不同轮作模式下土壤氮磷淋移和蔬菜硝酸盐、亚硝酸盐积累

2009年以沈阳市蔬菜生产示范基地为平台,研究不同轮作模式对消减设施菜地土壤氮、磷淋移和蔬菜硝酸盐、亚硝酸盐积累的作用.结果表明:经过一年的蔬菜种植后,设施菜地土壤pH呈下降趋势,下降了0.09～0.47单位;与本底相比,菜地土壤表层的全磷含量明显升高,速效磷含量(86.80～161.04 mg·kg-1)明显高于60 mg·kg-1的警戒指标,设施菜地土壤硝态氮(NO3--N)含量较高,并发生明显的淋移;除菠菜中亚硝酸盐含量超标外,3种轮作模式下的蔬菜硝酸盐和亚硝酸盐含量都符合国家无公害蔬菜安全标准;针对保护地土壤酸化、磷素累积和NO3--N淋移现状,应采取相应措施予以恢复;从3种轮作模式的结果看,在油菜一黄瓜-豇豆轮作模式下,土壤对pH的变化幅度最小,且土壤NO3--N的淋移现象较弱,氮、磷的回收率也较高,但在消减土壤磷淋移以及蔬菜硝酸盐和亚硝酸盐积累方面效果不明显.     

下辽河平原降雨中氮素的动态变化

为了了解降雨中氮对农田生态系统的影响,分析了2004-2006年下辽河平原连续3年定位收集的降雨观测资料与历史资料.结果表明:降雨中氮输入量季节变化显著,夏季最高,这主要与降雨量及空气中NH4 -N浓度变化有关;降雨中DON量与NO3--N含量相当,均接近24%,是雨水中氮的重要组分;与1985年相比,近3年降雨输入到该地区农田生态系统的年氮通量已有较大提高,降雨较多的2005年输入的无机氮量更是20年前的2倍以上;2004-2006年随降雨输入农田生态系统的氮平均占可利用肥料氮的28.3%,对农田生态系统有着重要影响.     

追施氮肥当年与翌年对桉树生长及各部位氮贮量的影响

采用田间定位试验方法,研究了追施氮肥当年与翌年对桉树各部位生物量和氮贮量的影响。结果表明:与对照相比,追施氮肥翌年桉树生物量增加幅度显著高于当年,说明氮肥对于提高桉树生物量具有一定累积作用,追肥的增产效果明显;追施氮肥也使全树氮贮量在2007年与2008年分别提高30.2%和73.5%;与2007年相比,2008年对照处理桉树生物量增加35.9%,追施氮肥处理生物量提高1倍以上,而对照处理树木体内氮贮量降低13.1%,追氮处理提高15.7%;这主要是由于3龄桉树树叶生物量的明显降低,对照与追施氮肥处理树叶中氮贮量分别降低46.5%和36.9%,其也是桉树中氮贮量降低最显著的部位。     

不同土地利用类型下土壤活性有机碳库的变化

分析了中国科学院沈阳生态试验站不同土地利用类型长期定位试验土壤0～40cm活性有机碳含量,结果表明:0～20cm土层内荒地土壤有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳、溶解性有机碳和轻组有机碳含量高于割草地和裸地,而割草地颗粒有机碳含量略高于荒地;在20～40cm土层,割草地土壤有机碳、易氧化碳和颗粒有机碳含量较高,而荒地微生物量碳、溶解性有机碳和轻组有机碳含量较高。不同土地利用类型土壤活性有机碳含量均随着土层加深而递减。土壤微生物量碳、溶解性有机碳和轻组有机碳的分配比例为荒地>割草地>裸地,易氧化碳和颗粒有机碳的分配比例为割草地>荒地>裸地。土壤活性有机碳的分配比例随土层加深而下降,但溶解性有机碳的分配比例变化趋势相反。     

不同施肥制度对潮棕壤微生物量碳的影响

利用长期定位试验研究了下辽河平原地区不同施肥处理下潮棕壤微生物量碳的变化。结果表明:不施肥处理的微生物量碳含量最低,化肥均衡施用和施用循环肥均能显著提高土壤微生物量碳含量(P<0.05),以化肥N、P、K 循环猪圈肥处理效果最好;各处理的微生物量碳均呈现出春冬季较低,夏秋季较高的趋势;化肥均衡施用配合循环肥能显著提高土壤微生物量碳的周转强度,缩短周转时间(P<0.05),以化肥N、P、K 循环猪圈肥处理土壤微生物量碳的周转时间最短,1年可周转1.03次。     

不同施肥制度下茬口对作物产量增益、土壤养分状况及施肥贡献率的影响

根据1991—2002年共12年的田间试验,研究了不同施肥制度下,茬口对作物产量增益、土壤养分状况及对施肥贡献率的影响。结果表明:与重茬相比,豆茬较有利于作物的高产和稳产;施用氮肥使其产量增益减小,并且施用氮肥愈多,产量增益愈小;增施有机肥情况下,产量增益的减小更为明显。在土壤养分方面,豆茬不仅能提高土壤的供氮能力,还能改善土壤的供磷、供钾量,有助于土壤养分状况的改善;施肥制度进步能够提高作物产量;施肥贡献率随着施肥制度的进步逐渐增大,但其增幅趋缓;随着施肥制度的进步,施肥贡献率在豆茬和重茬上所表现的差异逐渐缩小,最后趋同。     

不同土地利用方式对潮棕壤微生物量碳及其周转率的影响

利用长期定位试验,研究了下辽河平原不同土地利用方式下潮棕壤土壤微生物量碳的变化.结果表明:裸地的微生物量碳最低;不施肥处理(CK)和NPK处理土壤微生物量碳较低;NPK配合猪厩肥处理(NPK C)的微生物量碳显著高于CK和NPK处理;荒地由于返回的植物残体量很大,积累的有机物很多,所以其微生物量碳最大;其次为割草地和林地.不同土地利用方式的土壤微生物量周转速率为:NPK C＞林地＞荒地＞割草地＞CK＞NPK＞裸地.     

施肥和土壤管理对土壤微生物生物量碳、氮和群落结构的影响

以中国科学院沈阳生态试验站的长期定位试验为平台,研究了不同施肥和土壤管理对潮棕壤微生物生物量碳、氮和群落结构的影响。结果表明,裸地和农田处理的微生物生物量碳、氮较低,但是农田处理下施肥增加了微生物生物量,其中NPK+M效果最明显。DGGE图谱显示,处理间细菌条带分布较相似,其中裸地的细菌多样性最高;长期施肥和土壤管理改变了土壤真菌群落结构,施肥增加了真菌多样性,且有机肥的影响大于化肥;不同处理间氨氧化细菌群落结构差异显著,NPK+M显著增加了氨氧化细菌多样性,且无机肥和有机肥对氨氧化细菌群落影响不同。施肥和土壤管理对细菌影响较小,但显著改变了真菌和氨氧化细菌的群落结构。聚类分析结果显示,土壤管理措施较施肥对细菌、真菌和氨氧化细菌群落的影响更为显著。     

追施氮肥对尾巨桉叶片主要营养元素浓度及贮量变化的影响

采用田间定位试验方法,研究了追施氮肥对尾巨桉叶片养分浓度与贮量及内外循环的影响。结果表明:桉树落叶时质量损失26%,此时若以单位质量计算叶片养分浓度往往与实际情况不符,因此应以单位叶面积为基础表征养分浓度;与生长叶相比,桉树凋落叶中灰分和有机质含量分别下降33%和25%,表明一些可水解运输的有机物质在叶片凋落前已回输至树体;桉树叶片对N的利用率高达44%,表明存在氮的奢侈吸收。桉树叶片中N、P、K养分以内循环模式为主,内循环比例均在70%以上;Ca则以外循环为主,外循环比例约为90%;Mg、Si和灰分的内循环能力相当,外循环比例略高于内循环。     

长期不同施肥制度对潮棕壤肥力及微生物活性的影响

利用长期定位试验研究了不同施肥制度对潮棕壤肥力及微生物活性的影响。结果表明:长期施用有机肥、无机肥显著降低土壤pH;长期施用化肥并不能增加土壤全碳、氮含量,而有机肥的长期施用却能显著提高土壤有机质含量;土壤长期无P、K肥料施入则会出现P、K的亏损。有机肥处理(M,N+M和NPK+M)的微生物量均显著高于不施肥处理(CK),且这些处理间无显著差异;NPK处理与CK处理间无显著差异,而长期施用N肥显著降低土壤微生物量;均衡施肥处理(M,N+M,NPK和NPK+M)均能显著增强土壤微生物呼吸(P0.05),而单施N处理对土壤微生物呼吸无显著影响;与CK相比,施肥处理均能显著提高土壤氨化作用(P0.05),其中以NPK+M处理最高;除N处理外,其他施肥处理均显著提高土壤硝化作用(P0.05)。相关性分析显示,土壤微生物量碳、氮,微生物呼吸,氨化和硝化作用均与土壤全碳、全氮极显著相关(P0.01),均能够较好地反映土壤肥力变化情况;而土壤微生物活性与其他理化因子相关性不一致,表明它们对土壤理化因子变化的响应程度不同。