土壤生态

• 基于发生层的均腐土理化性质和元素生态化学计量特征分析

  刘株秀;刘俊杰;焦峰;姚钦;王光华;

  为明确土壤剖面理化性状及元素生态化学计量的变化规律，从而为认识土壤形成机制和保护土壤资源提供科学依据，本研究以黑龙江省干润和湿润均腐土亚纲为研究对象，基于发生层采集土壤剖面样品，对其理化性状及元素生态化学计量进行了比较分析。结果表明，从A层到C层，均腐土的有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、铵态氮（NH_4~+-N）、速效磷（AP）和砂粒含量以及土壤颗粒表面积和体积平均径（SMD和VMD）逐渐降低；相反，土壤pH、黏粒和粉粒含量则明显升高。研究发现不同土系均腐土C层（母质层）显示出了比Ah层（腐殖质层）更大的土壤异质性，并且湿润均腐土理化性质沿着剖面的垂直变化程度比干润均腐土更大。此外，元素生态化学计量分析发现，均腐土C∶N、C∶P和N∶P随着发生层深度的增加而明显降低，说明深层土壤养分循环过程受到碳和氮限制增强。

  2024年03期 v.13;No.51 255-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K]
  [下载次数：114 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 黑土区坡耕地横坡改垄的位置准确性

  李浩;孙芳莲;李同国;段连臣;宋春雨;

  东北黑土区是我国重要商品粮基地，然而严重的坡面水土流失正威胁着该区域粮食生产潜力。传统顺坡垄作改横坡垄作（简称横坡改垄）是坡耕地水土流失防治的主要措施。结合高精度DEM和设计标准，ArcMap能够规划横坡垄线的位置走向，并估测横坡改垄后坡耕地水土流失降低程度，因此横坡垄线的实施位置与设计位置之间的差异程度直接影响横坡改垄的效果与水土保持效益评估的准确性。为评估基于无人机高精度DEM与ArcMap设计坡耕地横坡改垄的垄线位置准确性，在黑龙江省三江平原已实施横坡改垄的3块坡耕地中选取多条垄线，使用CORS RTK实测沿垄线采样点的xyz坐标，并与设计垄线位置对比，分析了设计垄线与实施垄线间的位置差异。结果表明：（1）实测垄线的垄向坡度均值（0.5°～0.6°）与ArcMap设计垄线的垄向坡度较为接近（0.6°），且大部分横坡垄的沿垄线高程变化均为中间高两侧低，缩短坡长以便于排水；（2）绝大多数实测垄线与设计垄线间的位置偏移量小于单个垄台宽度（大垄宽1.3 m），中位数仅为单个垄台宽度的1/3;(3)对于位置偏移量来源，起垄机械走行导致的位置偏移量可能高于基线布设导致的位置偏移量，位置偏移量较大的采样点多位于地块边缘处及垄线拐弯处。因此，设计垄线时，拐弯处要尽量平滑，并保持坡耕地边缘处的垄向坡度低于一定的阈值。

  2024年03期 v.13;No.51 269-279页 [查看摘要][在线阅读][下载 3058K]
  [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 基于探地雷达的土壤分层识别研究

  富美玲;陈一民;朱向明;隋跃宇;张于;

  快速、准确地获取土壤分层信息是土体构型调查的重要内容。土壤分层状况在一定程度上决定了区域内的土地生产能力，是土壤质量评价的重要依据。相比于传统的土壤剖面调查方式，探地雷达（Ground Penetrating Radar, GPR）以其无损、连续、尺度大等优点在土壤分层研究中展现出巨大的应用潜力。但受限于自然土壤的不均匀性与数据处理技术的复杂性，国内外基于探地雷达的土壤分层识别研究尚处于初级阶段，对于大尺度田块的探测仍有很大的局限性。本文介绍了探地雷达各种探测方法的优势与不足，评述了构建数字与物理模型在土壤层次探测中的应用，以及探测过程中影响探测精度的主要因素，如季节变化、土壤压实、水盐含量、土壤质地等，并提出了存在的问题和研究展望：在实地探测中，应与传统探测方式及其他技术相结合，加强探地雷达获取土壤分层信息适宜性条件研究，简化探地雷达数据分析方法。

  2024年03期 v.13;No.51 280-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
  [下载次数：291 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 免耕和休耕改善黄绵土水稳性团聚体组成及稳定性

  董立国;白晓雄;许浩;胡斯乐;韩新生;王月玲;郭永忠;安钰;万海霞;何钰;蔡进军;

  土壤团聚体是土壤结构的基本组成单元，对土壤功能的发挥至关重要，探究耕作措施对土壤水稳性团聚体组成及稳定性的影响，有助于为耕作措施的制定和土壤健康提供理论依据。本研究基于5年的田间定位试验，分析了免耕+秸秆覆盖（NTMS）、休耕（AL）和常规耕作（CK）对黄绵土0～20 cm土壤水稳性团聚体组成和稳定性的影响，并解析其与土壤性质间的耦合关系。研究结果表明，NTMS和AL显著增加了>5 mm粒径团聚体含量、平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和>0.25 mm粒径水稳性团聚体质量，显著降低了<0.25 mm粒径团聚体含量和分形维数（D）；土壤容重（BD）、饱和持水量（SM）和毛管持水量（CMC）与土壤水稳性团聚体组成具有显著的相关关系，土壤有机质（SOM）、可蚀性因子（K）、pH和过氧化氢酶（CA）与土壤水稳性团聚体稳定性具有显著的相关关系，这7项因子可以解释土壤团聚体组成和稳定性92.0%的变异，解释率从大到小的顺序依次为CMC(33.6%)、 SM(25.8%)、BD(11.4%)、SOM(8.71%)、pH(5.42%)、CA(5.27%)和K(1.86%)。免耕+秸秆覆盖耕作措施和短期休耕（3年）促进黄绵土>5 mm粒径团聚体的形成，增加土壤团聚体稳定性。

  2024年03期 v.13;No.51 294-304页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
  [下载次数：432 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

作物栽培

• 有机物料还田对白浆土物理特性及玉米产量的影响

  高瑞敏;严君;韩晓增;陈旭;邹文秀;陆欣春;许梦琪;杨舒纯;蒋锐;朴永杰;

  有机物料还田能够改善土壤物理性质，而对于存在障碍性白浆层的低产白浆土，施用不同有机物料对不同土层土壤物理性质及对作物产量影响研究较少。本研究以黑龙江省双鸭山市852农场管理区内典型白浆土为研究对象，通过连续两年不同有机物料还田的试验，探究无有机物料还田（CK）、秸秆还田（S）、有机肥还田（M）、秸秆+有机肥还田（SM）等在深翻条件下对白浆土全耕层（0～35 cm）物理特性以及玉米产量的影响。结果表明，与对照CK比较，S、M和SM处理分别在0～15 cm和15～35 cm土层显著降低了土壤容重和土壤三相比偏离值，增加广义土壤结构指数；其中SM处理0～15 cm和15～35 cm土层土壤容重较CK分别显著降低4.71%和6.10%(P <0.05)。SM处理玉米产量显著高于其它处理，相比CK年平均增产2 935 kg·hm~(-2)。相关性分析表明，15～35 cm土壤孔隙度、土壤容重及0～15 cm土壤容重对玉米产量的影响最为显著，其对玉米产量的贡献度分别达到7.32%、7.31%和6.98%。深翻配合秸秆和有机肥还田可以改善白浆土0～35 cm土层物理特性，促使土壤三相结构分布趋于理想状态，增加玉米产量，可为东北白浆土区域构建适宜作物生长的耕层提供理论依据和技术参考。

  2024年03期 v.13;No.51 305-313页 [查看摘要][在线阅读][下载 1682K]
  [下载次数：298 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 有机培肥对中稻-再生稻产量与氮肥利用的影响

  胡志华;柳开楼;胡丹丹;宋惠洁;吴艳;徐小林;

  为探究有机培肥对中稻-再生稻产量、氮肥利用及土壤地力的影响，并为中稻-再生稻高产高效栽培与稻田培肥提供技术与理论支撑，本研究以准两优608(2018年)和晶两优华占（2019年）为材料，设置种植红萍（OM_1）、种植绿肥+秸秆还田（OM_2）、施用猪粪减施15%化肥（OM_3）和常规施用化肥（CK）4个处理，分别测定了中稻-再生稻头季和再生季产量、干物质重量、氮肥利用及土壤肥力相关指标。结果表明，有机培肥显著提高头季与再生季中稻-再生稻产量，与CK相比，增幅分别达12.0%～25.0%和16.7%～26.3%(P <0.05)。有机培肥显著增加了中稻-再生稻头季每穗粒数和两季有效穗数，同时显著增加了各生育期干物质积累量，增幅为27.0%～83.3%(P <0.05)。有机培肥显著提高中稻-再生稻氮肥偏生产力，其中以OM_3增幅最大，头季和再生季分别增加41.1%和33.0%，但显著降低了头季与再生季氮素利用率，降幅分别为21.4%～32.9%和13.2%～22.7%(P <0.05)。有机培肥一定程度上显著提升中稻-再生稻系统土壤肥力，与CK相比，OM_1显著增加了土壤碱解氮含量，OM_2显著提高了土壤有效磷、速效钾、有机质和全钾含量，OM_3显著增加土壤碱解氮、有效磷、有机质和全磷含量（P <0.05）。有机培肥显著提高中稻-再生稻系统产量、氮肥利用与土壤肥力，3种模式效果表现为施用猪粪减施15%化肥>种植绿肥加秸秆还田>红萍。

  2024年03期 v.13;No.51 314-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1215K]
  [下载次数：173 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 播期对黑龙江省第三积温带大豆品种生育进程和产量的影响

  袁行道;杨强;李艳华;

  为探究播期对第三积温带大豆生育进程、农艺性状及产量形成的影响，进而优化大豆播种期，本试验以黑龙江省种植面积较大的东生17、东生23和黑河43为研究材料，于2020—2022年在海伦市实施分期播种，研究4个播期（5月9日、16日、23日和30日）对3个品种生育期和产量的影响。结果表明，随着播期的推迟，大豆生育进程延后，营养生长期、生殖生长期和全生育期均有缩短的趋势，其中营养生长期缩短幅度最大，各处理差异显著（P <0.05）。4个播期中，3个大豆品种单株荚数、单株粒数、百粒重及产量均呈现早播高、晚播低的变化趋势，单株粒数受到播期影响变化最大。2020年东生17、东生23、黑河43播期获得最高产量分别为3 871、3 322和3 484 kg·hm~(-2),2021年分别为4 187、2 627和3 636 kg·hm~(-2),2022年分别为3 532、2 804和3 373 kg·hm~(-2)，播期产量间差异显著（P <0.05）。多元回归模型分析气象因子对大豆产量的影响比重依次是生殖生长期积温、营养生长期降水、生殖生长期降水、营养生长期积温。在本研究的4个播期中，东生17、东生23和黑河43在5月中旬播种能获得最高的产量。

  2024年03期 v.13;No.51 323-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K]
  [下载次数：145 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 限制红壤旱地芝麻产量提高的关键土壤肥力因子探究

  吕丰娟;吕茹洁;汪瑞清;林洪鑫;张志华;魏林根;肖运萍;

  本研究在第四纪红黏土发育的红壤上，种植10个芝麻品种（赣芝5号、赣芝9号、青麻、金黄麻、武宁黑芝麻、玉山黑芝麻、豫芝11号、丰城白芝麻、中芝13号和樟树褐芝麻），研究不同生育期土壤化学性质和土壤酶活性的动态变化及其与芝麻产量的关系。结果表明，随着芝麻生育进程的推进，土壤pH、有效磷、有效锌、纤维素酶和脲酶活性呈升高趋势。与苗期相比，各指标花期分别升高4.1%、19.4%、15.4%、11.1%、21.4%，成熟期分别升高3.3%、12.9%、13.0%、70.4%、11.3%。有机质、全氮、速效氮含量和蛋白酶活性呈降低趋势，花期分别降低8.2%、1.7%、30.3%、17.1%，成熟期分别降低9.0%、5.8%、33.2%和30.3%。速效钾含量和酸性磷酸酶活性呈先升高后降低趋势，花期分别升高23.3%、10.7%，成熟期分别降低20.6%、3.5%。有效硼含量、蔗糖酶活性呈“V”型变化，花期有效硼含量降低41.4%，成熟期升高7.3%；花期蔗糖酶活性降低25.8%，而成熟期与苗期无差异。与苗期相比，β-葡萄糖苷酶活性在花期未产生显著差异，但成熟期却降低了33.5%。土壤有效锌、速效钾、有效硼、速效氮和有效磷含量、纤维素酶和蔗糖酶活性在芝麻生育期间和品种间变化较大，而土壤全氮、有机质、pH值、β-葡萄糖苷酶、蛋白酶、酸性磷酸酶和脲酶活性在芝麻生育期间和品种间则相对稳定。苗期土壤速效氮含量和蛋白酶活性，花期土壤有效硼含量和纤维素酶活性，以及成熟期土壤pH值与芝麻产量呈显著正相关关系。因此，注重芝麻基肥的氮肥投入，花期喷施硼肥，同时施用石灰等碱性物质或其他措施阻控土壤酸化是红壤旱地芝麻产量提高的关键。

  2024年03期 v.13;No.51 331-339页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K]
  [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

农业生态

• 有机肥施用改良盐碱地及其作用机理

  刘俊青;刘淼;梁正伟;

  盐碱地是我国重要的耕地后备资源。有机肥来源丰富，在盐碱地改良中具有广泛前景。本文综合分析了有机肥对盐碱土壤理化性质、养分、土壤微生物和酶活性等方面进展。有机肥施用改良盐碱地的主要作用机理为：（1）改善土壤结构，增加大粒径土壤团聚体，提高土壤孔隙度与透水性，降低土壤中盐碱含量；（2）提高营养元素和有机质含量，增加土壤养分；（3）优化土壤微生物群落结构，促进微生物产生有机酸，增强土壤酶活性等。未来研究中，要强化盐碱地专用功能型有机肥研发，筛选不同地域不同类型轻中重度盐碱地的适宜有机肥施用量，为盐碱地改造利用提供技术支撑。

  2024年03期 v.13;No.51 340-347页 [查看摘要][在线阅读][下载 1298K]
  [下载次数：1007 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]

• 多次低剂量应用草酸促进芹菜减磷生产

  孙项欣;牛明芬;马建;黄斌;

  针对蔬菜作物生长期一次性低剂量应用草酸土壤磷素活化作用时效短和一次性高剂量应用草酸风险较大的缺点，选用多次低剂量灌溉应用草酸的方法，以期持续、安全地活化设施菜地土壤盈余磷素，推动设施蔬菜减磷生产。选用速效磷含量分别为88.6和46.1mg·kg~(-1)的两个设施菜地土壤（分别简称土壤A和土壤B）开展室内浅层土壤（深度为1 cm）培养试验、无植物和种植芹菜的盆栽土壤（深度17 cm）温室试验，探究多次低剂量应用草酸活化土壤磷素及促进芹菜生产效果。土壤培养试验揭示多次低剂量灌溉应用草酸（每次草酸应用0.36 g·kg~(-1)，共5次，每次间隔10 d）均可以持续、平稳地提高土壤A和土壤B的水溶性无机磷（DIP）的含量。无植物的盆栽土壤试验则显示在土壤A中多次低剂量灌溉应用草酸的土壤磷素活化作用集中在0～10 cm土层，特别是0～5 cm土层。盆栽芹菜试验多次应用草酸（芹菜定植30 d应用草酸4次，每次0、0.18或者0.36 g·kg~(-1)，每次间隔10 d）的结果显示，土壤A和土壤B施磷分别减量70%和54%的前提下，两个草酸应用剂量均提高芹菜收获时两个土壤0～5 cm土层的DIP含量，在土壤A中增幅显著（分别为92.0%和165%），在土壤B中仅较高草酸剂量下显著增加64.5%；较高草酸剂量的芹菜增产效果不明显，较低草酸剂量的增产效果显著（20.0%～33.6%,P <0.05），在土壤B中更为明显。多次低剂量灌溉应用草酸在其它土壤-蔬菜系统中的效果及风险有待研究。

  2024年03期 v.13;No.51 348-358页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K]
  [下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 新根瘤菌属模式菌株全基因组序列比较分析

  龙永;李彦生;韩庆庆;毛梦凡;高利正;于镇华;

  新根瘤菌属（Neorhizobium）隶属于根瘤菌科（Rhizobiaceae），目前有效发布了8个种。为了探究该属下不同模式菌株的全基因组分子机理和遗传特征，本文采用Prodigal等软件对这8个模式菌株的全基因组序列进行基因预测、功能注释和系统发育分析，并在此基础上进行了基因组比较分析。基因组预测结果显示，这8个模式菌株的CDS(Coding Sequences)数量为4 471～6 669个，GC含量在60.0%至61.6%之间，rRNA数量为3至9个，tRNA数量为43至51个。通过比较基因组分析发现，所有菌株共享的直系同源基因簇有2 563个，独立拥有的基因簇数量少。通过平均核苷酸一致性（ANI）、数字DNA-DNA杂交（dDDH）和系统发育树的分析，发现菌株CCBAU 05176~T和菌株T17＿20~T具有最高的同源性，而菌株T786~T和NTR19~T的遗传距离最远。COG(Cluster of Orthologous Groups of Proteins)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分类的比较分析显示，注释的基因功能整体差异较小，但在SL-1~T中，异种生物的生物降解和代谢的注释比例和数量明显高于其他模式菌株。本研究为新根瘤菌属的系统分类以及在生态系统中的应用奠定了理论基础。

  2024年03期 v.13;No.51 359-370页 [查看摘要][在线阅读][下载 1595K]
  [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 赤芍根际耐盐碱促生菌分离鉴定及促生效果研究

  丁洪霞;曹正林;徐天龙;黄玉兰;李有真;魏文麒;夏凯旋;孙俪芯;战仕晗;徐登坤;胡静怡;

  为丰富赤芍根际促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR）菌种资源，本研究采用功能性培养基分离、筛选和鉴定赤芍根际促生菌，并通过种子萌发和幼苗生长实验评价其促生效果。研究以盐碱地赤芍根际土壤为材料，筛选出具有促生功能的耐盐碱菌株C14和C31。通过形态学和分子生物学鉴定，发现这两个菌株分别为嗜气芽孢杆菌（Bacillus aerophilus）和暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis），且菌株C14在促生方面的效果明显优于菌株C31。种子萌发实验显示，在C14菌株（10~7 CFU·mL~(-1)）的处理下浸种48 h，赤芍种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数分别提高29.5%、44.0%、30.6%和55.5%。C14菌株处理后，赤芍根长、干重和鲜重在一定程度上均有所增加。研究结果为进一步探索耐盐碱促生菌的功能及盐碱地改良提供了后备菌种资源。

  2024年03期 v.13;No.51 371-380页 [查看摘要][在线阅读][下载 2042K]
  [下载次数：557 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 昆虫病原线虫共生菌及代谢产物对根结线虫的防治作用

  吴黎黎;谢倚帆;常豆豆;黄铭慧;姜野;秦瑞峰;蒋丹;韦柳利;王旋;赵亚男;窦悦文;王从丽;李春杰;

  为探讨不同种昆虫病原线虫（EPN）共生菌对根结线虫病的防治效果，开展了温室盆栽定量接种试验；为明确EPN共生菌的代谢产物对根结线虫卵孵化和二龄幼虫活性的影响，进行了室内生测试验。结果表明，Meloidogyne incognita(M. incognita)在中蔬4号番茄上接种剂量为1 000、2 000和5 000个卵·株~(-1)时，昆虫病原线虫共生菌Xb-IGA和Pl-IGA对M. incognita卵的繁殖均有较好的抑制效果，抑制效果为59.4%～73.9%。Meloidogyne hapla(M. hapla)在VFNT番茄上接种剂量为2 000个卵·株~(-1)时，昆虫病原线虫共生菌Pl-IGA对M. hapla卵的繁殖抑制效果最好，可达74.5%，与常规药剂阿维菌素（82.2%）差异不显著。4种EPN共生菌均能有效降低M. incognita和M. hapla侵染后的发病程度，对番茄根部生长有不同程度的促进作用。在生测试验7 d时，4种昆虫病原线虫共生菌代谢产物的2倍稀释液和5倍稀释液对M. incognita和M. hapla卵孵化抑制率为55.1%～94.8%，对M. incognita二龄幼虫校正死亡率为34.2%～47.8%，对M. hapla二龄幼虫校正死亡率为59.6%～79.9%。因此，昆虫病原线虫共生菌及其代谢产物对根结线虫是非常有潜力的生物杀线虫资源。

  2024年03期 v.13;No.51 381-389页 [查看摘要][在线阅读][下载 1252K]
  [下载次数：311 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 欢迎投稿及订阅2024年《土壤与作物》

  <正>《土壤与作物》（ISSN:2095-2961,CN:23-1580/S），中国科学院东北地理与农业生态研究所主管，中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心主办，重点刊登气候变化背景下的土壤与作物交互作用的过程、机理和调控技术方面的基础理论和应用层面的简报、学术论文及综述文章，包括土壤肥力质量与作物生产力、土壤水分和养分有效性与作物生育、土壤有益/病原微生物与作物互作、作物适应气候变化的根际微环境等与土壤-作物互作相关的土壤生物化学和物理学、分子生物学、作物逆境生物学和作物生长发育模型等。土壤与作物资源保护、管理及其高效利用、作物生态也属于本刊范畴。

  2024年03期 v.13;No.51 390页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K]
  [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
下载本期数据