不同土壤改良剂对酸性土壤改良效果

【目的】探索施用不同改良剂对酸性土壤性质、水稻吸收养分和产量、水稻吸收重金属的影响,为酸性土壤改良提供技术依据。【方法】通过水稻田间试验,选择3种不同土壤改良剂(生石灰、亿土康、楚戈)及不施改良剂共4个处理,检测各处理土壤pH、交换性铝、交换性酸和阳离子交换量、水稻植株和籽粒氮磷钾含量、水稻重金属含量,测定水稻产量及产量构成因子,分析土壤性质、水稻氮磷钾含量、水稻产量及水稻重金属含量变化。【结果】与对照(不施用改良剂) 相比,改良剂均能提高土壤pH、减少土壤中交换性酸和交换性铝含量,以施用石灰效果最佳。不同改良剂均能增加土壤阳离子含量,增幅在21%～24%之间,其中以施用亿土康土壤阳离子含量最高。改良剂能提高水稻籽粒氮磷钾和植株全磷含量,但降低了植株全氮和全钾含量。施用土壤改良剂能提高水稻有效穗、千粒重和增加水稻产量。施用土壤改良剂减少水稻对重金属Cd的吸收,不同改良剂对水稻吸收Cr影响不同。【结论】适宜的改良剂能提高酸性土壤pH、减少交换性铝和交换性酸含量,增加土壤阳离子含量,提高水稻对养分的吸收,增加水稻产量和减少水稻对重金属Cd的吸收。     

长期不同施肥对水稻产量及土壤肥力的影响

 【目的】研究化肥、有机肥对水稻产量、土壤有机质的影响,以及化肥氮磷钾、有机肥氮磷钾提高土壤养分的异同。【方法】依托祁阳站有机无机、肥水稻长期定位试验,分析历史样品及数据。【结果】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳定有显著作用;长期施用化肥和有机肥对提高土壤有机质都有显著作用,但施用化肥只能提高土壤有机质含量至28.1 g?kg-1,与试验开始时相比只提高了42%。凡施用牛粪能使土壤有机质平均最高增加到41.6 g?kg-1,比试验开始时提高了91%;有机肥氮提高土壤全氮、碱解氮含量的效果优于化肥氮,土壤全氮、碱解氮含量比化肥处理提高了30%和16%。而施入的有机肥磷在土壤中累积较少,土壤全磷、速效磷提高较少, 施入的化肥磷在土壤中累积较多, 土壤全磷、速效磷含量提高幅度较大。与有机肥相比,化肥提高土壤全磷30%,提高速效磷115%。【结论】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳产和提升土壤肥力有重要的作用。     

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。     

化肥减施对贺兰山东麓土壤肥力及酿酒葡萄品质的影响

【目的】针对贺兰山东麓主要酿酒葡萄产区因过度依赖化肥、土壤贫瘠及长期连作的栽培模式导致的土壤持续生产能力下降、酿酒葡萄品质降低等问题,研究化肥减施对贺兰山东麓土壤肥力及酿酒葡萄品质的影响。【方法】以四年生酿酒葡萄品种"赤霞珠"为研究对象,分别设置不施肥、施100%化肥、施100%有机肥、施50%化肥+50%有机肥、施100%土壤调理剂、施25%化肥+25%有机肥+100%土壤调理剂,共6个处理,探讨化肥减施对酿酒葡萄品质及土壤肥力的影响。【结果】化肥减半对土壤肥力的影响较全量施用化肥差异不显著,但化肥减半处理浆果花色苷含量较全量施用化肥处理显著提升132.9%;全量施用有机肥替代化肥能显著提升果园土壤有机质含量,对土壤速效养分提升效果显著,土壤有机质、速效钾、有效磷的含量较单施化肥处理分别增加了55.05%、130.2%、3.08%,同时施用有机肥能显著增加酿酒葡萄浆果可溶性糖含量;化肥和有机肥各减75%配合土壤调理剂施用产量较全量施用化肥增加了69.07%,但葡萄浆果综合品质下降显著。【结论】在贺兰山东麓碱性石灰性土壤上,增施土壤调理剂能有效改善土壤环境,提升葡萄品质;过量减少化肥施用不利于优质酿酒葡萄原料的生产,化肥减半配施有机肥是提高土壤肥力和酿酒葡萄品质,提高经济效益的有效措施。     

不同改良剂对黄棕壤和红壤上白菜生长及土壤肥力影响的差异

【目的】分析对比黄棕壤和红壤上施用不同改良剂对白菜生长状况及土壤肥力影响的差异,为改良剂的合理利用提供依据。【方法】以生物炭(C)、腐殖酸钾(HA-K)和生石灰(CaO)为试验材料,不施改良剂为对照,分别以黄棕壤和红壤为供试土壤,通过土培盆栽试验,研究不同改良剂对白菜的生物量、养分含量、可溶性蛋白和丙二醛含量的影响,以及对不同土壤pH、养分含量、交换性铝含量和酶活性的差异。【结果】(1)与对照相比,黄棕壤和红壤上施用生物炭和生石灰均能促进白菜生长,增强其抗性,主要是提高了白菜产量、叶片氮磷钾养分含量及积累量、可溶性蛋白含量,显著降低丙二醛含量。但黄棕壤和红壤上施用腐殖酸钾对白菜生长影响不同,黄棕壤上施用腐殖酸钾使得白菜产量显著增加,达到25.93 g/株,然而红壤上施用腐殖酸钾对白菜的生长无明显改善,产量仅为0.18 g/株。(2)3种改良剂对黄棕壤和红壤的肥力效应不同,与对照相比,生物炭增加土壤pH、有效磷、速效钾、有机质含量以及脲酶与酸性磷酸酶活性,显著降低碱解氮和交换性铝含量,对土壤蔗糖酶活性无显著影响,土壤肥力得以增强,其中黄棕壤的pH增加1.39个单位,交换性铝含量减少了89.3%,有机质含量提高了168.4%;红壤的pH增加0.82个单位,交换性铝含量降低了93.9%,有机质含量提高了775.6%。对于施用腐殖酸钾和生石灰,二者均显著提高土壤pH及蔗糖酶活性,减少交换性铝含量,但腐殖酸钾对有效磷、速效钾、有机质含量以及脲酶与酸性磷酸酶活性无显著影响,显著降低碱解氮含量,交换铝含量依然很高;而施用生石灰降低土壤碱解氮、速效钾、有机质含量,对有效磷含量、脲酶与酸性磷酸酶活性无显著影响。【结论】不同改良剂对两种类型土壤上白菜生长与土壤肥力的影响有较大差异,生物炭和生石灰能改善两种土壤肥力和提高白菜的产量,而腐殖酸钾在黄棕壤中的施用效果好于红壤。     

3种改良剂对连作川党参生长及土壤生化性质的影响

为评价土壤改良剂对川党参连作障碍的消减作用,以有机肥、微生物肥和硅钙钾镁肥为改良材料,研究不同改良剂对连作川党参生长及土壤生化性质的影响。结果表明,有机肥、微生物肥和硅钙钾镁肥显著提升了川党参叶片SPAD值,增幅分别为41.2%、20.7%和47.4%。有机肥和硅钙钾镁肥显著增加川党参产量,增幅分别为20.2%和13.8%。有机肥和微生物肥显著提高川党参多糖百分含量,分别增加9.3个百分点和6.2个百分点。微生物肥显著增加川党参炔苷含量,增幅为18.3%。3种改良剂对川党参根际土壤生化性质影响差异较大,与对照相比,有机肥和硅钙钾镁肥处理显著提高了土壤pH,分别提高0.28个和0.14个单位;显著降低土壤交换性铝含量,降幅分别为8.7%和19.9%。微生物肥显著降低土壤有机质,降幅为12.0%。有机肥、微生物肥和硅钙钾镁肥均显著增加土壤速效钾含量,增幅分别为107.5%、23.2%和32.6%。硅钙钾镁肥显著增加细菌丰度,降低真菌丰度,细菌/真菌比例较对照处理提高5 038倍。综上,3种改良剂均可提高川党参光合代谢能力,但不同改良剂对连作川党参生长及土壤生化性质的影响存在差异。有机肥和硅钙钾镁肥显著提高川党参产量,微生物肥显著提升川党参炔苷含量。综合效应分析表明,3种改良剂（施用量）对连作川党参土壤的改良效果依次为有机肥（4 500 kg·hm^-2） > 微生物肥（750 kg·hm^-2） > 硅钙钾镁肥（750 kg·hm^-2）。     

高碳基有机肥对贺州烟区植烟土壤养分含量的影响

【目的】为消减贺州烟区连作障碍,培育健康土壤提供理论依据。【方法】以K326为试验材料,以不施用高碳基有机肥为对照处理(CK),以375kg/hm~2(T1)、750kg/hm~2(T2)和1125kg/hm~2(T3)用量的高碳有机肥为施肥处理,研究其对植烟土壤养分含量的影响。【结果】高碳基有机肥可以显著或极显著提高植烟土壤pH、全氮和有机碳,pH值随着植烟时间的延长而提高。随着高碳基有机肥用量的增加,全氮和有机碳提高的幅度也随着增大,有机碳和全氮提高幅度为分别为4. 16%～20. 83%和1. 40%～14. 39%。T2和T3极显著降低土壤铵态氮含量而显著提高土壤硝态氮含量。高碳基有机肥对5月份植烟土壤有效磷和速效钾无显著影响,但是当高碳基有机肥用量达到750kg/hm~2时,却能显著提高其含量。【结论】高碳基有机肥可以改善土壤酸碱度、提高养分含量。     

微生物肥料对贺兰山东麓土壤盐渍化特征及酿酒葡萄品质的影响

【目的】为明确研究区土壤盐渍化状况并进行改良利用,改善贺兰山东麓酿酒葡萄品质,为贺兰山东麓产地酿酒葡萄种植合理施肥以及土壤培肥改良提供依据。【方法】以宁夏贺兰山东麓广泛种植的酿酒葡萄品种“梅鹿辄”为试材,采用田间小区试验设计设置不施肥、施用生物有机肥、粉末微生物菌剂、液体微生物改良剂处理。研究不同施肥处理土壤pH、全盐含量、八大离子含量等指标,揭示微生物肥料对土壤盐渍化特征的影响;研究分析不同施肥处理酿酒葡萄还原糖含量、可滴定酸含量等指标,探明微生物肥料对酿酒葡萄产量和品质的影响。【结果】生物有机肥配施化肥能够有效改良土壤盐渍化状况,使土壤pH和全盐含量降低,生物有机肥处理较对照在0～20和20～40 cm土层全盐含量分别降低9.11%和10.0%,pH分别降低1.1%和0.2%,土壤过氧化氢酶含量分别提高1.89%和1.38%。生物有机肥提高土壤培肥和改良能力的同时,对酿酒葡萄品质、还原糖含量、微量元素含量有所改善,生物有机肥处理下葡萄还原糖含量最高,较对照增加43.3%,Fe含量最高,较对照提高60.6%,产量较对照增加8.98%。【结论】在贺兰山东麓盐渍化土壤上,生物有机肥与化肥...     

生石灰和钙镁磷肥对晚稻生长及稻米镉含量的影响

为研究不同培肥措施对镉污染稻田的修复效果,采用小区试验的方法,研究了生石灰和钙镁磷肥及与化肥、有机肥配施对土壤镉有效性、水稻生长和稻米镉含量的影响。结果表明:施用生石灰、钙镁磷肥可以显著提高土壤pH值,其增幅为10.5%～16.1%,其中耦合石灰、钙镁磷肥和化肥(NPKML)处理增幅最大,达到16.1%,施用生石灰次之、钙镁磷肥增幅最小。有机肥与生石灰、有机肥与化肥和生石灰配施可使土壤有效镉含量降低7.9%～23.5%、使糙米的镉含量降低35.1%～47.5%,其中NPKML对两者的降低效果最佳。施用生石灰、钙镁磷肥等对水稻生长和稻谷品质没有显著影响。研究表明,有机肥、化肥、钙镁磷肥和石灰合理配施,对镉污染稻田修复具有较好的效果。     

不同类型土壤调理剂对保山烟区酸化土壤改良效果研究

【目的】本文研究了保山烟区土壤酸化的问题。【方法】采用大田试验,选取6种土壤调理剂并以此作为改土措施,研究不同土壤调理剂对酸化植烟土壤化学性质及烤烟品质产量的影响。【结果】除钙镁磷肥外,其它土壤调理剂均能有效提高植烟土壤p H,施用石灰效果最佳,但单施石灰,易产生钙镁钾拮抗及土壤肥力下降的问题;矿物钾肥、新型增钾型生物有机肥能显著增加土壤速效钾、缓效钾、烟叶钾含量,实现增钾提质;0~15 cm耕层土壤矿物钾肥(水热法)速效钾、缓效钾含量分别极显著高于石灰处理62.13%、33.97%,15~30 cm耕层土壤矿物钾肥(煅烧法)速效钾、缓效钾含量分别极显著高于石灰82.59%、24.01%;土壤调理剂主要影响中下部烟叶的化学成分及中上部烟叶的评吸质量;新型增钾型生物有机肥碱解氮含量显著高于对照13.04%,烤烟产量比对照高286.26 kg/hm~2;新型增钾型生物有机肥和矿物钾肥(水热法)2种土壤改良剂对烟叶化学成分的协调性和烟叶的评吸质量效果最好。【结论】综合改良土壤p H、土壤养分效果和提高烤烟品质、产量几方面,以矿物钾肥(水热法)、新型增钾型生物有机肥效果最佳。     

有机无机肥配施比例对红壤稻田水稻产量和土壤肥力的影响

 【目的】综合评价中国南方双季稻地区化肥有机肥配合施用下水稻产量及土壤肥力效应。【方法】在江西双季稻区进行连续25年的田间定位试验,比较不施肥（CK）、施用化肥（NPK）、等养分条件下70%化肥配合施用30%有机肥（70F＋30M）、50%化肥配合施用50%有机肥（50F＋50M）、30%化肥配合施用70%有机肥（30F＋70M）的水稻产量和土壤肥力变化。【结果】有机无机肥配施,早晚稻平均产量比不施肥（CK）增产幅度为65.4%－71.5%（P＜0.05）,比施化肥（NPK）增产幅度为3.9%－7.8%（P＜0.05）,其中,以30F+70M处理产量最高,年产量达 12 346.90 kg?hm-2。高量有机肥配施处理与化肥处理、低量有机肥配施处理的产量差均呈逐步增加趋势。对土壤肥力的研究表明,长期不施肥会降低土壤肥力,长期平衡单施化肥（NPK）具有明显培肥地力的作用,有机无机肥配施培肥地力作用更明显。【结论】红壤稻田系统的增产和稳产性能均以有机无机肥配施最好,高量有机肥更有利于稻田持续增产,有利于红壤稻田土壤培肥。     

双季稻田改制对作物生长及土壤养分的影响

 【目的】探讨红壤地区双季稻田改制对作物生长及土壤养分变化的影响，为灌溉条件较差稻田种植制度改革提供有效模式。【方法】利用田间定位试验方法，研究了双季稻田改种牧草、水旱轮作及旱作等模式对作物生长、产量和经济效益的影响，并分析了土壤有机质和养分含量的变化。【结果】按各处理生产产品的市场价格进行折算，稻田改制可增加产值、提高产投比。各处理比较，以水旱轮作产值最高，分别比对照、牧草和旱作处理增加34.7%、21.4%和2.2%，且牧草和旱作处理也分别较对照增加了11.0%和31.8%；牧草、水旱轮作和旱作处理产投比值分别比对照高0.9、0.6和0.3。种植牧草对提高土壤有机质和全氮、全磷及速效磷含量有较好效果，但各处理土壤碱解氮、全钾、速效钾的含量均有一定幅度下降，说明在本研究的施肥水平下，有必要增加氮素、特别是钾素养分的投入。【结论】在当前红壤地区双季稻田肥力状况、气候及作物栽培管理条件下，对灌溉条件较差的稻田进行改制是可行的，其中，种植牧草或实行水旱轮作对提高经济效益、提升土壤肥力有较好效果。     

苏丹草-黑麦草轮作制中施肥对饲草产量与土壤酶的影响

 【目的】为苏丹草-黑麦草这一新型种植制度的科学施肥、土壤肥力的改善提供依据。【方法】采用4年苏丹草(Sorghum sudanense)与黑麦草(Lolium L.)轮作定位试验研究氮、磷、钾肥对饲草产量、土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶的影响。【结果】氮、磷、钾肥配施(NPK处理)明显增加苏丹草、黑麦草鲜草产量,4个年度的饲草总产量在各个处理中均最高,分别比NP(氮、磷肥配施)处理增产17.9%、17.3%、21.7%、23.2%,分别比NK(氮、钾肥配施)处理增产26.9%、20.2%、23.3%、25.9%,分别比PK(磷、钾肥配施)处理增产312..9%、339.8%、231.7%、223.1%,且效果显著。苏丹草-黑麦草轮作制中,NPK处理的土壤蔗糖酶、脲酶高于CK、PK处理,部分达到显著水平,与NP、NK处理相当;土壤磷酸酶以碱性磷酸酶为主,苏丹草、黑麦草试验期NP、NK、NPK处理的碱性磷酸酶均显著低于CK、PK处理。【结论】苏丹草-黑麦草轮作制中,氮、磷、钾肥配施能够明显提高饲草产量,影响土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,从而改善土壤肥力。     

长期施肥对植烟土壤养分及微生物群落结构的影响

【目的】了解施肥与土壤培肥和作物真菌病害的关系,为烤烟科学施肥、保持农业生产的长期可持续发展积累资料。【方法】利用云南省烟草农业科学研究院的长期肥料定位试验,设置长期不施肥(CK)、纯施化肥(CF)和有机无机肥配施(MCF)等处理,采用常规分析方法测定磷脂脂肪酸(PLFAs)和454高通量测序技术,分别就施肥对植烟土壤有机质、养分和微生物群落结构的影响进行分析。【结果】经16年长期施肥后,MCF使土壤有机质提高19.63%,有效磷增加;CF降低土壤有机质20.56%,碱解氮和有效钾减少。施肥显著增加微生物标记性磷脂脂肪酸(PLFAs)的种类和总量,尤以MCF最为显著,说明施肥尤其是MCF显著提高了土壤中微生物种群和数量。但是,在CF处理的土壤中,异养性微生物??真菌的PLFAs占微生物总量的比例是MCF的2.52倍,真菌种群数(OTUs)比MCF提高25.91%,真菌群落的多样性、均匀度和优势度指数也显著高于CK和MCF,说明施用化肥改变了土壤生态环境,有益于真菌生长繁殖,使真菌种群增加,密度增大,优势种群突出,导致土壤真菌化。土壤真菌群落由子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门和尚待鉴定的真菌等构成,子囊菌门占绝大多数。前20种优势菌株的丰富度高达33.01%—49.28%,其中CK和MCF有15种相同,CK和CF仅6种一致。【结论】长期持续施用化肥可提高作物真菌病害的发生几率,降低土壤有机质;土壤特性是影响真菌种群的重要因素之一,MCF对土壤优势真菌的影响较小,而CF显著改变了土壤真菌的种群结构。     

万寿菊秸秆堆肥在缓解烟草连作障碍中的作用

【目的】探索在大田试验条件下万寿菊秸秆堆肥对烟草连作根际土壤理化性状、微生物群落及烟草青枯病发生的影响,为利用万寿菊秸秆堆肥缓解烟草连作障碍提供依据。【方法】试验于2018—2020年进行,设2个处理:即施用1500 kg/ha万寿菊秸秆堆肥处理（FMC）和不施用万寿菊秸秆堆肥对照（CK）。施用万寿菊秸秆堆肥第3年（2020年）,于烟叶移栽后50和100 d时采集烟株根际土壤,测定分析土壤理化指标和土壤细菌、真菌群落结构,并调查烟草青枯病发生情况。【结果】与CK相比,FMC处理的土壤pH和有机质含量显著提高（P<0.05,下同）,而土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量无显著变化（P>0.05）; FMC处理也可显著提高土壤细菌群落Sobs和Chao1指数,而对土壤真菌群落多样性的影响较小。施用万寿菊秸秆堆肥可改善土壤微生物群落结构,提升被孢霉属（Mortierella）、毛壳菌属（Chaetomium）等拮抗菌的相对丰度,而降低劳尔氏菌属（Ralstonia）和镰刀菌属（Fusarium）等病原菌的相对丰度。施用万寿菊秸秆堆肥3年可显著降低烟草青枯病的发病率和病情指数,对烟草青枯病的相对防效为47.72%。【结论】万寿菊秸秆堆肥可改善烟株根际土壤理化性状和微生物群落结构,降低烟草青枯病发病情况,在缓解烟草连作障碍方面具有积极作用。     

红壤稻田长期施用猪粪的生态效益及承载力评估

【目的】有机粪肥还田是实现废弃物资源循环利用的重要途径之一,大量研究证实,猪粪还田施用可以显著提高土壤肥力和作物产量,但是,由于饲料添加剂含有较高的Cu、Zn、As等重金属元素,再加上养猪业中饲料添加剂的广泛应用,猪粪长期还田也可能导致土壤中重金属元素大量累积,从而威胁土壤质量和粮食安全。因此,利用长期定位探讨和综合评价长期施用猪粪下红壤稻田的生态效益就显得十分重要。【方法】以始于1981年的红壤性水稻土有机肥定位试验为载体,分析了长期施用猪粪30年间红壤稻田的水稻产量和土壤有机碳含量影响,以期明确猪粪对水稻产量的增产幅度和对土壤有机碳的贡献潜力,同时分析不同猪粪施用年限（包括试验前、试验5年、16年、22年和30年）的土壤重金属Cu、Zn、Cr和As等含量变化,基于国家土壤质量二级标准（GB 15618-1995）的土壤重金属含量的临界值,利用本研究中土壤重金属的累积速率对红壤稻田施用猪粪的超标时间进行估算,并进一步探讨猪粪的安全用量。【结果】施用猪粪显著提高了水稻产量和土壤有机碳含量,与施化肥处理（NPK）相比,产量增加了10.3%-12.0%,土壤有机碳含量增加了18.8%-23.7%,但是猪粪施用对红壤稻田的酸化阻控作用较小。在试验30年后,分别在早稻和晚稻施用猪粪的处理（OM1和OM2）的土壤pH值与未施肥对照无显著差异。此外,施用猪粪的土壤Cu、Zn、Cr和As含量亦显著增加,与施用化肥处理相比,OM1和OM2的Cu、Zn、Cr和As含量分别增加了72.0%-82.6%、29.1%-55.2%、194.8%-262.6%和90.5%-192.7%,但是未超过国家土壤环境质量二级标准（GB15618-1995）。按照现行猪粪施用量（22.5 t•hm-2•a-1）推算,土壤Cu、Zn、Cr和As含量确保安全水平的施用时间分别还有22、67、44和14年。若确保连续施用猪粪50年土壤Cu、Zn、Cr和As含量不超标,则红壤稻田每公顷最多猪粪施用量应不超过6.40 t•hm-2•a-1。【结论】在红壤稻田上,猪粪长期还田虽然能够显著提高稻米产量和土壤肥力（尤其是土壤有机碳含量）,但也同时导致土壤Cu、Zn、Cr和As含量大幅增加,从而可能引起土壤出现重金属污染风险,进而威胁稻米质量和人类安全。因此,权衡稻田长期施用猪粪对作物产量、土壤肥力和重金属累积的生态效益,确定土壤对猪粪的最大环境承载力将为科学合理的利用猪粪以实现区域农业的可持续发展提供依据。     

长期施用含氯化肥对稻-麦轮作体系土壤生物肥力的影响

【目的】氯是植物必需的微量营养元素,但是含氯化肥（氯化钾和氯化铵）中氯离子含量和盐指数都较高,关于长期施用含氯化肥对土壤肥力影响的研究较少,尤其对土壤生物肥力的影响未见报道。论文旨在明确长期施用含氯化肥土壤微生物群落结构和酶活性的变化,探明含氯化肥对土壤生物肥力的影响机理,为含氯化肥的科学施用和土壤肥力的保育提供依据。【方法】利用已开展22年的紫色土肥力与肥料效益长期定位试验,采集含氯处理（含氯化肥配合稻草还田,(NPK)Cl+S）与不含氯处理（NPK+S）、以及不施肥对照（CK）和单施化肥（NPK）的土壤,采用磷脂脂肪酸法（PLFA）研究土壤微生物群落结构,并分析含氯化肥对土壤微生物量、种类及土壤酶活性和作物产量的影响。【结果】长期施用含氯化肥显著降低了土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶的活性,与等养分的不含氯处理（NPK+S）相比,含氯化肥(NPK)Cl+S稻季土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶的活性分别降低为不含氯处理（NPK+S）的35.7%、18.0%、69.8%,麦季土壤分别降低为不含氯处理的31.6%、24.5%、75.6%。主成分分析表明,脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶作为土壤生物活性的综合评价指标优于酸性和中性磷酸酶、硝酸盐还原酶。PLFA分析表明,含氯处理微生物量和种类最低,比等养分不含氯处理PLFA生物量降低24.7%,比对照降低43.2%;施用含氯化肥显著影响了土壤微生物的组成及数量,G+细菌显著降低,对真菌和放线菌影响较小;微生物种群量的减少与含氯处理土壤pH降低和酶活性下降有关。长期施用含氯化肥作物产量有降低的趋势,含氯处理比等养分的不含氯处理水稻季产量和周年产量22年平均下降6.8%、3.3%。【结论】长期施用双氯化肥（氯化钾和氯化铵）引起了土壤微生物群落结构改变及土壤生物活性降低,并表现出一定的减产趋势。建议不要长期施用双氯化肥,尤其要避免长期施用氯离子含量高的氯化铵。     

连续施用土壤改良剂对沙质潮土肥力及活性有机碳组分的影响

【目的】以河北省廊坊市小麦-玉米轮作区沙质潮土为研究对象,通过2015—2018年田间连续定位试验,研究两种土壤改良剂对土壤活性有机碳组分含量和土壤碳库管理指数的影响,以期为沙质潮土有机碳库培育,改善土壤质量提供理论依据。【方法】试验采用单因素随机区组设计,设4个处理：（1）单施化肥（CK）;（2）CK+有机改良剂15 t·hm^-2（T1）;（3）CK+无机改良剂2.25 t·hm^-2（T2）;（4）CK+有机改良剂15 t·hm^-2+无机改良剂2.25 t·hm^-2（T3）。收获季测定土壤有机碳、全氮、pH、速效磷、速效钾,并运用修正的内梅罗指数法计算土壤综合肥力指数（IFI）。再分析活性有机碳各组分含量,并计算碳库管理指数（CPMI）。最后通过CPMI和IFI指示指标评价连续施用土壤改良剂对沙质潮土改良的应用效果。【结果】较CK处理,施用有机改良剂处理土壤总有机碳（TOC）和土壤综合肥力指数（IFI）均显著提高,尤其是有机无机改良剂配施时效果最显著;施用有机改良剂处理各活性碳组分含量均呈升高趋势,并且活性有机碳各组分含量呈现为：易氧化有机碳（LOC）>可溶性有机碳（DOC）>微生物量碳（MBC）;施用有机改良剂各处理土壤活性碳库组分有效率均呈下降趋势,T1、T3处理土壤易氧化有机碳有效率（LOC/TOC）较CK分别显著降低了12.57%和12.02%,微生物量碳有效率（MBC/TOC）较CK分别显著降低了12.84%和12.30%,单施无机改良剂处理较CK无显著影响,说明施用有机改良剂增加活性有机碳各组分含量的同时,向土壤中输入了更多的稳定态碳,进而导致有效率的降低;施用有机改良剂各处理土壤碳库指数显著升高、碳库活度显著降低,说明施用有机土壤改良剂能够促进土壤碳库的积累;施用有机改良剂各处理土壤碳库管理指数均呈升高趋势。主成分分析结果表明,施用有机改良剂能够影响土壤中活性碳各组分含量及其有效率。【结论】连续施用有机改良剂能够显著提高沙质潮土肥力,增加土壤碳库管理指数,累积碳库库容,改善土壤质量。     

大豆连作条件下施肥对东北黑土细菌群落的影响

【目的】表征大豆连作条件下不同施肥处理土壤细菌的群落结构特征和组成差异,并侧重分析接种根瘤菌处理的不同之处;与土壤化学性质进行关联分析,探讨引起黑土细菌菌群变化的主效环境因子,为进一步了解连作条件下东北耕地土壤中细菌群落结构的变化以及大豆的高效种植和氮肥减施提供理论支持。【方法】依托5年大豆连作定位试验,选取不施肥(CK)、磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)、磷钾肥+接种根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum 5821)处理(PK+5821)共4个处理的耕层土壤为研究对象,采用高通量测序(Illumina HiSeq)和real-time PCR技术,以16S rRNA基因V4区为分子标靶,解析不同施肥处理土壤细菌的菌群变化,并对细菌群落结构与环境因子进行相关性分析。【结果】与CK相比,施肥明显增加了大豆的产量和土壤养分的含量,但单施化肥降低了土壤的pH。接种B.japonicum 5821显著增加了土壤细菌的基因拷贝数,提高了土壤细菌的丰度。细菌门水平和纲水平的群落分析发现,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为土壤中的3大优势菌群,占所有优势菌门的70%以上;施肥明显降低了土壤中放线菌门的相对丰度,这与细菌纲水平的分析一致。多样性分析发现,CK处理与3个施肥处理的丰富度和多样性指数不同,且主坐标分析(PCoA)显示,3个施肥处理的细菌群落结构在PC1轴上聚在一起,而与CK处理是分开的,表明施肥明显改变了土壤细菌的群落构成。冗余分析(RDA)显示,全氮(F=3.2,P=0.002)对土壤细菌群落结构的影响最大,解释了24%的群落变化,各因子的贡献率依次为全氮有效磷速效钾有机质p H;Spearman相关性分析也表明,5项土壤化学指标均与不同优势菌门存在密切的相关关系。【结论】施肥改变了大豆连作条件下土壤细菌的群落结构。全氮是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子。接种根瘤菌明显提高了大豆产量,同时保持了良好土壤化学性状和土壤菌群结构,很大程度地减少了化学氮肥的施用,对大豆的高效种植和氮肥减施具有重要意义。