科研产出
不同施肥处理下水稻根际和非根际土壤中氨基糖积累特征
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以水稻长期定位施肥试验土壤为研究对象,选取不施肥(CK)、化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(NPKS)、30%有机肥+70%化肥(LOM)和60%有机肥+40%化肥(HOM) 5种处理,分析水稻分蘖旺期根际土和非根际土中氨基糖积累特征.结果表明:与CK和NPK处理相比,长期施用有机物料(NPKS、LOM、HOM)显著增加了水稻根际土和非根际土中有机碳、总氨基糖及其氨基单糖(胞壁酸、氨基葡萄糖和氨基半乳糖)含量.不同施肥处理下3种氨基单糖的积累规律不同,说明不同微生物对施肥处理的响应趋势和强度有所不同.受稻田翻耕等均匀化土壤的农事操作影响,各处理总氨基糖含量在根际土与非根际土间无显著差异.氨基糖碳对土壤有机碳积累的贡献范围为24.0～28.3 mg·g-1,且以NPKS处理最高,HOM和CK处理最低.真菌氨基葡萄糖/胞壁酸比值范围为24.4～36.6,说明该试验点所有处理的根际土与非根际土中有机质的降解与转化过程以真菌为主导,且与NPK和CK相比,NPKS处理的真菌参与度提高,而施用HOM处理的细菌参与度提高.
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长期施肥下水稻根际和非根际土壤微生物碳源利用特征
《环境科学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：以红壤丘陵区典型稻田长期定位施肥试验土壤为研究对象,选取不施肥(CK)、化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(NPKS)、30%有机肥+化肥(LOM)和60%有机肥+化肥(HOM)这5种处理,研究长期不同施肥条件下水稻根际和非根际土壤微生物碳源利用特征.基于~(18)O-H_2O示踪的结果表明,土壤微生物量碳(MBC)和微生物生长速率(CGrowth)均以HOM处理最高,CK处理最低.根际土中,土壤微生物基础呼吸速率以HOM最高,CK和NPK最低;微生物碳源利用效率(CUE)以NPK最高,LOM和HOM最低.非根际土中,不同施肥处理的基础呼吸速率和CUE均无显著差异. MicroResp~(TM)结果显示,非根际土中微生物对外源碳源代谢能力高于根际土.施用有机物料(秸秆或有机肥)均能提高微生物对羧酸类、氨基酸、碳水化合物的代谢速率,且土壤微生物利用羧酸类碳源的活性最高,其次为氨基酸类和碳水化合物类碳源,对复杂化合物的代谢速率较低. RDA分析表明,微生物对不同碳源代谢情况的聚类总体以根际土与非根际土分开,CK与施肥处理分开,且NPK与NPKS相对聚集,LOM与HOM相对聚集,NPK、NPKS与LOM、HOM分开,即不同施肥处理显著改变土壤微生物对外源碳源代谢特征.结果表明,施肥未改变微生物CUE和基础呼吸速率,但有外源碳源输入(如根系分泌物)的情况下,施用有机物料增加基础呼吸、降低CUE.
关键词： 长期施肥 水稻土 土壤微生物 碳源利用效率(CUE) MicroResp~(TM)
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长期施肥对不同深度稻田土壤碳氮水解酶活性的影响特征
《环境科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：与稻田土壤碳周转密切相关的酶活性是评价土壤肥力和肥料管理的重要指标.本研究选取秸秆还田(ST)、化肥(NPK)和不施肥(CK)的长期定位试验田,以10 cm的间距分段采集土壤剖面0~40 cm范围内的新鲜土样,利用96微孔酶标板荧光分析法,测定参与土壤碳氮转化过程关键酶β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性,探讨不同施肥措施对不同深层土壤酶活的影响.结果表明,相比不施肥的土壤,施用化肥和秸秆土壤的BG酶活性分别提高了35%~118%和55%~342%;NAG酶活性分别提高了9%~30%和102%~484%.同时,随着土层深度的增加,土壤酶活性逐渐降低,0~20 cm深层土壤酶活性显著高于20~40 cm深层土壤.在不同施肥措施中秸秆还田可高程度影响稻田深层土壤.RDA分析表明土壤碳氮含量主要与0~20 cm的土壤酶活性有显著的正相关关系,与20~40 cm的土壤酶活性呈负相关关系.综上所述,随着土壤深度增加土壤微生物量和土壤酶活性显著降低.长期施肥显著提高了不同深层土壤生物量和土壤酶活性,其中秸秆还田作用尤为突出.因此,合理的秸杆还田有利于改善稻田深层土壤肥力,优化农田土壤养分循环,为作物生长提供良好的土壤环境.
关键词： 水稻土 长期施肥 土层 酶活性 碳氮水解酶 米氏方程
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长期施肥对稻田土壤微生物量、群落结构和活性的影响
《环境科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：以湖南省宁乡县长期定位施肥试验为平台,选取不施肥(CK)、全量化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(ST)和有机肥+化肥(OM)这4种处理,采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术和MicroRespTM方法,研究了长期施肥对水稻土微生物量、群落结构及活性的影响.结果表明,细菌、真菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌PLFA含量均表现为OM>ST>NPK>CK;PLFA主成分分析表明,相比CK处理,NPK、ST和OM处理中微生物的群落结构均发生了改变,特别是ST和OM处理变化更为显著.MicroRespTM结果表明,相比CK处理(1.28μg·h~(-1)),OM处理的土壤微生物对碳源平均利用率最高(1.81μg·h~(-1)),ST处理(1.19μg·h~(-1))次之,NPK处理(0.95μg·h~(-1))最低.不同施肥处理土壤微生物对不同碳源利用的偏好情况存在明显差异.当碳源底物为酮戊二酸、半乳糖和赖氨酸时,不同施肥处理土壤微生物对不同碳源利用差异十分明显.因此,长期化肥配合秸秆还田或配施有机肥显著改善土壤养分含量和土壤微生物量、微生物群落结构和活性,对于培肥地力和优化土壤微生物群落极为重要.
关键词： 水稻土 长期施肥 土壤微生物 磷脂脂肪酸 MicroRespTM
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不同水稻土对双季稻光合特性及产量的影响
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以湘早籼45号为早稻材料、丰源优299为晚稻材料,在马铃薯–双季稻种植模式下,研究麻沙泥、灰泥、紫泥、红黄泥、黄泥、河沙泥6种不同水稻土对双季稻光合特性及产量的影响。结果表明:成熟期,河沙泥处理早稻叶片的SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较高;河沙泥处理早稻的产量较高,3年平均产量为6 806.49kg/hm~2,显著高于紫泥田(6 210.70 kg/hm~2),但与其他处理的差异不明显;各处理3年晚稻的平均产量差异不明显;各处理双季稻的总产量为13 432.91~14 838.89 kg/hm~2,最高的是河沙泥处理,最低的是紫泥田处理,2处理之间的差异达显著水平。
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稻田土壤肥力评价方法及指标研究进展
《中国土壤与肥料 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：水稻土作为典型的水耕人为土,其土壤肥力是水稻优质高产的重要基础,肥力评价是稻田培肥和管理的重要内容之一。然而,稻田肥力评价指标和方法的选择存在较大不确定性。通过分析不同土壤肥力评价方法特点,土壤肥力指标的影响因素和变化特征,对我国水稻土肥力评价的现状进行了总结。在选择评价方法时应最大程度地减少人为的主观性,同时,如何将作物产量纳入土壤肥力综合评价值得进一步探讨。在对稻田土壤肥力进行综合评价时,土壤容重、总孔隙度、土壤团聚体和黏粒含量可作为土壤物理肥力指标的主要因子;土壤化学肥力指标随着施肥、耕作模式和稻作区域的差异应各有侧重;众多的土壤生物学指标中,微生物量碳氮、酶活性和微生物群落结构等需重点关注。下一步应制定一套针对不同稻作区典型施肥和耕作模式下比较完整和有代表性的评价指标体系,以及客观又简单实用的评价方法,为以水稻高产优质为目标的土壤培肥技术提供参考。
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新化县水稻土pH值、有效养分变化规律与分析
《湖南农业科学 》 2017
摘要：对新化县2007~2016年稻田耕层土壤pH值、有机质、有效磷和速效钾养分含量现状进行了调查,并与1987年第二次土壤普查数据进行了对比分析。结果表明,新化县稻田耕层土壤酸化趋势明显,pH值平均值为5.6;处于强酸性状态的稻田面积大幅增加,占比较第二次土壤普查提高了36.0个百分点。耕层土壤有机质含量增加,平均值为37.2 g/kg;耕层土壤中有效磷大幅提升,平均值为13.72 mg/kg;耕层土壤速效钾平均含量74.3 mg/kg。从总体上看,新化县稻田当前土壤肥力状况与全国水稻土变化趋势一致,土壤酸化加剧,有机质与速效钾含量稳定增长,有效磷由大面积缺乏向过量累积方向发展,且养分间存在发展不平衡现象。
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不同药剂对污染水稻土中重金属有效态的影响
《湖南农业科学 》 2016
摘要：通过田间小区试验研究了4种不同药剂对污染水稻土中铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)和镉(Cd)等4种重金属有效态的影响。研究结果表明:与CK相比,药剂1显著降低了污染水稻土p H值16.27%~24.15%,药剂2和药剂4分别显著提高了p H值5.56%~23.31%和8.04%~25.54%;分蘖期Cu、Zn、Pb和Cd有效态含量最大降低率分别为74.88%、47.71%、56.24%和33.20%;灌浆期Cu、Zn、Pb和Cd有效态含量最大降低率分别为70.90%、93.97%、57.82%和68.37%;成熟期Cu、Zn、Pb和Cd有效态含量最大降低率分别为51.21%、54.18%、54.00%和23.17%。从整体效果看,污染水稻土Cu有效态平均降低率排序为药剂3>药剂1≥药剂4>药剂2;Zn有效态平均降低率排序为药剂4≥药剂2>药剂3>药剂1;Pb有效态平均降低率排序为药剂2>药剂4>药剂1>药剂3;Cd有效态平均降低率排序为药剂3≥药剂2>药剂4>药剂1;药剂3尤其适用于Cu、Cd污染农田土壤修复,不宜用于Pb污染农田土壤修复;药剂2适用于Pb、Zn、Cd污染农田土壤修复,不宜用于Cu污染农田土壤修复;药剂4适用于Zn、Pb污染农田土壤修复;药剂1不宜用于Zn、Cd污染农田土壤修复。
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湘潭市郊响水乡稻田土壤重金属污染评价及空间分析
《湖南农业科学 》 2014
摘要：城市郊区农田重金属污染已成为人们关注的焦点,研究以湘潭市郊响水乡稻田土壤为研究对象,对其重金属污染程度进行评价,并利用地统计学中的半方差函数模型分析其空间分布特性。结果表明:湘潭市郊响水乡稻田中,土壤Hg的理论模型为指数模型,土壤As、Cd、Pb的理论模型为高斯模型,土壤Cr的理论模型为球状模型;土壤Hg、Pb和Cr含量的基底效应分别为1.2%、9.7%和22.4%,表现出强烈的空间相关性;土壤Cd含量的基底效应为32.4%,具有中等的空间相关性;土壤As含量的基底效应分别为87.4%,表现出较弱的空间相关性;采用单项污染指数评价法发现响水乡土壤重金属的污染程度依次为Cd>As>Hg,Cr和Pb无污染;采用内梅罗综合污染评价法发现研究区西南部污染较高,西北和东部次高,中心部、北部和西部污染较低。
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