长期施肥下黑土碳氮和土壤pH的空间变化

试验研究了长期不同施肥下剖面(0~100 cm)土壤有机碳、全氮、硝态氮、微生物碳氮以及土壤pH的空间变化。结果表明:与单施化肥相比,长期有机肥和化肥配施显著提高了0~20 cm表层土壤有机碳、全氮、硝态氮和微生物碳氮含量,并且土壤有机碳和微生物碳氮的增加主要集中在0~40 cm土层。在0~20 cm和20~40 cm土层,等氮量有机无机肥配施(M1NPK和SNPK)处理土壤有机碳含量显著高于化肥NPK处理(P0.05),同时二处理土壤全氮含量没有由于化肥氮施用量减少而下降。与不施肥ck相比,单施化肥显著降低了土壤微生物量碳氮含量。在40 cm土层以下,与NPK处理相比,M2NPK、NP和N处理硝态氮累积量明显增加,而M1NPK和SNPK处理硝态氮累积量明显减少。长期不同施肥对土壤酸化的影响主要集中在0~40 cm土层,单施化肥处理土壤pH显著低于不施肥(ck)和有机无机肥配施处理(P0.05),其中2012年秸秆还田(SNPK)处理0~20 cm土壤pH比NPK处理高2.17。表明有机无机肥配施不仅能提高和维持土壤碳氮水平,还能防止土壤酸化的发生,尤其施用有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机肥配施模式是东北黑土区最有效的施肥措施之一。     

有机肥对土壤培肥作用长期定位研究

[目的]揭示有机肥的施用在长期土壤培肥过程中的作用.[方法]设置无肥对照(CK)、减量化肥(N'P)、常量化肥(NP)、有机肥(M)、减量化肥有机肥配施(NPM)和常量化肥有机肥配施(NPM)等6个处理,在新疆博乐市进行连续24a的施肥长期定位试验.[结果]24a连续施用有机肥处理M、NPM和NPM供试土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量平均较1987年(速效钾1989年)提高34.7;、11.6;、21.6;、153;、14.5;,相反CK、NP和NP处理各项指标均有不同程度的降低;2010年施用有机肥处理M、NPM和NPM与其对照处理CK、NP和 NP相比,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量平均提高64.8;、60.9;、60.9;、680;、74.1;.[结论]有机肥无论是单独施用还是与化肥配合施用都能够持续提高土壤有机碳、氮含量;施用有机肥能显著提高土壤速效养分水平,在新疆石灰性土壤上对速效磷的提高作用尤其显著.     

有机肥长期替代化肥对水稻产量及土壤养分的影响

【目的】研究不同比例有机肥长期替代化肥对水稻产量及土壤养分的影响,为黄壤地区实现化肥减施增效提供参考。【方法】依托农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站的长期定位试验,选取常规化肥(NPK)、低量有机肥替代化肥(1/4M+3/4NP)、中量有机肥替代化肥(1/2M+1/2NP)、全量有机肥替代化肥(M)和全量有机肥化肥配施(MNPK)5个试验处理,分析不同有机肥长期替代化肥对土壤养分、水稻产量及稳定性的影响,明确黄壤地区适宜的有机无机肥配施比例。【结果】与常规化肥(NPK)处理相比,施用有机肥的各处理水稻产量提高3.82%～24.97%,增产幅度为MNPK1/4M+3/4NP1/2M+1/2NPM;各处理水稻产量稳定性为1/4M+3/4NPMNPK1/2M+1/2NPMNPK;施用有机肥及有机无机配施较单施化肥可显著增加土壤中有机质、全氮、速效钾及有效磷含量;水稻有效穗数与产量呈极显著正相关,水稻产量与有效磷含量显著正相关,有效穗数则与土壤有机质、全氮、速效钾含量呈显著正相关。【结论】有机肥长期替代化肥可提高土壤养分含量,实现水稻增产,提升产量稳定性和可持续性,以低量有机肥替代化肥的施肥方式最佳。     

不同施肥类型下设施农业土壤质量的累积特征

以江苏省南京地区设施农业土壤为对象,研究了施化肥为主和施有机肥2种施肥类型下,设施农业土壤的基本性质和养分含量在纵向剖面的累积特征。结果表明:设施农业中,施化肥为主表层土壤酸化现象明显,施有机肥表层土壤盐渍化现象明显。2种施肥类型下表层土壤各养分含量均显著高于露天土,施有机肥耕作方式在提高土壤养分方面整体优于施化肥为主。设施农业土壤在纵向剖面累积特征明显,施化肥为主的酸化现象在0~20 cm土层明显,盐分含量在各土层中稳定,土壤全氮、全磷含量同时出现表层聚集和向下迁移的特征,其中底层累积更为明显;施有机肥耕作方式下土壤酸化主要集中在20~60 cm,土壤盐分、全氮、全磷含量变化均在0~20 cm土层累积较多。设施农业中长期高投入的施肥,无论施化肥为主或有机肥为主,土壤均出现不同程度的酸化、盐渍化和养分累积现象,因此设施农业中应采取合理施肥措施,减少持续施肥时间较长区域的有机肥、氮肥、磷肥的施用量,以改善土壤质量恶化状况。     

化肥与有机肥长期配施对水稻产量和土壤肥力的影响

以水稻为试验材料,连续多年开展田间肥效试验,比较研究3种施肥处理(不施肥、单施化肥、化肥配施有机肥)对水稻产量和土壤养分状况的影响。结果表明,施肥有效提高了水稻产量,但单施化肥和化肥配施有机肥处理水稻产量差异不大。施肥处理逐年提高了土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾和缓效钾含量,其中,试验后期化肥配施有机肥处理土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量显著高于单施化肥,但二者缓效钾含量差异不大。试验后期,化肥配施有机肥处理土壤pH值显著高于单施化肥,而单施化肥土壤pH值与不施肥接近。综上,施肥是增加水稻产量、改善土壤养分状况的有效手段,而化肥配施有机肥处理下作物增产和土壤培肥效果优于单施化肥。     

长期有机无机肥配施对黑土养分特征的影响

以吉林省公主岭长期定位试验站为基础,研究不同施肥模式对黑土表层(0~20 cm)及亚表层(20~40 cm)土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷的影响。结果表明有机无机肥配施可以提高土壤中有机质、碱解氮、速效钾、速效磷的含量,尤其以增量有机无机配施处理[1.5(NPKM)],土壤有机质、速效磷、速效钾含量变化最为显著,而常量有机无机配施兼轮作模式[NPKM(2)]土壤碱解氮含量最高。休闲处理土壤中养分含量基本保持试验前的水平。秸秆配施无机肥(SNPK),对土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷含量影响不是很明显。总之,从长期来看,合理的施肥尤以有机无机肥相结合会维持土壤性质和生产能力,更有利于农业可持续发展。     

长期定位施肥31年后紫色水稻土碳、氮含量及储量变化

【目的】了解长期施肥对紫色土碳、氮的影响,为该区合理施肥提供依据。【方法】以31年长期定位施肥试验为基础,研究了中国西南紫色水稻土表层(0~20 cm)及亚表层(20~40 cm)土壤碳、氮的含量与积累对长期不同施肥模式的响应特征。【结果】不施肥土壤有机碳含量年下降速率为0.033 g/kg,单施化肥(N、NP、NPK)和化肥配施有机肥(MN、MNP、MNPK)土壤有机碳含量年增加速率为0.047和0.085 g/kg,不施肥、单施化肥和有机肥配施化肥土壤氮含量年增加速率分别为0.0058、0.011和0.018g/kg。肥料的施入显著提高了表层和亚表层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量及储量,其中有机无机肥配施效果优于单施化肥。与不施肥相比,单施化肥和有机无机肥配施分别增加了表层和亚表层SOC含量30.40%、44.69%、11.83%和19.29%,分别增加了SOC储量32.30%、42.87%、19.09%和24.96%;表层和亚表层土壤TN含量分别增加了13.39%、29.92%、8.33%和1.04%,土壤TN储量分别增加了15.43%、28.29%、15.22%和5.07%。且土壤碳、氮间存在着极显著线性关系。【结论】紫色水稻土区有机无机肥配合施用对土壤培肥效果较好。     

沼液还田对稻田土壤养分与氮循环微生物的影响

采用大田小区试验方式,设置不施肥、全化肥、全沼液和沼液配施化肥4个处理,研究沼液还田对0—20 cm和20—40 cm深度稻田土壤养分及氮循环微生物的影响。结果表明:2年沼液还田显著提高了土壤全量和速效氮磷、盐分、pH以及有机质含量。其中沼液配施化肥对0—20 cm深度土壤影响显著,全沼液处理则是在20—40 cm深度养分显著提高。沼液还田显著提升了各深度土壤中细菌、放线菌和真菌的数量,沼液配施化肥对微生物总量提升效果更明显。沼液配施化肥显著增加了氨化细菌和硝化细菌数量,提高了铵态氮和硝态氮含量,提升了稻田土壤氮循环效率。沼液还田可有效促进稻田养分循环,沼液配施化肥效果更佳。     

长期定位施肥对潮土剖面养分分布的影响

【目的】 基于长期定位试验平台,研究3种施肥制度（化肥、有机肥、有机/无机配合施肥）对潮土培肥效果及养分空间分布特征影响,为华北平原潮土农田进行合理培肥和科学施肥提供依据。【方法】 依托始于1986年长期定位试验,选取不施肥的对照（CK）,等氮量投入化肥（F）、有机肥（M）及有机/无机配合施肥（MF）共 4个处理,采集0—200cm剖面土壤样品（按每20cm一层分开）,测定并分析土壤pH、有机质、氮磷钾及硝态氮空间分布特征。【结果】 连续施肥31年后,土壤有机质、全氮、碱解氮、硝态氮、有效磷、速效钾等指标的含量均随土层深度增加而呈递减趋势,除硝态氮和有效磷外,3种施肥制度主要影响0—40 cm 土体养分含量;等氮量（N 180—225 kg·hm^-2）投入下,化肥、有机肥及有机/无机配合（50%化肥+50%有机肥）施肥,土壤剖面（0—40cm）有机质含量分别为14.2、25.6和18.2 g·kg^-1,有机肥和有机/无机配施比化肥增加80.3%、28.2%;土壤剖面（0—40cm）全氮含量分别为0.93、1.67和1.21 g·kg^-1,有机肥和有机/无机配施比化肥增加79.6%、30.1%;土壤剖面（0—40 cm）碱解氮含量分别为80.2、120.7和83.3 mg·kg^-1,有机肥和有机/无机配施比化肥增加50.5%、3.9%;土壤剖面（0—200 cm）硝态氮含量分别为21.1、6.2和11.9 mg·kg^-1,化肥处理分别是有机肥和有机/无机配合施肥的3.4倍和1.8倍;土壤剖面（0—60 cm）有效磷含量分别为18.6、134.3和60.5 mg·kg^-1,有机肥和有机/无机配施是化肥的7.2倍和3.3倍;土壤剖面（0—40 cm）速效钾含量分别为90、163和89 mg·kg^-1,施有机肥是施化肥的1.8倍;与单施化肥处理相比,长期施用有机肥或有机/无机配施处理,0—200 cm土层pH未表现出显著性差异。【结论】 长期施用化肥氮素淋溶风险高：长期施用化肥0—200 cm土体硝态氮含量平均值为21.1 mg·kg^-1,硝态氮淋溶风险增加;长期施用有机肥磷素淋溶风险高：长期施用牛粪有机肥以及有机/无机配施处理土壤磷素虽集中在60 cm以上土层,其20—40 cm土壤有效磷含量高达为115和70 mg·kg^-1,土壤磷素累积渗漏导致潜在风险应予以重视;有机/无机配合施肥能够保证作物高产优质,并且能有效降低氮、磷素环境污染风险。     

延边地区水稻土壤速效养分对开垦年限和施肥方式的响应

为了探明不同的施肥方式和种植年限对延边水稻土壤速效养分的影响,采集了不同区域的土壤样品,测定了土壤p H值、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量和有机质含量。研究结果表明,开垦年限影响了土壤0~20 cm耕层碱解氮的养分空间分布,开垦年限越长,碱解氮的空间异质性越弱,且随开垦年限增加,土壤碱解氮含量不断下降;稻田单施有机肥比单施化肥明显增加了土壤速效磷的含量,且导致下层速效磷含量增加;开垦年限和施肥方式对0~20 cm耕层土壤速效钾的空间分布影响较小,但不同开垦年限对稻田土壤速效钾影响不同,开垦时间越长,土壤速效钾的含量越高;稻田施用有机肥有利于速效磷的积累。     

氮肥与有机肥配施对设施土壤可溶性氮动态变化的影响

【目的】在氮肥与有机肥配施条件下,研究设施番茄生长期内土壤可溶性氮（矿质氮和可溶性有机氮）的动态变化,评估可溶性氮在设施土壤中的作用,为设施土壤的合理施肥提供理论参考。【方法】以连续两年不施肥（CK）、不同施氮量（N0、N1、N2、N3）、单施有机肥（M）以及不同氮量配施有机肥（MN0、MN1、MN2、MN3）的设施番茄栽培的田间小区试验的方法,研究氮肥与有机肥配施以及不同施氮量对番茄生长期、休耕期土壤可溶性氮动态变化的影响。【结果】在番茄生长期,与施用氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均能够显著增加0-30 cm土层土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量（P＜0.01）,特别是提高了矿质氮的含量。土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮均表现出比较大的动态变化,总体来说,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量均在第一穗果膨大期最高,在第二穗果膨大期土壤矿质氮含量大于可溶性有机氮含量,而在收获期土壤可溶性有机氮含量大于矿质氮含量,且在整个生长季内土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量之间均有显著的正相关关系（P＜0.05）。在休耕期（番茄收获后60 d）,与施用氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均能显著增加0-50 cm土层土壤矿质氮和0-10 cm土层土壤可溶性有机氮的含量（P＜0.05）;在0-50 cm土层内,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量均随土层深度加深呈逐渐下降趋势,且在20-40 cm处有明显的累积。此外,不管是在番茄生育期还是在休耕期,总体上来看,不施有机肥处理下,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量均以N2处理的含量为最高,而且土壤可溶性有机氮在可溶性氮中占有更大的比例;而在氮肥与有机肥配施处理中,MN2和MN3处理的土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量最高,而且在可溶性氮库中以土壤矿质氮为主。【结论】本试验条件下,适量氮肥与有机肥配施能够更好协调和改善设施土壤中可溶性氮的供应状况。     

稻草还田免耕抛秧对土壤剖面氮、磷、钾含量的影响

【目的】探讨稻草还田免耕对稻田土壤剖面氮、磷和钾的影响。【方法】对连续2年和7年结合稻草还田常耕抛秧和免耕抛秧试验的水稻土剖面氮、磷、钾进行了研究。【结果】免耕表层0-4（5）cm土壤全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量显著高于常耕土壤。稻草还田免耕0-4（5）cm土壤的全钾含量显著高于常耕土壤,速效钾含量与稻草还田常耕差异不明显,但显著高于普通常耕土壤。免耕5-20 cm层土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效磷含量低于常耕土壤。普通免耕Aa层（耕作层）土壤速效钾含量显著低于常耕土壤。免耕的Ap层（犁底层）、W层（潴育层）和C层（母质层）碱解氮和速效钾含量高于常耕土壤。【结论】稻草还田免耕抛秧协调土壤氮、磷和钾的效果比普通免耕好,有利于土壤肥力的提高,稻草还田免耕抛秧是稻田免耕栽培的发展方向。     

轮耕对渭北旱塬麦田土壤有机质和全氮含量的影响

【目的】研究由秸秆覆盖免耕、秸秆覆盖深松和秸秆还田翻耕组成的不同保护性轮耕模式对渭北旱塬连作麦田土壤肥力的影响。【方法】2007-2014年在陕西合阳实施夏闲期免耕/深松轮耕（NT/ST）、深松/翻耕轮耕（ST/CT）、翻耕/免耕轮耕（CT/NT）、连续免耕（NT/NT）和连续翻耕（CT/CT） 5种不同耕作模式定位试验,测定并分析2011-2014年小麦收获后不同耕作处理下土壤有机质和全氮变化规律及产量差异。【结果】与连续翻耕相比,连续免耕有利于表层土壤有机质和全氮积累,而免耕、深松和翻耕组成的3种轮耕处理更有利于提高20-40和40-60 cm土层土壤有机质和全氮含量,其中随着耕作年限延长,连续免耕处理下土壤养分逐渐表现出“上层富集,下层贫化”的现象;而免耕/深松轮耕更有利于耕层及耕层以下土壤养分均匀分布。随着轮耕年限增加,各耕作处理0-60 cm土层土壤有机质含量和总量均呈现出整体增加趋势,其中以免耕/深松处理增加趋势比较明显。与2007年相比,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕3种轮耕处理的0-60 cm土层年平均有机质含量增加速率分别为4.53%、3.02%和2.26%,2014年土壤有机质总量分别增加了4.07、2.68和1.65 kg·m^-3。轮耕7年后,免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕轮耕处理较连续翻耕处理0-60 cm土层土壤有机质含量分别显著增加25.3%、15.2%和10.2%,有机质总量分别增加31.57%、21.45%和13.94%,其中免耕/深松处理较连续免耕有机质含量增加9.20%,总量增加3.84%。在2011-2014年期间,与连续翻耕相比,连续免耕和3种轮耕处理0-60 cm土层土壤全氮含量及总量均有不同程度增加。其中2014年免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕轮耕处理较连续翻耕处理0-60 cm土层土壤全氮含量分别增加17.3%、8.0%和6.4%,氮总量分别显著增加了0.21、0.13和0.09 kg·m^-3,其中,免耕/深松处理较连续免耕全氮含量增加了3.02%,总量减少了2.26%。2011-2014年冬小麦平均产量表现为深松/翻耕＞免耕/深松＞连续翻耕＞翻耕/免耕＞连续免耕,其中深松/翻耕和免耕/深松处理冬小麦平均产量接近,分别较连续翻耕处理显著增产10.36%和9.80%,较连续免耕处理显著增产17.84%和17.24%;翻耕/免耕较连续翻耕处理减产1.59%,较连续免耕处理增产5.08%,但差异不显著。不同保护性轮耕措施下,各土层土壤有机质含量与全氮含量间呈显著正相关;0-20 cm土层有机质含量与轮耕年限呈显著线性相关。【结论】3种轮耕模式较连续翻耕有利于提高0-60 cm土壤有机质和全氮总量,且较连续免耕有利于土壤养分含量在耕层及耕层以下土层均匀分布,其中以免耕/深松轮耕处理效果最优,且增产效应较佳,为渭北旱塬连作麦田较适宜的休闲轮耕模式。     

长期有机无机肥配施对陕南核桃林地土壤肥力质量的影响

比较长期有机无机肥配施对土壤化学及生物学性质的影响,综合分析评价土壤肥力质量,探索更加合理的配肥模式,为核桃施肥提供科学依据。共设置5种配肥模式:1）不施肥（CK）;2）单施化肥（T1）;3）化肥配施有机肥（T2）;4）化肥配施生物有机肥（T3）;5）化肥配施有机肥和生物有机肥（T4）。在核桃成熟期,对不同配肥模式下的土壤进行分层取样,测定0~60 cm土壤物理、化学及生物学指标,通过主成分分析对不同模式的土壤肥力质量进行评价。结果表明:1）T4处理的土壤全N、全P含量整体水平高于其他处理,在20~30 cm土层,T4处理的土壤有机质、硝态N、有效P、速效K含量最高,分别是CK处理的1.60、1.31、1.49、1.27倍（P＜0.05）;在50~60 cm土层,T1处理的土壤硝态N含量最高,较T4处理高了29.67%（P＜0.05）;在10~20 cm土层,T1处理的土壤铵态N含量最高,是CK处理的1.43倍（P＜0.05）;在20~30 cm土层,T4处理的土壤pH显著低于其他处理,在30~40 cm土层,T4处理的土壤EC值最高,是CK处理的1.11倍（P＜0.05）。2）在5~40 cm土层,T4处理的土壤微生物量N、C显著高于其他处理（P＜0.05）。4）在0~5、5~10 cm土层,各处理土壤肥力质量得分为正,且高于下层;T4处理的土壤肥力质量综合得分整体水平高于其他处理。化肥配施有机肥和生物有机肥可显著增加土壤有机质含量,并可增加土壤微生物量,提高土壤的整体养分水平,防止N素损失及P、K的固定,具有提高土壤肥力质量的作用。     

长期施肥对洞庭湖双季稻区水稻土有机碳、氮积累及其活性的影响

【目的】土壤有机质及其活性是评价土壤肥力的重要指标,研究洞庭湖区典型双季稻轮作水稻土总有机碳、全氮积累及其活性对长期不同施肥的响应特征,为稻田施肥管理和土壤培肥提供科学依据。【方法】依托国家稻田土壤肥力与施肥效应长期试验平台,以不施肥处理（CK）为对照,研究农户习惯施氮磷钾化肥（CF）、施氮钾化肥（NK）、均衡施氮磷钾化肥（NPK）、低量有机肥与氮磷钾化肥配施（LOM,有机肥氮比例为30%）、高量有机肥与氮磷钾化肥配施（HOM,有机肥氮比例为60%）影响下0-20和20-40 cm土层土壤总有机碳（TOC）、全氮（TN）含量及储量积累效应、有机碳氮活性组分含量及其比例的变化特征。【结果】26年不施肥0-20 cm土层土壤TOC含量基本稳定,仅较原始土壤增加0.64 g·kg^-1,持续植稻可能是其保持稳定的重要原因。两土层土壤TOC、TN含量在长期不同施肥后均有显著增加（P＜0.05）,但其储量仅仅在均衡施氮磷钾化肥特别是与有机肥配施后显著提升（P＜0.05）。0-40 cm土层土壤微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）、溶解性有机碳（DOC）、溶解性有机氮（DON）含量变幅分别为64.54-708.76、22.92-92.25、39.06-63.24、10.76-31.87 mg·kg^-1,均随土层加深而下降。施肥后0-20 cm土层土壤MBC、MBN、DOC、DON含量提高34.1%-81.8%、56.1%-134.4%、23.5%-42.0%、20.3%-83.2%,20-40 cm土层则分别提高-3.8%-38.1%、32.5%-78.2%、8.2%-37.5%、9.3%-56.8%,施肥对相同土层土壤MBC、MBN、DOC、DON含量的增加效应均表现出氮磷钾化肥配施有机肥明显优于化肥单施的处理效应,但不同化肥处理间0-20 cm土层土壤微生物量碳氮、溶解性有机碳氮含量差异不显著（P＞0.05）。随土层加深,土壤MBC/TOC、MBN/TN、DON/TN数值显著降低,而DOC/TOC值则有所增加。长期不同施肥有利于提升土壤总有机碳、全氮中活性组分比例,且以氮磷钾化肥配施有机肥处理效果最佳,其两土层土壤总有机碳、全氮中各活性碳氮组分的分配比例均较CK处理显著提高（P＜0.05）,且该效应随有机肥用量增加而增强。土壤MBC、MBN、DOC、DON两两之间及与土壤总有机碳、全氮、容重、pH具有显著或极显著相关性,与碳氮比、粘粒含量的相关关系不显著,但总体以土壤微生物量碳氮所获相关系数高于溶解性有机碳氮。施肥明显提高早、晚稻产量,两土层MBC、MBN、DOC、DON均与周年水稻产量呈现正相关性,但相关系数总体上随土层加深而明显降低（P＜0.05）。【结论】在洞庭湖双季稻区,长期不同施肥后,相同类型土壤活性有机质组分中活性氮组分含量增加较活性碳组分更明显,氮磷钾化肥配施有机肥能显著提高0-40 cm土层土壤有机碳、氮活性,更有利于土壤总有机碳氮积累及生产力提升,土壤微生物量碳氮可更敏感地预测长期施肥影响下土壤质量的变化。     

麦豆轮作体系有机肥和氮肥不同组合对复播大豆产量及土壤有机碳的影响

【目的】分析周年不同施肥组合对土壤有机碳及大豆产量的影响,筛选最佳施肥组合,为伊犁河谷地区周年施肥提供重要的理论依据。【方法】采用裂区试验设计,主区为小麦季施肥,设置4个处理分别为CK(无肥)、A(氮肥)、B(有机肥)、C(有机肥+氮肥),副区为大豆季施肥,在主区A、B、C三个处理上基础上设置不追施氮肥和追施氮肥150 kg/hm²两个施氮水平。研究不同施肥组合对土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(EOC)、碳库管理指数(CPMI)及产量的影响。【结果】随着土层(0~100 cm)深度的增加各处理土壤SOC、EOC呈现出先升高后降低的趋势,对CPMI的影响无明显规律;A₁、A₂、B₁、B₂处理的土壤SOC、EOC含量在土层深度为20~30 cm处达到最高值而各处理无显著性差异,但C₁、C₂在30~40 cm达到峰值与各处理达到显著性水平(P < 0.05);就两年土壤0~100 cm 各土层CPMI均值来说均为C₁处理表现最高;(C₁)处理比周年施氮处理(A₂)和对照(CK)分别高出8.3%、50.62%;产量与土壤SOC、EOC、CPMI具有显著性相关。【结论】C₁处理不仅可以改善土壤质量,提高土壤固碳能力,还可以提高作物产量。在滴灌条件下小麦复播大豆农田筛选出最有利于固碳高产的周年施肥组合。     

茅苍术林下种植模式对土壤养分及其根茎品质的影响

【目的】筛选适宜于茅苍术生长的林药种植模式,为茅苍术林下优质高产栽培提供理论依据。【方法】以1年生茅苍术为材料,研究茅苍术单作、茅苍术||栀子和茅苍术||罗汉松3种种植模式对土壤养分含量、茅苍术单株根茎产量及根茎中挥发油和苍术素含量的影响。【结果】与单作相比,茅苍术||栀子、茅苍术||罗汉松处理显著降低0~20 cm和20~40 cm土层土壤有机质和有效磷含量（P<0.05,下同）;茅苍术||栀子处理不同土层的土壤碱解氮和速效钾含量均显著高于单作,茅苍术||罗汉松处理的碱解氮含量显著低于单作。在根茎产量和品质方面,与单作相比,茅苍术||栀子和茅苍术||罗汉松处理显著提高茅苍术单株根茎干重41.75%和205.17%,且茅苍术||罗汉松处理根茎挥发油和苍术素含量显著高于茅苍术||栀子处理221.83%和33.69%。【结论】相对于茅苍术单作,茅苍术与罗汉松复合种植可降低土壤养分含量,形成一定程度的营养胁迫逆境效应,有利于茅苍术根茎增产提质,是一种较适宜的林药种植模式。     

典型红壤不同形态氮素迁移对长期施肥制度的响应

【目的】基于长期定位试验,探讨典型红壤水稻土不同施肥制度下不同形态土壤氮素迁移特征,为红壤水稻土氮肥合理施用提供理论依据。【方法】选取始于1981年的进贤红壤长期定位试验站4个典型施肥处理,分别为不施肥对照（CK）、施氮磷钾肥（NPK）、氮磷钾配施秸秆（NPKS）、氮磷钾配施有机肥（NPKSM）,测定并分析0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm和40—60 cm土层土壤全氮（TN）、碱解氮（AN）、硝态氮（NO₃ ^--N）、铵态氮（NH₄ ⁺-N）、可溶性有机氮（DON）和微生物生物量氮（SMBN）变化特征。 【结果】不同处理不同形态氮素基本均随土层加深呈下降趋势,但不同形态氮素在不同层次下降特征不同。其中有效态氮,如AN、NO₃ ^--N、NH₄ ⁺-N、DON和SMBN主要集中分布在0—20 cm土层,且20—60 cm土层含量较0—20 cm明显降低;而TN在表层0—40 cm土层变化不明显。与CK相比,施肥处理可不同程度地提高0—60 cm各土层各形态氮素含量。其中NPKSM处理显著提高各形态氮素含量,其次为NPKS和NPK处理。相同处理下,TN在0—40 cm土层变化不明显;但在0—60 cm土层TN含量均表现为NPKSM>NPKS>NPK>CK。各处理AN含量随土层深度增加降低幅度显著,其中,20—40 cm土层AN含量相比10—20 cm土层分别降低了42%（CK）、50%（NPK）、44%（NPKS）、44%（NPKSM）。各处理不同土层NO₃ ^--N和NH₄ ⁺-N含量均以NPKSM处理显著高于其他处理;其中40—60 cm土层中NO₃ ^--N和NH₄ ⁺-N与0—10 cm土层相比,NH₄ ⁺-N含量下降幅度更大,分别为51%（CK）、48%（NPK）、54%（NPKS）、36%（NPKSM）,且NO₃ ^--N和NH₄ ⁺-N均以NPKS处理下降幅度最大,NPKSM处理最小。各处理DON含量在0—20 cm土层差异显著,且均以化肥与有机肥配施处理显著高于其他处理;CK和NPK处理40—60 cm土层的DON含量较20—40 cm略有增加,但NPKS和NPKSM处理则显著降低。各处理SMBN在10—20 cm土层差异最大,表现为NPKSM>NPKS>NPK>CK。相同处理下各形态氮素占TN的比例随土层深度的增加而下降,其中在0—20 cm土层各比例变化较明显;整体上NPKS与NPKSM处理的SMBN占TN比例较高,为2%—4%。耕层土壤（0—20 cm）的TN、AN、NO₃ ^--N、DON和SMBN两两之间均存在显著的正相关关系（P≤0.05）,其中TN、DON、AN与SMBN之间存在极显著正相关关系（P≤0.01）。施肥处理（NPK、NPKS、NPKSM）较不施肥处理（CK）可显著提高早、晚稻稻谷、稻草产量和总生物量及其相应的氮吸收量,其中以NPKSM处理最高;但NPKSM处理的无机氮残留量及氮表观损失也显著高于其他处理。 【结论】不同施肥处理对各形态氮素的影响主要集中在土壤耕层（0—20 cm）,且各形态氮素含量整体上随土层深度的增加而降低,化肥与有机肥配施可以更好改善红壤区各土层氮素的供应情况;同时化肥与有机肥配施能显著提高作物产量及其氮吸收量,但也增加了其无机氮残留量及氮表观损失量。     

长期施肥对土壤及玉米籽粒中Pb、As含量的影响

【目的】探究褐土区长期施肥农田土壤重金属Pb、As含量的动态变化规律。【方法】基于22年的氮磷化肥与有机肥配施长期定位试验,通过对0—20及20—40 cm土层及2013年玉米籽粒Pb、As含量的测定,分析褐土农田Pb、As的累积状况、年际变化特征、剖面分布特征及对玉米籽粒Pb、As含量的影响。【结果】不施肥处理土壤Pb、As含量均有所减少,其他施肥处理均有所累积;土壤Pb含量整体呈升高趋势,较基础土样升高了1.77—8.41 mg·kg-1,升高幅度为4.42%—20.95%;土壤As含量则呈下降趋势,较基础土样降低了17.10%—41.54%;Pb具有表聚性,As在20—40 cm土层的含量要高于耕层;2013年不同施肥处理土壤重金属Pb、As含量均未超过土壤环境质量二级标准;其中磷肥和有机肥对褐土中Pb、As含量的处理间差异影响不显著;2013年玉米籽粒中Pb、As含量低于国家食品安全限量标准。【结论】施肥处理均表现出重金属Pb累积现象,因此应注意控制肥料的施用量。