苏丹草-黑麦草轮作制中施肥对饲草产量与土壤酶的影响

 【目的】为苏丹草-黑麦草这一新型种植制度的科学施肥、土壤肥力的改善提供依据。【方法】采用4年苏丹草(Sorghum sudanense)与黑麦草(Lolium L.)轮作定位试验研究氮、磷、钾肥对饲草产量、土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶的影响。【结果】氮、磷、钾肥配施(NPK处理)明显增加苏丹草、黑麦草鲜草产量,4个年度的饲草总产量在各个处理中均最高,分别比NP(氮、磷肥配施)处理增产17.9%、17.3%、21.7%、23.2%,分别比NK(氮、钾肥配施)处理增产26.9%、20.2%、23.3%、25.9%,分别比PK(磷、钾肥配施)处理增产312..9%、339.8%、231.7%、223.1%,且效果显著。苏丹草-黑麦草轮作制中,NPK处理的土壤蔗糖酶、脲酶高于CK、PK处理,部分达到显著水平,与NP、NK处理相当;土壤磷酸酶以碱性磷酸酶为主,苏丹草、黑麦草试验期NP、NK、NPK处理的碱性磷酸酶均显著低于CK、PK处理。【结论】苏丹草-黑麦草轮作制中,氮、磷、钾肥配施能够明显提高饲草产量,影响土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,从而改善土壤肥力。     

苏丹草-黑麦草轮作制中氮、磷、钾肥施用效果研究

【目的】为苏丹草-黑麦草轮作制中合理利用养分、水分及培肥土壤提供理论依据。【方法】连续3年盆栽试验研究苏丹草(Sorghum sudanense)-黑麦草(Lolium L.)轮作制中氮、磷、钾肥对饲草产量、养分吸收、水分利用及土壤养分的影响。【结果】氮、磷、钾肥配施显著增加饲草产量,2005/2006、2006/2007、2007/2008年度的饲草总量分别为1690.0、2091.3、1770.7g/pot。与CK处理(NPK配施)相比,不施氮处理(PK)的饲草产量分别减少700.7%、1256.9%、856.3%,不施磷处理(NK)分别减少426.3%、384.9%、792.3%,不施钾处理(NP)分别减少15.9%、4.4%、10.6%。氮、磷、钾肥配施促进饲草的养分吸收,3个年度NPK处理的总吸氮(N)量分别为6.36、4.91、6.85g/pot,总吸磷(P)量分别为0.79、1.01、0.82g/pot,总吸钾(K)量分别为11.58、6.36、5.62g/pot,养分利用效率显著高于其它处理。3个年度NPK处理水分生产率分别为16.5、16.1、16.2kg·m-3,明显高于其它处理。轮作体系下,土壤有机质,NP、NK、NPK处理的全氮,NP、PK、NPK处理的速效磷,NK、PK处理的缓效钾、速效钾均上升;土壤pH,NP、NPK处理的缓效钾、速效钾下降,而PK处理的全氮、NK处理的速效磷基本稳定。【结论】苏丹草-黑麦草轮作体系下,合理配施氮、磷、钾肥能持续获得高产、促进饲草养分吸收和有效改善土壤肥力。     

Trends of Yield and Soil Fertility in a Long-Term Wheat-Maize System

The sustainability of the wheat-maize rotation is important to China＇s food security. Intensive cropping without recycling crop residues or other organic inputs results in the loss of soil organic matter （SOM） and nutrients, and is assumed to be non- sustainable. We evaluated the effects of nine different treatments on yields, nitrogen use efficiency, P and K balances, and soil fertility in a wheat-maize rotation system （1991-2010） on silt clay loam in Shaanxi, China. The treatments involved the application of recommended dose of nitrogen （N）, nitrogen and phosphorus （NP）, nitrogen and potassium （NK）, phosphorus and potassium （PK）, combined NPK, wheat or maize straw （S） with NPK （SNPK）, or dairy manure （M） with NPK （M1NPK and M2NPK）, along with an un-treated control treatment （CK）. The mean yields of wheat and maize ranged from 992 and 2 235 kg ha-1 under CK to 5 962 and 6 894 kg ha-1 under M2NPK treatment, respectively. Treatments in which either N or P was omitted （N, NK and PK） gave significantly lower crop yields than those in which both were applied. The crop yields obtained under NP, NPK and SNPK treatments were statistically identical, as were those obtained under SNPK and MNPK. However, M2NPK gave a significant higher wheat yield than NP, and MNPK gave significant higher maize yield than both NP and NPK. Wheat yields increased significantly （by 86 to 155 kg ha-1 yr-1） in treatments where NP was applied, but maize yields did not. In general, the nitrogen use efficiency of wheat was the highest under the NP and NPK treatments; for maize, it was the highest under MNPK treatment. The P balance was highly positive under MNPK treatment, increasing by 136 to 213 kg ha-1 annually. While the K balance was negative in most treatments, ranging from 31 to 217 kg ha^-1 yr^-1, levels of soil available K remained unchanged or increased over the 20 yr. SOM levels increased significantly in all treatments. Overall, the results indicated that combinations of organic manure and inorganic nitrogen, or retuming straw with NP is likely to improve soil fertility, increasing the yields achievable with wheat-maize system in a way which is environmentally and agronomically beneficial on the tested soil.     

施肥对潮土养分非匀衡化的土壤修复研究

[目的]研究施肥对不同处理的土壤修复作用。[方法]利用盆栽试验对长期不合理施肥导致土壤养分失衡及生产力下降的土壤进行施肥修复。[结果]试验结果表明：有机、无机肥配合施用是快速修复土壤养分和提高生产力的最佳方法;NP、NPK是既均衡土壤肥力又提高作物产量的无机肥施用方式;对土壤有效磷、氮极度缺乏的土壤,单施磷肥、氮肥效果极显著,其肥效在小麦上与NPK相同。[结论]长期施化肥的土壤对化肥的依赖性更强,停止施肥,玉米产量下降78.6%,小麦产量下降52.8%;而长期施NK和PK肥的土壤,停止施肥反而产量增加,NK处理玉米产量提高112%,小麦产量增加182%,PK处理中玉米产量增加15.1%,小麦产量增加59%;单施有机肥的当季效果不如化肥,但后效明显好于化肥。     

长期不同施肥对东北黑土区玉米产量稳定性的影响

【目的】通过阐明长期不同施肥下东北黑土区玉米产量的变化规律及其稳定性差异,为建立合理施肥模式、促进东北黑土区玉米持续稳产和高产提供科学依据。【方法】以（公主岭）国家黑土肥力与肥料效益长期试验为研究平台,利用8种不同施肥模式（CK、NP、NK、PK、NPK、M₁NPK、SNPK和M₂NPK）的25年数据分析玉米产量变化及土壤养分状况对施肥模式的响应。【结果】长期有机肥与化肥配施玉米产量总体上表现为上升趋势,有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施处理增产效果也较为明显;M₁NPK、SNPK和NPK 3个等氮量施肥处理玉米平均产量差异不显著,其前11年NPK处理玉米产量高于SNPK和M₁NPK处理,后14年NPK处理玉米产量低于SNPK和M₁NPK处理;施化肥处理玉米平均产量（1990-2014年）排序为NPK＞NP＞NK＞PK、CK。氮、磷和钾肥对玉米产量的增产效应差异较大,每千克氮肥、磷肥和钾肥的产量效应分别为33.0、16.2和15.3 kg。有机无机配施处理玉米产量可持续指数（SYI）值高,分布在0.712-0.798,玉米产量可持续性好,而不平衡施肥和不施肥处理的SYI值最低;CK、PK和NK处理玉米产量变异系数较大,分布在18.5%-34.7%,产量稳定性差,而有机无机配施处理相对较小都在10.8%-13.0%。在施肥处理中,PK处理平均生产力贡献率最低,仅为37.8%,但与氮配施平均生产力贡献率达到91.2%;NPK、M₁NPK与SNPK 3个等氮量施肥处理平均生产力贡献率差异不显著。长期施用有机肥可明显提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,施用化肥磷对土壤有效磷含量提高较显著,但施用化肥氮和钾分别对土壤全氮和速效钾含量提高效果不显著;通过相关性分析可知玉米产量与土壤有机质、全氮和速效磷均呈极显著正相关（P＜0.01）,而与土壤速效钾含量呈显著正相关（P＜0.05）。【结论】长期不施肥或偏施化肥玉米产量的稳定性减弱、土壤生产力贡献率下降;平衡施用化肥可有效提高黑土区玉米产量稳定性和可持续性;有机肥与化肥配施具有明显的增产和稳产效果。因此,施用有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施模式是东北黑土区最有效的施肥措施。     

不同施肥制度对土壤微生物的影响及其与土壤肥力的关系

 以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台，系统研究了长期不同施肥制度对土壤微生物种群和生理群落的影响及其与土壤肥力的关系。结果表明：（1）长期单施化肥，农田土壤细菌、真菌数量低于长期撂荒土壤，但放线菌数量多于撂荒土壤或与之相当。（2）长期单施化肥与不施肥（CK）比较，土壤放线菌数量增加，细菌和真菌数量略有增加或与之相当。（3）总体看，NPK均衡施肥，土壤细菌、真菌和放线菌数量比非均衡施肥的N、NP、NK、PK处理略有增加或与之相近。（4）NPK配施有机肥或秸秆，可明显增加土壤中细菌、真菌、放线菌的数量，不仅明显高于单施化肥和不施肥农田，而且细菌、放线菌数量也高于撂荒土壤，真菌数量略低于撂荒土壤或与之相当。（5）长期单施化肥农田，土壤固氮菌、氨化细菌、纤维分解菌、反硝化细菌数量低于长期撂荒土壤，但硝化细菌数量比撂荒土壤多。单施化肥，土壤固氮菌、硝化细菌、纤维分解菌数量高于不施肥的CK，而氨化细菌、反硝化细菌数量却低于CK。NPK均衡施肥土壤氨化细菌、硝化细菌、纤维分解菌数量比非均衡施肥的N、NP、NK、PK处理增加，固氮菌数量二者相当，反硝化细菌数量减少。NPK配施有机肥或秸秆，土壤中固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌、硝化细菌、纤维分解菌数量大都高于单施化肥处理，尤其明显高于非均衡施用化肥的处理。与撂荒土壤比较，NPK配施有机肥或秸秆，土壤固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌、硝化细菌数量增多，但纤维分解菌数量降低。（6）土壤中大多数微生物种类的数量与养分含量、作物产量具有正相关关系。     

化肥施用对绿芦笋产量和品质的影响

在大田条件下,研究了不同氮磷钾肥对绿芦笋产量及品质的影响。结果表明,绿芦笋支数、单支质量以及总产量均以NPK处理最高;PK,NK以及NP处理的芦笋支数、单支质量均不同程度降低,最终导致减产。芦笋粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、可溶性蛋白、可溶性糖以及不同矿质元素含量均以NPK处理最高。可见,平衡的养分供给不仅可以提高绿芦笋产量,而且还可以有效改善芦笋的品质。     

贝加尔针茅草原土壤微生物功能多样性对养分添加的响应

为揭示养分添加对草原土壤微生物群落功能多样性的影响,采用Biolog-Eco技术,研究了在无养分添加对照(CK)和7种不同氮磷钾养分添加方式(单养分添加:N、P、K,不同组合添加:PK、NK、NP、NPK)下贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性变化。结果表明:(1)不同养分添加条件下土壤微生物群落单孔平均颜色变化率(Average Well Color Development)AWCD值从高到低依次为NPPNPKNKNCKKPK。(2)含磷添加处理(PK除外,NP、P、NPK)和含氮添加处理(N、NK)的丰富度指数H均显著高于CK、K、PK,而均匀度指数E和优势度指数D在各处理间差异不显著。(3)主成分分析结果表明,CK、K、PK、NK处理土壤微生物群落碳源利用方式相似,而NP、P和N、NPK分别具有不同的碳源利用方式。据此可知,NP、P、NPK、N养分添加方式可以提高土壤微生物代谢活性、物种丰富度指数和微生物群落碳源利用能力,有利于土壤微生物群落功能多样性的提高。     

长期施肥条件下潮土土壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】土壤磷素状况是评价土壤养分的重要指标之一。探讨长期施肥条件下土壤有效磷、全磷对土壤磷素盈亏（平衡）的响应,为潮土区施肥管理和土壤培肥提供科学依据。【方法】分析了天津潮土33年（1979-2012）肥料长期定位试验中,不同施肥处理下土壤磷素盈亏与Olsen磷、全磷的变化特征。【结果】长期不施肥（CK）、单施氮肥（N）、氮钾配施（NK）及秸秆与氮肥配施（NS）处理,土壤中磷素常年处于亏缺状态。施磷处理（PK,NP,NPK）和有机肥与氮肥配施（NM）,土壤中磷素均有盈余,PK处理盈余最多,但随试验年限延长（约20年后）,NP,NPK和NM处理土壤中磷素盈余量呈下降趋势。土壤有效磷增加量随磷盈亏而变化,二者呈显著正相关（P＜0.05）。施用无机磷肥或有机肥,均可使土壤中的磷素盈余,土壤中每盈余100 kg·hm^-2磷,PK、NP、NPK、NM处理土壤中的Olsen磷分别增加3.59、1.19、1.75和2.40 mg·kg^-1。长期不同施肥,土壤磷平衡与土壤全磷增量间呈正相关,但不同处理下差异较大。单施氮肥（N）和秸秆还田（NS）处理,可认为累积磷平衡对土壤全磷增量无影响。施用无机磷肥或有机肥,土壤中每盈余100 kg P·hm^-2,PK、NP、NPK、NM处理土壤中全磷分别增加0.06、0.07、0.07和0.10 g·kg^-1。【结论】土壤磷素盈亏状况与肥料配施类型密切相关,长期施用化学磷肥或有机肥,土壤有效磷、全磷增加量与土壤磷素盈亏呈显著直线正相关。有机肥与氮肥配施提升土壤全磷的速率大于施用化肥。     

Effects of Long-term Located Fertilization on Wheat Yield and Soil Nutrients of Three Types of Soils in Shandong Province

[目的]探讨长期不同施肥条件对山东三大土类小麦产量的影响效果与土壤养分的演变规律。[方法]利用济南连续30年的长期定位试验,设定 CK、NP、NK、PK和 NPK 5个处理,对1984、1987、1988、1989、1990、2001、2005、2006、2007和2010年等多年的土壤养分和作物产量数据进行系统总结。[结果]三大类土壤的小麦产量均在起初几年内明显下降以及在2006年出现明显下降。施磷处理的小麦产量明显高于不施磷处理,说明磷素的供应是保证小麦高产的首要营养因子。各处理产量最高的是褐土,其次是棕壤,而产量较低的是潮土。在相同施肥条件下,棕壤小麦产量受其它因素影响最小,而褐土则易受外界条件的影响,导致年际间小麦产量起伏较大。三大类土壤的碱解氮含量的变化趋势是先降低,后升高随之再降低,自2007年出现明显回升的变化。随着年份的推迟,不施磷处理的有效磷含量呈递减的趋势,而施磷处理则是先升高后下降,而后保持相对稳定的含量。不施钾处理的速效钾含量呈缓慢下降的趋势,施钾处理中 PK和NK处理的速效钾含量一般要高过氮磷钾处理。[结论]合理供应磷肥和氮肥,再补足钾肥,是有效提高小麦产量的施肥措施。     

长期不同施肥方式对稻麦轮作田杂草群落的影响

【目的】明确在稻麦轮作条件下,肥料管理对太湖地区稻麦轮作田杂草群落的影响特征和方式。【方法】在水稻收获后,对长期不同肥料处理小区,具体包括不施肥（CK）,仅施氮肥（N）,施氮钾肥（NK）,施磷钾肥（PK）,施氮磷肥（NP）和均衡施肥（NPK）,进行杂草群落调查。分析杂草密度、多样性指数Shannon-H’,均匀度指数Pielou-EJ和丰富度指数Margalef-DMG,并进行主成分和回归分析。【结果】杂草总密度的排列次序为NP＞CK＞N＞NK＞NPK,稻槎菜,牛繁缕,菵草和大巢菜是主要农田杂草。氮磷养分亏缺提高了杂草多样性,Shannon-H’指数排序为CK＞NK＞PK＞N＞NP＞NPK。主成分1、2的特征值分别为0.498和0.235,稻槎菜,野老鹳草,异型莎草和菵草与主成分1夹角较小,能更多地解释主成分1。对提取的主成分1、2值与土壤有效态氮磷钾回归分析,其中有效氮、磷与主成分1值回归决定系数分别为0.85、0.86（P＜0.05）,主成分2值与土壤养分因子无显著相关性。【结论】太湖地区稻麦轮作条件下,土壤养分的盈亏决定了田面杂草密度和优势种群,氮磷亏缺导致杂草群落多样性高于氮磷钾均衡施肥,且土壤氮含量对杂草群落的影响最显著。     

长期施用磷肥水稻土微生物量磷的季节变化特征与差异

【目的】 研究长期不同施肥处理下,水稻不同生育时期土壤微生物量磷的动态变化与差异,揭示其变化特征与土壤磷素供应的关系。 【方法】 以长期试验小区为平台,设置对照（CK）、氮钾肥（NK）、氮磷肥（NP）、氮磷钾肥（NPK）等4个不同施肥处理,在水稻的分蘖期、孕穗期、灌浆期、完熟期分别采集0—20 cm土层土壤,测定土壤全磷、有效磷、微生物量磷和酸性磷酸酶活性。 【结果】 与不施磷肥处理（CK、NK）相比,施磷肥处理（NP、NPK）显著提高了土壤全磷和有效磷含量,增幅分别达88%—118%和337%—903%。不同施肥处理对微生物量磷具有显著影响,除分蘖期外,施磷肥处理（NP、NPK）微生物量磷含量显著高于不施磷肥处理（CK、NK）,提高了103%—250%;微生物量磷的季节变化呈先上升后下降的趋势,在灌浆期达到最高。酸性磷酸酶活性以NK处理灌浆期最高,比CK高38%;同时,该处理微生物量磷的周转率最大,每个生育期内可循环1.31次。相关性分析表明,土壤微生物量磷与土壤全磷和有效磷显著正相关。 【结论】 微生物量磷随不同施肥处理和水稻生育时期变化规律明显,与土壤磷有效性密切相关。     

连栽地4年生杉木幼林施肥效应研究

在连栽地４年生杉木幼林地,采用完全随机区组田间试验设计,安排Ｎ、Ｐ、Ｋ、ＮＰ、ＮＫ、ＰＫ、ＮＰＫ、Ｍ（ＮＰＫ＋微肥）、Ｃ（对照）共９个不同施肥处理,重复３次,连续观测３ａ生长情况．试验结果表明：①不同处理的肥效大小依次为：Ｍ（ＮＰＫ＋微肥）＞ＮＰＫ＞ＮＰ＞Ｐ＞ＰＫ＝Ｎ＝ＮＫ＞Ｋ＞Ｃ．施肥后第２年起,施肥处理间或与对照的生长差异达显著水平;②不同施肥因子,Ｎ、Ｐ对杉木生长比Ｋ和微肥重要．施用Ｋ肥,应以施足Ｎ、Ｐ肥为基础;③微肥对生长促进作用明显,对连栽地杉木幼林生长的重要性与大量元素Ｋ肥接近．     

水稻-大麦长期轮作体系钾肥效率及土壤钾素平衡

【目的】研究水旱轮作系统中土壤自然供钾力、钾肥利用率和土壤钾素表观平衡,为农田钾素的可持续性管理提供理论依据。【方法】设置不施肥（CK）、施氮磷肥（NP）和施氮磷钾肥（NPK）3个处理,利用20年稻麦水旱轮作定位试验数据,研究大麦和水稻地上部生物量、产量及籽粒和秸秆中含钾量对不同施肥处理的响应。【结果】在一年两熟和三熟制稻麦轮作系统中,20年不施肥（CK）的作物平均每年可生产籽粒8.24和9.22 t•hm-2,其相当于相应轮作体系平衡施肥（NPK）的75.6%和71.9%,因此施肥对作物产量提高的贡献率分别为24.4%和28.1%,施钾肥对作物籽粒产量提高的贡献分别为11.8%和14.0%。钾肥对旱季作物的增产贡献率高于水季,其中钾肥对大麦产量提高的贡献率平均为17.9%,比水稻的高36.1%。在一年两熟和三熟轮作制中,不施肥的作物平均每年从土壤中吸收的钾量相当于相应平衡施肥的59.1%和58.3%。作物地上部吸钾量的绝大部分来源于秸秆。其中大麦地上部吸钾量的81.7%来源于秸秆,水稻为74.2%-87.6%。旱季土壤钾素自然供应能力低于水季。大麦生长期平均每年土壤钾素自然供应能力为69.8%,比早稻、连作晚稻和单季晚稻分别低15.5%、19.7%和19.4%。随着试验时间的延长,大麦生长期土壤钾素自然供应能力以每年1.6%的速率降低,但水稻生长期土壤供钾能力在时间上没有显著变化,20年定位试验后仍维持在80%以上。尽管施钾肥降低了作物钾素内部利用率,但是年度间各施肥处理作物钾素内部利用率没有显著变化。在平衡施肥条件下,每吸收1 kg钾素,大麦、早稻、连作晚稻和单季晚稻可生产籽粒平均为42.4、44.7、41.3和44.8 kg。每施入1 kg钾肥可生产籽粒分别为83.5、79.7、71.6和69.7 kg。旱季钾肥效率高于水季。在一年两熟轮作制中钾肥表观利用率平均为29.5%,而在一年三熟轮作制中,表观利用率可达41.5%。由于作物对钾素不断的吸收,造成在一年两熟和三熟水旱轮作系统中不施肥（CK）的土壤每年钾素亏缺148.2和182.7 kg•hm-2,而且施氮磷肥加速了土壤钾素的耗竭,每年多携带走钾素57.8和65.0 kg•hm-2。尽管施钾肥缓解了土壤钾素不足,但在一年两熟和三熟轮作制中施钾土壤平均每年仍亏钾分别为146.5和85.5 kg•hm-2。【结论】在水旱轮作系统中,水稻生长期土壤供钾能力高于麦季,但旱季钾肥的利用效率高于水季,在年施钾量（K2O）187.5 kg•hm 2的条件下,土壤钾素仍表现亏缺,因此,应该重视土壤钾素平衡问题。     

不同施肥处理对冬小麦-夏玉米产量及肥料效益的影响

[目的]为了研究长期不同施肥处理对冬小麦-夏玉米连作产量和肥料效益的影响.[方法]在4年长期定位试验定向培育的土壤平台上,采用田间试验与室内分析相结合的方法.[结果]NPK配合施用的增产效果最明显;PK肥在早期有增产效果,但随着时间的推移,产量明显低于不施肥处理.试验地土壤的供氮能力则逐渐降低,供磷、供钾能力保持稳定,一直处于较高水平.肥料贡献率以NPK处理最高,NP、NK处理次之,PK处理最低.[结论]长期NPK配合施用下冬小麦-夏玉米连作的产量和肥料效益最高.     

氮磷钾不同配比对旅游景观早熟禾生长的影响

以城市旅游景观早熟禾为试材,研究了纯氮、氮磷、氮磷钾（50%比例有机氮）、有机氮4个施肥处理对其生长与含水量的影响。结果表明,氮磷处理6～8月份基部叶加长生长处于最高值,氮磷钾处理9～10月处于最高值,两个处理均显著高于不施肥的对照处理;叶片质地在7月份氮磷处理极显著高于对照;干物质积累量6～7月氮磷处理处于最高值,与氮磷钾处理之间无显著差异,8～9月氮磷钾处理最高,有机氮处理增加效果最差;鲜重在8月份所有处理达到最高值,其中氮磷、氮磷钾处理分别达到18 224.08、17 293.33 kg/hm2,极显著高于对照;8～10月份氮磷处理、氮磷钾处理含水量较高,且二者差异不显著。综合分析认为,氮磷处理对促进旅游景观早熟禾生长效果最佳,氮磷钾处理次之。     

Soil Organic Carbon,Black Carbon,and Enzyme Activity Under Long-Term Fertilization

The present study aims to understand the effects of long-term fertilization on soil organic carbon (SOC), black carbon (BC), enzyme activity, and the relationships among these parameters. Paddy field was continuously fertilized over 30 yr with nine different fertilizer treatments including N, P, K, NP, NK, NPK, 2NPK (two-fold NPK), NPK+manure (NPKM), and CK (no fertilization), N, 90 kg urea-N ha⁻¹ yr⁻¹; P, 45 kg triple superphosphate-P₂O₅ ha⁻¹ yr⁻¹; K, 75 kg potassium chloride-K₂O ha⁻¹ yr⁻¹; and pig manure, 22 500 kg ha⁻¹ yr⁻¹. Soil samples were collected and determined for SOC, BC content, and enzyme activity. The results showed that the SOC in the NPKM treatment was significantly higher than those in the K, P, and CK treatments. The lowest SOC content was found in the CK treatment. SOC content was similar in the N, NP, NK, NPK, 2NPK, and NPKM treatments. There was no significant difference in BC content among different treatments. The BC-to-SOC ratios (BC/SOC) ranged from 0.50 to 0.63, suggesting that BC might originate from the same source. Regarding enzyme activity, NPK treatment had higher urease activity than NPKM treatment. The urease activity of NPKM treatment was significantly higher than that of 2NPK, NP, N, P, K, CK, and NPKM treatment which produced higher activities of acid phosphatase, catalase, and invertase than all other treatments. Our results indicated that long-term fertilization did not significantly affect BC content. Concurrent application of manure and mineral fertilizers increased SOC content and significantly enhanced soil enzyme activities. Correlation analysis showed that catalase activity was significantly associated with invertase activity, but SOC, BC, and enzyme activity levels were not significantly correlated with one another. No significant correlations were observed between BC and soil enzymes. It is unknown whether soil enzymes play a role in the decomposition of BC.     

稻草还田和易地还土对红壤丘陵农田土壤有机碳及其活性组分的影响

 【目的】探讨稻草还田和易地还土对红壤丘陵水田和旱地土壤有机碳及活性有机碳的影响。【方法】以红壤丘陵区长期定位点坡旱地和水旱轮作地为研究对象,选取3个处理：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和稻草配施氮磷肥（S+NP）,对试验6年来的数据进行分析。【结果】与初始值相比,坡旱地NPK和S+NP处理在前4年内土壤有机碳（SOC）明显增加,平均增幅分别为14.6%和36.2%,此后波动较小;微生物量碳（MBC）总体保持增加趋势,NPK和S+NP处理显著高于CK,平均增幅分别为16.1%和33.5%;溶解有机碳（DOC）保持逐年增加,处理间差异不显著。水旱轮作地各处理土壤有机碳6年内基本保持稳定,但NPK和CK处理均低于初始值;MBC总体亦具有增加趋势,S+NP处理明显高于CK,平均增幅为 14.2%,但NPK处理低于CK;DOC后期出现降低趋势,且NPK和S+NP处理均低于CK。【结论】与单施化肥相比,稻草还田和易地还土均能明显提高土壤SOC和MBC含量,但稻草易地还土的效果更为显著,并在短期内表现明显。土壤溶解有机碳对施肥的响应较差,耕作时间较短的坡旱地土壤溶解有机碳含量明显高于耕作时间较长的水旱轮作地。     

Carbon and nitrogen allocations in corn grown in Central and Northeast China: different responses to fertilization treatments

In order to reveal the impact of various fertilization strategies on carbon(C) and nitrogen(N) accumulation and allocation in corn(Zea mays L.), corn was grown in the fields where continuous fertilization management had been lasted about 18 years at two sites located in Central and Northeast China(Zhengzhou and Gongzhuling), and biomass C and N contents in different organs of corn at harvest were analyzed. The fertilization treatments included non-fertilizer(control), chemical fertilizers of either nitrogen(N), or nitrogen and phosphorus(NP), or phosphorus and potassium(PK), or nitrogen, phosphorus and potassium(NPK), NPK plus manure(NPKM), 150% of the NPKM(1.5NPKM), and NPK plus straw(NPKS). The results showed that accumulated C in aboveground ranged from 2 550–5 630 kg ha–1 in the control treatment to 9 300–9 610 kg ha–1 in the NPKM treatment, of which 57–67% and 43–50% were allocated in the non-grain organs, respectively. Accumulated N in aboveground ranged from 44.8–55.2 kg ha–1 in the control treatment to 211–222 kg ha–1 in the NPKM treatment, of which 35–48% and 33–44% were allocated in the non-grain parts, respectively. C allocated to stem and leaf for the PK treatment was 65 and 49% higher than that for the NPKM treatment at the both sites, respectively, while N allocated to the organs for the PK treatment was 18 and 6% higher than that for the NPKM treatment, respectively. This study demonstrated that responses of C and N allocation in corn to fertilization strategies were different, and C allocation was more sensitive to fertilization treatments than N allocation in the area.     

长期施肥紫色土有效磷变化及其对稻麦轮作产量的影响

【目的】通过总结分析长期施肥处理下紫色土稻麦轮作土壤有效磷的变化特征,以及土壤磷素变化对作物产量的影响,为紫色土稻麦轮作磷素管理提供理论依据。【方法】依托国家肥力监测网紫色土肥力监测试验站27年的稻麦轮作定位试验,选取10种不同施肥处理：CK处理（只种作物不施肥）;N、NP、NK、PK、NPK为不同氮（N）、磷（P）、钾（K）化肥配施处理;M、NPKS、NPKM、1.5NPK+M为有机肥（M）、秸秆还田（S）及其与化肥配施处理。试验数据涵盖1991—2018年,测定不同施肥处理下土壤有效磷含量和作物产量,计算100 kg籽粒磷素吸收量和磷肥利用率,分析土壤磷素变化对累积磷盈亏的响应,采用不同模型计算土壤磷素农学阈值。【结果】长期施用磷肥能够显著提高土壤有效磷含量,各施磷处理有效磷年均增量为0.80—2.32 mg·kg^-1;而不施磷处理CK、N、NK和单施有机肥处理M的土壤有效磷含量则逐年下降至平稳状态。不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷各处理27年后土壤累积磷盈余量为244.8—698.2 kg P·hm^-2,其中1.5NPK+M处理累积磷盈余量最高;施磷处理土壤累积盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤每盈余磷100 kg·hm^-2,土壤有效磷含量提高4.27—6.5 mg·kg^-1。磷肥施用能显著提升稻麦轮作系统作物产量和吸磷量,100 kg水稻籽粒需磷量为0.17—0.41 kg,100 kg小麦籽粒需磷量为0.25—0.57 kg;试验各处理的磷肥利用率为10.3%—39.7%;4种模型（线性-平台模型、双直线模型、BoxLucas模型和米切里西模型）均能较好地拟合作物产量与紫色土有效磷含量的响应关系,其中双直线模型的拟合度最好,其计算的水稻和小麦的土壤有效磷农学阈值分别为13.28和9.93 mg·kg^-1。 【结论】在紫色土水稻-小麦轮作体系中,合理施用磷肥能显著提高作物吸磷量、产量以及土壤有效磷含量。推荐双直线模型用于计算紫色土稻麦轮作体系下土壤有效磷的农学阈值,生产上应根据土壤有效磷含量及其农学阈值调整磷肥施用量。