科研产出
垂直深旋耕下有机物料改良酸性土壤及烤烟产质量的调控效应
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：为探明深旋耕配施有机物料改良烤烟根际土壤酸化特性和调控烤烟生长、产质量的效应.以烤烟品种'NC102'为材料,在云南省石林县酸性红壤上,采用双因素裂区设计,研究耕作方式(垂直深旋耕和传统耕作)和施有机改土物料(不施改土物料、酸性有机肥、碱性有机肥和生物质炭)及其互作对烤烟根际土壤理化特性、烟株根系和植株生长形态及产质量的影响.结果表明:植烟土壤理化特性主要受耕作方式、有机改土物料及二者互作的影响,其中垂直深旋耕配施有机肥可显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度及水解性氮、有效磷、速效钾、水溶性氯含量,尤其施碱性有机肥、生物质炭更有利于增加土壤速效钾含量,显著降低土壤交换性酸总量、土壤交换性氢(H+)和交换性铝(Al3+),提升土壤硅铝率、阳离子交换量和盐基饱和度,增强酸性土壤调酸效果.烤烟根冠形态及烟叶产量、产值性状主要受深旋耕和碱性改土物料的影响.耕作方式、有机改土物料及其互作对烟叶化学成分可用性指数影响较大,其中施碱性有机肥、生物质炭主要影响总糖、还原糖、钾及水溶性氯;垂直深旋耕显著影响烟叶6项常规化学指标.因此,在云南酸性土壤山地烟区,采用垂直深旋耕结合施碱性有机肥、生物质炭,可较好地协同改良土壤酸度及提升土壤肥力,促进烤烟地上和地下部生长,形成良好根冠关系,提高烟叶产量和产值,改善烟叶化学成分协调性.
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不同有机物料对洱海流域农田土壤温室气体排放的短期影响
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：本研究旨在探明不同有机物料施用对洱海流域露地蔬菜和水旱轮作2种典型种植模式农田土壤温室气体排放的影响。采用室内培养试验，设置了不添加有机物料（CK）、秸秆、生物炭和牛粪添加4个处理，在恒温恒湿下培养15 d。结果表明：（1）与CK相比，有机物料对菜地土壤N2O排放均有抑制作用，对水旱轮作土壤则为促进作用，其中秸秆的促进作用最高。与秸秆处理相比，生物炭和牛粪处理水旱轮作土壤N2O排放分别降低了64.9%和68.3%（P<0.05）。3种有机物料均降低了菜地土壤N2O排放比率，但仅秸秆添加显著增加了水旱轮作土壤N2O排放比率（P<0.05）。（2）与CK相比，生物炭和牛粪处理对菜地和水旱轮作土壤CO2排放均表现出轻微的抑制作用，生物炭和牛粪处理CO2排放量比秸秆处理分别降低了84.9%～85.1%和41.7%～43.1%（P<0.05）。（3）有机物料添加增加了菜地土壤CH4排放量，而仅秸秆添加提高了水旱轮作土壤CH4排放量（P<0.05）。（4）与CK相比，有机物料添加后菜地土壤硝化速率显著升高（P<0.05），土壤矿化速率也均升高，但仅秸秆和牛粪处理效果显著（P<0.05）；而水旱轮作土壤硝化速率和矿化速率则均有所降低，其中秸秆和生物炭显著降低（P<0.05）。长期仅施有机肥的水旱轮作农田土壤全球增温潜势比菜地高，其中秸秆添加显著提高了水旱轮作土壤增温潜势，而3种有机物料均显著降低了菜地土壤增温潜势。研究可为洱海流域农田合理添加有机物料以降低温室气体排放和提高土壤供氮能力提供了科学依据。
关键词： 有机物料 温室气体排放 N2O CO2 CH4 秸秆 生物炭 牛粪 土壤矿化 土壤硝化
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有机物料添加对菜地土壤氮素转化和温室气体排放的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨菜地土壤氮转化速率及其对不同有机物料添加后的响应特征，为菜地土壤合理施肥提供科学依据，以洱海流域典型菜地土壤为研究对象开展室内培养试验（25℃，田间持水量的60%,5 d），采用15N同位素成对标记技术和氮转化速率计算模型研究了土壤无机氮含量变化和氮转化速率及其对秸秆、生物炭和牛粪3种有机物料添加的响应。结果表明：（1）菜地土壤铵态氮和硝态氮含量随培养时间均呈降低趋势，有机物料添加后降低了土壤无机氮含量。（2）5 d培养期间土壤的平均初级氮矿化速率、初级硝化速率、NO3-消耗速率和NH4+固定速率分别为-28.5、-3.93、1.52和11.9 mg·kg-1·d-1。菜地土壤矿化速率和硝化速率均为负值，土壤以氮的微生物固定为主。（3）有机物料添加后土壤氮矿化速率增加，虽然速率仍为负值，但秸秆添加效果显著。秸秆添加还显著降低了土壤初级硝化速率，但有机物料添加后NH4+固持速率增加，特别在秸秆和生物炭添加后显著增加。（4）秸秆添加显著增加了土壤N2O和CO2排放量，生物炭添加有降低土壤N2O和CO2排放量的趋势但无显著影响，牛粪添加也无显著的影响。对于洱海流域菜地土壤，高碳氮比（C/N）的有机物料添加能增加氮微生物固定作用，但随着时间增加，有机物料有增加矿化作用的趋势，其中生物炭一定程度上降低了土壤CO2和N2O排放量，且增加菜地土壤无机氮含量进而提升其土壤氮供应能力。由此可见，在洱海流域菜地土壤优化施用高C/N的有机物料，科学施肥，能维持土壤的供氮能力，确保菜地土壤的可持续利用，还可能降低温室气体排放。
关键词： 有机物料 氮转化速率 温室气体 秸秆 生物炭 牛粪
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有机物料输入对作物土传病害防控作用的Meta分析
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究外源有机物料输入对作物土传病害的防控效应.[方法]在Web of Science、Springer、中国知网(CNKI)、万方、维普、Google Scholar等中英文数据库,以"长期定位试验"、各类有机肥、主要土壤理化性状指标和 5 种常见病虫害为关键词,筛选出研究地点在中国的论文 128 篇,提取有效田间数据 953 组.此外,于云南省保山市、丽江市和石林县 209 个地块采集土壤样品,测定包括有效态中、微量元素在内的土壤理化性质,微生物生物量碳氮含量以及酶活性,共获得田间试验数据 297 组.采用相关性分析和结构方程模型探究土壤主要化学和生物学指标与作物土传病害发生的关系,采用Meta分析评估有机物料输入对各指标的影响.[结果]有机物料输入可显著提高酸性土壤pH和有机质、有效磷、速效钾、水解氮含量,显著降低盐碱土pH(P<0.05),提高交换性钙、交换性镁、有效锌、有效铜、有效铁、有效锰和有效硼含量,降低交换性铝含量(P<0.05),显著提高土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和过氧化氢酶活性以及土壤微生物生物量碳和氮含量(P<0.05).有机物料输入对作物土传病害发病率具有抑制作用,发病率平均可显著降低 49.7%(P<0.05),且对细菌性和真菌性土传病害的抑制效果显著高于对线虫性土传病害的效果;此外,结构方程模型和Meta分析表明,土壤pH降低是作物土传病害发生的重要驱动因素.相关性分析表明,土壤有机质、有效磷、交换性钙、交换性镁、有效硼以及土壤蔗糖酶活性与土壤pH呈显著正相关(P<0.05),土壤pH与土壤交换性铝呈显著负相关(P<0.05).[结论]有机物料输入可显著提高土壤养分含量、酶活性以及微生物生物量碳和氮含量;并可通过降低土壤交换性铝含量,提高土壤有机质、有效磷、交换性钙和交换性镁等含量以及土壤β-葡萄糖苷酶和蔗糖酶活性,降低作物土传病害发病率.
关键词： 有机物料 土壤化学性质 土壤生物学性质 土传病害 Meta分析
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热带典型有机物料对砖红壤理化性质及微生物群落结构的影响
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了明确热带典型有机物料对砖红壤理化性质及微生物群落结构的影响，本研究选取菠萝茎叶、椰糠、香蕉茎叶、有机肥为供试材料，开展为期90 d的混土培养试验，以砖红壤为对照，分析有机物料对土壤pH、有效磷，团聚体、微生物群落结构变化及酶活性的影响。结果表明，香蕉茎叶和有机肥能够提高土壤pH和有效磷含量，菠萝茎叶短期内加剧土壤酸化。菠萝茎叶和香蕉茎叶均有助于促进直径＞0.25 mm团聚体的形成。菠萝茎叶、香蕉茎叶和有机肥均能提高土壤木糖苷酶、纤维素酶和亮氨酸氨基肽酶活性，以及土壤G+菌、G–菌、真核生物和真菌的数量，其中香蕉茎叶和菠萝茎叶培养的土壤中G+菌平均占比为27.8%，高于CK中G+菌（21.4%）。与CK相比，香蕉茎叶、菠萝茎叶、椰糠、有机肥中的真菌比例分别提高300.2%、232.1%,165.0%和51.9%。施用有机肥明显提高AM真菌的比例，菠萝茎叶和香蕉茎叶均有助于增加土壤中的真核生物数量。投入有机物料中的半纤维素含量和土壤pH分别解释了70.8%和8.5%的微生物群落结构变异。
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有机物料在植烟土壤中的腐解及活性有机碳氮含量的变化（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2015
摘要：采取田间原位尼龙网袋埋土法,研究油籽饼及苕子、油菜、小麦、玉米等有机物料埋土还田后,在植烟土壤中的腐解速率、各期残留物料中的活性有机C、N含量的变化及其与腐解速率的关系。结果表明,油籽饼及苕子等不同有机物料埋土还田后的腐解速率表现为早期快后期慢。不同有机物料腐解速率的大小表现为油籽饼>苕子>小麦秸秆和油菜秸秆>玉米秸秆,腐解速率与全N含量呈极其显著直线正相关,与活性有机C/N比值呈极其显著负相关,而与活性有机C含量之间没有相关性。随着腐解时间推移,油菜、苕子、小麦、玉米等秸秆中活性有机C含量、全N含量呈增加趋势,活性有机C/N比值呈下降趋势,而油籽饼则相反。
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有机物料输入稻田提高土壤微生物碳氮及可溶性有机碳氮
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮是土壤碳、氮库中最活跃的组分,是反应土壤被干扰程度的重要灵敏性指标,通过设置相同有机碳施用量下不同有机物料处理的田间试验,研究了有机物料添加下土壤微生物量碳(soil microbial biomass carbon,MBC)、氮(soil microbial biomass nitrogen,MBN)和可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、氮(dissolved organic nitrogen,DON)的变化特征及相互关系。结果表明化肥和生物碳、玉米秸秆、鲜牛粪或松针配施下土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮显著大于不施肥处理(no fertilization,CK)和单施化肥处理,分别比不施肥处理和单施化肥平均高23.52%和12.66%(MBC)、42.68%和24.02%(MBN)、14.70%和9.99%(DOC)、22.32%和21.79%(DON)。化肥和有机物料配施处理中,化肥+鲜牛粪处理的微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮最高,比CK高26.20%(MBC)、49.54%(MBN)、19.29%(DOC)和32.81%(DON),其次是化肥+生物碳或化肥+玉米秸秆处理,而化肥+松针处理最低。土壤可溶性有机碳质量分数(308.87 mg/kg)小于微生物量碳(474.71 mg/kg),而可溶性有机氮质量分数(53.07 mg/kg)要大于微生物量氮(34.79 mg/kg)。与不施肥处理相比,化肥和有机物料配施显著降低MBC/MBN和DOC/DON,降低率分别为24.57%和7.71%。MBC和DOC、MBN和DON随着土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、全氮(total nitrogen,TN)的增加呈显著线性增加。MBC、MBN、DOC、DON、DOC+MBC和DON+MBN之间呈极显著正相关(P<0.01)。从相关程度看,DOC+MBC和DON+MBN较MBC、DOC、MBN、DON更能反映土壤中活性有机碳和氮库的变化,成为评价土壤肥力及质量的更有效指标。结果可为提高洱海流域农田土壤肥力,增强土壤固氮效果,减少土壤中氮素流失,保护洱海水质安全提供科学依据。
关键词： 土壤 氮 有机碳 有机物料 土壤微生物量碳氮 可溶性有机碳氮 稻田
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不同有机物料在植烟土壤中的腐解及活性有机碳、氮含量的变化
《西南农业学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：采取田间原位尼龙网袋埋土法,研究油籽饼及苕子、油菜、小麦、玉米等有机物料埋土还田后,在植烟土壤中的腐解速率、各期残留物料中的活性有机C、N含量的变化及其与腐解速率的关系。结果表明,油籽饼及苕子等不同有机物料埋土还田后的腐解速率表现为早期快后期慢。不同有机物料腐解速率的大小表现为油籽饼>苕子>小麦秸秆和油菜秸秆>玉米秸秆,腐解速率与全N含量呈极其显著直线正相关,与活性有机C/N比值呈极其显著负相关,而与活性有机C含量之间的没有相关性。随着腐解时间推移,油菜、苕子、小麦、玉米等秸秆中活性有机C含量、全N含量呈增加趋势,活性有机C/N比值呈下降趋势,而油籽饼则相反。
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