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【目的】作物秸秆和根茬是农田土壤有机质的重要来源之一,经微生物作用以微生物残体形式累积在土壤中,是稳定土壤有机质的重要组成部分。明确不同肥力土壤作物秸秆和根茬还田后微生物残体在土壤中的累积及其对土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）的贡献,以期为增加土壤碳氮的库容和稳定性提供依据。【方法】基于黑土长期定位试验站不同肥力水平土壤,利用13C15N双标记方法和氨基糖生物标识物技术,土壤中分别添加玉米秸秆和根茬后进行室内培养,在培养第30天和第180天采样,分析土壤中外源碳（秸秆碳和根茬碳）的残留率、外源氮（秸秆氮和根茬氮）的残留率、微生物残体碳氮的含量及其对土壤有机碳（SOC）和土壤全氮（TN）的贡献率。【结果】培养第180天,秸秆碳和根茬碳在土壤中的平均残留率分别为36.3%和31.7%,秸秆氮和根茬氮的残留率平均分别为95.8%和79.3%。添加秸秆和根茬处理SOC中外源碳含量与TN中外源氮含量的比值（13C-SOC/15N-TN）在培养第180天平均分别为17.6和28.5,与培养第30天相比平均分别下降了47.9%和28.2%。培养期间,高肥土壤真菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.17倍左右,细菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.31倍。第180天,添加秸秆处理土壤微生物残体（真菌和细菌）碳和氮含量平均比添加根茬处理增加了8.5%左右。培养结束后（第180天）,真菌残体碳对高肥和低肥土壤SOC的贡献率平均分别为37.0%和33.8%,细菌残体碳的贡献率平均分别为11.2%和9.2%;添加秸秆和根茬的处理真菌残体碳对SOC的贡献率平均分别为36.0%和34.7%,细菌残体碳的贡献率平均分别为10.8%和9.6%。第30天,真菌残体氮和细菌残体氮对TN的贡献率平均分别为55.2%和16.3%;培养第180天,真菌残体氮对低肥和高肥土壤TN的贡献率平均分别为63.5%和60.5%,细菌残体氮的贡献率平均分别为16.4%和17.5%。培养180天与初始土壤相比,细菌残体碳和氮对高肥土壤SOC和TN的贡献率平均分别增加了4.8%和7.4%,对低肥土壤平均分别增加了20.3%和32.5%。【结论】真菌残体对土壤有机碳库的稳定和氮库的扩容起着重要的作用。添加玉米秸秆较根茬更有利于微生物残体碳氮在土壤中的累积。低肥土壤添加秸秆和根茬有利于细菌残体碳和氮向土壤有机碳库和氮库的转化。 相似文献
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施用玉米残体对土壤有机氮组分特征的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
研究了施用玉米残体对土壤有机氮组分特征的影响。结果表明：与对照相比，玉米残体(秸秆和根茬)配施化学氮肥，可增加玉米生育前期土壤酸解氨态氮和氨基糖氮含量及整个生育期内土壤酸解氨基酸氮的含量；与单施氮肥相比，可增加玉米整个生育期内土壤酸解氨基糖氮和氨基酸氮含量，同时对酸解未知氮亦产生不同的影响。玉米残体还田改变了土壤有机氮的分布。玉米整个生育期间土壤酸解未知氮的变异系数在土壤有机氮组分中最大，它在土壤供氮潜力中的作用仍需深入研究。 相似文献
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秸秆与地膜覆盖对旱作土娄土碳氮组分的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探明不同覆盖方式对土壤有机碳氮组分的影响及其机制,为旱作农田覆盖措施的选择提供理论和实践依据。在陕西关中土娄土地区冬小麦-夏玉米轮作体系下进行田间试验,设置秸秆覆盖(SM)、半膜覆盖(HFM)、全膜覆盖(FM)和不覆盖(NM)4种处理,研究不同覆盖措施对表层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物量碳氮(MBC、MBN)、可溶性有机碳氮(DOC、DON)以及0~200cm土壤剖面硝态氮和水分分布的影响。结果表明,与不覆盖处理相比,秸秆覆盖处理的土壤SOC、MBC、MBN、DOC质量分数提高3.9%、67.5%、56.2%和18.0%(P0.05),但土壤DON质量分数显著下降。全膜覆盖处理显著降低土壤DOC、DON质量分数及100~200cm土层水分储量(P0.05),但对MBC、MBN、SOC以及TN无显著影响。半膜覆盖显著降低SOC和DON的质量分数,对TN、MBN和DOC影响不显著,但显著提高MBC质量分数;半膜覆盖处理膜间的土壤MBC、MBN以及DOC质量分数均显著高于膜下,而膜间土壤DON质量分数及0~20cm、20~100cm、0~200cm土层硝态氮质量分数与累积量均低于膜下。秸秆覆盖处理与全膜覆盖处理均显著提高表层土壤(0~20cm)硝态氮质量分数和累积量,显著降低20~100cm和100~200cm土层硝态氮累积量。总体而言,秸秆覆盖提高SOC、MBC、MBN以及土壤表层硝态氮累积量,有利于提高土壤肥力,是西北土娄土区值得推广的覆盖栽培模式;薄膜覆盖降低硝态氮向深层土壤淋溶的风险,但对土壤肥力的长期影响尚不明确。 相似文献
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目的 秸秆还田是增加土壤碳固定和改善土壤养分状况的重要措施之一。研究玉米不同部位残体碳、氮在土壤中的固定特征,明确秸秆还田的土壤增碳培肥机制。方法 以沈阳农业大学棕壤长期定位试验站为平台,采集不施肥和有机肥配施化肥处理的土壤分别作为低肥力（LF）和高肥力（HF）土壤,并分别与13C和15N双标记的玉米茎叶（S）、玉米根茬（R）混合,在25℃条件下进行室内培养试验。试验于第1、30、60、180和360 天取样并测定土壤总有机碳（SOC）、全氮（TN）含量及其同位素丰度,分析玉米不同部位残体碳、氮在不同肥力水平土壤中的固定特征。结果 添加玉米残体显著提高土壤SOC,一年后仍能提高14.0%。添加玉米残体后,土壤系统中有一小部分氮素可能以反硝化方式流失,且外源玉米残体氮和土壤原有老氮均有损失。与添加根茬相比,添加茎叶更有利于外源新碳、氮的增加,而且具有更强的激发老碳、氮分解/损失的效应,不利于土壤老碳、氮的固持;根茬残体则更趋向于被分解,使土壤老碳、氮得到相对的保护和固定。外源残体碳虽然在低肥力土壤中的固定较少,但是对低肥力土壤碳库的提升具有更大的贡献。添加残体后低肥力土壤的C/N和13C/15N（代表土壤中来自于外源残体的C/N）显著高于高肥力土壤。但本研究结果表明13C/15N并不是限制低肥力土壤中残体分解和固定的主要因素,其主要原因可能在于底物长期选择条件下的特异性土著土壤微生物群落较为稳定,对于外源有机质加入的干扰具有抵抗力造成的。结论 土壤中添加玉米不同部位残体均可显著提高土壤碳、氮水平,但其内在的残体新碳/氮和土壤老碳/氮的固定策略相异。低肥力土壤较高肥力土壤对外源碳的固定少,其对不同部位残体的固定在本研究中并不受到来自于外源残留残体C/N的影响。 相似文献
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长期定位施肥对土娄土耕层土壤养分和土地生产力的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
通过12a长期定位施肥研究了土娄土不同施肥处理对耕层土壤养分和土地生产力的影响。结果表明:1)施氮肥可以增加土壤全氮、土壤碱解氮的含量,施磷肥可以增加土壤全磷、土壤速效磷的含量,施钾肥对土壤全钾的影响不大但可以增加土壤速效钾的含量;氮磷钾化肥配施有机肥料可以使土壤有机质、全氮和全磷大幅度增加,有利于培肥地力。2)土娄土对玉米的供肥能力高于小麦,长期不施氮肥或磷肥,使土娄土生产力随种植年限的延续而下降,玉米下降的幅度分别为66.9%、45.1%,小麦下降的幅度分别为77.5%、75.8%。3)氮肥与磷肥配施或氮磷肥与有机肥配施,土娄土土地的生产力贡献率维持在93.5%～96.7%的较高水平。 相似文献
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以黄土高原南部地区7a定位试验不同氮肥处理玉米根茬为研究对象,通过室内培养试验研究了施氮量分别为0、120和240 kg N/hm2 处理玉米根茬(分别用R0、R120、R240表示)在15-20 cm和45-50 cm土层土壤中有机碳矿化及其对土壤微生物量碳、可溶性有机碳和矿质态氮含量的影响。结果表明,不同处理玉米根茬C/N为R0>R240>R120。培养条件下,R120和R240根茬的碳矿化速率高于R0根茬,R120与R240根茬之间差异不显著。不同处理根茬C/N与其培养过程中碳素累积表观矿化量呈极显著负相关关系。3种施氮量处理的玉米根茬在培养过程中有机碳矿化率、潜在碳矿化量、土壤微生物量碳、可溶性有机碳含量均为添加R120根茬的处理最高,R240次之,R0最低。添加R120和R240根茬显著提高了培养起始时土壤矿质态氮含量。R0、R120和R240根茬在15-20 cm土层土壤中的碳矿化率分别比其在45-50 cm土层土壤中高51.70%、26.41% 和27.84%。在评价根茬还田对农田生态系统碳、氮等养分循环的作用时,应同时考虑施肥对根茬分解和转化的影响。 相似文献
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旱地土壤有机碳氮和供氮能力对长期不同氮肥用量的响应 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】揭示旱地土壤有机碳氮、氮素矿化对长期不同氮肥用量的响应及有机碳氮与氮素矿化的关系,进而评价土壤供氮能力,为旱地土壤氮素管理提供参考。【方法】在陕西杨凌2004年开始的旱地小麦氮肥长期定位试验基础上,采集不同氮肥用量(0(N0)、160(N160)、320(N320)kg N·hm~(-2))试验的土壤样品,测定土壤有机碳、有机氮,微生物量碳、氮含量,并采用间歇淋洗好气培养法测定土壤的氮素矿化。【结果】与对照N0相比,施用氮肥(N160、N320)增加了0—10、10—20、20—40、0—40 cm土层有机碳含量,且在小麦播前期和收获期表现不一致;施氮(N160和N320)处理均显著提高了0—10 cm土层有机氮含量,但仅N320处理显著提高了0—40 cm土层土壤有机氮含量;施用氮肥(N160、N320)未改变0—10、10—20 cm土层土壤微生物量氮和微生物量碳含量,仅N320处理显著提高了20—40、0—40 cm土层微生物量氮和微生物量碳含量。0—10 cm土层,土壤氮素矿化量、矿化势(N_0)与施氮量、有机氮含量呈显著正相关,氮素矿化速率常数(k)则与其呈显著负相关。10—20 cm土层,施氮处理(N160、N320)土壤的氮素矿化量均显著高于不施氮处理(N0),增幅分别为27.3%和35.2%,且与施氮量、有机碳、有机氮含量呈显著正相关;氮素矿化势(N_0)随着有机碳增加而显著增加,矿化速率常数(k)则降低。20—40 cm土层,N320能提高氮素矿化量,并与有机氮、微生物量碳呈显著正相关。【结论】合理施氮肥能明显促进旱地0—10和10—20 cm土壤有机碳、有机氮积累,提高土壤氮素矿化能力,降低氮素矿化速率,是提高旱地土壤有机氮、有机碳含量和土壤供氮能力的有效途径。 相似文献
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为揭示不同培肥措施下旱作耕地土壤肥力演变规律。以连续7 a定位培肥试验农田土壤为研究对象,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids,PLFAs)分析方法,研究不同培肥方式下土壤理化性状与土壤微生物群落组成间的相互关系。结果表明:与单施化肥相比,有机、无机肥配施能够显著增加土壤全氮、碱解氮与速效磷的质量分数;与不施肥相比,化肥单施、有机肥与无机肥配施显著降低土壤pH和C/N比值。随培肥年限的增加,土壤有机碳质量分数呈累积上升趋势;与单施化肥相比,化肥与牛粪、羊粪等较高量外源有机碳配施下,土壤有机碳年平均累积速率分别达到9.72%和10.90%,化肥与生物有机肥、黄腐酸钾等低量外源有机碳配施也提高了土壤有机碳质量分数,但增幅不显著。培肥方式与外源有机碳输入量的高低是影响土壤有机碳积累的主要因素。与对照相比,化肥配施牛粪和羊粪显著提高了以PLFAs表征的土壤细菌、真菌、放线菌以及总微生物的生物量,但降低了革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的比值。多元分析结果表明,以PLFA表征的土壤细菌、真菌、放线菌及土壤总微生物生物量均与土壤有机碳、全氮、全磷、有效磷和碱解氮质量分数呈正相关,土壤pH与土壤革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌的比值有正相关关系;土壤有机碳、全磷、有效磷、碱解氮是影响微生物的主要因素。旱作区中、长期化肥与有机肥配施改变了土壤养分质量分数状况及微生物群落结构组成,化肥配施较高量外源有机碳更有利于土壤有机碳的累积。 相似文献
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长期施肥下黑土碳氮和土壤pH的空间变化 总被引：7，自引：0，他引：7
试验研究了长期不同施肥下剖面(0~100 cm)土壤有机碳、全氮、硝态氮、微生物碳氮以及土壤pH的空间变化。结果表明:与单施化肥相比,长期有机肥和化肥配施显著提高了0~20 cm表层土壤有机碳、全氮、硝态氮和微生物碳氮含量,并且土壤有机碳和微生物碳氮的增加主要集中在0~40 cm土层。在0~20 cm和20~40 cm土层,等氮量有机无机肥配施(M1NPK和SNPK)处理土壤有机碳含量显著高于化肥NPK处理(P0.05),同时二处理土壤全氮含量没有由于化肥氮施用量减少而下降。与不施肥ck相比,单施化肥显著降低了土壤微生物量碳氮含量。在40 cm土层以下,与NPK处理相比,M2NPK、NP和N处理硝态氮累积量明显增加,而M1NPK和SNPK处理硝态氮累积量明显减少。长期不同施肥对土壤酸化的影响主要集中在0~40 cm土层,单施化肥处理土壤pH显著低于不施肥(ck)和有机无机肥配施处理(P0.05),其中2012年秸秆还田(SNPK)处理0~20 cm土壤pH比NPK处理高2.17。表明有机无机肥配施不仅能提高和维持土壤碳氮水平,还能防止土壤酸化的发生,尤其施用有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机肥配施模式是东北黑土区最有效的施肥措施之一。 相似文献
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采用砂滤管法研究不同有机物料中有机碳及氮、磷、钾分解规律。结果表明:不同有机物料中有机碳在埋管初期分解较快,后期分解较慢,分解趋势为玉米秸秆大豆秸秆玉米根茬大豆根茬;经过150 d的分解,氮、磷、钾有79.9%~90.2%、93.7%~99.0%、50.6%~78.4%被释放出来。与不调节C/N相比较,各有机物料调节C/N后有机碳分解速率加快,玉米秸秆、玉米根茬、大豆秸秆、大豆根茬平均提高22.8%、19.4%、13.9%、18.7%,尤其埋管后45 d,调节C/N能明显提高秸秆的分解速度。经过150 d的分解,有72.3%~78.1%的氮被释放出来,磷素有90%左右被释放,C/N的调节对钾素影响不大。 相似文献
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对海南省乐东县胶园土馕生物学特征与土壤类型关系进行了研究。结果表明,同一土层不同土壤类型的pH值、速效磷和胡敏酸C含量、细菌和放线菌个数差异不显著。真菌个数、过氧化氢酶、蔗糖转化酶、脲酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性在0～20cm土层中不同土壤类型间有差异,而在20—40、40—60cm土层中不同土壤类型无差异。有机质、全氮、速效钾、总腐殖酸、富里酸含量不同土壤类型间差异极显著。土壤中有机质、全氮、速效钾含量都偏低。有机质、全氮含量分别与速效养分含量、腐殖酸及其组分含量、部分微生物个数、大部分土壤酶之间极显著正相关。 相似文献
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[目的]研究土壤温湿度对土壤呼吸的影响。[方法]利用LI-cor8100土壤呼吸观测系统,连续观测2012年6月18~30日张掖绿洲农田的土壤呼吸速率和土壤温湿度;分析了土壤呼吸速率的日变化规律及土壤呼吸与土壤温湿度之间的关系;评价了现有的土壤呼吸模型。[结果]张掖绿洲农田的土壤呼吸具有明显的日变化规律,该区域土壤呼吸速率与4 cm深度土壤温湿度的相关性最好;土壤呼吸速率与土壤温度之间的相关性要远远好于土壤呼吸速率与土壤水分之间的相关性。[结论]在土壤呼吸模型中,同时考虑土壤温度和土壤水分的土壤呼吸模型的模拟结果要好于只考虑土壤温度或土壤水分的土壤呼吸模型。 相似文献
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以扎龙自然湿地典型的芦苇沼泽生境为研究对象,分析了土壤养分与土壤微生物特性在不同土层(0～15 cm,15～30 cm)中的分布规律.结果表明,随着土层深度的增大,土壤有机质、全N、全P、水解性氮、速效钾、细菌、真菌、放线菌以及微生物量碳和氮质量分数、脲酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、β-葡萄糖苷酶的活性均显著... 相似文献
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在国内外相关研究的基础上,综述了土壤调理剂的研究概况、主要原料及分类标准,系统地分析和讨论了土壤调理剂在土壤改良、植物生理以及生态环境中的功能和作用,并针对其发展中存在的问题进行了展望. 相似文献
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土壤呼吸随环境因素变化较大,为了探讨不同林分对土壤呼吸的影响,以典型林分国槐(Sophora japonica)林和油松(Pinus tabulaeformis)林为研究对象,于2018年11月在太原市区利用LI-8100土壤碳通量自动测量系统对2种林分土壤呼吸速率、土壤温度、土壤水分及大气温度(温度计测定)的日变化动态进行连续监测,并统计分析冬季土壤呼吸速率对温度和水分变化的响应。结果表明:(1)国槐林和油松林冬季土壤呼吸日变化明显,均呈不对称“钟形”单峰曲线。整体来看,国槐林土壤呼吸速率显著高于油松林(P<0.05)。(2)国槐林和油松林土壤呼吸速率与大气温度存在极显著的线性和指数关系,与土壤温度存在显著的线性关系。土壤温度敏感性指数Q 10值表明,油松林土壤呼吸速率对土壤温度变化更为敏感。(3)国槐林和油松林土壤呼吸速率均随土壤水分(5 cm)增加而减小,且2个林分的土壤呼吸速率与土壤水分(5 cm)之间均呈极显著的线性负相关关系。 相似文献
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土壤变化研究现状浅析 总被引：1，自引：0，他引：1
系统地分析了土壤变化概念、类型及其变化因素 ,重点论述了当代农业利用的特点及其对土壤环境和土壤性质的影响 ,阐述了当前土壤变化的定量化评价方法 ,揭示了土壤变化研究存在的问题 ,提出了土壤变化研究的重点应放在中尺度和大尺度上 ,为区域持续农业的高效发展提供科学依据。 相似文献