-159.[21]㊀RAMOS M G,VILLATORO M A A,URQUIAGA S,etal.Quantification of the contribution of biological nitro-gen fixation to tropical green manure crops and the resid-ual benefit to a subsequent maize crop using15N-isotopetechniques[J].Journal of Biotechnology,2001,91(2):105-115.[22]㊀ANDERSON J P E,DOMSCH K H.Quantities of plantnutrients in the microbial biomass of selected soils[J].Soil Science,1980,130(4):211-216.[23]㊀GUENET B,NEILL C,BARDOUX G,et al.Is there a linearrelationship between priming effect intensity and theamount of organic matter input?[J].Applied Soil Ecolo-gy,2010,46(3):436-442.[24]㊀杜威,王紫泉,曹卫东,等.豆科绿肥对渭北旱塬土壤养分及生态化学计量学特征影响[J].土壤学报,2017,54(4):999-1008.DU W,WANG Z Q,CAO W D,et al.Effects of legumi-nous green manure on soil nutrients and eco-stoichiomet-ric characteristics in Weibei dryland[J].Acta Pedologi-ca Sinica,2017,54(4):999-1008.[25]㊀何亮珍,郭嘉,付爱斌,等.双季稻冬闲田种植绿肥对土壤理化性质的影响[J].作物研究,2017,31(4):405-407,414.HE L Z,GUO J,FU A B,et al.Effects of planting greenmanure in double-paddy field in winter on soil physical andchemical properties[J].Crop Research,2017,31(4):405-407,414.[26]㊀龙攀,苏姗,黄亚男,等.双季稻田冬季种植模式对土壤有机碳和碳库管理指数的影响[J].应用生态学报,2019,30(4):1135-1142.LONG P,SU S,HUANG Y N,et al.Effect of wintercropping patterns in double-crop paddy fields on soil or-ganic carbon and carbon pool management index[J].Journal of Applied Ecology,2019,30(4):1135-1142.[27]㊀张钦,于恩江,曹卫东,等.连续种植不同绿肥的土壤团聚体碳分布及其固持特征[J].中国土壤与肥料,2019(1):71-78.ZHANG Q,YU E J,CAO W D,et al.Carbon distributionand its retention characteristics in soil aggregates contin-uously planted with different green manures[J].ChineseSoil and Fertilizer,2019(1):71-78.[28]㊀周国朋,曹卫东,白金顺,等.多年紫云英-双季稻下不同施肥水平对两类水稻土有机质及可溶性有机质的影响[J].中国农业科学,2016,49(21):4096-4106.ZHOU G P,CAO W D,BAI J S,et al.Effect of differentfertilization levels on soil organic matter and dissolvedorganic matter in two paddy soils after multi-yearsᶄrota-tion of Chinese milk vetch and double cropping rice[J].Chinese Agricultura Sinica,2016,49(21):4096-4106.[29]㊀高嵩涓,曹卫东,白金顺,等.长期冬种绿肥改变红壤稻田土壤微生物生物量特性[J].土壤学报,2015,52(4):902-910.GAO S J,CAO W D,BAI J S,et al.Long-term winterplanting green manure changes soil microbial biomass inred soil paddy fields[J].Acta Pedological Sinica,2015,52(4):902-910.[30]㊀MUELLER T,THORUP-KRISTENSEN K.N-fixation ofselected green manure plants in an organic crop rotation[J].Biological Agriculture&Horticulture,2001,18:345-363.[31]㊀魏静,郭树芳,孙本华,等.冬季覆盖作物对潮褐土土壤肥力和微生物学性状的影响[J].生态与农村环境学报,2018,34(5):426-432.WEI J,GUO S F,SUN B H,et al.Effects of winter mulc-hing crops on soil fertility and microbiological character-istics of aquic brown soil[J].Journal of Ecology and Ru-ral Environment,2018,34(5):426-432. [32]㊀BECKER M,LADHA J K,ALI M.Green manure tech-nology:Potential,usage and limitations a case study forlowland rice[J].Plant and Soil,1995,174:181-194.78。

不同覆盖材料对土壤理化性状和微生物量碳氮含量的影响

不同覆盖材料对土壤理化性状和微生物量碳氮含量的影响

不同覆盖材料对土壤理化性状和微生物量碳氮含量的影响任江波;李钠钾;秦平伟;陈庆明;汪代斌;江厚龙【摘要】[目的]为探究不同地表覆盖材料在干旱半干旱地区农业生产中的适应性,本文在重庆市武隆县进行大田试验研究.[方法]试验共设置地膜覆盖(T1)、小麦秸秆覆盖(T2)、玉米秸秆覆盖(T3)等3种处理和无覆盖(CK)对土壤温度、含水率、养分状况和微生物量碳氮含量的影响.[结果]地表覆盖栽培具有良好的调温保墒效果,以T2最好,T3次之,覆盖塑料地膜的效果最差.地面覆盖后显著增加了土壤的速效氮、磷、钾含量,提高了土壤肥力;同时也降低了径流液中硝态氮、全磷和钾离子的浓度,起到了保肥的作用.其中,覆盖秸秆的保肥供肥效果最好,覆盖塑料地膜次之,裸地栽培的效果最差.覆盖地膜降低了土壤生物量碳氮含量,揭膜后又逐渐恢复到裸地栽培水平;覆盖秸秆的土壤微生物量碳氮含量较高,其中覆盖秸秆的效果好于覆盖玉米秸秆.[结论]地表覆盖可善了土壤理化性状,增强了保水保肥特性,以覆盖小麦秸秆和玉米秸秆的效果最好.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2018(031)010【总页数】6页(P2140-2145)【关键词】地表覆盖;土壤养分;微生物量碳氮;玉米秸秆;小麦秸秆【作者】任江波;李钠钾;秦平伟;陈庆明;汪代斌;江厚龙【作者单位】重庆市烟草公司彭水分公司,重庆409600;重庆烟草科学研究所,重庆400715;重庆市烟草公司彭水分公司,重庆409600;重庆市烟草公司彭水分公司,重庆409600;重庆烟草科学研究所,重庆400715;重庆市烟草公司彭水分公司,重庆409600;重庆烟草科学研究所,重庆400715;重庆市烟草公司彭水分公司,重庆409600;重庆市烟草公司彭水分公司,重庆409600【正文语种】中文【中图分类】S153.6【研究意义】干旱是我国北方农业可持续发展的主要障碍因素之一[1],严重制约了该区域的农业生产和农村经济的发展。

旱作覆膜条件下秸秆促腐还田土壤微生物量碳氮的变化特征

旱作覆膜条件下秸秆促腐还田土壤微生物量碳氮的变化特征

旱作覆膜条件下秸秆促腐还田土壤微生物量碳氮的变化特征赵晶;牛怡;张仁陟;蔡立群;张军;岳丹;董博【摘要】This paper made use of pot culture,simulating the actual planted production in the dry farm-ing area,by adding different kinds of straw decomposing,to make a research on dynamic characteristics of soil nutrient contents and soil microbial biomass in the process of wheat and corn straw decomposing for 120 d.The results showed that the microbial biomass C of corn straw was higher than that of wheat straw, and the microbial biomass N of corn straw was lower than that of the wheat straw,and this was comport with the ratios of C/N in the straws.The characteristic of microbial biomass C of each wheat straw treat-ment was firstly increasing in the early days and then decreasing,and the microbial biomass N emerged twice increase-decrease changes.On terms of corn straw treatments the situation of microbial biomass C was complicated,and microbial biomass N showed a tendency of increase-decrease-increase,which was dif-ferent with that of wheat strawpared with the different straw decomposing in the entire cultural period,the second straw decomposing called microbial straw decomposing could increase soil mi-crobial carbon and nitrogen contents most,then the third one named ‘Spring garden’,the last one was the organic waste fermentation bacteria.%采用盆钵培养法,研究了旱作覆膜耕作条件下,小麦、玉米秸秆添加腐解剂还田腐解120 d 时土壤微生物量碳氮含量的动态变化特征。

有机覆盖物对城市园林植物土壤养分状况的影响

有机覆盖物对城市园林植物土壤养分状况的影响

有机覆盖物对城市园林植物土壤养分状况的影响阚丽艳;奚霄松;何晓颖;郭健康;车生泉【摘要】通过室内盆栽试验,研究了木屑、松针、核鳞、树皮和枯叶5种有机地表覆盖物对城市园林植物土壤养分状况的影响.结果表明,在裸地、马尼拉草地及灌木茶梅地覆盖不同的有机物地表覆盖物均能降低土壤的pH值,且不同的有机覆盖物对土壤pH值的影响不一样;裸地、马尼拉草地及灌木茶梅地表覆盖有机物处理后土壤有机质、速效磷、速效钾含量明显增加;速效氮含量变化则各有差异,马尼拉草地覆盖有机物则能明显增加土壤硝态氮含量,灌木茶梅地覆盖有机物能明显提高铵态氮含量;不同的有机覆盖物对土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾的含量影响不一样.【期刊名称】《上海交通大学学报(农业科学版)》【年(卷),期】2014(032)001【总页数】10页(P79-88)【关键词】有机覆盖物;城市园林植物;土壤营养状况【作者】阚丽艳;奚霄松;何晓颖;郭健康;车生泉【作者单位】上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海申迪园林投资建设有限公司,上海201205;上海园林(集团)有限公司,上海200023;上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海交通大学农业与生物学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】S714.8近年来,国外有机地表覆盖物已普遍应用于园艺实践和贫瘠土壤的修复,它直接影响土壤的各种特性,如湿度、温度和营养利用率。

相关研究发现合适的湿度对于土壤微生物的新陈代谢是很重要的,而这些土壤微生物对于一个健康的植物群落的营养循环利用和释放又是非常重要的[1]。

在果园浆果的栽培中发现,利用锯屑和其它的土壤有机填充体进行土壤地表覆盖可以降低土壤pH值、保持土壤温度和提高土壤养分,有利于植物的生长。

Erin R Athy等[2]研究了在封闭垃圾场上,地表覆盖物对树苗和土壤的作用,试验表明使用树叶覆盖(15 cm)增加了有机质和提高了各种土壤特性(阳离子交换量、P和Mg)。

小麦秸秆覆盖量对不同植烟土壤微生物数量的影响

小麦秸秆覆盖量对不同植烟土壤微生物数量的影响

小麦秸秆覆盖量对不同植烟土壤微生物数量的影响林云红;查永丽;毛昆明;刘彦中【摘要】Field experiment was conducted to study the effects of different mulching amount of wheat (the mulching a-mount being 0,250,500,750 kilogram per 667 squarer meter as 4 treatments) on the quantity of microorganisms in different tobacco planting soil. Result showed that the quantity of bacteria, actinomycetes and cellulose - decomposing bacteria in rhizosphere soil of the upland and paddy increased with the amount of mulching. And the quantities of them reached biggest in treatment with mulching amount of 750 kilogram per 667 squarer meter after harvest, and were respectively 53. 03% , 47. 08% , 75. 72% and 63. 79% , 30. 27% , 69. 08% higher than contrast. The quantity of bacteria in rhizosphere soil of the upland in treatments with different mulching amount were 1.81 ~ 2.13 times higher than that without mulching, actinomycetes and cellulose - decomposing bacteria were respectivelyl. 08 ~ 1. 89 and 1. 49 ~4. 1 times higher. The quantity of azotobacter were most in treatments with mulching amount of 500 kilogram per 667 squarer meter , and were significantly higher than contrast. There were no effects on the quantity of fungi with straw mulching. The quantity of bacteria in rhizosphere soil of the paddy in treatments with different mulching amount werel. 87 ~2. 76 times higher than that without mulching, actinomycetes and cellulose -decomposing bacteria were respectively 1. 12 ~ 1. 43 and 1.3 ~3. 39 times higher . The quantity of fungi and azotobacter were most in treatments with mulchingamount of 500 kilogram per 667 squarer meter,, and were 2. 24 and 1. 60 times higher than contrast.%采用田间小区试验,研究了小麦秸秆覆盖量(覆盖量为0、250、500、750 kg/(667 m2)等4个处理)对不同植烟土壤微生物数量的影响.结果表明:覆盖量越大,地烟和田烟根际土壤细菌、放线菌和纤维分解菌的数量越大,覆盖量为750 kg/(667m2)时,采收后,地烟和田烟土壤中细菌、放线菌和纤维分解菌的数量最多,分别比对照增加了112.92%、88.97%、311.87%和176.13%、43.40%、233.85%.地烟不同秸秆覆盖量处理的土壤细菌数量较无秸秆覆盖处理增加了1.81~2.13倍;放线菌增加了1.08 ~1.89倍;纤维分解菌增加了1.49 ~4.1倍;固氮菌则在覆盖量为500 kg/(667 m2)时增加的数量最多,显著高于无秸秆覆盖;秸秆覆盖量对真菌的数量也有影响.田烟不同秸秆覆盖量处理的土壤根际细菌数量较无秸秆覆盖处理增加了1.87 ~2.76倍;放线菌增加了1.12~1.43倍;纤维分解菌增加了1.3 ~3.39倍;覆盖量为500kg/(667 m2)时,土壤中真菌和固氮菌的数量最多,分别比无秸秆覆盖增加2.24倍、1.60倍,且差异显著.【期刊名称】《作物研究》【年(卷),期】2012(026)006【总页数】4页(P664-667)【关键词】小麦秸秆;覆盖量;土壤微生物;植烟土壤;根际微生物;小麦秸秆;覆盖量【作者】林云红;查永丽;毛昆明;刘彦中【作者单位】云南红塔烟草(集团)有限责任公司楚雄卷烟厂,云南楚雄675000;云南农业大学,昆明650201;云南农业大学,昆明650201;云南农业大学,昆明650201【正文语种】中文【中图分类】S154.3;S572.04土壤微生物是土壤的重要组成部分,其数量和多样性的大小可以作为表征土壤肥力状况的重要生物学指标,其对土壤肥力的形成和植物营养的转化起着积极的作用[1]。

土地利用和覆被变化对土壤碳库和碳循环的影响_1

土地利用和覆被变化对土壤碳库和碳循环的影响_1

亚热带农业研究第1卷第3期Sub trop i ca lA g ricu lt ure R esearch2005年8月土地利用和覆被变化对土壤碳库和碳循环的影响王义祥,翁伯琦,黄毅斌(福建省农业科学院农业生态研究所,福建福州350013)摘要:土壤是陆地生态系统的重要组成成分,其较小幅度的变化即影响到陆地植被的养分供应,同时可能影响到碳向大气的排放而加剧全球气候变化。

本文概述了国内外土壤碳库和碳吸存的研究概况,并对土地利用和覆被变化对土壤碳库和碳循环影响的最新研究进展进行了详尽的阐述,旨在对科学地利用和保护有限的土壤资源,减缓土壤中温室气体排放、增加土壤碳截存,提高土壤质量,对退化土地的生态恢复及环境治理和保护提供理论参考。

关键词:土壤;碳库;碳吸存;碳循环;土地利用和覆被变化中图分类号:X14文献标识码:A文章编号:1673-0925(2005)03-0044-08E ffects of land use/cover changes on soil carbon storage and carbon cycleWANG Y-i x iang,WENG Bo-q,i HUANG Y-i bin(R esearch Center of Ecolog i ca lA g ricu lt u re,Fu jian A cade m y o f Ag ricu ltura l Sc iences,Fuzhou,Fujian350013,Chi na)Abstrac t:So il is one o f the m ost i m portant parts o f l and ecosyste m.Even the s m all range of change o f it w ou l d i n fluence nutr i ent supp lies o f l and veg etations,and cou l d bring about var i a ti on of so il carbon be i ng discharged i nto the at mo sphere and i ntensify t he g loba l c li m ate change.T his pape r su mm ar izs firstly t he advances in the so il carbon and carbon sequestrati on,then expa ti ates t he effects of land use/cover change on so il carbon and carbon cyc l e a t large.It a i m s a t offeri ng the theo retic references i n order to use and protect so il resources rightly,reduce greenhouse g ases i n the so il be i ng discharged i nto the a t m osphere,i ncrease so il carbon se-questrati on,i m prove so il qua li ty,resu m e degraded so ils by eco log i ca lm easures,and i m prove and protect the env i ron m ent.K ey word s:soi;l carbon sto rage;ca rbon sequestrati on;carbon cy cle;land use/cover changes近几十年来,由于人类对自然资源的滥用,尤其是无节制毁灭森林、燃烧生物和化石燃料、改变土地利用方式、排干湿地等活动,对碳在地球各圈层,特别是大气圈和土壤圈之间的平衡机制产生了显著的影响,造成大气CO2浓度持续增高,并可能影响到全球气候的变化[1]。

覆盖模式对旱作农田土壤微生物多样性及群落结构的影响

覆盖模式对旱作农田土壤微生物多样性及群落结构的影响

第41卷第7期2021年4月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.41,No.7Apr.,2021基金项目:国家自然科学基金项目(41671226);中国 十二五 国家科技支撑计划课题(2015BAD22B02);宁夏旱作农业可持续集约化技术研究与示范(2019BBF03011);陕西省博士后项目(2017BSHEDZZ140)收稿日期:2019⁃04⁃13;㊀㊀网络出版日期:2021⁃01⁃27∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:jiazhk@126.comDOI:10.5846/stxb201904130739刘子涵,黄方园,黎景来,张鹏,杨宝平,丁瑞霞,聂俊峰,贾志宽.覆盖模式对旱作农田土壤微生物多样性及群落结构的影响.生态学报,2021,41(7):2750⁃2760.LiuZH,HuangFY,LiJL,ZhangP,YangBP,DingRX,NieJF,JiaZK.Effectsoffarmlandmulchingpatternsonsoilmicrobialdiversityandcommunitystructureindryland.ActaEcologicaSinica,2021,41(7):2750⁃2760.覆盖模式对旱作农田土壤微生物多样性及群落结构的影响刘子涵1,2,3,黄方园1,2,3,黎景来1,张㊀鹏1,2,3,杨宝平2,3,丁瑞霞2,3,聂俊峰2,3,贾志宽1,2,3,∗1西北农林科技大学农学院,咸阳㊀7121002中国旱区节水农业研究院,咸阳㊀7121003农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室,咸阳㊀712100摘要:土壤微生物是表征土壤质量的敏感指标,采用IlluminaHiSep技术分析不同覆盖方式对半湿润易旱区农田土壤微生物群落结构及多样性的影响,以期从微生物的角度评价农田不同覆盖措施对土壤质量的影响㊂设3种覆盖模式:平作塑料薄膜覆盖(P)㊁平作秸秆覆盖(S)和垄膜沟播覆盖(R),以平作不覆盖为对照(CK),研究不同覆盖模式下土壤微生物群落变化,分析各土壤理化因子与微生物群落之间的关系㊂研究结果表明各覆盖处理显著改变了土壤微生物的群落结构和多样性㊂所有土壤样品中,细菌群落的优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)㊁酸杆菌门(Acidobacteria)㊁放线菌门(Actinobacteria),丰度分别为29.69%㊁28.28%和20.76%,CK处理下较高的土壤pH和低NO3⁃N含量抑制了土壤中酸杆菌门(Acidobacteria)的生长繁殖,而放线菌门(Actinobacteria)相对丰度为所有处理中最高㊂真菌群落的优势菌门是子囊菌门(Ascomycota)㊁担子菌门(Basidiomycota),丰度分别为59.65%和20.96%,S处理下过低的土壤温度抑制了担子菌门(Basidiomycota)生长和繁殖,其相对丰度为所有处理中最低㊂与CK相比,P和R处理显著提高土壤细菌的多样性和丰富度;S和R处理下土壤真菌多样性和丰富度显著增加,而P处理的土壤真菌多样性和丰富度均无显著差异㊂斯皮尔曼相关分析表明土壤细菌多样性主要受土壤含水量(SM)和硝态氮含量(NO3⁃N)影响,而土壤真菌多样性主要受土壤温度(ST)㊁全氮(TN)和硝态氮含量(NO3⁃N)影响;RDA分析表明微生物群落结构的变化主要受SM㊁ST㊁NO3⁃N和TN含量的影响㊂总的来说,R处理下土壤细菌和真菌的多样性和丰富度较CK处理显著提高,该处理下土壤中担子菌门(Basidiomycota)和球囊菌(Glomeromycota)相对丰度为所有处理中最高,两者分别形成的外生菌根和从生菌根不但促进了根部养分的吸收,而且提高了作物的抗逆性,且结果证明该处理的作物产量为最高,因此在半湿润旱作区推荐采用垄膜沟播覆盖种植方式㊂关键词:农田覆盖;微生物群落;高通量测序;土壤理化性质EffectsoffarmlandmulchingpatternsonsoilmicrobialdiversityandcommunitystructureindrylandLIUZihan1,2,3,HUANGFangyuan1,2,3,LIJinglai1,ZHANGPeng1,2,3,YANGBaoping2,3,DINGRuixia2,3,NIEJunfeng2,3,JIAZhikuan1,2,3∗1CollegeofAgronomy,NorthwestA&FUniversity,Xianyang712100,China2TheChineseInstituteofWater-savingAgriculture,Xianyang712100,China3KeyLaboratoryofCropPhysiecologyandTillageScienceinNorthwesternloessPlateau,MinistryofAgriculture,Xianyang712100,ChinaAbstract:Soilmicrobesaresensitiveindicatorsforcharacterizingthequalityofsoil.Inthisstudy,IlluminaHiSeqwasusedtoanalyzetheeffectsofdifferentmulchingpatternsonthemicrobialcommunitystructureanddiversityofsemi⁃humiddrylandfarmlandsoilinordertoevaluatetheimpactsofthesemulchingmeasuresonthesoilqualityfromamicrobialperspective.Thesoilmicrobialcommunitiesweretestedunderthreedifferentmulchingpatternscomprisingfilmmulching(P),strawmulching(S),andridgeandfurrowmulching(R),withconventionaltillagewithoutmulchingasthecontrol(CK).Therelationshipsbetweenthesoilphysicalandchemicalcharacteristicsandmicrobialcommunitieswereanalyzed.Theresultsofthestudyindicatedthateachmulchingtreatmentsignificantlychangedthesoilmicrobialcommunitystructureanddiversity.ThedominantphylaofbacterialinthesoilsamplesamongalltreatmentswereProteobacteria,Acidobacteria,andActinobacteriawithabundancesof29.69%,28.28%,and20.76%,respectively.ActinobacteriahadthehighestrelativeabundanceunderCK,butahighsoilpHandlowNO3⁃NcontentinhibitedthegrowthandreproductionofAcidobacteriainthesoil.ThedominantphylaoffungiwereAscomycotaandBasidiomycotawithabundancesof59.65%and20.96%,respectively.ThelowsoiltemperatureundertheSinhibitedthegrowthanddevelopmentofBasidiomycota,anditsrelativeabundancewasthelowestamongalltreatments.ComparedwithCK,PandRsignificantlyincreasedthediversityandrichnessofsoilbacteria,whileSandRsignificantlyincreasedthesoilfungidiversityandrichness,andPhadnosignificanteffectsonthesoilfungidiversityandrichness.Spearmanᶄsrankcorrelationcoefficientsshowedthatthesoilbacterialdiversitywasmainlyaffectedbythesoilmoisture(SM)andnitratenitrogencontents(TN),andthesoilfungidiversitywasmainlyaffectedbythesoiltemperature(ST),totalnitrogen,andnitratenitrogen(NO3⁃N).Redundancyanalysisshowedthatthemicrobialcommunitystructurewasaffectedmainlybythesoilmoisture,soiltemperature,nitratenitrogen,andtotalnitrogen.Ingeneral,thediversitiesandabundancesofsoilbacteriaandfungiweresignificantlyhigherunderRthanCK.TherelativeabundancesofBasidiomycotaandGlomeromycotawerethehighestunderRinalltreatments.Theectomycorrhizaandsecondarymycorrhizaformedbythesephylacanenhancetheabsorptionofrootnutrientsaswellasimprovethestressresistancebycrops.TheresultsshowedthatthecropyieldswerethehighestunderR.Ridgeandfurrowmulchingisrecommendedastheplantingmethodinthissemi⁃humiddryfarmingarea.KeyWords:farmlandmulching;microbialcommunity;IlluminaHiseqsequencing;soilphysicochemicalproperties作为土壤中最活跃的部分,微生物表现出多样的代谢功能,直接或间接参与了大量的生物化学反应,在陆地生态系统中起着不可或缺的作用[1⁃3]㊂研究表明,微生物群落在调节养分循环㊁影响植物生产力和生态系统稳定性方面发挥着至关重要的作用[4⁃6],并且微生物对植被和土壤性质的改变均能迅速做出反应[7⁃8]㊂因此,土壤微生物多样性和群落结构的变化可被作为重要和敏感的指标来表征土壤健康的短期和长期变化[3,9]㊂中国北方旱地面积约占全国土地总面积的56%和农业生产的46%[10],是中国农业生产的重要地区之一㊂然而,水资源短缺㊁土壤肥力差是限制西北旱作区农业生产的主要因素[11]㊂因此,如何降低土壤水分蒸发,充分利用有限的自然降水,提高作物对有限水分的利用效率是解决该地区作物产量的关键所在㊂农田覆盖通过抑制土壤蒸发,极大地提高了作物的水分利用效率,已被广泛用于提高旱地农业生态系统的生产力[12⁃17]㊂但前人研究多集中于农田覆盖对土壤水分㊁土壤养分和作物产量的影响,而对农田覆盖条件下土壤微生物群落的变化了解较少㊂目前已有部分研究发现农田覆盖措施通过影响土壤结构㊁土壤微气候(土壤水分㊁土壤温度等)和土壤养分,可显著影响土壤微生物群落结构和多样性㊂陈月星等[18]㊁董立国等[19]和Huang等[20]研究表明,地表覆盖生草或秸秆均显著影响了土壤细菌群落结构及其多样性和丰富度㊂Liu等[8]发现地膜覆盖处理可显著改变温带半干旱地区土壤真菌群落组成,而侯晓杰等[21]研究表明地膜覆盖显著降低了东北黑土地的土壤微生物功能多样性㊂然而,现有研究多集中于单一覆盖材料或模式对土壤细菌或真菌群落结构一方面的影响,不同覆盖材料或模式间的比较鲜有报道㊂此外,土壤细菌和真菌群落对农田覆盖的响应并不一致,1572㊀7期㊀㊀㊀刘子涵㊀等:覆盖模式对旱作农田土壤微生物多样性及群落结构的影响㊀2572㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀因此要了解农田覆盖对土壤微生物群落结构的影响,需同时研究不同农田覆盖模式下土壤细菌和真菌群落多样性和组成的变化㊂本研究基于3年连续田间试验,在西北旱作区的设置了3种不同覆盖方式:平作地膜覆盖(P)㊁平作秸秆覆盖(S)和垄膜沟播覆盖(R),以平作不覆盖为对照(CK)㊂应用IlluminaHiSeq测序技术分析土壤细菌和真菌群落组成和多样性,比较不同覆盖模式下的土壤微生物群落的变化,目的是探明连年农田不同地表覆盖对土壤微生物多样性和群落组成的影响差异,并结合相关的土壤理化性质(即pH:土壤酸碱度,SM:土壤水分,ST:土壤温度,SOM:土壤有机质,NO3⁃N:土壤硝态氮和TN:土壤全氮)变化,明确土壤微生物群落变化与土壤理化性状之间的关系,从而为西北旱作区农田覆盖栽培技术的合理应用提供理论依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀试验区概况本试验在陕西杨凌西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院试验田(34ʎ20ᶄN,108ʎ04ᶄE)进行㊂该试验区海拔466.7m,多年平均降水量585.0mm,7月至9月期间多年平均降雨量为380mm,年蒸发量993.2mm㊂年均气温13.5ħ,年均日照时数为2196h,无霜期220天㊂属暖温带半湿润易旱区,土壤类型为塿土㊂0 20cm土层土壤全氮含量1.21g/kg,有机质含量11.97g/kg,全氮含量1.31g/kg,速效氮含量53.35mg/kg,速效磷含量21.35mg/kg,速效钾含量142.97mg/kg㊂容重为1.28g/cm3㊂耕作方式为春玉米连作㊂1.2㊀试验设计试验采用完全随机区组设计,设3个覆盖处理:(1)平作地膜覆盖(P):覆盖方式为平膜全覆盖,膜宽120cm;(2)平作秸秆覆盖(S):秸秆为玉米秸秆,整秆均匀覆盖,覆盖量为9000kg/hm2;(3)垄膜沟播覆盖(R):沟㊁垄宽均为60cm,垄高15cm,其中垄上覆盖地膜,膜宽70cm,沟内种植区不进行覆膜;以传统平作不覆盖为对照(CK),共4个处理,每个处理3次重复,每个小区面积58.8m2(14mˑ4.2m)㊂地膜为聚乙烯塑料地膜(天水天宝塑业有限责任公司生产),厚度0.01mm㊂上季作物收获后,将各覆膜(P㊁R)处理的旧地膜全部移除,秋季整地后重新覆盖地膜㊂覆盖后沿地膜带垂直方向每隔200cm压一土带,防大风揭膜㊂在S处理中,上季作物收获后,移除不能分解腐烂的秸秆,秋天整地后重新覆盖秸秆㊂所有处理覆盖时间均为秋季作物收获后(8月中旬)覆盖㊂试验始于2013年,作物为春玉米,品种为大丰30,于每年4月中下旬进行播种,8月中旬收获㊂各处理播种密度均为67,000株/hm2(行距60cm,株距25cm),用鹰嘴播种(施肥)器人工播种,播种深度为4 5cm㊂播种时各处理用人工鹰嘴播种(施肥)器施用基肥(N140kg/hm2和P2O5150kg/hm2),玉米播种后65天后在玉米棵间进行追肥(N140kg/hm2),施肥深度为4 5cm,全生育期不灌水㊂试验期间所有处理没有发生病虫害,并根据情况进行人工除草㊂1.3㊀土壤取样在大田试验第3年的2016年7月1日(播后74天,玉米吐丝期)进行取样,直径5cm的土钻远离植物根部以 S 形取样收集9个重复样品(0 20cm土层的土壤),然后混合均化作为每个重复小区的复合样品㊂将样品过2mm筛,移除根系和其他其他肉眼可见的杂物㊂每个样品分成三部分:一部分鲜土用于硝态氮(NO3⁃N)的测定;一部分分装到50mL离心管中,立即放入-80ħ冰箱中保存,用于土壤微生物DNA的提取;剩余土样风干后用于土壤pH㊁土壤有机质(SOM)㊁土壤全氮(TN)等指标的测定㊂1.4㊀土壤理化性质测定土壤水分与温度:取土样的同时用烘干法测定0 20cm土壤水分(SM),每个小区3次重复㊂同时用地温计在取样前后连续3天测定5㊁10㊁15㊁20cm的土壤温度(ST),以5 20厘米的土壤温度的平均值作为每个小区的土壤温度㊂土壤pH:取风干土10g,按土ʒ水=1ʒ2.5的倍数加入25mL水后剧烈震荡摇匀后,静置30min,用pH计测定[22]㊂土壤养分测定:土壤有机质采用重铬酸钾氧化法测定[22];土壤全氮含量采用凯氏定氮法测定[22];土壤硝态氮含量采用流动分析仪进行测定:取新鲜土样5g,加入50mL1.0mol/LKCl振荡30min,然后过滤提取物,使用流动分析仪(Autoanalyzer3,BranLuebbe,德国)测定硝态氮浓度㊂1.5㊀DNA提取和IlluminaHiSeq测序土壤微生物DNA使用FastDNA试剂盒(MPBiomedicals,USA)提取㊂应用带有barcode的特异引物序列(细菌:341F5ᶄ⁃CCTACGGGRSGCAGCAG⁃3ᶄ和806R5ᶄ⁃GGACTACVVGGGTATCTAATC⁃3ᶄ;真菌:F20455ᶄ⁃GCATCGATGAAGAACGCAGC⁃3ᶄ和R23905ᶄ⁃TCCTCCGCTTATTGATATGC⁃3ᶄ)扩增相应土壤细菌16SrRNAV3⁃V4区域和真菌ITS基因㊂扩增体系包括:2ˑKAPAHiFiHotstartReadyMix15μL,正反向引物各1μL,10ngDNA模板,最后用ddH2O补足至30μL㊂PCR扩增条件为:95ħ预变性3min;然后94ħ变性20s,58ħ退火30s,72ħ延伸30s持续24个循环;最后72ħ延伸150s结束㊂扩增子使用AxyPrepDNA凝胶提取试剂盒(AxygenBiosciences,UnionCity,CA,USA)从2%琼脂糖凝胶中提取并使用QubitdsDNAHSAssayKit(Promega,USA)纯化DNA㊂将纯化的扩增子以等摩尔浓度合并,然后根据标准方案在IlluminaHiSeqPE250平台上进行配对末端测序(2´250bp)㊂IlluminaHiSeq测序在上海锐翌生物科技有限公司完成㊂PANDAseq软件用于合并来自原始DNA片段的配对序列读数[23]㊂使用USEARCHv5.2.32对序列进行进一步分析,通过聚类相似序列的差异小于3%来过滤和去噪数据㊂对微生物生态学管道软件的定量分析被用来通过将聚类OTUs的读数组合为97%相似性来选择操作分类单元(OperationalTaxonomicUnits,OTU)[24]㊂1.6㊀数据分析采用单因素方差分析法分析土壤理化性状,以确定处理之间的差异(显著差异在95%的置信水平下确定)㊂当检测到显著性时(P<0.05水平),使用邓肯法进行多重比较㊂使用QIIME软件计算阿尔法多样性㊂用Chao1估计法和Shannon多样性指数计算细菌群落估计的丰富度和多样性㊂使用Canoco5.0软件进行冗余分析(Redundancyanalysis,RDA),以辨别微生物群落组成与环境参数之间的相关性㊂在RDA中选择manualforwardselection程序以使用具有999个排列的蒙特卡罗测试来确定环境变量参数的显著性㊂Spearman的等级相关性用于测试微生物群落组成与土壤理化性质之间的关联㊂使用SPSS18.0(SPSSInc.,Chicago,IL,USA)进行所有统计分析和Spearman等级相关性分析㊂2㊀结果与分析2.1㊀土壤理化性质连续覆盖3年后,各处理的土壤理化性质发生了显著变化(表1)㊂覆盖处理(P㊁S和R)显著降低了土壤pH(P=0.01);与CK相比,R和S处理TN和NO3⁃N含量(P<0.01)分别显著提高12.84%㊁7.96%和14.95%㊁25.13%,而P处理下玉米营养生长旺盛,过度消耗地力,土壤TN含量较CK显著降低5.08%;覆盖模式对SOM影响不显著,各处理下土壤SOM含量在15.00 15.58mg/kg;P和R处理均显著提高了SM和ST,春玉米产量较CK分别显著提高17.4%和16.69%(图1)㊂秸秆覆盖对SM㊁ST和产量影响不显著㊂2.2㊀土壤微生物群落多样性及与土壤理化特性的关系采用操作分类单元(OTU)水平方法计算不同覆盖条件下微生物群落丰富度和多样性(表2)可知,各覆盖处理(P,S和R)下土壤细菌的OTU㊁Chao1指数和Shannon多样性指数较CK处理均有提高㊂而真菌丰富度和多样性对覆盖模式的响应不同,除P处理外,其他覆盖处理(S和R)的Chao1指数㊁OTU和Shannon多样性指数均显著高于CK,而P处理下土壤真菌多样性和丰富度与CK处理相比差异不显著㊂Spearman相关系数分析表明,细菌群落的OTU和Shannon多样性指数与SM均呈显著正相关,OTU和Chao1指数与NO3⁃N含量呈极显著正相关;真菌群落的OTU㊁Chao1指数和Shannon指数均与ST呈显著负相关,和TN㊁NO3⁃N含量均呈显著正相关(图2)㊂3572㊀7期㊀㊀㊀刘子涵㊀等:覆盖模式对旱作农田土壤微生物多样性及群落结构的影响㊀表1㊀0 20cm土层土壤理化性质Table1㊀Soilphysicochemicalpropertiesmeasuredinthe0 20cmsoillayer处理TreatmentspHTN/(g/kg)SOM/(g/kg)NO3⁃N/(mg/kg)SM/%ST/ħP7.37ʃ0.26b0.82ʃ0.08d15.44ʃ1.33a12.60ʃ0.79bc14.55ʃ0.74a28.73ʃ0.84aS7.36ʃ0.14b0.93ʃ0.04b15.58ʃ1.24a13.75ʃ0.53ab12.92ʃ0.68c25.86ʃ1.06bR7.29ʃ0.33b0.97ʃ0.07a15.43ʃ1.45a14.96ʃ0.66a13.75ʃ0.67b27.57ʃ0.97abCK7.53ʃ0.22a0.86ʃ0.10c15.00ʃ1.64a11.96ʃ0.94c12.47ʃ0.58c26.89ʃ0.84bP=0.01P<0.01nsP=0.012P<0.01P=0.01㊀㊀P:平作地膜覆盖Plasticfilmmulching;S:平作秸秆覆盖Strawmulching;R:垄膜沟播覆盖Ridgesandfurrowswithonlytheridgesmulchedwithplasticfilm;CK:裸地平作conventionaltillagewithoutmulching.pH:土壤酸碱度soilacidity;TN:全氮totalnitrogen;SOM:有机质Soilorganicmatter;NO3⁃N:硝态氮Soilnitratenitrogen;SM:土壤含水量soilwatercontent;ST:土壤温度(在该表中使用土壤5cm,10cm,15cm和20cm处温度的平均值)soiltemperatures(theaveragevaluesof5cm,10cm,15cm,and20cmsoillayerswereusedinthistable)结果表示为平均值ʃ标准误,同列数据后不同字母表示差异达到5%的显著水平图1㊀不同覆盖处理的玉米产量Fig.1㊀Cornyieldunderdifferentmulchingtreatments㊀P:平作地膜覆盖Plasticfilmmulching;S:平作秸秆覆盖Strawmulching;R:垄膜沟播覆盖Ridgesandfurrowswithonlytheridgesmulchedwithplasticfilm;CK:裸地平作conventionaltillagewithoutmulching2.3㊀土壤微生物群落结构及与土壤理化特性的关系通过对所有土壤样品进行质量测序,细菌群落和真菌群落分别获得143025和139826个序列㊂每个样本的细菌序列数量为33155 38411(平均值=35756),而真菌序列的数量为33438 36800(平均值=34957)㊂由图3可知,细菌的优势门是变形菌门(Proteobacteria)㊁酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),它们的相对丰度范围分别为28.92% 30.55%㊁25.66% 30.48%和17.85% 27.3%㊂真菌群落的优势门是子囊菌门(Ascomycota)㊁担子菌门(Basidiomycota)㊁球囊菌门(Glomeromycota)和接合菌门(Zygomycota),它们的相对丰度范围分别为49.78% 64.36%,13.52% 33.44%,5.55% 7.75%和3.93% 10.27%㊂另外,在所有样品中均发现了低丰度的壶菌门(Chytridiomycota)㊂表2㊀不同覆盖处理土壤微生物的丰富度和多样性指数Table2㊀Richnessanddiversityindexofsoilmicrobialcommunitiesunderthedifferentmulchingtreatments处理Treatments细菌Bacteria真菌FungiOTUChao1ShannonOTUChao1ShannonP2467ʃ53.91a3240ʃ64.82a9.72ʃ0.11a427ʃ14.15b463ʃ13.64b6.42ʃ0.27bS2473ʃ37.70a3300ʃ63.74a9.55ʃ0.89ab589ʃ27.77a634ʃ23.9a7.17ʃ0.28aR2521ʃ47.58a3322ʃ68.61a9.73ʃ0.10a550ʃ23.23a615ʃ28.78a7.05ʃ0.29aCK2276ʃ53.92b3033ʃ104.07b9.45ʃ0.08b476ʃ18.23b514ʃ17.09b6.14ʃ0.25bP=0.005P=0.021P=0.035P<0.01P<0.01P=0.015㊀㊀OTU:操作分类单元OperationalTaxonomicUnits;Chao1:Chao1指数Chao1index;Shannon:Shannon多样性指数Shannondiversityindex此外,Spearman等级相关分析(表3)表明土壤理化特性显著影响了微生物群落组成㊂在细菌群落组成中,酸杆菌门的相对丰度与TN㊁NO3⁃N和SOM呈显著正相关,与pH呈显著负相关㊂芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和拟杆菌(Bacteroidetes)的相对丰度均与TN呈显著正相关㊂此外,NO3⁃N也和拟杆菌呈4572㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀图2㊀土壤微生物多样性与环境因子的斯皮尔曼相关系数Fig.2㊀Spearmancorrelationcoefficientbetweensoilmicrobialdiversityandenvironmentalfactors∗:P<0.05;∗∗:P<0.01;SM:土壤含水量soilwatercontent;ST:土壤温度(在该表中使用土壤5cm,10cm,15cm和20cm处温度的平均值)soiltemperatures(theaveragevaluesof5cm,10cm,15cm,and20cmsoillayerswereusedinthistable)结果表示为平均值ʃ标准误;OTU:操作分类单元OperationalTaxonomicUnits;Chao1:Chao1指数Chao1index;Shannon:Shannon多样性指数Shannondiversityindex图3㊀不同处理土壤微生物群落在门分类水平下的组成和相对丰度Fig.3Compositionandrelativeabundanceofdifferentsoilmicrobialcommunitiesatthephylaclassificationlevel显著正相关㊂对于真菌群落而言,ST显著影响担子菌门和接合菌门,并与前者呈显著正相关,后者与之相反㊂球囊菌门与TN和NO3⁃N呈显著正相关,与pH则呈显著负相关㊂壶菌门的相对丰度与SM呈显著正相关㊂由此可知土壤温度和氮含量是改变微生物群落组成的主要因素㊂采用冗余分析(RDA)进一步分析各土壤环境因子与微生物群落结构之间的关系㊂图4为细菌群落结构与土壤理化性质之间的关系,蒙特卡洛置换检验表明(表4),土壤SM(F=10.1,P=0.001)㊁ST(F=4.5,P=0.012)和TN(F=3.7,P=0.025)是细菌群落变异的三个最重要的贡献者㊂所有的环境变量共同解释了样本间细菌群落变异的86.7%,影响大小顺序为SM>ST>TN>NO3⁃N>pH>SOM㊂RDA的前两个排序轴分别解释了5572㊀7期㊀㊀㊀刘子涵㊀等:覆盖模式对旱作农田土壤微生物多样性及群落结构的影响㊀6572㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀总方差的59.96%和16.63%㊂在第一个排序轴上,来自P处理样品点的聚集度与其余处理的样品点的聚集度相距较远㊂图4为真菌群落结构与土壤理化性质之间的关系,影响真菌群落组成最大的土壤理化性质为SM(F=6.2,P=0.004)(表4)㊂所有的环境变量共同解释了样本间真菌群落变异的83.4%,影响的顺序为SM>TN>ST>NO3⁃N>pH>SOM㊂RDA的前两个排序轴分别解释了总方差的51.9%和26.6%,在第一个排序轴上,CK和S处理的样品点距离较近,来自P和R处理样品点的聚集度与它们相距较远㊂表3㊀土壤微生物(门分类水平)的群落组成与土壤理化性质的Spearman等级相关系数Table3㊀Correlationcoefficientsbetweensoilmicrobialcommunitycomposition(phyla)andsoilphysicochemicalproperties门水平PhylapHTNSOMNO3⁃NSMST细菌Bacteria变形杆菌0.039-0.0350.4450.140.3150.035酸杆菌门-0.595∗0.587∗0.588∗0.846∗∗0.4480.217放线菌门0.5390.021-0.462-0.119-0.497-0.042芽单胞菌门-0.1260.601∗0.3050.573-0.357-0.469拟杆菌-0.270.762∗∗0.3260.804∗∗-0.126-0.217疣微菌门0.525-0.790∗∗-0.039-0.608∗0.189-0.007广古菌门-0.123-0.420.018-0.0490.804∗∗0.853∗∗匿杆菌门-0.4270.1050.1470.5310.755∗∗0.748∗∗绿弯菌门0.371-0.392-0.13-0.2940.2170.483糖杆菌门0.578∗-0.35-0.067-0.196-0.217-0.336真菌Fungi子囊菌门0.441-0.5240.095-0.336-0.021-0.343担子菌门-0.1820.336-0.2280.350.1610.678∗球囊菌门-0.676∗0.734∗∗0.5710.860∗∗0.2940.105接合菌0.501-0.1330.025-0.252-0.545-0.783∗∗未知真菌门0.207-0.636∗-0.102-0.3430.594∗0.552∗壶菌门-0.228-0.3360.042-0.0140.825∗∗0.888∗图4㊀土壤微生物群落结构与土壤理化特性的冗余分析(RDA)Fig.4㊀Redundancyanalysis(RDA)ofsoilmicrobialcommunitystructureandsoilphysicochemicalproperties表4㊀环境变量对土壤微生物群落分布的贡献及其显著性Table4㊀Thecontributionsandsignificancesofenvironmentalvariablestosoilmicrobialcommunitycompositions土壤理化因子Soilpropertiesfactors细菌Bacteria真菌Fungi贡献率/%FP贡献率/%FPSM50.310.10.00138.16.20.004ST30.84.50.01215.71.90.173TN26.93.70.02520.92.60.082NO3⁃N14.41.70.18715.61.90.157pH14.01.60.20314.21.70.201SOM4.70.50.6881.90.20.8933㊀讨论3.1㊀覆盖对土壤微生物多样性的影响土壤微生物可以敏感地指示气候和土壤环境条件的变化[3,9],同时土壤微生物多样性受土壤养分㊁结构㊁pH㊁温度和水分等条件的影响[2]㊂前人研究发现,秸秆覆盖㊁麦草覆盖以及集雨地膜覆盖均有利于维持土壤微生物多样性,提高土壤微生物群落的丰富度和群落物种的均匀度[18,25⁃26]㊂本研究发现各覆盖处理(秸秆覆盖:S㊁垄膜沟播覆盖:R㊁地膜覆盖:P)均显著提高了土壤细菌多样性和丰富度,而不同覆盖措施对土壤真菌多样性影响不同(表2),这主要与土壤理化性质的变化有关㊂我们发现土壤细菌多样性主要受土壤水分的影响(图2),水分通过改变微生物的细胞渗透状态㊁土壤基质有效性㊁pH值㊁气体扩散和温度等直接或间接影响土壤微生物的多样性,微生物尤其是细菌在相对较高的水势环境下活性更高[27⁃28]㊂而本试验中的各覆盖处理(P㊁S和R)均能有效改善半干旱区的土壤水分条件(表1),为土壤细菌的生长提供了一个稳定而潮湿的环境促进其生长和繁殖㊂覆盖措施对微生物丰富度的积极影响可能还要得益于某些优势菌门的丰度增加,如酸杆菌门(Acidobacteria)和球囊菌(Glomeromycota)(图3),这表明覆盖措施促进了微生物在选择性方向上发育㊂此外本试验还发现,与细菌相比,秸秆覆盖和垄膜沟播种植方式会导致微生物群落α多样性中更高的真菌优势(表2)㊂这是因为土壤真菌比细菌具有更广的适应性和多功能性[29],由于真菌擅长分解有机物,垄沟结构促进了作物根系的生长从而分泌更多的有机物[26],秸秆覆盖植物残渣持续的碳氮输入,这些都优先刺激了真菌的生长和增殖,真菌丰富度的增加又使其分解有机物能力更强,由此形成良性循环,这有利于农业系统中土壤SOM稳定和土壤健康[30]㊂对于土壤真菌群落多样性和丰富度而言土壤温度是主要影响因素,且二者之间呈显著负相关(图2,图4),这表明当土壤温度推到微生物活动的最适值以上时会限制其生长繁殖[31⁃33],因此地膜覆盖(P)处理下较高的土壤温度在一定程度上限制了土壤真菌的生长[34]㊂相比之下,仅用塑料薄膜覆盖垄部的R处理下的土壤部分热量会从沟中裸露部分逸散出来,为土壤真菌群落的生长提供了更适宜土壤温度㊂而秸秆覆盖(S)对土壤真菌群落多样性和丰富度的积极作用还要归因于玉米秸秆腐解后有机物可以归还土壤并以此补充土壤有机碳氮养分,为土壤真菌提供了丰富的碳源和氮源[35⁃36]㊂此外,土壤养分也是影响土壤微生物(细菌和真菌)多样性的另一主要因素,由于本试验所处地区降水时空分布不均,土壤缺水时植物会受到胁迫而改变其对地下的碳分配,影响作物与微生物之间的竞争策略,进而改变土壤微生物多样性[37⁃38]㊂相关性分析表明土壤微生物多样性与土壤养分(TN和NO3⁃N)呈显著正相关,垄膜沟播(R)处理的垄沟结构促进了作物根系的生长从而分泌更多的有机物[13,26],以及秸秆覆盖下凋落物持续的碳氮输入均为土壤微生物群落生长创造了良好的土壤养分环境㊂P覆盖处理下较高的土壤水分和土壤温度促使作物旺长,消耗了大量的土壤养分,使土壤微生物和作物竞争有限的矿化养分[39],不利于土壤微生物群落的发展㊂因此,S和R处理土壤均同时提高了土壤细菌和真菌群落多样性和丰富度,而P处理下土壤真菌群落多样性和丰富度与对照处理无显著性差异㊂这些都是农田覆盖引起的土壤微环境的改变,最终导致的土壤微生物多样性的差异[40]㊂7572㊀7期㊀㊀㊀刘子涵㊀等:覆盖模式对旱作农田土壤微生物多样性及群落结构的影响㊀8572㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀3.2㊀覆盖对土壤微生物群落结构的影响本研究发现农田覆盖措施显著影响了土壤微生物群落的组成,所有样品中土壤细菌群落中的优势种群为变形菌门(Proteobacteria)㊁酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)㊂同样,金志薇等[41]㊁Lipson等[42]和陈月星等[17]研究发现放线菌门和变形菌门也是高寒草地㊁高山和果园土壤环境中最常见的类群㊂此外我们发现各覆盖处理(P㊁S和R)下变形菌门和酸杆菌门的相对丰度均高于对照(图3),这是由于变形菌作为一种嗜营养菌,富碳环境可刺激其快速增长[43],因此农田覆盖条件下土壤中丰富的SOM和NO3⁃N为变形菌提供了充足的代谢底物促进了其生长和繁殖;酸杆菌被认为可分解难降解的碳源,对于分解植物残渣来分泌β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶起着重要作用[44],各覆盖处理下较低的pH和丰富的碳氮养分刺激了酸杆菌的生长,进而会加速土壤中现有碳源的分解[44⁃46]㊂放线菌已被发现广泛分布在陆地生态系统中,特别是在干旱土壤中㊂各覆盖处理(P㊁S和R)的放线菌相对丰度均低于CK,这可能是由于地表覆盖抑制了土壤水分蒸发,增强了储水能力,因此放线菌门的相对丰度在土壤含水量较低的CK中最高㊂本研究中真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为主,二者作为腐生菌是复杂化合物的重要分解者,对分解植物残体和降解秸秆残留物具有重要作用[47⁃48]㊂其中R处理下子囊菌门相对丰度较低,与NO3⁃N含量呈负相关,这与李瑞霞等[49]研究结果一致㊂此类别中的大多数物种在土壤生态系统中反硝化作用中起重要作用,影响土壤碳的分解,R处理中较低的子囊菌门相对丰度反而会反硝化过程中产生较少的温室气体N2O,可能有利于生态圈平衡[45]㊂与之相反,担子菌门(Basidiomycota)相对丰度在R处理土壤中比较丰富,远高于其他处理,表明垄膜沟播覆盖为担子菌的生存提供了良好的栖息环境㊂有研究表明担子菌可以与植物形成外生菌根,加速了作物根系对水分和养分的吸收[46],有益于作物产量的形成㊂我们的试验结果也显示R处理产量为所有处理最高(图1)㊂球囊菌(Glomeromycota)可构成陆生植物的丛枝菌根,形成菌根的球囊菌广泛的分布在全世界的土壤中,它和植物的根形成共生关系,促进根部养分吸收和生长,对提高植物抗旱性㊁耐涝性㊁耐盐性以及植物对害虫和病原体的抵抗力发挥着重要作用[50⁃52]㊂本研究发现各覆盖处理(P㊁S㊁R)下土壤中球囊菌门的相对丰度均大于CK,这是由于土壤中较低的pH和丰富氮含量有利于球囊菌的生长[53]㊂因此,本研究认为,覆盖模式通过改善土壤水温和氮含量,改变了微生物的群落结构,微生物群落反过来调节作物对土壤水分和养分的吸收利用,促进了作物的生长发育,最终各覆盖处理玉米产量较CK均有不同程度提高㊂P处理虽然显著提高了玉米产量,但是由于该处理作物对土壤养分的过度消耗,导致土壤氮含量较低(表1),不利于土壤的可持续利用㊂R和S处理均提高了微生物多样性,有利于维持长期的土壤健康㊂而S处理虽然改善了作物根区的土壤水分条件,但是秸秆覆盖下较低的土壤温度抑制了微生物对养分的转化和供给,限制了种子的萌发㊁根茎叶的形成乃至生殖生长的进程,导致土壤营养状况虽然良好而作物产量和CK差异并不显著㊂R处理下适宜的土壤水分和温度为微生物提供了良好的生存环境,有利于土壤养分的释放,作物产量显著提高㊂4㊀结论农田覆盖显著改变了土壤理化性质(pH,TN,NO3⁃N,SM和ST),且与土壤微生物群落密切相关,分别解释了细菌群落86.7%和真菌群落83.4%的变化㊂土壤水分是对微生物多样性影响贡献率最大的理化因子,地表覆盖通过提高土壤水分含量增加了土壤微生物多样性㊂微生物群落组成变化主要受SM㊁ST㊁NO3⁃N及TN含量的影响,地表覆盖下较高的NO3⁃N含量提高了土壤中酸杆菌门(Acidobacteria)和球囊菌(Glomeromycota)的相对丰度;秸秆覆盖降低了ST,抑制了担子菌门(Basidiomycota)的生长繁殖㊂与其他覆盖处理相比,垄膜沟播处理(R)提高了土壤细菌和真菌的丰富度与多样性,增加了部分有利于作物生产菌门(酸杆菌门㊁球囊菌㊁担子菌门)的相对丰度,春玉米产量为所有处理中最高㊂因此,建议采用垄膜沟播(R)作为该地区的种植方式㊂。

地表覆盖物处理对作物及土壤中氮、磷含量的影响

地表覆盖物处理对作物及土壤中氮、磷含量的影响

地表覆盖物处理对作物及土壤中氮、磷含量的影响Effects of Mulch on N and P Contents in Soils and Crops 地表覆盖物处理对作物及土壤中氮、磷含量的影响摘要研究在不同覆盖模式下作物及土壤中氮、磷含量的变化,达到利用地表覆盖物来提高N、P利用率,降低生产成本。

结果表明:(1) 秸秆覆盖情况下,青花中茎叶、根、果实全氮含量为7.61%、5.74 %和12.37%,全磷含量分别为0.66%、0.71%和1.61%。

玉米中茎叶、根和果实全氮含量为3.50 %、2.93%、3.08 %和0.93 %,全磷含量分别为1.14%、2.04%和0.41%。

(2) 地膜覆盖情况下,青花茎叶、根和果实全氮含量为8.07%、3.31%和11.90 %,全磷含量分别为1.12%、0.50%和1.52%。

玉米茎、叶、根、果实全氮含量为0.84%、3.22 %,1.12 %和0.75%,全磷含量分别为1.72%、2.09%、2.00%和0.38%。

(3) 未覆盖情况下,青花茎叶、根和果实全氮含量为7.84%、3.87%和11.99%,全磷含量分别为1.06%、0.62%和1.35%。

玉米茎、叶、根和果实全氮含量为1.12%、3.13%、2.98%和2.43%,全磷含量分别为1.26%、2.12%、2.76%和0.26%。

(4)在秸秆覆盖前期,在秸秆覆盖、地膜覆盖、无覆盖情况下,青花土壤中全N含量分别为1.68g/kg、1.73g/kg、1.61g/kg,玉米土壤中全N含量分别为1.69g/kg、1.75g/kg、1.60g/kg;在秸秆覆盖后期,青花土壤中全N含量分别为1.72g/kg、1.42g/kg、1.41g/kg,玉米土壤中全N含量分别为1.70g/kg、1.37g/kg、1.34g/kg。

(5)在秸秆覆盖前期,在秸秆覆盖、地膜覆盖、无覆盖情况下,青花土壤中全P含量分别为1.36g/kg、1.11g/kg、1.26g/kg,玉米土壤中全P含量分别为1.45g/kg、1.22g/kg、1.34g/kg;在秸秆覆盖后期,青花土壤中全P含量分别为1.49g/kg、1.40g/kg、1.72g/kg,玉米土壤中全P含量分别为1.55g/kg、1.51g/kg、1.68g/kg;关键词:蔬菜; 氮; 磷; 秸秆覆盖; 地膜覆盖;Effects of much on N and P contents in soils and cropsABSTRACTField experiments were conducted to research effects of mulch on N and P contents in soils and crops with different covering to improve N, P utilization rate and reduce the production cost. The results showed that: (1) With straw covering, N contents of stem and leaves, roots and fruits in cauliflower were 7.61%, 5.74% and 12.37%, P contents 0.66%, 0.71% and1.61%, respectively. N contents of stem and leaves, roots and fruits in maize were 3.50%,2.93,3.08% and 0.93%, P contents 1.14%, 2.04 % and 0.41%, respectively. (2) With plastic film covering, N contents of stem and leaves, roots and fruits in cauliflower were 8.07%, 3.31% and 11.90%, P contents 1.12%, 0.50% and 1.52%, respectively. N contents of stem and leaves, roots and fruits in maize were 0.84%, 3.22%, 1.12%and 0.75%, P contents 1.72%, 2.09%, 2.00% and 0.38%, respectively. (3) With no covering, N contents of stem and leaves, roots and fruits in cauliflower were 7.84%, 3.87% and 11.99%, P contents 1.06%, 0.62% and 1.35%, respectively. N contents of stem and leaves, roots and fruits in maize were 1.12%, 3.13%, 2.98% and 2.43%, P contents 1.26%, 2.12%, 2.76% and 0.26%, respectively. (4) With straw, plastic film and no covering, N contents in soils planting cauliflower were 1.68 g/kg, 1.73 g/kg and 1.61 g/kg, and in soils planting maize 1.69 g/kg, 1.75 g/kg, 1.60 g/kg in the first stage, respectively. With straw, plastic film and no covering, N contents in soils planting cauliflower were 1.72 g/kg, 1.42 g/kg and 1.41 g/kg, and in soils planting maize 1.70 g/kg, 1.37 g/kg and 1.34 g/kg in the second stage, respectively. (5) With straw, plastic film and no covering, P contents in soils planting cauliflower were 1.36 g/kg, 1.11 g/kg and 1.26 g/kg 1.68 g/kg, and in soils planting maize 1.45 g/kg, 1.22 g/kg and 1.34 g/kg in the first stage, respectively. With straw, plastic film and no covering, P contents in soils planting cauliflower were 1.49 g/kg, 1.40 g/kg and 1.72 g/kg, and in soils planting maize 1.55 g/kg, 1.51 g/kg and 1.68 g/kg in the second stage, respectively.Keywords: Vegetable; Nitrogen; P; Straw covering; Plastic film covering;地表覆盖物处理对作物及土壤中氮、磷含量的影响1 引言世界人口的不断快速递增,大大增加了人们对粮食的需求量。

微生物呼吸对覆盖作物土壤健康状况响应研究

微生物呼吸对覆盖作物土壤健康状况响应研究

微生物呼吸对覆盖作物土壤健康状况响应研究
韩冰
【期刊名称】《水土保持应用技术》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】土壤健康研究对于评估土壤保护措施(在农场种植覆盖作物等)非常重要。

土壤健康合作系统通过多年试验对土壤健康指标、得分和作物产量进行了大规模评估。

本研究利用从2015—2019年收集的35个样地数据,确定1~4 a覆盖作物对12个土壤健康指标、3个土壤健康评估综合得分和2种作物(玉米和大豆)的影响。

试验表明:土壤微生物呼吸(有机碳矿化)和土壤健康综合评价评分对覆盖作物反应敏感。

并且初始观测值并不影响覆盖作物对土壤健康指标或得分的影响。

无论最初的土壤健康指标如何,土壤呼吸可能是监测农场采用覆盖保护措施后1~4 a内短期土
壤健康变化的有效指标。

【总页数】3页(P1-3)
【作者】韩冰
【作者单位】辽宁省水利事务服务中心
【正文语种】中文
【中图分类】S157
【相关文献】
1.土壤微生物量和土壤呼吸对降雨的响应
2.覆盖作物对猕猴桃园土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响
3.果园垄膜覆盖对土壤微生物量碳氮及土壤呼吸的影响
4.
土壤微生物呼吸热适应性与微生物群落及多样性对全球气候变化响应研究5.覆盖作物不同生育期土壤和叶际微生物的动态变化研究
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

不同地表覆盖下低温季节对西南亚高山土壤微生物量碳动态的影响

不同地表覆盖下低温季节对西南亚高山土壤微生物量碳动态的影响

不同地表覆盖下低温季节对西南亚高山土壤微生物量碳动态的影响黄雪菊;王琴;孙辉;李沙【期刊名称】《山地学报》【年(卷),期】2012(30)5【摘要】西南亚高山森林土壤是我国土壤碳密度最高区域之一,作为敏感的低温生态系统越来越受到关注。

通过对均质化土壤重装土柱在积雪与凋落物覆盖(Control)、积雪覆盖(BNS)、凋落物覆盖(LNS)和裸露土壤(BNS)条件下原位培养,测定各处理0~10cm和10~20cm土壤微生物量变化。

结果显示,低温季节亚高山土壤微生物量仍处于较高水平,显示低温季节是亚高山土壤生态过程重要时期;雪被和凋落物覆盖对亚高山森林土壤低温季节的微生物量碳影响显著,在0~10cm土层control微生物量最高,裸地(BNS)最低,只有凋落物(LNS)或积雪覆盖(BS)处理介于二者之间;control在10~20cm深度的土壤微生物量碳也维持较高水平。

在低温季节不同覆盖处理下时间动态差异显著,对于0~10cm土壤,BNS和BS呈单峰变化,即微生物量碳在低温季节中期显著高于前期和末期,LNS在低温季节前期显著低于后期含量,而control则是在低温季节中期显著低于前期和后期。

效应和交互作用分析显示,土壤表面雪被、凋落物、培养时间和土壤深度对土壤微生物量碳的作用均显著,同时这4个因素之间也存在显著的交互作用。

这显示全球暖化或者土地利用变化导致的地表覆盖和积雪消失,在短期内可能降低亚高山森林土壤微生物量,有助于土壤碳固存。

【总页数】8页(P546-553)【作者】黄雪菊;王琴;孙辉;李沙【作者单位】四川省环境科学保护研究院,四川成都 610041; 四川大学环境科学与工程系,四川成都 610065;四川大学环境科学与工程系,四川成都 610065;四川大学环境科学与工程系,四川成都 610065;四川大学环境科学与工程系,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】S714【相关文献】1.不同覆盖处理下西南亚高山森林土壤颗粒态有机碳的季节动态 [J], 刘帅;陈癑希;孙辉2.低温季节西南亚高山森林土壤可溶性有机碳动态 [J], 王琴;范曾丽;孙辉;武艳镯3.低温季节西南亚高山森林土壤轻组分有机碳动态 [J], 秦纪洪;武艳镯;孙辉;马丽红4.凋落物和积雪覆盖对低温季节西南亚高山森林表层土壤脲酶动态的影响 [J], 马丽红;黄雪菊;秦纪洪;孙辉;李沙5.西南亚高山区流域植被演替与地表水量平衡对气候变化的敏感性模拟 [J], 邓慧平;丹利;王倩因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

森林土壤微生物生物量碳对凋落物输入的响应

森林土壤微生物生物量碳对凋落物输入的响应

森林土壤微生物生物量碳对凋落物输入的响应樊雪波;吴福忠;艾灵;张玉;岳楷;吴秋霞;朱晶晶;倪祥银【期刊名称】《亚热带资源与环境学报》【年(卷),期】2024(19)1【摘要】微生物生物量碳(MBC)是土壤碳循环中最活跃、最敏感的碳组分之一。

凋落物输入为土壤微生物提供了大量新鲜的碳源,是森林生物地球化学循环的重要载体。

不同类型森林的地表凋落物种类和数量不同,凋落物化学组成不同,可能直接影响土壤MBC含量。

因此,评估不同类型森林中凋落物添加和去除后土壤MBC响应的变化,对于认识森林土壤生物地球化学过程具有重要意义。

本研究利用国内外已发表的74篇研究论文中630组配对数据,从凋落物类型、森林类型、实验时间等方面揭示凋落物添加和去除对土壤MBC的影响。

结果表明:不同凋落物类型对MBC的影响不同,添加凋落叶使土壤MBC响应增加了14.4%,而去除凋落叶、根及同时去除凋落叶和根使土壤MBC响应分别降低了5.9%、12.1%、13.5%,去除根对土壤MBC的影响是去除凋落叶的2.1倍。

不同森林类型显著影响土壤MBC对凋落物输入的响应,添加凋落物使人工林(22.8%)的土壤MBC响应高于天然林(8.9%),阔叶林的土壤MBC响应高于针叶林。

凋落物输入后土壤MBC的响应在实验第一年迅速增加(15.8%),但这种响应随时间的延长逐渐降低,而去除凋落物后,土壤MBC响应随实验时间的延长迅速下降。

这些结果表明,凋落物输入是土壤MBC 的重要来源,其中根凋落物的贡献约是凋落叶的2.1倍,且土壤MBC对高质量的凋落物输入更加敏感,这对深入认识森林生物地球化学过程具有重要意义。

【总页数】8页(P16-23)【作者】樊雪波;吴福忠;艾灵;张玉;岳楷;吴秋霞;朱晶晶;倪祥银【作者单位】福建师范大学地理科学学院、碳中和未来技术学院;福建师范大学湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室;福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站【正文语种】中文【中图分类】P9【相关文献】1.鼎湖山不同演替阶段森林土壤pH值和土壤微生物量碳氮对模拟酸雨的响应2.川西高原季节性雪被覆盖下凋落物输入对土壤微生物数量及生物量的影响3.南亚热带森林土壤微生物量碳对氮沉降的响应4.川西亚高山森林土壤呼吸和微生物生物量碳氮对施氮的响应因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第41卷㊀第1期2017年1月南京林业大学学报(自然科学版)JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalSciencesEdition)Vol.41,No.1Jan.,2017/j.issn.1000-2006.2017.01.014㊀收稿日期:2016-02-27㊀㊀㊀㊀修回日期:2016-09-13㊀基金项目: 十二五 国家科技支撑计划(2013BA001B06);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD);江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(14)2031)㊀第一作者:倪雪(236873217@qq.com)㊂∗通信作者:王良桂(wlg@njfu.com.cn),教授㊂㊀引文格式:倪雪,张焕朝,杨秀莲,等.覆盖物对土壤性质及微生物生物量碳氮的影响[J].南京林业大学学报(自然科学版),2017,41(1):89-95.覆盖物对土壤性质及微生物生物量碳氮的影响倪㊀雪1,2,张焕朝3,杨秀莲1,王良桂1∗(1 南京林业大学风景园林学院,江苏㊀南京㊀210037;2 安徽工业大学建筑与工程学院,安徽㊀马鞍山㊀243000;3 南京林业大学林学院,江苏㊀南京㊀210037)摘要:ʌ目的ɔ比较不同覆盖物处理下,深度为0 5㊁ȡ5 10cm处土壤的性质和微生物生物量碳氮含量的变化,以期明确适宜 日香桂 种植的覆盖物㊂ʌ方法ɔ采用5种覆盖物(无覆盖对照(CK)㊁马尼拉草皮覆盖(T)㊁五针白皮松树皮覆盖(W)㊁鹅卵石砾覆盖(G)㊁陶土颗粒覆盖(C))处理,每种覆盖3块重复并按随机区组排列㊂处理后,对土壤样品进行pH㊁全氮㊁有效氮㊁全磷㊁有效磷含量㊁脲酶活性㊁磷酸酶活性㊁微生物生物量碳氮含量进行测定㊂ʌ结果ɔ从整体看,覆盖材料对土壤密度和全氮含量的影响不显著,但是可以提高土壤有机物含量㊂在0 5cm土壤深度,T和W覆盖处理降低了土壤pH,而G和C覆盖处理增加了pH㊂覆盖T与W比其他覆盖处理更有效地提高了土壤有效磷㊁有效氮含量,以及土壤脲酶㊁磷酸酶活性和微生物生物量碳氮含量,其中W覆盖在提高微生物生物量碳氮含量上表现更突出㊂在ȡ5 10cm土壤深度,覆盖物均对土壤pH有提高作用,无机覆盖G和C对土壤性质和微生物生物量影响甚微;T和W覆盖的作用效果虽比0 5cm的作用效果有所下降,但对土壤脲酶㊁磷酸酶㊁微生物生物量碳氮的提升作用依然存在㊂ʌ结论ɔ无论是0 5cm,还是ȡ5 10cm深度,在对于土壤性质和微生物改善方面,松鳞树皮和马尼拉草覆盖(W和T覆盖)都表现出优于其他覆盖的效果,且W覆盖对土壤微生物生物量碳氮㊁有效氮的促进作用更显著㊂关键词:土壤性质;土壤微生物生物量;树皮;马尼拉草皮;鹅卵石砾;陶土粒中图分类号:S714㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A文章编号:1000-2006(2017)01-0089-07EffectsofmulchingonsoilpropertyandmicrobialbiomasscarbonandnitrogenNIXue1,2,ZHANGHuanchao3,YANGXiulian1,WANGLianggui1∗(1 CollegeofLandscapeArchitecture,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,China;2 CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,AnhuiUniversityofTechnology,Maanshan243000,China;3 CollegeofForestry,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,China)Abstract:ʌObjectiveɔThisresearchwasaimedatcomparingtheeffectsofmulchingonsoilpropertiesat0-5cmandȡ5-10cmdepthstoprovidebettertreatmentsonOsmanthusfragransL. Rixianggui planting.ʌMethodɔTheexperi⁃mentwasconductedforoveraperiodof12months.Threereplicatesoffivetreatments,inorganic(roundgravel(G),claypellets(C)),organic(woodchips(W)),living(ZoysiamatrellaL. Manila turf,atypeofthecold⁃seasonsod(T))mulchingandunmulchedcontrol(CK)treatment,werearrangedinarandomizedblockdesign.Thecharactersofsoilwereanalyzed,includingpH,totalnitrogen,availablenitrogen,totalphosphorus,availablephosphorus,MBC,MBN.ʌResultɔMulchingdidnotaffectsoilbulkdensity,ortotalnitrogencontent,butconsistentlyimprovedsoilorganicmat⁃ter.At0-5cmdepth,TandWtreatmentsdecreasedpH,whileGandCtreatmentsincreasedit.TandWtreatmentswereeffectiveforenhancingavailablenitrogen,soilureaseactivity,soilphosphataseactivityandmicrobialbiomasscom⁃paredtoGandCtreatments,andWtreatmentsismoreeffectiveinincreasingsoilmicrobialbiomasscomparedtoT.Atȡ5-10cmdepth,mulchingincreasedpH.GandCtreatmentsdidnotpromotesoilproperties.Furthermore,TandWtreatmentswerestilladvantageousforimprovingsoilureaseactivity,soilphosphataseactivityandmicrobialbiomass,butnotsignificantly.ʌConclusionɔThus,ourfindingssuggestthatTandWtreatments,improvedthesoilenvironmentat0-5cmandȡ5-10cmdepths.Consideringtheeffectofmulchingonsoilavailablenitrogenandmicrobialbiomass,wood南京林业大学学报(自然科学版)第41卷chipsappeartobeabetterchoicethanothersin Rixianggui nurseries.Keywords:soilproperty;soilmicrobialbiomass;barkchips; Manila turf;roundgravel;claypellets㊀㊀一些可循环利用的有机物以及无机物垃圾可作为覆盖物来提升农作物土壤的质量[1]㊂有研究指出,覆盖可以提高土壤水分温度和营养状态,对防止水土流失㊁土壤盐回流以及控制杂草有一定的作用[2]㊂近10a的研究中,许多种类的覆盖物材料被用来试验是否能对农作物土壤理化性质产生良好的改善作用㊂常见的覆盖物材料主要包括:有机材料,如作物残留物㊁稻草;无机材料,如塑料薄膜㊁砾石或沙子㊁岩石碎片㊁火山灰㊁城市垃圾;生物材料,如马尼拉㊁黑麦草㊁白车轴草等㊂Erenstein[3]指出,对于一些亚热带国家,作物残留物作为覆盖是一种将资源保护与生产力二者相结合的充满前景的技术㊂例如,稻草类覆盖被指在多种作物降低疾病方面有一定贡献,并且可以减少水土流失和增加营养[4-5]㊂前人对不同有机覆盖物及用量对土壤物理及养分状况的影响进行了研究,试图寻找有利于土壤活性和作物生长的最佳有机物覆盖方式[6-9];而在无机材料方面,有人认为塑料薄膜覆盖是雨水收集的有效手段,并且可提高作物产量和水资源利用效率[10-11]㊂砾石覆盖物由于具有价格低廉和可应用范围广等优点,在发展中国家受到青睐,它可以有效地减少土壤水分蒸发,保持水土,增加土壤渗透,使土温变化平稳和保持土壤肥力[12]㊂砾石覆盖可以通过提高土壤含水量和稳定土温间接地增加农作物产量[13]㊂树皮覆盖物广泛地应用于景观绿化方面[14],它可以保持土壤湿度,减少杂草和稳定土温,同时还可促进植物生长,提高产量和质量[14-16]㊂生物覆盖可以吸收土壤中的水分,还可以通过蒸腾作用释放水分从而降低土表温度[17]㊂此外,在合适的水分温度条件下,生物覆盖物会更快地分解腐烂,释放出可供植物或者微生物吸收的养分㊂然而覆盖物的影响取决于覆盖物种类㊁土壤的化学性质和覆盖物所释放出养分的重要性[18-22]㊂此次研究以桂花品种 日香桂 种植苗圃地为对象,就3类4种代表性覆盖物在其土壤物理性质㊁化学性质㊁生物指标上的影响作用,分别进行同土层深度不同材料横向对比及不同土层深度同材料纵向分析,以选择更能优化土壤环境的覆盖物,为进行景观植物优化种植管理提供参考㊂1㊀材料与方法1 1㊀试验地概况所选试验地位于江苏省句容市(119ʎ12ᶄ25ᵡE,31ʎ57ᶄ39ᵡN)华阳镇下甸村188号的淳盛苗木基地㊂该地属于亚热带湿润气候地区,年平均气温15 2ħ,年均降水量1012mm,土壤为黄褐色壤质黏土㊂1 2㊀试验设计研究的5种处理分别为:①无覆盖对照(CK);②25cmˑ25cm带土带根马尼拉( Manil⁃a )草皮(T)根部向下随机平铺覆盖;③大小3 5cmˑ2cm,12 5ˑ104kg/hm2的干燥腐熟五针白皮松(Pinussquamata)树皮(W)均匀覆盖;④直径约4cm椭圆白色鹅卵石砾(G)均匀覆盖;⑤直径约2cm陶土颗粒(C)均匀覆盖㊂每块样地均为6m长㊁2m宽,每块样地间隔4m㊂故移植时间为2013年4月,所移日香桂(Os⁃manthusfragrans(Rixianggui))[23]为1年生苗木,株高约30cm,每块样地平均种植12株,每平方米1株㊂移植完成后,铺设相应种类的覆盖物㊂每处理分别设3块重复样地,随机区组设计㊂移植后2个月内每周浇1次水,冬季基本不浇水,夏季每半月1次;如遇雨季,土壤浇水只维持土壤无干裂情况㊂为减少杂草的影响,于2013年4月中旬开始对每个处理每20 30d除草1次,直到11月下旬结束㊂所有样地的后期养护管理方法一致㊂由于施肥会影响土壤的团粒结构和其他性质[24],故试验全程未施肥㊂取样时间分别为2013年8月㊁2014年2月㊂每个样地的土样分别在0 5cm㊁ȡ5 10cm深度进行20个点随机取样,然后混合均匀㊂1 3㊀样品的预处理把每个土样划分成两部分,一部分存于4ħ的冰箱中保鲜,另一部分在实验室常温(25ħ)风干㊂所有土样通过2mm孔径筛以剔除根和石砾残留㊂1 4㊀样品分析全氮(TN)㊁有效氮(AN)㊁全磷(TP)㊁有效磷(AP)的分析参考文献[25]㊂土壤pH在土壤质量与纯水体积比例为1ʒ2.5的条件下采用pHS-3CpH/mV仪器(RexLtd.,Shanghai)测定㊂土壤密度的测定则采用环刀现场取样(100cm3),以烘箱烘09㊀第1期倪㊀雪,等:覆盖物对土壤性质及微生物生物量碳氮的影响干(105ħ)后得到土壤的质量与体积进行计算㊂微生物生物量碳(SMBC,公式中其含量用CSMBC表示)和土壤微生物生物量氮(SMBN,公式中其含量用CSMBN表示)[26]用氯仿熏蒸提取法[27]浸提后测定㊂浸提液中有机碳量(TOC)使用分析仪测定(TOC-CVPN,Shimazu,Japan)㊂SMBC的计算公式为:CSMBC=(熏蒸土样中Corg-未熏蒸土样中Corg)/kec㊂式中,kec为C转换成SMBC的系数,kec=0 33,Corg表示土壤有机碳[28]㊂浸提液中的全氮使用Lachatflowinjection分析仪(LachatInstruments,HachCompany,Loveland,CO)测定㊂SMBN的计算公式为:CSMBN=(熏蒸土样中的CTN-未熏蒸土样中的CTN)/ken㊂式中,ken是N转换成SMBN的系数,ken=0 45[29]㊂1 5㊀数据分析所有数据采用方差统计分析法通过SPSS20 0(SPSSInc.,Chicago,USA)软件进行分析,并经过Duncan sMultiple2㊀结果与分析2.1㊀覆盖后土壤pH和土壤密度试验地土壤不同深度的pH(图1A)在不同覆盖处理下呈现出一定的变化㊂整体看来,对照土壤位于0 5cm深度的pH与ȡ5 10cm的基本变化不大㊂相对于空白对照,0 5cm深度的pH明显地受到了覆盖材料的影响㊂其中,G覆盖的样地中pH显著高于其他处理,而有机覆盖处理下土壤pH比对照低,W与T覆盖的样地之间没有表现出显著的差异㊂与空白对照相比,覆盖物下的样地在ȡ5 10cm处的pH无显著性差异㊂覆盖物处理下的土壤密度在0 5cm和ȡ510cm均未观察到与对照明显的差异性㊂W处理下0 5cm深度的土壤密度较其他处理低,却不显著㊂整体看来0 5cm土层下的密度,有机覆盖略微低于无机覆盖㊂除了C覆盖,其他处理下,ȡ510cm深度的土壤密度均低于对照(图1B),且处理间差异较小㊂图1㊀不同覆盖处理下的土壤pH和密度Fig 1㊀SoilpHandbulkdensityunderdifferenttreatments㊀㊀注:同一深度下不同字母表示显著性差异(P<0 05)㊂下同㊂Foreachparameter,columnswiththesameletterarenotsignificantlydiffer⁃ent(P<0 05).Thesamebelow.2.2㊀覆盖后土壤碳与氮含量不同处理下不同深度处的土壤全氮(TN)见图2A㊂覆盖后的样地TN含量均高于对照,而覆盖之间未表现出显著性差异㊂图中最高全氮含量(0 6g/kg)出现在T覆盖的0 5cm处㊂整体看来,0 5cm土壤的全氮含量略高于ȡ5 10cm的值㊂各个处理下的全磷(TP)含量在0 5cm和ȡ5 10cm深度处表现有较大不同(图2B)㊂0 5cm处TP普遍略高于ȡ5 10cm㊂TP在G覆盖下的不同深度均表现出最低值,分别为0 2189和0 1695g/kg㊂与对照相比,C和T覆盖下的TP均在0 5cm处有一定的增加,却不太显著,两处数值分别为0 3005g/kg(C覆盖)和0 3605g/kg(T覆盖)㊂与对照相比,除了G覆盖,其他处理在ȡ5 10cm处的TP有升高趋势,但与CK对照之间未表现出显著性差异㊂从图2C中可看出,不同处理下的有效氮(AN)在0 5cm和ȡ5 10cm土壤深度均有明显的差异性㊂相对于其他处理,W覆盖下的AN在0 5cm呈现出明显的增加,为52 59mg/kg㊂在ȡ5 10cm土壤深度,W处理的表现也很突出,但低于浅层土㊂同时还可以发现到,无机覆盖下的AN均低于有机覆盖处理㊂有效磷(AP)的含量在有覆盖物处理后,不同深度均比对照有一定的上升(图2D)㊂与无机覆盖相比,有机覆盖物更显著地提高了在0 5cm土19南京林业大学学报(自然科学版)第41卷层的AP含量㊂而相比对照,在ȡ5 10cm深度,无论无机还是有机覆盖材料均能较明显增加AP含量,但各处理间AP含量差异不显著㊂图2㊀不同覆盖处理下的土壤全氮㊁有效氮㊁全磷及有效磷含量Fig 2㊀Soiltotalandavailablenitrogen(TNandAN)andphosphorus(TPandAP)concentrationsunderdifferenttreatments2.3㊀覆盖后土壤中酶活性土壤脲酶(urease)活性在不同种类覆盖物影响下的表现见图3A㊂在0 5cm土壤深度,两种有机覆盖W和T相比其他处理,对脲酶活性产生了更大的刺激作用,在T和W处理之间脲酶活性无显著差异㊂所有处理下,ȡ5 10cm中脲酶活性图3㊀在不同覆盖处理下的土壤脲酶㊁磷酸酶活性以及微生物生物量碳㊁生物量氮变化Fig 3㊀Soilureaseactivity,phosphataseactivityandsoilmicrobialbiomassC,microbialbiomassNunderdifferenttreatments29㊀第1期倪㊀雪,等:覆盖物对土壤性质及微生物生物量碳氮的影响普遍较0 5cm低㊂与对照相比,在ȡ5 10cm处,除了C处理,其他的处理下脲酶活性均表现出一定的升高,但不突出㊂在0 5cm土壤深度,每种覆盖处理均对磷酸酶(phosphatase)活性起到一定程度的提升作用(图3B),但不显著㊂在ȡ5 10cm土壤深度,有机覆盖W对磷酸酶活性有一定促进作用㊂总的来说,磷酸酶在ȡ5 10cm土层的活性普遍低于0 5cm的活性㊂从图3C可见,最多(236 26mg/kg)的和最少(79 42mg/kg)的土壤微生物生物量碳(SMBC)含量分别出现在W覆盖和G覆盖下的地块㊂相比于对照,W覆盖和T覆盖的微生物生物量碳量都有一定上升,但是T处理上升不大㊂相比之下,无机覆盖G和C处理地块的SMBC却有所下降,但差异较小㊂W处理(323 06mg/kg)和T处理(201 75mg/kg)下的土壤微生物生物量氮(SMBN)含量明显高于对照(75 09mg/kg)(图3D)㊂无机覆盖G和C对SMBN也产生一定的促进作用,但低于有机覆盖的效果㊂ȡ5 10cm土壤深度的SMBN较0 5cm有显著降低,在ȡ5 10cm不同覆盖下SMBN大小按照数值递减的次序排列分别为W(99 13mg/kg)>T(68 88mg/kg)>G(61 53mg/kg)>C(37 35mg/kg)>CK(34 32mg/kg)㊂3㊀讨㊀论不同覆盖物已被应用于改善土壤水分养分或土壤结构㊂除了通过区分无机覆盖类和有机覆盖类,覆盖材料还可以被划分为化学㊁物理或生物类材料[30]㊂在此次研究中,鹅卵石砾和陶土颗粒可以认为是物理的或无机的覆盖物,而树皮和草皮可以被认为是生物的或有机的覆盖物㊂生物类覆盖物已被证明可以保持水分,降低地表温度,以及减少水分蒸发[1]㊂有机覆盖物分解所产生的酸性物质可以降低土壤pH㊂从土壤pH可看出,W与T覆盖下的土壤pH相比对照有一定降低;而与树皮相比,草皮是活体材料,会分泌一些酸性物质从而降低了土壤的pH㊂Hinsinger等[31]也指出根系分泌物可通过CO2累积而降低土壤pH㊂另外,G覆盖的样地中pH显著高于其他处理,土壤有机质分解释放出的离子(NH+4)可能导致pH的升高[32]㊂Billeaud等[33]指出4种有机覆盖物(细筛松树皮㊁阔叶树皮㊁柏树皮㊁矿化的装饰用松树皮)均可以显著降低沙壤土的pH㊂Duryea等[22]也发现松树皮覆盖可以降低土壤pH,然而,Iles等[19]发现在Nicollet沙壤土中无机物覆盖(如鹅卵石和岩石)和有机覆盖(如树皮)会导致土壤pH升高㊂结合此次研究,这些结果均显示了覆盖物对于土壤pH的影响取决于覆盖材料,同时土壤类型和覆盖的构成也会对pH产生影响㊂由于土壤密度与其他指标(如孔隙度㊁土壤水分或水力传导率)的密切关系[34],土壤密度是一项与土壤质量密切相关的指标㊂在此次研究中,各种覆盖处理对土壤密度未产生显著的影响,这可能是由于试验田在整个试验期内未进行土壤耕作导致㊂土壤养分含量是土壤质量与植物生长的重要因素[35],养分存在于不同的土壤粒级中,不同覆盖物影响下的土壤全氮㊁其有效氮㊁全磷和有效磷有一定的差异㊂几乎所有的土样养分指标(除了全氮)都表现为有机覆盖的土壤均高于无机覆盖㊂这可能由于有机覆盖物改变了土壤有机质含量,在合适的水分㊁温度条件下,有机覆盖物会分解并释放出有利于植物根摄取以及土壤微生物利用的养分[18],改善氮和磷循环的微生物环境[36]㊂有机覆盖物可以增强土壤的碳输入,并会显著影响微生物量和活性[26]㊂在此次研究中,有机覆盖处理下土壤的微生物碳含量高于对照以及无机覆盖的土壤,结果与张桂玲[6]㊁梁贻仓等[8]㊁张林森等[9]的研究一致㊂有机覆盖物(尤其是W)的应用使得土壤有效氮浓度增加,则可能会导致微生物量上升,并可能会影响氮矿化㊂Bonde等[37]还预测在40周的试验周期下,土壤微生物会贡献总矿化氮量的55% 89%㊂此次实验结果尽管不显著,但是T覆盖下的ȡ5 10cm土壤深度,其有效氮有略微降低,很大程度上跟生物覆盖与植物根系的争夺养分有关[18]㊂G覆盖几乎不被微生物分解释放养分,而AN呈现出较对照显著降低的情况㊂另外AN的明显降低还会由植物根部养分摄取导致㊂土壤脲酶和磷酸同样在土壤养分循环中起到重要的作用㊂脲酶可促进尿素水解而产生氨来参与氮的循环,起到调节尿素的功效而相当于施加氮肥的作用[38]㊂与对照和无机覆盖相比,脲酶的活性在有机覆盖物的刺激下得到了更好的发挥㊂这可解释为有机材料通过促进微生物活性来影响土壤脲酶[39]㊂相比而言,磷酸酶活性并未因覆盖材料影响而产生显著变化,这可能是因为有效磷的上升抑制了土壤磷酸酶活性,或者抑制了微生物磷酸39南京林业大学学报(自然科学版)第41卷酶的合成[40]㊂此次研究结果还表明,地面覆盖有机材料不仅增加了土壤微生物生物量碳,也提高了微生物生物量氮含量㊂导致这种结果的原因可能是土壤碳的增加[41]和土壤持水力的提高㊂此次研究中的各种覆盖处理对于土壤性质,如结构㊁微生物量㊁养分含量等产生的积极影响,对园林景观苗圃或其他农林圃地管理有一定参考价值㊂今后的研究将针对覆盖物的质量控制和覆盖厚度,以及种植物的根系活性开展深入分析㊂参考文献(reference):[1]COOKHF,VALDESGS,LEEHC.Mulcheffectsonrainfallinterception,soilphysicalcharacteristicsandtemperatureunderZeamaysL.[J].SoilTillageResearch,2006,91(1-2):227-235.DOI:org/10.1016/j.still.2005.12.007.[2]BUY,SHAOH,WANGJ.Effectsofdifferentmulchmaterialsoncornseedinggrowthandsoilnutrients contentsanddistribu⁃tions[J].SoilWaterConservation,2002,16(3):40-42.[3]ERENSTEINO.Cropresiduemulchingintropicalandsemi-trop⁃icalcountries:anevaluationofresidueavailabilityandothertech⁃nologicalimplications[J].SoilTillageResearch.2002,67(2):115-133.DOI:org/10.1016/S0167-1987(02)00062-4.[4]DORINGTF,BRANDTM,HEBJ,etal.Effectsofstrawmulchonsoilnitratedynamics,weeds,yieldandsoilerosioninorgani⁃callygrownpotatoes[J].FieldCropsResearch,2005,94(2-3):238-249.DOI:org/10.1016/j.agwat.2007.08.004.[5]KARG,KUMARA.EffectsofirrigationandstrawmulchonwateruseandtuberyieldofpotatoineasternIndia[J].AgriculturalWaterManage,2007,94(1-3):109-116.[6]张桂玲.秸秆和生草覆盖对桃园土壤养分含量㊁微生物数量及土壤酶活性的影响[J].植物生态学,2011,35(12):1236-1244.DOI:10.3724/SP.J.1258.2011.01236.ZHANGGL.Effectsofstrawandlivinggrassmulchingonsoilnutrients,soilmicrobialquantitiesandsoilenzymeactivitiesinapeachorchard[J].ChineseJournalofPlantEcology,2011,35(12):1236-1244.DOI:10.3724/SP.J.1258.2011.01236.[7]贾国梅,张宝林,刘成,等.三峡库区不同植被覆盖对土壤碳的影响[J].生态环境,2008,17(5):2037-2040.DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2008.05.058.JIAGM,ZHANGBL,LIUC,etal.Effectsofdifferentvegeta⁃tioncoveronsoilcarboninThreeGorgesReservoir[J].EcologyandEnvironment,2008,17(5):2037-2040.DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2008.05.058.[8]梁贻仓,王俊,刘全全,等.地表覆盖对黄土高原土壤有机碳及其组分的影响[J].干旱地区农田研究.2014,32(5):161-167.LIANGYC,WANGJ,LIUQQ,etal.Effectsofsoilsurfacemulc⁃hingonsoilorganiccarbonanditsfractionsinawheatfieldinlo⁃essplateau,China[J].AgriculturalResearchintheAridAreas,2014,32(5):161-167.[9]张林森,刘富庭,张永旺,等.不同覆盖方式对黄土高原地区苹果园土壤有机碳组分及微生物的影响[J].中国农业科学,2013,46(15):3180-3190.DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.15.012.ZHANGLS,LIUFT,ZHANGYW,etal.Effectsofdifferentmulchingonsoilorganiccarbonfractionsandsoilmicrobialcom⁃munityofappleorchardinLoessPlateau[J].ScientiaAgriculturaSinica,2013,46(15):3180-3190.DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.15.012.[10]CHAKRABORTYD,NAGARAJANS,AGGARWALP,etal.Effectofmulchingonsoilandplantwaterstatus,andthegrowthandyieldofwheat(TriticumaestivumL.)inasemi⁃aridenviron⁃ment[J].AgriculturalWaterManage,2008,95(12):1323-1334.DOI:10.1016/j.agwat.2008.06.001.[11]WANGYJ,XIEZK,MALHISS,etal.Effectsofrainfallhar⁃vestingandmulchingtechnologiesonwateruseefficiencyandcropyieldinthesemi-aridLoessPlateau,China[J].AgriculturalWaterManage,2009,96(3):374-382.DOI:10.1016/j.agwat.2008.09.012.[12]LIXY,LIULY.Effectofgravelmulchonaeoliandustaccumu⁃lationinthesemiaridregionofnorthwestChina[J].SoilTillageRes,2003;70(1):73-81.DOI:org/10.1016/S0167-1987(02)00137-X.[13]FAIRBOURNML.Effectofgravelmulchoncropyield[J].AgronJ,1973,65(6):925-928.DOI:10.2134/agronj1973.00021962006500060024x.[14]KOSKIRD,JACOBIWR.Treepathogensurvivalinchippedwoodmulch[J].JArboric,2004,30:165-171.[15]WATSONGW.Organicmulchandgrasscompetitioninfluencetreerootdevelopment[J].JArboric,1988,14(8):200-203.[16]SINKEVICIENEA,JODAUGIENED,PUPALIENER,etal.Theinfluenceoforganicmulchesonsoilpropertiesandcropyield[J].AgronRes,2009,7(1):485-491.[17]MONTAGUET,KJELGRENR.Energybalanceofsixcommonlandscapesurfacesandtheinfluenceofsurfacepropertiesongasexchangeoffourcontainerizedtreespecies[J].SciHort,2004,100(1-4):229-249.DOI:org/10.1016/j.scienta.2003.08.010.[18]LINDACS.Impactofmulchesonlandscapeplantsandtheenvi⁃ronment⁃areview[J].JournalofEnvironmentHorticulture,2007,25(4):239.[19]ILESJK,DOSMANNMS.Effectoforganicandmineralmulchesonsoilpropertiesandgrowthoffairviewflameredmapletrees[J].JArboric,1999,25(3):163-167.[20]ASHWORTHS,HARRISONH.Evaluationofmulchesforuseinthehomegarden[J].HortScience,1983,18(2):180-182.[21]HICKMANGW,PERRYE.Usingammoniumsulfatefertilizerasanorganicmulchfireretardant[J].JArboric,1996,22:279-280.[22]DURYEAML,ENGLISHRJ,HERMANSENLA.Acomparisonoflandscapemulches:chemical,allelopathic,anddecompositionproperties[J].JArboric,1999,25(2):88-97.[23]WULC,CHANGLH,CHENSH,etal.AntioxidantactivityandmelanogenesisinhibitoryeffectoftheacetonicextractofOs⁃manthusfragrans:apotentialnaturalandfunctionalfoodflavoradditive[J].LWT-FoodScienceandTechnology,2009,42(9):1513-1519.DOI:10.1016/j.lwt.2009.04.004.[24]MARTINSMR,CORAJE,JORGERF,etal.Croptypeinflu⁃encessoilaggregationandorganicmatterunderno⁃tillage[J].SoilTillageResearch,2009,104(1):22-29.DOI:10.1016/j.still.2008.11.003.[25]TANKH.Soilsampling,preparation,andanalysis[M].BocaRaton:CRCPress,2005.[26]TUC,RISTAINOJB,HUSJ.Soilmicrobialbiomassandactivityinorganictomatofarmingsystems:effectsoforganicinputsandstrawmulching[J].SoilBiologyandBiochemistry,49㊀第1期倪㊀雪,等:覆盖物对土壤性质及微生物生物量碳氮的影响2006,38(2):247-255.DOI:10.1016/j.soilbio.2005.05.002.[27]ROSSD.Influenceofsievemeshsizeonestimatesofmicrobialcarbonandnitrogenbyfumigation⁃extractionproceduresinsoilsunderpasture[J].SoilBiologyandBiochemistry,1992,24(4):343-350.DOI:10.1016/0038-0717(92)90194-310.1016/0038-0717(92)90194-3.[28]SPARLINGG,WESTAW.AdirectextractionmethodtoestimatesoilmicrobialC:calibrationinsituusingmicrobialrespi⁃rationand14Clabelledcells[J].SoilBiologyandBiochemistry,1998,20(3):337-343.DOI:10.1016/0038-0717(88)90014-4[29]JENKINSONDS.Determinationofmicrobialbiomasscarbonandnitrogeninsoil[C]//WilsonJR.Advancesinnutrientcyclinginagriculturalecosystems.Wallingford:CABInternational,1988.[30]YANGYM,LIUXJ,LIWQ,etal.EffectofdifferentmulchmaterialsonwinterwheatproductionindesalinizedsoilinHei⁃longgangregionofnorthChina[J].JournalofZhejiangUniversityScience:B,2006,7(11):858-867.DOI:10.1631/jzus.2006.B0858.[31]HINSINGERP,PLASSARDC,TANGC,etal.Originsofroot⁃mediatedpHchangesintherhizosphereandtheirresponsestoen⁃vironmentalconstraints:areview[J].Plantandsoil,2003,248(1):43-59.DOI:10.1023/A:1022371130939.[32]TISDALESL,NELSONWL.Soilfertilityandfertilizers[M].5thed.NewYork:MacMillan,1993:634.[33]BILLEAUDLA,ZAJICEKJM.Influenceofmulchesonweedcontrol,soilpH,soilnitrogencontent,andgrowthofLigustrumjaponicum[J].JEnvironHort,1989,7(4):155-157.[34]ISMAILI,BLEVINSR,FRYEW.Long⁃termno⁃tillageeffectsonsoilpropertiesandcontinuouscornyields[J].SoilScienceSo⁃cietyofAmericaJ,1994,58[1]:193-198.DOI:10.2136/ss⁃saj1994.03615995005800010028x.[35]FANGSZ,XIEBD,LIUJJ.Soilnutrientavailability,poplargrowthandbiomassproductionondegradedagriculturalsoilunderfreshgrassmulch[J].ForestEcologyandManagement,2008,255(5-6):1802-1809.DOI:10.1016/j.foreco.2007.11.042.[36]RAMAKRISHNAA,TAMHM,WANISP,etal.Effectofmulchonsoiltemperature,moisture,weedinfestationandyieldofgroundnutinnorthernVietnam[J].FieldCropsResearch,2006,95(2-3):115-125.DOI:i10.1016/j.fcr.2005.01.030.[37]BONDETA,SCHNURERJ,ROSSWALLT.Microbialbiomassasafractionofpotentiallymineralizablenitrogeninsoilsfromlong⁃termfieldexperiments[J].SoilBiologyandBiochemistry,1988,20(4):447-452.DOI:10.1016/0038-0717(88)90056-9.[38]ANDREWSRK,BLAKELEYRL,ZERNERB.Urease:aNi(II)metalloenzyme[C]//LancasterJR.Thebioinorganicchem⁃istryofnickel.NewYork:VCHPublishers,1989:141-166.[39]GARCIAC,HERNANDEZT,COSTAF,etal.Biochemicalpa⁃rametersinsoilsregeneratedbytheadditionoforganicwastes[J].WasteManagementandResearch,1994,12(6):457-466.DOI:10.1177/0734242X9401200602.[40]NANNIPIERIP,GREGOS,CECCANTIB,etal.Ecologicalsignificanceofthebiologicalactivityinsoil[J].SoilBiochemistry,1990,6:93-355.[41]李利利,王朝辉,王西娜,等.不同地表覆盖栽培对旱地土壤有机碳㊁无机碳和轻质有机碳的影响[J].植物营养与肥料学报,2009,15(2):478-483.LILL,WANGZH,WANGXN,etal.Effectsofsoil-surfacemulchingonorganiccarbon,inorganiccarbonandlightfractionorganiccarbonindrylandsoil[J].PlantNutritionandFertilizerScience,2009,15(2):478-483.(责任编辑㊀刘昌来)59。

相关文档
最新文档