有机肥和化肥长期配合施用对土壤及不同粒级供氮特性的影响

通过间隙淋洗培养试验 ,研究水旱轮作下有机肥与化肥长期配合施用后土壤及不同粒级中氮的矿化特性。结果表明 ,经 14年 2 9茬连续施肥后土壤氮素矿化势明显增加 ,不同处理间的顺序为 :猪粪 化肥 (3 10mgkg- 1) >秸秆 化肥 (2 98mgkg- 1) >化肥 (2 76mgkg- 1) >对照 (2 0 4mgkg- 1)。长期施肥对土壤氮素矿化速率常数影响较小 ,反映了在相同土壤条件下有机氮矿化的共性。经 16周连续培养各处理土壤氮素的矿化率均在 17%左右。土壤不同粒级中氮的矿化量和矿化势均为 0～ 2 μm >2～ 10 μm >50～ 10 0 μm >10～ 50 μm ,有机肥与化肥长期配合施用显著增加了 0～ 2和 2～ 10 μm粒级氮的矿化势和矿化量。与盆栽试验结果相比 ,培养过程矿化释放的氮明显高于同期土壤的供氮量 ,表明在使用矿化氮评价土壤供氮能力时必须加以矫正。     

不同土地利用方式对棕壤及其各级微团聚体中有机磷组分的影响

采用Bowman-cole有机磷分级法研究了典型棕壤及其各级微团聚体中有机磷组分在林地、柞树林地、耕地3种土地利用方式下的变化情况.结果表明,有机磷总量在3种利用方式下表现为林地＞耕地＞柞树林地,有机磷占全磷的比例却为林地＞柞树林地＞耕地.土地利用方式对棕壤活性有机磷和高稳性有机磷的含量及有效性影响甚微,开垦为耕地可保持中活性有机磷含量并提高其有效性,开垦为柞树林地则显著降低其含量,耕垦可显著降低耕地中中稳性有机磷含量及其比例.耕垦可以降低有机磷总量在各级微团聚体中的含量,且降低率随粒级的增大而增加,提高50～250 μm粒级活性有机磷的有效性,降低＜10 μm和50～250 μm粒级中的中活性有机磷含量,开垦为耕地有利于＜10 μm粒级中其有效性的保持,可显著降低10～50 μm和50～250 μm粒级中稳性有机磷含量,尤其显著降低耕地中其占有机磷的比例,开垦为柞树林有地有利于高稳性有机磷在各粒级中的分解转化,开垦为耕地的却有利于高稳性有机磷在10～50 μm和50～250 μm粒级中累集.     

长期轮作施肥对棕壤有机磷组分及其动态变化的影响

对沈阳地区棕壤定位试验地各施肥处理土壤按Ｂｏｗｍｅｎ和Ｃｏｌｅ建议的分级方法进行测定。结果表明,活性、中等活性、中等稳定性和高稳定性有机磷分别占有机磷总量的４．３％、５４．５％、３６．１％和４．９％。与磷素营养有关的活性和中等活性的有机磷约占６０％左右。施肥各处理土壤活性和中等活性有机磷含量和比例均高于对照,并呈逐年上升趋势;而中等稳定性和高稳定性有机磷组分与前二者相反。施用有机肥,可以增加土壤有机磷各组分的含量,而化肥则促进各组分的相互转化。     

长期施肥条件下潮土耕层有机磷含量与组分的变化研究

以15年肥料长期定位试验为基础,采用Bowman-Cole有机磷分组方法,研究长期施肥对潮土耕层有机磷组分及其变化的影响.结果表明:耕层有机磷含量相对较低,有机磷总量为22.35～66.95 mg·kg-1,占土壤全磷的4.47%～9.86%.各组分中以中度活性有机磷为主要部分,占有机磷58.93%～82.40%.长期施肥对土壤各组分有机磷含量产生明显影响,与对照CK相比,PK处理活性有机磷和中度活性有机磷增加,NP处理活性有机磷和中度活性有机磷减少,两处理间差异显著.施用有机肥显著增加耕层土壤中度稳定性有机磷含量.耕层土壤碱性磷酸酶与中稳定性有机磷呈显著正相关.     

长期定位试验点土壤镉的吸附解吸及形态分配

以中国生态系统研究网络和国家土壤肥力和肥料效应长期定位监测网络5个农业生态实验站的表层土壤为材料,研究了不同区域农田土壤对Cd的吸附解吸特性;同时,在研究长期定量施肥对封丘潮土和祁阳红壤Cd积累及其有效性影响的基础上,对不同施肥处理进行了土壤Cd形态分级。结果表明,5种农田土壤中,中厚黑土的吸附量较大,旱地红壤的吸附量较小,土壤的最大吸附量与土壤有机碳含量、土壤CEC及土壤pH有关;长期施用化肥对封丘黄潮土和祁阳红壤Cd积累的作用不明显,长期施用有机肥可增加土壤Cd的积累,但内源性有机肥(秸秆)使黄潮土Cd含量增加的幅度远低于外源性有机肥(猪粪)使红壤Cd含量增加的幅度,长期施用有机肥对土壤Cd有"活化"作用。黄潮土和红壤中Cd的形态分配顺序均为:残渣态弱酸提取态可还原态可氧化态,但黄潮土中残渣态Cd的比例显著高于红壤中残渣态Cd的比例。化肥和有机肥均可影响Cd在黄潮土和红壤中的形态分配。     

长期施肥对黑土有机碳矿化和团聚体碳分布的影响

采用我国东北地区的连续施肥28 a的典型黑土,通过颗粒分组的方法,研究了长期不同施肥处理对土壤团聚体形成和有机碳在各级团聚体中的分布规律,以及各粒级团聚体对养分的贡献能力的影响。结果表明,施用有机肥促进了土壤中大颗粒团聚体(>0.25 mm)的形成,尤其以2~1 mm粒级增加的比例最大;而当化肥和有机肥配合施用后,主要促进土壤中<1 mm团聚体形成,尤其对0.5~0.25 mm粒级团聚体形成的促进作用最大。施肥(无论是有机肥还是化肥)能增加土壤有机碳含量,而且,化肥有机肥配合施用较单施化肥和单施有机肥的效果更好。随着团聚体粒级的降低,团聚体中有机碳的分配出现两个峰值,分别在2~1 mm和0.25~0.053 mm两个粒级中出现。单施化肥处理及化肥有机肥配施处理与无肥处理相比均增加了0.5~0.25 mm粒级团聚体对有机碳的贡献率;单施有机肥的处理与无肥处理相比增加了1~0.5 mm粒级团聚体对有机碳的贡献率。然而,对于东北的典型黑土,2~1 mm和0.25~0.053 mm两个粒级对土壤有机碳的保护作用最大,表明团聚体对有机碳的保护作用是碳分配和矿化分解作用的综合结果,通过调控施肥种类可以达到有效保护土壤质量和肥力的效果。     

塑料大棚内长期施肥对菜田土壤磷素组成及其含量影响

对塑料大棚内自1988年开始的蔬菜施肥长期定位试验田土壤磷索组分和含量进行了研究.结果表明,除了长期单独施用氮肥引起耕层土壤全P、有效P降低外.其他施肥处理均能提高土壤中全P和有效P含量.长期施用有机肥土壤闭蓄态P(O-P)含量最高.占无机P总置的35%～47%;不施有机肥土壤磷酸钙(Ca-P)含量最高,占无机P总量的29%～39%.施用有机肥可以显著提高土壤有机P总量,有机肥组各处理土壤活性有机P和中等活性有机P含量均显著高于不施有机肥组各对应处理,而稳定性有机P和高稳定性有机P含量则低于不施有机肥组.长期施用磷肥会增加土壤中无机P积累,且有效性较高的Ca-P、磷酸铝(Al-P)积累程度高于较稳定的O-P、磷酸铁(Fe-P),土壤有效P含量与各组分无机P及其总量、活性有机P、中等活性有机P及有机P总量呈显著正相关.而与稳定性有机P、高稳定性有机P和全P含量的相关性不明显.因此,长期施用有机肥和磷肥能够改变土壤磷索组成.提高磷素有效性.     

长期定位施肥对潮土团聚体结构及其磷组分的影响

以国家潮土肥力与肥料效益监测基地的长期施肥试验为基础,从土壤团聚体微域环境的角度研究潮土不同团聚体中磷的形态及含量对单施化肥和化肥配施有机肥的响应.结果表明:(1)潮土土壤团聚体主要分布在0.25～5 mm范围,占土壤总重量的60.72%～77.99%;其次为>5 mm团聚体;<0.25 mm团聚体占的比例最低,仅为7.09%～13.68%.化肥处理0.25～5 mm团聚体重量比例(60.72%)显著低于其余处理的重量比例(71.5%～77.99%),而>5 mm团聚体重量比例(25.82%)显著高于其余地块的重量比例(11.90%～19.98%);在长期施用有机肥的处理(MNPK和1.5MNPK)中,<0.25 mm的团聚体重量比例(7.09%)相比不施肥的(13.68%)降低了6.37%,0.25～5 mm团聚体比例却增高5.95%.(2)不同粒径团聚体,施肥可显著提高有效磷、有机磷和无机磷的含量,增加幅度从大到小均依次为1.5MNPK,MNPK,NPK;全磷中无机磷所占比例(88.25%～92.67%)要远远高于有机磷所占比例(7.33%～11.75%).(3)潮土有机磷组分,MLOP含量最高,所占比重也最大(65.97%～70.29%),MSOP居中,LOP和HSOP含量和比重最小.而作为主要形态的MLOP在各施肥处理中的含量由低到高依次为CK,NPK,MNPK,1.5MNPK;潮土中的无机磷组分里,Ca10-P含量最高,所占比重也最大(42.6%～66.8%),然后依次是Ca8-P,A1-P,O-P,Ca2-P和Fe-P.     

长期单施及配施过磷酸钙对设施土壤钙素分布的影响

通过在草甸土上设置的23年设施栽培定位试验,研究长期单施及配施过磷酸钙对土壤及不同粒级中钙素分布的影响。结果表明:与不施肥对照相比,单施及配施过磷酸钙均增加了土壤全钙及不同形态钙素含量,大致顺序为磷肥/有机肥配施>磷肥/钾肥配施>单施磷肥>磷肥/氮肥配施>对照。从分配系数上看,土壤中以非酸溶性钙占绝对优势,约为60%;水溶性钙所占比例最小,均在3%以下。长期施用过磷酸钙后未明显增加非酸溶性钙的分配系数。磷肥/有机肥配施明显增加了较大粒级中钙素的含量及贡献率,其他处理土壤不同形态钙素含量及其贡献率大致随土壤粒级的减小而增加。     

不同施肥对蔬菜保护地土壤有机无机复合体中磷素状况的影响

以19年蔬菜保护地长期定位施肥试验土壤为材料,借助超声波分散技术将土壤分为不同粒级的有机无机复合体,研究长期不同施肥处理对土壤有机无机复合体磷素含量变化的影响。结果表明,长期施用有机肥及有机肥与磷肥配施使<10μm的复合体减少,并向较大粒级复合体转化。不同粒级复合体中的全磷、有机磷与速效磷含量在<2μm粒级最高,并随粒径增大呈下降趋势。与对照相比,不同施肥可以提高各粒级复合体中磷的含量。其中,有机肥与磷肥配施处理各粒级复合体中磷素含量增幅最大。相关分析表明,土壤各粒级复合体中有机磷和速效磷均与全磷呈极显著正相关(r=0.9180**,r=0.9621**)。     

长期不同施肥下红壤活性有机质与碳库管理指数变化

对长期不同施肥5a和10a后红壤活性有机质进行了测定，结果表明，耕作10a不施肥或仅施化肥（CK、N、NP、NK、PK、NPK）的土壤活性有机质（LOM）及碳库管理指数（CMI）都明显下降，最大下降（CK）分别为40．5％和48．1；而有机肥或有机肥化肥配合施用（M、MNPK、1．5MNPK），LOM和CMI则显著升高，最大升高（1．5MNPK）分别为183％和195；秸秆还田（SNPK）处理LOM和CMI先下降后增加，5a分别下降25．2％和31，10a又分别上升17．9％和13。说明化肥主要提高非活性有机质，有机肥则显著改善土壤有机质质量，秸秆还田对提高红壤有机质质量比有机肥慢。用33mmol L^-1、167mmol L^-1、333mmol L^-1KMnO4测定的三种活性有机质（本文分别称其为高活性有机质HLOM、中活性有机质MLOM和活性有机质LOM）的含量依次增加，分别占总有机质的5．6％、9．6％和14．5％。三种活性有机质之间呈显著或极显著相关，HLOM与MLOM相关系数为0．478^＊，HLOM与LOM为0．592^＊＊，MLOM与LOM为0．716^＊＊。作物产量只与MLOM和LOM极显著相关，相关系数分别为0．821^＊＊和0．602^＊＊，而和总有机质没有显著的相关性。同时，LOM及CMI与土壤阳离子交换量、交换性钾、交换性钙、盐基总量、微量元素等呈显著或极显著正相关，但总有机质与上述土壤化学指标相关性差。这些结果暗示LOM和CMI比总有机质更能客观反映土壤肥力和土壤质量的变化情况，应该成为描述土壤质量和评价土壤管理的良好指标。     

长期施肥下黑土活性有机碳变化特征

观测分析了黑土长期不同施肥30年后不同形态的活性有机碳含量(易氧化有机碳>轻组有机碳>微生物量碳>水溶性有机碳)的变化特征。结果表明,长期施用氮、氮磷和氮磷钾化肥对土壤活性有机碳无显著影响;长期施用有机肥以及有机肥配施化肥均显著提高了土壤活性有机碳含量,与不施有机肥相比,有机肥区组中土壤轻组有机碳和水溶性有机碳含量增幅较大,分别在122%～258%和237%～351%之间,而土壤易氧化有机碳和微生物量碳含量增幅分别在72%～98%和83%～112%。黑土不同形态活性有机碳对施肥的响应灵敏度为,轻组有机碳>水溶性有机碳>微生物量碳≈易氧化有机碳。因此,轻组有机碳是指示土壤有机碳变化的较好指标。     

长期施肥对土壤酶活性和氮磷养分的影响

10年定位试验的结果表明，有机肥与化肥配合施用能提高土壤有机质和氮磷养分含量，增强土壤蛋白酶、脾酶、转化酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性。其中，土壤蛋白酶、腺酶、转化酶的活性与土壤NH4+-N和有机质，土壤磷酸酶的活性与土壤有效磷和有机质呈显著或极显著正相关。有机肥和化肥长期配合施用，可为作物生长创造一种良好的土壤环境。在水稻生育期，土壤蛋白酶、脲酶和转化酶的活性随水稻生育期递进而降低;土壤磷酸酶的活性在水稻拔节期至抽穗期最高，分蘖期和成熟期较低。土壤的酶活性与氮、磷养分的有效化密切相关。     

长期施肥对红壤性水稻土团聚体活性有机碳的影响

在23年的长期田间定位试验区,研究了长期施肥对红壤性水稻土团聚体活性有机碳含量的影响。结果表明,在不施肥(CK)、无机肥(NPK)、有机肥(猪粪+紫云英绿肥)(OM)和无机肥与有机肥配施(NPKM)处理中,土壤团聚体活性有机碳含量均随深度的增加而降低。长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施会提高土壤团聚体活性有机碳含量,从而保持和提高土壤有机碳库质量。不同粒级土壤团聚体中活性有机碳含量和团聚体活性有机碳占团聚体有机碳比率有差异,潜在可矿化碳含量和潜在可矿化碳占团聚体有机碳比率从高到低的顺序为:0.25~1mm、1~3mm、>3mm、0.05~0.25mm和<0.05mm;而可溶性有机碳含量和可溶性有机碳占团聚体有机碳比率从高到低的顺序为:0.05~0.25mm、0.25~1mm、1~3mm、>3mm和<0.05mm。不同施肥处理A层土壤团聚体潜在可矿化碳、可溶性有机碳含量都与土壤团聚体有机碳含量都呈极显著相关;P层除1~3mm团聚体外都呈显著相关。土壤微团聚体(<0.25mm)中有机碳的稳定性高于大团聚体(>0.25mm)。     

西湖平原区连续13年定位施肥对麦、稻产量及土壤肥力的影响

以浙江省水网平原水稻主产区土壤为对象,通过定位试验,研究了连续13年的不同施肥处理对麦稻产量、土壤养分状况和物理性状的影响。结果表明,化肥配施有机肥可显著提高麦、稻产量; 不同施肥处理的长期定位试验土壤有机质含量和全氮均呈上升趋势,增幅依次为: 栏肥+NPK秸秆+NPKNPK秸秆栏肥CK处理; 土壤碱解氮和速效磷也呈增加趋势,以栏肥+NPK处理的增幅最为明显。土壤物理性状的分析表明,长期施肥均能明显增加土壤水稳性团粒含量和土壤孔隙度。经土壤养分平衡分析,栏肥+NPK、秸秆+NPK和NPK处理的氮和磷呈现盈余,秸秆和CK处理氮和磷亏缺; 栏肥+NPK和秸秆+NPK处理钾基本平衡,NPK、秸秆、栏肥和CK处理钾严重亏缺。长期定位试验进一步证明有机肥与氮、磷、钾化肥长期配合施用可实现当地农作物持续稳产,农田施肥管理要注意适当减少氮、磷投入,增加钾肥施用量,保持农田土壤养分平衡。     

长期施肥对小麦-玉米作物系统土壤腐殖质组分碳和氮的影响

通过对华北平原小麦–玉米轮作农田生态系统18年田间施肥试验,研究了长期不同施肥处理对耕层（0—20 cm）土壤腐殖质及活性腐殖质组分碳和氮的影响。试验设化肥NPK不同组合（NPK、NP、NK、PK）,全部施用有机肥（OM）,一半有机肥+化肥NPK（1/2OMN）及不施肥（CK）共7个处理。结果表明,各施肥处理均能在不同程度上增加土壤腐殖质（胡敏酸、富里酸和胡敏素）及活性腐殖质（活性胡敏酸和活性富里酸）组分碳和氮含量,提高可浸提腐殖质（胡敏酸和富里酸）及活性腐殖质组分碳和氮分配比例;但施肥对土壤活性腐殖质组分碳和氮含量的增加率均分别高于腐殖质组分碳和氮。各处理土壤腐殖质及活性腐殖质组分碳和氮含量均为OM处理最高,且有机肥与化肥NPK配施高于单施化肥各处理;而化肥处理中NPK均衡施用效果最好。说明施用有机肥、有机肥与化肥NPK配施及化肥NPK均衡施用是增加土壤腐殖质及活性腐殖质组分碳和氮的关键;活性腐殖质组分碳和氮较腐殖质组分碳和氮对施肥措施的响应更灵敏。     

长期不同施肥对太湖地区黄泥土总有机碳及颗粒态有机碳含量及深度分布的影响

研究了长期不同施肥处理(化肥与秸秆配施、化肥与猪粪配施、单施化肥和不施肥)下,水稻土总有机碳和颗粒态有机碳的深度变化。结果表明,总有机碳(TOC)和颗粒态有机碳(POC)的深度分布都符合幂函数方程(Y=aX-b);不同的施肥处理主要影响耕层土壤的TOC和POC含量,POC分配比例在土壤深度上也有差异。其中,化肥与猪粪配施处理,由于有机物质的输入其TOC和POC含量显著高于其它3种处理;不施肥处理的POC含量显著高于单施化肥和秸秆配施化肥。并且,没有观察到耕层POC含量与不同小区的作物平均产量间的显著线性关系,这意味着土壤POC仅从含量来说,与作物生物量的输入并没有直接关系。而可能与施肥中的直接输入有较大关系。同时,POC含量与大团聚体颗粒组含量间的相关性不显著,说明不同施肥处理下POC的结构和性质可能发生了变异,导致其对大团聚体颗粒组形成及其稳定性的作用存在差异。可见,不同的施肥处理并没有改变TOC和POC的深度分布格局,只是改变了它们在耕层土壤的含量以及POC的分配比例。不同施肥处理下POC的结构性质及其稳定性的变化还有待于进一步的研究。     

黄潮土养分供应特征及演变规律

１５年定位监测结果表明：不同施肥结构对小麦、玉米产量有明显影响，各处理单产依次为：ＭＮＰＫ〉ＭＮＰ〉ＭＮ〉ＮＰＫ〉ＮＰ〉Ｎ〉Ｍ＾１）〉ＣＫ。长期不施肥区，土壤养分供应不足，产量逐年下降。基础地力贡献率平均产３７．２％，肥料的增产贡献率为６２．８％。在肥料中有机肥占２５．２％，化肥占７４．８％。在化肥中氮占６４．６％，磷占２７．２％，钾占８．２％。有机肥有明显改土培肥作用，有利土壤物理性改善，增强作