黄金花 作品数:5 被引量:91 H指数:4 供职机构: 石河子大学农学院新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 农业科学 环境科学与工程 更多>>
秸秆还田下长期连作棉田土壤有机碳活性组分的变化特征 被引量:24 2015年 以棉花长期连作定位试验田为研究对象,分析了秸秆还田条件下长期连作棉田土壤有机碳活性组分及难降解组分含量的变化特征,为评价秸秆还田对长期连作棉田土壤有机碳库的稳定性及指导区域农业管理措施增强土壤固碳能力提供了科学的理论依据。试验在石河子大学农学院试验站棉花长期连作定位试验田进行,设有秸秆还田模式下5、10、15、20、25和30年棉田连作小区(标记为5、10、15、20、25和30年),无秸秆还田模式下1、5、10和15年连作小区(标记为CK1、CK5、CK10和CK15),共计10个处理,每个处理3次重复,小区土壤初始背景值相近。棉花种植品种为"新陆早46号",按"30+60+30"宽窄行距配置,采用膜下滴灌,种植密度为每公顷19.8万株。全生育期滴灌11次,滴灌总量5 400 m^3·hm^-2,共施纯N 495kg·hm^-2,用氮肥的30%作基肥,于棉花收获后结合翻耕施入,其余70%氮肥作追肥随水滴施,其他管理措施同一般大田管理。研究结果表明:秸秆还田可以显著提高0-60 cm土层总有机碳(TOC)含量,随着连作年限的增加,TOC含量逐渐升高,连作30年棉田土壤TOC含量最高;秸秆还田处理下各连作棉田0-20和20-40 cm土层有机碳活性组分含量随着连作年限的增加而呈现明显增加后减少的趋势,而难降解组分(酸解残余碳)含量与活性组分含量呈相反的趋势。秸秆还田能够显著地增加长期连作棉田0-60 cm土层有机碳活性组分和难降解组分的含量,且各组分含量均为0-20〉20-40〉40-60 cm土层。秸秆还田处理下0-60 cm土层有机碳活性指数(LIc)均小于无秸秆还田处理,且除连作15年外,随连作年限增加LIc呈下降趋势,30年时达到最低,3个土层连作30年LIc比连作5年分别降低了42.86%、49.21%和48.45%;而秸秆还田条件下0-60 cm土层土壤有机碳难降解指数(RIc)均大于无秸秆还田处理,且表现出与活性指数(LIc)相反� 黄金花 刘军 杨志兰 魏飞 郭成藏 景峰 刘建国关键词:秸秆还田 活性组分 难降解性 秸秆还田与长期连作棉田土壤水稳性团聚体特征 被引量:10 2017年 以棉花长期连作定点试验田为研究对象,研究秸秆还田对长期棉花连作土壤水稳性团聚体及有机碳分布的影响。试验设长期连作5、10、20 a和30 a的秸秆还田小区及长期棉花连作5、10 a和20 a无秸秆还田小区,共计7个处理,每个处理3个重复。结果显示:无秸秆还田条件下,随着连作年限的增加,土壤1~0.25 mm水稳性团聚体含量和团聚体中有机碳含量逐渐降低,<0.053 mm水稳性团聚体含量逐渐增加;而秸秆还田可以显著提高长期连作棉田土壤中1~0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)值及团聚体中有机碳含量;秸秆还田条件下随着连作年限的增加,土壤1~0.25 mm水稳性团聚体含量逐渐增加,<0.053mm水稳性团聚体含量逐渐降低,且对0~30 cm耕作层土壤影响较大;与无秸秆还田相比,秸秆还田长期连作棉田,随着连作年限的增加,团聚体分形维数(D)逐渐降低,而无秸秆还田分形维数(D)逐渐增加,团聚体分形维数表现为随土层加深而增大,最后在20~30 cm处趋于稳定。说明秸秆还田显著提高长期连作棉田水稳性团聚体的稳定性,对改善土壤结构、提升土壤的肥力具有积极作用,能够缓解长期连作对土壤物理性状产生的不利影响。 曹晶晶 魏飞 马芳霞 刘军 黄金花 刘建国关键词:秸秆还田 长期连作 棉田 水稳性团聚体 团聚体稳定性 秸秆还田对长期连作棉田土壤微生物量碳氮磷的影响 被引量:22 2015年 通过棉花长期连作定点微区试验,研究了秸秆还田条件下长期连作棉田土壤微生物量碳、氮、磷(SMBC、SMBN、SMBP)含量的变化规律,为衡量和评价秸秆还田对长期连作棉田土壤质量和肥力的影响提供科学的理论依据。研究结果表明:秸秆还田可以显著提高不同土层SMBC、SMBN、SMBP含量,且随着连作年限增加,SMBC、SMBN、SMBP含量逐渐升高;秸秆不还田条件下,随着连作年限增加SMBC、SMBN、SMBP含量下降,0~20 cm土层秸秆还田条件下连作5、10、15年SMBC比无秸秆还田条件下分别增加20.8%、67.2%、70.4%,SMBN比无秸秆还田条件下分别增加22.2%、81.2%、85.4%,SMBP比无秸秆还田条件下分别增加22.3%、81.2%、85.3%;秸秆还田条件下,0~20 cm土层连作30年棉田SMBC比连作5、10、15、20年和25年分别增加了116.6%、86.2%、101.6%、28.9%和7.99%;0~20 cm土层连作30年的SMBN含量比连作5、10、15、20年和25年的分别增加了114.1%、82.1%、99.65%、27.8%和7.15%;0~20 cm土层连作30年的SMBP含量比连作5、10、15、20年和25年的分别增加了65.7%、6.9%、34.2%、1.4%和2.22%。不同土层间微生物量差异表现为0~20 cm〉20~40 cm〉40~60 cm。秸秆还田可以显著提高连作棉田微生物量碳、氮、磷的含量,且可以缓解棉花连作的不利影响,有利于提高土壤质量和土壤肥力。 郭成藏 李鲁华 黄金花 刘军 杨志兰 魏飞 刘建国关键词:棉花 秸秆还田 长期连作 棉田 微生物量 长期连作及秸秆还田棉田土壤呼吸变化特征 被引量:3 2015年 利用棉花长期连作定位试验田,探究秸秆还田下棉田土壤呼吸日变化和季节变化以及碳排放随着连作年限增加的变化特征,揭示长期连作棉田碳排放量与不同土层土壤有机碳和微生物量碳含量的关系,为衡量和评价长期连作及秸秆还田的生态效应提供理论依据.试验田设有连作5 a、10 a、15 a、20 a、25 a 和30 a 的棉花秸秆连年还田小区,采用LI-8100土壤碳通量测定仪测定棉田土壤呼吸速率的日变化和季节变化,根据棉花生育期的天数和土壤呼吸速率计算出棉花各个生育期的土壤碳排放量,并分析了土壤碳排放与有机碳和微生物量碳含量的关系.研究结果表明,秸秆还田不同连作年限棉田土壤呼吸速率日变化和季节变化差异表现为随着连作年限的增加整体上呈现增加的变化趋势,30 a 最大,5 a 最小;不同连作年限棉田土壤呼吸速率日变化均表现相同的规律,呈现单峰曲线,在15:00达到峰值,最小值均在凌晨05:00出现;不同连作年限棉田土壤呼吸速率随着季节的变化呈现先升高后下降的趋势,7月下旬土壤呼吸速率最高,30 a 土壤呼吸速率比5、10、15、20、25 a 增加4.96%、4.33%、1.98%、2.52%、1.31%.随着连作年限增加棉花各个生育期及全生育期土壤碳排放量整体上呈现逐渐增加的变化趋势,相同连作年限棉花不同生育期土壤碳排放量差异表现为铃期〉苗期〉花期〉蕾期〉絮期,铃期土壤碳排放量最高,不同连作年限棉田铃期碳排放量占全生育期总碳排放量的25.48%-25.60%.长期连作及秸秆还田棉田土壤碳排放量与0-20 cm 土层土壤总有机碳含量及两个土层微生物量碳含量呈显著的线性相关关系(P〈0.05),与20-40 cm 土层土壤总有机碳含量呈极显著的线性相关关系(P〈0.01),土壤碳排放与有机碳的线性相关性高于与微生物量碳的线性相关性,土壤碳排放与20-40 cm 土层土壤有机碳及微生物 刘军 黄金花 杨志兰 魏飞 刘建国关键词:土壤呼吸速率 土壤微生物量碳 秸秆还田对长期连作棉田土壤腐殖质组分含量的影响 被引量:38 2015年 【目的】以棉花长期连作定位试验田为研究对象,分析秸秆还田条件下长期连作棉田土壤腐殖质组分含量变化特征,为衡量和评价秸秆还田对长期连作棉田土壤质量和肥力的影响提供科学的理论依据。【方法】试验在石河子大学农学院试验站棉花长期连作定位试验田进行。设秸秆还田模式下5、10、15、20、25和30 a棉田连作小区,无秸秆还田模式下1、5、10和15 a连作小区,共计10个处理,每个处理3次重复,小区土壤初始背景值相近。棉花种植品种为"新陆早46号",按"30+60+30"宽窄行距配置,种植密度为每公顷19.8万株/hm2。全生育期滴灌11次,滴灌总量5 400 m3·hm-2,采用膜下滴灌。共施纯氮495 kg·hm-2,30%基施,其余随水滴施,其他管理措施同一般大田管理。【结果】秸秆还田可以显著提高3个土层土壤胡敏酸含量,随着连作年限增加,胡敏酸含量逐渐升高,20—40 cm土层土壤胡敏酸积累幅度最大,连作30 a棉田土壤胡敏酸含量比连作5、10、15、20和25 a分别增加139.90%、86.68%、93.33%、58.60%和22.86%;秸秆还田长期连作棉田0—20、20—40和40—60 cm土层土壤富里酸含量随着连作年限的增加而保持稳定不变,分别维持在(2.79±0.19)、(2.56±0.10)和(1.77±0.15)g·kg-1的水平上,而且0—20 cm和20—40 cm土层富里酸含量明显大于40—60 cm土层。秸秆还田能够显著地增加长期连作棉田各个土层胡敏素含量,胡敏素含量0—20>20—40>40—60 cm土层。秸秆还田不同连作年限CHA/CFA值均大于1,PQ值均大于0.5,且随着年限增加而增大,连作5 a最小,连作30 a最大,0—20、20—40和40—60cm土层连作30年CHA/CFA比连作5 a分别增加120.04%、116.39%和112.91%,PQ值连作30 a比连作5 a分别增加37.15%、36.44%和36.81%。【结论】秸秆还田能够提高长期连作棉田土壤胡敏酸和胡敏素的含量,增加富里酸含量并使之处于稳定水平上,还能够显著地提高CHA/CFA和PQ值,使 刘军 景峰 李同花 黄金花 谈建鑫 曹晶晶 刘建国关键词:长期连作 秸秆还田 土壤腐殖质