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还田秸秆碳在土壤中的转化分配及对土壤有机碳库影响的研究进展
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作者 杨艳华 苏瑶 +3 位作者 何振超 喻曼 陈喜靖 沈阿林 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期668-676,共9页
农田土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分.随着秸秆还田技术的广泛应用,作物秸秆成为土壤外源碳的主要来源.秸秆碳在土壤中的转化与分配直接影响土壤有机碳组成与含量,进而改变土壤养分循环.基于近年来的相关研究,本文探讨了还田秸... 农田土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分.随着秸秆还田技术的广泛应用,作物秸秆成为土壤外源碳的主要来源.秸秆碳在土壤中的转化与分配直接影响土壤有机碳组成与含量,进而改变土壤养分循环.基于近年来的相关研究,本文探讨了还田秸秆碳转化与分配过程的影响因子,详细介绍了参与秸秆碳同化过程的土壤微生物组成,归纳与阐述了秸秆碳对土壤有机碳组成、含量及其周转的影响.同时,就非生物因子对秸秆碳的生物转化效应的影响、秸秆碳转化过程中的生物和非生物因子的互作、秸秆碳氮和土壤碳氮循环的耦合作用、秸秆碳向土壤活性有机碳库或稳定性有机碳库转化的有效调控技术等主要研究方向进行了展望,以期为准确揭示秸秆还田条件下各类土壤有机碳的变化特征,进而为实现秸秆还田的高效培肥与固碳效应提供理论依据和技术支撑. 展开更多
关键词 秸秆还田 土壤有机碳 秸秆碳转化 秸秆碳分配 秸秆碳同化微生物
整合分析不同施肥运筹下中国农田土壤微生物量的变化特征 预览
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作者 王晓娟 何海军 +2 位作者 连晓荣 寇思荣 周文期 《土壤与作物》 2019年第2期119-128,共10页
基于整合分析不同施肥运筹下农田土壤微生物量的变化特征,以期为制定合理的农田管理培肥措施,保障国家粮食安全和缓解气候变化提供科学依据。收集1990-2015年已公开发表的文献数据,采用数据整合分析方法(Meta-analysis)定量分析施肥类... 基于整合分析不同施肥运筹下农田土壤微生物量的变化特征,以期为制定合理的农田管理培肥措施,保障国家粮食安全和缓解气候变化提供科学依据。收集1990-2015年已公开发表的文献数据,采用数据整合分析方法(Meta-analysis)定量分析施肥类型、施肥年限等人为管理及土壤属性(质地)等因素下施肥(化肥和有机肥)对土壤微生物量碳(SMBC)和土壤微生物量氮(SMBN)含量的影响程度。与对照(CK,不施肥)相比,不同施肥措施均能显著提高SMBC和SMBN含量。不同施肥措施下耕层SMBC和SMBN变化存在空间分异特征,尤其在西北区,厩肥和化肥配施(CFM)能够显著增加SMBC和SMBN含量。不同土壤质地条件下,施用有机肥能显著提高SMBC和SMBN含量。有机肥的施用(增施或配施),尤其在西北地区以及土壤肥力水平较低的沙壤土地区,对于农田土壤肥力维持与提升均具有重要意义。 展开更多
关键词 厩肥 秸秆还田 无机肥 土壤微生物生物量碳 土壤微生物生物量氮
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不同秸秆还田模式对土壤有机碳周转的影响 预览
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作者 高燕 张延 +1 位作者 郭亚飞 梁爱珍 《土壤与作物》 2019年第1期93-101,共9页
秸秆还田可以有效增加土壤有机质含量,改善土壤肥力,同时影响土壤微生物的活性,促进土壤碳氮循环,有利于农业生产可持续发展。本文主要从秸秆还田后的碳周转特征及研究方法,以及秸秆还田的作物类型、还田秸秆部位、秸秆还田量和还田方... 秸秆还田可以有效增加土壤有机质含量,改善土壤肥力,同时影响土壤微生物的活性,促进土壤碳氮循环,有利于农业生产可持续发展。本文主要从秸秆还田后的碳周转特征及研究方法,以及秸秆还田的作物类型、还田秸秆部位、秸秆还田量和还田方式对土壤有机碳的影响进行综述,旨在全面了解还田后秸秆的分解转化以及对土壤碳周转的影响。指出未来研究中应该更加关注如何高效地进行秸秆还田,结合秸秆自身条件以及土壤环境,选择一种适合作物生长、可以最大化提高土壤肥力的还田方式。 展开更多
关键词 秸秆还田 腐解速率 碳周转 C/N
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不同玉米秸秆还田方式对土壤腐殖质结合形态影响 预览
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作者 岳红丽 吴景贵 王蒙 《安徽农业科学》 CAS 2019年第18期56-59,共4页
通过微区试验,研究玉米秸秆4种还田方式对土体联合态腐殖质的含量及组成影响。采用熊毅—傅积平改进法对土壤进行不同结合态的腐殖质提取,再分别测定有机碳含量、胡敏酸含量及富里酸含量。结果表明,秸秆不同方式还田对土壤总有机碳、松... 通过微区试验,研究玉米秸秆4种还田方式对土体联合态腐殖质的含量及组成影响。采用熊毅—傅积平改进法对土壤进行不同结合态的腐殖质提取,再分别测定有机碳含量、胡敏酸含量及富里酸含量。结果表明,秸秆不同方式还田对土壤总有机碳、松结态和联结态腐殖质影响显著。总有机碳、松结态、联结态的碳含量和HA、FA的含量以秸秆混合覆盖还田处理最高,玉米秸秆深还田处理总有机碳、FA的含量与松联结合态的HA含量最低,差异显著;稳结态、紧结态的腐殖质碳和HA含量为粉碎混合覆盖处理最高,差异不显著。不同玉米秸秆还田方式,各腐殖质形态含量各异。秸秆一年内还田以粉碎秸秆与土混合覆盖还田方式整体表现最好。 展开更多
关键词 秸秆还田 腐殖质 结合态腐殖质
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Persistence of Cry1Ac Protein from Transgenic Bt Cotton Cultivation and Residue Returning in Fields and Its Effect on Functional Diversity of Soil Microbial Communities
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作者 ZHANG Meijun FENG Meichen +3 位作者 XIAO Lujie SONG Xiaoyan Guangwei DING YANG Wude 《土壤圈:英文版》 SCIE CAS CSCD 2019年第1期114-122,共9页
The persistence of Cry1 Ac protein in the soil and its effect on soil microbial communities are a core issue in assessing the ecological risk of transgenic Bacillus thuringiensis(Bt) cotton. In this study a field expe... The persistence of Cry1 Ac protein in the soil and its effect on soil microbial communities are a core issue in assessing the ecological risk of transgenic Bacillus thuringiensis(Bt) cotton. In this study a field experiment was conducted on the cultivation of transgenic Bt cotton(Jin 26 and BtJ i 668) with the immediate returning of residues to the fields, in order to quantify the Cry1 Ac protein content in the fields and investigate its effects on the functional diversity of soil microbial communities. Cry1 Ac protein in the residue-soil mixture was gradually degraded in the transgenic Bt cotton fields. After transgenic Bt cotton straw was returned to the fields for 30 d, 63.73%and 58.33% of the initial amounts of Cry1 Ac protein were degraded in the Jin 26 and BtJ i 668 fields, respectively. Before the crops were sown in the following year(180 d after returning the straw), no Cry1 Ac protein was detected in the fields. After returning the cotton straw to the fields for 30 d, the Shannon-Wiener and McIntosh indices of soil microbial communities in the transgenic Bt cotton fields were significantly higher than those in the non-transgenic cotton fields. Meanwhile, the utilization of carbon sources including amino acids, amines, and carbohydrates by the soil microbial communities significantly increased. Both the McIntosh index and the utilization of carbohydrates increased until 180 d. Principal component analysis revealed that amino acids, amides, and carbohydrates were the main carbon sources distinguishing the two principal component factors. These findings indicated that Cry1 Ac protein did not accumulate in the fields after transgenic Bt cotton was planted for one year and the residues were immediately returned to the fields;however, the original functional diversity of soil microbial communities was affected continuously. 展开更多
关键词 BIOLOG GN2 carbon source utilization diversity index principal component analysis STRAW RETURN
秸秆还田与耕作方式对麦后复种花生田土壤性质和产量的影响 预览
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作者 赵继浩 李颖 +7 位作者 钱必长 李金融 刘兆新 高芳 杨坚群 甄晓宇 杨东清 李向东 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期272-280,287,共10页
小麦-花生一年两熟是解决粮油争地矛盾,实现粮油自给的重要途径,小麦收获后直播花生是麦油两熟的主要种植方式。试验在前茬小麦收获后设计秸秆还田与耕作方式2种处理因素,共6个处理:旋耕秸秆不还田(RT)、旋耕秸秆还田(RTS)、免耕秸秆不... 小麦-花生一年两熟是解决粮油争地矛盾,实现粮油自给的重要途径,小麦收获后直播花生是麦油两熟的主要种植方式。试验在前茬小麦收获后设计秸秆还田与耕作方式2种处理因素,共6个处理:旋耕秸秆不还田(RT)、旋耕秸秆还田(RTS)、免耕秸秆不还田(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)、深耕秸秆不还田(DT)和深耕秸秆还田(DTS)。研究秸秆还田与耕作方式对土壤理化性质以及花生产量的影响。结果表明:不同耕作方式对土壤理化性质的影响不同,在0—10 cm土层中,与深耕处理和旋耕处理相比,免耕处理增加了大粒径团聚体的质量比例,提高了团聚体的稳定性,增加了土壤细菌、真菌、放线菌的数量。而深耕处理主要改善了10—20,20—30 cm土层土壤理化性质,深耕处理还增加了干物质积累量,提高了花生荚果产量和籽仁产量。在相同的耕作方式下,与秸秆不还田处理相比,秸秆还田处理降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度,增加了粗大团聚体的质量比例以及土壤有机碳和全氮含量,提高了团聚体的稳定性,增加了土壤细菌、真菌、放线菌的数量,增加了干物质积累量,提高了花生荚果产量和籽仁产量。DTS处理荚果产量和籽仁产量比DT处理分别增加了10.89%和14.65%,RTS处理荚果产量和籽仁产量比RT处理分别增加了10.00%和11.77%,NTS处理荚果产量和籽仁产量比NT处理分别增加了16.31%和19.82%。处理间比较,与其他5个处理相比,DTS处理不仅改良了土壤理化性质,而且提高了花生荚果产量和籽仁产量。 展开更多
关键词 秸秆还田 耕作方式 土壤微生物 团聚体 产量
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紫色土N2O排放及氨氧化微生物群落结构对玉米秸秆与化肥减量配施的响应 被引量:1
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作者 黄容 高明 +4 位作者 王蓥燕 黎嘉成 徐国鑫 罗梅 徐畅 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期401-411,共11页
以紫色土为研究对象,采用静态箱-气相色谱法,通过田间原位试验,设置了对照(CK)、常规施肥(F)、秸秆与全量化肥配施(100FS)、秸秆分别与化肥减量30%(70FS)、40%(60FS)、50%(50FS)处理,观测了玉米秸秆与化肥配施下的菜地土壤N2O排放动态... 以紫色土为研究对象,采用静态箱-气相色谱法,通过田间原位试验,设置了对照(CK)、常规施肥(F)、秸秆与全量化肥配施(100FS)、秸秆分别与化肥减量30%(70FS)、40%(60FS)、50%(50FS)处理,观测了玉米秸秆与化肥配施下的菜地土壤N2O排放动态变化特征,并利用克隆技术和实时荧光定量PCR技术,结合土壤理化性质和氨氧化微生物amoA功能基因丰度,分析了秸秆与化肥配施对土壤N2O排放及相关微生物的影响,以期为调控和减缓紫色土N2O排放提供理论依据.结果表明,玉米秸秆与化肥配施处理较F处理提高了土壤N2O排放量和试验期内的累积排放量,其中100FS处理的N2O排放量最高[57.59~6238.02 μg·(m^2·h)^-1],累积排放量高达60.76 kg·hm^-2.与F处理相比,秸秆与化肥配施处理降低了土壤铵态氮和硝态氮含量,提高了土壤有机质含量,但对土壤总氮和pH值没有显著的影响.本试验条件下,土壤AOB amoA基因拷贝数比AOA高出1~2个数量级,其中F处理的AOA amoA基因拷贝数(50.9×10^3 copies·g^-1)明显高于其他处理,但AOB amoA基因拷贝数最低(1.36×10^5 copies·g^-1).100FS处理降低了AOA和AOB amoA基因多样性指数和均匀度,同时也显著降低了AOA amoA基因拷贝数,但秸秆与化肥减量配施可以提高AOA和AOB amoA基因多样性,同时显著增加了AOB amoA基因拷贝数.土壤AOA优势菌群OTU1可能是硝化作用的主要驱动者,直接和间接地影响N2O排放.通过冗余(RDA)分析,土壤铵态氮、有机质和有效磷含量对AOA群落结构存在显著影响(P<0.05,蒙特卡罗算法);土壤可溶性有机氮、总氮、速效钾以及有效磷含量显著影响AOB群落结构(P<0.05,蒙特卡罗算法),其中AOB对不同环境因子的耐受性和生态位低于AOA.总体上,玉米秸秆配施60%~70%的化肥,在保证蔬菜产量的前提下,有效提高了AOA和AOB amoA基因多样性,在一定程度上减缓了土壤N2O排放. 展开更多
关键词 秸秆还田 化肥减量 N2O 氨氧化细菌(AOB) 氨氧化古菌(AOA)
秸秆还田方式对玉米田AM真菌侵染效应及球囊霉素含量的影响 预览
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作者 徐莹莹 王俊河 +5 位作者 刘玉涛 王宇先 高盼 杨慧莹 樊景胜 曲忠诚 《黑龙江农业科学》 2019年第3期36-39,45共5页
为改良土壤结构,提高土壤生物活性,以玉米秸秆不还田为对照(CK),设置秸秆覆盖还田、秸秆旋耕还田和深翻秸秆还田3种方式,测定不同方式对玉米田有机质、养分含量、AM真菌侵染效应及GRSP含量的影响。结果表明:和CK相比,连续2年秸秆还田可... 为改良土壤结构,提高土壤生物活性,以玉米秸秆不还田为对照(CK),设置秸秆覆盖还田、秸秆旋耕还田和深翻秸秆还田3种方式,测定不同方式对玉米田有机质、养分含量、AM真菌侵染效应及GRSP含量的影响。结果表明:和CK相比,连续2年秸秆还田可提高土壤有机质和养分含量,有利于AM真菌生长代谢及对根系侵染效应的发挥,且3种还田方式中,秸秆深翻还田效果最显著,可使AM真菌对玉米根系的侵染频度提高88.67%;侵染强度提高300.66%;孢子数增加106.67%。 展开更多
关键词 玉米 秸秆还田 有机质 AM真菌 侵染 球囊霉素
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不同耕作方式对草甸土结构变化的影响 预览
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作者 孟祥海 李玉梅 +5 位作者 王根林 王立柱 邵广忠 胡颖慧 孙殷会 张庆娜 《黑龙江农业科学》 2019年第7期4-11,共8页
为促进土壤结构改良,通过田间定位试验,从时间和空间尺度上,研究不同耕作与秸秆还田方式对典型旱地草甸土土壤团聚体和土壤容重的季节动态变化的影响。结果表明:不同耕作与培肥方式下,土壤容重均在20~30 cm土层较高,平均1.51 g ·cm... 为促进土壤结构改良,通过田间定位试验,从时间和空间尺度上,研究不同耕作与秸秆还田方式对典型旱地草甸土土壤团聚体和土壤容重的季节动态变化的影响。结果表明:不同耕作与培肥方式下,土壤容重均在20~30 cm土层较高,平均1.51 g ·cm^-3;不同耕作方式,0~40 cm土层拔节期前 NT<DT<ST;大喇叭口期至成熟期,NT容重增加;成熟期0~30 cm土层,深翻(1.45 g ·cm^-3 )与浅翻(1.44 g ·cm^-3 )无差异,30~ 50 cm 土层,深翻容重(1.48 g ·cm^-3 )略有增加;免耕秸秆覆盖,0~50 cm土层平均容重(1.42 g ·cm^-3 ),比DT-S和ST-S减少0.03~0.05 g ·cm^-3;0~30 cm土层,ST-S比>DT-S增加0.05 g ·cm^-3 ,30~50 cm土层,趋势相反。浅翻会造成犁底层上移,0~30 cm容重增加,而深翻增加了40~50 cm土层容重。10~20 cm质地为粉砂质粘土,40~50 cm为粘土,其余土层为壤质粘土;免耕与耕作前土壤团聚体分布更接近,均在>1 mm粒级处出现高峰,而ST与DT处理的波动性变化比较接近,NT处理在40~50 cm土层的0.5~1.0和3.0~ 5.0 mm 粒径土粒含量明显高于ST与DT处理。横向比较,不同耕作方式下,团聚体分布不同;纵向比较,同一耕作方式,无论秸秆还田与否,不同粒级团聚体的波动性变化趋势一致。综合可知,土壤团聚体的机械稳定性受耕作方式影响较大,短期耕作与秸秆还田方式对土壤理化性状的影响虽受年季间的影响发生变化。 展开更多
关键词 草甸土 耕作方式 土壤结构
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Bt作物秸秆还田对土壤生态系统的影响研究进展 预览
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作者 吕箫 冯远娇 +1 位作者 王晓宜 王建武 《生态科学》 CSCD 2019年第3期235-240,共6页
随着Bt作物种植面积的逐年增加,人们对Bt作物释放后潜在的安全性也越来越关注。Bt作物释放的Bt蛋白可以主要通过秸秆还田方式进入土壤进而可能会对土壤生态系统造成影响。本文综述了Bt作物秸秆还田释放的Bt蛋白在土壤中的降解及对土壤... 随着Bt作物种植面积的逐年增加,人们对Bt作物释放后潜在的安全性也越来越关注。Bt作物释放的Bt蛋白可以主要通过秸秆还田方式进入土壤进而可能会对土壤生态系统造成影响。本文综述了Bt作物秸秆还田释放的Bt蛋白在土壤中的降解及对土壤生态系统影响的研究进展。重点阐述了①Bt作物秸秆还田释放的Bt蛋白在土壤中的降解;②Bt作物秸秆还田对土壤微生物的影响;③Bt作物秸秆还田对土壤动物的影响;④Bt作物秸秆还田对土壤酶活性的影响;⑤Bt作物秸秆还田对土壤养分含量的影响。从而为Bt作物秸秆还田对土壤环境的生态风险评价提供参考。 展开更多
关键词 Bt作物 秸秆还田 土壤生态系统
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人字型水旱两用旋埋刀辊设计与试验 预览
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作者 祝英豪 张居敏 +3 位作者 曾荣 张文良 杨全军 夏俊芳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期49-57,273共10页
为适应长江中下游水旱轮作多熟制稻作区的秸秆还田与土壤耕作,降低现有组合刀辊的作业功耗和轴向负载,开展了螺旋横刀排列方式及结构参数的相关研究。根据对刀辊轴向受力的理论分析,提出平衡刀辊轴向力的初步方案,采用离散元软件模拟不... 为适应长江中下游水旱轮作多熟制稻作区的秸秆还田与土壤耕作,降低现有组合刀辊的作业功耗和轴向负载,开展了螺旋横刀排列方式及结构参数的相关研究。根据对刀辊轴向受力的理论分析,提出平衡刀辊轴向力的初步方案,采用离散元软件模拟不同排列形式的螺旋横刀对土壤的切削过程,仿真结果表明,人字型排列方式的轴向受载稳定性与切削阻力优于锯齿型和交错型。基于人字型排列原则,重新规划旋耕刀的布局并设计配套刀盘,形成一种人字型水旱两用旋埋刀辊。为了进一步降低刀辊功耗,建立螺旋横刀切削土壤的数学模型,分析安装角与刀宽对切削阻力及秸秆埋覆效果的影响,并进行优化。为验证刀辊优化后的区域适用性及减阻效果,进行了田间试验。试验结果表明:人字型水旱两用旋埋刀辊适用于大多数水稻田的秸秆埋覆与土壤耕作,其中耕深均值为18.10cm、耕深稳定性系数均值为92.75%、耕后单幅平整度均值为2.00cm、秸秆埋覆率均值为92.60%,均满足设计要求。同时,在不降低秸秆埋覆率的前提下,人字型刀辊较交错型刀辊降低功耗0.34%~17.01%;50毅安装角的螺旋横刀的刀辊较35毅安装角螺旋横刀的刀辊降低功耗6.81%~16.46%,达到了优化目的。 展开更多
关键词 多熟制稻作区 秸秆还田 人字型刀辊 螺旋横刀
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棉花长期连作结合秸秆还田对土壤颗粒有机碳及红外光谱特征的影响
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作者 常汉达 王晶 张凤华 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1218-1226,共9页
以新疆玛纳斯河流域长期连作棉田为研究对象,采用傅里叶红外光谱技术(FTIR)分析不同连作年限[0(对照)、5、10、15和20年]棉田土壤红外光谱特征,分析连作结合秸秆还田对土壤有机碳结构和稳定性的影响.结果表明:随连作年限增加,土壤有机... 以新疆玛纳斯河流域长期连作棉田为研究对象,采用傅里叶红外光谱技术(FTIR)分析不同连作年限[0(对照)、5、10、15和20年]棉田土壤红外光谱特征,分析连作结合秸秆还田对土壤有机碳结构和稳定性的影响.结果表明:随连作年限增加,土壤有机质中多糖和芳香族基团相对峰强度下降,脂肪族和醇酚相对峰强度上升,脂肪族-CH/芳香族C=C逐年升高.连作5年土壤颗粒有机碳含量最高,比对照土壤高5.11倍,之后随连作年限增加颗粒有机碳含量逐渐降低;连作10年土壤矿物结合态有机碳含量最高,比对照高1.84倍,连作5年土壤颗粒有机碳与矿物结合态有机碳含量之比(ω(POC)/ω(MOC))最高,之后随连作年限增加开始下降.综上,棉田长期连作结合秸秆还田后土壤有机质结构趋于脂肪化,土壤矿物结合对有机质保护性升高,有机质稳定性升高. 展开更多
关键词 长期连作 秸秆还田 红外光谱 颗粒有机碳 棉田
秸秆还田对节水灌溉稻田土壤有机碳及其组分的影响 预览
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作者 丁洁 杨士红 +3 位作者 金元林 孙潇 江赜伟 肖亚楠 《节水灌溉》 北大核心 2019年第9期14-18,共5页
为探求秸秆还田对节水灌溉稻田土壤有机碳及其组分含量的影响,在太湖流域开展田间试验。试验采取常规灌溉(F)、控制灌溉(C)2种水分处理形式,与常规肥(F)、秸秆还田(S)2种施肥管理方式相结合,分析了不同水碳管理模式下的稻田土壤有机碳... 为探求秸秆还田对节水灌溉稻田土壤有机碳及其组分含量的影响,在太湖流域开展田间试验。试验采取常规灌溉(F)、控制灌溉(C)2种水分处理形式,与常规肥(F)、秸秆还田(S)2种施肥管理方式相结合,分析了不同水碳管理模式下的稻田土壤有机碳和土壤活性有机碳的季节变化规律及其含量之间的相关性。结果表明:控制灌溉加速了土壤有机碳分解,而与秸秆还田的结合促进了稻田土壤有机碳的累积。不同肥料管理条件下,控制灌溉稻田稻季土壤有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、土壤微生物量碳(SMBC)均值分别较常规灌溉稻田降低10%、1.8%、7.9%。控制灌溉与秸秆还田联合管理(CS)和常规水肥管理稻田(FF)相比,TOC、SMBC分别提高了10.4%和15.3%。不同水碳管理模式下的稻田土壤DOC与TOC、SMBC与TOC之间均呈极显著正相关关系。节水灌溉稻田中施加秸秆有利于提高稻田土壤有机碳含量,改善土壤活性碳组分。 展开更多
关键词 秸秆还田 控制灌溉 土壤有机碳 活性有机碳组分
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稻田土壤古菌群落组成对秸秆还田的响应 预览
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作者 王宁 赵亚慧 +3 位作者 艾玉春 张永春 汪吉东 于建光 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期374-382,共9页
为探讨秸秆还田下稻田土壤古菌群落的演替规律及其驱动因子,本研究开展室内稻田土壤淹水培养试验,利用高通量测序技术,研究了淹水培养第0、15、30d和60d时不同量小麦秸秆(0、1%、2%和5%)施用下两种类型的稻田土壤(高砂土和黄泥土)古菌... 为探讨秸秆还田下稻田土壤古菌群落的演替规律及其驱动因子,本研究开展室内稻田土壤淹水培养试验,利用高通量测序技术,研究了淹水培养第0、15、30d和60d时不同量小麦秸秆(0、1%、2%和5%)施用下两种类型的稻田土壤(高砂土和黄泥土)古菌群落组成的动态变化及其影响因子。结果表明:秸秆还田导致土壤pH显著降低,而土壤电导率(EC)、总碳(TC)、总氮(TN)、碳氮比(C/N)以及土壤孔隙水中溶解性有机碳(DOC)、还原性亚铁[Fe(Ⅱ)]和总铁(Fe)含量显著增加,并且当秸秆还田量为5%时,上述土壤指标改变量最大。基于高通量测序技术发现,两种类型稻田土壤的优势古菌均为奇古菌门(Thanumarchaeota)。在淹水培养的0~30d,秸秆还田对奇古菌门的相对丰度没有显著影响,维持在97%~98%;然而,在培养的第60d,与未施用秸秆相比,秸秆施用下两种类型稻田土壤中奇古菌门的相对丰度显著降低(P<0.05),并且随着秸秆施用量的增加,奇古菌门丰度的降低程度越大。主成分分析(PCA)结果显示两种不同类型土壤的古菌群落存在着显著差异(P<0.05),表明土壤类型是土壤古菌群落结构的重要影响因子。与未施用秸秆的土壤相比,5%秸秆施用显著改变了高砂土古菌群落结构,而1%秸秆施用显著改变了黄泥土壤古菌群落结构。进一步对不同量秸秆施用下土壤古菌群落结构的分析发现,秸秆施用量为5%时高砂土壤古菌群落显著不同于秸秆施用量为1%和2%的土壤,而1%和2%秸秆施用量之间并无显著差异;而对黄泥土,仅秸秆施用量为1%和2%时古菌群落存在着显著差异。为了进一步探究土壤古菌群落迁移的驱动因子,冗余分析(RDA)发现,pH和C/N比是秸秆还田下两种类型土壤古菌群落迁移的重要影响因子。综合分析认为,秸秆还田主要通过改变土壤性质来调控古菌群落结构,而不同类型土壤的古菌群落结构对秸秆还田的响应亦 展开更多
关键词 古菌群落 秸秆还田 演替规律 驱动因子
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有机肥和秸秆还田对黄泥田土壤微食物网的影响 预览
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作者 陈云峰 夏贤格 +3 位作者 胡诚 李双来 乔艳 刘东海 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第B11期19-26,共8页
有机质的数量和性质决定了土壤微食物网结构和功能。施用有机肥和秸秆还田是低产黄泥田的主要培肥措施,为研究这2种不同性质有机质对低产黄泥田土壤生物肥力的影响,该文比较了等碳量施用有机肥和秸秆还田对土壤微生物、原生动物和线虫... 有机质的数量和性质决定了土壤微食物网结构和功能。施用有机肥和秸秆还田是低产黄泥田的主要培肥措施,为研究这2种不同性质有机质对低产黄泥田土壤生物肥力的影响,该文比较了等碳量施用有机肥和秸秆还田对土壤微生物、原生动物和线虫群落结构的影响,并以线虫区系分析为工具,比较这2种有机质对土壤微食物网结构和功能的影响。试验设对照(不施肥,CK)、化肥(NPK)、化肥+有机肥(NPKM)、化肥+秸秆还田(NPKS)4个处理。2 a短期试验结果表明:与NPK处理相比,NPKM处理提高了细菌通道(细菌、原生动物、食细菌线虫)、真菌通道(真菌、食真菌线虫)、植物通道(植物寄生线虫)生物类群丰度,NPKS处理也促进了大部分生物类群丰度,但提升效果低于NPKM处理。施肥(NPK、NPKM、NPKS)降低了线虫群落成熟度指数、结构指数,提高了基础指数,但彼此差异不显著,且各施肥处理均在线虫区系剖面第二象限,表明各施肥处理对土壤微食物网的干扰程度较低。各施肥处理中细菌足迹、植物足迹远高于真菌足迹,表明施肥带来的碳主要通过细菌通道和植物通道进入土壤微食物网。总之,与秸秆还田相比,施用有机肥对土壤微食物网群落结构的影响更大,但两者对土壤微食物网功能的影响差异不显著。该结果可为黄泥田土壤微食物网结构研究提供参考。 展开更多
关键词 土壤 秸秆 秸秆还田 有机肥 磷脂脂肪酸 原生动物 线虫
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稻秸秆还田与腐熟剂对小麦当季温室气体排放的影响 预览 被引量:1
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作者 盛海君 牛东 +2 位作者 张莀茜 孙凯文 朱新开 《扬州大学学报:农业与生命科学版》 北大核心 2018年第2期29-34,共6页
以冬小麦扬辐麦4号为研究对象,采用静态暗箱-气相色谱法观测稻秸还田(SR)、稻秸还田+腐熟剂(FS)和不还田处理(NR)3种处理下小麦当季温室气体(CO:、CH。和N:0)排放特征,估算不同处理下当季土壤的温室气体排放强度(GHGI)... 以冬小麦扬辐麦4号为研究对象,采用静态暗箱-气相色谱法观测稻秸还田(SR)、稻秸还田+腐熟剂(FS)和不还田处理(NR)3种处理下小麦当季温室气体(CO:、CH。和N:0)排放特征,估算不同处理下当季土壤的温室气体排放强度(GHGI)和全球增温潜势(GWP)。结果表明:秸秆还田极显著增加CH。和C0。的排放,极显著地降低Nzo的排放;施用秸秆腐熟剂后,极显著增加CH。和coz的排放,但对Nz0排放的影响极小。FS处理GWP和GHGI显著或极显著高于SR和NR处理。这一研究结果提示稻秸秆还田与施用秸秆腐熟剂可改变麦田当季排放的温室气体的组成比例,使得GHGI下降,但单位产量的潜在温室效应显著增加,GWP升高。 展开更多
关键词 小麦 秸秆还田 腐熟剂 温室气体排放
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秸秆还田条件下灌溉方式对双季稻产量及农田温室气体排放的影响 预览 被引量:4
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作者 成臣 杨秀霞 +5 位作者 汪建军 程慧煌 罗亢 曾勇军 石庆华 商庆银 《农业环境科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期186-195,共10页
为研究秸秆还田条件下不同灌溉方式对双季稻生长及稻田温室气体排放的影响,以双季稻为对象,通过连续3年田间定位试验,系统分析了秸秆还田条件下不同灌溉方式对双季稻生长和稻田综合温室效应的影响。试验设置持续淹水(F)、中期烤田(F-... 为研究秸秆还田条件下不同灌溉方式对双季稻生长及稻田温室气体排放的影响,以双季稻为对象,通过连续3年田间定位试验,系统分析了秸秆还田条件下不同灌溉方式对双季稻生长和稻田综合温室效应的影响。试验设置持续淹水(F)、中期烤田(F-D-F)和间歇灌溉(F-D-F-M)共3种处理。结果表明:与F处理相比,F-D-F和F-D-F-M处理早稻平均产量分别增加9.8%和2.7%,晚稻平均产量分别增加4.8%和2.0%,其中F-D-F早稻产量显著高于F-D-F-M处理。与F处理相比,F-D-F和F-D-F-M处理早稻平均每穗粒数分别增加12.5%和5.7%,晚稻平均每穗粒数分别增加9.7%和3.1%。在双季稻系统3年轮作周期中,F、F-D-F和F-D-F-M处理CH4周年累积排放量范围分别为678.2~988.4、322.6~661.7 kg·hm^-2·a^-1和208.3~520.6 kg·hm^-2·a^-1,N2O周年累积排放量分别为5.86~12.64、4.25~11.24 kg N·hm^-2·a^-1和9.14~14.91 kg N·hm^-2·a^-1。与F处理相比,F-D-F和F-D-F-M处理全球增温潜势分别显著降低31.5%~44.9%和38.2%~53.4%,温室气体排放强度分别显著降低36.2%~48.7%和38.8%~54.6%。因此,在南方双季稻区,与持续淹水处理相比,秸秆还田条件下中期烤田和间歇灌溉处理都可以实现水稻高产和稻田温室气体减排的目标。 展开更多
关键词 双季稻 秸秆还田 灌溉方式 温室气体 产量
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秸秆还田与化肥减量配施对稻茬麦土壤养分、酶活性及产量影响 预览 被引量:2
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作者 吴玉红 郝兴顺 +6 位作者 田霄鸿 陈艳龙 张春辉 陈浩 李厚华 秦宇航 赵胜利 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期998-1005,共8页
【目的】稻麦一年二熟轮作是汉中盆地小麦生产的最重要种植制度之一,本文采用田间试验,研究水稻秸秆全量还田对小麦季土壤养分、酶活性及小麦产量的影响,旨在揭示本地区水稻秸秆还田替代部分化肥的产量及沃土效应.【方法】试验共设置氮... 【目的】稻麦一年二熟轮作是汉中盆地小麦生产的最重要种植制度之一,本文采用田间试验,研究水稻秸秆全量还田对小麦季土壤养分、酶活性及小麦产量的影响,旨在揭示本地区水稻秸秆还田替代部分化肥的产量及沃土效应.【方法】试验共设置氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾+秸秆还田(NPKS)、氮磷钾减量15%+秸秆还田(-15% NPKS)、氮磷钾减量30%+秸秆还田(-30% NPKS)4个处理.【结果】与秸秆不还田(NPK)相比,水稻秸秆还田处理(NPKS、-15% NPKS和-30% NPKS)均不同程度降低了0~15cm土层的土壤容重,其中对0 ~ 5cm土层影响最为显著;NPKS和适量化肥减量(-15% NPKS)提高了0~15cm土壤有机碳(T0C)和活性有机碳(L0C)含量,而高量化肥减量(-30% NPKS)会降低T0C和L0C含量,还田处理均提高了15 ~ 30cm土层有机碳(T0C)含量;秸秆还田(NPKS)及适量化肥减量(-15% NPKS)增加了土壤脲酶活性,增幅分别达32.7%和29.0% NPKS处理提高了蔗糖酶活性,增幅达19.8%;而化肥减量(-15% NPKS和-30% NPKS)显著降低了蔗糖酶活性,降幅分别为32.5%和10.7%.与秸秆不还田(NPK)相比,秸秆还田与化肥减量配施均降低了土壤养分含量.此外#适量化肥减量(-15% NPKS)对小麦产量无显著影响,而高量化肥减量(-30% NPKS)会显著降低小麦产量.相关分析表明,小麦产量与土壤有机质及养分含量显著相关.秸秆还田与化肥氮磷钾减量15%配施对小麦产量和土壤肥力无负面影响.【结论】因此,稻麦轮作体系下,水稻秸秆全量还田同时氮磷钾肥减量15%措施不仅能够保证小麦季小麦稳产,而且减少环境污染风险,具有农学、经济、环境三赢潜力. 展开更多
关键词 汉中盆地 秸秆还田 化肥减量 土壤养分 土壤酶活性
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秸秆还田与氮肥管理对稻田杂草群落和水稻产量的影响 预览 被引量:1
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作者 陈浩 张秀英 +5 位作者 吴玉红 李厚华 郝兴顺 王艳龙 王薇 张春辉 《农业资源与环境学报》 CAS 北大核心 2018年第6期500-507,共8页
为了研究秸秆还田和氮肥管理对稻油轮作夏季稻田杂草群落分布特征和水稻产量的影响,试验设5个处理:常规施肥NPK+秸秆不还田,N基追肥比例为6∶2∶2(F0NS,CK);常规施肥NPK+秸秆全量还田,N基追肥比例为6∶2∶2(F0S);常规施肥NPK+秸秆全量还... 为了研究秸秆还田和氮肥管理对稻油轮作夏季稻田杂草群落分布特征和水稻产量的影响,试验设5个处理:常规施肥NPK+秸秆不还田,N基追肥比例为6∶2∶2(F0NS,CK);常规施肥NPK+秸秆全量还田,N基追肥比例为6∶2∶2(F0S);常规施肥NPK+秸秆全量还田+秸秆腐解剂,N基追肥比例为6∶2∶2(F0SA);常规施肥NPK+秸秆全量还田+秸秆腐解剂,N基追肥比例为7∶2∶1(F1SA);常规施肥PK,N减量15%+秸秆全量还田+秸秆腐解剂,N基追肥比例为6∶2∶2(F2SA)。记录杂草种类、数量、密度、生物量等指标,并于2016年9月底进行水稻实收测产。结果表明,与CK相比,F0S、F0SA、F1SA和F2SA处理的杂草总密度分别降低50.3%、29.2%、20.3%和6.8%,秸秆还田可以有效降低稻田杂草密度、生物量和杂草多样性;与F0S相比,F0SA、F1SA和F2SA处理的杂草发生数量和发生密度差异不显著,但禾本科和莎草科杂草不同程度地减少,柳叶菜科和玄参科杂草显著增加,配施秸秆腐解剂对农田杂草种类影响显著。在秸秆腐解剂和不同施氮措施下,与F0SA相比,F1SA和F2SA处理杂草种类、生物量增加,杂草相对密度降低,但差异不显著;各处理间优势杂草种类和种群数量减少,但F2SA处理下生物多样性指数明显高于F0SA和F1SA处理。与CK相比,F0S、F0SA、F1SA和F2SA处理的水稻产量分别提高7.13%、16.55%、17.80%和10.67%,其中F1SA处理作物产量增幅最高。研究表明,秸秆还田和氮肥管理能有效降低稻田杂草的发生密度、总生物量和和生物多样性,有利于提高水稻产量。 展开更多
关键词 秸秆还田 氮肥管理 杂草群落 水稻产量
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秸秆与氮肥不同配比对红壤微生物量碳氮的影响 预览 被引量:1
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作者 马想 黄晶 +3 位作者 赵惠丽 徐明岗 姜慧敏 段英华 《植物营养与肥料学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1574-1580,共7页
秸秆碳氮比是影响其养分释放和还田利用的主要因素之一。秸秆还田条件下,如何合理施用氮肥是秸秆利用的关键问题。研究玉米秸秆还田配施不同量氮肥后土壤微生物特性的变化,对于指导秸秆还田和培肥土壤有重要意义。[方法] 在中国农业... 秸秆碳氮比是影响其养分释放和还田利用的主要因素之一。秸秆还田条件下,如何合理施用氮肥是秸秆利用的关键问题。研究玉米秸秆还田配施不同量氮肥后土壤微生物特性的变化,对于指导秸秆还田和培肥土壤有重要意义。[方法] 在中国农业科学院衡阳红壤实验站旱地试验田进行尼龙袋大田填埋试验,供试土壤为红壤。尼龙袋装土200 g(以风干土计),共设置6个处理:CK、低量尿素0.157 g(N1)、高量尿素0.939 g(N2)、玉米秸秆9 g(S)、玉米秸秆 + 低量尿素(SN1)、玉米秸秆 + 高量尿素(SN2)。S、SN1和SN2处理中混合物的碳氮比分别为53:1、37:1、15:1。填埋后分别于7、14、21、28、49和150 d取样,分析不同碳氮比秸秆还田后土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳和氮(SMBC和SMBN)、微生物熵(SMBC/SOC)及微生物量碳氮比(SMBC/SMBN)等随时间的变化及处理间差异。[结果] SMBC和SMBN均随时间先增加后降低,分别在21 d和14 d达到最大值。还田150 d时与CK相比,秸秆还田各处理SMBC增加了4~5倍,SMBN增加了6~8倍。S、SN1和SN2处理的SMBC 6次取样的平均值分别为1425、1379和1462 mg/kg,约为其他处理的10倍;SMBN分别为172、181和193 mg/kg,约为其他处理的8倍;微生物熵分别为3.57、3.41和3.57,约为其他处理的2.8倍,S、SN1和SN2处理间差异不显著。N1、N2的SMBC/SMBN显著低于S处理。在28 d前,S、SN1和SN2处理间SMBC/SMBN值差异不显著,28 d后S处理显著高于SN1和SN2;150 d时S处理SMBC/SMBN值约为10,SN1和SN2处理约为6。[结论] 玉米秸秆还田显著提高了SMBC、SMBN和微生物熵。秸秆还田和氮肥施用均会降低SMBC/SMBN值,且氮肥用量越大比值越低。当秸秆还田时,将碳氮比调整到37:1不能满足微生物对氮的需求,因此在南方红壤秸秆还田时要补充氮素。 展开更多
关键词 秸秆还田 氮肥水平 土壤微生物生物量 微生物熵
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