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溶解性有机质对铁铝土吸附2,4-D的影响

中国环境科学 2018年第3期38卷 1090-1098页

作者：吴东明任常琦李勤奋武春媛李玮中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南海口571101 农业部儋州农业环境科学观测实验站海南儋州571737 海南大学热带农林学院海南海口570228

以动力学吸附和等温吸附实验研究了2,4-D在铁铝土中的吸附特征,并比较了不同亲/疏水性溶解性有机质(DOM)对此的影响.结果表明:2,4-D在铁铝土中的动力学吸附符合伪一级动力学方程,等温吸附符合Henry,Freundlich方程,是一个物理作用主导的... 详细信息

以动力学吸附和等温吸附实验研究了2,4-D在铁铝土中的吸附特征,并比较了不同亲/疏水性溶解性有机质(DOM)对此的影响.结果表明:2,4-D在铁铝土中的动力学吸附符合伪一级动力学方程,等温吸附符合Henry,Freundlich方程,是一个物理作用主导的,自发的,放热的非均质吸附过程.吸附系数Kd为0.61~2.02L/kg,是一种难吸附有机污染物,对地下水存在环境风险.吸附量受土壤p H值影响显著,与土壤中矿物含量,粘粒组成等也密切相关.DOM共存条件下,高疏水性DOM,中疏水性DOM抑制了2,4-D在铁铝土的吸附,使Kd值下降10.7%~58.8%.低疏水性DOM对铁铝土吸附2,4-D作用不明显.DOM对铁铝土吸附2,4-D的作用效应与土壤理化性质和DOM性质密切相关.土壤矿物组分越多,粘粒含量越高,堵孔效应越大.DOM疏水性越大,对2,4-D吸附作用的增溶作用,堵孔作用也越大,其中HOA,HON是关键组分.

关键词： 2,4-二氯苯氧乙酸铁铝土溶解性有机质吸附

不同林龄橡胶(Hevea brasiliensis)林土壤微生物群落和磷组分的变化

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生态学报 2017年第23期37卷 7983-7993页

作者：任常琦王进闯程汉亭邹雨坤李勤奋海南大学热带农林学院海口570228 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海口571101 农业部儋州农业环境科学观测实验站儋州571737

橡胶林是我国热带地区重要的经济林,而土壤磷是热带地区植物生长的重要限制因子之一,理解土壤磷转化机理对于生态系统的磷管理和可持续发展具有重要意义。因此,以热带地区海南儋州不同林龄(4、15、31a)橡胶人工林为研究对象,采用Hedley... 详细信息

橡胶林是我国热带地区重要的经济林,而土壤磷是热带地区植物生长的重要限制因子之一,理解土壤磷转化机理对于生态系统的磷管理和可持续发展具有重要意义。因此,以热带地区海南儋州不同林龄(4、15、31a)橡胶人工林为研究对象,采用Hedley连续浸提法研究了土壤磷组分,磷脂脂肪酸法(Phospholipid fatty acids,PLFAs)分析了土壤微生物群落。结果表明,在橡胶林内各磷组分的相对含量大小顺序为:闭蓄态磷>中等活性态磷>活性态磷>团聚体内磷>钙磷。随着林龄的增加,橡胶林土壤中的磷组分发生显著变化。4、15、31a橡胶林的闭蓄态磷分别占总提取磷的52.61%、47.17%和34.91%,而活性态磷分别占总提取磷的6.67%、11.32%、13.68%。土壤总微生物、细菌、革兰氏阴性菌(G^-)、革兰氏阳性菌(G^+)的PLFAs含量均表现为15a>4a>31a,而31a橡胶林放线菌、真菌(F)和丛枝菌根真菌(AMF)的PLFAs含量均低于4a和15a。冗余分析(RDA)显示,全氮、有机碳、p H、F、AMF、G^-、G^+是引起不同林龄橡胶林土壤磷组分变化的重要贡献因子。研究表明,在橡胶林发育过程中,土壤理化性质和微生物群落发生了明显的变化,进而影响到土壤磷的转化过程。

关键词：林龄橡胶林磷组分微生物群落

氮添加与凋落物处理对橡胶林砖红壤有机碳组分及酶活性的影响

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环境科学 2024年第1期45卷 354-363页

作者：薛欣欣任常琦罗雪华王文斌赵春梅张永发中国热带农业科学院橡胶研究所海口571101 海南天然橡胶与热带林木研究院海口571101

研究氮添加与凋落物处理对土壤有机碳组分及酶活性的影响对调控人工林生态系统恢复具有重要意义.于海南岛西部橡胶林地开展野外微区模拟试验,采用二因素完全随机设计,设置4个氮水平[不施氮(CK,0 kg·hm^(-2)·a^(-1),以N计,下同),低氮(L... 详细信息

研究氮添加与凋落物处理对土壤有机碳组分及酶活性的影响对调控人工林生态系统恢复具有重要意义.于海南岛西部橡胶林地开展野外微区模拟试验,采用二因素完全随机设计,设置4个氮水平[不施氮(CK,0 kg·hm^(-2)·a^(-1),以N计,下同),低氮(LN,50 kg·hm^(-2)·a^(-1)),中氮(MN,100 kg·hm^(-2)·a^(-1))和高氮(HN,200 kg·hm^(-2)·a^(-1))]以及2种凋落物处理[凋落物去除(LR),凋落物保留(L)],分析0~10 cm和10~20cm土层的土壤理化性质、总有机碳(SOC)及其组分、酶活性等指标.结果表明,土壤pH随N添加量增加以及凋落物的去除呈显著降低的趋势(P<0.05).土壤NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量随N添加的增加显著增加,N添加和凋落物处理对NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量有显著的交互效应.与L处理相比,LR降低了土壤SOC及其各组分含量,其中轻组有机碳(LFOC)含量降幅最大,在0~10 cm和10~20 cm土层降幅分别为29.0%~81.4%和23.5%~58.4%.不同凋落物处理条件下,SOC及其各组分含量随N添加量的增加均呈先增加后降低的趋势,LN处理显著高于HN处理.N添加和凋落物处理对SOC、LFOC(0~10cm)和重组有机碳(HFOC)含量有极显著的交互作用(P<0.01).与L处理相比,LR处理在CK和LN处理条件下的土壤多酚氧化酶(PPO)活性显著降低,而在MN和HN条件下,LR处理的PPO含量显著增加;方差分析显示,N添加和凋落物处理对PPO和0~10 cm土层的纤维素酶(CBH)活性有极显著影响的交互作用,土壤酶活性[β-葡萄糖苷酶(BG)、PPO、CBH]对N添加处理的响应程度均大于对凋落物处理的响应.相关性分析表明,SOC含量与微生物生物量碳(MBC)、颗粒态有机碳(POC)、LFOC以及HFOC含量之间呈极显著正相关关系.总体来看,凋落物保留与低N输入对橡胶林地土壤碳库以及酶活性具有较好的协同作用.

关键词：凋落物氮添加橡胶林有机碳组分酶活性

不同施氮量及施氮比例对橡胶园土壤无机氮运移特征的影响

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热带作物学报 2023年第8期44卷 1605-1614页

作者：任常琦张永发王帅罗雪华薛欣欣赵春梅王文斌中国热带农业科学院橡胶研究所/土壤肥料研究中心海南海口571101

橡胶树是重要的经济树种,为探究橡胶园合理的施肥量,设置不同氮肥用量的田间试验,明确中期和后期施肥后橡胶园的氮素运移特征。设置4个处理:①空白对照(CK),不施肥;②常规施肥(C,施肥总量2 kg/株,前期∶中期∶后期=5∶3∶2);③减量施肥... 详细信息

橡胶树是重要的经济树种,为探究橡胶园合理的施肥量,设置不同氮肥用量的田间试验,明确中期和后期施肥后橡胶园的氮素运移特征。设置4个处理:①空白对照(CK),不施肥;②常规施肥(C,施肥总量2 kg/株,前期∶中期∶后期=5∶3∶2);③减量施肥(J,施肥总量1.6 kg/株,前期∶中期∶后期=5∶3∶2),减量施肥相当于常规施肥减量20%;④同步施肥(T,施肥总量1.6 kg/株,前期∶中期∶后期=3∶3∶2)。结果表明:不同施肥处理的橡胶园土壤氮素运移特征不同,以垂直运移为主,水平运移在5 cm内波动明显,随着水平距离的增加,不再有明显变化。中期施肥铵态氮主要迁移至40-60 cm,而后期施肥铵态氮主要停留在0-20 cm。无机氮的变化趋势与铵态氮一致,无机氮主要以铵态氮的形式赋存。在后期施肥,铵态氮和硝态氮的迁移能力均有所减弱,向深层土壤的迁移减少。因此,调整施肥量和施肥时间,有利于提高橡胶园氮肥利用率,减少氮素损失。

关键词：橡胶园施肥量铵态氮硝态氮水平垂直

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海南橡胶林落叶特征研究

热带作物学报 2022年第2期43卷 377-384页

作者：薛欣欣任常琦徐正伟王文斌张永发罗雪华赵春梅中国热带农业科学院橡胶研究所/省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室海南海口571700 海南天然橡胶与热带林木研究院海南海口571700

以海南幼龄和成龄橡胶林为对象,采用野外凋落框收集和关联分析等方法,研究2019年5月至2020年4月海南儋州区域橡胶林落叶特征和影响橡胶落叶的主要气候因子。研究结果表明:(1)海南橡胶林落叶产量呈"双峰"型动态变化,当年7月出现小峰,翌年... 详细信息

以海南幼龄和成龄橡胶林为对象,采用野外凋落框收集和关联分析等方法,研究2019年5月至2020年4月海南儋州区域橡胶林落叶特征和影响橡胶落叶的主要气候因子。研究结果表明:(1)海南橡胶林落叶产量呈"双峰"型动态变化,当年7月出现小峰,翌年3月出现最高峰;翌年2—4月为集中落叶期,该时期幼龄和成龄林分别占全年落叶总产量的73.04%和70.61%;成龄林落叶产量显著高于幼龄,增幅为14.77%。冗余分析表明,月均温度与月落叶产量呈极显著负相关关系,解释度为49.9%,贡献率为58.6%;(2)幼龄和成龄林间落叶C、N、P、K、Ca、Mg含量月动态变化趋势相似,各元素含量在秋冬季呈下降趋势,而冬春季出现养分富集的现象,年均含量在成龄和幼龄林间差异不显著;(3)落叶养分归还量月动态与落叶产量动态变化相似,受落叶月产量影响较大,而归还量受落叶产量和养分含量共同影响,落叶归还量表现为C>N>K、Ca>Mg>P,成龄显著高于幼龄,各元素增幅分别为16.3%、17.1%、16.7%、27.4%、15.3%和17.7%;(4)幼龄林各元素养分利用效率总体高于成龄林,其中幼龄钾素养分利用效率显著高于成龄(P<0.05);(5)月均温度是影响2019—2020年海南儋州橡胶林落叶格局的主要气候因子。该研究成果可为海南橡胶割胶制度以及养分管理提供技术支撑。

关键词：橡胶树落叶养分归还气候因子关联分析

微肥与促吸收剂配施对橡胶树幼苗生长以及光合作用和氮代谢的影响

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热带作物学报 2024年第7期45卷 1402-1410页

作者：任常琦张永发罗雪华薛欣欣赵春梅王文斌中国热带农业科学院橡胶研究所/土壤肥料研究中心海南海口571101 儋州橡胶林土壤环境海南省野外科学观测站海南儋州571737

橡胶树是全球重要的热带、亚热带经济林。为揭示微肥与促吸收剂配施对橡胶树幼苗生长的影响,以期为橡胶树微肥施用技术创新奠定基础。本研究以单施微肥(W)、促吸收剂配方1与微肥配施(C1+W)、促吸收剂配方2与微肥配施(C2+W)为处理,探讨... 详细信息

橡胶树是全球重要的热带、亚热带经济林。为揭示微肥与促吸收剂配施对橡胶树幼苗生长的影响,以期为橡胶树微肥施用技术创新奠定基础。本研究以单施微肥(W)、促吸收剂配方1与微肥配施(C1+W)、促吸收剂配方2与微肥配施(C2+W)为处理,探讨微肥单施或与促吸收剂配施对橡胶树幼苗生长、干物质累积、光合作用、根系发育和氮素分配等影响及作用机制。结果显示:微肥能提高橡胶树幼苗根、茎、叶的干物质累积,进而提升其单株鲜重、干重、干鲜比。其中,C_(2)+W处理可使植株鲜重和干重增加4.18倍和5.89倍,远大于C_(1)+W和W处理。同时,微肥对橡胶树幼苗的干物质累积量与根长、根表面积、根体积呈正相关,也与橡胶树幼苗的叶绿素含量、蒸腾速率(T_(r))、净光合速率(P_(n))呈正相关。根系发育和光合作用与植株各器官氮积累量、叶片可溶性蛋白(SP)含量、硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性呈正相关。单施微肥对NR活性影响不显著,表明W处理对硝酸还原成亚硝酸的氮同化作用微弱。总而言之,微肥与促吸收剂配施强化了橡胶树幼苗的C同化和N代谢过程的联系,共同促进了橡胶树幼苗的生长发育。考虑到橡胶树叶片宽厚、细胞紧密、角质层厚,后续研究应继续筛选更合适的促吸收剂,并优化其与微肥的搭配。

关键词：橡胶树幼苗微肥促吸收剂根系发育光合作用氮代谢

不同间作模式对胶园土壤微生物功能多样性的影响

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西南农业学报 2024年第2期37卷 286-293页

作者：赵春梅王文斌薛欣欣张永发任常琦罗雪华吴晓霜中国热带农业科学院土壤肥料研究中心农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室海南省热带作物栽培生理学重点实验室/省部共建国家重点实验室培育基地中国热带农业科学院橡胶研究所海口571101

【目的】研究不同间作模式对胶园土壤微生物群落功能多样性的影响,为今后橡胶林下间作模式优化和间作栽培管理提供科学依据。【方法】运用Biolog⁃ECO技术研究土壤微生物代谢功能特征,分析不同间作胶园土壤微生物碳源代谢活性和多样性的... 详细信息

【目的】研究不同间作模式对胶园土壤微生物群落功能多样性的影响,为今后橡胶林下间作模式优化和间作栽培管理提供科学依据。【方法】运用Biolog⁃ECO技术研究土壤微生物代谢功能特征,分析不同间作胶园土壤微生物碳源代谢活性和多样性的差异。【结果】土壤微生物对碳源利用在培养216 h时达到稳定,不同处理的平均吸光值AWCD依次为橡胶/王草间作>橡胶/咖啡间作>橡胶/益智间作>纯林胶园。间作模式不仅增加了土壤微生物利用的碳源种类,还增强了碳源代谢活性,橡胶/王草间作土壤微生物对碳水化合物类、氨基酸类、酚酸类、羧酸类、多聚物类的代谢能力较强,橡胶/咖啡间作土壤微生物对胺类的代谢能力较强。主成分分析表明,间作胶园与纯林胶园之间土壤微生物碳源利用特征差异显著,橡胶/王草与橡胶/咖啡、橡胶/益智间作之间差异显著,橡胶/咖啡与橡胶/益智间作二者之间无显著差异。不同间作模式提高了胶园土壤微生物多样性指数,各处理之间的AWCD值和McIntosh指数差异显著,Shannon指数、Simpson指数无显著差异。相关性分析表明,胶园土壤微生物碳源代谢功能与土壤环境因子密切相关,土壤含水量、pH、有机质是影响胶园土壤碳源代谢差异的主要因子。【结论】橡胶林下间作王草、益智和咖啡作物有利于改善土壤生态环境,促进土壤碳源利用,提高土壤微生物群落功能多样性。

关键词：间作胶园土壤微生物碳源代谢功能多样性

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早期不同施氮量下橡胶园土壤中无机氮的运移

热带作物学报 2021年第12期42卷 3514-3520页

作者：王帅张永发任常琦罗雪华薛欣欣赵春梅马钧耀耿建梅王文斌海南大学热带作物学院海南海口570228 中国热带农业科学院橡胶研究所/土壤肥料研究中心海南海口571101 云南农业大学热带作物学院云南普洱665000

橡胶园土壤中无机氮形态和含量呈现季节性的动态变化,本研究通过设置不同氮肥用量进行田间试验,分析早期施肥后橡胶园土壤中氮素运移规律。结果表明:不同施氮量土壤中矿质氮素的运移特点有所不同,但均以垂直运移为主;土壤中的铵态氮和... 详细信息

橡胶园土壤中无机氮形态和含量呈现季节性的动态变化,本研究通过设置不同氮肥用量进行田间试验,分析早期施肥后橡胶园土壤中氮素运移规律。结果表明:不同施氮量土壤中矿质氮素的运移特点有所不同,但均以垂直运移为主;土壤中的铵态氮和硝态氮在不同层次的水平迁移主要在30 cm以内;各施肥处理土壤中铵态氮、硝态氮均存在明显的向下迁移,铵态氮主要迁移至40~60 cm深度,常规施肥、减量20%处理铵态氮含量分别达到209.43 mg/kg、133.32 mg/kg;硝态氮主要迁移至20~40 cm深度,常规施肥和减量20%硝态氮含量分别为127.21 mg/kg和114.29 mg/kg;不同施肥处理无机氮向下的迁移量也存在明显差异,减量40%施肥的无机氮在深层土壤中低于常规施肥和减量20%施肥处理,进一步减少了无机氮的向下淋溶损失;不同施肥处理土壤矿质氮的主要形式为铵态氮,施肥增加了硝态氮的占比,这可能与氮肥输入以及土壤pH有关。

关键词：橡胶林施肥配比铵态氮硝态氮水平方向垂直方向

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海南岛主要农田耕层土壤磷的空间分布特征

热带生物学报 2024年第5期15卷 520-530页

作者：张善恒王文斌张永发罗雪华薛欣欣赵春梅任常琦王禹吴晓霜耿建梅海南大学热带农林学院海口570228 中国热带农业科学院橡胶所海口571101 中国热带农业科学院土壤肥料研究中心海口571101

为了探究农田耕层土壤磷素含量的空间分布特征,了解土壤磷素积累状况,为农田磷肥的合理施用提供依据,以海南岛主要农田为研究对象,采集耕层土壤混合样品2386个,分析检测土壤全磷、有效磷和有机质等指标,运用地统计学方法分析了土壤全磷... 详细信息

为了探究农田耕层土壤磷素含量的空间分布特征,了解土壤磷素积累状况,为农田磷肥的合理施用提供依据,以海南岛主要农田为研究对象,采集耕层土壤混合样品2386个,分析检测土壤全磷、有效磷和有机质等指标,运用地统计学方法分析了土壤全磷和有效磷的空间自相关性,采用普通克里格插值法预测了海南岛主要农田耕层土壤全磷和有效磷的空间分布情况。结果表明:海南岛主要农田耕层土壤全磷和有效磷含量较高且变异性较强,土壤全磷含量为0.06~4.61 g·kg^(-1),均值达1.02 g·kg^(-1),变异系数为64%;土壤有效磷含量为3.16~478.88 mg·kg^(-1),均值为106.51 mg·kg^(-1),变异系数高达91%。土壤全磷和有效磷的块金系数分别为0.918和0.928,都属于较弱的空间自相关性,主要受随机因素影响。克里格插值预测图显示,海南岛北部和南部地区的土壤全磷含量较高,主要集中在0.8~4.61 g·kg^(-1)之间;东部和西部地区的土壤全磷含量相对偏低,主要分布范围为0.4~0.8 g·kg^(-1);土壤的有效磷含量整体偏高,北部地区土壤有效磷含量为3.16~478.88 mg·kg^(-1),土壤有效磷分布不均衡;南部地区土壤的有效磷集中分布在90~240 mg·kg^(-1)之间,东部和西部地区的土壤有效磷含量相对较低,集中分布在20~90 mg·kg^(-1)之间。海南岛农田土壤全磷和有效磷的含量多处于较高水平,受人为施肥影响较大,农田周边水体面临较大的污染风险,在农业生产中应控制磷肥的施用。

关键词：地理信息系统有效磷地统计分析空间分布土地利用类型

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