长期施肥对黑土活性有机质的影响

通过测定长期定位施肥处理条件下,不同土层土壤各活性有机质的含量,探讨不同施肥处理对活性有机质的影响.主要有4个处理:不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥-化肥配施(MNPK).土壤活性有机质用KMnO4氧化法测定,采用3种浓度KMnO4(33,167,333 mmol/L)将土壤活性有机质分为高活性有机质(HAOM)、中活性有机质(MAOM)和活性有机质(AOM).试验结果表明,长期施用有机肥或化肥均能提高土壤活性有机质的含量,尤其有机肥-化肥配施和单施有机肥对土壤活性有机质积累的作用大于单施化肥和无肥处理.施肥所增加的土壤活性有机质,主要是在0-20 cm土层,尤其在单施有机肥和有机肥-化肥配施处理上表现明显.施肥与否、施肥种类和不同土层对土壤中的总有机质和活性有机质均有明显影响.3种活性有机质含量之间都显著或极显著相关,高活性有机质与中活性有机质、高活性有机质与活性有机质、中活性有机质与活性有机质的相关系数分别为0.819*,0.812*和1.000**.可见,三种活性有机质之间,以活性有机质和中活性有机质的关系最为密切.     

长期不同施肥下红壤活性有机质与碳库管理指数变化

对长期不同施肥5a和10a后红壤活性有机质进行了测定，结果表明，耕作10a不施肥或仅施化肥（CK、N、NP、NK、PK、NPK）的土壤活性有机质（LOM）及碳库管理指数（CMI）都明显下降，最大下降（CK）分别为40．5％和48．1；而有机肥或有机肥化肥配合施用（M、MNPK、1．5MNPK），LOM和CMI则显著升高，最大升高（1．5MNPK）分别为183％和195；秸秆还田（SNPK）处理LOM和CMI先下降后增加，5a分别下降25．2％和31，10a又分别上升17．9％和13。说明化肥主要提高非活性有机质，有机肥则显著改善土壤有机质质量，秸秆还田对提高红壤有机质质量比有机肥慢。用33mmol L^-1、167mmol L^-1、333mmol L^-1KMnO4测定的三种活性有机质（本文分别称其为高活性有机质HLOM、中活性有机质MLOM和活性有机质LOM）的含量依次增加，分别占总有机质的5．6％、9．6％和14．5％。三种活性有机质之间呈显著或极显著相关，HLOM与MLOM相关系数为0．478^＊，HLOM与LOM为0．592^＊＊，MLOM与LOM为0．716^＊＊。作物产量只与MLOM和LOM极显著相关，相关系数分别为0．821^＊＊和0．602^＊＊，而和总有机质没有显著的相关性。同时，LOM及CMI与土壤阳离子交换量、交换性钾、交换性钙、盐基总量、微量元素等呈显著或极显著正相关，但总有机质与上述土壤化学指标相关性差。这些结果暗示LOM和CMI比总有机质更能客观反映土壤肥力和土壤质量的变化情况，应该成为描述土壤质量和评价土壤管理的良好指标。     

我国典型农田长期施肥小麦氮肥回收率的变化特征

为阐明长期不同施肥下小麦氮肥回收率的时间演变特征及空间差异,为农田氮肥合理施用及提高氮肥回收率提供科学依据,对我国典型农田土壤—塿土、潮土、褐土、灰漠土、黄棕壤、黑土、中性紫色土、石灰性紫色土和红壤上设置的15-24年的长期试验的氮肥回收率及相关数据进行统计分析。结果表明,长期单施氮肥（N）、氮钾配施（NK）下,小麦氮肥回收率随时间延长而显著降低,降低速率为红壤（7.24）＞黄棕壤（4.16）＞塿土（1.48）、中性紫色土（1.44）、潮土（1.06）＞石灰性紫色土（0.60）;化肥配合及与有机肥配施（NP、NPK、NPKM）的氮肥回收率在潮土、灰漠土、黄棕壤、黑土、中性紫色土上随时间变化不大。化肥配合施用（NPK）下,塿土、潮土、褐土、灰漠土、黄棕壤、黑土、中性紫色土、红壤和石灰性紫色土上的小麦氮肥回收率平均值分别为76.8%、73.4%、56.4%、44.9%、44.4%、33.8%、41.7%、33.6%、26.2%。小麦氮肥回收率以北方暖温带的塿土、潮土、褐土大于南方中亚热带紫色土和北方中温带的黑土。     

长期施肥下黑土活性有机质和碳库管理指数研究

基于东北黑土长期定位试验,研究不同施肥措施对黑土活性有机质及其碳库管理指数的影响。结果表明:在不同施肥措施的影响下土壤有机质得到了不同程度的提高。撂荒处理(CK0)土壤有机质较初始值提高了35.62%;单施化肥处理有机质提高最小,为10%~15%;其次为秸秆还田处理提高了20%;有机肥和化肥配施处理土壤有机质提高效果最显著,为66.38%~92.13%。黑土活性有机质分布规律为高活性有机质、中活性有机质、低活性有机质分别占有机质含量的3.80%~10.28%、1.59%~12.32%、8.71%~27.45%。以撂荒处理为参考土壤,有机肥和化肥配施处理高活性有机质、中活性有机质碳库管理指数高于参考土壤;氮磷钾肥配施处理(NPK)高活性有机质及其高活性有机质碳库管理指数与参考土壤较为接近;单施氮肥处理(N)、施用氮肥和磷肥处理(NP)、施用氮肥和钾肥处理(NK)、施用磷肥和钾肥处理(PK)高活性有机质、中活性有机质及总活性有机质碳库管理指数均低于参考土壤。采用有机肥无机肥配施对提高黑土活性有机质含量,提高土壤碳库管理指数具有比较好的效果。     

长期施用化肥有机肥下我国典型土壤无机磷的变化特征

为阐明长期施用氮磷钾化肥(NPK)以及化肥有机肥配施(NPKM)对土壤无机磷组分的影响,采用蒋柏藩-顾益初无机磷分级体系,观测了我国6种典型农田土壤-红壤、紫色土、潮土、塿土、灰漠土和黑土15年长期施肥土壤无机磷形态和Olsen-P含量的变化。NPKM能比NPK更显著地增加土壤中全磷含量;能显著提高土壤Ca2-P的含量,在塿土中其提高量是NPK处理的4.07倍。施肥主要是增加了Ca8-P、Al-P和Fe-P含量,红壤Al-P、Fe-P增加量最大,分别达到237.7 mg kg-1和277.7 mg kg-1;NPKM对增加土壤Olsen-P含量的效果更加显著,在黑土和红壤中,其含量分别高达121.4 mg kg-1和98.4 mg kg-1;塿土和黑土Olsen-P含量比试验开始时分别增加了18.4和9.1倍。化肥有机肥配施对增加无机磷各组分和速效磷含量效果显著,主要增加Ca8-P、Al-P和Fe-P等活性较高的无机磷,黑土和红壤中Olsen-P含量达到较高水平,Ca8-P、Al-P或Fe-P为Olsen-P的主要磷源。     

长期不同施肥下我国4种典型土壤活性有机碳及碳库管理指数的变化特征

研究长期不同施肥处理对3种旱作土壤(黑土、潮土和红壤)及1种水田土壤(水稻土)活性有机碳含量(LOC)及碳库管理指数(CMI)的影响,为优化施肥管理措施提供科学依据。结果表明:水田土壤总有机碳含量(TOC)和LOC含量高于旱作土壤。单施化肥(NPK),旱作3种土壤TOC、LOC较不施肥对照(CK)显著增加,而水田较CK无显著差异。化肥配施秸秆处理(NPKS),旱作和水田土壤TOC、LOC、活性有机碳占总有机碳的比例(LOC/TOC)及CMI均显著增加,潮土TOC和LOC含量增加最多,增加比例分别为37.6%和66.9%。化肥配施有机肥处理(NPKM),旱作和水田土壤的TOC、LOC、LOC/TOC及CMI均显著增加,其中黑土增加比例最大,分别为90.3%、140.9%、5.1%及277%。旱作和水田土壤的活性有机碳及碳库管理指数均对施肥响应敏感,具有相对一致的响应特征,即长期有机无机肥配施能显著提高土壤活性有机碳含量及碳库管理指数,且效果优于化肥配施秸秆和单施化肥处理。     

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。     

土壤活性有机质测定方法的比较

用 16种化学方法对红壤、黑土、垆土、褐土、灰漠土五个典型土壤活性有机质进行测定 ,结果表明 ,333mmol/LKMnO4常温振荡 1h的方法测定结果变异系数小 ,重现性好 ,且操作简便快速 ,可作为土壤活性有机质测定的基本方法。虽然不同方法测定的活性有机质数量不同 ,但它们之间表现出较好的相关性 ,说明它们在一定程度上都可反映土壤有机质的活性     

土壤活性有机质测定方法的比较

用16种化学方法对红壤、黑土、垆土、褐土、灰漠土五个典型土壤活性有机质进行测定，结果表明，333mmol／LKMnO4常温振荡1h的方法测定结果变异系数小，重现性好，且操作简便快速，可作为土壤活性有机质测定的基本方法。虽然不同方法测定的活性有机质数量不同，但它们之间表现出较好的相关性，说明它们在一定程度上都可反映土壤有机质的活性。     

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     

小麦–玉米种植制度下长期施钾对土壤钾素Q/I关系的影响

为评价长期施肥条件下土壤钾素容量和强度（Q/I）关系,采用Q/I法研究了小麦–玉米种植制度下3类土壤（塿土、潮土和红壤）,连续15年不施钾（NP）和施钾（NPK）土壤钾素Q/I关系的变化及其参数与土壤性质变化的关系。结果表明,长期施钾土壤K+平衡活度比（AR0）、土壤活性钾（KL）、非专性吸附钾（-△K0）和专性吸附钾（KX）均较不施钾土壤的高,其中,施钾后AR0和-△K0值提高幅度最大的是红壤,分别提高13.78和12.17倍;15年连续施用钾肥对红壤钾位缓冲容量（PBC）影响不明显,塿土和潮土长期施钾处理PBC值显著降低（17 %～20 %）。不施钾土壤K+和Ca2++Mg2+交换自由能（-△G）（13.69～19.33 kJ/mol）高于施钾土壤（12.15～12.81 kJ/mol）;土壤钾素Q/I参数与土壤1 mol/L HNO3浸提K、K+饱和度和有机质含量等存在显著相关关系。土壤钾素Q/I参数能科学评价土壤的供钾状况。连续15年施钾肥土壤供钾能力较高,长期不施钾肥土壤钾素亏缺明显,尤其是潮土和红壤易出现缺钾。     

长期施用有机肥对草甸碱土碳库管理指数的影响

基于1995年在黑龙江省大庆市肇州县进行的长期定位试验,研究了长期施用有机肥对草甸碱土活性有机质和碳库管理指数的影响。采用3种浓度的KMnO₄(33,167,333mmol/L)氧化法测定了土壤高活性有机质、中活性有机质和活性有机质3部分含量。结果表明,长期施用有机肥能增加草甸碱土活性有机质各组分含量和碳库管理指数。活性有机质各组分含量和碳库管理指数在施用有机肥1~5a的处理间均呈上升的变化趋势,并与玉米产量趋势相一致,在施用有机肥第5a时,均达到最高值,施用有机肥5~16a的处理间,均呈现逐渐下降趋势,最终趋于稳定。中活性有机质和活性有机质与总有机质均达到极显著性正相关,而高活性有机质与总有机质无显著性相关,活性有机质各组分与碳库管理指数也均达到极显著性正相关。研究表明,总有机质不能很好地评价草甸碱土的土壤肥力,而中活性有机质、活性有机质和碳库管理指数能更为客观地反映草甸碱土的土壤肥力,可作为草甸碱土改良的良好评价指标。     

北京地区2种类型土壤优先流染色形态特征及其影响因素

通过野外染色示踪试验结合室内图像解析技术,对北京地区2种类型土壤(淋溶褐土和潮土)进行了优先流染色形态特征及其影响因素研究。结果表明:(1)样地土壤用浓度为4g/L的亮蓝溶液27.3L染色后,淋溶褐土基质流深度均值为7.72cm,潮土为8.56cm,潮土优先流发生相对滞后;(2)淋溶褐土的优先流比、染色面积比、最大染色深度和长度指数均大于潮土,优先流现象更明显;(3)淋溶褐土优先路径集中区较多,侧向流较发达,且染色面积比和土壤深度相关性大于潮土,两者关系更密切;(4)2种类型土壤的土壤质地和土壤有机质与染色面积比显著相关(P0.01),直径为1~3mm的根长密度也和染色面积比呈显著相关(P0.05)。淋溶褐土优先流现象比潮土更明显,2种类型土壤对优先流染色特征影响较大的为土壤质地、土壤有机质和直径为1~3mm的根长密度。     

不同耕作制度对紫色水稻土活性有机质及碳库管理指数的影响

以长期定位试验点的紫色水稻土为研究对象，研究了耕作制度对紫色水稻土活性有机质和碳库管理指数的影响。结果表明：稻田长期垄作免耕0～10cm土层有机质含量比常规平作高，10～60cm土层有机质含量则比常规平作低；表明稻田长期垄作免耕土壤有机质具有表层富集现象；水旱轮作各土层有机质含量均比常规平作低。垄作免耕各土层活性有机质含量普遍增加，水旱轮作表层（0～10cm）活性有机质含量减少，其余土层变化不大。对活性有机质组分含量的研究表明：与常规平作相比，垄作免耕增加了土壤表层活性有机质各个组分的含量，在其余土层增加了低活性有机质含量，而减少了高活性有机质含量；水旱轮作增加了各土层低活性有机质含量而减少了中活性和高活性有机质含量。垄作免耕所有土层的碳库管理指数都在100以上，水旱轮作除表层（0～10cm）小于100以外，其余土层都在100以上。由此可见，农业管理措施对土壤有机质、活性有机质及碳库管理指数有较大影响。     

黄褐土和潮土中硫素在植物生长发育关键时期的消长

为了解河南省分布面积最大的两种类型土壤中硫素的转移、转化和积累规律，从而指导硫肥的合理施用，本研究测定了黄褐土和潮土烟田上层（0~20 cm）、中层（20~40 cm）和下层（40~60 cm）土壤在烤烟关键生育期（移栽前、团棵期、现蕾期和收获后）的全硫、有机硫、无机硫和有效硫含量。结果表明：①团棵期，黄褐土上层各形态硫含量降低、中下层各形态硫含量增加，潮土中上层各形态硫含量增加、下层各形态硫含量下降；现蕾期，黄褐土中层无机硫和有效硫含量降低，潮土中层各形态硫和下层无机硫、有效硫含量均下降；收获后，黄褐土中下层无机硫和有效硫含量降低，潮土各土层无机硫和有效硫含量增加、有机硫含量降低。②在黄褐土和潮土烟田，现蕾期烤烟体内的全硫积累量分别约为当地硫肥施用量的25.35%和11.84%，且与移栽前相比，黄褐土各土层各形态硫在烤烟收获后均显著增加；收获后潮土上层有机硫含量略有降低（-10.21mg/kg）、但无机硫（+175.11 mg/kg）和有效硫（+174.99 mg/kg）含量显著增加，中层各形态硫含量均增加显著，下层有机硫和全硫含量降低、但无机硫和有效硫含量增加。综上，黄褐土和潮土试验点的硫肥施用量均大于需求量。但黄褐土中可能因硫素的转移能力较弱、向有机硫转化的能力较强，硫素更容易在各层土壤积累，而潮土中过量的硫则可能较易转移和淋失，污染其他土壤及地表和地下水，因此，黄褐土和潮土烟田的硫肥施用量均应适当减少，且潮土烟田还应适当减少基肥施用量、增加追肥次数并减小施肥深度，以减少土壤硫素的积累和淋失，从而减少土壤面源污染。     

长期施肥和秸秆覆盖土壤活性有机质及碳库管理指数变化

【目的】研究长期施肥和秸秆覆盖对土壤活性有机质和碳库管理指数的影响,为渭北旱塬区秸秆覆盖模式的完善提供理论依据。 【方法】长期定位试验于1981年开始,布设于陕西省合阳县,设空白对照（CK）、氮磷肥配施（NP）、氮磷有机肥配施（NPM）、氮磷肥配施+秸秆覆盖（NP+FG）、氮磷有机肥配施+秸秆覆盖（NPM+FG）5个处理,测定28年后土壤有机质、不同活性组分有机质含量及土壤养分含量、酶活性,研究长期施肥和秸秆覆盖对土壤活性有机质、碳库管理指数的影响及其与土壤酶活性、养分含量的相关关系。 【结果】1）NP处理较CK处理显著提高了土壤高活性有机质含量48.7%,对其他活性组分影响不显著;NPM处理土壤总有机质含量提高了120.0%,高、中、低活性有机质含量分别提高了137.4%、136.3%和93.4%。2）以CK为参考土壤,NP处理土壤高活性、中活性和活性碳库管理指数分别提高了54.66、17.93和2.65;NPM处理分别提高了139.28、140.92和83.59。NP+FG处理土壤高、中、低活性碳库管理指数较NP处理分别提高75.01、191.43和122.90;NPM+FG处理较NPM处理分别提高了58.93、121.35和93.43。3）高活性有机质、高活性碳库管理指数与转化酶呈极显著相关,中、低活性碳库管理指数与转化酶呈显著相关。 【结论】NPM处理显著提高了土壤高、中、活性碳库管理指数;施肥基础上秸秆覆盖进一步提高了土壤的碳库管理指数,在氮磷肥配施基础上进行秸秆覆盖对碳库管理指数的提升作用大于氮磷有机肥配施基础上秸秆覆盖的作用;活性有机质与总有机质相比,更能反映土壤酶活性的变化,有机质的活性越高,对指示酶活性和土壤质量的变化越敏感。在渭北旱塬区,氮磷肥基础上秸秆覆盖表现出显著提高土壤碳库管理指数和培肥的优势。     

不同生物有机肥用量对土壤活性有机质和酶活性的影响

通过盆栽试验研究了不同有机质含量的土壤中,不同用量生物有机肥对棉花苗期土壤活性有机质和5种酶活性的影响。结果表明,不同土壤随着生物有机肥施用量的增加,其活性有机质及碳库管理指数(CMI)均显著增加。其中高有机质含量土壤施用生物有机肥20 g/kg效果显著,中等有机质含量土壤和低有机质含量土壤施用生物有机肥30、40 g/kg效果显著。5种土壤酶活性施肥处理均高于对照(CK),并且土壤酶活性与施用量成正比。脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶在施用生物有机肥10、20 g/kg与其它处理相比变化显著,过氧化氢酶、蛋白酶变化不显著。相关分析表明,有机质与活性有机质和CMI在棉花出苗0 d相关系数分别为0.831**、0.542*;在出苗后60 d相关系数分别为0.928**、0.635**,其中有机质与活性有机质相关性最高。而CMI与有机质和活性有机质在棉花出苗0 d相关系数分别为0.542*、0.896**,在出苗后60 d分别为0.635**、0.842**,说明活性有机质相对于有机质与CMI关系更为密切。蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶与土壤有机质和活性有机质在棉花出苗0 d和出苗后60 d存在显著相关,表明活性有机质与土壤酶活性能够较好的反映肥力水平。