丘陵红壤耕作利用过程中土壤肥力的演变和预测

通过区域尺度上两个时段的定位采样 ,结合田块尺度上的长期试验 ,研究了耕作利用变化对我国中亚热带低丘红壤区土壤肥力演变的影响。分析了土壤肥力演变的驱动力 ,建立了土壤养分变化与养分平衡间的相关预测模型。对比分析表明 ,丘陵红壤肥力的变化与养分平衡量的变化趋势一致。在保持荒地和水田利用方式时 ,土壤有机质含量显著降低 ;旱地系统中速效磷和速效钾含量增加 ,但在不施肥的针阔混交林中却下降 ;荒地开垦为水田后 ,土壤肥力有增加趋势。旱坡地红壤全氮和速效钾的变化量与氮、钾的平衡量的显著相关 ,而土壤速效磷与磷的平衡量间相关不显著 ,其原因是没有考虑磷的固定和矿化。     

宁南山区土壤酶活性特征及其与肥力因子的关系

分析了黄土丘陵区土壤酶活性与土壤肥力因子之间的关系。相关分析结果表明,土壤有机质与全N、速效磷、速效钾等密切相关,同时与土壤几种酶活性有较好的相关性。土壤酶活性依赖于有机质,当有机质含量增加时,酶积极参与其转化分解过程,活性提高。脲酶、蔗糖酶活性与土壤N、P、K含量关系最大,土壤速效钾与蔗糖酶活性关系最大。通径分析结果表明:土壤肥力因子对脲酶活性的直接作用顺序为有机质>速效钾>速效氮>阳离子交换量>全N>速效磷>物理性黏粒>土壤pH。有机质是影响土壤脲酶活性、碱性磷酸酶活性的主要因素,速效钾是影响蔗糖酶活性的最主要因素。     

道地金银花品质与土壤肥力关系的研究

为探究山东道地金银花品质与土壤肥力的关系,在山东省临沂市平邑县和费县,选取100个代表性土壤样点,点对点进行土壤质量和金银花品质的调查分析。根据土壤pH、CEC、有机质、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼和土壤质地类型等土壤肥力评价指标,采用这些指标与金银花长势和品质指标的相关系数来确定各项指标的权重,计算土壤综合肥力指数,分析土壤肥力因子与金银花生长和品质的关系。结果表明:调查区域金银花种植土壤全氮和有效磷含量较丰富,有机质和速效钾含量较为缺乏;土壤综合肥力指数在0.20～0.75,平均为0.45,总体肥力偏低。土壤肥力综合指数与金银花冠幅呈显著正相关,土壤有效硼含量是影响土壤肥力的主要限制性因子,最适合金银花生长的土壤类型是砂壤土。金银花绿原酸含量与土壤全磷含量呈正相关关系,木犀草苷含量与土壤全氮含量以及土壤综合肥力指数呈负相关关系。总体上看,肥力指标较低的砂壤土更有利于金银花品质的提升,这也可能是调查区道地金银花品质总体比较好的原因。本研究结果对当地金银花种植土壤选择、规范化种植和养分管理有一定的参考和指导作用。     

黄土丘陵沟壑区退耕地人工柠条林土壤养分特征及其空间变异

应用时空互代方法,以柠条林为例,对黄土丘陵沟壑区不同利用年限人工林土壤养分特征、空间变异及其演变进行了系统的研究。结果表明,该区人工林土壤肥力处于较低水平;人工林表层土壤养分中速效磷和速效钾的空间变异性较大;各环境因子对土壤养分有一定的影响,海拔、坡度和坡向等环境因子与人工林地土壤养分间呈负相关关系,坡位和地形与人工林地土壤养分间呈正相关关系。随着利用年限的增加,人工林土壤养分各指标含量均增加,与利用年限有显著的相关性。有机质、全氮、有效氮和速效磷的增加量不明显,全磷含量保持相对稳定的水平,速效钾经过多年积累有明显的增加。从土壤养分指数模型可以算出该区的人工林土壤有机质、全氮、有效氮约需35a能达到中上等养分水平,速效钾则约需27a才能达到中上等养分水平。     

红壤有机无机复合状况及氮素形态分布与肥力的关系

不同肥力红壤有机无机复合状况及氮素形态分布的研究结果表明，土壤肥力水平提高，有机无机复合量增大，复合量与土壤有机质，全氮，碱解氮，速效磷和ＣＥＣ呈显著或极显著正相关，与速效钾、缓效钾的相关性不显著；复合度与上述肥力性状的相关性均不显著。     

河北省农地土壤肥力特征时空变异分析及其质量评价

本文选取pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、碱解氮构成河北省农地土壤肥力评价指标;并采用层次分析法确定土壤肥力评价指标的权重,运用模糊数学法对河北农地土壤肥力进行了综合评价。经与第二次土壤普查比较,研究发现:土壤pH值较高,有机质、全氮、碱解氮含量中等偏上,全磷、有效磷、全钾、速效钾含量较高,速效钾含量呈下降趋势;河北农地土壤肥力综合隶属度在0.739～0.862之间,其中唐山、衡水、石家庄、邯郸土壤综合肥力较高,廊坊、邢台土壤综合肥力有待提高。     

遵义市植烟土壤肥力综合评价及空间分布

了解遵义市植烟土壤综合肥力状况,为烟草种植规划提供理论支持。在遵义市13个区（县）168个乡镇采集3772份植烟土壤样品进行化学性状测定,运用模糊数学法评估植烟土壤肥力状况,采用Kriging插值法绘制植烟土壤化学性状和综合肥力评价空间分布图。结果表明：(1)遵义市植烟土壤酸碱度、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量相互间呈极显著相关关系;有机质、碱解氮含量达到高或较高水平,土壤有效磷、速效钾含量较高,保障了烤烟生长所需的主要营养;(2)植烟土壤各肥力指标具有明显的空间变异特征,有机质与碱解氮分布基本一致,呈现极大的关联性,有机质、碱解氮和有效磷为斑块状分布态势,土壤p H值和速效钾呈块状分布。其中钾含量较高的区域与土壤p H值较低区域基本一致;(3)遵义市植烟土壤肥力综合评价得分为0.73,变异系数为16.8%,Ⅰ～Ⅲ级合计占比超过93%,遵义市植烟土壤肥力状况较好,空间变异较小。综合来看,遵义市植烟土壤肥力能供给优质烟叶生产的需求,但部分地区仍需加强有机肥、氮肥的使用,针对不同区域的肥力差异进行改良。     

退化红壤肥力恢复性能与土壤性质的关系

研究了自然封禁条件下亚热带地区因水土流失导致的退化红壤肥力恢复性能与土壤性质的关系。结果表明,影响退化红壤肥力恢复主要有水分因素和养分因素,其中水分因素决定了土壤肥力能否自然恢复,对于土层浅薄、砂化严重的土壤,由于蓄水能力极低,季节性干旱使植被和土壤肥力难以自然恢复。土壤肥力的恢复还与土壤本身的养分状况存在着一定的联系,养分较高的土壤,料易恢复植被,促进土壤肥力的提高。     

东北典型县域稻田土壤肥力评价及其空间变异

  【目的】  明确东北典型县域稻田土壤肥力空间变异特征，为该区域稻田土壤合理培肥管理提供科学依据。  【方法】  以黑龙江省方正县为研究区域，2017年在该研究区域采取114个代表性点位的稻田土壤，选取容重、pH、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机质含量和阳离子交换量作为土壤综合肥力评价指标，采用相关系数法确定各个指标的权重，根据东北稻田土壤特征，选择隶属度函数曲线，并确定隶属度函数转折点，依据模糊数学法的加乘原理，利用各土壤肥力指标的权重值和隶属度值计算土壤综合肥力指数；采用GIS和地统计学相结合的方法，确定各项肥力指标和综合肥力指数的空间变异特征和分布格局；通过主成分分析探究土壤肥力差异的主控因子。  【结果】  描述性统计分析表明，方正县稻田土壤综合肥力指数在0.18～0.99，平均值为0.60。土壤容重和pH的变异系数分别为9.15%和5.69%，属于弱变异强度，其他肥力指标的变异系数在20.01%～36.18%，属于中等变异强度。地统计学研究表明，土壤容重、全氮含量、有机质含量和阳离子交换量的块金系数在39%～50%，它们具有中等强度的空间自相关性，土壤pH、有效磷含量、速效钾含量和综合肥力指数的块金系数均在25%以下，它们具有强烈的空间自相关性。方正县土壤综合肥力指数值在0.70以上的稻田占16%，在0.60～0.70的稻田占45%。各个肥力指标中，土壤有效磷含量和速效钾含量的分布特征与综合肥力指数相似，呈南高北低的分布格局；土壤pH和阳离子交换量由稻区中部向南北方向逐渐降低；土壤容重由西北向东南呈逐渐降低的趋势；土壤有机质和全氮含量均表现为由东南向西北逐渐降低的趋势，土壤有机质含量在30 g/kg以上的稻田占比为97%，土壤全氮含量在1.5 g/kg以上的稻田占比为84%；其中北部蚂蚁河沿岸土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量相对较低。利用主成分分析得到各项肥力指标的综合得分值由大到小依次为:土壤有效磷含量、速效钾含量、有机质含量、阳离子交换量、全氮含量、pH和容重。  【结论】  方正县61%的稻田土壤肥力处于中等及以上水平，稻田土壤肥力整体呈现出南高北低的分布格局。土壤有效磷和速效钾含量是造成土壤肥力差异的主要因子。     

腾格里沙漠边缘区植被恢复与土壤养分变化研究

为了研究腾格里沙漠东缘植被恢复过程中不同阶段土壤养分和pH值的变化,在研究区从东向西分别采集6种植被恢复阶段的土壤,分别测定了其pH值、有机质和全效速效养分含量。结果表明,沙丘固定过程中,土壤有机质和全氮含量都呈逐渐增加趋势,分别从1.32和0.025g/kg增加到1.89和0.061g/kg,均达到了显著水平。半固定沙丘速效氮、速效钾含量均明显增加,发展为固定沙丘后由于大量植物的生长土壤速效氮、速效钾含量反而比半固定沙丘低。荒漠草原土壤中有机质、全氮及速效氮含量最高,退化草原速效磷含量比荒漠草原略高,差异不显著随退化荒漠草原恢复进程,人工梭梭林速效磷含量降低,速效钾总体呈显著增加趋势pH值以人工梭梭林较低。植被恢复过程中,沙生植被的存在对有机质和氮素的富集起着决定性作用,随着流沙固定和退化荒漠草原恢复,土壤有机质、氮和磷的含量增加,土壤有机质含量与土壤全氮、全磷和有效氮的含量呈较强的正相关关系。     

侵蚀红壤区不同水土保持措施的土壤改良效果研究

结合野外调查和室内分析,研究了侵蚀红壤区不同水土保持措施下坡地土壤pH值和养分含量的变化,分析了不同水土保持措施的土壤改良效果。研究结果表明,不同水土保持措施显著影响侵蚀红壤区坡地土壤pH值和有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷的含量,但是对全钾和速效钾含量影响不显著。牧草和耕作措施可以显著提高土壤pH值和有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷的含量,显著改善土壤肥力状况,梯田对土壤肥力状况影响不显著。研究区土壤肥力状况不受钾素限制,可以将土壤有机质作为衡量土壤肥力状况的简化指标。     

生物炭对我国南方红壤和黄棕壤理化性质的影响

为了探讨生物炭对不同土壤的改良效果,采用盆栽试验,研究了施用生物炭对我国南方两种代表性土壤(红壤和黄棕壤)理化性质的影响及其动态变化差异。结果表明:强酸性红壤施用生物炭能明显提高pH而降低其酸度,同时增加土壤的有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量,且随着生物炭施用量(生物炭量/土壤量:0、0.5%、1.0%、2.0%)的增加,改良效果不断加强;弱酸性黄棕壤施用生物炭也提高了土壤pH、有机质、速效磷、速效钾含量,但对该土壤中的碱解氮含量无明显影响。不同生物炭用量的效应存在较大差异,在2.0%时对两种土壤各理化性质影响均表现为最明显,红壤pH平均增加0.61,有机质、速效磷、速效钾、碱解氮分别平均提高203.4%、369.3%、368.0%、30.4%,而黄棕壤pH、有机质、速效磷、速效钾分别平均增加0.55、124.2%、57.5%、50.3%。因而,相同用量的生物炭对红壤的改良效应好于黄棕壤,且施用生物炭对两种土壤速效钾含量影响最大,其次是有机质、pH、速效磷、碱解氮。     

杭州市土壤养分状况及培肥措施

经30个长期定位监测点数据分析,对杭州市不同土壤类型,不同的种植作物和不同的施肥习惯而引起的土壤养分的变化进行论述.经7年时间前后比较得出:土壤有机质、全N、速效N、速效P、速效K含量分别增加23.38 g/kg、0.71 g/kg、83.70 mg/kg、85.05 mg/kg和5.33 mg/kg.提高79.0%、40.76%、54.35%、88.50%和2.23%.养分含量的提高与土壤质地和种植作物密切相关.一般含黏粒较多的土壤和种植经济作物的土壤其有机质和全N、速效养分的含量也高,而质地轻松、种植水稻为主的土壤,土壤养分含量则低.同时更进一步对杭州市的土壤提出相关的培肥措施.     

白鹤滩水电站项目区土壤肥力评价及其空间变异分析

土壤肥力对于水利水电工程、水土保持和生态修复建设中具有重要意义。本研究采用地统计学、GIS和模糊数学方法,系统地调查分析了白鹤滩水电站项目区土壤肥力状况及其空间变异特征,旨在为项目区陆生生态修复和水土流失预防提供理论依据。研究结果显示,研究区的碱解氮和速效钾具有较强的空间变异性,有机质和速效钾的空间变异性为中等水平,而阳离子交换量和Chao1变异系数的空间变异性最小,为较弱水平。0~10cm和 10～20 cm土壤中碱解氮、有机质、阳离子交换量、速效钾、速效磷和Chao1的平均值分别为14.08mg/kg、14.02g/kg、8.04cmol/kg、98.53mg/kg、0.65mg/kg、0.9732 和 12.14mg/kg、12.7g/kg、8.02cmol/kg、109.78mg/kg、0.74mg/kg、0.927。碱解氮和速效磷的平均含量低于土壤养分分级标准的6级水平,而有机质和阳离子交换量处于4级水平,速效钾处于3级水平。深层速效钾在空间上呈现较弱的自相关性,而碱解氮、有机质、阳离子交换量、表层Chao1和深层速效磷块金系数均小于25%,在空间上呈现较强的自相关性。通过空间插值图可以看出,研究区土壤综合肥力指标、碱解氮和有机质呈现由西北向东南逐渐降低的趋势,而其它肥力指标则具有不同的空间分布特征。研究区整体土壤肥力水平较低,其中速效磷和碱解氮是主要的限制因素。     

陕西武功县猕猴桃园土壤养分调查与评价

测定陕西武功县猕猴桃园土壤养分含量,评价土壤肥力状况,为指导果园科学施肥提供参考依据。本研究采集研究区10个代表性果园表层土壤样品,对其pH、有机质以及速效氮、磷、钾含量进行测定,结合相关分级标准,分析果园土壤肥力状况。结果表明:武功县猕猴桃园土壤pH在7.52～8.54,平均为8.16,属于弱碱性土壤;土壤有机质含量在10.78～26.73 g/kg,平均为18.43 g/kg,达到中量水平的土壤样品仅占25.1%,整体表现缺乏;土壤速效氮含量在47.60～254.16 mg/kg,平均为138.69 mg/kg,64.7%的土壤样品速效氮含量超过120 mg/kg,仅有8.0%的土壤样品速效氮含量缺乏;土壤有效磷含量在11.01～292.10 mg/kg,平均为59.22 mg/kg,达到丰富及以上水平的土壤样品占90.3%;土壤速效钾含量在32.81～458.20 mg/kg,平均为190.92 mg/kg,丰富、中量、缺乏的土壤样品分别占57.3%、28.2%、14.5%。研究区土壤pH、土壤有机质空间变异相对较小,土壤速效氮、磷、钾含量比较丰富,但空间分布不均衡。建议在今后土壤及施肥管理中,采取综合措施,适度降低土壤pH,以满足猕猴桃生长所需的土壤酸碱环境;加强有机肥的投入,逐年提高土壤有机质含量;控制氮、磷、钾化肥的施用,提高肥料利用率。     

不同施肥和调理剂对侵蚀红壤肥力和抗侵蚀性的修复效应

为弄清不同施肥结构对侵蚀红壤的修复效应,研究施化肥(NPK)、施化肥+有机肥(NPKM)、施化肥+土壤调理剂2(NPKR2)与不施肥处理(CK)对不同母质发育的侵蚀红壤肥力和抗侵蚀性的修复效应。结果表明:施肥可以在一定程度上提高土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量和生物产量,但产量并不稳定;其中,有机无机肥配施处理(NPKM)较其他施肥处理可以明显提高土壤碱解氮和有机质含量,显著降低土壤的可侵蚀性K值,提高土壤的抗侵蚀能力,因而明显提高作物产量;化肥加调理剂处理(NPKR2)较其他施肥处理可以明显提高土壤有效磷和速效钾含量,还可以明显提高土壤粉粒和砂粒百分比含量,显著降低黏粒百分比含量,土壤的可侵蚀性K值最大;在花岗岩红壤和板岩红壤中黏粒百分比含量为培肥前最高,在均质红壤和网纹红壤中黏粒百分比含量为NPKM处理最高。     

抚仙湖流域典型农田土壤质量状况及烟草种植障碍因素

以云南抚仙湖北岸澄江市约1 130 hm²农田土壤为研究对象,通过调查分析土壤物理、化学性质,评价了研究区土壤质量状况,并进一步利用空间分析、相关分析与主成分分析对研究区烟草种植的主要土壤障碍因子进行了分析。结果表明:研究区土壤整体偏黏(平均黏粒含量496.7 g/kg)、偏碱(pH均值7.45)、有机质含量较高(均值28.55 g/kg)、大中微量营养元素有效态含量也整体偏高(水解性氮均值119.10 mg/kg、有效磷均值68.85 mg/kg、速效钾均值208.44 mg/kg、有效锰均值28.14 mg/kg),但各土壤性质在空间上变异较大。土壤基础地力、人为施肥管理、质地、酸碱性、有效锰是影响该地区土壤肥力的主要障碍因素,这些因素可通过有机质、速效钾、黏粒、pH、有效锰等指标进行评价,并指导烟草种植的土壤管理。烟草种植过程中应根据土壤性质、烟草养分需求,结合土壤养分空间变异采取相应的土壤改良措施。     

安徽省主要水稻土基本理化性质及肥力综合评价

以安徽省不同地区水稻土为研究对象,采集了11个剖面共43个土壤样品,测定其基本理化性质并建模评价其肥力质量。结果表明:根据中国土壤系统分类法,安徽水稻土主要是铁聚水耕人为土。土壤大体呈酸性,pH5.0~6.5,土壤有机质和氮素含量等相对较低,表层土壤有机质、全氮、碱解氮平均含量为23.65 g/kg、1.44 g/kg、127.29 mg/kg,土壤质地主要是粉砂壤土。基于改进层次分析法的模糊综合评价模型结果显示,安徽稻田表层土壤肥力质量指数FI普遍介于0.7~0.8,肥力质量大体处于良好水平,且土壤肥力质量与土壤有机质、土壤全氮和碱解氮含量呈现显著的正相关。     

近30年来典型黑土肥力和生产力演变特征

【目的】 东北黑土区是我国粮食生产优势区和最重要的商品粮供应基地,明确黑土肥力现状及演变规律对黑土区耕地质量建设和粮食安全生产有重要意义。本研究拟以13个国家级黑土长期定位试验监测点为平台,对20世纪80年代以来近30年的黑土肥力和生产力水平进行分析,以期探明我国黑土肥力和生产力的演变特征,为黑土耕地质量管理和培肥提供科学依据和指导。 【方法】 利用时间趋势分析和平均值及中值分析的方法对近30年黑土常规施肥下土壤养分和作物产量的变化趋势进行了分析,分别总结了黑土有机质 (SOM)、全氮、有效磷、速效钾、pH以及玉米产量在不同监测时期的演变特征和总体变化趋势;运用主成分分析和相关分析分别对上述5个肥力因子和作物产量进行分析,得出黑土土壤肥力的主要贡献因子和影响黑土作物产量的主要肥力因子。 【结果】 与初始监测阶段相比,黑土有机质、全氮、有效磷和速效钾含量均有提高,土壤速效养分含量增幅明显,2012—2016年黑土有效磷含量平均值为37.73 mg/kg,较监测初期的平均值 (17.38 mg/kg) 显著提高了117.1%;土壤速效钾含量也显著升高,2012—2016年速效钾的平均含量 (224.31 mg/kg) 较监测初期 (171.50 mg/kg) 提高44.9%。黑土的pH值呈现下降趋势,经过近30年长期施肥,黑土的pH值下降了0.59个单位。主成分分析结果表明,黑土土壤肥力整体增加的两个决定因子是土壤速效钾和有效磷,主要障碍因素是较低的土壤全氮和有机质含量。相关分析结果表明,影响玉米产量的主要肥力因子是土壤有机质和全氮含量。 【结论】 在农民习惯施肥管理模式下,近30年黑土肥力和生产力水平整体提高,但持续提升肥力后效不足,同时土壤pH值降低,存在酸化的风险;黑土肥力提升的主要障碍因子是土壤全氮和有机质含量,所以黑土耕地培肥应该在平衡配施氮磷钾肥的基础上增加有机物料投入。