【目的】研究小麦和玉米秸秆以不同方式还田对土壤有机碳及其组分和酶活性的影响,为寻求最佳秸秆还田方式提供依据。【方法】采用室内恒温培养法,以连续7季秸秆均还田土及不还田土为供试土壤,研究培养60d后,小麦、玉米秸秆与土壤混匀还田和覆盖于表层还田对土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、微生物量碳(MBC)含量,LOC/TOC、MBC/TOC和土壤蛋白酶(PROT)、脱氢酶(DHA)活性的影响。【结果】与不添加作物秸秆相比,无论以何种方式还田,添加小麦或玉米秸秆均明显增加了还田土与不还田土的TOC、LOC、MBC含量,LOC/TOC、MBC/TOC和PROT、DHA活性。还田土的TOC、LO...

选取采集于国内17个省(区)的不同利用方式下的85个土样为研究对象,定量添加玉米(Zea mays)秸秆置于相同温度培养90d,分析土壤有机质(soil organic matter,SOM)含量变化特征及其驱动因子。结果表明,添加玉米秸秆后,不同用地的SOM变化存在较大差异,63.5%的土壤样品的SOM增加,36.5%的减少;SOM含量相对变化率与其初始SOM含量呈显著负相关关系(P林地>菜地>粮食旱耕地,真菌>放线菌>细菌。磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)分析显示

【目的】探究绿肥还田对旱作麦田土壤有机碳组分和碳转化酶活性的影响，为土壤质量提升及“碳中和”目标的实现提供数据支撑。【方法】在甘肃陇东旱塬典型黑垆土上开展毛苕子（Vicia villosa Roth）-冬小麦（Triticum aestivum L.）和饲用油菜（Brassica napus L.）-冬小麦5年轮作系统绿肥还田试验，分析毛苕子、饲用油菜覆盖和翻压还田后冬小麦不同生育时期4个土层（0—5、5—10、10—20、20—25 cm）土壤有机碳（SOC）、易氧化有机碳（EOC）、微生物量碳（MBC）含量和β-1,4-葡萄糖苷酶（βG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-木糖苷酶（βX）、几何平均酶（GMEA）活性的变化特征。【结果】绿肥还田方式对土壤有机碳组分含量及CBH和βX活性有显著影响。与覆盖还田相比，毛苕子和饲用油菜翻压还田能够使0—25 cm土层土壤SOC、EOC和MBC含量提高12.9%、12.1%、53.8%,βG和CBH活性提高了3.2%、10.2%，且对20—25 cm土层的影响最显著。冬小麦不同生育时期的土壤活性有机碳含量及土壤酶活性有显著差异，其中土壤EOC和MBC含量分别在冬小麦成熟期和返青期达到最高，βG、CBH、βX和GMEA活性在冬小麦孕穗期达到最高。βG在不同覆盖方式下变化最显著，活性最高，是绿肥还田后参与土壤碳转化过程的主要酶。不同土层土壤碳组分含量和碳转化酶活性存在显著差异，均随着土层深度的增加而降低。绿肥类型也显著影响土壤碳组分及酶活性，其中饲用油菜还田土壤SOC、MBC含量和βG、CBH、βX、GMEA活性是毛苕子还田的1.08、1.21、1.15、1.23、1.19、1.18倍。结构方程模型表明，绿肥还田方式通过调控其累积分解速率影响SOC的积累，通过影响土壤pH、SOC的累积及绿肥累积分解速率影响GMEA活性。土壤有机碳累积受绿肥还田量影响的效应大于还田方式，而碳转化酶活性反之。【结论】黄土高原夏闲期种植饲用油菜并翻压还田能提高0—25 cm土层中有机碳组分含量和碳转化酶活性，是黄土高原夏闲期资源高效利用的有效措施。

【目的】研究蔗渣生物质炭施用后农田土壤有机碳(SOC)矿化动态,为合理利用有机废弃物资源提供科学参考。【方法】在25℃、100%空气湿度条件下培养100 d,研究生物质炭不同添加量(0.1%、0.5%、1.0%和2.0%,以干土计)下水田和旱地土壤有机碳的矿化特征。【结果】各处理土壤有机碳矿化速率随时间的变化符合对数关系(P<0.01);土壤特性、生物质炭添加量及两者的交互作用对土壤总有机碳矿化有极显著影响(P<0.01);与对照相比,添加低量(0.1%)的生物质炭水田土壤有机碳累积矿化量降低了2.18%,旱地土壤有机碳累积矿化量降低了4.62%;添加低量生物质炭(0.1%和0.5%)对旱地S...

【目的】研究玉米秸秆还田对不同耕作处理下旱地土壤团聚体及其有机碳的影响,旨在探究长期传统耕作土壤添加秸秆后团聚体及其有机碳的变化规律,并确定添加秸秆提高土壤有机碳的主要原因,为旱地农田固碳技术提供理论依据。【方法】采集大田长期试验地的传统耕作和免耕小区土样进行室内培养试验,设置4个处理,分别为传统耕作土壤不加秸秆(CT)、免耕土壤不加秸秆(NT)、传统耕作土壤加秸秆(CTS)和免耕土壤加秸秆(NTS),15次重复;秸秆为传统耕作玉米植株地上部分,用量为5%烘干土质量,在25℃恒温培养箱中通气培养180 d,定期取样进行团聚体组成和有机碳含量的测定。【结果】(1)不加秸秆处理团聚体以250—53μm为主,占全部团聚体的52%—66%;添加秸秆处理以2 000—250μm团聚体为主,占全部团聚体的41%—50%,CTS较CT提高230%—302%,NTS较NT提高92%—134%。(2)添加秸秆处理平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)以及>0.25 mm团聚体百分比(R_(0.25))显著提高,培养到180 d时,CTS较CT分别提高133%、130%和235%,NTS较NT分别提高53%、75%和87%。(3)培养至180 d时,CTS较CT分别提高250—53μm和<53μm团聚体有机碳70%和54%;NTS较NT分别提高250—53μm和250μm)形成并增强其稳定性,提高大团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率,且对传统耕作处理土壤的促进效果更明显。

结合关中平原农业生产现状,通过对不同秸秆还田模式组合下土壤有机碳、活性有机碳含量和作物产量变化趋势的研究,揭示秸秆还田效应,为研究区筛选合理的还田模式以及农田土壤培肥和农业可持续发展提供理论依据。结果表明,小麦秸秆还田后经过一季夏玉米生长,能使耕层土壤(0～40 cm)有机碳有所提升;高留茬还田使0～20 cm土层土壤活性有机碳和碳库管理指数呈现降低趋势,而粉碎直接还田使其有所提高,但差异均未达到显著水平。随后对玉米秸秆进行还田,再经过一季小麦生长后,使得耕层土壤有机碳含量有所提高,其中连续两季进行秸秆粉碎直接还田使有机碳含量提高幅度最大,0～20,20～40 cm土层有机碳分别提高1.86,...

为探究稻虾种养对土壤有机碳稳定性和酶活性的影响， 于2021年和2022年以“深两优3117”水稻（Oryza sativa）和克氏原螯虾（Procambarus clarkii）为材料，开展了稻虾轮作模式与水稻单作模式的对比试验， 分析了土壤有机碳组成、活性有机碳组分和碳氮磷转化相关酶活性。结果显示，相较于水稻单作模式，试验期间稻虾种养模式土壤LOC I含量显著提高25.86%～39.13%，土壤MBC含量显著提高96.54%～105.73%，土壤POC含量显著提高92.24%～132.32%（P<0.05），而土壤β-XYS活性显著降低29.35%～59.74%，ACP活性显著降低41.64%～59.12%（P<0.05），而NAG活性较水稻单作稻田显著升高29.04%～98.86%（P<0.05）。Pearson分析显示，土壤LOC I、ROC、MBC和POC与pH、TN和TOC呈显著正相关（P<0.05），DOC和C/N与pH和TN显著负相关（P<0.05）。稻虾种养模式通过增加土壤pH和总氮含量，降低β-XYS和ACP活性，提高土壤NAG活性，增加了土壤活性有机碳组分含量。

秸秆还田数量对不同肥力土壤有机碳库的影响存在一定差异,但由于测定技术的限制目前尚未有可靠的结果支撑。以沈阳农业大学棕壤长期(27年)施肥定位试验形成的高、低两种肥力土壤为研究对象,利用13C标记的玉米秸秆为试验添加材料,采用砂滤管法将不同量秸秆分别添加到高、低肥力土壤中培养1年,通过定量分析两个肥力水平棕壤碳库中新、老碳含量随时间的动态变化,探讨玉米秸秆还田量对不同肥力土壤新、老有机碳固定与周转的影响。结果表明:秸秆添加量的提高使棕壤碳库的周转加快,显著增加棕壤有机碳含量及秸秆碳的贡献,降低老有机碳含量和碳库的稳定性,低肥棕壤固碳效率更高,受秸秆添加量影响明显,高肥棕壤固碳能力更强,有利于碳库的稳定。低肥有利于秸秆碳的固定,集中在添加秸秆后的180d内。高肥老有机碳的抗分解能力更强,且添加秸秆量越多,老有机碳的分解持续时间越长。高肥各处理中,<5%处理固碳效果较高;低肥各处理中,5%处理的新碳固定能力较强,10%处理的老碳固定能力较强。建议高肥土壤秸秆投入水平不超过5%固碳效果更佳,低肥土壤可在10%添加水平上加大有机碳的投入。研究结果为秸秆还田量对土壤碳库稳定的影响研究提供理论依据。

本文研究了添加石灰(CaCO_3),有机物料(稻草、苕子)后酸性土壤 Cd 活性变化以及淹水,培养时间对酸性土壤 Cd 的活性影响。结果表明,施用石灰、有机物料后,酸性土壤 pH 上升,有效 Cd 含量下降,其有效 Cd 量与培养土壤 pH 呈明显负相关。淹水后,除施石灰处理外,所有处理土壤 pH 升高,有效态 Cd 降低,而培养时间对土壤 Cd 的活性无显著影响。土壤 Cd 的形态分级表明,和对照相比,添加石灰处理,松结有机态 Cd 和碳酸盐结合态 Cd 增多;添加有机物处理,土壤中松结有机态 Cd 和紧结有机态Cd 提高,进一步揭示了添加石灰、有机物料后土壤 Cd 活性降低的原因。

【目的】阐明垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响,为揭示垄作免耕下稻田土壤累积、转化的特殊性提供科学参考。【方法】依托稻田免耕长期定位试验,对比分析常规平作(中稻)、垄作免耕(中稻)、水旱轮作(中稻-油菜,稻油)和垄作免耕轮作(中稻-油菜,稻油)等4种耕作处理对不同深度(0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm和40—60 cm)土层中总有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳和δ13C等指标的影响。【结果】垄作免耕轮作(稻油)中,20—40 cm土层的总有机碳含量显著高于其它处理,各深度土层中颗粒有机碳含量和分配比例均高于其它耕作处理,10—20 cm和20—40 cm土层的易...

【目的】为探究秸秆和秸秆生物炭在不同土壤含水量条件下还田对土壤碳稳定性和碳转化的影响。【方法】通过土壤培养实验，在土壤中分别添加等碳量的秸秆和秸秆生物炭，在土壤田间持水量的60%、100%和干湿交替条件培养，研究土壤有机碳（SOC）、溶解性有机碳（DOC）、微生物生物量碳（MBC）、易氧化有机碳（ROC）、CO₂和CH₄的变化。【结果】①培养60 天，等碳量添加秸秆和生物炭使土壤有机碳分别提高48.02%～53.91%和31.55%～42.39%，土壤微生物量碳分别提高243.20%～258.16%和85.67%～101.09%，有机碳损失率表现为秸秆处理（29.27%～34.95%）>生物炭处理（12.25%～21.79%），且秸秆处理的CO₂、CH₄累积排放量较生物炭处理分别提高75.40%～398.43%和1394.61%～3201.17%，表明秸秆虽能显著提高土壤总有机碳，但同时会激发土壤有机碳损失，提高CO₂、CH₄排放，固碳减排效果小于生物炭处理。②土壤含水量显著影响土壤有机碳损失率和碳排放。不同外源碳添加处理的土壤有机碳损失率均表现为田间持水量60%（12.25%～29.29%） ≤ 干湿交替（16.61%～29.27%） < 田间持水量100%（21.79%～34.95%）。秸秆处理在田间持水量100%和干湿交替时的CH₄累积排放量比田间持水量60%时分别提高200.96%和139.35%，增幅大于CK。而含水量对生物炭处理的CH₄累积排放量的影响相对较小，分别提高36.26%和20.31%，增幅小于CK，这是由于秸秆具有较高的易氧化有机碳含量，且田间持水量100%促进了CH₄排放。【结论】与秸秆还田相比，秸秆生物炭还田可提高土壤有机碳并降低土壤碳损失率，同时，秸秆生物炭可以减缓土壤含水量导致的氧环境差异对土壤碳形态的影响，有效减少单位质量土壤CO₂、CH₄排放。

【目的】研究土壤添加西兰花残体（broccoli residues,BR）对棉花根际土壤酶活性的影响及其与根际土壤微生物碳源利用能力之间的关系，为揭示土壤添加西兰花残体对棉花防病、促生的生态机制提供理论依据。【方法】设置棉田土壤添加西兰花残体和未添加西兰花残体（CK）两个处理，以不同处理的棉花根际土壤为研究对象，测定土壤过氧化物酶、中性磷酸酶、芳基硫酸酯酶、几丁质酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性；利用Biolog-ECO平板研究不同处理的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数、McIntosh指数及丰富度指数，揭示微生物群落结构的功能多样性；采用主成分分析比较不同处理的根际土壤微生物代谢活性特征，冗余分析土壤酶活性与不同类型碳源利用能力之间的相关性。【结果】与空白对照相比，BR处理的棉花株高、果枝数和结铃数显著增加，增幅分别为12.73%、16.95%和10.36%；棉花黄萎病病情指数显著降低，达64.19%。BR处理显著提高了棉花根际土壤pH、硝态氮和有机质含量。BR处理对根际土壤微生物功能多样性指数不存在显著影响，但改变了根际土壤微生物的代谢活性。同时，BR处理显著提高了不同营养元素循环相关酶活性，其中在碳循环方面，过氧化物酶和β-葡萄糖苷酶的活性分别为对照的2.70和1.95倍；在氮循环方面，脲酶、几丁质酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶的活性分别为对照的1.42、1.59和1.52倍；在磷循环方面，中性磷酸酶的活性为对照的1.33倍；在硫循环方面，芳基硫酸酯酶的活性为对照的1.22倍。冗余分析表明，BR处理的土壤酶活性与L-苯基丙氨酸、L-苏氨酸、肝糖、2-羟基苯甲酸、衣康酸和D-苹果酸的利用能力均存在正相关性。【结论】土壤添加西兰花残体显著提高了营养元素循环相关酶的活性，改变了棉花根际土壤微生物的碳代谢活性，并提高了根际土壤pH、硝态氮和有机质含量。同时，土壤酶活性与微生物碳代谢特征存在不同程度的相关性。

【目的】植被的自然恢复和人工重建是加速岩溶生态系统修复、提高土壤质量的主要措施。研究岩溶区不同恢复方式下土壤有机碳组分及酶活性可揭示不同恢复方式对土壤质量的影响,旨在为岩溶区植被恢复模式的筛选和恢复的效果评价提供科学依据。【方法】以云南省建水县岩溶区自然恢复的天然次生林、人工恢复的云南松针叶林、桉树阔叶林为研究对象,分析不同土层的土壤有机碳组分、碳库管理指数和酶活性分布特征及其相关关系。【结果】各植被恢复方式下土壤有机碳(SOC)含量为9. 076～56. 855 g/kg,可溶性有机碳(DOC)含量为822. 311～1 175. 778 mg/kg,微生物量碳(MBC)含量为332. 933～2 035. 244 mg/kg,易氧化有机碳(EOC)含量为2. 381～6. 094g/kg。同一植被恢复方式下,除云南松林下的EOC含量外,各有机碳组分含量均随土层的加深而降低,局部土层深度出现波动。云南松林土壤亚表层(10～20 cm)的EOC含量显著高于表层(0～10 cm)和深层(20～30 cm)。不同植被恢复方式对DOC、EOC与SOC含量的影响大致均表现为:天然次生林>桉树林>云南松林,云南松林各土层的MBC含量始终显著高于桉树林。各有机碳组分与SOC均表现为极显著(P 桉树林>云南松林。SOC与CPI、CPMI呈极显著(P 云南松林>桉树林。各植被恢复方式下SOC、MBC、DOC、EOC含量与4种土壤酶活性均呈正相关关系,且多为显著或极显著水平。【结论】3种植被恢复措施在不同程度上提高了土壤各有机碳组分含量、碳库管理指数和土壤酶活性。其中,天然次生林对土壤整体质量的提升能力最高,桉树林在提升总有机碳及活性碳组分含量方面较为显著,而云南松林对过氧化氢酶和淀粉酶活性的提升能力更为显著。因此,应该加快岩溶区宜林土地管理方式的转变,优先考虑自然恢复,选择人工造林时要注重对阔叶树的利用和优化管理。

研究不同温度(10,20和30℃)条件下分别向土壤中添加光皮桦细根(直径<0.05);在60和120天后,处理1的土壤微生物量碳、水溶性有机碳、易氧化有机碳和总有机碳含量都显著大于其他处理(P<0.05);温度对土壤微生物量碳和水溶性有机碳含量的影...

为探究不同地表覆盖措施对毛竹林样地土壤总有机碳、土壤活性有机碳、土壤酶活性以及土壤营养成分的影响,以浙江省台州市黄岩区覆盖1年翻耕、覆盖2年翻耕、覆盖2年未翻耕山地毛竹林地为研究对象,并选取毗邻自然生长的毛竹林为对照,采用野外样地调查以及室内实验分析的方法,对不同处理样地的050 cm内各土层土壤有机碳含量、土壤活性有机碳含量、土壤酶及土壤养分进行了比较分析,研究不同覆盖年限和耕作措施对土壤有机碳、活性有机碳、土壤酶及土壤养分的影响。研究结果阐明了覆盖经营改善毛竹林土壤质量的机理,同时为维持竹林可持续经营