土壤氮循环微生物过程的分子生态学研究进展
摘要：固氮作用、硝化作用和反硝化作用是土壤微生物参与氮素循环的三个重要方面。自分子生态学方法应用于土壤学后,土壤微生物作用于氮素循环过程的机理研究取得了若干重要进展。包括：1）利用固氮菌的nifH基因作为分子标记研究有机质、氮素与固氮微生物之间的关系,发现固氮微生物的丰度和群落结构与土壤有机质含量呈正相关。然而,固氮微生物的丰度和群落结构与土壤速效N含量呈负相关,施用氮肥会抑制固氮微生物的生长,施氮土壤固氮微生物数量减少,多样性降低。2）以氨氧化微生物功能基因为探针,揭示了土壤pH与氨氧化微生物分布关系密切,碱性土壤中氨氧化细菌是硝化作用主要参与者,而酸性土壤中氨氧化古菌是硝化作用的主导者。土壤中N素的含量也影响氨氧化微生物的数量和群落结构,施入氮肥后氨氧化微生物的数量和活性增加。3）利用反硝化功能基因为分子标记研究土壤因子对反硝化细菌群落的影响,阐明了土壤可溶性有机碳、pH和土壤水分是影响反硝化细菌数量和群落结构的重要因子,并且发现土壤反硝化细菌与土壤反硝化能力和氧化亚氮释放之间存在着一定的联系,但这种联系在不同研究对象中存在差异,需要进一步确认。目前,利用分子生物学技术解析土壤氮素循环微生物生态功能取得了重要的进展,但还需进一步深入。今后,将采用包括同位素在内的示踪技术与分子生物学方法相结合共同分析氮循环不同代谢过程微生物种群间的相互关系以及氧化亚氮产生与硝化和反硝化微生物之间的关系。吉首市耕地地力现状与利用对策分析
摘要：耕地地力的高低直接影响到农业的可持续发展和粮食安全。基于测土配方施肥调查结果,分析吉首市耕地地力现状,探讨其可持续发展策略。结果表明,全市高产耕地面积仅26%,74%的耕地为中、低产土壤,尤其是在旱地土中,中低产土壤占的比例较大。吉首市耕地以三级地分布面积最大,为2189.7 hm2,占耕地总面积的19.8%。园地只在三至七级地中分布,其中以六、七级地分布面积较大,分别为2221.5 hm^2和3062.1 hm^2,占园地总面积的26.5%和36.6%。耕地和园地中低产田以瘠薄培肥型和障碍层次型中低产田面积较大,分别为6165.1 hm^2与6418.2 hm^2,分别占障碍型土壤面积的36.3%和37.8%。旱地土耕作层浅化问题较严重,耕地土壤养分失调、缺素较普遍,也是当前吉首市土壤存在的主要问题。提出了针对性地消除土壤障碍因子,加速吉首市种植业结构战略性调整,实现粮食和经济作物同耕地地力的合理配置,有利于促进农业产业结构与资源、环境容量相互协调和农村经济可持续稳定发展。湖南省花垣县农田土壤钾素现状、存在问题及对策
摘要：基于花垣县2007年农田土壤钾素调查数据与1980年湖南省第二次土壤普查数据,分析花垣县农田土壤钾素现状,探讨其存在问题,从而提出因地制宜的农田土壤钾素肥力管理措施。结果表明,花垣县农田土壤全钾平均含量为12.93 g/kg,与湖南省第二次土壤普查相比下降了22.44%;土壤速效钾含量总体水平偏高,平均达到124.66g/kg,与湖南省第二次土壤普查相比增加了54.76%,呈明显增加趋势;缓效钾含量总体偏低,低于100 mg/kg的农田占全县农田面积的87.46%。目前花垣县农田土壤存在钾素储备偏低,长期供钾潜力不足的问题。针对花垣县农田土壤钾素现状及存在的问题,应当改善耕作方式,防止农田钾素流失;实行秸秆还田,有效防止农田钾素失衡;推广测土配方施肥,实现钾素投入平衡等有效措施,提高土壤钾素肥力。土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响
摘要：选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰（Q）、白云石粉（DP）、钙镁磷肥（CMP）以及土壤改良剂1号（M1）、2号（M2）、3号（M3）和4号（M4）,分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂（CK）比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH（P〈0.05）;Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著（P〈0.05）,DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著（P〈0.05）;M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量（P〈0.05）。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。湘阴县玉米和早稻“3414”田间试验比较研究
摘要：基于湘阴县玉米和早稻＂3414＂田间试验,分析了玉米和早稻的基础产量、土壤供肥量、施肥量与产量之间的函数关系,探讨其最佳施肥量。结果表明,玉米的基础产量较低,为651 kg/hm^2,仅占全肥区产量的9.6%;早稻的基础产量较高,为3484.5 kg/hm^2,占全肥区产量的51.1%。玉米的氮、磷、钾肥的利用率分别为80.2%、3.7%和15.1%,早稻的分别为56.9%、25.0%和29.5%。玉米施N量与产量之间的关系符合二次函数关系,早稻施N量与产量之间的关系符合线性加平台函数关系。玉米施P2O5量与产量之间的关系符合线性加平台函数关系,早稻产量与施磷量、玉米和早稻的产量与施钾量之间的呈直线函数关系。玉米和早稻氮、磷、钾的最佳施肥量分别为279、62.7、135和62.7 kg/hm^2以及132、135和135 kg/hm^2。桃源县棉花专用配方肥的配方设计与推广应用
摘要：研究制定县域内不同区域、不同作物专用肥配方是测土配方施肥的重要环节之一。棉花需肥量大,施肥次数多,生产实际中过量施肥的问题尤为突出。研制和推广应用棉花专用配方肥,能有效减少化肥施用量,提高肥料利用率,促进棉农增产增效。依托桃源县2005-2008三年测土配方施肥调查数据,系统分析了桃源县棉地土壤养分特点、棉花需肥规律及主要施肥技术指标。在此基础上,根据桃源县棉花专用配方肥的配方设计原理：氮素管理采用区域总量控制、分期调控技术,磷、钾采用丰缺指标法,提出了棉花专用肥配方。桃源县推荐的棉花区域肥料配方2个：20-9-16和18-11-16,分别适用于平原潮土棉地与丘陵红壤棉地。桃源县棉花专用肥20-9-16的应用和示范效果表明,与习惯施肥比较,平均每公顷节本增收1494.0-3780.0元,适合在我县棉花生产上在大面积推广。长沙市城区碳收支平衡的空间差异性研究
摘要：利用量化统计方法对长沙市芙蓉区、天心区、岳麓区、开福区、雨花区、望城区现阶段人类呼吸作用和化石燃料产生的碳排放与植被碳吸收量进行比较,探讨各区碳吸收率的差异性。结果表明,雨花区的碳排放最大,占全市的24.77%;而芙蓉区和天心区碳吸收率最小,分别只有1.87%和12.08%。相对而言,望城区和岳麓区的碳平衡保持最好。全市碳吸收率仅为48.16%。若要达到市区整体的碳收支平衡,还需增加84297.32 hm^2林地以吸收多余的二氧化碳。按长沙市经济发展规划,2020年要维持目前48.16%的碳吸收率,在绿地结构不变的前提下,必须要增加更多绿地面积,全市绿地覆盖率需达到94.99%以上。这就需要对植被结构进行优化,并降低能耗,增加绿化率至60%,并在市外预留134099.02 hm^2林地吸收多余的二氧化碳。稻田土壤还原性物质特征及与甲烷排放的关联性分析
摘要：以南方稻田土壤的定位试验为研究对象,选取其中的五种不同施肥（无肥、化肥、猪粪＋化肥、鸡粪＋化肥、稻草＋化肥）处理,监测了水稻生长期间土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质、亚铁（Fe^2＋）含量、土壤Eh值和甲烷（CH4）排放的动态变化,分析还原性物质与CH4排放的关系。结果表明,水稻生长前期稻田CH4排放通量、土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质和Fe^2＋含量均较高,并随水稻生长呈逐渐下降的趋势;而土壤Eh在水稻整个生育期介于-238至118 mv之间,且为水稻生长前期低,后期高。施用有机肥后的土壤活性还原性物质和Fe2＋含量比化肥处理平均分别增加了13%和11%,而土壤Eh值则低于无肥和化肥处理。相关分析表明,CH4排放通量与土壤中活性还原性物质、Fe^2＋均呈极显著正相关关系,而与土壤Eh呈极显著负相关关系。通过逐步回归分析进一步表明,土壤中Fe^2＋含量显著影响稻田CH4排放,控制稻田土壤中Fe^2＋含量有利于稻田CH4的减排。镉污染稻田改制玉米的农产品质量安全研究
摘要：采用田间小区试验,研究了镉（Cd）污染稻田水旱轮作改制的农产品质量安全。结果表明,早稻改种春玉米（玉-稻轮作）年度总产量为13340 kg/hm2,比种植双季稻（稻-稻轮作）增产9.3%（P〈0.05）;晚稻改种秋玉米（稻-玉轮作）年度总产量为11298 kg/hm2,比种植双季稻减产7.4%（P〈0.05）。稻-玉轮作（晚稻改种秋玉米）农产品Cd含量较低,早稻稻米Cd含量为0.22 mg/kg,配合钝化措施可以达到食品安全国家标准,秋玉米Cd含量仅为0.06 mg/kg,在食品安全国家标准之内;而玉-稻轮作（早稻改种春玉米）,春玉米Cd含量为0.07 mg/kg,春玉米食用安全,但晚稻稻米Cd含量达1.59 mg/kg,远高于食品安全国家标准的0.2 mg/kg,比稻-稻轮作的晚稻稻米Cd含量增加137%（P〈0.05）,早稻改种春玉米显著增加后茬晚稻稻米对Cd的吸收积累。Cd污染土壤（全Cd含量1.08 mg/kg）改制玉米（早稻改种春玉米、晚稻改种秋玉米）皆可避开当季农产品的Cd污染风险,稻-玉轮作配合钝化措施可确保农产品的质量安全,而玉-稻轮作则可采用春玉米食用与晚稻作为富集植物修复Cd污染土壤的生态循环减控模式,实现农产品安全生产和修复Cd污染土壤的双重目的。不同母质发育水稻土对Cd、Pb吸附解吸特性及其影响因子分析
摘要：为了解Cd、Pb在土壤中迁移转化规律,探明不同水稻土对Cd、Pb吸附解吸的影响,以红壤、紫色土母质发育的水稻土为对象,研究Cd、Pb在两种土壤中的吸附解吸行为,分析红壤、紫色土对Cd^2＋、Pb^2＋吸附解吸特性及其与土壤理化性质的关系。结果表明,两种土壤对Cd2＋的吸附用Langmuir、Freimdlich模型均有较好拟合,相关系数在0.95以上;而Pb2＋的吸附则用Freimdlich模型拟合较好,相关系数在0.99以上。随着溶液中Cd2＋、Pb2＋含量的增大,红壤、紫色土对Cd^2＋、Pb^2＋的吸附量增大;解吸量亦随吸附量的增加而增加。红壤、紫色土对Cd^2＋、Pb^2＋的最大吸附量分别为2871.34 mg/kg和4353.69 mg/kg,10914.65 mg/kg和14249.07 mg/kg;最大解吸率分别达到3.12%和2.43%,1.02%和0.33%。紫色土对Cd^2＋、Pb^2＋的吸附量大于红壤,解吸率低于红壤;同等浓度下,红壤、紫色土对Pb2＋的吸附量高于Cd^2＋。研究表明土壤粘粒、有机质、CEC含量是影响红壤、紫色土吸附解吸差异的主要因素。《农业现代化研究》稿约
摘要：《农业现代化研究》是由中国科学院主管、中国科学院亚热带农业生态研究所主办、科学出版社出版的农业综合性学术期刊。主要探索和研究具有中国特色的农业现代化理论和农业现代化进程中的有关科学技术、经济、生态、社会各方面及其协调发展的问题,反映农业最新科研成果,促进国内外学术交流与合作,为我国农业可持续发展和农业现代化建设服务。
