油菜-水稻轮作下根区与非根区红壤性水稻土钾素变化研究

采用分室根箱试验,研究了油菜-水稻轮作条件下红壤性水稻土根区与非根区土壤不同形态钾素含量变化特点。结果表明,轮作前季(油菜季)前期,根区土壤水溶性钾和交换性钾首先出现相对亏缺。随着油菜生长和吸钾强度的增大,非根区内、中、外区土壤水溶性钾向根区迁移,交换性钾向水溶性钾转化,含量均逐渐降低,且距根区越近,降低幅度越大。轮作后季(水稻季)前期,淹水促进了非根区水溶性钾向根区的扩散,交换性钾向水溶性钾的转化。随着水稻生长和吸钾强度增大,根区与非根区土壤交换性钾含量均显著降低。水稻季末期作物吸钾强度减小,根区土壤水溶性钾含量降低至一定程度时就不再减少,而非根区水溶性钾继续向根区扩散。整个轮作期,根区与非根区土壤非交换性钾含量与不种作物处理相比差异不显著。可见,作物首先吸收利用根区土壤钾,非根区钾逐渐向根区迁移,距根区越近,对作物吸钾量的贡献越大。在一个轮作期内,交换性钾和水溶性钾是红壤性水稻土主要供钾形态,作物吸收利用的非交换性钾较少。     

水旱轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化研究

采用盆栽试验,研究了黑麦草-水稻轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化,以期为土壤供钾机制研究及合理的钾素调控提供依据。结果表明：不施钾条件下（NP处理）,潮土上种植作物的生物量和吸钾量最高,黄褐土次之,红壤最低;施钾条件下（NPK处理）,3种土壤上种植作物的生物量无显著差异,作物吸钾量为黄褐土>潮土>红壤。整个轮作期,红壤、黄褐土和潮土NPK处理的作物生物量较NP处理分别增加55.6%、45.2%和23.2%,作物吸钾量分别增加368.8%、166.8%和74.5%。轮作前季（黑麦草季）,NP处理的3种土壤水溶性钾含量和交换性钾含量均降低,潮土非交换性钾含量明显降低,红壤和黄褐土非交换性钾含量在前期变化不大,中期有升高的趋势,后期显著降低;NPK处理的土壤钾含量均高于NP处理,且各种形态钾含量的变化趋势与NP处理基本相同。轮作后季（水稻季）,NP处理的3种土壤水溶性钾含量变化不大,交换性钾含量呈先降低后升高的趋势,非交换性钾含量呈先升高后降低的趋势;NPK处理的土壤交换性钾含量在水稻生长前期明显升高,中期下降,后期有略微上升,水溶性钾和非交换性钾含量有先升高后降低的变化趋势。综上所述,在不施钾条件下,轮作期内各土壤钾素消耗量较大,水溶性钾和交换性钾含量降低,并促进了非交换性钾的释放;施钾能提高土壤水溶性钾和交换性钾含量,并向非交换性钾方向转化,施钾对黑麦草和水稻有显著增产效果,可以有效地提高土壤供钾水平。     

低分子量有机酸对红壤和黄褐土钾素转化的影响

低分子量有机酸在土壤中广泛存在,主要来源于植物和微生物的分泌,通过改变根际的pH值和氧化还原状况,或通过螯合和还原作用等直接或间接地促进植物对P、Fe、Mn、Cu等养分的吸收、促进矿物的溶解、降低Zn、Al等金属对植物的毒害、吸收,缓解植物缺氧症状等。有关低分子量有机酸     

长期施用钾肥对草甸土钾素形态的影响

通过连续13年的钾肥定位试验,研究了施钾对草甸土耕层土壤钾素各形态含量和比例的影响。结果表明,长期施用钾肥较不施钾处理可以增加耕层土中水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾、非交换性钾的含量和在全钾中的比例,施钾量增加促进了这种状况,同时降低了矿物钾在全钾中的比例。随土层加深,大部分处理的水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换性钾含量和比例随之降低,而矿物钾和全钾含量相应处理却随之升高,其中施钾处理的效果明显。     

不同水分状况对红壤和黄褐土速效钾含量的影响

通过120 d的实验室恒温（25±1℃）培养试验,研究了不同水分条件（含水量0、25%和40%及干湿交替）对红壤和黄褐土速效钾（K）变化的影响。结果表明,无论施钾与否,红壤恒湿处理（25%和40%）的速效K高于干燥土壤,并且随着培养时间的延长有增加的趋势;黄褐土与红壤相反,恒湿处理的速效钾低于干燥土壤。同一土壤25%和40%含水量恒湿处理的速效钾含量差异不显著,表明土粒表面水膜的厚薄不是影响土壤钾有效性的控制因素。干湿交替条件下,红壤速效钾变化不明显,黄褐土速效钾逐渐增加,干燥过程可促进黄褐土层间K+的释放。随着干湿交替次数的增加,红壤固钾能力有增加的趋势,黄褐土的固钾能力逐渐下降。     

黄褐土无机磷转化规律研究

盆栽试验表明:施入P可明显改变黄褐土无机P组成,施入P当季的转化以F澹璓最多,Al-P、Ca2-P次之,Ca10-P只有在施入土壤半年后才有较明显增加,但当季作物收获后,施P与不施P土壤Ca2-P又有一致的趋势。     

施氮和不同品种水稻对紫色水稻土钾素形态的影响

通过盆栽试验研究了施氮水平和不同品种水稻对四川盆地 3种典型紫色水稻土 5种钾形态的影响以及各种土壤钾形态对水稻钾素营养的贡献。结果表明 ,4个紫色水稻土供钾能力均属中下水平 ,全钾含量为 1.29%～2.62% ,其中矿物钾量平均占 96.82% ,速效钾和非交换性钾仅平均占 0.62%和 2.56% ,土壤供钾能力以中性紫色水稻土 石灰性紫色水稻土 酸性紫色水稻土。施氮 (N 0～ 150mg/kg)促进 4个紫色水稻土钾素的释放 ,提高水稻对非交换性钾和矿物钾的吸收利用 ,使矿物钾和非交换性钾的贡献占植株吸钾的 80.3% ,速效钾仅为 19.7%。中性紫色土供试 4个品种水稻的吸钾能力为开优 5号 汕优 63Ⅱ优 6078引佳 1号。施氮后4个品种水稻吸自非交换性钾和矿物钾量平均占植物吸钾量的 66.9% ,以施中氮 (N 150mg/kg)时植株吸钾量最高 ;而低氮或高氮水平都不利于植物对钾的吸收和土壤钾的释放     

黄淮流域黄褐土玉米磷钾养分校正系数研究

根据国家测土配方施肥技术实施规范要求,从2008至2011年,在黄淮流域黄褐土区开展了玉米的\"3414\"试验,通过对结果的统计分析,提出土壤有效磷、速效钾的养分校正系数,进而通过土壤供磷(供钾)能力=土壤有效磷(速效钾)的测定值×土壤养分校正系数×2.25这一数学公式,为农民玉米种植时根据目标产量和当地生产条件及土壤养分测定值进行施肥提供了技术依据。     

广东不同母质发育水稻土钾素的固定与释放

本文通过室内模拟和化学方法研究了广东几种不同母质发育的水稻土的钾素的固定与释放特性。结果表明,砂页岩、珠江三角洲沉积物、石灰岩和玄武岩发育的水稻土的固钾量均随钾加入量的增加而增大,但花岗岩发育的水稻土却相反;砂页岩、花岗岩和玄武岩发育的水稻土的固钾量在淹水时最高,而沉积物和石灰岩发育的水稻土则在恒湿时最高;沉积物发育的水稻土的非交换性钾累计释放量和平均释放速率显著高于其它母质发育的水稻土;施钾肥对非交换性钾释放的影响因土壤所含粘土矿物类型而异。     

不同水型水稻土施钾效果及施钾技术的研究

本文通过不同水型水稻土水稻施钾效果的研究,结果表明,潜育型水稻土>潴育型水稻土>淹育型水稻土。水稻施钾能增强根系氧化力,提高土壤氧化还原电位的百分比和降低土壤还原物质含量,以及增加土壤好气性细菌和降低反硝化细菌的百分比等作用,均为潜育型水稻土>潴育型水稻土>淹育型水稻土;水稻生长季节的水、土温度,土壤供钾能力和水稻吸收土壤钾素的量为淹育型水稻土>潴育型水稻土>潜育型水稻土。而水稻吸收肥料钾占总吸钾量的比,则为潜育型水稻土>潴育型水稻土>淹育型水稻土。并找出了淹育型水稻土、潴育型水稻土和潜育型水稻土水稻施钾有效的土壤速效钾含量临界值,分别为54、82和141mg kg^-1。本文还提出了不同水型水稻土在不同土壤速效钾水平下,水稻最高产量和最经济产量的施钾量,以及钾肥的适宜施用期,为合理施用钾肥提供了科学依据。     

秸秆还田与生物炭施用对黄褐土团聚体稳定性及有机碳积累的影响

探明生物炭、秸秆和化肥配施对黄褐土条件下土壤团聚体的影响,为降低黄淮海平原黄褐土生产障碍,建立合理培肥制度提供参考。本研究通过3年定位试验,设置了不同的施肥制度:对照为不施肥(CK)、施用化肥(NPK)、生物炭配施化肥(NPKB)、秸秆配施化肥(NPKS)、生物炭和秸秆配施化肥(NPKSB)5个处理。对不同处理条件下湿筛的土壤团聚体指标进行了分析。结果表明:施用有机物料后,能增加大粒级土壤团聚体含量,提升土壤团聚体稳定性,提高土壤有机质含量。稳定性的提升幅度次序为NPKSNPKSBNPKB。在试验期内,添加生物炭能逐年提升土壤有机碳含量,顺序为NPKSBNPKB。在所有施肥处理中,NPKSB对提升大粒级团聚体有机碳贡献率效果最好。在本研究设置处理中,NPKSB对提升土壤团聚体基本性能效果最好。     

长期试验条件下褐土地力贡献率的演变特征及其影响因素分析

褐土是中国小麦与玉米产区的主要土壤类型之一,土壤地力贡献率显著影响作物产量。为了探明我国褐土土壤地力贡献率演变特征,科学合理地指导褐土土壤管理和施肥,分析了25年(1988~2013年)来长期施肥条件下褐土小麦和玉米地力贡献率的演变特征,并运用通径分析对影响土壤地力贡献率的各个因素进行了分析,结果表明:褐土区小麦和玉米产量的土壤地力贡献率分别为51.6%和54.5%,我国东北一年一熟制玉米褐土,耕地地力逐步下降,经过大约9年和6年明显下降,稳定在40%~60%左右,我国华北一年二熟制小麦褐土,耕地地力逐步下降,经过10年左右的下降,基本稳定在12%~44%左右。通径分析进一步证明,土壤有效磷、速效钾和土壤有机质对玉米地力贡献率影响最大,土壤有效磷贡献率最高,说明土壤有效磷、速效钾以及土壤有机质是褐土区基础地力的主要影响因素,是褐土区土壤地力主要评价指标。     

陕南土坎梯地垮坎的原因分析及防治对策

陕南梯地垮坎,以黄褐土山地坡改梯最为严重,一般当年修的梯地在翌年雨季中有３０％－４０％梯坎出现崩塌或滑塌。从１９８９年以来,在陕南一些地方曾试验过挡板法,掺沙法和产编织袋法筑坎修地,但收效甚微。梯坎难以巩固的原因有六个方面：１。土壤含粘量高,排水能力差;２。雨多强度大：３,地面坡度陡;４,筑坎质量不高;５,排水系统不完善;６,没有采取植物护埂措施,甚至破坏地边埂,实践证明：任何单一措施都不能从根本     

长期施肥对栗褐土钾素含量的影响

在栗褐土上进行的长期定位施肥试验结果表明,18年后不同施肥处理土壤全钾含量无显著差异,而土壤速效钾含量和缓效钾含量则产生了极显著差异。就表层土壤而言,无外源钾补充的3个处理(NP、N、CK),土壤速效钾含量较低,在78~90 mg.kg-1之间,已接近中等水平的下限,施低量有机肥的3个处理(M1、M1N、M1NP),土壤速效钾含量为150~185 mg.kg-1,施高量有机肥的2个处理(M2NP、M2N),土壤速效钾含量达240mg.kg-1以上。不同处理对土壤缓效钾含量的影响与土壤速效钾含量基本一致,施高量有机肥的处理>施低量有机肥的处理>没施有机肥的处理,但处理间土壤缓效钾的变化幅度明显低于土壤速效钾含量的变化幅度。不同处理对20~40 cm土壤速效钾和缓效钾含量也产生了一定影响,变化规律与耕层相似,但没有耕层明显。     

山西省主要耕地土壤对磷的吸附解吸特征

山西省主要耕作土壤对磷养分的吸附解吸特征鲜有报道。以山西省褐土、潮土和黄绵土三大主要耕作土壤为研究对象,对比分析了不同类型土壤对磷的吸附解吸过程及其特征参数。结果表明,3种不同土壤对磷的吸附量和解吸量均随外源磷浓度的增加而增加,吸附量随土壤深度增加而增大,但解吸量随深度增加而减小。3种土壤不同土层对磷的吸附过程均与Langmuir方程拟合良好,从等温吸附特征参数来看,土壤最大吸附量的最大值为793.65 mg/kg,出现在褐土40～60 cm土层中;土壤最大缓冲量以潮土0～20 cm土层最小,为16.31 mg/kg;而黄绵土40～60 cm土层K值最大,为0.494。3种土壤相同土层对磷的解吸量均表现为褐土>潮土>黄绵土。另外,褐土、潮土和黄绵土的需磷量分别为7.10、3.22和5.65 mg/kg。总之,褐土对磷有较强吸附能力,且吸附的磷易被解吸;潮土对磷吸附能力相对较弱,但供磷能力较强;黄绵土相较褐土与潮土对磷解吸能力较弱。在农作物种植过程中,需根据当地土壤对磷吸附解吸特性合理制定磷肥施用方案。     

生物炭用量对土壤速效钾含量和烟叶钾吸收的长期效应

为了探明生物炭施用量对土壤和烤烟钾的长期效应,在贵州省毕节市开展了5年的田间定位试验。采用单因素(生物炭用量0、5、15、20、40 t/hm²)随机区组设计,结果表明:生物炭施用后的首年对土壤速效钾含量的增加效果最大,2种土壤上增幅分别为664.21% 和223.09%,随后趋于稳定,5年平均增幅分别为82.36% 和39.80%。当生物炭用量分别为15、20、40 t/hm²时,两种土壤上速效钾含量5年平均分别显著提高72.2%和127.3%、251.1% 和22.3%、31.9% 和47.6%。同时,烟叶钾含量也显著增加,增幅分别为18.2% 和18.4%。综合来看,生物炭用量为15 t/hm²对提高土壤速效钾和初烤烟叶钾含量效果最佳。总之,适量施用生物炭能显著提高土壤速效钾含量和增加初烤烟叶钾含量。     

不同施肥措施提高南方黄泥田供钾能力及钾素平衡的作用

【目的】基于连续 30 年南方低产黄泥田培肥定位试验,研究土壤全钾、速效钾、缓效钾含量与钾素盈亏特性,明确钾肥投入量与产量的关系,以期为黄泥田钾素肥力定向培育及水稻钾肥施用提供科学依据。【方法】定位监测不施肥 (CK)、单施化肥 (NPK)、化肥 + 牛粪 (NPKM)、化肥 + 全部稻草还田 (NPKS) 四种施肥处理代表性年份耕层土壤钾素含量动态变化,分析各形态钾素间及与有机碳含量的关系,并于相邻集中年份 2010、2011、2013、2014 年采集植株样品以评价土壤钾素水平、土壤钾素盈亏、植株养分对钾肥投入量的响应。【结果】30 年施肥处理下,土壤全钾含量平均较 CK 增加 2.2%～5.0%,且双季稻年份不同处理差异较单季稻年份大,速效钾含量历年平均较 CK 增加 43.9%～102.4%,以 NPKS 增加最为明显,而不同处理的土壤缓效钾含量无明显差异。土壤速效钾含量与全钾呈显著正相关,土壤全钾、速效钾含量与有机碳均呈极显著正相关。各施肥处理提高了收获期植株钾含量与累积量。NPKS 处理每年盈余钾素 (K₂O) 101.1 kg/hm2,其余处理每年亏缺幅度为 –89.4～–18.6 kg/hm2。钾肥用量、速效钾含量、土壤钾素盈亏量相互间呈极显著正相关,可推算出外源钾肥 (K₂O) 每年投入量达到 161.8 kg/hm2 时,土壤钾素处于持平状态,其对应的土壤速效钾含量为 95.3 mg/kg。钾肥用量、速效钾含量、土壤钾素盈亏量及籽粒钾含量均与植株产量呈显著正相关。【结论】水稻增产效果与土壤钾肥投入量、速效钾含量及钾素盈亏量有关。黄泥田土壤速效钾较缓效钾、全钾更直接反映生产力水平。长期施肥提高了黄泥田土壤全钾与速效钾含量,NPK 化肥加秸秆还田对增加土壤钾素盈余与提升速效钾效果要明显优于单施 NPK 化肥或 NPK 肥配合粪肥。     

长期轮作与施肥对农田土壤磷素形态和吸持特性的影响

通过对黄土旱塬地区长期定位施肥(26a)条件下的不同轮作系统的土壤磷素形态和吸持参数的测定,研究了轮作和施肥对土壤磷素吸持特性和磷素形态的影响,以及土壤磷素吸持参数与磷素形态之间的关系。结果表明,长期轮作与施肥都可以减低土壤磷素的最大吸附量（Qm）,相对于其它轮作和连作,在氮磷（NP）施肥下,小麦-玉米-豌豆轮作可以减低土壤的Qm,在氮磷有机肥（NPM）施肥下,小麦-玉米轮作可以减低土壤的Qm。在施肥相同的条件下,小麦-玉米轮作和小麦-豌豆轮作可以显著增加土壤中各形态无机磷的含量,长期轮作比连作可以增加土壤中的有效磷养分,尤其对Ca2-P的提高效果更为显著。相关分析表明,Qm和磷吸持指数（PSI）与全磷（T-P）、Olsen-P、CaCl2-P、Ca2-P、Ca8-P、Fe-P、Ca10-P和有机磷呈极显著负相关（p＜0.01）,与闭蓄态磷（O-P）呈显著负相关（p＜0.05）,与Al-P关系不显著。土壤有机质（SOM）与Qm、PSI和磷最大缓冲能力（MBC）之间存在极显著负相关关系,与磷吸持饱和度（DPSS）存在显著正相关。通径系数和逐步回归分析表明,在石灰性黑垆土土壤的无机磷形态中,Ca2-P对Olsen-P的贡献最大。     

旱作褐土中氧化铁的厌氧还原与光合型亚铁氧化特征

土壤中铁的氧还过程与碳氮转化及自净能力关系密切,已还原亚铁的氧化受土壤性质的影响。采用室内恒温培养试验研究了旱作褐土中铁还原氧化过程、及其与水溶性碳、NO3-、SO42-的关系。结果表明旱作褐土中铁氧化物在厌氧光照条件下可先被还原后被再次氧化,其再氧化量介于1.46~3.00 mg g-1之间,平均2.09 mg g-1;再氧化速率常数介于0.23~0.80 d-1之间,平均0.48 d-1。再氧化量与土壤无定形铁、水溶性硫酸盐含量、阳离子交换量显著负相关,与土壤总氮、总磷显著正相关;再氧化速率常数与土壤有机碳显著负相关,与黏粒含量极显著正相关。厌氧光照培养可使旱作褐土水溶性无机碳平均降低52.74%,水溶性NO3-降低92.15%,水溶性SO42-增加55.38%。研究结果为深入理解旱作土壤潜在的微生物铁循环转化方式提供理论支持。