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资源获取型和保守型根系性状的绿肥作物对红壤旱地土壤质量和细菌群落的影响
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作者 李桂龙 秦文婧 +7 位作者 陈晓芬 万里 陈先茂 彭春瑞 徐昌旭 吴萌 刘明 刘佳 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第3期419-431,共13页
【目的】绿肥根系形态及性状类型影响着红壤旱地土壤细菌群落特性,进而影响土壤质量和生产力。解析土壤细菌群落对绿肥作物根系构型的响应特征,对于绿肥在南方红壤地区的科学应用具有重要的理论意义。【方法】田间试验在江西省进贤县旱... 【目的】绿肥根系形态及性状类型影响着红壤旱地土壤细菌群落特性,进而影响土壤质量和生产力。解析土壤细菌群落对绿肥作物根系构型的响应特征,对于绿肥在南方红壤地区的科学应用具有重要的理论意义。【方法】田间试验在江西省进贤县旱地红壤上进行。2022年秋季红薯收获后开展绿肥−红薯轮作试验,包括4个绿肥处理:毛叶苕子(HV)、黑麦草(RS)、肥田萝卜(RD)和油菜(RP),以及1个冬闲对照(CK)。于2023年绿肥盛花期,取耕层土壤样品,分析土壤化学性质,利用高通量测序技术、网络分析和FAPROTAX功能预测方法,分析土壤细菌群落特性。同时提取绿肥根系样品,利用WINRHIZO软件分析根系构型相关性状指标,采用常规方法测定根系碳、氮素含量。红薯收获后测产。【结果】根系较长、根氮含量较高的绿肥(毛叶苕子和黑麦草)被划分为资源获取型绿肥;而根径较粗、根C/N较高的绿肥(肥田萝卜和油菜)被划分为资源保守型绿肥。与CK相比,所有绿肥处理均能提高土壤有机质(SOC)、全磷(TP)含量以及土壤质量指数(SQI)和红薯产量,其中资源保守型绿肥的提升效果最好,SOC、TP含量及SQI和红薯产量分别提升了14.02%~19.13%、18.84%~20.29%、28.76%~30.06%和1.51%~14.26%。资源保守型绿肥显著增加了土壤细菌群落物种丰富度,提高了芽单胞菌科(Gemmatimonadaceae)的相对丰度;而资源获取型绿肥处理显著提高了隶属于GP4和GP6的微生物类群的相对丰度。网络分析结果表明,资源保守型绿肥显著提升了土壤细菌群落网络复杂性,降低了土壤细菌群落网络稳定性,而资源获取型绿肥提升了土壤细菌群落网络稳定性。基于FAPROTAX功能预测,资源保守型绿肥提高了土壤细菌群落对顽固性碳源的分解潜力;而资源获取型绿肥增强了土壤细菌群落对氮组分的转化潜力。结构方程模型表明,根长和根C/N是调控SOC和TP含量的直接因素,而SOC和TP直接影响土壤细菌群落组成。【结论】资源保守型绿肥提高了土壤细菌群落物种丰富度和网络复杂性,提高了土壤细菌群落对顽固性碳源的分解潜力。而资源获取型绿肥提高了土壤细菌群落网络稳定性,增强了土壤细菌群落对氮组分的转化潜力。综合互补性状的绿肥作物种植组合有望实现土壤细菌群落复杂性和稳定性的协同提升。 展开更多
关键词 绿肥作物 根系特征 资源获取型 资源保守型 物种丰富度 网络复杂性 网络稳定性
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红壤丘陵区玉米鲜食大豆间作的丰产增效和土壤培肥效应
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作者 宋惠洁 秦文婧 +4 位作者 李桂龙 刘佳 胡丹丹 吴艳 柳开楼 《土壤》 CSCD 北大核心 2024年第6期1206-1213,共8页
为探究红壤丘陵区玉米和鲜食大豆的合理间作模式,于2022年以玉米(郑单958)和鲜食大豆(浙鲜16)为试验材料,采用裂区试验,主区设置玉米鲜食大豆间作种植模式,包括玉米单作(M)、鲜食大豆单作(S)、2行玉米2行鲜食大豆间作(2M2S)和4行玉米2... 为探究红壤丘陵区玉米和鲜食大豆的合理间作模式,于2022年以玉米(郑单958)和鲜食大豆(浙鲜16)为试验材料,采用裂区试验,主区设置玉米鲜食大豆间作种植模式,包括玉米单作(M)、鲜食大豆单作(S)、2行玉米2行鲜食大豆间作(2M2S)和4行玉米2行鲜食大豆间作(4M2S),每个主区设置3个裂区,分别为大豆在玉米播种前15 d播种(D1,4月12日)、大豆与玉米同期播种(D2,4月27日)、大豆在玉米播种后15 d播种(D3,5月12日),研究各处理玉米产量、鲜食大豆产量、鲜食大豆蛋白质含量、土地当量比和土壤肥力等指标的变化。结果表明:与S模式相比,2M2S模式有利于提升单位面积鲜食大豆的荚果鲜重,增幅为20.8%,且播种越早,荚果鲜重越高。2M2S和4M2S模式均有利于提高土地当量比和经济效益,其中土地当量比分别比S模式提高了66%和40%,经济效益分别比S模式提高了1.32倍和61.7%,经济效益也分别比M模式提高了94.7%和35.2%,且2M2S模式的土地当量比和经济效益显著高于4M2S模式;同时,播期越早,土地当量比和经济效益越高。与S模式相比,2M2S模式的鲜食大豆蛋白质含量显著提升,但3个播期之间的蛋白质含量无显著差异。不同间作模式和播期主要显著影响土壤碱解氮和速效钾含量,与M模式相比,2M2S和4M2S模式的土壤碱解氮含量分别提高了37.6%和22.6%,土壤速效钾的增幅分别为22.0%和5.4%,且播期越早,土壤碱解氮含量越高。因此,在红壤丘陵区,2M2S模式更有利于提高土地当量比和经济效益,并显著提升土壤碱解氮和速效钾含量,且在4月12日至5月12日之间,鲜食大豆播种越早越有利于。 展开更多
关键词 间作 产量 土地当量比 经济效益 土壤养分
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等钾条件下不同有机物料对红壤团聚体钾素分配的影响
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作者 柳开楼 李继文 +5 位作者 吴艳 刘佳 宋惠洁 徐小林 胡丹丹 杨延安 《山地农业生物学报》 2023年第2期1-7,共7页
外源有机碳投入是调控红壤团聚体钾素含量的主要因素。本研究于2021年3月选取红壤0~20 cm和20~40 cm深度的土壤样品代表高肥力和低肥力进行培养试验,分别设置不施钾肥(K0)、等钾投入量的水稻秸秆钾(RSK)、玉米秸秆钾(MSK)、鸭粪钾(DMK)... 外源有机碳投入是调控红壤团聚体钾素含量的主要因素。本研究于2021年3月选取红壤0~20 cm和20~40 cm深度的土壤样品代表高肥力和低肥力进行培养试验,分别设置不施钾肥(K0)、等钾投入量的水稻秸秆钾(RSK)、玉米秸秆钾(MSK)、鸭粪钾(DMK)和猪粪钾(PMK)5个处理,探究等钾条件下不同有机物料对红壤团聚体钾素分配的影响。结果表明:外源有机物料的钾肥投入显著提升>2 mm团聚体组分的比例。不同外源钾肥类型显著影响高低肥力土壤团聚体组分交换性钾含量,其含量由高至低为PMK>DSK>MSK>RSK处理,其中PMK处理显著高于其他处理,高肥力土壤PMK处理>2 mm、0.25~2 mm、0.053~0.25 mm和<0.053 mm团聚体组分的交换性钾含量提高了105.71%、145.00%、210.00%和440.00%,低肥力土壤的增幅则分别为106.67%、256.00%和695.00%、586.67%。相关性分析发现,在等钾条件下,外源有机碳投入量与团聚体组分的交换性钾含量存在显著的正相关关系,但当外源有机碳投入水平较高时,各团聚体组分交换性钾含量的增速则明显减缓。随着外源有机碳投入量的增加,高肥力土壤中各团聚体组分交换性钾含量可以达到的饱和点均高于低肥力土壤。综上,不同有机物料处理均促进>2 mm团聚体组分交换性钾含量的增加,其中以猪粪较优。在外源有机碳投入下,高肥力土壤团聚体组分交换性钾的提升潜力明显大于低肥力土壤。 展开更多
关键词 红壤 有机物料 团聚体 钾素分配
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