长期不同养分投入对土壤养分和水稻生产持续性的影响

以中国科学院桃源农业生态试验站15a长期田间定位试验为研究对象,分析了不同养分投入对稻田土壤养分和水稻产量可持续性的影响.结果表明,化肥与系统内循环的有机物料循环的肥力效力和产量效应基本一致,有机物料循环更有利于土壤有机质和氮素的积累;在不同养分投入下,土壤耕层有机质和全氮均呈上升趋势,年均增长率分别为1.5%～5.8%和2.5%～9.4%;与试验前相比,不同养分投入耕层磷素变动幅度在-18.3%到30%之间,钾素养分有所亏缺,下降幅度在8.1%～22.6%之间;通过可持续性指数的分析得出,土壤N素养分的可持续性对化肥的依赖性较大,而P、K养分的可持续性则对有机肥的依赖性更高.稻田生态系统具有良好的自维持能力,系统内有机物循环有利于提高稻谷产量的稳定性和可持续性.     

黄顶菊入侵对土壤养分和酶活性的影响

比较了外来植物黄顶菊不同入侵程度土壤养分和土壤酶活性变化规律,探讨了外来植物入侵对土壤生态的影响机制。结果表明,与裸土和本地植物土壤相比,黄顶菊入侵显著提高了有机质、全氮、硝态氮和铵态氮的含量,而全磷和速效磷的含量有所下降,且随着入侵程度增强趋势更为明显。重度入侵土壤有机质较本地植物土壤提高5.7%,全氮提高23.4%;而重度入侵土壤全磷含量只有本地植物的85%,土壤速效磷含量则下降了50%。黄顶菊重度入侵土壤和轻度入侵土壤脲酶含量分别为0.04和0.03mg.g-1.24h-1,均显著高于裸土和本地植物土壤,土壤磷酸酶活性变化规律与之类似,而多酚氧化酶无明显的变化。黄顶菊入侵可以改变土壤养分和土壤酶活性,创造对自身生长有利的土壤环境,并借此增强其竞争能力,实现种群的进一步扩张。     

灰木莲生长对土壤养分和气候因子的响应

对原产地越南以及我国多个引种地的灰木莲的树高和胸径生长特征进行研究,分析了灰木莲生长对土壤养分和气候因子的响应.结果表明: 不同种植地灰木莲的树高和胸径年均生长量差异显著.灰木莲胸径和树高的年均生长量与土壤全N、全P、速效N、速效P含量呈显著正相关,而与土壤有机质、全K、速效K含量相关性不显著,表明土壤N、P含量是影响灰木莲生长的主要养分因子.不同海拔灰木莲树高年均生长量差异显著,而胸径无显著差异.海拔为150～550 m,树高年均生长量随海拔升高而增大,在海拔550 m处达到最大,随后降低,表明海拔550 m为灰木莲引种的最适海拔.灰木莲树高和胸径的年均生长量与年均温、≥10 ℃积温呈显著负相关,与年降雨量呈显著正相关,表明年均温、≥10 ℃积温和降雨量是影响灰木莲生长的主要气候因子.     

高氯酸盐胁迫对水稻生长发育和养分吸收的影响

通过土培盆栽试验,研究了0.2、2.0和4.0mmol/kg 3种浓度下高氯酸盐胁迫对两个水稻品种的生长发育和吸收主要养分元素氮、磷、钾的影响。研究发现:(1)高氯酸盐对水稻生长的抑制程度随高氯酸盐处理浓度的增高而加重,且随着处理时间的延长,水稻的受害症状也越来越明显,到分蘖期时,3个浓度组对赣糯香生长的抑制率分别为3.08%、33.39%和39.03%,对IR65598-112-2生长的抑制率分别为9.18%、21.07%和34.97%。(2)各浓度处理组(赣糯香0.2mmol/kg组除外)都显著抑制了两品种水稻的分蘖。(3)各浓度处理组水稻始穗时间都比对照组晚,其中高浓度处理组晚了1个月。(4)IR65598-112-2对高氯酸盐的胁迫表现出更早的反应和对低浓度污染物的敏感性,而赣糯香表现出相对较强的抗性。(5)高氯酸盐对水稻根部的伤害比对地上部的伤害更严重。(6)高氯酸盐处理减少了水稻各器官的生物量,降低了水稻各器官中养分元素总氮和总磷的总积累量。研究表明,高氯酸盐污染可抑制两品种水稻的生长和分蘖,延迟其发育,降低水稻对养分元素的积累,其植物毒性效应与污染物的浓度、处理的延续时间、水稻品种及不同植物器官都有关系。     

氮素形态对树木养分吸收和生长的影响

由于NH₄⁺-N和NO₃^--N形态的差异,二者对树木养分吸收和生长发育的影响不同,树木常表现出对NH₄⁺-N和NO₃^--N的选择性吸收,树种对NH₄⁺-N和NO₃^--N吸收的偏好特性可能与生长地的土壤pH有关,来自于酸性土壤的树种通常具有喜NHON的特性,而来自于中性或碱性土壤的树种常表现出喜NO₃^--N的趋势,由于NH₄⁺-N和NO3^--N所带电荷的差异,通常NH₄⁺-N有利于阴离子的吸收,而NO3^--N则促进阳离子的吸收,在有些情况下,NH₄⁺-N会抑制NO₃^--N的吸收,但抑制的机制目前还不清楚,树木吸收NH₄⁺-N时,引起根际pH下降,相反吸收NO₃^--N时根际pH升高,根际pH变化可以改变土壤养分的有效性,并影响树木对养分的吸收利用,树木对NH₄⁺-N和NO₃^--N的生长反应不同,有些喜NH₄⁺-N的针叶树在供应NH₄⁺-N时生长较好,多数植物在同时供应NH₄⁺-N和NO₃^--N时生长量最大,有些树种在同时供应NH₄⁺-N和NO₃^--N时也表现出最高的生长,但对于树木类似的研究还少,这一现象对于树木是否具有普遍性还需要大量试验证明。     

火烧对古尔班通古特沙漠土壤养分和土壤酶活性的影响

以古尔班通古特沙漠2016年6月意外火烧事件为背景,对比分析火烧和未火烧样地区不同土壤深度化学性质、土壤酶活性的变化特征,为全面评估火烧对温带荒漠生态系统的影响提供土壤学依据。结果表明:火烧样地和对照样地土壤养分含量和酶活性总体上均表现为上层土壤(0—5 cm)大于下层土壤(5—10 cm),仅土壤氧化酶(过氧化氢酶)活性表现为下层土壤大于上层土壤。同时,火烧和土壤深度存在交互效应,火烧对土壤特性的影响受土壤深度的限制。土壤化学性质受火烧的影响主要表现在0—5 cm土壤层,尤其是速效养分在火烧之后有显著增加趋势。火烧对5—10 cm土壤层土壤化学性质无显著影响。火烧后,硝态氮(NO3-N)含量显著下降,铵态氮(NH4-N)含量上升。土壤水解酶、氧化酶活性在火烧之后降低,具体表现为,蔗糖酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶活性在0—5 cm和5—10 cm土壤层均极显著下降,而碱性磷酸酶活性仅在0—5 cm土壤层显著下降。过氧化氢酶活性则在5—10 cm土壤层活性显著下降。表明上层土壤水解酶活性对火烧干扰较为敏感,氧化酶活性在火烧干扰下相对稳定。从各土层土壤酶活性的变化特征来看,火烧对水解酶活性的影响随土壤深度增加而降低,而氧化酶则呈现相反的趋势。总体而言,火烧显著提高了古尔班通古特沙漠土壤速效养分的含量,降低了土壤酶活性,不同土壤酶对火烧响应的敏感程度不同。为深入评估火烧干扰对温带荒漠生态系统的影响提供一定理论依据。     

连作障碍因素对大豆养分吸收和固氮作用的影响

采用分室装置,利用不同孔径的膜研究大豆连作条件下,化感物质、土壤有害生物和大豆胞囊线虫等因素不断累加对植株生长、生物固氮作用和矿质养分吸收和分配的影响。结果表明,随着各因素不断累加,植株的地上部、根系和根瘤干重逐渐降低;除Ca元素外,植株组织的P、K等矿质元素单位含量下降,吸收总量下降,地上部分配的养分比例下降。在化感物质和土壤有害生物因素的基础上接种线虫,对生物固氮和矿质养 分的吸收和分配影响明显。     

有机肥和无机肥对稻田养分循环的影响

一、引言研究养分在农田生态系统中的循环,是农业生态学的重要内容之一。对有机肥和无机肥肥效及其对农作物产量的影响曾有过不少研究。虽然大量研究表明有机肥对水稻产量的作用与化肥一样有效,甚至更好,也有许多试验,尤其是一些长期对比试验表明有机肥对作物产量的作用不及化肥,只是使用有机肥的试验小区有很长的残效,连续使用20年家畜肥的小区停肥40年后,大麦产量仍为对照化肥小     

遮荫和土壤类型对青桐幼苗生长和养分含量的影响

为探究遮荫和土壤类型对青桐(Firmiana platanifolia)幼苗的生长和养分含量的影响,以青桐幼苗为试验材料,采用二裂式裂区试验设计,设置全光(A₁,遮光率0%)、50%遮荫(A₂,遮光率28%)、75%遮荫(A₃,遮光率45%)、95%遮荫(A₄,遮光率68%)等4个遮荫处理,结合酸性紫色土(B₁)、碱性紫色土(B₂)、红壤(B₃)、黄壤(B₄)等4种土壤类型,分析遮荫、土壤及两者交互作用对青桐苗期生长和养分积累与分配特征的影响。结果表明:遮荫、土壤和两者交互作用显著影响了青桐的生长和养分积累(P<0.05)。随着遮荫强度增加,青桐幼苗苗高逐渐增加,在A₄B₂处理下苗高最大,但地径最小,其中A₃B₂处理下青桐幼苗地径和总生物量最大;同样,K、Ca、Mg、Na总积累量在A₃B_2...     

水分和养分添加对羊草功能性状和地上生物量的影响

研究水分和养分添加对植物功能性状的影响, 对于揭示植物对环境变化的响应和适应规律至关重要。该文采用盆栽试验的方法, 进行不同水平水分处理(增水50%, 减水50%, 以498 mm降水量作为对照)和养分添加(无养分添加, 单施氮肥, 单施磷肥, 氮磷共施), 研究羊草(Leymus chinensis)的10种功能性状和地上生物量对水分和养分添加的响应。得出以下结论: (1)双因素方差分析结果表明, 水分主效应对羊草株高、分蘖数、茎生物量、叶生物量、叶面积、叶质量、净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响; 养分主效应对羊草分蘖数、茎生物量、净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响; 水分和养分的交互作用对羊草分蘖数、茎生物量、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响。(2)各功能性状对降水量的响应在不同养分添加水平是不同的, 分蘖数和叶面积在单施氮肥和氮磷共施条件下随降水量增加而增加, 而在无养分添加和单施磷肥条件下无显著变化; 茎生物量在无养分添加、单施氮肥和单施磷肥条件下随降水量增加而增加, 而在氮磷共施条件下无增加趋势; 比叶面积在单施氮肥条件下增水处理显著低于对照组, 而在其他养分添加条件下无明显变化。(3)短期氮磷处理显著影响羊草叶片光合生理性状, 而对叶形态性状影响不显著。(4)羊草地上生物量随降水量的增加呈现上升趋势, 并且在单施氮肥条件下, 增水处理使地上生物量达到最高, 为522.55 g·m ^-2。总之, 羊草的功能性状对降水量增加表现出明显的响应, 响应格局在不同养分条件下不同, 反映了其对水肥环境变化的适应。     

模拟践踏和降水对高寒草甸土壤养分和酶活性的影响

为明晰牦牛和藏羊践踏对高寒草甸的分异影响,通过2年模拟践踏和降水双因子控制试验,研究了践踏和降水对高寒草甸土壤养分和酶活性的影响。研究结果表明,践踏处理提高了0—20 cm土层土壤速效氮和速效钾含量,降低了0—20 cm全磷、脲酶和0—10 cm速效磷、碱性磷酸酶和有机质含量,且适度践踏促进了全氮的矿化。随降水强度的增加,0—30 cm土层土壤全氮和0—20 cm全磷和脲酶活性呈单峰曲线的变化态势,在平水下达到峰值;降水显著降低了0—30 cm土层土壤速效氮、磷、钾和0—10 cm土层土壤全钾含量,对土壤有机质含量无显著影响(P0.05)。同一放牧强度下,藏羊践踏区的土壤养分和酶活性优于牦牛践踏区,但差异不显著(P0.05)。综合可得,家畜的践踏作用促进了土壤氮和钾的矿化,抑制了磷的累积且加速了表层土壤有机质的耗竭,降低了土壤脲酶和碱性磷酸酶活性;适度降水提高了土壤全氮、全磷含量及酶活性,降水过多则相反。适度的家畜践踏与降水相耦合下草地土壤的养分循环和酶活性要优于重度践踏和不践踏小区。在对草地的适度放牧利用前提下,应注重土壤含水量和放牧畜种对草地的影响。草地干旱或土壤含水量过高时,应适当减少放牧畜种中牦牛比例增加藏羊比例,以期使草地得到健康可持续发展。     

外源养分和激素对AM真菌侵染和产孢的影响

在温室30%强度Hoagland营养液半水培条件下,对寄主植物玉米Zea mays接种丛枝菌根(Arbuscular myeorrhizae,AM)真菌Glomus mosseae后施加不同浓度的葡萄糖、蔗糖、脯氨酸(Pro)、吲哚-3-乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)和6-苄基腺嘌呤(6-BA)。结果表明:除低浓度GA3处理外,其他处理尤其是高浓度处理抑制了玉米植株的生长。中浓度蔗糖、脯氨酸(Pro)和吲哚-3-乙酸(IAA)处理显著提高玉米菌根侵染率,其中以中浓度蔗糖的处理最高,达92.3%。葡萄糖、赤霉素(GA3)和6-苄基腺嘌呤(6-BA)处理则降低菌根侵染率。施加不同有机养分和植物生长物质并未提高AM真菌产孢数量,相反,却减少了孢子的形成。高浓度氨基乙酸(Gly)和低浓度6-BA处理的产孢量分别为50和48个/管,高于其他处理,但低于对照(78个/管);可溶性糖处理的产孢数量最少,平均仅18个/管。本试验条件下菌根侵染率与产孢数量不具有相关性,而产孢数与根外菌丝量具相关性。认为通过外界不同的化学调控,对植物生长、菌根侵染、根外菌丝量和孢子发育产生了一定的影响,具有一定的调节作用。     

养分浓度和光照强度对泥炭藓有性更新的影响

作为优势植物, 泥炭藓(Sphagnum)在泥炭沼泽中缺乏有性更新的原因尚不清楚。针对影响孢子萌发的光强和养分条件, 以泥炭藓(S. palustre)为材料, 通过室内孢子萌发实验, 研究不同光强和养分浓度对孢子萌发率、萌发势及萌发指数的影响。4 种培养基中, 养分浓度高的营养液培养基中孢子萌发率最高, 达到60%, 其次为养分浓度与营养液相近的琼脂+营养液培养基, 萌发率为48%, 再次为养分水平很低的沼泽水培养基, 萌发率约为30%, 几乎无养分的蒸馏水培养基中萌发率最低, 约为5%。萌发势和萌发指数亦呈现相同的规律。琼脂+营养液和营养液培养基较沼泽水和蒸馏水培养基孢子萌发时间提前约3 天时间。增加光强使孢子萌发率仅提高10%。研究表明, 低养分浓度和弱光照均不利于孢子萌发, 相对而言, 泥炭沼泽的贫营养特征应是限制泥炭藓有性更新的更重要因素。     

不同海拔对野生猕猴桃土壤酶活性和养分的影响

目的：探讨不同海拔对野生猕猴桃根际土壤酶活性及土壤养分的影响。方法：以不同海拔野生猕猴桃根际土壤为研究对象,测定土壤碳、氮、磷含量及与土壤碳、氮、磷循环相关酶活性,分析土壤酶活性和养分差异。结果：随海拔升高,土壤中的酸性磷酸酶（AcP）、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）+亮氨酸氨基肽酶（LAP）活性呈下降趋势,β-葡萄糖苷酶（β-GC）活性呈上升趋势;土壤氮、磷含量随海拔升高先升高后降低,在海拔1 770 m处有最大值,且该海拔处土壤水稳性大团聚体的质量分数显著高于其他海拔;冗余分析表明海拔、土壤有效磷和土壤温度是影响土壤酶活性及酶化学计量的重要因子。结论：海拔引起土壤结构的改变从而调节土壤中酶活性机制,进而影响土壤肥力。     

不同养分和水分管理模式对水稻抗倒伏能力的影响

大田试验下,通过对水稻茎秆基部物理性状、形态特征和硅、钾含量的测定和比较,系统研究了不同养分和水分管理模式对水稻茎秆抗倒伏能力的影响．结果表明,有机无机肥配施,特别是秸秆与化肥配施(CS)养分模式可明显提高水稻植侏茎秆粗度、茎壁厚度和茎重,从而有效提高了基部茎秆的抗折力(RS)和明显降低了水稻的倒伏指数(LI),秸秆与化肥配施(CS)养分模式对水稻抗倒伏能力的效果在干湿交替(AWD)和控水模式(DRA)下表现更为明显。有机无机肥配施,特别是秸秆与化肥配施(CS)的养分模式在干湿交替(AWD)和控水模式(DRA)下更有助于提高水稻茎秆的硅、钾含量、相关分析表明,水稻基部茎秆茎壁厚度、茎重和抗折力与茎秆硅、钾含量存在显著(P<0．05)或极显著正相关(P<0．01)。     

Cd对不同种类植物生长和养分积累的影响

溶液培养法研究了不同活度Cd2 对4种植物卷心菜、黑麦草、玉米和白三叶草生长和养分积累的影响．结果表明,随Cd2 活度增加,4种植物的生长速率和干物质产量均下降．白三叶草对Cd2 最敏感;黑麦草和玉米耐性较强;卷心菜在高ACd2 时敏感．Cd2 对Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、P、S等养分积累的影响因植物种类而异．Cd2 降低Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg等的积累．P在4种植物中和S在除卷心菜外的3种植物中的积累比对照增加．卷心菜和白三叶草对Cd毒敏感性差异与Fe、Mn、Ca、Mg的积累受Cd2 影响程度不同密切相关．     

水分和养分添加对羊草功能性状和地上生物量的影响

研究水分和养分添加对植物功能性状的影响,对于揭示植物对环境变化的响应和适应规律至关重要。该文采用盆栽试验的方法,进行不同水平水分处理(增水50%,减水50%,以498mm降水量作为对照)和养分添加(无养分添加,单施氮肥,单施磷肥,氮磷共施),研究羊草(Leymuschinensis)的10种功能性状和地上生物量对水分和养分添加的响应。得出以下结论:(1)双因素方差分析结果表明,水分主效应对羊草株高、分蘖数、茎生物量、叶生物量、叶面积、叶质量、净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响;养分主效应对羊草分蘖数、茎生物量、净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响;水分和养分的交互作用对羊草分蘖数、茎生物量、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响。(2)各功能性状对降水量的响应在不同养分添加水平是不同的,分蘖数和叶面积在单施氮肥和氮磷共施条件下随降水量增加而增加,而在无养分添加和单施磷肥条件下无显著变化;茎生物量在无养分添加、单施氮肥和单施磷肥条件下随降水量增加而增加,而在氮磷共施条件下无增加趋势;比叶面积在单施氮肥条件下增水处理显著低于对照组,而在其他养分添加条件下无明显变化。(3)短期氮磷处理显著影响羊草叶片光合生理性状,而对叶形态性状影响不显著。(4)羊草地上生物量随降水量的增加呈现上升趋势,并且在单施氮肥条件下,增水处理使地上生物量达到最高,为522.55 g·m-2。总之,羊草的功能性状对降水量增加表现出明显的响应,响应格局在不同养分条件下不同,反映了其对水肥环境变化的适应。     

耕作方式和秸秆还田对棕壤土壤养分和酶活性的影响

在沈阳农业大学试验基地开展田间控制试验,研究翻耕秸秆移除(CK)、翻耕秸秆还田(PTS)、免耕秸秆移除(NT)、免耕秸秆还田(NTS)、旋耕秸秆移除(RT)、旋耕秸秆还田(RTS)6种耕作和秸秆还田方式对棕壤养分含量和酶活性的影响。结果表明,(1)对比CK,RTS和PTS增加了表层(0~15 cm)土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量、β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)和酸性磷酸酶(AP)活性,但NTS和RTS比CK降低了下层(15~25 cm)SOC含量,PTS对比其他处理显著增加了下层NAG活性,RTS和PTS对比CK显著增加了两土层硝态氮(NO3--N)含量。(2)3种耕作方式配合秸秆还田的处理与无秸秆还田处理相比,增加了表层土壤SOC、TN含量以及βG、NAG、AP活性,降低了下层SOC含量,但增加了NAG和AP活性。旋耕和翻耕配合秸秆还田的处理与无秸秆还田处理相比,增加了两土层NO3--N含量,而免耕趋势相反。(3)主成分分析表明,RTS和PTS处理增加了表层土壤有机碳、氮含量,改善了土壤速效养分含量,提高了土壤酶活性,是适合棕壤的耕作结合秸秆还田的方式。     

草炭和风化煤对水稻根系活力和养分吸收的影响

采用盆载试验法,研究了草炭和风化煤对水稻根系的α－萘胺氧化力和养分吸收的影响,结果表明,草炭和风化煤的施入,改善了盐碱土的养分供应状况,在水稻的各生育时期均不同程度地提高根系活力,增加了水稻的产量,促进了水稻对N、P2O5、K2O、CaO和MgO等养分的吸收;草炭对水稻的增产效果要好于相同数量的风化煤。     

模拟践踏和降水对高寒草甸土壤养分和酶活性的影响

为明晰牦牛和藏羊践踏对高寒草甸的分异影响,通过2年模拟践踏和降水双因子控制试验,研究了践踏和降水对高寒草甸土壤养分和酶活性的影响。研究结果表明,践踏处理提高了0—20 cm土层土壤速效氮和速效钾含量,降低了0—20 cm全磷、脲酶和0—10 cm速效磷、碱性磷酸酶和有机质含量,且适度践踏促进了全氮的矿化。随降水强度的增加,0—30 cm土层土壤全氮和0—20 cm全磷和脲酶活性呈单峰曲线的变化态势,在平水下达到峰值;降水显著降低了0—30 cm土层土壤速效氮、磷、钾和0—10 cm土层土壤全钾含量,对土壤有机质含量无显著影响(P0.05)。同一放牧强度下,藏羊践踏区的土壤养分和酶活性优于牦牛践踏区,但差异不显著(P0.05)。综合可得,家畜的践踏作用促进了土壤氮和钾的矿化,抑制了磷的累积且加速了表层土壤有机质的耗竭,降低了土壤脲酶和碱性磷酸酶活性;适度降水提高了土壤全氮、全磷含量及酶活性,降水过多则相反。适度的家畜践踏与降水相耦合下草地土壤的养分循环和酶活性要优于重度践踏和不践踏小区。在对草地的适度放牧利用前提下,应注重土壤含水量和放牧畜种对草地的影响。草地干旱或土壤含水量过高时,应适当减少放牧畜种中牦牛比例增加藏羊比例,以期使草地得到健康可持续发展。