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解磷细菌活化水稻土中低品位磷矿粉的效果与机制

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中国农业科学 2024年第6期57卷 1102-1116页

作者：宋雅荣常单娜周国朋高嵩涓段廷玉曹卫东兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室安徽农业大学资源与环境学院南京农业大学资源与环境科学学院

【目的】低品位磷矿粉中磷的生物利用具有重要意义。探讨解磷细菌活化低品位磷矿粉的效果与机制，为提高磷矿粉在红壤性水稻土上的施肥效果提供依据。【方法】将在湖南省采集的红壤性水稻土中添加不同粒径（0.18、0.10和0.05 mm）的磷... 详细信息

【目的】低品位磷矿粉中磷的生物利用具有重要意义。探讨解磷细菌活化低品位磷矿粉的效果与机制，为提高磷矿粉在红壤性水稻土上的施肥效果提供依据。【方法】将在湖南省采集的红壤性水稻土中添加不同粒径（0.18、0.10和0.05 mm）的磷矿粉，设置接种乙酸钙不动杆菌（Acinetobacter calcoaceticus,P1）、皮特不动杆菌（Acinetobacter pittii,P2），以及不接种解磷细菌（P0）3种处理。将培养瓶在25℃黑暗培养箱中培养60 d，期间动态监测不同形态磷、pH，第60天测定有机酸、酸性和碱性磷酸酶活性（ACP、ALP）、碱性磷酸酶基因（phoD），研究解磷细菌对不同粒径磷矿粉的活化效果及机制。【结果】两株解磷细菌均能够活化难溶性磷，活化效果差异不显著。整个培养期间，3个粒径的磷矿粉接种解磷细菌后有效磷平均含量为13.4—14.7 mg·kg-1，高于不接种（P0）处理，提高31.1%—53.1%。粒径0.05 mm磷矿粉接种P1和P2解磷菌后有效磷平均含量增幅最大，为53.1%、47.5%(P<0.05)；树脂磷（Resin-Pi）和碳酸氢钠提取无机磷（NaHCO3-Pi）的平均含量分别为13.9—16.6和14.9—16.5 mg·kg-1，均高于P0处理，分别提高36.4%—78.5%和13.7%—25.0%。粒径0.18mm磷矿粉接种P1和P2解磷菌后Resin-Pi平均含量增幅最明显，为78.5%、49.5%(P<0.05)；与P0相比，接种解磷细菌后粒径0.18 mm磷矿粉处理的活性磷增幅最明显，为28.4%—46.7%，稳定性磷降低2.1%—8.0%。与P0相比，接种解磷细菌土壤pH降低0.18—0.35个单位（P<0.05）；乙酸、丙酸含量提高5.2%—13.7%和45.9%—127.5%(P<0.05)。P1处理碱性磷酸酶含量、phoD丰度分别增加6.5%—13.4%和24.0%—98.6%(P<0.05),P2处理酸性磷酸酶活性增加12.8%—17.2%(P<0.05)，表明P1主要分泌碱性磷酸酶，P2主要分泌酸性磷酸酶。相关性分析结果表明，两株解磷细菌主要通过分泌乙酸、丙酸溶解难溶性的浓盐酸提取有机磷（***-Po）、浓盐酸提取无机磷（***-Pi）和氢氧化钠提取无机磷（NaOH-Pi），分泌酸性磷酸酶与碱性磷酸酶溶解难溶性有机磷（***-Po），向活性较高的Resin-Pi和碳酸氢钠提取无机磷（NaHCO3-Pi）转化，促进磷库的周转。结构方程模型表明，添加细小粒径的磷矿粉与接种解磷细菌均可直接提高土壤有效磷含量，但接种解磷细菌对有效磷的影响更大。【结论】接种解磷菌能促进磷矿粉中难溶性磷的活化，粒径0.05 mm磷矿粉接种解磷菌后土壤有效磷增幅最大，但粒径0.18 mm磷矿粉处理的活性磷占比增幅最大，活化效果最好。解磷细菌乙酸钙不动杆菌和皮特不动杆菌主要通过分泌乙酸、丙酸等有机酸及磷酸酶，活化难溶性磷，增加活性磷占比，提高磷矿粉在红壤性水稻土中的施用效果。

关键词：红壤水稻土磷矿粉解磷细菌磷组分

绿肥稻田土壤甲烷减排材料筛选及减排机制研究

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农业环境科学学报 2024年

作者：孙晋鑫周国朋马正波梁婷常单娜刘佳刘晗曹卫东中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室中国农业大学资源与环境学院安徽农业大学资源与环境学院/农田生态保育与养分资源高效利用安徽省重点实验室/安徽省绿色磷肥智能制造与高效利用工程研究中心江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所

绿肥在培育健康土壤和保障水稻高产优质方面具有重要作用，然而高量有机物还田可能引发稻田土壤的甲烷(CH4)增排，需研发相应的管控路径。本研究通过模拟试验研究了稻田土壤添加绿肥后应用5种CH4减排材料田菁炭、过氧化钙、硫磺、2-氯... 详细信息

绿肥在培育健康土壤和保障水稻高产优质方面具有重要作用，然而高量有机物还田可能引发稻田土壤的甲烷(CH4)增排，需研发相应的管控路径。本研究通过模拟试验研究了稻田土壤添加绿肥后应用5种CH4减排材料田菁炭、过氧化钙、硫磺、2-氯乙烷磺酸钠和针铁矿的CH4减排效果，并针对减排效果较好的材料开展了作用机制研究。结果表明，与无绿肥（CK）相比，绿肥还田增加了稻田土壤CH4排放，添加减排材料后CH4排放降低。其中，与单独绿肥（GM）相比，添加田菁炭（GM+C）和硫磺（GM+S）CH4累积排放量降幅较小，分别为19.5%和23.8%；2-氯乙烷磺酸钠（GM+CES）相较于GM的CH4减排效果最佳，CH4累积排放量降低了66.7%，全球增温潜势（GWP）降低了52.5%。培养结束时（90 d），与GM相比，添加2-氯乙烷磺酸钠的土壤pH降低0.4个单位，产甲烷古菌mcrA丰度降低了29.9%。随机森林模型和相关性分析发现产甲烷古菌mcrA基因丰度与CH4排放呈显著正相关，说明产甲烷古菌是驱动绿肥稻田CH4排放的重要因子。综上，绿肥稻田土壤可通过添加减排材料实现CH4减排，本研究中以2-氯乙烷磺酸钠的效果最优，其专一、高效抑制产甲烷古菌群落，是未来值得探索的绿肥稻田土壤CH4减排材料。

关键词：绿肥 CH 减排材料产甲烷古菌 2-氯乙烷磺酸钠

不同生物质炭的镉吸附特征及对云南土壤镉污染的调控效应

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土壤学报 2024年第1期61卷 151-162页

作者：王一锟梁婷周国朋常单娜高嵩涓付利波范洪黎曹卫东中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室北京100081 南京农业大学资源与环境科学学院南京210095 云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明650205

研究不同植物源生物质炭的性质,评价其对云南东川地区镉(Cd)污染应用效果。开展了稻秆炭(RBC)、麦秆炭(WBC)、玉米秆炭(MBC)、麻秆炭(HBC)、田菁炭(TBC)、花生壳炭(PBC)的Cd吸附特征研究和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析、X射线衍射(XRD... 详细信息

研究不同植物源生物质炭的性质,评价其对云南东川地区镉(Cd)污染应用效果。开展了稻秆炭(RBC)、麦秆炭(WBC)、玉米秆炭(MBC)、麻秆炭(HBC)、田菁炭(TBC)、花生壳炭(PBC)的Cd吸附特征研究和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析、X射线衍射(XRD)分析;通过盆栽试验分析了上述生物质炭对东川Cd污染土壤的Cd赋存形态和油麦菜Cd吸收的影响。结果表明,Langmuir吸附等温线及准二级动力学曲线能较好模拟生物质炭对Cd的吸附,TBC饱和吸附量最大分别为37.1和27.9mg·g^(-1);WBC、RBC、TBC解吸率较低,各浓度梯度下均不超过10%;FTIR分析表明田菁炭含有较多的含氧官能团;XRD分析表明各生物质炭元素种类存在差异。与不添加生物质炭处理(CK)比较,TBC处理土壤有效Cd降幅最大为24.3%,且达显著水平(P<0.05);同时土壤Cd形态由酸溶态向稳定态转化。与CK相比,HBC处理油麦菜地上Cd含量降幅最大为26.4%,且达显著水平;WBC、HBC处理显著降低油麦菜体内Cd的转运系数,转运系数分别为0.6620、0.6928。聚合增强树分析(ABT)分析结果表明,土壤可溶性有机碳(DOC)与土壤pH是土壤有效Cd的主要影响因素,呈极显著负相关,贡献率分别为33.0%和21.9%。综上,供试各植物源生物质炭能降低东川Cd污染土壤中Cd的有效性,减少植物对Cd的吸收及转运,不同生物质炭间存在差异。综合材料性质及试验结果,TBC是东川地区修复Cd污染土壤的较优材料选择。

关键词：生物质炭重金属固定吸附-解吸镉吸收与转运

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毛叶苕子磷获取特征及根际特性的基因型差异

草业学报 2024年第4期33卷 122-134页

作者：常单娜陈子英韩梅李正鹏严清彪吕帅磊周国朋孙小凤曹卫东中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室北京100081 青海大学农林科学院土壤肥料研究所青海西宁810016

毛叶苕子是我国重要的肥饲兼用绿肥作物,研究毛叶苕子磷获取特征及根际特性的基因型差异,为毛叶苕子磷高效利用提供理论支撑。在青海西宁开展盆栽试验,设置毛叶苕子品种和磷肥种类双因素,毛叶苕子品种为大田试验筛选的磷高效及磷低效品... 详细信息

毛叶苕子是我国重要的肥饲兼用绿肥作物,研究毛叶苕子磷获取特征及根际特性的基因型差异,为毛叶苕子磷高效利用提供理论支撑。在青海西宁开展盆栽试验,设置毛叶苕子品种和磷肥种类双因素,毛叶苕子品种为大田试验筛选的磷高效及磷低效品种(系)各2个,磷肥种类为过磷酸钙和磷矿粉,设置不施磷肥对照,共12个处理。盛花期测定分析毛叶苕子磷素积累量、土壤磷组分、土壤有机酸、根系酸性磷酸酶(RACP)、土壤酸性及碱性磷酸酶活性(ACP、ALP)、土壤酸性及碱性磷酸酶(phoC、phoD)基因丰度。结果显示,不同磷效率毛叶苕子品种(系)总磷吸收量和磷肥利用率分别为7.45~46.07 mg·盆^(-1)和7.12%~22.49%;磷高效品种(系)总磷吸收量和磷肥利用率均显著高于磷低效品种(系),增幅分别为0.91%~61.20%和12.52%~60.25%。相比磷低效品种(系),磷高效品种(系)提高了活性磷(labile P)和中等活性磷(moderately labile P)的比例,降低了稳定性磷(stable P)的比例,后者的活性磷和中等活性磷的比例分别是前者的6.14~26.14倍和1.04~1.54倍,前者的稳定性磷库比例是后者的2.92~7.91倍。磷高效品种(系)土壤总有机酸(TOA)、草酸(OXA)含量、RACP、ACP、ALP活性均显著高于磷低效品种(系),分别提高117.45%~254.60%、19.40%~50.75%、16.37%~146.40%、6.19%~104.19%和6.16%~35.06%。磷高效品种(系)phoC和phoD丰度分别是磷低效品种(系)的1.07~2.58倍和1.46~3.64倍。线性回归分析表明,土壤TOA、OXA、RACP、ACP与活性磷均呈显著或极显著正相关,决定系数分别为0.40、0.46、0.13、0.19;与stable P均呈显著或极显著负相关,决定系数分别为0.75、0.58、0.41和0.49。综上,磷高效毛叶苕子品种(系)活化难溶性磷的能力较强,具有更高的磷素积累量和磷肥利用率。其主要通过增加有机酸(主要是草酸)含量、磷酸酶活性、phoC和phoD基因丰度活化难溶性磷,提高土壤中活性磷和中等活性磷的比例,促进对磷的吸收利用。

关键词：毛叶苕子品种(系) 土壤磷组分有机酸磷酸酶活性磷酸酶基因

套种不同绿肥作物对玉米产量及土壤养分的影响

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黑龙江农业科学 2024年第8期 25-32页

作者：杜若楠张睿赵海滨金慧张举梅杨学高嫱常单娜黑龙江省农业科学院草业研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院园艺分院黑龙江哈尔滨150069 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室北京100081

为筛选出适宜在黑龙江省种植的玉米套种效果好的绿肥资源,于2023年在黑龙江省海伦市,选用红小豆(Vigna angularis)、豌豆(Pisum sativum L.)、大豆[Glycine max(L.)Merr.]、箭筈豌豆(Vicia sativa L.)、毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)和油用萝卜(Raphanus sativus ***)6种绿肥与玉米进行套种,探明套种模式下土壤当季速效养分及地上部生物产量变化情况。结果表明,种植绿肥作物可促进后茬作物玉米的生长,并对土壤养分有明显的改善作用,不同绿肥作物套种玉米对玉米产量、经济效益及土壤养分的影响均有差异。毛叶苕子套种玉米处理为最优组合,其地上鲜重为37234.57 kg·hm^(-2),地上干重为5219.85 kg·hm^(-2),玉米籽粒产量为10461.54 kg·hm^(-2),较对照增产3.03%,经济效益为10424.00元·hm^(-2),较对照增收0.70%;豌豆套种玉米处理对土壤(0~20 cm)质量改善最明显,其有机质、全氮、全钾、pH、水解性氮、有效磷和速效钾分别为58.60 g·kg^(-1)、0.25%、2.55%、6.42、223.30 mg·kg^(-1)、45.00 mg·kg^(-1)和251.00 mg·kg^(-1),较对照分别增加11%、9%、2%、3%、1%、78%和15%。

关键词：绿肥土壤改良玉米套种土壤养分

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不同根瘤菌与紫云英主栽品种的共生匹配性

草业学报 2022年第12期31卷 171-180页

作者：常单娜马晓彤周国朋高嵩涓刘蕊曹卫东中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业农村部植物营养与肥料重点实验室北京100081 南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095 甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070

研究不同根瘤菌与我国紫云英主栽品种的共生匹配性,筛选广谱且固氮能力强的菌株用于接种,对提高紫云英固氮能力具有重要的实践意义。本研究以8株分离自不同主产区的根瘤菌和8个紫云英主栽品种为研究对象,水培试管验证8株根瘤菌中有6株... 详细信息

研究不同根瘤菌与我国紫云英主栽品种的共生匹配性,筛选广谱且固氮能力强的菌株用于接种,对提高紫云英固氮能力具有重要的实践意义。本研究以8株分离自不同主产区的根瘤菌和8个紫云英主栽品种为研究对象,水培试管验证8株根瘤菌中有6株可以与8个主栽品种建立良好的共生关系,选取共生效果较好的4株进行蛭石盆栽复筛试验,测定紫云英的有效瘤数、根瘤鲜重、固氮酶活性、干重、氮素积累量。结果显示,与不接种的阴性对照相比,接种根瘤菌能显著增加紫云英的干重和氮素积累量。不同紫云英品种与4株复筛菌株共生固氮体系中地上部及地下部干重、地上部及地下部氮素积累量分别是不接种对照的3。23~7。12倍、1。64~4。12倍、12。72~37。84倍和5。42~13。63倍。不同紫云英品种与4株复筛菌株共生固氮体系的固氮能力有差异,弋江籽、宁波大桥与4株复筛菌株共生固氮体系中的地上部及地下部干重、地上部及地下部氮素积累量显著高于信紫1号,分别是信紫1号的1。78~1。87倍、1。68~1。99倍、1。14~2。08倍、1。74~2。40倍。菌株7653R与8个主栽品种的共生固氮体系中平均有效瘤数、根瘤鲜重、固氮酶活性显著大于其他3株菌株,是其他3株菌株的1。17~1。19倍、1。15~1。22倍、1。38~1。45倍。双因素交互分析显示根瘤菌菌株对紫云英的有效瘤数、根瘤鲜重、干重、氮素积累量的贡献率为50。79%~87。64%,大于紫云英品种(7。17%~32。83%)。本研究初步建立了不同根瘤菌菌株与紫云英主栽品种的匹配关系,为在田间试验中进一步筛选和应用这些菌株提供了理论支撑。

关键词：紫云英主栽品种根瘤菌菌株共生匹配性氮素积累量

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赣北地区稻−稻−紫云英轮作体系减施化肥对水稻产量、氮素吸收及土壤供氮能力的影响

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植物营养与肥料学报 2023年第8期29卷 1449-1460页

作者：常单娜王慧周国朋高嵩涓刘佳徐昌旭曹卫东中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/农业农村部植物营养与肥料重点实验室北京100081 南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所江西南昌330200

【目的】紫云英与水稻轮作是合理利用冬闲稻田,维持和提高稻田生产力的高效手段。研究稻–稻–紫云英模式下,减施化肥对水稻产量、氮肥利用效率、氮素吸收量和土壤供氮能力的影响,为赣北双季稻区减施化肥提供理论依据。【方法】定位试... 详细信息

【目的】紫云英与水稻轮作是合理利用冬闲稻田,维持和提高稻田生产力的高效手段。研究稻–稻–紫云英模式下,减施化肥对水稻产量、氮肥利用效率、氮素吸收量和土壤供氮能力的影响,为赣北双季稻区减施化肥提供理论依据。【方法】定位试验位于江西省高安市,始于2016年,试验设置不施肥对照(CK)、常规施肥(F100),以及种植翻压紫云英条件下,晚稻季正常施肥,早稻化肥为常规施肥的100%、80%、60%、40%(GF100、GF80、GF60、GF40),共6个处理。在早稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期及晚稻成熟期,采集植株(含籽粒)和土壤样品,测定水稻地上部生物量、产量及氮素含量,计算水稻地上部氮素吸收量及氮肥利用率,测定土壤供氮能力和有效磷钾含量。【结果】与F100处理相比,GF80处理显著增加早稻产量,6年平均增产707.80 kg/hm2,平均增产率为10.12%,对晚稻产量无显著影响;GF60和GF40处理早稻和晚稻均不减产;GF40、GF60和GF80处理早稻成熟期稻谷生物量无显著变化,晚稻稻谷生物量分别增加7.76%、8.62%和9.48%。GF40、GF60和GF80处理的早稻和晚稻氮肥利用率增加了21.37%~57.16%;GF40处理早稻氮肥农学效率(NAE)增加了99.77%,GF40、GF60和GF80处理晚稻氮肥农学效率分别增加了20.61%、22.88%和17.17%;GF40、GF60和GF80处理早稻氮肥偏生产力分别显著增加了140.28%、55.33%和23.09%。与F100处理相比,GF40、GF60处理早稻成熟期稻谷氮吸收量分别降低了21.16%、11.43%,GF80处理稻谷氮吸收量无显著变化;晚稻成熟期GF40、GF60和GF80处理稻谷氮吸收量分别增加18.21%、29.23%和26.19%;GF40、GF60、GF80处理增加早稻季分蘖期、拔节期、抽穗期及晚稻成熟期土壤潜在供氮能力和总供氮能力,增幅分别为21.38%~316.31%和18.50%~250.61%,早稻不同生育期土壤供氮能力与水稻地上部氮素吸收呈极显著正相关。【结论】种植利用紫云英条件下,赣北双季稻区早稻减施化肥20%~60%可增加水稻土壤供氮能力,提高氮肥利用率、农学效率及偏生产力,实现水稻稳产。早稻减施60%化肥提高了晚稻稻谷氮积累量,但降低了早稻稻谷氮积累量。早稻减施化肥20%可增加早稻产量,对早稻稻谷氮素吸收量无明显影响,但增加了晚稻稻谷氮素吸收。

关键词：紫云英双季稻减肥氮素吸收土壤供氮能力

一个紫云英F;重组自交系群体的农艺性状与养分吸收评价

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草业学报 2022年第2期31卷 101-110页

作者：任文静吕玉虎周国朋常单娜向春阳曹卫东天津农学院农学与资源环境学院天津300384 信阳市农业科学院河南信阳464000 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业农村部植物营养与肥料重点实验室北京100081

利用以"闽紫7号"紫云英为母本、"信阳种"紫云英为父本获得的F;代群体,评价了该群体18个株系的农艺性状和养分吸收状况,为筛选优异紫云英株系做参考。结果表明,在盆栽条件下,不同株系紫云英在盛花期表现出一定的性状变异。相关性分析表明... 详细信息

利用以"闽紫7号"紫云英为母本、"信阳种"紫云英为父本获得的F;代群体,评价了该群体18个株系的农艺性状和养分吸收状况,为筛选优异紫云英株系做参考。结果表明,在盆栽条件下,不同株系紫云英在盛花期表现出一定的性状变异。相关性分析表明,鲜重、干重与氮、磷、钾积累量相关性高,对植株的养分吸收影响较大;株高、分枝数、真叶数是影响植株地上部鲜重、干重的重要因素。主成分分析表明,地上部鲜重、干重以及地上部氮、磷、钾积累量是反映紫云英株系性状优劣的主要指标。聚类分析结果显示,当距离系数d=25时,18份紫云英材料可分为3类,其中Ⅰ类群综合性状最优,包括m83xzh-1-4-4、m83xzh-1-4-6、m83xzh-1-4-8和m83xzh-1-4-13共4个株系。综合考虑紫云英生长性状、鲜草产量及植株养分积累量等因素,m83xzh-1-4-4的地上部磷、钾积累量和地下部氮、钾积累量最高,每盆分别高达11.00 mg,145.18 mg,22.15 mg和15.27 mg,同时该株系具有较高的鲜草产量,每盆高达44.63 g。本研究可为后续按目标性状选育紫云英新品种提供参考。

关键词：紫云英株系养分吸收聚类分析

我国主要绿肥种植体系中土壤可溶性有机物特性研究

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我国主要绿肥种植体系中土壤可溶性有机物特性研究

作者：常单娜中国农业科学院

学位级别：硕士

可溶性有机物(DOM)是土壤有机质中的活性成分,是土壤的活性碳库和养分库,可以作为指示有机质响应施肥的灵敏指标。绿肥在我国南方稻区、华北及西北旱地有较大发展空间,有关绿肥种植体系已经确立,关于绿肥对种植体系中土壤DOM影响的研究... 详细信息

可溶性有机物(DOM)是土壤有机质中的活性成分,是土壤的活性碳库和养分库,可以作为指示有机质响应施肥的灵敏指标。绿肥在我国南方稻区、华北及西北旱地有较大发展空间,有关绿肥种植体系已经确立,关于绿肥对种植体系中土壤DOM影响的研究尚不多见。本文利用定位试验、盆栽及培养试验,应用紫外-可见光谱、红外光谱、元素分析等技术,研究了西北灌漠土绿肥-玉米/小麦复种体系中长期不同施肥(绿肥、有机肥、化肥)、华北潮土绿肥-玉米轮作条件下翻压不同绿肥(毛叶苕子Viciavillosa Roth、二月兰Orychophragmus Violaceus、黑麦Secale cereale L)以及南方红壤绿肥-水稻体系中翻压不同绿肥(紫云英Astragalus sinicus L、肥田萝卜Raphanus sativus L、黑麦草Lolium L)后土壤DOM变化特征。主要结果如下:1.西北灌漠土绿肥-玉米/小麦复种体系中,相比不施肥对照处理,各施肥处理均显著提高土壤DOM含量。其中,绿肥、有机肥、化肥处理土壤可溶性有机碳(DOC)分别增加29%、37%、16%,可溶性有机氮(DON)分别增加257%、334%、182%,总碳水化合物碳(TCs)分别增加25%、90%、2%,总有机酸碳(TOAs)分别增加116%、195%、58%。不同施肥均增加DOM稳定性,SUVA254、SUVA260、SUVA272、SUVA280提高,A250/A365、A240/A420降低,有机肥效果最明显,其次是绿肥、化肥。绿肥处理增加土壤DOM中糖、醇及羧酸类物质,有机肥处理土壤DOM芳香性更高,化肥增加土壤DOM中酰胺类物质,绿肥、有机肥、化肥分别增加O、C、N相对含量。2.华北潮土绿肥-玉米轮作体系中,盆栽试验表明,绿肥盛花和翻压后两个取样时期,毛叶苕子处理土壤DOC、DON、TCs显著高于二月兰、黑麦和对照(无绿肥)处理,二月兰和黑麦处理土壤TOAs显著高于毛叶苕子和对照处理;毛叶苕子增加土壤DOM中酰胺、氨基酸类物质和O、N相对含量,黑麦增加糖类、醇类、羧酸类物质和C相对含量。玉米收获期,绿肥处理土壤DOC、DON、TCs(土壤TOAs除外)均低于对照处理;毛叶苕子增加土壤DOM酰胺、氨基酸类物质,并显著增加H、O、N相对含量。培养试验动态监测表明,毛叶苕子和二月兰在翻压后第1d、黑麦在第3d增加土壤DOC的效果最好,分别比对照增加114.01%、62.68%、45.63%;三种绿肥增加土壤DON的效果在翻压后第42d最好,分别比对照增加305.83%、143.63%、117.05%。黑麦增加TCs效果最好,最高比对照增加321.44%(翻压后第7d);毛叶苕子增加TOAs效果最好,最高比对照增加109.10%(翻压后第14d)。毛叶苕子、二月兰、黑麦在腐解过程中均增加SUVA254、SUVA260、SUVA272、SUVA280,降低A250/A365、A240/A420,说明绿肥增加潮土土壤DOM稳定性。3.南方红壤绿肥-水稻体系中,盆栽试验显示,绿肥盛花和翻压后两个时期,紫云英处理土壤DON高于肥田萝卜、黑麦草和对照(无绿肥)处理,肥田萝卜和黑麦草提高土壤DOC、TOAs、TCs效果较好;紫云英增加土壤DOM中酰胺、氨基酸类物质和O、N相对含量,肥田萝卜和黑麦草增加土壤DOM中糖类、醇类、羧酸类物质和C相对含量。水稻收获期,除了紫云英处理DON以及肥田萝卜和黑麦草处理TOAs显著高于对照处理外,绿肥处理DOC、DON、TOAs、TCs基本都低于对照处理;黑麦草增加土壤DOM中糖类、醇类、羧酸类物质,显著增加C、O、N相对含量。培养试验动态监测表明,紫云英、肥田萝卜、黑麦草对土壤DOC影响较小,但三个处理土壤DON在绿肥翻压后快速增加,紫云英、肥田萝卜在翻压后第14d(黑麦草在翻压后第21d)增加DON的效果最好,分别比对照增加127.43%、114.83%、82.70%。黑麦草增加TOAs效果最好,最高比对照增加133.33%(翻压后第14d);肥田萝卜增加TCs效果最好,最高比对照增加107.30%(翻压后第3d)。与华北潮土相反,紫云英、肥田萝卜、黑麦草降低SUVA254、SUVA260、SUVA272、SUVA280,增加A250/A365、A240/A420,表明绿肥增加红壤土壤DOM活跃性。

关键词：绿肥主要种植体系可溶性有机物光谱特征元素特征