长期施肥对黄土区农田土壤动物群落的影响

 2001年7月至2002年10月，采用手捡法和Cobb过筛法,对陕西黄土区6种长期施肥，即对照组（不施肥，CK）、撂荒（不施肥、不耕种，用ABAND.表示）、施氮磷钾（NPK）、施氮磷钾+秸秆（SNPK）、施氮磷钾+有机肥（MNPK）和施1.5倍（氮磷钾+有机肥）（1.5MNPK）与农田土壤动物群落间相互关系进行研究。两年4次共采集72个定点土壤样品，获农田土壤动物标本5 495只，隶属6门11纲22目61科2亚科35属。调查结果表明，不同施肥处理对土壤动物的影响差异性显著（F = 2.24，P＜0.007)。土壤动物数量变化与长期施肥导致土壤性质的变化有关。主成分分析表明，SNPK、NPK、MNPK和1.5MNPK对土壤动物类群的影响能力显著不同，SNPK和NPK对土壤动物优势类群有正向作用，而MNPK和1.5MNPK则相反，对其它的解释不明显。从第一主分量看，各种施肥处理对土壤动物个体总数的综合影响最明显，对土壤动物群落均匀性、多样性影响最小；从评价值大小看，第一主成分特征向量最大值和最小值之间相差较大，表明6种施肥对农田土壤动物的影响不平衡。     

The Community Abundance and Diversity of Arable Soil Insect Community Following Different Fertilizer Treatments in Xinjiang, China

The soil insect community was studied in grey desert soil district in September 2004. 90 soil samples and 100 pitfalls were collected from 10 treatments, i.e., abandonment （Aband.）, CK, N, NP, NK, PK, NPK, MNPK （fertilizer N：organic N = 3：7）, 1.5MNPK, and SNPK. 4915 soil insects （128 unknown）, as individuals belonging to 9 orders and 33 families, were obtained by pitfall traps and modified Tullgren methods. The results showed that, based on the number of individuals and groups, the macro fauna in total reached their peaks in abandonment, whereas meso and micro fauna in N and PK, respectively. Of the 10 treatments, the most dominant of soil insect composition was in MNPK and most evenness was N. The result by Kruskal-Wallis test indicated that the distribution of the arable soil insect was significantly impacted by different fertilizer treatments （X0.05（9） = 23.38, P 〈 0.005）, and soil insect group of the abandonment was significantly different from that of other fertilizer treatments. The soil insect community was divided into five groups by non-metric- MDS analysis： （1） NPK, MNPK, 1.5MNPK, CK, （2） NP and PK, （3） NK and N, （4） SNPK, and （5） abandonment, which indicated that distribution of soil insect was related to the character of the fertilizer. In the principal component analysis, two factors explained 98.51% of the total variation among the 10 treatments, and the factor one explained that N and SNPK positively affected soil insect community, whereas factor two explained that 1.5MNPK positively affected soil insect community, which showed that the diversified fertilizer did not evenly affect the soil insect community.     

新疆农田不同施肥区土壤昆虫群落丰富性与多样性

 【目的】在新疆国家灰漠土土壤肥力与肥料效益长期监测基地，对10种施肥处理，即（1）撂荒（不施肥、不耕作、不种植，Aband.）、（2）对照（种植、不施肥，CK）、（3）施氮肥（N）、（4）施氮磷肥（NP）、（5）施氮钾肥（NK）、（6）施磷钾肥（PK）、（7）施氮磷钾化肥（NPK）、（8）施氮磷钾化肥+有机肥（有机氮和化肥氮的比例为7﹕3）（MNPK）、（9）化肥用量增加50%配施有机肥（1.5 MNPK）、（10）化肥配施秸秆(SNPK)与新疆灰漠土区农田土壤昆虫群落之间的关系进行研究。【方法】采用改良干漏斗（Modified Tullgren）分离土壤（0～20 cm）中的土壤昆虫，同时利用陷阱法收集活动在地表的各类土壤昆虫。【结果】两种方法共获得土壤昆虫4 915只（未知标本128只），隶属9目33科。大型土壤昆虫个体数和类群数在Aband.处理中分布最多，中小型土壤昆虫则分别在N和PK处理中分布最多；MNPK处理土壤动物组成最丰富，N处理土壤动物分布最均匀。农田土壤昆虫类群分布受施肥影响极其显著（X0.05（9）=23.38，P＜0.005），Aband.区土壤昆虫群落与其它施肥处理土壤昆虫群落差异极显著（P＜0.01）。利用非度量多维标度分析法对土壤昆虫群落分类排序，则灰漠土土壤昆虫群落划分为5组，即NPK、MNPK、1.5MNPK和CK为一组，NP和PK为一组，NK和N为一组，SNPK和Aband.各为一组，表明土壤昆虫分布与肥料性质有关。主成分中前两个主成分解释总变量的98.51%，其中第一主成分反映了单施N肥和SNPK还田对土壤昆虫群落具有促进作用；第二主成分反映了1.5MNPK对土壤昆虫群落促进作用，表明施肥处理对土壤昆虫类群影响不平衡。【结论】新疆灰漠土区，肥料的种类与性质影响着土壤昆虫类群多样性与丰富性，且其影响具有不均衡性。     

长期耕作与长期定位施肥对农田土壤动物群落多样性的影响

【目的】2003年8月至2004年9月,选取撂荒、耕作10年、50年与100年的吉林黑土、新疆灰漠土和撂荒、耕作20年与100年江西红壤及其长期定位施肥试验中的撂荒、CK、N、NP、NK、NPK、MNPK和1.5MNPK处理,研究长期耕作、定位施肥与土壤动物群落多样性关系。【方法】采用改良干漏斗(Modified Tullgren)法分离土壤0-20cm的土壤动物。【结果】共采集农田土壤动物26571只,其中大型土壤动物1632只、中小型土壤动物24939只,隶属4门5纲26目。弹尾目、膜翅目、蜱螨目为农田土壤动物中的优势类群。Kruskal-Wallis方差分析显示,长期耕作条件下不同土壤类型间仅农田土壤动物群落均匀性差异显著(x均匀性(2)=6.045,P0.05);长期定位施肥条件下,不同土壤类型间农田土壤动物个体数、类群数以及群落多样性差异性(x个体数(2)=17.26,x类群数(2)=14.03,x多样性(2)=15.61,P0.001)。长期耕作条件下,土壤动物类群一般在撂荒处理中数量最多、耕作早期中小型土壤动物类群最少;长期定位施肥条件下农田土壤动物个体和类群数在撂荒、有机肥配施处理中最高。长期耕作与长期定位施肥对农田土壤动物群落影响不均衡,其中对农田土壤动物个体总数影响最大,对均匀性影响最小。研究时段,长期耕作条件下土壤有机质和全氮与农田主要土壤动物群落之间典型相关关系不显著(P0.05);长期定位施肥条件下土壤有机质和全氮与农田主要土壤动物群落之间存在显著典型相关关系(P0.01),其中土壤全氮对蜱螨目、弹尾目、膜翅目和土壤动物个体总数影响最大,而土壤有机质对蜱螨目、弹尾目、膜翅目、土壤动物个体总数、类群数和群落多样性影响最大。土壤动物主要类群因素对由长期定位施肥引起的土壤有机质和土壤全氮变化具有很好的预测能力。【结论】农田土壤动物群落多样性改变与长期耕作与长期定位施肥有关。农田主要类群因素能够较好地预测长期定位施肥引起的土壤主要养分变化。     

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。     

Soil carbon sequestration under long-term rice-based cropping systems of purple soil in Southwest China

Carbon sequestration in agricultural soils is a complex process controlled by farming practices, climate and some other environment factors. Since purple soils are unique in China and used as the main cropland in Sichuan Basin of China, it is of great importance to study and understand the impacts of different fertilizer amendments on soil organic carbon(SOC) changes with time. A research was carried out to investigate the relationship between soil carbon sequestration and organic carbon input as affected by different fertilizer treatments at two long-term rice-based cropping system experiments set up in early 1980 s. Each experiment consisted of six identical treatments, including(1) no fertilizer(CK),(2) nitrogen and phosphorus fertilizers(NP),(3) nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers(NPK),(4) fresh pig manure(M),(5) nitrogen and phosphorus fertilizers plus manure(MNP), and(6) nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers plus manure(MNPK). The results showed that annual harvestable carbon biomass was the highest in the treatment of MNPK, followed by MNP and NPK, then M and NP, and the lowest in CK. Most of fertilizer treatments resulted in a significant gain in SOC ranging from 6.48 to 2 9.13% compared with the CK, and raised soil carbon sequestration rate to 0.10–0.53 t ha–1 yr-1. Especially, addition of manure on the basis of mineral fertilizers was very conducive to SOC maintenance in this soil. SOC content and soil carbon sequestration rate under balanced fertilizer treatments(NPK and MNPK) in the calcareous purple soil(Suining) were higher than that in the acid purple soil(Leshan). But carbon conversion rate at Leshan was 11.00%, almost 1.5 times of that(7.80%) at Suining. Significant linear correlations between soil carbon sequestration and carbon input were observed at both sites, signifying that the purple soil was not carbon-saturated and still had considerable potential to se questrate more carbon.     

不同施肥条件下农田土壤动物群落组成及多样性变化

[目的]研究不同施肥条件下农田土壤动物群落组成及多样性变化。[方法]设对照(CK)、施氮(N)、施氮磷钾(NPK)、施氮磷钾+秸秆(SNPK)和施氮磷钾+有机肥(MNPK)5种处理,探讨不同施肥条件下农田土壤动物群落组成及多样性变化。[结果]调查发现各类土壤动物4 027头。从土壤动物类群来看,5种施肥处理中,MNPK>SNPK>CK>NPK>N;从土壤动物的数量分布来看,MNPK>SNPK>CK>NPK>N;从多样性指数来看,MNPK>SNPK>NPK>CK>N。各施肥条件下的土壤动物群落表现为中等相似。[结论]农田增加有机肥及秸秆还田有利于土壤动物生存和发展,改善土壤结构,增加农作物产量。     

长期不同施肥对旱地小麦土壤氮素供应及吸收的影响

【目的】评价长期不同施肥处理土壤中氮素固持、供应和损失情况。【方法】以连续19年不施肥（NF）、施用化学氮、磷、钾肥（NPK）和有机肥与化学氮、磷、钾配施（MNPK）田间定位试验处理为对象,设置施氮和未施氮微区,研究了小麦生长期间土壤矿质态氮、土壤微生物量氮（SMBN）及小麦氮素吸收的动态变化。【结果】施用氮肥显著提高长期不施肥土壤（NF）矿质态氮含量（P＜0.05）,小麦拔节期、开花期和收获期增幅分别为239%、70%和62%,在小麦收获时施用的氮肥约50%淋溶到30 cm土层以下。氮肥施用使NPK处理土壤小麦拔节期和开花期矿质态氮含量分别显著增加46%和90%（P＜0.05）,但对MNPK处理土壤矿质态氮含量无显著影响。施用氮肥对NF处理SMBN无影响,使拔节期NPK和MNPK处理土壤SMBN含量分别显著增加1.8和3.4倍（P＜0.05）。从拔节期到开花期,施用氮肥处理NPK和MNPK土壤SMBN显著降低49%和63%（P＜0.05）。MNPK处理土壤小麦氮肥的利用率（69%）显著高于NF、NPK处理土壤（分别为5%和40%）。【结论】有机无机长期配施增强了土壤对氮肥的缓冲能力,协调了土壤中氮素固持、释放与作物吸收之间的关系,提高氮肥利用率。     

不同施肥方式对紫色土农田土壤动物主要类群的影响

【目的】长期施肥可改变植物残体、根系分泌物等有机物输入土壤的种类和数量,间接使土壤动物群落组成发生改变。本研究旨在分析紫色土区不同施肥方式对土壤动物主要类群的影响及土壤动物主要类群与土壤因子之间的相互关系,探讨土壤动物主要类群对农田土壤肥力特征响应的敏感程度。【方法】以中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站长期施肥试验田为研究取样点,采用改良干漏斗法（Modified Tullgren）、湿漏斗法（Baermann）和手拣法对紫色土农田6种施肥方式,即对照处理（CK）、常规施肥（NPK）、单施有机肥（OM,猪粪）、有机肥-化肥配施（OMNPK）、秸秆还田（RSD）和秸秆-化肥配施（RSDNPK）的线虫、蚯蚓和甲螨进行调查,并对土壤性质进行分析。运用相关分析、多元回归分析和典型相关分析研究土壤动物主要类群个体数量与土壤因子之间的关系。【结果】有机-无机肥配施（OMNPK、RSDNPK）中土壤线虫、蚯蚓和甲螨的个体数量显著高于常规施肥NPK（P＜0.05）。土壤线虫、蚯蚓和甲螨的总个体数在秸秆还田施肥方式（RSD、RSDNPK）中最高,其中RSDNPK施肥方式中总个体数显著高于其他施肥方式（P＜0.05）。统计分析显示,土壤线虫、蚯蚓和甲螨个体数量与土壤有机质（SOM）、土壤微生物量碳（MBC）、土壤微生物量氮（MBN）和速效钾（AK）相关性显著（P＜0.05）。土壤线虫、蚯蚓和甲螨个体数量分别解释了土壤肥力差异的78.03%、80.82%和50.86%,较好的解释了土壤肥力主要因子的变化,在一定程度上可以指示土壤肥力特征。【结论】有机肥的添加有助于线虫、蚯蚓和甲螨的生存和发展,有机-无机肥合理配施对3类土壤动物的个体数量有促进作用,尤其是秸秆与化肥的合理配施能显著提高土壤动物总个体数。3类主要土壤动物可以指示一定的土壤肥力特征（有机质含量）,但不能量化土壤肥力综合特征。     

长期施肥对小麦、玉米根际和非根际土壤微生物量碳及水溶性有机碳含量的影响

通过20 a的长期定位试验，研究不同施肥措施下，小麦、玉米生育期根际和非根际土壤的微生物量碳（MBC）和水溶性有机碳(WSOC)动态变化。试验包括7种不同的施肥措施：不施肥对照（CK）、单施氮肥（N）、磷钾配合（PK）、氮磷配合（NP）、氮磷钾配合（NPK）、秸秆还田+氮磷钾（SNPK）和有机肥+氮磷钾（MNPK）。结果表明，SNPK和MNPK显著增加根际和非根际土壤微生物量碳和水溶性有机碳的含量。小麦生育期中MBC含量在开花期最高，而WSOC在开花期最低，与MBC趋势相反；各处理根际土壤MBC和WSOC含量均明显高于非根际土壤。玉米生育期各处理MBC变化不明显，根际土MBC含量高于非根际，而WSOC则非根际土稍高。MBC和总有机碳（TOC）比率为17.18~33.54 g·kg^-1,以玉米乳熟期CK最高。WSOC/TOC变幅为2.43~6.67 g·kg^-1，玉米乳熟期均较小麦成熟期有大幅度下降。     

施肥对潮土养分非匀衡化的土壤修复研究

[目的]研究施肥对不同处理的土壤修复作用。[方法]利用盆栽试验对长期不合理施肥导致土壤养分失衡及生产力下降的土壤进行施肥修复。[结果]试验结果表明：有机、无机肥配合施用是快速修复土壤养分和提高生产力的最佳方法;NP、NPK是既均衡土壤肥力又提高作物产量的无机肥施用方式;对土壤有效磷、氮极度缺乏的土壤,单施磷肥、氮肥效果极显著,其肥效在小麦上与NPK相同。[结论]长期施化肥的土壤对化肥的依赖性更强,停止施肥,玉米产量下降78.6%,小麦产量下降52.8%;而长期施NK和PK肥的土壤,停止施肥反而产量增加,NK处理玉米产量提高112%,小麦产量增加182%,PK处理中玉米产量增加15.1%,小麦产量增加59%;单施有机肥的当季效果不如化肥,但后效明显好于化肥。     

长期施肥下黑土活性氮和有机氮组分变化特征

【目的】研究长期不同施肥措施下土壤活性氮和有机氮组分特征,探讨土壤活性氮和有机氮组分之间的关系,为评价土壤肥力、制定合理施肥措施提供科学依据。【方法】利用开始于1979年的哈尔滨黑土肥力长期定位试验,选取对照（CK,不施肥）、不施氮肥（PK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、有机无机肥配施（MNPK）5个处理,采用氯化钾浸提-差减法、氯仿熏蒸-K2SO4提取法和Bremner法分别测定不同处理土壤可溶性有机氮、微生物生物量氮和有机氮组分含量。【结果】长期施用化肥对土壤耕层活性氮和有机氮组分含量无显著影响。单施有机肥和有机无机肥配施处理较单施化肥处理可溶性有机氮含量分别增加34.7%和56.2%,微生物生物量氮含量分别增加89.8%和144.7%。与单施化肥相比,长期单施有机肥和有机无机肥配施显著增加了酸解铵态氮、酸解氨基酸氮、酸解氨基糖氮和酸解未知氮的含量,增幅分别在23.3%—29.1%、19.2%—33.2%、30.6%—47.6%和20.2%—32.0%,对非酸解氮无显著影响。不同施肥措施下有机氮各形态的分布趋势为非酸解氮＞酸解氨基酸氮＞酸解铵态氮＞酸解未知氮＞酸解氨基糖氮。与单施化肥相比,长期单施有机肥和有机无机肥配合施用处理酸解有机氮占全氮比例有所提高,增幅达6.4%和9.9%。土壤全氮、可溶性有机氮、微生物生物量氮均与酸解有机氮组分之间均存在显著的正相关关系。在土壤有机氮组分中,酸解氨基酸氮、酸解未知氮和酸解铵态氮对可溶性有机氮和微生物生物量氮的影响最大。【结论】土壤氮素含量的变化与施肥措施密切相关,有机无机肥配施措施能显著增加土壤活性氮和有机氮组分含量,有利于提高土壤氮素供应能力;酸解氨基酸氮、酸解未知氮和酸解铵态氮是土壤活性氮的主要贡献因子。     

长期施肥对紫色土农田土壤动物群落的影响

土壤动物在陆地生态系统物质循环和能量流动中起着重要作用,直接或间接的参与土壤有机质的分解与矿化;长期施肥对土壤理化性质产生影响的同时,改变了土壤动物群落组成.为查明紫色土长期施肥对土壤动物群落的影响及其响应关系,于2008年的5、7、9和11月分别对紫色土农田无肥对照(CK)、单施氮肥(N)、常规化肥氮磷钾(NPK)、有机肥(OM)、有机肥与化肥氮磷钾混施(OMNPK)、秸秆还田(RSD)和秸秆还田与化肥氮磷钾混施(RSDNPK)等7种长期施肥定位试验地的土壤动物群落进行调查,采用改良的干漏斗和湿漏斗两种方法,共获得土壤动物9454只,隶属7门17纲24目.分析表明,OM和RSDNPK两种施肥方式下土壤动物群落的多样性显著高于CK、N和NPK等3种施肥方式,说明有机物料的长期投入有利于提高土壤动物群落丰富度和多样性.方差分析表明施肥方式对土壤动物主要类群密度的影响差异性极显著(F=42.412,P=0.0001),对土壤动物群落类群影响存在不均衡性.施肥方式主要影响农田土壤动物类群的种群个体数量、线虫动物门个体数量、大蚓类个体数量、甲螨亚目个体数量、密度-类群指数DG及土壤动物群落类群数等六个指标,初步认为这些主要类群因素能够预测长期施肥引起的土壤肥力变化,可能对指示土壤质量的变化具有一定潜力.     

不同施肥制度对土壤微生物的影响及其与土壤肥力的关系

 以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台，系统研究了长期不同施肥制度对土壤微生物种群和生理群落的影响及其与土壤肥力的关系。结果表明：（1）长期单施化肥，农田土壤细菌、真菌数量低于长期撂荒土壤，但放线菌数量多于撂荒土壤或与之相当。（2）长期单施化肥与不施肥（CK）比较，土壤放线菌数量增加，细菌和真菌数量略有增加或与之相当。（3）总体看，NPK均衡施肥，土壤细菌、真菌和放线菌数量比非均衡施肥的N、NP、NK、PK处理略有增加或与之相近。（4）NPK配施有机肥或秸秆，可明显增加土壤中细菌、真菌、放线菌的数量，不仅明显高于单施化肥和不施肥农田，而且细菌、放线菌数量也高于撂荒土壤，真菌数量略低于撂荒土壤或与之相当。（5）长期单施化肥农田，土壤固氮菌、氨化细菌、纤维分解菌、反硝化细菌数量低于长期撂荒土壤，但硝化细菌数量比撂荒土壤多。单施化肥，土壤固氮菌、硝化细菌、纤维分解菌数量高于不施肥的CK，而氨化细菌、反硝化细菌数量却低于CK。NPK均衡施肥土壤氨化细菌、硝化细菌、纤维分解菌数量比非均衡施肥的N、NP、NK、PK处理增加，固氮菌数量二者相当，反硝化细菌数量减少。NPK配施有机肥或秸秆，土壤中固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌、硝化细菌、纤维分解菌数量大都高于单施化肥处理，尤其明显高于非均衡施用化肥的处理。与撂荒土壤比较，NPK配施有机肥或秸秆，土壤固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌、硝化细菌数量增多，但纤维分解菌数量降低。（6）土壤中大多数微生物种类的数量与养分含量、作物产量具有正相关关系。     

长期施用不同肥料塿土PLFA指纹特征

【目的】土壤微生物群落结构的组成与活性的变化是衡量土壤肥力的重要指标,研究长期不同施肥和土壤管理方式对塿土微生物群落结构的影响,对于指导塿土施肥和土壤管理,实现农田可持续利用具有重要意义。【方法】以陕西杨凌“国家黄土肥力与肥料效益监测基地”长期肥料定位试验为基础,运用磷脂脂肪酸标记法（PLFA）,研究了塿土长期不同施肥及土地利用方式下土壤微生物群落结构及其与土壤理化性质的关系。处理包括：长期不施肥（CK）、单施氮肥（N）、长期配合施用氮钾（NK）、磷钾（PK）、氮磷（NP）、有机肥和氮磷钾（MNPK）以及长期休闲（FL）和撂荒（AB）。【结果】与对照相比,MNPK、NP和撂荒处理土壤总PLFA分别增加218.8%、73.9%和74.3%,细菌分别增加188.3%、80.8%和82.6%,真菌分别增加了315.8%、111.5%和167.0%,放线菌分别增加了23.7%、21.3%和16.3%,同时也显著增加了真菌/细菌比;N、NK和PK土壤总PLFA、细菌、真菌差异不显著,但PK显著降低放线菌的含量;与农田施肥相比,休闲和撂荒显著降低G+和G-含量。多样性指数结果表明,长期有机无机配施明显提高土壤微生物群落的Shannon-Winner多样性指数、Simpson优势度和Pielou均匀度指数,撂荒和NP也能显著增加Shannon-Winner多样性指数和Pielou均匀度指数,而长期休闲处理均明显降低了这些指数。主成分分析表明,MNPK、NP、撂荒和休闲土壤微生物群落结构发生较大变化;MNPK显著提高G-（18:1ω5c,cy19:0ω7c）、细菌（16:0,10Me22:0饱和脂肪酸）及真核生物（18:3ω6c,16:3ω6c,22:2ω6c）的多度值,撂荒（AB）和NP显著提高细菌（15﹕0,18﹕0,22﹕0,17﹕0饱和脂肪酸）的多度值。RDA分析表明,土壤理化性质对微生物菌群影响的重要性依次为有机质＞全氮＞含水量＞速效磷＞pH＞容重＞速效钾,这些理化因子均是微生物生长的关键因子。【结论】长期有机无机肥配施、氮磷配施和撂荒提高了土壤微生物群落结构多样性,从而改善了土壤生态环境,而长期休闲不利于土壤生态系统的稳定和健康。     

长期施肥管理对土娄土全碳和易氧化有机碳的影响

采用不施肥(CK),秸秆和化肥配施(SNPK),低量有机肥和化肥配施(M1NPK),高量有机肥和化肥配施(M2NPK)以及单施化肥N、NP、NPK、NK、PK 9个施肥处理,休闲(Fallow)和撂荒(Setaside)2种土壤管理方式,研究冬小麦-夏玉米轮作系统长期施肥以及土壤管理方式对土壤全碳(TOC)和易氧化有机碳(ROOC)含量动态变化的影响。结果表明,与对照相比,各施肥处理的TOC和ROOC含量均有不同程度提高。土壤TOC含量均值变化为处理M2NPK>M1NPK>SNPK>Setaside>NPK>NP>N>PK>NK>CK>Fallow,土壤ROOC含量均值变化为处理M2NPK>M1NPK>SNPK>Setaside>NPK>N>NP>PK>NK>CK>Fallow。土壤TOC和ROOC含量的变化均为处理MNPK>SNPK>Setaside>NPK>偏施化肥>CK>Fallow。土壤剖面TOC和ROOC含量均随土层深度的增加而减少。NPK处理较CK显著增加0~10 cm土层TOC含量,却明显降低30~60 cm土层TOC含量;SNPK处理显著增加0~20cm土层TOC含量;M2NPK处理显著提高0...     

长期不同施肥对东北黑土区玉米产量稳定性的影响

【目的】通过阐明长期不同施肥下东北黑土区玉米产量的变化规律及其稳定性差异,为建立合理施肥模式、促进东北黑土区玉米持续稳产和高产提供科学依据。【方法】以（公主岭）国家黑土肥力与肥料效益长期试验为研究平台,利用8种不同施肥模式（CK、NP、NK、PK、NPK、M₁NPK、SNPK和M₂NPK）的25年数据分析玉米产量变化及土壤养分状况对施肥模式的响应。【结果】长期有机肥与化肥配施玉米产量总体上表现为上升趋势,有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施处理增产效果也较为明显;M₁NPK、SNPK和NPK 3个等氮量施肥处理玉米平均产量差异不显著,其前11年NPK处理玉米产量高于SNPK和M₁NPK处理,后14年NPK处理玉米产量低于SNPK和M₁NPK处理;施化肥处理玉米平均产量（1990-2014年）排序为NPK＞NP＞NK＞PK、CK。氮、磷和钾肥对玉米产量的增产效应差异较大,每千克氮肥、磷肥和钾肥的产量效应分别为33.0、16.2和15.3 kg。有机无机配施处理玉米产量可持续指数（SYI）值高,分布在0.712-0.798,玉米产量可持续性好,而不平衡施肥和不施肥处理的SYI值最低;CK、PK和NK处理玉米产量变异系数较大,分布在18.5%-34.7%,产量稳定性差,而有机无机配施处理相对较小都在10.8%-13.0%。在施肥处理中,PK处理平均生产力贡献率最低,仅为37.8%,但与氮配施平均生产力贡献率达到91.2%;NPK、M₁NPK与SNPK 3个等氮量施肥处理平均生产力贡献率差异不显著。长期施用有机肥可明显提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,施用化肥磷对土壤有效磷含量提高较显著,但施用化肥氮和钾分别对土壤全氮和速效钾含量提高效果不显著;通过相关性分析可知玉米产量与土壤有机质、全氮和速效磷均呈极显著正相关（P＜0.01）,而与土壤速效钾含量呈显著正相关（P＜0.05）。【结论】长期不施肥或偏施化肥玉米产量的稳定性减弱、土壤生产力贡献率下降;平衡施用化肥可有效提高黑土区玉米产量稳定性和可持续性;有机肥与化肥配施具有明显的增产和稳产效果。因此,施用有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施模式是东北黑土区最有效的施肥措施。     

长期施肥下黄壤性水稻土有机碳组分变化特征

【目的】土壤有机碳具有高度异质性,不同组分的有机碳由于化学性质和存在方式等不同,其生物有效性和肥力功能不同,并反映出不同的稳定机制,所以深入研究土壤有机碳的组分特征,对于更好地了解土壤有机碳的稳定性和肥力机制具有重要意义。本研究以黄壤性水稻土为对象,旨在研究揭示长期施肥对土壤有机碳组分特征的影响并探讨合理培肥模式。【方法】以中国黄壤性水稻土18年长期施肥定位试验为依托,通过田间取样和室内分析,采用土壤有机碳物理-化学联合分组方法,重点研究不同施肥条件下土壤有机碳组分含量及分配比例的变化,并通过定量分析组分碳含量与年均碳投入量的关系,探讨土壤有机碳饱和现象。试验处理包括不施肥对照（CK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、无机肥配施低量有机肥（0.5MNPK）和无机肥配施高量有机肥（MNPK）,碳投入梯度为0.87-6.02 t·hm^-2·a^-1。【结果】与不施肥（CK）相比,单施化肥（NPK）处理显著增加了土壤游离态粗颗粒有机碳、化学保护粉粒组有机碳和生物化学保护粉粒组有机碳含量,总有机碳提升10%;有机肥处理（0.5MNPK、M、MNPK）显著增加了土壤游离态粗颗粒有机碳、物理保护有机碳、化学保护粉粒组、黏粒组有机碳和生物化学保护粉粒组、黏粒组有机碳,增加幅度高于化肥处理,总有机碳提升24%-46%,其中以有机无机肥配施（MNPK）的提升幅度最大;与不施肥（CK）及单施化肥（NPK）处理相比,有机肥处理（0.5MNPK、M、MNPK）土壤物理保护有机碳的分配比例显著升高;模型分析发现,长期施肥条件下土壤游离态粗颗粒有机碳浓度与年均碳投入量呈显著的线性关系,而化学保护态有机碳浓度与生物化学保护态有机碳浓度以及土壤总有机碳含量,均与年均碳投入量呈显著的“饱和曲线效应”的对数函数关系。【结论】有机无机肥配施是提升黄壤性水稻土有机碳水平的最佳培肥措施,并以物理保护有机碳的提升幅度最大,强化了有机碳的物理稳定机制;黄壤性水稻土较稳定的有机碳组分（化学保护态、生物化学保护态）以及总有机碳存在饱和现象,在当前条件下出现饱和限制。     

氮肥及其与秸秆配施在不同肥力土壤的固持及供应

【目的】在有机物料和无机氮肥的配施条件下,研究氮素在土壤中的固持与释放过程,以期达到土壤供氮与作物需氮相一致的目的。【方法】以长期定位试验不同施肥处理土壤（不施肥,NF;施用氮磷钾化肥,NPK;厩肥与化肥配施,MNPK）为研究对象,采用盆栽试验研究化学氮肥及其与秸秆配施在不同肥力土壤中的固持与供应。【结果】与未施氮肥（对照）相比,单施尿素对NF处理土壤小麦籽粒产量无显著影响,而显著提高了NPK和MNPK处理土壤小麦籽粒产量;MNPK处理土壤氮肥利用率（67%）显著高于NPK（56%）和NF（19%）处理土壤。与施用氮肥处理相比,秸秆与尿素配施显著降低了小麦产量和氮素利用率,但MNPK处理土壤小麦产量及氮肥利用率（11%）仍显著高于NPK处理（7%）;秸秆与尿素配施降低了当季小麦对施入氮素的吸收利用,小麦收获时不同施肥处理土壤有79%-88%施入的氮素未被吸收利用。【结论】有机肥与化肥长期配施在协调土壤氮素供应,提高作物产量及氮肥利用率方面具有突出作用。     

稻麦轮作下紫色土有机碳活性及其对长期不同施肥的响应

【目的】研究稻麦轮作系统中紫色土总有机碳、活性有机碳和活性有机碳不同组分的变化特征及其对长期不同施肥措施的响应,揭示稻麦轮作系统长期不同施肥管理下有机碳质量和内在组成的变化。【方法】采集22年长期定位试验不施肥(CK)、单施化学氮肥(N)、化肥氮磷钾配施(NPK)、化肥氮磷钾+秸秆还田(NPKS)、高量化肥氮磷钾+等量秸秆还田(1.5NPKS)和化肥氮磷钾+厩肥(NPKM)处理0—20、20—40、40—60 cm土层的土壤,测定了总有机碳、活性有机碳及其不同活性组分的含量,计算土壤碳库管理指数和不同活性组分的分配比例,分析了活性有机碳及其各组分与总有机碳的关系。【结果】长期不同施肥显著影响了各土层总有机碳和活性有机碳含量,与不施肥相比,所有施肥处理均维持或提高了土壤总有机碳、活性有机碳含量和碳库管理指数,其中化肥氮磷钾+秸秆还田(NPKS)处理0—20、20—40和40—60 cm土层总有机碳含量分别提高32.5%、25.7%和5.3%,活性有机碳含量提高37.0%、44.7%和9.3%,碳库管理指数提高38%、49%和9%,其提升幅度高于其他施肥处理。长期不同施肥显著提高了各土层高、中、低活性有机碳含量,有机无机肥配施处理(NPKS、1.5NPKS、NPKM)提升效果高于单施化肥处理(NPK、N);但施肥对各活性组分占活性有机碳比例的影响较小,并没有改变各活性组分的分布格局。土壤活性有机碳及其高、中、低活性组分的含量与土壤深度有关,0—20 cm耕层土壤活性有机碳及高、中、低活性组分的含量均高于20—40和40—60 cm土层。不同土层高、中、低组分占活性有机碳的比例也存在较大差异,0—20 cm土层高、中、低活性组分占活性有机碳的比例平均为23.6%、35.6%和40.7%;下层土壤各活性组分的含量均下降,其中20—40 cm土层低活性组分下降程度较大,导致其占活性有机碳的比例下降至24.7%,而高活性和中活性组分的比例增加至30.5%和44.8%。土壤活性有机碳及其各组分与总有机碳含量呈显著线性正相关,表明土壤活性有机碳可以较好地反映总有机碳变化。【结论】稻麦轮作条件下,长期不同施肥可维持或提高土壤总有机碳、活性有机碳及其不同组分的含量,提高土壤碳库管理指数,氮磷钾肥配合秸秆还田总体提升效果较好,是促进土壤总有机碳和活性有机碳累积、改善土壤有机碳质量的推荐施肥措施。