施肥措施对黄土旱塬区小麦产量和土壤有机碳积累的影响

利用中国科学院长武农田生态试验站的长期田间试验(1984年2~007年),研究了小麦产量,耕层有机碳变化,评价了土壤管理和气候因素对土壤有机碳(Soil organic C,SOC)变化的影响。研究涉及6个处理:休闲地(F);不施肥(CK);有机肥(M);氮肥(N);氮、磷肥(NP)和氮、磷、有机肥(NPM)处理。结果表明,施肥可以显著提高作物产量和SOC积累,CK、M、N、NP、NPM处理平均产量依次为1.5、2.6、2.0、3.3、4.0 t/hm2,2007年F、CK、M、N、NP、NPM处理0—20 cm土层SOC积累量依次为-1.09、0.76、8.59、1.02、3.42和9.5 t/hm2。作物产量与SOC含量呈显著的正相关关系(r=0.80),有机碳输入量与SOC含量相关性更好(r=0.97),外源有机碳的输入也是提高SOC的重要措施。施肥措施对作物固碳和SOC影响存在显著(P<0.05)差异。土壤固碳速率(Y)与SOC输入量(X)符合线性方程Y=0.231X-0.0813(r=0.98)。施肥可以提高黄土高原半干旱地区土壤生产力和SOC的积累,且无机肥和有机肥配施效果最佳。

长武塬区不同土地利用条件下土壤水分深剖面分布特征比较

通过调查取样的方法对长武塬面不同土地利用条件下(作物地,果园,苜蓿地)土壤水分状况在0~600 cm范围深度内进行对比,结果显示:长武塬区小麦收获期,不同土地利用条件下土壤水分含量总体存在较大差异,其中春玉米地由于上年小麦收获后直到春玉米播种前土地休闲,土壤含水量显著高于其它土地利用方式。其它土地利用条件下土壤平均含水量相对较低,在0~300 cm的范围内含水量分布表现为果园>苜蓿地>小麦地。300 cm以下含水量表现为小麦地>果园>苜蓿地;同时,不同利用条件下土壤水分剖面低湿层的位置深度也不相同,小麦地土壤水分低湿层深度较果园地和多年苜蓿地浅,土壤水分剖面形态与分布特征受利用模式影响显著。

施氮量对黄土旱塬区冬小麦产量和土壤水分动态的影响

为了探明施氮量对黄土旱塬区冬小麦(Triticum aestivum L.)籽粒产量和麦田土壤水分动态的影响规律,以抗旱性冬小麦品种长武58为供试材料,于2006～2008年连续两个年度在陕西省长武县对不同施氮量条件下麦田土壤贮水量动态、耗水规律、小麦产量和夏闲期降水补给率等特征进行研究。结果表明,麦田土壤贮水量随季节和降水明显变化,同一生育时期2.7m土层的土壤贮水量基本随施氮量的增加而减少。偏旱年每公顷施氮300kg和平水年每公顷施氮225kg均能够获得当年最大的籽粒产量和水分利用效率。每公顷施氮75kg和225kg均能在夏闲期获得较大的降水补给率。每公顷施氮225kg更有利于黄土旱塬区冬小麦的高产和稳产。

不同培肥措施下种植制度及撂荒对土壤微生物量碳氮的影响

以黄土高原南部半湿润易旱区已进行17年的田间定位试验为研究对象,研究了不同培肥措施(不施肥、施用氮磷钾及氮磷钾与有机肥配合施用)下两种种植制度(一年1熟及一年两熟)和撂荒对土壤微生物量碳、氮(SMBC、SMBN)及可溶性有机碳、氮(SOC、SON)等含量的影响。结果表明,与一年1熟的小麦-休闲种植制度相比,一年两熟小麦-玉米轮作提高了0~10cm土层SMBC、SMBN、有机碳(TOC)、全氮(TN)和土壤SOC、SON的含量,而对10~20cm土层上述测定指标影响不大。与不施肥(CK)或单施化肥处理(NPK)下小麦-休闲和小麦-玉米轮作方式相比,撂荒处理显著提高了0~10cm土层各测定指标的含量。不同培肥措施相比,氮磷钾配施有机肥显著提高了0~10cm、10~20cm土层SMBC、SMBN含量;NPK处理0~10cm土层SMBN含量显著增加,10~20cm土层SMBN和0~10cm、10~20cm土层SMBC含量增加但未达显著水平。不同培肥措施和种植制度对SMBC/TOC和SMBN/TN的比例无明显影响。

黑土稻田生长季／休闲期温室气体排放研究

本文以黑土稻田为供试对象，对稻田生长季和休闲期CH4和N2O的排放通量进行了研究。结果表明，黑土稻田生长季CH4的排放总量为2.719／m2，接近中国稻田生长季CH4排放总量变化范围的下限。N2O的排放量很少，只有0.07g／m2，排放主要集中在水稻生长季节中的排水阶段。采用间歇灌溉和施用长效尿素的农田管理方式后，计算综合温室效应发现，间歇灌溉措施和施用长效尿素分别能减少稻田生长季CH4和NZO综合排放量的13 ．3％和4.8％。稻田休闲期CH4的排放量很小，可忽略不计；NZO的排放主要发生在春季土壤融化期，排放量占休闲期NZO排放总量的57.4％。针对大田冻融期获得的结果，设计了室内模拟冻融试验。结果表明，冰冻土壤在融化初期出现NZO的排放高峰，而土壤冰冻初期在短时间内也排放大量的N2O。添加硝态氮的处理在冻土融化时，N2O的排放量显著高于未添加硝态氮处理。冰冻时间越长，则冻融期间的N2O排放量越大。在水稻休闲季节对土壤进行了翻耕并施入稻草处理，结果表明翻耕能减少土壤中N2O的排放，施加稻草则增加N2O的排放；翻耕和施加稻草均能促进大田CO2的排放。针对东北黑土区气温逐年升高的情况，设计了室内模拟试验考察温度升高对黑土稻田土壤淹水期cH；刻卜放的影响。结果表明，温度升高显著促进稻田CH；的排放。

轮作和施肥对半干旱区作物地上部生物量与土壤有机碳的影响

了解轮作与施肥对土壤有机碳的影响是建立持续发展措施的关键。【方法】以长期定位试验(1984～2002)中的10个典型处理为基础,分析了地上部生物量和耕层(0～20cm)土壤有机碳变化,探讨半干旱区轮作和施肥对0～20cm土层有机碳的影响,10个典型处理分别为休闲(F);冬小麦连作体系中的3个施肥处理:不施肥(W/W+CK)、化肥(W/W+NP)、化肥有机肥(W/W+NP-FYM);冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作体系中的3个施肥处理:不施肥(W/WM/P+CK)、化肥(W/WM/P+NP)、化肥有机肥(W/WM/P+NP-FYM)处理;1个冬小麦—冬小麦-红豆草轮作处理(W/W/S+NP);人工苜蓿中2个施肥处理:不施肥(A/A+CK)和化肥有机肥处理(A/A+NP-FYM)。【结果】冬小麦连作体系(W/W)中,不施肥处理(W/W+CK)的地上部生物量平均为3.3t·ha-1,化肥处理(W/W+NP)和化肥有机肥处理(W/W+NP-FYM)依次为7.5和11.2t·ha-1;冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作(W/WM/P)体系中,不施肥处理(W/WM/P+CK)地上部生物量平均3.1t·ha-1,W/WM...

子午岭地区林地破坏加速侵蚀对土壤养分流失和微生物的影响研究

以浅沟集水区为研究对象,分析了子午岭地区林地被开垦破坏15年后裸露地在不同侵蚀强度和侵蚀方式下的土壤养分流失和土壤微生物数量的变化。结果表明,林地开垦破坏后,土壤侵蚀加剧发展,侵蚀强度达159.7t/(hm2.a),是林地土壤侵蚀量的上千倍。开垦破坏15年后,裸露地浅沟集水区不同地形部位表层土壤全氮、有机碳、速效磷和土壤微生物总数显著减少,同林地相比,依次分别减少37.9%~82.6%、42.7%~86.4%、24.2%~80.3%和31.8%9~2.0%。在裸露地浅沟集水区梁坡随坡长的增加,表层土壤有机碳、全氮和速效磷含量及微生物总数呈显著的下降趋势,且沟槽的土壤各养分含量及微生物总数明显低于沟间。裸露地浅沟集水区土壤养分流失强度及微生物数量减少幅度在浅沟集水区的空间分布与土壤侵蚀方式和侵蚀强度相对应。林地开垦破坏15年后,土壤养分以有机碳流失最严重,其次分别为速效磷、全氮;微生物中的真菌减少幅度最大,细菌次之,放线菌减少幅度最小。

Seeding nets with neutral spores of the red alga Porphyra umbilicalis (L.) Kutzing for use in integrated multi-trophic aquaculture (IMTA)

Nets in traditional Porphyra mariculture are seeded with conchospores derived from the conchocelis phase, and spend a nursery period in culture tanks or calm coastal waters until they reach several centimeters in length. Some species of Porphyra can regenerate the foliose phase directly through asexual reproduction, which suggests that the time, infrastructure, and costs associated with conchocelis culture might be avoided by seeding nets with asexual spores. Here, we present work from a short-term mariculture study using nets seeded with asexual spores (neutral spores) of a native Maine species of Porphyra. Porphyra umbilicalis (L.) Kutzing was selected for this proof of concept research because of its reproductive biology, abundance across seasons in Maine, and evidence of its promise as a mariculture crop. We studied the maturation, release, and germination of the neutral spores to develop an appropriate seeding protocol for nets, followed by development of a nursery raceway to provide an easily manipulated environment for the seeded nets. Neutral spores were produced throughout the year on the central Maine coast,however, there was a temporal variability in the number and survival of released neutral spores, depending upon thallus position in the intertidal zone. Small thalli were strictly vegetative, but most thalli reproduced by neutral spores- sexual reproduction was absent. Neutral spores germinated quickly at 10 and 15 'C, but germination was delayed at 5 degrees C. Unlike some algal zygotes and spores, neutral spores of R umbilicalis required light to germinate; however, irradiances of 25 and 100 mu mol photons M-2 S-1 were equally sufficient for germination. Rafts of seeded nets were deployed in Cobscook Bay, Maine, at two distances from salmon aquaculture pens and at a control site on a nearby, fallow aquaculture site (no salmon). There was no difference in nitrogen content of harvested thalli; however, both the density and the surface area of harvested thalli were different among the sites. The possible causes of these differences are discussed in the context of potential use of P umbilicalis in IMTA. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.