施肥方式和园龄对洛川苹果园土壤钙素退化的影响

为明确黄土高原苹果产区施肥方式和园龄对土壤钙素含量和钙素贮量的影响,本研究以位于世界苹果优生区的陕西省洛川县苹果园为研究对象,分别研究不同施肥方式和不同园龄苹果园0～100 cm土层土壤碳酸钙、水溶性钙和交换性钙含量及其贮量的变化特征.结果表明: 洛川县苹果园土壤钙素递减式退化现象严重,长期大量单施化肥苹果园土壤钙素退化现象明显大于化肥与农家有机肥配施苹果园,单施化肥苹果园比化肥与农家有机肥配施苹果园0～100 cm土层土壤碳酸钙、水溶性钙和交换性钙平均含量分别减少38.8%、25.4%和5.6%,3种形态土壤钙素贮量依次减少36.4%、26.0%和4.3%;苹果园土壤钙素退化程度随园龄增加不断加剧,园龄>25年苹果园比园龄≤10年苹果园0～100 cm土层土壤碳酸钙、水溶性钙和交换性钙平均含量分别减少48.8%、69.4%和39.5%,3种形态土壤钙素贮量分别减少40.8%、64.1%和33.0%.长期大量单施化肥和长期种植苹果树均对土壤碳酸钙、水溶性钙、交换性钙有明显的耗竭作用,钙素递减式退化特征明显,化肥与农家有机肥配施能够有效减缓土壤钙素退化,对于园龄>25年的高龄苹果园应加强土壤钙素管理.施肥方式是苹果园土壤钙素递减的驱动因素,钙素递减呈现出明显的时(园龄)空(土层深度)效应.     

成土母质和种植制度对土壤pH和交换性铝的影响

研究了我国南方 3种不同成土母质发育的酸性自然土壤的 p H与交换性铝含量状况和种植不同作物后它们的变化。研究结果表明 ,自然土壤的 p H平均值大小顺序为雷州半岛地区玄武岩发育砖红壤≤粤中花岗岩发育赤红壤 <粤北石灰岩发育红壤 ,土壤交换性铝含量的平均值的大小顺序为粤北石灰岩发育红壤 <雷州半岛地区玄武岩发育砖红壤 <粤中花岗岩发育赤红壤。种植茶树将使这 3种土壤的 p H显著降低 ,交换性铝的含量则将不同程度升高 ,最为明显的是种茶后石灰岩发育的茶园土的 p H在这 3种土壤中变为最低 ,交换性铝数量的增加幅度最大。种植水稻将提高土壤的 p H和交换性铝的含量。轮作花生后土壤的 p H也将上升 ,但受施用石灰的影响土壤交换性铝的含量将降低     

采收期松茸菌塘土壤理化特性及对细菌多样性的影响

【目的】探讨四川松茸菌塘土壤理化因素对细菌多样性的影响。【方法】应用DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术分析和比较四川省小金、雅江、木里、盐源及盐边县松茸主产区的松茸菌塘土壤与对照土壤在松茸采收期的细菌多样性,并结合不同样品土壤理化因子的差异,采用主成分分析(PCA)和多元回归树分析(MRT)方法研究土壤理化因子对细菌多样性的影响。【结果】不同样品土壤理化性质之间差异明显,菌塘土壤的总体肥力水平明显高于非菌塘土壤;不同县域之间土壤微生物多样性指数有着明显差异,且同一地区内的对照土壤微生物多样性指数与菌塘土壤之间并没有相关性;MRT结果表明,当有效铜含量为0.296 7 mg/kg≤Cu0.651 7 mg/kg时,有机质在此限量内(136.5 g/kg≤OM≤257.1 g/kg)含量越大、速效氮在该范围内(151.2 mg/kg≤AN≤277.0 mg/kg)含量越高,松茸菌塘土壤细菌多样性越大;而当Cu≥0.651 7 mg/kg时,p H在该范围内(4.800p H6.028)越小、有效铜在此限量内(0.651 7 mg/kg≤Cu2.040 0 mg/kg)含量越小、交换性钙在该限量内(9.697 cmol/kg≤Ca23.300 cmol/kg)含量越大、速效钾在该限量内(243.0 mg/kg≤AK296.7 mg/kg)含量越大,松茸菌塘土壤细菌多样性越大。【结论】有效铜、有机质、p H、速效氮、交换性钙及速效钾6个因子对菌塘土壤细菌多样性影响最大。     

硅钙钾镁肥对南方稻田土壤酸性和盐基离子动态变化的影响

南方稻田土壤大面积酸化是水稻生产的主要限制因子.尽管石灰作为酸化土壤调理剂已广泛应用,但大量或长期施用石灰不仅会引起土壤板结,而且会导致土壤钙、钾、镁等元素的平衡失调.硅钙钾镁肥由于溶解度更低、养分全面是良好的替代材料.为了明确硅钙钾镁肥阻控土壤酸化的效果和作用,本研究采用连续4年的硅钙钾镁肥田间定位试验,以农民习惯施肥为对照,分析在农民习惯施肥基础上增施750、1125、1500和1875 kg·hm^-2硅钙钾镁肥下稻田土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子和有效硅的动态变化.结果表明: 农民习惯施肥导致土壤pH、土壤交换性盐基和盐基饱和度逐年下降,土壤交换性酸逐年增加.与之相反,硅钙钾镁肥处理显著提高了土壤pH值,提高幅度随硅钙钾镁肥施用次数或用量的增加而增大.连续多次施用硅钙钾镁肥有效促进了盐基离子在土壤中的累积和土壤交换酸的消耗,特别是土壤交换性Ca²⁺、Mg²⁺的累积和土壤交换性Al³⁺的消耗,硅钙钾镁肥用量越大,积累或消耗的量越多,但速率相对越慢.土壤交换性酸消耗量中,硅钙钾镁肥释放的交换性盐基离子和相应碱贡献了108.8%,是交换性酸减少的主要途径.硅钙钾镁肥在改良稻田土壤酸性的同时,土壤有效硅含量逐年增加,增幅随硅钙钾镁肥施用量的增加而显著增大.总之,农民习惯施肥导致土壤持续酸化,酸化率为2.86 kmol H⁺·hm^-2·a^-1,硅钙钾镁肥能有效阻控酸化过程,产生了大量碱(9.69~18.44 kmol OH^-·hm^-2·a^-1),释放的Ca²⁺、Mg²⁺盐基离子和相应碱是土壤酸化阻控的主要作用因子.     

湖南烟区烤烟(Nicotiana tabacum L.)硼含量与土壤有效硼含量的关系

分析湖南烟区烤烟硼含量与土壤有效硼含量的关系,结果表明：（1）湖南烟叶硼含量偏低,平均为（21.72±12.98）mg/kg,变幅为9.22-89.04mg/kg,有88.89%的烟叶样本硼含量落在10.00-40.00mg/kg范围内;（2）湖南植烟土壤有效硼含量较低,平均为（0.25±0.23）mg/kg,变幅较大（0.07-1.28mg/kg）;有93.40%的土壤样本在不同程度上缺硼（≤0.40mg/kg）,另有4.51%的土样有效硼含量充足（〉1.0mg/kg）,满足优质烟叶生长发育正常的土样仅占2.09%;（3）烟叶硼含量与土壤有效硼含量呈极显著正相关（相关系数为0.745）,288个样品的烟叶硼含量（y^）与土壤有效硼含量（x）建立的回归方程为y^=11.47＋41.71x;（4）在土壤有效硼含量分组后,采用方差分析方法研究了烟叶化学成分的组间差异,表明烟碱、氮/碱、糖/碱的组间差异均达到1%的极显著水平,而总氮、总糖含量的组间差异不显著。     

沈阳市郊耕地土壤交换性Ca含量的空间异质性特征

利用地统计学和地理信息系统相结合的方法研究了沈阳市郊耕地土壤(0～20crn)交换性钙含量的空间异质性特征,绘制了交换性钙含量的空间分布图。结果表明,土壤交换性钙含量经对数转换后基本符合正态分布,变异函数的最佳理论模型为球状模型,交换性钙含量具有很强的空间相关性,空间自相关距离为15．8km,其空间异质性主要受成土母质和土壤类型等结构性因子的影响。     

不同利用方式下潮棕壤交换性钙镁的剖面分布

在水稻田、玉米地、撂荒地和人工林地4种土地利用方式下,对潮棕壤0～150 cm土层中土壤交换性钙(Ca)和交换性镁(Mg)的剖面分布及Ca/Mg的变化进行了比较研究.结果表明：不同利用方式下土壤交换性Ca含量及储量差异不明显;林地各土层的土壤交换性Mg含量均显著高于水稻田（P<0.05）;交换性Mg储量大小依次为林地、玉米地、撂荒地和水稻田（P<0.05）.不同利用方式交换性Ca/Mg随土层深度的增加而降低,40 cm以下土层水稻田Ca/Mg显著高于其他3种利用方式（P<0.05）.土壤生态系统中Mg的优先固持、土壤管理以及植物自身的特性如生物量的循环速率、生物量在地上部分和地下部分的分配、根系的分布等,对土壤剖面中交换性Ca和交换性Mg的构成以及土壤交换性Ca库和Mg库的重建等起到重要作用.     

不同种类镁肥对烤烟中微量元素含量和产质量的影响

针对福建武平烟区土壤酸化严重,土壤有效镁含量偏低导致烟叶镁含量低的问题,研究了3 种不同镁肥对土壤和烤后烟叶中微量元素含量以及烤烟产质量的影响。结果表明,施用不同镁肥后均能显著提高土壤交换镁的含量,但不同镁肥对提高土壤交换镁含量的时效不同。各处理土壤其它中微量元素含量以施用硫酸镁的土壤较高,施用氢氧化镁的土壤偏低。烤后烟叶的镁含量以氧化镁处理最高,其次为氢氧化镁。施用镁肥会影响烟叶其它中微量元素的含量,其中施用氢氧化镁会导致中上部烟叶钙铁含量轻度缺乏,而施用硫酸镁会导致烟叶中锌锰含量过高。各处理中以氧化镁处理烟叶化学成分含量最适宜,且经济性状最优。因此,在福建武平烟区建议施用氧化镁,既可以防止烤烟生育前期有效镁的淋失,又可以提高烟叶的产量和质量。     

适宜印度块菌生长的地形和土壤因子

在云南、四川和西藏印度块菌产区的9个地点进行调查和采样,选择地形因子和土壤因子为评价指标,采用主成分分析法对印度块菌生长适宜性进行综合评价,以确定印度块菌的生长与地形因子和土壤因子的关系.结果表明:1)地形因子和土壤因子15个指标中提取出的5个主成分,累计贡献率达到87.5％.地形因子中坡位对块菌生长的影响最大,坡位越高越不适宜块菌生长,以中坡和中下坡最佳.2)土壤因子中容重、粉粒含量、pH值、全氮含量、交换性钙镁含量是块菌生长的限制因子.容重为0.65～0.82 g· cm-3适宜块菌生长,而容重过高(＞1 g·cm-3)不利于块菌的生长;粉粒含量为30.0％、砂粒含量为55.0％左右适宜块菌的生长,而粘粒含量过高不利于块菌的生长.在土壤化学因子中,pH值在6.40左右、全氮为2.29 ～3.70 g·kg-1、交换性钙为22.91～37.17 cmol·kg-1、交换性镁含量为1.85～2.59 cmol·kg-1的环境条件适宜块菌生长.3)综合评价表明,在9个采集地点,云南省昆明市哨上村和西藏自治区林芝地区江色岗得分较高,其地形和土壤条件最适合块菌生长;而四川省攀枝花市二十九梁子和云南省楚雄州五顶山得分较低,其地形和土壤条件不太适宜印度块菌生长.     

茂兰喀斯特地区常见蕨类植物的钙含量特征及高钙适应方式分析

为了探讨喀斯特地区常见蕨类植物种对石灰土高钙环境的适应方式, 以茂兰国家级自然保护区及其附近区域的11种常见蕨类植物为研究对象, 通过对比其根际土及植株钙素的含量特征, 分析了这11种植物对土壤钙素的吸收情况, 以及钙素在植株各器官间的运转和分配情况。研究显示, 在酸性土区, 肾蕨(Nephrolepis auriculata)根际土的钙有效度显著高于其他10种蕨类植物; 受酸性土钙含量低的影响, 厌钙植物种的植株钙含量显著低于专性钙生植物种; 除肾蕨和金星蕨(Parathe- lypteris glanduligera)外, 酸性土区各植物种的植株各器官中钙含量为成熟叶>根>幼叶, 石灰土区植株各器官的钙含量为根>成熟叶>幼叶, 广布种凤尾蕨(Pteris cretica var. nervosa)的植株器官钙含量特征在石灰土和酸性土间存在差异; 各专性钙生植物种的植株钙含量有显著的种间差异。以上结果表明, (1)肾蕨可通过富集、活化根际土钙素的方式来满足自身的需求; (2)土壤供钙条件会影响植株钙含量, 且在不同土壤钙环境下, 植株各器官钙含量特征的差异与其对土壤钙含量变化的适应行为有关; (3) 5种专性钙生植物种对钙素的需求有差异, 且其面对高钙环境起主导作用的适应方式也有所不同, 柳叶蕨(Cyrtogonellum fraxinellum)、贯众(Cyrtomium fortune)、蜈蚣草(Pteris vittata)具有嗜钙或喜钙的特性, 而铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)属于低钙植物种。     

湖南烟区烤烟硫含量与土壤有效硫含量的分布特点

采用野外调查、田间试验与室内分析相结合的方法,分析了湖南烟区烤烟硫含量与土壤有效硫含量的分布特点及相互关系.结果表明湖南烟叶硫含量较高,平均为(0.81±0.26)%,变幅为0.34%～1.49%,有39.29%的烟叶硫含量小于0.70%;不同等级烟叶硫含量的变化规律为上橘二(B2F)＞中橘三(C3F)＞下橘二(X2F).湖南种植烤烟土壤有效硫含量较丰富且变异范围大,平均为(37.16±27.59)mg·kg-1,变幅为2.20～217.60 mg·kg-1;有22.58%的土壤在不同程度上缺硫(≤16.0 mg·kg-1),有26.08%的土壤有效硫含量偏高(＞50.0 mg·kg-1),满足优质烟叶生长发育的正常土壤占51.34%;不同土壤类型有效硫含量的变化规律为鸭屎泥＞黄泥田＞红黄泥＞青泥田＞沙泥田＞黄灰土＞黄壤土.相关分析表明,烟叶硫含量与土壤有效硫含量呈极显著正相关(r=0.469, P＜0.01).     

祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布

以祁连山西水林区分布的棕钙土、灰褐土、栗钙土和高山草甸土为对象,研究了阳离子交换量和盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)的剖面分布规律及其与土壤理化因子的关系。结果表明:土壤阳离子交换量(CEC,介于4.80—48.10 cmol/kg)和盐基总量(TEB,介于4.67—21.34 cmol/kg)随剖面深度的增加逐渐减小,不同土壤类型的大小顺序为:灰褐土>高山草甸土>栗钙土>棕钙土;土壤盐基组成以Ca2+、Mg2+为主(占TEB的比例平均为71.6%、22.9%),K+、Na+所占比例较低(占TEB的比例平均为3.3%、2.2%);棕钙土、灰褐土和栗钙土盐基离子的剖面分布由浅至深呈现:K+≈Ca2+>Na+≈Mg2+,高山草甸土盐基离子则呈现:K+>Na+>Mg2+>Ca2+。不同土壤类型间盐基离子的含量及饱和度随发生层次不同存在较大差异。土壤有机质是CEC的主要贡献因素,粉粒对CEC也有显著的促进作用,而砂粒、CaCO3对CEC有显著抑制作用。土壤生物复盐基作用弱于淋溶作用,造成盐基饱和度较大(BSP,介于44.4%—97.2%),并随剖面深度的增加逐渐增大。相关性分析表明,土壤交换性Na+、Mg2+的含量及饱和度均呈极显著正相关,交换性Na+、Mg2+饱和度与CaCO3含量呈极显著正相关;pH值与BSP呈极显著正相关;土壤速效P含量与CEC呈极显著正相关,速效K含量与交换性K+含量呈极显著正相关。     

烤烟硝酸盐含量与土壤养分的关系

采用多元统计分析方法研究了湖南烤烟叶片硝酸盐、亚硝酸盐含量与土壤养分之间的关系,结果表明：（1）典型相关分析证实烟叶硝酸盐、亚硝酸盐含量与土壤主要含氮养分（土壤全氮、碱解氮、铵态氮）及有机质含量的关系密切,与土壤其他养分含量的相关性较小,反映出在一定范围内,随着土壤含氮养分及有机质含量的增加,烟叶（亚）硝酸盐含量呈现增加的趋势,且土壤含氮养分及有机质含量与烟叶硝酸盐含量关系的密切程度高于与亚硝酸盐含量的相关;（2）根据烟叶硝酸盐、亚硝酸盐含量及其相应的植烟土壤养分（有机质、全氮、碱解氮、铵态氮）含量的大小,通过聚类分析把同一等级的烟叶样品分为高、中、低3类,不同类别相比较,有机质含量越高的土壤,其土壤全氮、碱解氮、铵态氮含量以及相应的烟叶硝酸盐、亚硝酸盐含量也越高,说明土壤有机质的高低,直接影响了土壤氮素的供应状况,进而影响了烟叶硝态氮含量的积累;（3）根据聚类分析结果建立了不同等级烟叶硝酸盐、亚硝酸盐含量高低的判别函数,可作为烟叶硝态氮含量在不同土壤肥力条件下判别归类的参考依据。     

Effects of soil, climate, and their interaction on some neutral volatile aroma components in flue-cured tobacco leaves from high quality tobacco planting regions of Hunan Province

A pot experiment with the soils from Yongzhou, Liuyang, and Sangzhi, the high-quality tobacco planting regions of Hunan Province, was conducted to study the effects of climate, soil, and their interaction on some neutral volatile aroma components in flue-cured tobacco leaves. The contents of test neutral volatile aroma components in the flue-cured tobacco leaves were of medium variation, and the variation intensity was decreased in the order of dihydroactinolide, damascenone, furfural, total megastigmatrienone, and beta-ionone. Climate, soil, and their interaction affected the neutral volatile aroma components in different degrees. The furfural content was most affected by climate, the damascenone content was most affected by climate and by soil, the total megastigmatrienone and beta-ionone contents were most affected by the interaction of soil and climate, while the dihydroactinolide content was less affected by soil, climate, and their interaction. The contribution of climate, soil, and their interaction to the contents of the five aroma components was 40.82%, 20.67%, and 38.51%, respectively. During different growth periods of tobacco, different climate factors had different effects on the neutral volatile aroma components. The rainfall, cloudiness, and mean air temperature at rooting stage, the diurnal temperature amplitude, sunshine time, and evaporation at vigorous growth stage, and the rainfall, evaporation, and mean air temperature at maturing stage were the top three climate factors affecting the contents of the neutral volatile aroma components in flue-tobacco leaves. For the soil factors, the available potassium, available phosphorus, and pH were the top three factors affecting the contents of the five components.     

Changes in chemical characteristics of surface soils in hinoki cypress (Chamaecyparis obtusa) forests induced by the invasion of exotic Moso bamboo (Phyllostachys pubescens) in central Japan

Invasion of contiguous forests by a giant bamboo (Moso bamboo, Phyllostachys pubescens) has the potential to induce changes in the chemical characteristics of soils due to the high growth rate of this species. We evaluated the impact of bamboo invasion into hinoki cypress (Chamaecyparis obtusa) forests on soil properties under varying conditions of shoot density at three study sites (Kanpachi, Seto, and Noguchi) in central Japan. We established three successive quadrats along bamboo invasion (allotted to a bamboo stand, a mixed stand of bamboo and hinoki, and a hinoki stand) at every site. Then, we measured the density and basal area of bamboo and hinoki shoots. Surface soil was sampled from each quadrat to analyze pH, water content, and exchangeable cation contents. The values of soil pH were significantly higher in the mixed stands than the hinoki stands at all sites, showing positive correlations with exchangeable Ca contents in the soil. Exchangeable K and Mg contents in the soil of the mixed stand showed significant differences compared with the hinoki stand only in Seto, but these values in the mixed stand were similar to those in the bamboo stand. This characteristic is consistent with the invasion degree determined from the density ratio of living bamboo culms to living hinoki trunks: Seto > Kanpachi > Noguchi. We conclude that increases in the soil pH due to bamboo invasion into hinoki forests resulted in distinct and sensitive changes in the soil chemistry.     

喀斯特地区植物钙含量特征与高钙适应方式分析

喀斯特地区土壤的高钙含量是影响该地区植物生理特征的最重要环境因素之一。高钙影响植物的光合作用、生长速率及磷代谢, 从而限制了许多物种在该地区的分布。选取贵州4个石漠化程度不同的地区, 测定采集地内45种优势种或常见种的地上部分和地下部分的全钙含量以及土壤的交换性钙含量。通过分析喀斯特地区植物与土壤钙含量的特征发现: 喀斯特地区植物具有较高的钙含量平均值; 土壤交换性钙含量对植物地上部分钙含量的影响总体上不显著, 对植物地下部分钙含量的影响显著; 不同类别植物的钙含量存在显著差异, 蕨类植物地上部分钙含量平均值明显低于被子植物; 不同类别植物钙的分布部位也存在显著差异, 在蕨类植物和单子叶植物中地上部分和地下部分的钙含量相近, 而双子叶植物的地上部分钙含量明显高于地下部分。分析了喀斯特地区14种优势灌木和草本植物地上部分与地下部分钙含量的差异性以及与土壤交换性钙含量的相关关系, 以此为根据将14种优势植物对土壤高钙的适应方式分为3种类型: 随遇型、高钙型和低钙型。随遇型植物的钙含量主要受土壤交换性钙含量影响, 其地上部分和地下部分的钙含量均与土壤交换性钙含量成显著正相关关系; 高钙型植物具有较强的钙富集能力, 其地上部分即使在低钙含量的土壤中也可维持较高的钙含量; 低钙型植物的地上部分即使在高钙含量的土壤中亦可维持较低的钙含量。对植物适应钙的不同方式的研究可用于筛选退化生态系统恢复所需的植物资源。     

有色膜遮光对烤烟生长和光合特性及其初烤品质的影响

以自然光为对照,采用红色、白色、蓝色、黄色4种有色薄膜于2010~2011年从团棵期开始对大田烤烟进行遮光处理,研究不同光质对烤烟生长、光合特性及初烤品质指标的影响。结果显示:(1)红膜处理最大叶长宽比最小、叶面积最大,黄膜处理则相反。(2)红、蓝膜处理烟叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率明显高于自然光处理,白、黄膜处理略高于对照或与对照持平,且遮膜处理前期红膜高于蓝膜处理,后期蓝膜高于红膜处理。(3)红、蓝膜处理有利于提高倒5叶SPAD值,黄膜处理则相反。(4)红膜处理显著降低了中部叶蛋白质、总氮含量和氮碱比,提高了施木克值,并显著提高了上部叶可溶性糖含量和氮碱比,降低了施木克值;蓝膜处理显著提高了中部叶烟碱和多酚含量,降低了可溶性糖含量、施木克值及氮碱比,并显著提高了上部叶蛋白质、总氮、烟碱和多酚含量,降低了施木克值,提高了氮碱比;黄膜处理显著降低了中上部叶蛋白质、总氮、烟碱和多酚含量,提高了上部叶施木克值、降低了氮碱比。研究表明,红、蓝膜处理更利于烟叶发育和光合特性的提高,初烤烟叶化学成分更协调,利于优质烟叶的形成。