氮肥与有机肥配施对设施土壤腐殖质组分的影响

以连续5a设施番茄栽培定位施肥田间试验为依托,选择施氮量0、187.5、375.0、562.5kg·hm~(-2)(N0、N1、N2、N3)及氮肥与有机肥(M:75000kg·hm~(-2))配施(MN0、MN1、MN2、 MN3) 8个处理,研究了不同施氮及氮肥与有机肥配施处理土壤总有机碳(Total organic carbon,TOC)和水溶性有机碳(Water soluble organic carbon,WSOC)的含量及其剖面分布,土壤松/稳结态胡敏酸碳(Humic acid carbon,HA-C)和富里酸碳(Fulvic acid carbon,FA-C)含量、组成及其剖面分布。结果表明:各施肥处理TOC、WSOC、稳结态胡敏酸碳(HA_2-C)和稳结态富里酸碳(FA_2-C)含量均随土层深度增加呈逐渐下降趋势,而松结态胡敏酸碳(HA1-C)和松结态富里酸碳(FA_1-C)含量均随土层深度增加呈先增加后逐渐下降趋势。与单施氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均使0～50 cm土壤TOC、WSOC、HA_1-C、FA_1-C和HA_2-C含量有所提高,其提高幅度分别为12.44%～87.38%、11.01%～168.32%、10.15%～235.54%、2.41%～205.21%和3.42%～92.61%;同时也显著提高了0～20 cm土层HA/FA及PQ(HA占(HA+FA)的比例)(P 0.05),使0～20 cm土层HA_1、HA_2和FA_1的C/N比增加,FA_2的C/N比略有下降,HA的E_4/E_6(在波长为465nm和665nm处吸光度的比值)降低,FA的E_4/E_6增加。本设施番茄栽培田间试验条件下,连续5 a氮肥与有机肥配施不仅显著提高了0～20 cm土壤有机碳数量,而且有利于FA向HA转化,促进胡敏酸的形成与累积,尤其是松结态胡敏酸的形成与累积,进而使土壤有机碳品质得到明显改善。     

低山丘陵区不同坡位茶园土壤有机碳特征研究

通过野外词查与室内分析相结合的方法.研究川西茶区典型低山丘陵茶园不同坡位土壤有机碳特征.结果表明:茶园土壤总有机碳(TOC)含量变化趋势为中坡位<上坡位<下坡位,中坡位与下坡位差异显著.中坡位TOC分别低于上坡位和下坡位9.38%,13.95%.水溶性有机碳(WSOC)含量中坡位最低,和上、下坡位差异显著,中坡位WSOC含量分别低于上坡位和下坡位的33.33%,38.82%.中坡位易氧化有机碳(EOC)含量分别低于上坡位和下坡位12.25%,18.83%,WSOC、EOC与TOC、TN呈显著正相关,EOC与WSOC之间也呈显著正相关.腐殖酸碳以松结态和紧结态为主.松、紧结态变化趋势为中坡位<上坡位<下坡位,松结态占TOC的比例及与紧结态的比值高于同坡位林地.松结态腐殖酸中富里酸(FA)含量中坡位最低,且低于同坡位胡敏酸(HA)含量,其他坡位FA略大于HA.稳结态腐殖酸中各坡位HA均高于FA,HA中坡位最高,稳结态腐殖酸中HA/FA值均大于松结态腐殖酸中HA/FA值.     

不同施肥处理对棕壤几个肥力指标的影响

23年定位试验结果表明:土壤有机碳、全氮和碱解氮、生物氮量以:高量有机肥区>低量有机肥区>化肥区>对照。土壤C/N基本维持在11~16之间。单施化肥处理土壤微生物碳量降低,Kos值高于其它施化肥处理,有机无机肥配合施用,结合态腐殖质含量明显下降,松结态/重组腐殖质的比值和松/紧比值也有所降低。有机无机配施各处理土壤微生物碳量,以及土壤松结态、稳结态、紧结态腐殖质的含量显著升高,提高松结态/重组腐殖质和松/紧的比值;不同用量的施有机肥处理土壤微生物碳量与对照相比差异不显著,Kos值下降,其他指标均升高。     

腐殖酸对灰棕紫泥中汞赋存形态的影响

通过室内培养探讨不同富里酸/胡敏酸(FA/HA)、腐殖酸含量、汞污染浓度对灰棕紫泥中汞赋存形态的影响。结果表明,施用腐殖酸降低汞的活性,腐殖酸各处理均能促进土壤中水溶态、交换态和酸溶态汞向碱溶态、有机结合态和残渣态汞转化。FA/HA≤0.7时,腐殖酸能够促进土壤中的活性态汞向惰性态汞转化,但当FA/HA≥1时,腐殖酸对土壤汞有一定的活化作用;含碳2%的腐殖酸对土壤汞的固定效果好于其他碳含量(0.5%,1%,1.5%碳)腐殖酸;当土壤中汞污染浓度达到3mg/kg时,腐殖酸对汞的固定效果要降低。     

有机物料对不同作物根系土壤腐殖质组成和结构的影响

为探讨施用有机物料后不同作物根系土壤腐殖质各组分含量和胡敏酸元素组成的变化情况,以吉林农业大学试验田培肥2a的黑土为研究对象,试验选取3种作物(玉米、大豆、白菜),每种作物设4种施肥处理,包括化肥(CK)、玉米秸秆配施化肥、树叶配施化肥和鸡粪配施化肥。采用腐殖质修改法提取水溶性物质(WSS)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)、胡敏素(HM),利用重铬酸钾外加热法测定腐殖质各组分有机碳含量,采用分光光度计法测定HA和FA的光学性质,通过光密度E_4/E_6值和元素组成分析HA的结构变化。结果表明:土壤总有机碳(TOC)和腐殖质各组分有机碳含量均表现为白菜玉米大豆。相比CK,配施有机物料后作物根系土壤TOC、WSS、HA含量分别显著增加5%~8%,34%~55%,8%~20%,FA含量变化不明显。相比树叶和鸡粪,秸秆可显著提高TOC含量;WSS在各物料之间差异不明显;HM含量表现为秸秆树叶鸡粪CK。有机物料对PQ值的影响因作物而异,秸秆和鸡粪对玉米、大豆根系土壤PQ值(HA占腐殖酸的比率)的影响相似,而鸡粪对白菜根系土壤PQ值的影响显著高于玉米秸秆。施用有机物料后HA的E_4/E_6未发生明显改变,FA的E_4/E_6显著提高。有机物料使根系土壤HA缩合度升高,分子结构更加复杂,且有利于HA含氮基团的形成,以秸秆处理作用最好。由此可见,有机物料具有良好的培肥效果,其中鸡粪对白菜根系土壤培肥效果最显著,秸秆与鸡粪对玉米、大豆根系土壤培肥效果相似,均显著高于化肥。     

腐殖酸对汞的络合稳定特性及其环境学意义

对3种腐殖酸与Hg的络合稳定特性研究结果表明,腐殖酸与Hg的结合存在松结态与紧结态2种形态,其中富里酸主要以松结态为主,灰色胡敏酸与棕色胡敏酸则以紧结态占绝对优势。3种腐殖酸中富里酸对Hg的络合容量最高,但络合强度最低,其络合汞的环境活性将较高;灰色胡敏酸对Hg的络合容量最低,但络合稳定性最高,故所结合Hg的环境活性最弱。但受容量因素制约,灰色胡敏酸对Hg的络合稳定性将因Hg/灰色胡敏酸相对比例的升高而急剧下降。棕色胡敏酸对Hg络合特性介于富里酸与灰色胡敏酸之间。     

不同培肥方式对土壤有机碳与微生物群落结构的影响

为揭示旱作区耕地土壤有机碳累积规律及其与土壤微生物群落间的相互作用机制,试验采用磷脂脂肪酸(PLFA)指纹图谱及土壤腐殖质形态分组的方法,通过田间定位试验,研究了马铃薯-马铃薯-油用向日葵-马铃薯-油用向日葵轮作模式下,有机、无机肥配施(不施肥、单施化肥、化肥配施牛粪、化肥配施羊粪、化肥配施生物有机肥、化肥配施黄腐酸钾)对土壤有机碳累积、土壤腐殖质形态的影响及其与土壤微生物群落结构间的相互关系。结果表明:在连续培肥5年间,随培肥时间延长,土壤有机碳呈波动性上升趋势。与对照相比,化肥配施牛粪、化肥配施羊粪处理土壤有机碳以年6.61%和8.97%的增长率累积增加,不同处理外源有机碳含量及有机肥种类的差异影响了土壤有机碳的累积速率。化肥配施高量有机肥(化肥+羊粪、化肥+牛粪)处理显著提高了土壤稳结态、松结态腐殖质含量及松结态/紧结态腐殖质的比例,且以PLFA表征的土壤细菌、真菌、放线菌、原生动物、土壤微生物群落总生物量与对照处理间均有显著性差异(P0.05)。与对照相比,各施肥处理的革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)值均呈降低趋势;但不同有机无机相结合的土壤培肥方式对土壤G+/G-的比例没有显著差异。多元分析表明,基于土壤微生物主要类群磷脂脂肪酸含量的排序轴与基于土壤有机碳、腐殖质形态的排序轴之间相关性(P1=0.568,P2=0.611)较好,累积变量在98.69%上揭示不同有机无机培肥措施影响下的土壤微生物群落生物量与环境因子间的相互关系。土壤松结态腐殖质含量与土壤G+/G-比值正相关。外源有机碳的施入促进了土壤紧结态腐殖碳向稳结态、松结态腐殖质转化;较高量外源有机碳施入有助于提升土壤细菌、真菌的生物量。总体而言,土壤微生物群落结构的变化是受有机无机培肥措施所引起的土壤有机碳含量、腐殖质形态变化驱动;化肥配施牛粪和化肥配施羊粪有利于土壤有机碳积累和松结态腐殖质的形成,促进土壤中微生物生物量提高。研究结果可为宁夏中部干旱区土壤合理培肥提供科学依据。     

长期定位施肥对土壤腐殖质含量的影响

以潮土、旱地红壤和红壤性水稻土为研究对象，探讨了长期施肥对土壤腐殖质含量的影响。结果表明，长期施用NPK化肥、有机肥或有机无机肥配施均能提高潮土、旱地红壤和红壤性水稻土耕层的有机质、腐殖质和活性腐殖质含量，其中胡敏酸、富里酸也相应地增加，但以有机无机肥配施的效果最好。施有机肥或有机无机肥配施还能提高土壤腐殖质的胡／富比值。施肥对土壤有机质的影响不仅局限于土壤耕层（0－20m），而且影响耕层地下层次，但以0－60cm土层的效果显著，且以潮土的效果明显。     

长期定位施肥对土壤腐殖质结合形态的影响

长期施用有机肥或有机无机肥配施均能显著提高潮土、旱地红壤和红壤性水稻土耕层松结态腐殖质、稳结态腐殖质和紧结态腐殖质含量,但以有机无机肥配施的效果最好。有机无机肥配施能提高三种土壤耕层稳结态腐殖质和潮土耕层松结态腐殖质碳占重组有机碳的比例,降低三种土壤紧结态腐殖质碳占重组有机碳的比例。单施有机肥或化肥也能提高潮土耕层三种结合态腐殖质碳占重组有机碳的比例,降低旱地红壤和红壤性水稻土紧结态腐殖质碳占重组有机碳的比例。施肥还可以提高三种土壤耕层松结态腐殖质/紧结态腐殖质的比值。     

长期定位施肥对土壤腐殖质含量的影响

以潮土、旱地红壤和红壤性水稻土为研究对象 ,探讨了长期施肥对土壤腐殖质含量的影响。结果表明 ,长期施用 NPK化肥、有机肥或有机无机肥配施均能提高潮土、旱地红壤和红壤性水稻土耕层的有机质、腐殖质和活性腐殖质含量 ,其中胡敏酸、富里酸也相应地增加 ,但以有机无机肥配施的效果最好。施有机肥或有机无机肥配施还能提高土壤腐殖质的胡 /富比值。施肥对土壤有机质的影响不仅局限于土壤耕层 (0～ 2 0 m) ,而且影响耕层以下层次 ,但以 0～ 6 0 cm土层的效果显著 ,且以潮土的效果明显     

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。     

不同化肥用量对土壤碳库的影响

根据长武县旱塬地小麦连作长期定位试验研究,耕作和长期单施化肥可以维持土壤有机质水平,但加速了土壤腐殖质的老化,影响了胡敏酸和富里酸间的相互转化和土壤中有效养分的利用。化肥种类和施用量的不同其影响结果也不相同,单施磷肥对土壤培肥作用不明显,单施氮肥则能达到增加土壤肥力的效果,施用量愈大,效果愈明显。     

高寒草甸植被土壤腐殖质组成及性质的研究

不同草甸植被下土壤有机质含量变化在70.0～122.8gkg-1之间,同时,腐殖质特性亦存在较大差异。采用熊田法研究表明,可提取腐殖质中胡敏酸所占比率为47.99%～56.98%,游离胡敏酸(fHA)比率为51.67%～60.10%,游离富里酸(fFA)比率为80.01%～86.46%;此外,不同草甸植被下土壤腐殖质的相对色度(RF),E4也有明显差异。     

不同状态有机物料对土壤腐殖质及作物产量的影响

施用有机物料培肥土壤 ,可以提高重组有机质的含量 ,改善重组有机质中的腐殖质结合形态 ,还可以提高有机无机复合量 ,表现为有机质含量、松结合态腐殖质含量、HA/FA比值均提高 ,并且提高作物的产量     

三江平原典型湿地土壤腐殖质的剖面分布及其组成特征

以三江平原腹地挠力河、别拉洪河、浓江河流域自然沼泽湿地为研究对象,研究了典型湿地土壤腐殖质的剖面分布及其组成特征,并探讨了土壤腐殖质与植被类型及土壤全氮含量的关系。三江平原典型湿地土壤草根层和泥炭层中胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的累计含量在整个剖面总量中的比例均大于70%,各组分相对含量分别高于35%总有机碳和23%总有机碳,其剖面分布与土壤有机碳(SOC)的变化趋势一致,由表层向下层逐渐减少。除小叶章湿地土壤草根层HA/FA值为0.97外,三江平原典型湿地土壤HA/FA均大于1,其剖面均值为1.4~2.5,表明三江平原湿地为胡敏酸型土壤.腐殖质各组份含量及其HA/FA值因植被类型而异,而与土壤全氮含量呈显著线性相关(p<0.05)。     

不同施肥及秸秆还田对潮土有机质及其组分的影响

基于长期田间定位试验样地,研究了裸地(CK1)、不施肥秸秆移除(CK2)、不施肥秸秆还田(CK3)、施无机肥秸秆移除(NPK)、有机无机肥混施秸秆移除(1/2NPK+1/2OM)、有机肥秸秆移除(OM)、无机肥秸秆还田(NPK+S)、有机肥秸秆还田(OM+S)8种处理对土壤有机质及其组分含量的影响。结果表明,CK1土壤有机质及有机质各组分含量最低,但有机质稳定性较CK2、CK3高。与CK2相比,施肥处理(NPK、1/2NPK+1/2OM、OM)、秸秆还田处理(CK3)以及秸秆与肥料混施处理(NPK+S、OM+S)均能不同程度地增加土壤有机质及其各组分的含量,提高土壤有机质稳定性。其中OM处理效果最为显著,有机质含量比CK2高155.1%;有机质各组分中可溶性有机质DOM、富里酸FA、胡敏酸HA、胡敏素HM比CK2分别高39.1%、133.7%、540.0%、152.5%;HA/FA值为0.43,比CK2高173.9%。在CK3的基础上施用肥料(NPK+S、OM+S),土壤有机质含量以及有机质稳定性均有所增加,并且有机肥(OM+S)效果好于无机肥(NPK+S)。可见秸秆还田及有机肥施用对潮土有机质及其各组分含量均有提升作用,促进有机质积累并提高其稳定性。     

稻草不同途径还田对土壤结构及有机质特征的影响

通过3年的田间定位试验,系统的研究了稻草不同途径还田对稻田土壤容重、孔隙度、团聚体、有机碳总量、腐殖质组成及腐殖质结合形态的影响。结果表明,与无肥(CK)及纯施化肥(NPK)对照相比,稻草直接深埋还田(NPK+S)及利用后的菌渣、牛粪、沼渣深埋还田(NPK+FD、NPK+CD、NPK+BD)均能一定程度的降低土壤容重、增加孔隙度、增加>0.25 mm水稳性团聚体的数量和提高土壤团聚体的稳定性,有利于形成和保持良好的土壤结构;同时能提高土壤腐殖质中胡敏酸含量和HA/FA比值,增加松结态腐殖质含量和提高松/紧腐殖质比值,能一定程度的改善土壤腐殖质的组成、性质及结合形态,提高腐殖质品质,不过这4个处理间的差异不明显。稻草焚烧还田(NPK+S′)在以上方面效果均不显著,且带来严重的大气污染,并不可取。     

稻作制度对红壤性水稻土有机质特征的影响

采用长期定位试验,比较3种稻作制度对红壤性水稻土有机质总量、有机无机复合状况、腐殖质结合形态、腐殖质组成、胡敏酸光学性质和总酸度等的影响。结果表明:冬泡制度比水旱轮作有助于增加土壤有机质总量、重组有机质含量、胡敏酸含量和胡敏酸/富啡酸,而水旱轮作比冬泡制度有利于提高土壤松结合态腐殖质、松结合态腐殖质/紧结合态腐殖质、胡敏酸E4值和总酸度。由此说明,冬泡制度有利于土壤有机质总量和胡敏酸的累积,但不利于胡敏酸分子的增长,腐殖质品质较差。而水旱轮作条件下土壤有机质活性增加,胡敏酸分子结构趋于复杂,其氧化度和芳香度增加。因此,通过周期性的水旱轮作换茬,可使土壤有机质的腐殖化和矿质化过程比例协调,从而提高土壤有机质的质量。     

砂姜黑土长期定位培肥技术研究

根据20年定位试验资料,阐述了有机肥与化肥配施、单施有机肥、单施化肥及不施肥等五种施肥方式对作物产量和土壤肥力的影响。两季作物的总产量以有机肥与化肥配施处理最高,较单施有机肥和单施化肥分别增产18.4%～36.1%和7.4%～23.4%。有机肥与化肥配合,能显著增加土壤有机质、全氮、全磷、有效氮、磷的含量。每kg氮素增产粮食数也以等量的有机肥与化肥配施的处理最多。有机肥加化肥是砂姜黑土培肥改良较理想的施肥方式,但同时必须重视钾肥的施用。