不同绿肥种植对土壤生物学性质的影响

为了了解不同绿肥品种的主要作用及其发展潜力,本实验在在江苏如东开展了不同绿肥品质的种植,在绿肥生长旺盛期采样,测定了土壤的速效养分含量及其生物学性质。结果表明,本试验中的9个绿肥品种属于3个科,分别为禾本科、豆科和十字花科。禾本科绿肥显著降低了土壤铵态氮和微生物生物量碳的含量(P < 0.05),而豆科和十字花科绿肥对铵态氮与微生物量生物量碳的含量没有显著影响(P > 0.05)。同时,不同的绿肥品种对土壤硝态氮含量没有显著影响。线虫数量在绿肥科水平上没有显著差异,但是在种水平上,特别在豆科和禾本科种,线虫数量出现明显的分异,这主要可能与绿肥的生长及其根系有很大的关系。
目录
1. 材料与方法 3
1.1. 研究区概况 3
1.2. 研究方法 4
1.2.1.实验小区的设置 4
1.2.2.土壤样品的采集 4
1.2.3.土壤微生物生物量碳、铵态氮和硝态氮的测定 4
1.2.4.植物生物量与含水率的测定 5
1.2.5.线虫的分离与计数 5
1.3. 数据处理及分析 5
2. 结果与分析 5
2.1. 不同绿肥对土壤微生物生物量碳的影响 5
2.2. 不同绿肥对土壤铵态氮和硝态氮的影响 6
2.3. 不同绿肥地上部和地下部生物量与含水率 6
2.4. 不同绿肥品种之间土壤线虫数目的比较 9
2.5. 不同绿肥土壤理化性质与土壤线虫数目线性相关性 10
2.6. 不同绿肥土壤理化性质之间的相关关系 11
3. 讨论与展望 12
3.1. 讨论 12
3.2. 展望 13
致谢 13
参考文献 14
附录 15
不同绿肥种植对土壤生物学性质的影响
引言
我国是一个农业大国,耕地面积约占1.22亿公顷,占全球的712%,农业资源总量位居世界前列,但人均占有量远远不足,并且日益减少,农业资源的匮乏制约了未来农业的增长[1]。近年来, 我国的化肥施用数量在急剧增加, 经过短短数年的发展现已跻身世界施用化肥数量的前列[2]。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥ 
同样,在过去的二十年里,绿肥在耕作中的应用大大减少[3]。采用保护性耕作方式减少化肥用量和高附加能量投入已成为我国农业发展的必由之路。保护性农业(CA)是指最小的土壤扰动(免耕,NT)和永久土壤覆盖(覆盖)与轮作相结合,作为未来更可持续的耕作体系[4]。在作物轮作的休耕周期内种植和施用绿肥能够提供粮食作物所需养分、增加土壤肥力[5]、改善土壤结构、为牲畜提供牧草[6]、改良生态环境[7]、减少化肥生产过程中物质和能量消耗等[8],符合保护性农业的要求。并且绿肥在化肥大量投入使用之前的中国传统农业中具有重要意义[9]。不仅如此,绿色肥料的价值在数千年前就得到印度被农民认可。在古希腊,农民也将蚕豆植入土壤中。从欧洲抵达的早期北美殖民者也是众所周知的。在北美洲,常见的绿肥作物是黑麦,荞麦和燕麦。绿肥的施用对土壤生物区系的组成、分布、结构和多样性有一定程度的影响[10]。
土壤线虫(soil nematode)是地球上数量最丰富的无脊椎动物类群之一,广泛存在于各种土壤生境中,在土壤生态系统中占据多个生态位[11]。土壤线虫的营养类群结构可以指示土壤生态系统的过程。并且土壤线虫具有适应环境能力强、营养类群多样、对环境变化敏感,生活周期短,提取与鉴定方法较为简单等优点[12],所以土壤线虫常被用做指示生物用于监测农业管理措施干扰与评价土壤环境质量[13]。
目前的绿肥研究多集中在绿肥对土壤肥力的贡献上,但是对于土壤生物学性质的研究较少。为了量化具有不同生态系统服务功能的绿肥与土壤线虫群落结构动态关系并阐明其内在机制,我们研究了在有机管理下不同科、种的绿肥对线虫个体数目和土壤生物学性质的影响。在此基础上,我们还打算探索绿肥对土壤线虫群落的作用机理。本试验结果不仅有助于我们了解绿肥对于土壤理化性质和生物学特性的影响,更有利于我们全面地了解绿肥对土壤生物尤其是土壤线虫的影响程度和机制,为以后更好地采取绿肥种植措施提供科学依据。
材料与方法
研究区概况
实验地位于江苏省南通市如东县环镇乡(32°2055.8"N 121°0500.3"E),气候类型为亚热带海洋性季风气候区,受洋流和季风环绕的影响。全部年平均气温15℃,多年平均降水量为1042 mm,降水量年内分布不均,主要(全年降水量的55%80%)集中于69月(汛期)。全年主导风向为东南风,平均风速3.5 m/s。土壤类型以潮土为主,土层深厚,养分含量相对较好。其中土壤的pH为7.86,Ec为420 s/m,最大持水量为47.5%,土壤有机质为12.13 g/kg,土壤全氮为1.04 g/kg,土壤全磷为0.61 g/kg,土壤碱解氮为90.77 mg/kg,土壤速效磷为155.31 mg/kg,速效钾为304.64 mg/kg。
研究方法
实验小区的设置
本实验共选取了三个科的绿肥,每个科之中分别包含三个品种,共计九种。具体如图表1所示。小区面积为1.5(1.5 m2,每个品种设置三个重复,同时设置不种植绿肥处理CK,定期清理地上的杂草。绿肥在2017年11月中旬播种到小区中,在其生长期内,定期清理杂草,以保证每一个小区中绿肥的生长不受到杂草的影响。
表格 1本试验所选取的绿肥品种、拉丁文名及其所在科属
Table 1 The cultivated green manure varieties,Latin names and their familes


品种
拉丁文名
十字花科
芸薹属
油菜
Rudbeckia?hirta?L.
芸薹属
雪里蕻
Brassica?juncea?L.
萝卜属
萝卜

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