为研究不同草田轮作模式下土壤养分及细菌群落的组成特征,以5年紫花苜蓿-1年小麦(A5W1)、5年紫花苜蓿-1年玉米(A5C1)、5年紫花苜蓿-2年小麦(A5W2)和5年紫花苜蓿-2年玉米(A5C2)草田轮作模式为对象,测定了土壤有机质、全氮、全磷、全钾、...为研究不同草田轮作模式下土壤养分及细菌群落的组成特征,以5年紫花苜蓿-1年小麦(A5W1)、5年紫花苜蓿-1年玉米(A5C1)、5年紫花苜蓿-2年小麦(A5W2)和5年紫花苜蓿-2年玉米(A5C2)草田轮作模式为对象,测定了土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量,在此基础上,基于16S rRNA基因序列扩增子测序研究了4种轮作模式下耕层土壤细菌群落组成特征。结果表明:轮作第2年各土壤养分含量较第1年显著下降。细菌组成研究结果显示,4种轮作模式下占优势的菌门为变形菌门、放线菌门和厚壁菌门。土壤细菌群落优势属以丙酸杆菌属(Propionibacterium)、芽孢杆菌属(Bacillus)、链球菌属(Streptococcus)以及奈瑟氏球菌属(Neisseria)为主。土壤细菌多样性以A5C2轮作处理最高,A5C1最低;聚类分析显示A5W1和A5C1的组成最接近,其次是A5C2,A5W2的组成与前两者相差较大。土壤养分含量与几种优势属之间呈显著相关性(P<0.05 or P<0.01)。研究结果揭示了河西走廊灌溉区种植紫花苜蓿多年后轮作小麦和玉米改善土壤肥力和防治某些土传植物病害微生物的机理。展开更多
在玉米-大豆轮作系统中种植冬季覆盖作物黑麦有助于减小地下排水量和硝态氮(NO_3^--N)的流失量。该研究利用美国爱荷华州的试验数据校正和验证了DRAINMOD-N II模型在美国寒冷地区的适用性,并模拟长期(20 a)种植冬季覆盖作物黑麦对地下...在玉米-大豆轮作系统中种植冬季覆盖作物黑麦有助于减小地下排水量和硝态氮(NO_3^--N)的流失量。该研究利用美国爱荷华州的试验数据校正和验证了DRAINMOD-N II模型在美国寒冷地区的适用性,并模拟长期(20 a)种植冬季覆盖作物黑麦对地下排水量和氮素运移的影响。结果表明,模型模拟地下排水量和NO_3^--N流失量时,Nash-Sutcliffe模型效率系数(Nash-Sutcliffe efficiency,NSE)>0.65、百分比偏差(percent bias,PBIAS)在±25%之间、均方根误差与标准差比值(ratio of root mean square error to standard deviation,RSR)≤0.7均在误差范围内;模拟地下排水中NO_3^--N浓度时,NSE>0.50、PBIAS在±15%之间、RSR≤0.5均在误差范围内,说明模型模拟的效果好。长期种植冬季覆盖作物黑麦可降低排水量8.1%(2.5 cm),减小NO_3^--N流失量16.6%(6 kg/hm^2),NO_3^--N流量加权平均浓度下降了8.6%(1 mg/L,以N计),增加蒸散值5.9%,模型模拟值与实测值拟合效果好,表明模型具有良好的水文和氮素运移模拟功能,可以模拟不同农田管理措施对地下水和氮素运移的长期影响,为优化农田管理措施提供参考。展开更多
文摘为研究不同草田轮作模式下土壤养分及细菌群落的组成特征,以5年紫花苜蓿-1年小麦(A5W1)、5年紫花苜蓿-1年玉米(A5C1)、5年紫花苜蓿-2年小麦(A5W2)和5年紫花苜蓿-2年玉米(A5C2)草田轮作模式为对象,测定了土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量,在此基础上,基于16S rRNA基因序列扩增子测序研究了4种轮作模式下耕层土壤细菌群落组成特征。结果表明:轮作第2年各土壤养分含量较第1年显著下降。细菌组成研究结果显示,4种轮作模式下占优势的菌门为变形菌门、放线菌门和厚壁菌门。土壤细菌群落优势属以丙酸杆菌属(Propionibacterium)、芽孢杆菌属(Bacillus)、链球菌属(Streptococcus)以及奈瑟氏球菌属(Neisseria)为主。土壤细菌多样性以A5C2轮作处理最高,A5C1最低;聚类分析显示A5W1和A5C1的组成最接近,其次是A5C2,A5W2的组成与前两者相差较大。土壤养分含量与几种优势属之间呈显著相关性(P<0.05 or P<0.01)。研究结果揭示了河西走廊灌溉区种植紫花苜蓿多年后轮作小麦和玉米改善土壤肥力和防治某些土传植物病害微生物的机理。
基金国家高技术研究发展计划(863计划)(2013AA102904)高等学校学科创新引智计划(111计划)资助项目(B12007)Iowa Department of Agriculture and Land Stewardship
文摘在玉米-大豆轮作系统中种植冬季覆盖作物黑麦有助于减小地下排水量和硝态氮(NO_3^--N)的流失量。该研究利用美国爱荷华州的试验数据校正和验证了DRAINMOD-N II模型在美国寒冷地区的适用性,并模拟长期(20 a)种植冬季覆盖作物黑麦对地下排水量和氮素运移的影响。结果表明,模型模拟地下排水量和NO_3^--N流失量时,Nash-Sutcliffe模型效率系数(Nash-Sutcliffe efficiency,NSE)>0.65、百分比偏差(percent bias,PBIAS)在±25%之间、均方根误差与标准差比值(ratio of root mean square error to standard deviation,RSR)≤0.7均在误差范围内;模拟地下排水中NO_3^--N浓度时,NSE>0.50、PBIAS在±15%之间、RSR≤0.5均在误差范围内,说明模型模拟的效果好。长期种植冬季覆盖作物黑麦可降低排水量8.1%(2.5 cm),减小NO_3^--N流失量16.6%(6 kg/hm^2),NO_3^--N流量加权平均浓度下降了8.6%(1 mg/L,以N计),增加蒸散值5.9%,模型模拟值与实测值拟合效果好,表明模型具有良好的水文和氮素运移模拟功能,可以模拟不同农田管理措施对地下水和氮素运移的长期影响,为优化农田管理措施提供参考。
