皖南烟区白云石粉对酸性植烟土壤的改良研究

采用盆栽与室内分析的方法,研究了不同粒径与用量的白云石粉对植烟土壤的酸性改良效应。结果表明:白云石粉越细、用量越高,改良越快,效果越明显,持续时间越短;白云石粉应在烟苗移栽前30天左右使用;若土壤pH的调整目标值为1个单位或施用量为1 500 kg/hm2时,粒径为250μm的白云石粉较为经济;土壤交换性铝含量较土壤pH更能反映烟草植株生长情况,其临界指标为0.30~0.45 cmol/kg,高于此临界值,应施用白云石粉进行调酸。     

酸性黄红壤上施用白云石的作物产量效应和经济效益评价

在皖南酸性红黄壤旱地上进行了为期三年的定位试验,以探讨施用白云石改良土壤的效果。研究结果表明:施用白云石能显著地促进作物的生长发育和提高产量,小麦增产11.6％～13.4％,油菜增产9.4％～27.2％,红豆增产21.9％～49.7％,玉米增产10.9％～44.6％,黄豆增产6.6％～29.8％,其增产后效与使用量成显著正相关。施用白云石粉处理三年六季作物累计增加的纯收入为2511.6～5376.8元/hm2,产投比为27.9～12.4∶1。从作物的产量效应和经济效益评价来看,适宜的白云石粉施用量为1100～1600kg/hm2。     

改良剂对土壤酸碱度和烤烟生长及烟叶中重金属含量的影响

为筛选出高效安全的酸性植烟土壤改良剂,采用盆栽试验研究了不同改良剂(生石灰、白云石粉和熟石灰,用量为0.66 g/kg风干土)对酸性土壤p H、烟株生长和烟叶重金属吸收的影响。结果表明,施用石灰和白云石粉均能提高土壤p H,其中生石灰提高的幅度达到0.52单位;改良剂能够促进根系的生长,增加烟株干物质的积累,生石灰、白云石粉、熟石灰处理旺长期烟株总干重分别增加了13%、9%和17%;白云石粉处理增加了烟叶总糖、还原糖含量和糖碱比,石灰处理则降低了总糖和还原糖含量;白云石粉处理显著增加了烟叶的Cd含量,而石灰处理则降低了烟叶的Cd含量,但各处理烟叶中重金属含量均较低。综合考虑改良剂的效果和烟叶的安全性,石灰是烟区酸性土壤改良、提高烟叶产量和安全性的有效技术措施。     

矿物质调理剂用量对酸性土壤养分状况和油菜生长的影响

铁尾矿和副产品云母、白云石经煅烧制备的矿物质调理剂呈碱性,且富含植物生长所需的钾钙镁硅等有益元素,具有改良酸性土壤的潜在作用。为探究矿物质调理剂在酸性土壤地区的应用效果,通过一年两地田间小区试验,研究了推荐施肥配施不同用量矿物质调理剂对土壤pH和碱解氮、有效磷、速效钾等有效养分含量及油菜生长和产量的影响。田间试验设有5个处理,分别为空白对照(T1)、当地推荐施肥(T2)、当地推荐施肥配施750 kg/hm²调理剂(T3)、当地推荐施肥配施1500 kg/hm²调理剂(T4)和当地推荐施肥配施2250 kg/hm²调理剂(T5)。两地试验结果均表明:(1)与推荐施肥相比,配施矿物质调理剂油菜各生育期土壤pH、有效磷和速效钾含量显著增加(P<0.05),且随着施用量的增加呈增加趋势;而土壤碱解氮含量变化无显著差异。(2)与推荐施肥相比,配施矿物质调理剂能促进油菜生长,有利于产量构成要素一级分枝数、单株角果数和千粒重的形成,进而提高籽粒产量,且当施用量为1500 kg/hm²时籽粒产量显著增加(P<0.05)。(3)综合考虑改善土壤和作物产量及成本,当矿物质调理剂施用量为1500 kg/hm²时,较750 kg/hm²施用量效果好,较2250 kg/hm²施用量效果也较好且更经济,可作为最佳推荐施用量。由此可见,铁尾矿及副产品云母、白云石制备的矿物质调理剂在酸性土壤地区施用,可以改善土壤酸化状况、补充土壤有效养分、实现作物增产。     

施用白云石对酸性黄红壤作物产量及化学性质的影响

白云石改良酸性黄红壤三年定位试验结果表明:酸性黄红壤施用白云石可以降低土壤交换性铝的含量,提高土壤pH值和交换性钙、镁的含量,显著提高作物产量,且有明显的后效。第1—6季作物分别增产10.8%~13.4%、21.5%~48.6%、9.4%~16.2%、10.9%~44.6%、7.9%~22.0%和6.6%~29.8%。白云石施用量为600kg hm-2时,降酸作用可维持3季作物以上;白云石施用量为2500 kg hm-2时,降酸作用可维持6季作物以上。     

稻茬小麦公顷产量9000 kg群体氮素积累、分配与利用特性

在稻-麦两熟制条件下,以扬麦20为材料,通过基本苗和氮素运筹（氮肥施用量、 施用时期和比例）调控建立不同产量水平群体,研究稻茬小麦籽粒产量高于9000 kg/hm2群体的氮素积累、 分配与利用特性。结果表明,稻茬小麦籽粒产量 9000 kg/hm2以上群体拔节期至开花期、 开花期及成熟期氮素积累量分别在N 104~117 kg/hm2、 197~205 kg/hm2、 234~251 kg/hm2,极显著高于籽粒产量 9000 kg/hm2 以下群体。稻茬小麦不同群体开花期叶片、 茎鞘、 穗及成熟期籽粒氮素积累量与籽粒产量均呈极显著线性正相关,氮素积累量分别为N 89~91 kg/hm2、 74~83 kg/hm2、 32~33 kg/hm2、 177~188 kg/hm2, 有利于实现籽粒产量9000 kg/hm2。花后群体营养器官氮素转运量与籽粒产量均呈极显著线性正相关,叶片、 茎鞘及穗轴+颖壳的氮素转运量分别为N 65~73 kg/hm2、 53~54 kg/hm2、 16~20 kg/hm2, 有利于实现籽粒产量9000 kg/hm2。稻茬小麦籽粒产量9000 kg/hm2以上群体100 kg籽粒吸氮量为N 2.9~3.0 kg, 氮素利用效率32.9~34.5 kg/kg, 氮收获指数0.73~0.77。     

不同氮磷肥施用量对城市景观草坪生长与养分吸收的影响

为了给城市景观草坪科学施肥提供理论依据,试验在城市环境条件下研究了不同氮、磷用量对景观草坪生长与养分吸收的影响。结果表明:7、9、10月氮、磷用量为41.90 kg/hm2处理的叶片长度最大,分别高于对照1.58、2.46、2.62 cm,差异显著;7~10月41.90 kg/hm2处理干物质积累量最高,分别比对照提高2.79、1.78、2.32、1.89倍,差异显著,37.71 kg/hm2处理与对照之间无显著差异。41.90 kg/hm2处理的氮吸收量7~10月分别比对照提高3.93、2.50、3.59、2.66倍,差异显著,46.09 kg/hm2处理显著高于对照;41.90 kg/hm2处理的磷吸收量7~10月分别高于对照3.98、2.18、3.07、2.18倍,差异显著,8~10月37.71 kg/hm2处理与对照之间无显著差异;41.90 kg/hm2处理的钾吸收量7~10月分别高于对照4.24、2.16、3.22、2.55倍,差异显著。综合分析认为,城市景观草坪氮、磷施用量以41.90 kg/hm2为宜。     

施用高量堆肥污泥提高小麦–玉米轮作模式下酸性水稻土pH和碳组分活性

  【目的】  污泥堆肥农用是污泥资源化的主要途径,明确不同用量堆肥污泥对旱作条件下酸性水稻土有机、无机碳组分及pH的影响,可为堆肥污泥的农用提供科学依据。  【方法】  以酸性水稻土为供试土壤,连续进行了2年小麦–玉米轮作盆栽试验。参照GB4284—2018农用污泥施用标准,设置0 (CK)、3.75、7.50、37.50和75.00 t/hm2共5个污泥施用量处理,每年10月份种植冬小麦前称取相应量污泥,与盆栽土壤均匀混合后装盆,连续种植冬小麦和夏玉米两季作物。分别在小麦、玉米收获后采集耕层土壤,分析水稻土中有机、无机碳组分和pH,以及上述参数之间存在的相关关系。  【结果】  供试污泥堆肥用量处理下,土壤pH随污泥施用量的增加而升高,污泥用量35.70 t/hm2处理的4个生长季土壤pH较CK分别显著升高了0.21、0.51、0.40和0.70个单位 (P < 0.05)。污泥堆肥农用提高了酸性水稻土中有机碳 (SOC)、易氧化有机碳 (ROC)、可溶性有机碳 (DOC) 和腐殖质碳 (HSC) 含量,同时也提高了碳酸钙 (CC) 和活性碳酸钙 (ACC) 含量,且增加幅度随污泥施用量的增加而上升。污泥用量为75.00 t/hm2时,土壤各有机碳组分和无机碳组分均显著高于CK (P < 0.05);污泥施用量 ≥ 7.50 t/hm2时,土壤ROC、DOC含量均显著高于CK (P < 0.05);污泥用量 ≥ 3.75 t/hm2时,土壤碳酸钙含量均显著高于CK (P < 0.05)。碳库管理指数在污泥施用量 ≥ 7.50 t/hm2时显著增加 (P < 0.05)。碳酸钙含量和pH在酸性水稻土上呈显著正相关关系 (P < 0.05);有机碳和无机碳含量之间也呈显著正相关关系 (P < 0.05)。  【结论】  施用37.50～75.00 t/hm2生活堆肥污泥可在短期甚至当季显著增加旱作酸性水稻土中有机和无机碳总量和活性有机碳含量,提高土壤pH,是改善旱作酸性水稻土质量的有效手段。综合之前对堆肥污泥农用重金属积累、微生物多样性及养分淋失风险的研究,长期施用堆肥污泥对土壤环境的影响尚需进一步研究。     

磷酸二氢钾施用量对一年生菘蓝生长动态的影响

在临夏回族自治州东乡族自治县研究了不同磷酸二氢钾施肥量对一年生菘蓝生长动态的影响。结果表明,当磷酸二氢钾施用量为400 kg/hm2时,菘蓝的株高、根长、根粗、植株干重较大;当磷酸二氢钾施用量为800 kg/hm2时,菘蓝的叶片数、叶面积最大。在以收获大青叶为目的的生产中,磷酸二氢钾施用量为800 kg/hm2时产量较佳;以收获板蓝根为目的的生产中,磷酸二氢钾施用量为400 kg/hm2时产量最佳。     

改土型专用肥对玉米田物理性质和玉米经济性状及效益的影响

在甘肃省河西地区内陆灌区连作8a的制种玉米田上,采用田间试验方法,研究了改土型专用肥与制种玉米田物理性质和玉米经济性状及效益间的关系。结果表明,影响玉米产量的因素依次是:CO(NH2)2>(NH4)2HPO4>PVA和ZnSO4.7H2O;因素间最佳组合是:PVA 30kg/hm2,CO(NH2)2 736kg/hm2,(NH4)2HPO4420kg/hm2,ZnSO4.7H2O 52kg/hm2。随着改土型专用肥施用量的增加,玉米田总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、团聚体在增大,而容重在降低。改土型专用肥施用量增加后,玉米植物学性状、经济性状、产量在增加,但单位(1kg)改土型专用肥的增产量则随着改土型专用肥施肥量的增加而递减,出现报酬递减律。随着改土型专用肥施用量的增加,玉米边际产量、边际利润在递减,改土型专用肥施用量在1 350kg/hm2的基础上,再增加337.50kg/hm2,收益出现负值。经济效益最佳施肥量为1 350.01kg/hm2,玉米理论产量为6 700.99kg/hm2。     

长期施用猪粪对红壤酸度的改良效应

土壤酸化严重限制了我国南方红壤区土壤的农业利用。本研究应用江西鹰潭红壤生态实验站长期猪粪养分淋失试验,分析了不同施肥处理（对照处理：N 0 kg/hm2;低量有机肥：N 150 kg/hm2;高量有机肥：N 600 kg/hm2;高量有机肥+石灰处理：有机肥N 600 kg/hm2 ＋石灰3 000 kg/(hm2·3a)）长期施用对红壤酸度的改良效应。研究结果表明,9年高量有机肥施用中土壤pH值平均每年上升0.085个单位,而低量有机肥施用对土壤pH没有显著影响。有机肥长期施用增加了土壤盐基离子浓度,其中Ca、Mg增加幅度较大,使得长期施肥后土壤盐基以Ca为主,其次是Mg,而K、Na比例较低。长期有机肥施用有效降低了红壤旱地表层土壤交换性酸含量,尤其是对交换性铝含量的降低程度较大,且随施肥量的增加而增大,在施肥4年后可基本消除铝毒。高量施肥基础上的石灰添加进一步提高了土壤pH值,加快了土壤酸度改良。红壤旱地猪粪施用显著提高了玉米产量,达到酸度改良效果的最低猪粪用量为Ca 162 kg/hm2。在施肥初期添加一次石灰,将土壤pH值迅速提高,然后通过有机肥对pH的稳定作用保持和逐步提高土壤pH,可在最短时间、用最少投入消除土壤酸害。     

不同施肥结构对酸性黄棕壤修复效果研究

利用3年田间定位试验,研究了不同施肥结构对酸性黄棕壤酸性、交换性能以及微生物区系的影响。结果表明:连年施用有机肥以及配施石灰和白云石粉均能显著降低土壤中交换性酸和交换性Al~(3+)的含量,提高土壤pH,且不同施肥结构对修复黄棕壤酸性的效果为有机肥配施石灰有机肥配施白云石粉有机肥;连年施用有机肥以及配施石灰主要提高了土壤中交换性Ca~(2+)含量,而配施白云石粉则主要提高了土壤中交换性Mg~(2+)含量;有机肥配施石灰和白云石粉均降低了土壤中真菌的数量,但提高了土壤中细菌/真菌比、放线菌/真菌比以及细菌和放线菌数量,改善了土壤微生物群落结构,增加了烟叶的产量和产值。     

基于钾平衡和氮淋失风险的红壤猪粪安全用量

我国红壤区土壤普遍缺钾。通过8 a猪粪施用试验,研究了长期不施肥,长期施低量有机肥钾（59?kg/(hm2·a)）,高量有机肥钾（237?kg/(hm2·a)）,高量有机肥钾+石灰（有机肥钾237?kg/(hm2·a)＋石灰1?000?kg/(hm2·a)）对红壤旱地钾平衡的影响,并结合氮淋失风险制定有机肥钾安全用量。研究表明,红壤旱地长期有机肥施用提高了土壤供钾能力,而不会增加钾淋失。施入土壤的有机肥钾超过69%被作物吸收,但低量有机肥处理导致土壤钾库不断耗竭,而高量有机肥和高量有机肥+石灰处理每年可向土壤补充钾48～57?kg/hm2。针对单作玉米系统,保障作物钾需求和土壤钾库平衡的有机肥施钾量为180?kg/hm2。若考虑有机肥施用的硝酸盐淋失风险,有机肥施钾量不能高于155?kg/hm2,同时需补施25?kg/hm2化肥钾满足作物生长、预防土壤钾库耗竭。     

安徽省土壤有效硫现状及时空分布

【目的】 土壤有效硫是作物硫素营养的主要来源,在获取省域范围耕地土壤有效硫基础数据和硫肥试验研究结果的基础上,以地统计学特征分析和新的土壤有效硫分级指标统计为手段,研究全省土壤有效硫时空变化特点和区域性分布现状,掌握全省耕地土壤硫养分丰缺状况及供给水平,为科学施肥提供依据。 【方法】 选择安徽省砂姜黑土、潮土、黄褐土、水稻土等11个土类,采集农田0—20 cm耕层土样34.5万个。通过大样本数据的统计分析,利用ArcGIS进行Kriging插值的地统计学分析,按照本省耕地土壤有效硫新的丰缺分级标准,即极缺 (< 10.0 mg/kg)、缺乏 (10 ～16 mg/kg)、较缺乏 (16～22 mg/kg)、中等 (22～34 mg/kg) 和丰富 (> 34 mg/kg) 五级,结合第二次土壤普查分级指标对应分析,进行省域耕地土壤有效硫丰缺现状和时空分布研究。 【结果】 1) 全省耕地土壤有效硫含量范围在0.10 ～101.90 mg/kg之间,平均值为24.99 mg/kg,中位数为21.00 mg/kg。2) 全省耕地土壤缺硫概率较大。有效硫含量处于极缺 (< 10 mg/kg)、缺乏 (10 ～16 mg/kg) 与较缺乏 (16 ～22 mg/kg) 水平的分别占总样本数的13.76%、20.91%和18.43%。3) 省域总体缺硫状况由东向西递增、南北向中间趋减。按不同农业区域比较,淮北平原的宿州、亳州和阜阳市缺硫最严重,其次是皖南山区,又以黄山市、铜陵市土壤缺硫较严重。4) 土壤类型和时空变化上,以棕壤、黄潮土、粗骨土、红壤、黄壤、紫色土和砂浆黑土等缺硫最为严重。与20年前研究分析比较,沿江平原、江淮丘陵和皖西农区缺硫趋势减弱,而皖南山区土壤缺硫状况明显加重。目前,棕壤、砂姜黑土和黄棕壤缺硫频率和风险增大,而黄潮土、黄褐土和灰潮土缺硫频率降低。 【结论】 省域耕地缺硫 (< 22 mg/kg) 面积约311.19 × 104 hm2,占全省耕地总面积的53.10%。针对棕壤、砂浆黑土、黄潮土、红壤等九类土壤缺硫比率高 (39.67% ～56.89%之间) 的现状,应推荐含硫化肥或补施硫肥,降低作物缺硫风险。      

石灰在酸性稻田的施用效果

在土壤呈酸性且重金属铜、镉含量相对较高的稻田开展施用石灰效果试验。试验显示,施用石灰可提升土壤pH值,平均750 kg/hm~2石灰提升土壤pH值0.179;施用石灰可促进土壤有机质分解,增加土壤氮和磷的有效性,也会影响土壤铜、镉全量变化。试验初步表明,处理C(石灰用量750 kg/hm~2)的稻米对铜、镉富集能力较强。增施石灰可减少土壤铜、镉向稻米转移富集。水稻对镉的富集能力高于对铜的富集能力。试验表明,施用石灰可增加水稻有效穗数和千粒重,增产效果显著。以石灰用量750 kg/hm~2的水稻产量最高,效益最好,比CK增产干谷619.7 kg/hm~2,每千克石灰增产稻谷0.83 kg,净收入1 068.7元/hm~2,产投比为2.66。科学施用石灰可促进水稻增产和减轻稻米对铜、镉富集。     

水分管理和施用石灰对水稻镉吸收与运移的影响

通过田间试验,研究了间歇灌溉和全生育期淹水2种水分管理结合水稻分蘖期施用石灰对不同水稻生育期的土壤和水稻各组织中Cd分布与运移的影响。研究结果表明,全生育淹水和施用石灰均能升高土壤p H值,降低土壤中有效态Cd含量;施用石灰能降低土壤中酸可提取态Cd所占比例而残渣态所占比例增加。在全生育期淹水条件下施用石灰有利于改善土壤性状并提高土壤中Fe质量百分含量。与不施用石灰相比,在间歇灌溉条件下,施用石灰处理的糙米中Cd质量分数从0.86 mg/kg降低到0.56 mg/kg,而在全生育期淹水条件下,施用石灰处理的糙米中Cd质量分数从0.77 mg/kg降低到0.34 mg/kg;无论间歇灌溉还是全淹水处理条件下,施用石灰均增加了水稻总生物量。施用石灰后,在灌浆期,水稻茎叶中Cd的富集系数显著降低(P0.05);在成熟期,根和稻米中Cd的富集系数显著降低(P0.05);在全生育期淹水条件下,成熟期水稻根到茎叶转运系数和茎叶到米中转运系数均显著降低(P0.05)。水稻糙米中Cd含量与土壤中有效态Cd含量、水稻地上部Cd累积量呈显著正相关,与土壤p H值呈显著负相关。上述研究结果表明,施用石灰能够显著降低稻田土壤中Cd的生物有效性;采用全生育期淹水结合在分蘖期施用石灰是降低稻米中Cd含量有效措施且不会导致水稻减产。     

浙江中部红壤施用石灰对土壤交换性钙、镁及土壤酸度的影响

为了确定红壤施用石灰后钙、镁移动和土壤酸化速率,监测了耕层（10～20ｃｍ）和底土（20～60ｃｍ）的ｐＨ和交换性Ca2+、Mg2+、Al2+的长期变化。结果表明,耕层交换性Ca2+在施用石灰后的一年半时间达到最高值,此后随着时间的推移而急剧减少;而底土的交换性Ca2+随石灰用量的增加和施用石灰后时间的推移而增加。镁在土壤剖面中的移动比钙快;施用石灰后耕层和底土酸度的降低与交换性Ca2+的增加基本同步。在本试验条件下,不论施用石灰与否都存在着复酸化过程,但施用石灰后复酸化作用更强。     

施肥条件下瘠薄红壤的生物化学性状变化

在中国科学院红壤生态开放实验站布置田间长期定位试验,研究施肥条件下瘠薄红壤的肥力恢复特征,本文报道土壤生物化学性状的变化。结果表明,年施有机物料4500~9000kg/hm2时,5年后不同瘠薄红壤的表土有机C含量可提高2.1~7.5g/kg,全N含量提高0.18~0.71g/kg;而单施化肥的处理土壤有机C含量平均仅提高2.0g/kg,全N含量提高0.22g/kg。在施用较高量有机肥的情况下(9000 kg/hm2),5年后表土有机C含量从原来的1.3~3.0g/kg提高到7.0~9.7g/kg,全N含量从原来的0.34 ~ 0.41g/kg提高到0.70 ~ 1.05g/kg,该值已接近一般旱地红壤的含量水平。积累量也因母质、利用方式、施肥量的不同而异。施用有机肥还明显增加大团聚体中有机C的含量和比例,提高土壤酶活性和微生物数量,对改善养分有效性和土壤有机质品质有显著作用。