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[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 王佳雨   朱玲姣   黄程鹏   姜培坤   查强威   陈林海  
【目的】探究施用硅肥和生物质炭对毛竹Phyllostachys edulis人工林土壤水溶性硅、生物可利用硅、有机结合态硅、铁锰氧化物结合态硅、无定形硅(生物成因和成土成因)、总硅质量分数的影响;分析土壤水溶性硅与土壤活性硅组分和土壤特性之间的关系。【方法】遵循析因试验设计,共4个处理,分别为对照(S_0B_0)、施用硅肥450 kg·hm~(-2)(S_1B_0)、施用生物质炭10 t·hm~(-2) (S_0B_1)、硅肥和生物质炭配施(S_1B_1)。【结果】硅肥提高毛竹林土壤中生物可利用硅和铁锰氧化物结合态硅。生物质炭增加无定形硅库(主效应)。硅肥和生物质炭配施提高了土壤水溶性硅。硅肥、生物质炭添加和土层深度均改变土壤活性硅组成,促进它们之间的相互转化。土壤有机碳质量分数与土壤活性硅组分存在极显著正相关(P=0.002)。此外,硅肥添加可直接和间接提高土壤水溶性硅,介导土壤硅组分之间转化,并提高土壤活性硅库容。生物质炭添加提高土壤水溶性硅积累,一方面增加植物源硅,另一方面提高土壤pH,提高成土成因无定形硅质量分数,调控土壤硅在各组分分布。【结论】施用硅肥和生物质炭促进了毛竹人工林土壤活性硅的积累,并改变了其相互转化,但其转化路径存在不同。图4表5参41
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 王艺雄  张华锋  李全  张君波  王绍良  宋新章  
【目的】了解氮输入对毛竹Phyllostachys edulis林土壤磷组分的影响及其转化机制,为实现毛竹林土壤磷的高效利用提供参考。【方法】以毛竹林为研究对象,设置4个氮添加梯度:0(对照)、30、60、90 kg·hm~(-2)·a~(-1),利用生物有效磷分级方法测定表层土壤(0~20 cm)和深层土壤(20~40 cm)中的磷组分包括可溶性无机磷(CaCl_2-P)、活性无机磷(Citrate-P)、酶水解有机磷(Enzyme-P)和可溶性活性无机磷质子(HCl-P)质量分数,探讨氮添加对毛竹林土壤磷组分的影响及其与土壤有效磷和理化性质的关系。【结果】与对照相比,氮添加显著(P0.05)。低氮处理显著(P<0.05)增加了表层土壤中Citrate-P质量分数(43.5%),中高氮处理显著(P<0.05)增加了表层土壤中HCl-P质量分数(101.0%~155.2%)。在对照和氮添加处理中,表层土壤中的不同磷组分质量分数均显著(P<0.05)高于深层土壤。表层土壤中不同磷组分均与有效磷呈显著正相关(P<0.05),而深层土壤中仅Enzyme-P与有效磷呈显著正相关(P<0.01)。氮添加通过降低土壤pH,增加土壤有机碳、微生物生物量磷和酸性磷酸酶活性,促进了土壤不同磷组分向土壤有效磷的转化。【结论】氮添加提高了毛竹林土壤磷的生物有效性,为全球变化背景下毛竹林高效经营提供了科学参考。图5表3参43
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 杨杰  
【目的】探明植硅体和植硅体碳的形成对外源氮和硅的响应,开展外源氮和硅添加对毛竹Phyllostachys edulis植硅体碳碳汇能力的影响研究,以期为竹林碳汇提供理论参考。【方法】通过氮[尿素:0(N_0)、250(N_1)、500(N_2)mg·kg~(-1)]和硅[硅酸钠:0(Si_0)、75(Si_1)、150(Si_2) mg·kg~(-1)]二因素三水平正交栽培试验,采集毛竹叶、枝、秆、篼和凋落物样品,分析不同处理不同器官植硅体碳质量分数。【结果】随着硅添加量的增加毛竹不同器官及凋落物植硅体碳质量分数均呈上升趋势。不同处理叶、枝、秆、篼及凋落物植硅体碳质量分数分别为3.15~4.68、2.10~3.47、0.30~1.18、1.09~2.15和3.21~4.63 g·kg~(-1),均表现为N_2Si_2处理植硅体碳质量分数最高,N_0Si_0处理的植硅体碳质量分数最低。差异显著性分析结果表明:毛竹秆的植硅体碳质量分数在N_0Si_1和N_0Si_0处理分别与N_2Si_2处理间达显著差异(P<0.05)。相关性分析结果表明:植硅体碳与硅质量分数之间及植硅体碳与植硅体质量分数之间呈极显著正相关(P<0.01),决定系数(R~2)分别为0.481 8和0.463 2。植硅体碳与碳质量分数之间存在极显著负相关(R~2=0.318 3,P<0.01)。【结论】外源氮添加有助于毛竹对硅的吸收和有机物质的积累,外源硅添加有助于毛竹植硅体和植硅体碳质量分数的增加以及植硅体碳占碳比例的提高。图1表9参36
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 蔡彦彬  宋照亮  姜培坤  
采取发育于5种不同岩性类型(花岗闪长岩、花岗岩、玄武岩、凝灰岩和页岩)的毛竹Phyllostachys edulis林不同土层(0~20 cm和20~40 cm)的土样,运用逐级化学提取技术,研究不同岩性条件下发育的土壤中硅的形态以及影响硅转化的因素,为不同岩性类型土壤有效硅调控提供科学参考。结果表明:①不同岩性类型土壤中总二氧化硅质量分数从大到小顺序依次为凝灰岩>花岗闪长岩>页岩>花岗岩>玄武岩,而且不同岩性之间二氧化硅质量分数差异性较大;②不同岩性类型下发育的毛竹林土壤有效硅质量分数及相对百分比顺序为玄武岩>花岗岩>页岩>花岗闪长岩>凝灰岩,有效硅主要来源于无定形硅的转化,与土壤中总二氧化...
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 潘丽霞   姜振辉   张雯怡   周家树   刘娟   蔡延江   李永夫  
【目的】探讨不同外源碳(玉米Zea mays秸秆及其生物质炭)输入对亚热带毛竹Phyllostachys edulis林土壤氨氧化微生物和氮循环相关酶活性的影响,以揭示其对土壤硝化作用的生物学机制。【方法】以亚热带毛竹林为研究对象,设置3个处理:对照(不施用)、施用玉米秸秆(5 t·hm~(-2))和施用玉米秸秆生物质炭(5 t·hm~(-2)),进行为期1 a的野外试验。于试验的第3个月和12个月采集土壤样品,利用荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)及高通量测序技术分析不同处理下毛竹林土壤氨氧化微生物群落结构特征、酶活性与总硝化速率的变化规律。【结果】与对照相比,秸秆及其生物质炭处理显著改变了土壤氨氧化细菌(AOB)丰度和群落结构(P<0.05),而对氨氧化古菌(AOA)丰度和群落结构无显著影响;秸秆处理显著提高土壤氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属Nitrosospira的相对丰度、蛋白酶活性和脲酶活性以及总硝化速率,而生物质炭处理则使其显著降低(P<0.05)。相关性分析表明:氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属的相对丰度、蛋白酶活性和脲酶活性与铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、水溶性有机氮(WSON)和土壤总硝化速率呈正相关(P<0.05)。冗余分析表明:土壤NH_4~+-N、NO_3~--N、微生物生物量氮(MBN)和水溶性有机氮质量分数对氨氧化细菌群落结构存在显著影响(P<0.05)。【结论】秸秆生物质炭输入通过降低土壤NH_4~+-N、NO_3~--N和水溶性有机氮质量分数,从而降低土壤氨氧化细菌丰度及其优势菌相对丰度,削弱氮循环相关酶活性,进而抑制土壤硝化作用。与秸秆直接输入相比,秸秆生物质炭有利于减少毛竹林土壤氧化亚氮气体排放以及土壤氮素损失。图6表1参57
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 曹善郅  周家树  张少博  姚易寒  刘娟  李永夫  
【目的】探索生物质炭基尿素和普通尿素的施用对毛竹 Phyllostachys edulis 林土壤氧化亚氮 (N_2O) 通量与环境因子的影响效应与作用机制,为研发减缓土壤 N_2O 排放的施肥技术提供科学依据。【方法】2018 年 9 月至 2019 年 9 月,在杭州市临安区青山镇亚热带典型毛竹林样地布置野外控制试验。试验设 5 个处理:对照 (不施肥)、低水平尿素(100 kg·hm~(-2))、高水平尿素 (300 kg·hm~(-2))、低水平炭基尿素 (100 kg·hm~(-2)) 和高水平炭基尿素 (300 kg·hm~(-2))。采用静态箱—气相色谱法测定毛竹林土壤 N_2O 排放速率,分析在上述施肥处理下土壤 N_2O 通量、温度、含水量、氮素形态及相关酶活性的动态变化规律。【结果】低水平尿素和高水平尿素处理使毛竹林土壤 N_2O 的年累积排放通量增加了17.3% 和 36.0%,而低水平炭基尿素和高水平炭基尿素处理分别使其降低了 3.1% 和 16.9%。尿素和炭基尿素处理均显著提高土壤铵态氮 (NH_4~+ -N) 和硝态氮 (NO_3~– -N) 质量分数 (P
[期刊] 林业科学研究  [作者] 胡炳堂  王舟莲  洪顺山  
采用典型调查的方法,观察了浙江和福建主要毛竹产区林下土壤的172个剖面,采集各类土样633个进行有效硅含量的测试,结果表明:①有效硅含量因土壤母质、土壤类型以及所在地理位置(纬度、海拔等)的不同而各有差异。一般火成岩(本调查中花岗岩类和高海拔区凝灰岩除外)发育的土壤有效硅含量较低,沉积岩较高,变质岩尚无规律。各类土壤有效硅含量顺序为:山地黄壤>石灰性土>山地黄棕壤>山地红壤≥黄红壤>酸性紫色土≥低丘红壤。相同成土母质上发育的土壤,其有效硅含量呈现从南到北(纬度)、由低到高(海拔)递增甚至骤增趋势。②该区土壤有效硅含量平均为:A层45.13mg/kg、B层76.56mg/kg,且变异幅度极大。结...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 张梦阳  夏浩  吕波  丛铭  宋文群  姜存仓  
【目的】氨氧化作用是硝化作用的第一步,也是硝化作用的限速步骤,是全球氮循环的关键环节。本试验旨在研究在我国不同类型土壤中添加花生壳生物炭对细菌和氨氧化作用的影响,为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】试验以黄棕壤、潮土、黑土为供试土壤,通过短期培养试验,利用16SrRNA测序研究生物炭对不同类型土壤氨氧化微生物、细菌群落结构以及相关酶基因表达量的影响。每种土壤设置4个处理:CK(不施用化肥和生物炭),F(单施化肥),C(单施2%花生壳生物炭),FC(施用化肥+2%花生壳生物炭)。【结果】施用生物炭后(C、FC)酸性土壤pH显著提高了0.5—1.0个单位,但碱性土壤pH显著降低了0.5—0.6个单位;单施生物炭(C)造成黄棕壤的微生物丰富度和多样性显著提高,潮土在单施生物炭(C)时仅显著提高了土壤的微生物多样性指数,在黑土中施用生物炭和化肥都未显著改变土壤微生物的丰富度和多样性;在3种土壤中氨氧化细菌的丰度皆高于氨氧化古菌,测得的氨氧化细菌的OTU丰度约为氨氧化古菌的8.1倍;生物炭和化肥并未显著改变奇古菌门中的OTU丰度,却对β和γ变形菌中的OTU丰度产生了显著性影响;3种土壤的氨氧化细菌都以β变形菌为主,约占60%;另外,生物炭的施用(C、FC)在PC1(40.4%)上显著改变了黄棕壤的微生物群落结构,在PC1(42.3%)和PC2(21.3%)上都显著改变了潮土的微生物群落结构;施用生物炭后(C、FC),短期内潮土中氨合成相关酶基因表达量显著降低14.7%—39.9%,氨氧化古菌丰度在单一施炭(C)和化肥与生物炭同施(FC)时分别降低了70.5%和48.7%。【结论】施用生物炭后,短期内显著改变了黄棕壤和潮土的微生物群落结构,并明显抑制了潮土的氨氧化作用。
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 刘杰云  邱虎森  王聪  汤宏  沈健林  付金沐  吴金水  
[期刊] 华北农学报  [作者] 李亮亮  吴正超  陈彬  刘文娥  臧健  
为了给防治番茄连作障碍提供科学依据,通过室内培养法,研究了石灰氮、炭化玉米芯和稻壳的加入对含有自毒物质土壤的土壤酶活性和微生物数量的影响。结果表明:番茄叶片腐解过程中含有邻苯二甲酸、鞣酸、香草酸等酚酸化合物,番茄叶片在腐解过程中自毒物质含量呈现由低到高,再逐渐降低的规律,25 d自毒物质含量达到高峰。试验发现,自毒物质对多酚氧化酶活性有一定的促进作用,对脲酶、酸性磷酸酶以及蛋白酶活性均有不同程度的抑制作用,同时自毒物质能够抑制细菌的数量增加,提高真菌的数量。添加石灰氮不能缓解自毒物质对4种土壤酶的影响,但石灰氮可以降低土壤中细菌和真菌的数量,并能提高土壤B/F值。添加2.5%炭化玉米芯和稻壳后...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 李硕  把余玲  李有兵  王淑娟  田霄鸿  师江澜  
【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...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 徐秋芳  姜培坤  王奇赞  陆贻通  
毛竹集约经营是目前普遍采用的获得高经济效益的经营措施,然而长期集约经营导致土壤质量特别是生物学性质下降。为了探索改善集约经营毛竹林土壤生物学性质的途径和措施,2007年开展了不同绿肥对毛竹林土壤微生物特性的影响试验。布置了对照、白三叶、大绿豆、黑麦草及大绿豆黑麦草混播、龙爪稷等6个处理的为期7周的盆栽试验。结果表明:绿肥处理均能改善土壤微生物特性,大绿豆处理的土壤微生物量碳最高而对照最低,二者分别明显高于或低于其他绿肥处理,其余几个处理之间无明显差异。绿肥处理提高土壤微生物利用碳源能力(AWCD),其中最好的是豆、麦混播和白三叶2个处理;大绿豆处理最差;豆、麦混播及白三叶与大绿豆及对照之间差异...
[期刊] 浙江林学院学报  [作者] 徐秋芳  姜培坤  
为研究施肥对毛竹根区土壤生物化学性质的影响 ,在浙江省临安市牧家桥毛竹林中布置了施肥试验。研究结果表明 :施有机肥显著增加了毛竹林间土壤和竹蔸根区土壤的细菌和真菌数量 ,全有机肥 (菜籽饼 1 50 0kg·hm- 2 )和 1 / 2有机肥 (菜籽饼 750kg·hm- 2 +硫酸铵1 68 8kg·hm- 2 +过磷酸钙 97 5kg·hm- 2 +氯化钾 1 6 2kg·hm- 2 )处理林间土壤细菌数分别是对照区的 2 2 0倍和 1 72倍 ;竹蔸根区分别是对照区的 1 91倍和 1 60倍。全有机肥和 1 / 2有机肥处理林间土壤真菌数分别是对照区的 1 98倍和 1 ...
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 刘晓雨  刘成  王贺东  刘铭龙  孙宝宝  张旭辉  李恋卿  潘根兴  
[目的]本文旨在揭示生物质炭施用对作物产量和品质的影响机制。[方法]通过热水浸提法,将生物质炭中以有机碳为主的"炭骨架"(水洗生物质炭,washed biochar)和以小分子有机物为主的"类植物生长激素"(生物质炭浸提液,biochar extracts)分离,再通过燃烧法将以氮、磷、钾等营养元素为主的"速效养分"(生物质炭灰分,biochar ash)分离。将这些不同的组分添加到高、低2种肥力土壤中,研究其对不结球白菜(简称小白菜)产量、品质及土壤性质的影响。[结果]添加不同生物质炭组分对小白菜地上部生物量和根系生物量没有显著影响,但添加生物质炭浸提液和水洗生物质炭显著提高了高肥力土壤中小白菜的根冠比。添加生物质炭不同组分均显著降低了收获期小白菜地上部硝酸盐含量,不同处理硝酸盐含量降低41%~84%。添加水洗生物质炭提高了高肥力土壤中小白菜地上部维生素C含量;而添加生物质炭浸提液增加了低肥力土壤小白菜地上部维生素C含量。添加生物质炭不同组分均显著提高了收获期小白菜地上部钾含量,不同处理钾含量增加43%~88%。小白菜地上部硝酸盐含量与钾含量呈极显著负相关关系。[结论]添加秸秆生物质炭不同组分对小白菜产量没有显著影响,但降低了小白菜地上部硝酸盐含量,同时提高了钾含量。添加秸秆生物质炭后小白菜地上部钾吸收量的增加可能是硝酸盐含量降低的重要原因。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 黄路婷  刘济明  李佳  陈梦  廖晓锋  
【目的】通过探究大气氮沉降背景下对贵州省道地中药材米槁林下土壤养分、酶活性及土壤肥力的影响,为米槁人工林培育、经营和管理实践提供理论依据。【方法】本研究于贵州省罗甸县纳庆村米槁人工种植基地进行为期约1年的模拟氮沉降试验,试验了设置3个氮添加水平,低氮(N1,5 g·m~(-2)a~(-1))、中氮(N2,15 g·m~(-2)a~(-1))和高氮(N3,30 g·m~(-2)a~(-1))外加一组对照(CK)。施氮处理4次结束后1个月采集0~5、5~10、10~20 cm土壤样品,测定土壤养分和酶活性含量,同时通过建立土壤肥力综合指数模型对各氮水平处理下的土壤肥力进行综合评价。【结果】1)外源氮输入下,土壤pH值随土层加深而逐渐升高,同时促进了土壤中有效氮、全钾含量的累积,引起全磷含量的降低,其中高氮处理下有效钾含量在浅层土(0~5 cm)中下降幅度最大,土层×氮处理对土壤水解氮具极显著效应(P 低氮>对照>高氮。【结论】中氮(N2,15 g·m~(-2)a~(-1))添加对土壤肥力起到最佳促进作用,高浓度的氮输入(N3,30 g N/m~2/a)则对土壤肥力产生负效应,因此大气氮沉降逐渐增加背景下,在米槁人工林的田间管理中应尽量避免外源氮源过度输入导致土壤肥力下降从而对米槁人工种植带来负面影响。
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