科研产出
典型设施菜地中土壤微生物代谢功能多样性
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤微生物代谢功能多样性是维持土壤生态系统健康的关键.为评价设施蔬菜种植对土壤微生物代谢功能多样性的影响,该研究采用Biolog-Eco微平板法,研究2个典型设施蔬菜种植市、不同种植年限设施菜地中土壤微生物代谢功能多样性;采用相关分析和冗余分析分别研究了与碳源利用相关的细菌群落及影响因子.结果表明:两地设施菜地土壤中平均颜色变化率(Average Well Color Development,AWCD)、Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数随着种植年限的增加而降低,但安丘种植14 a和寿光种植10 a菜地土壤不符合此规律.两地间土壤微生物对碳源利用的差异大于种植年限导致的差异.在安丘土壤中,16种碳源(分属糖类、氨基酸类、羧酸类、聚合物类、酚类和胺类)与不同门细菌显著相关(P<0.05);Firmicutes是与碳源相关种类最多的细菌,与9种碳源显著相关(P<0.05).在寿光土壤中,11种碳源(分属糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物类)与不同门细菌显著相关(P<0.05);Latescibacteria是与碳源相关种类最多的细菌,与4种碳源显著相关(P<0.05).在安丘土壤中,Cd对土壤微生物碳源利用有显著负作用(P<0.01),是影响土壤微生物碳源利用的最强环境因子,有机质(Organic Matter,OM)对土壤微生物碳源利用有显著正作用(P<0.01).在寿光土壤中,Zn、OM、Cd对土壤微生物碳源利用有显著负作用(P<0.05),As、pH值对土壤微生物碳源利用有显著正作用(P<0.05).综上,两地之间土壤微生物代谢功能多样性、与之相关的细菌群落及影响因子均有差异,因此,不同地区应因地制宜,采取不同耕作措施以改善土壤微生态环境,保障设施菜地土壤健康.
关键词： 土壤 微生物 设施菜地 栽培年限 Biolog-Eco
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深松和秸秆还田对旋耕农田土壤有机碳活性组分的影响
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)及其活性组分能够敏感响应耕作方式变化及有机物输入。为对比长期旋耕农田进行深松后土壤有机碳各活性组分及比例变化,该研究基于连续7a的旋耕转变为深松和秸秆管理长期定位试验,对比了旋耕无秸秆还田处理(rotary tillage with straw removal,RT)、旋耕秸秆还田处理(rotary tillage with straw return,RTS)、旋耕转变为深松无秸秆还田处理(rotary tillage conversion to subsoiling with straw removal,RT-DT)、旋耕转变为深松秸秆还田处理(rotary tillage conversion to subsoiling with straw return,RTS-DTS)下土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)、易氧化有机碳(readily oxidizable organic carbon,ROC)、微生物生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)、溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、活性有机碳(labile organic carbon,LOC)在土壤有机碳中比例的变化及各组分间的相互关系。研究结果表明,耕作方式从旋耕转变为深松和秸秆还田对SOC及其各活性组分均产生显著影响,耕作方式转变、秸秆还田及两者的交互效应是影响SOC及其活性组分的主要因素。秸秆还田显著提高了RTS处理和RTS-DTS处理的SOC含量,分别比RT和RT-DT处理高6.1%～15.6%和19.1%～32.3%。并且转变耕作方式后RTS-DTS处理比于RTS处理SOC含量提高16.9%～20.0%。同时,RTS-DTS处理的POC含量比RTS处理高13.6%～53.8%;但RT-DT和RTS-DTS处理的土壤ROC含量较RT和RTS处理都呈下降趋势,RTS-DTS处理的ROC含量比RTS处理下降4.6%～10%;MBC含量降低23.8%～30.6%。虽然秸秆还田显著提高了各处理的DOC含量,但RTS转变为RTS-DTS处理后,其3个土层的DOC含量下降了8%～41%。相比于RT和RTS处理,RT-DT和RTS-DTS处理0～30 cm各土层中LOC在SOC中的比例显著下降。相关性分析结果表明,除POC与ROC之间无显著性相关关系外,SOC及各组分间均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的相关关系。耕作方式转变为深松和秸秆还田提高了SOC含量的同时,显著降低了SOC中的活性有机碳组分,这更有利于SOC的有效积累,促进土壤碳库的稳定固存。
关键词： 土壤 有机碳 秸秆还田 深松 活性有机碳 旋耕 碳组分
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不同秸秆还田模式对土壤有机碳及其活性组分的影响
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨不同秸秆还田模式对土壤有机碳(total organic carbon,TOC)及活性碳组分的影响,设置了秸秆不还田(CK)、秸秆直接还田(CS)、秸秆转化为食用菌基质,出蘑后菌渣还田(CMS)和秸秆过腹还田(CGS)4种还田模式。通过田间小区试验,研究了不同秸秆还田模式下,土壤有机碳及活性组分的变化规律。结果表明不同秸秆还田模式均提高了土壤有机碳含量,但不同还田模式下土壤有机碳含量差异不显著(P>0.05),和CK相比,CS、CMS和CGS处理下,土壤有机碳质量分数分别增加9.0%、23.9%和26.7%。不同秸秆还田模式也提高了土壤活性碳组分含量。在不同秸秆还田模式下,土壤溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)含量表现为CS>CMS>CGS>CK,且不同处理间差异显著(P<0.01)。和CK相比,CS、CMS和CGS处理下,土壤DOC质量分数分别增加64.6%、29.4%和8.9%。土壤微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)含量表现为CMS>CGS>CS>CK,且差异显著(P<0.05)。和CK相比,CS、CMS和CGS处理下,土壤MBC质量分数分别增加28.9%、84.7%和59.3%。土壤易氧化态碳(easily oxidizable carbon,EOC)含量表现为CMS>CS>CGS>CK,且差异显著(P<0.01)。和CK相比,CS、CMS和CGS处理下,土壤EOC质量分数分别增加24.1%、55.7%、和9.3%。不同秸秆还田模式显著影响土壤活性碳组分在总有机碳中占的比例,改变土壤有机碳质量。在不同秸秆还田模式下,DOC/TOC表现为CS>CMS>CK>CGS、MBC/TOC表现为CMS>CGS>CS>CK、EOC/TOC表现为CMS>CS>CK>CGS,且不同处理间均差异显著(P<0.01)。从提高土壤质量角度,推荐秸秆-菌渣还田模式,在该模式下,土壤MBC/TOC和EOC/TOC均最大,土壤碳素有效性高、易于被微生物利用,有利于作物生长。从提高土壤固碳角度,推荐秸秆过腹还田模式,在该模式下,土壤DOC/TOC最小,且土壤有机碳含量最高,有利于碳的固定和保存。该研究结果可为秸秆合理高效利用、改善农业土壤碳库质量提供参考。
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莠去津在玉米和土壤中的残留及安全使用评价
《现代农药 》 2012
摘要：为了评价莠去津在玉米上使用的安全性,于2009―2010年在济南、焦作两地通过田间试验和气相色谱分析方法研究了莠去津在玉米和土壤中的消解动态和最终残留。莠去津在玉米植株和土壤中的降解行为均符合一级降解动力学方程,降解半衰期分别为3.6～4.2 d和6.5～12.9 d。土壤中莠去津消解速率焦作慢于济南,这可能与土壤中微生物菌群有关。莠去津在玉米植株、籽粒和土壤中的最终残留量均低于莠去津在玉米上的最大残留限量(MRL)0.05 mg/kg。本研究为制定该农药在玉米上的合理使用准则以及风险评估提供了科学依据。
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