不同轮作模式农田磷养分表观平衡及其对土壤Olsen-P含量的影响

通过连续3年监测上海郊区43块定位农田研究,比较了50种作物以及5种不同轮作模式农田的磷养分表观盈余状况及其对土壤Olsen-P含量的影响。结果表明:(1)不同作物农田的磷养分盈余趋势为水生蔬菜类果树类旱作蔬菜≥草皮大田作物;不同轮作模式农田磷养分盈余趋势为菜菜轮作果树单作菜作轮作草皮单作作物轮作;(2)不同作物及轮作农田收获后土壤Olsen-P含量随土壤深度的增加而逐渐降低,磷养分盈余量多的农田土壤Olsen-P含量也高;(3)不同作物以及轮作农田磷养分盈余与收获时土壤表层(0~30cm)的Olsen-P含量呈显著正相关。     

上海郊区农田氮养分平衡及其对土壤速效氮含量的影响

通过对上海郊区的43块定位农田连续3年的跟踪监测分析，比较了50种作物以及5种不同轮作农田的氮养分平衡状况及其对土壤速效氮含量的影响。结果表明：（1）不同作物农田的氮养分盈余趋势为水生蔬菜类≥水果类〉旱作蔬菜≥大田作物≥草皮；不同轮作农田氮养分盈余大小表现为：菜菜轮作〉果树单作〉菜作轮作〉草皮单作〉作物轮作；（2）不同作物及不同轮作农田收获时土壤速效氮含量随土层的加深而逐渐降低，氮养分盈余多的农田土壤的速效氮含量也高；（3）不同作物以及不同轮作农田氮养分盈余与收获时土壤表层（0～30cm）的硝态氮和铵态氮含量呈正相关。     

我国农田土壤钾平衡研究进展与展望

土壤钾平衡法是一种简便易行的判断土壤钾库丰缺状况的方法,广泛应用于农田土壤钾素养分供应状况评价及科学施肥实践。本文从农田养分平衡的角度出发,通过分析钾平衡的计算方法、农田钾平衡的时空变异特征、不同作物农田钾平衡状况、钾平衡对土壤钾含量的影响4个方面,综述了近年来我国农田钾平衡研究的主要进展。研究表明,我国农田钾平衡总体表现为亏缺,时间维度上表现为自建国以来整体呈现先下降后上升趋势;但不同区域间表现不一且变异较大,部分区域的农田钾平衡状况表现为盈余;不同区域及不同作物间钾平衡呈现"两极化"发展趋势;作物之间的养分吸收特性不同以及肥料和农产品市场价格波动,这两个因素共同决定了不同作物类型之间及同种作物不同年际间钾平衡的差异;不同研究者对于我国农田钾平衡的总盈余量、单位面积盈余量以及空间变异特征所得结果差异较大,宜对所选指标体系综合分析后比较,而不宜进行直接对比;而对时间变异、不同作物种植类型农田钾平衡以及土壤钾累积规律等方面的研究结果基本一致;本质上来说,当前土壤养分库状况是一个区域的种植制度、施肥方式经过多年的累积所造成的结果,同时也决定着其未来的发展走向。为保持土壤钾养分库的稳定与提升,基于我国钾平衡研究现状,提出我国未来在养分均衡、开源节流、重视不同轮作情况下钾素的周年运筹以及关注更深层次的土壤分层钾养分库等几个改善农田钾平衡技术措施方面的研究方向。     

兰州地区农田土壤速效磷与速效钾含量的变化特征

以兰州地区3县5区不同利用方式农田为研究对象,从作物种类、土地利用强度和耕作方式3个角度采集80个样点表层土壤样品(0—20cm),对其pH值、电导率、速效磷和速效钾进行了分析。结果表明:(1)兰州地区农田土壤pH值为8.59,蔬菜地pH值低于其它作物农田,但差异不显著。重度利用农田土壤pH值低于轻度和中度农田,日光温室农田pH值低于大田和砂田,但差异不显著。(2)土壤电导率具有较大的变异,变异系数高达107.31%,不同作物种类、利用强度及耕作方式下土壤电导率不具有显著差异性。(3)研究区土壤速效钾含量具有一致性,平均含量为362.65mg/kg,变异系数为48.81%,不同作物种类、不同土地利用强度和耕作方式土壤速效钾不具有显著差异性。(4)速效磷平均含量为14.07mg/kg,不同种类作物农田土壤中,蔬菜地速效磷高于其它种类作物;不同利用强度下,重度利用农田土壤速效磷高于中度和轻度农田;从耕作措施分析,日光温室农田土壤速效磷显著大于砂田和大田。研究表明,基于作物种类差异的不同土地利用方式及耕作措施对土壤酸碱性及速效磷含量具有不同程度的影响,集约型农业管理措施是导致速效磷含量增加的主要原因之一,且重度农田土壤有酸化的趋势。     

施肥方式对砂姜黑土钾素利用及盈亏的影响

以砂姜黑土长期施肥试验为平台,研究砂姜黑土冬小麦—夏大豆轮作系统下作物钾素吸收量、钾素回收率、土壤钾素盈亏量和速效钾含量的演变特征,探明土壤速效钾与外源钾投入、土壤累积钾盈亏的响应关系,分析不施肥(CK)、常规化肥(CF)、化肥+麦秆(SCF)、化肥+猪粪(PCF)、化肥+牛粪(CCF)等施肥方式对土壤钾素利用及盈亏的影响,以期探寻砂姜黑土地区高产高效的施钾方式。结果表明:29 a作物钾素平均回收率在55.1%~66.1%,高低顺序为CCFPCFSCFCF。土壤累积钾盈亏与土壤速效钾增量呈显著线性关系(p0.05),土壤中钾素每盈余100 kg hm-2,CF、SCF、PCF和CCF处理土壤速效钾含量分别增加1.4、1.8、2.3和15.8 mg kg-1;土壤钾素投入量与速效钾含量呈显著线性关系(p0.05),CF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量增加0.4 mg kg-1,而SCF、PCF和CCF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量分别增加0.5、0.6和4.3 mg kg-1,这说明适当增施有机肥可提升土壤钾素的供应能力。综上所述,投入有机物料是影响土壤钾素利用的重要调控措施,长期增施有机肥可提高作物钾素回收率以及土壤中盈余的钾素向速效钾的转化能力,本试验条件下以增施牛粪效果最好,猪粪和秸秆次之。因此,砂姜黑土小麦—大豆轮作系统下秸秆养畜过腹还田是实现作物高产高效的一种推荐施钾方式。     

鲁北低平原内陆盐碱地不同种植方式对土壤理化性质的影响

采用农户调查和室内试验相结合的方式,研究内陆盐碱地农田管理方式对土壤理化性质的影响。结果表明,作物种植方式主要有小麦—玉米轮作、小麦—棉花轮作、西瓜—棉花套种、玉米—大豆间作和春玉米单作5种。这5种种植方式的土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾平均含量分别为20.1,60.1,106.2和170.2mg/kg,不同种植方式间差异显著,西瓜—棉花套种方式的养分含量最高。不同种植方式下,土壤碱解氮含量最高值仅为70.2mg/kg,应适当增施氮肥;土壤速效磷含量平均值高于作物所需磷含量15mg/kg,应适当减少磷肥的施用;土壤速效钾平均值为170.2mg/kg,应根据作物对钾的需求特点,控制钾肥的使用。     

冷硝酸浸提法对表征富钾石灰性土壤有效钾的适用性研究

通过研究西北黄土区富钾石灰性土壤中钾素形态及各形态之间的关系,为"冷硝酸浸提土壤有效钾法"在富钾石灰性土壤上的适用性提供理论依据。以关中平原麦玉轮作不同秸秆还田模式多年定位试验农田土壤为供试材料,用2 mol·L-1冷硝酸浸提测定土壤有效钾,并以常规方法测得土壤钾素的其他7种组分,通过相关分析、主成分分析和通径分析,揭示上述8种组分间的关系。在麦玉轮作体系不同秸秆还田模式下,耕层土壤中各组分钾素含量均存在较大变异性,变异系数1.9%~33.8%,不同秸秆还田模式下差异不显著;冷硝酸浸提钾的含量分别约为速效钾和缓效钾含量的1.43和0.30倍,且与土壤速效钾存在极显著正相关关系(r=0.82);主成分分析表明,冷硝酸浸提钾与土壤速效钾同在第一主成分中,且均具有较高载荷;通径分析表明,冷硝酸浸提钾主要由土壤非特殊吸附钾、特殊吸附钾以及非交换性钾3种化学形态组成,其含量来自土壤交换性钾的贡献最大,与速效钾类似。冷硝酸浸提法可以作为表征石灰性富钾土壤有效钾水平的可靠方法,土壤交换性钾是土壤有效钾主要供方。     

洱海流域北部农田养分平衡及残留特性研究

为减少农田氮磷流失,改善洱海水质、遏制富营养化发展,以洱海流域北部8个乡（镇）为研究区域,采用现场调查与分析测试相结合的方法研究了洱海流域北部10种典型轮作模式的施肥量、作物养分吸收量、农田养分盈余量以及土壤养分残留状况,对不同轮作模式农田养分平衡及残留特性进行了分析评价。结果表明,水稻-大蒜轮作模式下有机肥和氮肥的投入量显著高于其他模式,水稻-蔬菜作物轮作模式的磷肥投入量显著高于其他模式;不同轮作模式间土壤养分残留差异性以硝态氮最为突出：水稻-大蒜轮作条件下土壤硝态氮残留量达43.4mg.kg-1,明显高于其他轮作模式;10种轮作模式均处于养分盈余状态,以水稻-大蒜轮作模式养分盈余量最大,为1258.8kgN.hm-2和1472.7kgP2O5.hm-2;养分盈余量差异主要凸现在小春季作物上;土壤中易流失的硝态氮、铵态氮和速效磷与氮磷肥的投入量和养分盈余均呈显著相关。表明水稻-大蒜和水稻-蔬菜轮作是洱海流域农田环境污染风险较高的种植模式,需要重点防控。     

吉林省农田耕层土壤速效磷、钾养分的时空变化特征

分析2005～2013年间测土配方施肥土壤样品,明确吉林省农田耕层土壤速效磷、钾养分的空间分布特征,结合第二次土壤普查数据探讨不同地区和土类农田土壤速效磷、钾养分的时间变化趋势。目前,吉林省农田耕层土壤速效磷含量平均为25.4 mg·kg-1(1.6～84.2 mg·kg-1),速效钾含量平均为123.6 mg·kg-1(24～299 mg·kg-1),均属中等变异。空间分布上,吉林省农田土壤速效磷自东向西逐渐下降,白山地区的靖宇县最高而白城地区的大安市最低,速效钾自北向南逐渐下降,长春地区的农安县最高而通化地区的集安市最低。不同土类间速效磷、钾含量差异显著,前者以白浆土最高而黑钙土最低,后者以黑土最高而水稻土最低。30年间,吉林省农田耕层土壤速效磷含量在省域及地区尺度上均呈显著上升趋势,土壤速效钾含量在地区间增减趋势不同,省域尺度上总体略有下降。土类方面,除黑土和暗棕壤略有下降外,大多数土类速效磷含量均明显提高,速效钾含量以风沙土、黑钙土增幅较高而暗棕壤、草甸土显著下降。基于以上结果,吉林省区域作物养分管理策略与技术需进行相应调整以优化养分资源投入,建议适当下调磷肥用量或改进磷肥品种以减少土壤磷素累积,土壤钾素亏缺地区应合理补充钾肥并积极推广秸秆还田技术。     

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。     

升金湖沿湖不同土地利用方式下土壤有机质和养分变化特征

为探讨升金湖沿湖不同土地利用方式土壤养分含量特征，以林地、农田、菜地和草地为研究对象，测定土壤有机质、pH值、C/N值以及氮磷钾等元素的含量。结果表明：（1）四种土地利用方式下，土壤 pH 值大小顺序为：农田>草地>林地>菜地，菜地和林地pH 值均为弱酸性；（2）土壤有机质含量顺序为：菜地>林地>农田>草地，菜地和林地有机质含量丰富，农田和草地稍欠缺。菜地C/N最高，农田C/N最低。（3）土壤全氮含量顺序为：菜地>林地>农田>草地。全磷、全钾含量没有明显差异，土地利用方式对二者影响不大。菜地中碱解氮和速效钾含量最高，农田中有效磷含量最高。本研究结果可为升金湖湖区土地资源的合理利用、保持和提高土壤肥力以及区域生态协调提供科学参考。     

Excessive application of nitrogen and phosphorus fertilizers induces soil acidification and phosphorus enrichment during vegetable production in Yangtze River Delta,China

Intensive vegetable cultivation has developed very rapidly in China, and investigation of current soil nutrient problems in vegetable fields and their potential environmental risk is important for local soil nutrient management strategies. Three hundred and sixty‐six soil samples were collected from greenhouse vegetable fields, open vegetable fields and rice/wheat rotation fields in southern Jiangsu Province, the most intensive vegetable‐producing areas in Yangtze River Delta, China, for the analysis of their soil fertility status. Soil acidification and P enrichment were the main problems identified in this area of vegetable production, with about 20 and 17% of the open and greenhouse vegetable field soils, respectively, being extremely acid with soil pH values below 5.0. In contrast, no soils under rice/wheat rotation fields were as acidic. Percentages of sites with Olsen‐P concentrations < 90 mg/kg were 61, 85 and 0% for soils growing greenhouse vegetable, field vegetable and rice/wheat, respectively. The nitrogen (N) surplus for vegetable fields exceeded 170 kg/ha/crop, and the phosphorus (P) surplus exceeded 40 kg/ha/crop. Thus, current vegetable production leads to potential environmental risks of N and P pollution of nearby aquatic bodies. Insufficient supplementation with potassium fertilizers was found in some vegetable fields. Several ameliorative measures are proposed.     

不同种植模式下农田耕层土壤肥力现状比较——以皖南宣州区为例

选择宣城市宣州区20个烟稻轮作田块、20个单季稻田块、22个中药材田块、20个双季稻田块、20个稻油轮作田块和20个稻麦轮作田块,测定分析耕层土壤(0~20 cm)的pH,有机质、有效磷和速效钾含量,计算土壤综合肥力指数(IFI),旨在通过比较提出有益于提升土壤肥力的种植模式和施肥建议。结果表明:(1)烟稻轮作土壤pH最高,中药材土壤显著低于其他种植模式;双季稻土壤有机质含量最高,中药材土壤显著低于其他种植模式;中药材土壤有效磷含量显著高于其他种植模式,单季稻土壤显著低于其他种植模式;中药材和双季稻土壤速效钾含量显著高于稻油轮作土壤;各田块IFI指数为双季稻(0.880)烟稻轮作(0.821)单季稻(0.817)稻麦轮作(0.760)中药材(0.693)稻油轮作(0.645)。(2)综合分析比较土壤各指标、IFI值和净收益后,推荐双季稻和烟稻轮作种植模式。(3)稻麦轮作、单季稻和稻油轮作应注意增施磷钾肥和有机肥;但45%的烟稻轮作田块应注意改酸,15%和45%田块应增施有机肥和钾肥,10%和60%田块应削减有机肥和磷钾肥。     

Updating the main vegetable fertilization index system for southern China

Here, we established abundance and deficiency indices of soil nutrients and fertilization to generate a reference for the optimum fertilization dosage of the main vegetable crops in southern China under current production conditions. We consolidated 3414 field datasets about the main vegetable crops (leafy vegetables, gourds, legumes) in this region between 2010 and 2013. The nutrient abundance and deficiency index method was used to separate soil alkali-hydrolyzable nitrogen, available phosphorus, and available potassium levels into five groups based on relative vegetable yields (range: 50%–95%). Recommended fertilizer dosages were determined by obtaining values for nitrogen, phosphorus, and potassium by fitting optimum dosage against available nutrient content. Required fertilization levels were dependent on soil conditions and crop type. Comparison of the study results showed that available phosphorus and available potassium had significantly improved, whereas alkali-hydrolysable nitrogen in each level was similar.     

贵州山区不同海拔蔬菜种植区域内土壤养分和酶活性变化

探讨不同海拔蔬菜高效种植区域内对土壤养分和酶活性的影响,为蔬菜高效种植的土壤养分管理提供依据。对贵州省高、中、低不同海拔区域的蔬菜地土壤进行取样,分析测定了土壤有机质、氮磷钾养分和酶活性的变化。结果表明,连续3年蔬菜高效种植的土壤有机质、全量氮、磷、钾与农民传统种植无明显差异,蔬菜高效种植模式下土壤碱解氮、有效磷有明显积累;土壤磷酸酶活性有随海拔增高而增大趋势;蔬菜高效模式下的酸性磷酸酶活性大于单作或稻油轮作;土壤脲酶活性受种植模式的影响大于海拔;参考菜园土壤速效养分丰缺指标,低海拔区三都县应适当减少氮磷钾化肥用量,中海拔区福泉市和高海拔区大方县应适当增加磷、钾化肥用量。     

山西省主要农田施肥状况及典型县域农田养分平衡研究

根据山西省农业统计资料,结合实地调查和土壤测定数据,采用典型农户问卷调查的方式,研究了全省和3个典型县域农田施肥状况、养分平衡和土壤养分变化趋势。农户施肥状况调查结果表明,2000年山西省平均N肥用量为181.8Nkg/hm2,P肥用量为93.7P2O5kg/hm2,K肥用量为41.9K2Okg/hm2,N∶P∶K为1∶0.52∶0.23。从化肥的投向来看,水地的施用量明显高于旱地,蔬菜和果树的施用量高于粮食作物和其它经济作物。从3个典型县域农田养分平衡来看,1980年后随着N、P肥施用量的增加,农田N素和P素出现大量盈余,K素则处于亏缺状态。通过对第二次全国土壤普查和2000年土壤测定结果分析,了解了山西省近20年来土壤有效磷和速效钾的变化趋势,以及典型县域农田养分平衡状况对土壤养分变化的影响及特点。