生物炭对绿洲咸水滴灌棉田土壤的改良效应

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作者：闵伟侯振安郭慧娟

出版社：中国农业出版社

本类榜单：农业/林业

分类：农业/林业 > 农业基础科学

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ISBN：9787109292826
装帧：简裝本
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：123
出版时间：2022-01-01
条形码：9787109292826 ; 978-7-109-29282-6

本书特色

本书从生物炭对绿洲咸水滴灌棉田土壤物理化学及生物学性质的影响与调控研究出发，通过多年田间试验，系统、全面地介绍了土壤肥力与调控课题组自2015年以来开展的咸水滴灌的相关研究工作。本书共分十章，主要内容包括咸水滴灌对绿洲棉田土壤理化性质和棉花生长、土壤细菌和真菌多样性、土壤硝化和反硝化作用关键微生物的影响，生物炭对棉田土壤有机碳、氮及棉花产量的影响，生物炭对土壤碳氮转化及微生物代谢活性、土壤细菌群落组成、土壤微生物群落功能的影响，生物炭对咸水滴灌棉田土壤理化性质、土壤微生物特性和棉花生长及产量的影响。本书是新疆生产建设兵团中青年科技创新领□□才项目“咸水滴灌棉田土壤氨氧化徼生物对硝化作用的贡献及机制”、国家重点研发计划项目子课题“新疆棉花氦肥绿色增产増效的综合调控途径”、国家自然科学□□项目“咸水滴灌棉田土壤氨氧化微生物参与硝化作用的机理”和石河子大学青年创新人才培育项目“咸水滴灌对棉田土壤离子组特征和微生物的影响”等的研究成果。通过多年的田间试验，希望能为咸水在绿洲棉田的合理利用、提升土壤肥力提供理论依据。本书是一本区域性的农业学科专著，可用作西北干旱地区农林院校相关专业的教材，也可作为科研人员和技术人员的参考书。

内容简介

本书从生物炭对绿洲咸水滴灌棉田土壤物理化学及生物学性质的影响与调控研究出发，通过多年田间试验，系统、全面地介绍了课题组自2015年以来开展的咸水滴灌的相关研究工作。本书共分十章，主要内容包括咸水滴灌对绿洲棉田土壤理化性质和棉花生长、土壤细菌和真菌多样性、土壤硝化和反硝化作用关键微生物的影响，生物炭对棉田土壤有机碳、氮及棉花产量的影响、生物炭对土壤碳氮转化及微生物代谢活性、土壤细菌群落组成、土壤微生物群落功能影响，生物炭对咸水滴灌棉田土壤理化性质、土壤微生物特征和棉花生长及产量的影响。

前言

淡水资源不足是全世界面临的问题，对农业生产和生态环境造成了严重威胁，尤其是干旱半干旱地区。全球范围内约70%的淡水用于农业灌溉，然而随着工业的迅速发展和人口的增长，分配给农业的淡水资源日益减少，淡水资源短缺成为限制农业可持续发展的突出问题。同时，干旱半干旱地区地表水和地下水普遍存在水质盐化趋势。世界各国为了解决淡水资源供需矛盾，已经把地下水、灌区回归水、劣质水的开发利用作为弥补淡水资源短缺的重要途径。许多地区为了保障农业生产，常常被迫利用咸水进行灌溉。因此，在淡水资源不足和增加农业产出要求的双重压力下，干旱地区应用咸水进行农田灌溉已经成为必然。新疆属于典型干旱区，农业用水主要依赖于日益减少的地表水和储量丰富但具有一定含盐量的浅层地下水。干旱区石灰性土壤母质普遍含盐，在节水滴灌条件下，盐分不能完全淋洗出土体，长期应用咸水灌溉势必造成土壤盐分累积、土壤理化性状恶化、土壤盐渍化风险增加。盐分会对土壤物理和化学性质、土壤微生物活动以及作物生长产生不利影响。研究表明，土壤盐分含量的增加会导致土壤溶液的渗透压上升，土体通气性、透水性降低，养分有效性□差。土壤微生物在土壤养分循环、有机质周转以及维持植物生产力等方面起着关键作用。因此，土壤微生物群落对环境胁迫的响应已成为当前的研究热点。盐分胁迫不仅会导致敏感微生物死亡，存活微生物的活性也会降低，极大地影响了微生物多样性、群落结构及其动态。土壤养分的有效性受根际土壤微生物活性的调控，任何影响土壤微生物群落和功能的因素都会影响土壤养分有效性和植物生长。咸水灌溉给土壤带来大量盐分，而土壤盐分过量会对作物造成渗透胁迫、离子毒害和氧化危害，会抑制微生物活性甚至导致死亡，阻碍作物正常的水分和养分吸收，改□作物营养及光合产物分配，破坏作物体内环境的动态平衡，从而影响作物的生长及水氮利用效率。有研究发现，不同矿化度的微咸水对棉花单铃重影响不大，主要影响单株结铃数，进而导致棉花产量下降。因此，应高度关注咸水灌溉对干旱区农田土壤理化性质、微生物群落结构及其活性、养分循环等土壤质量产生的负面效应。新疆干旱区水土资源矛盾十分突出，主要表现在农田土壤基础地力水平低、水分缺乏以及盐渍化等方面。尤其是土壤有机质含量低所导致的土壤肥力低对新疆干旱区农业生产的限制愈加显著。因此，研究干旱区盐渍土壤改良已成为新形势下进一步提高耕地生产力的迫切需求。国内外学者对盐碱土壤改良的研究也在逐步深入。有机物料是改良盐碱土壤的一种重要的自然资源，包括农作物秸秆、腐殖酸、畜禽粪便等。利用有机物料对盐碱地进行改良，不但将农业固体废弃物资源化，而且能增加土壤养分和有机质含量、降低土壤容重、减少表层盐分的积累、防止返盐现象、提高作物产量。秸秆还田是提高土壤有机碳、提升土壤肥力的*有效和直接措施。新疆干旱区农田面积广袤、秸秆资源充足，在我国农业生产中占据重要位置，是国家“十二五”规划中推进新一轮西部大开发的重要农业产区。秸秆还田分为直接还田和炭化还田。秸秆直接还田不但能提升土壤有机质含量，还可以在矿化后提供作物所需要的养分。土壤有机碳还可以促进有机无机复合胶体与稳定性土壤团聚体的形成，从而调控土壤的通气与透水能力，提高土壤的保水、保肥性能。秸秆本身具有较大的比表面积和吸附力，通过吸附土壤盐分、增加碳氮比可以有效实现控盐目标。炭化还田指将秸秆热解处理转化为生物炭，其具有多孔结构，比表面积大，用作土壤调理剂，可降低土壤容重、改善土壤结构与孔性、提高土壤通透性，增加土壤有机质含量、保留土壤养分，为土壤微生物繁殖和生长提供良好的环境，从而改良土壤，提高肥力，促进作物增产和品质的提升，实现改善盐渍化土壤的目的。土壤有机碳是土壤微生物的碳源和能源，其在土壤中的一系列转化是由微生物主导的生物化学过程；而有机碳的储量与组分会影响土壤微生物的分布与活性，进而影响土壤中养分的转化、生物有效性及其循环。微生物群落多样性与土壤生态系统的结构、功能密切相关，在维持土壤肥力和土壤生态平衡中发挥着重要作用。因此，本研究成果对于揭示干旱区咸水滴灌农田土壤改良及培育机制，创新农田土壤地力培育理论具有重要意义，为干旱区农田土壤肥力的改良与定向调控提供实践指导，对提高作物产量与品质、助力盐渍土的可持续利用具有重要理论与实践意义。本书从生物炭施用对绿洲咸水滴灌棉田土壤改良效应研究出发，通过多年的田间试验，探讨了咸水灌溉对土壤氮素转化关键微生物的影响，揭示生物炭施用对长期咸水滴灌棉田土壤肥力、细菌和真菌多样性的影响机制。初稿完成后，我们组织有关人员进行讨论，并对书稿进行多次

前言
**章咸水滴灌对灰漠土理化性质及棉花生长的影响
**节咸水滴灌对土壤理化性质的影响
第二节咸水滴灌对棉花生理的影响
主要参考文献
第二章咸水滴灌对棉田土壤细菌和真菌群落结构的影响
**节灌溉水盐度对土壤细菌和真菌群落α-多样性的影响
第二节灌溉水盐度对土壤细菌和真菌群落β-多样性的影响
第三节灌溉水盐度对细菌和真菌群落门、属水平的影响
第四节灌溉水盐度对细菌和真菌群落差异性与相关性的影响
主要参考文献
第三章咸水滴灌对土壤硝化和反硝化微生物的影响
**节咸水滴灌对土壤硝化微生物的影响
第二节咸水滴灌对土壤N2O排放和反硝化微生物的影响
主要参考文献
第四章生物炭对棉田土壤有机碳、氮及棉花产量的影响
**节生物炭对棉田表层土壤有机碳、氮的影响
第二节生物炭对土壤有机碳和全氮含量的垂直分布的影响
第三节生物炭对棉花产量及氮肥利用率的影响
主要参考文献
第五章棉花秸秆炭对土壤碳氮转化及微生物代谢活性的影响
**节土壤有机碳、全氮养分初始值
第二节棉花秸秆炭对土壤有机碳和全氮含量的影响
第三节棉花秸秆炭对土壤无机氮、有机氮组分及碳氮比的影响
第四节棉花秸秆炭对土壤微生物代谢活性的影响
主要参考文献
第六章生物炭施用对土壤细菌群落组成的影响
**节细菌群落组成
第二节细菌群落组成与碳源代谢活性的相关性分析
第三节细菌群落组成与土壤养分冗余分析
主要参考文献
第七章生物炭施用对土壤微生物群落功能的影响
**节基于宏基因组土壤微生物群落组成
第二节基于宏基因组土壤微生物功能注释
第三节 KEGG代谢通路
主要参考文献
第八章生物炭对咸水滴灌棉田土壤水盐分布及理化性质的影响
**节生物炭对咸水滴灌棉田土壤盐分和水分垂直分布的影响
第二节生物炭对咸水滴灌棉田土壤理化性质的影响
主要参考文献
第九章生物炭对咸水滴灌土壤微生物量和酶活性的影响
**节生物炭对咸水滴灌土壤微生物量的影响
第二节生物炭对咸水滴灌土壤微生物熵和代谢商及基础呼吸的影响
第三节生物炭对咸水滴灌土壤酶活性的影响
第四节土壤微生物量、基础呼吸、酶活性与土壤理化性质的相关性分析
第五节生物炭对土壤细菌和真菌群落a-多样性的影响
第六节生物炭对土壤细菌和真菌群落β-多样性的影响
第七节生物炭对土壤细菌群落门、属水平的影响
第八节土壤细菌和真菌群落的LEfSe差异分析
第九节相关性分析
第十节细菌功能预测分析
主要参考文献
第十章生物炭对咸水滴灌棉田棉花生长和养分吸收的影响
**节生物炭对咸水滴灌棉田棉花生长的影响
第二节生物炭对咸水滴灌棉田棉花养分吸收的影响
第三节生物炭对咸水滴灌棉田棉花产量和灌溉水利用率的影响
主要参考文献

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