扬州市耕地土壤速效钾含量30年演变及其驱动因子

调查分析扬州市1984、1994、2005、2014年4个年份耕地土壤速效钾含量、成土母质、土壤质地以及各年份的耕作制度、施用化肥品种和数量,参照第二次土壤普查的分级标准将耕地土壤速效钾含量分为6级,研究扬州市近30年来耕地土壤速效钾含量变化情况。结果表明:1984、1994、2005、2014年土壤速效钾含量平均值分别为108、63、116和99 mg·kg~(-1); 1984～2014年土壤速效钾含量的空间分布格局均表现为里下河地区、沿江圩区、丘陵地区、通南高沙土区呈递减趋势。1984、2005年速效钾空间分布以Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级为主,占总面积95%以上; 1994年速效钾空间分布以Ⅳ级为主,占总面积的87.27%; 2014年土壤速效钾空间分布以Ⅲ、Ⅳ级水平为主,占总面积的90%以上。30年间土壤速效钾含量呈先下降后上升再下降的趋势; 30年间成土母质的速效钾含量整体呈先下降再上升后下降的趋势; 30年间不同土壤质地的速效钾含量变化整体趋于一致。1994～2005年间钾肥投入量和土壤速效钾含量呈正相关关系,而2005～2014年间两者呈负相关关系; 30年间秸秆还田与土壤速效钾含量呈显著正相关关系。影响土壤速效钾空间分布因素主要为成土母质、土壤质地,影响土壤速效钾时间分布因子主要为施用钾肥、秸秆还田,其中施用钾肥、秸秆还田是土壤速效钾含量变化的主要驱动因子。     

扬州市耕地土壤有机质含量30年演变及其驱动因子

调查分析扬州市1984、1994、2005、2014年4个时期耕地土壤有机质含量、成土母质、土壤质地以及各时期的耕作制度、施用化肥品种和数量,参照第2次土壤普查的分级标准将扬州市耕地土壤有机质含量分为5级,研究扬州市近30年肥料用量、有机物料投入、秸秆还田等对耕地土壤有机质含量的影响。结果表明:1984、1994、2005、2014年土壤有机质含量平均值分别为21.62、16.15、28.39和27.63 g·kg~(-1); 1984～2014年土壤有机质含量的空间分布格局均表现为里下河地区、沿江圩区、丘陵地区、通南高沙土区呈递减趋势。1984、1994年土壤有机质空间分布以Ⅲ、Ⅳ级为主,占总面积的85%以上; 2005、2014年土壤有机质空间分布以Ⅱ、Ⅲ级为主,占总面积的85%以上。30年间土壤有机质含量呈先下降后上升的趋势; 30年间成土母质、土壤质地的有机质含量整体呈上升趋势; 30年间耕地土壤有机质含量的变化与有机物料投入呈正相关关系,其中1984～1994年有机物料投入量大幅度下降是导致前10年土壤有机质下降的重要原因之一;后20年合理施肥及秸秆还田量增加是土壤有机质大幅度大面积上升的重要原因。总体而言,合理施肥、有机物料投入、秸秆还田是土壤有机质含量变化的主要驱动因子。     

扬州市邗江区30 a耕地土壤养分的变化

利用扬州市邗江区第二次土壤普查(1984年)数据和1994、2005、2014年土壤调查数据,运用统计学方法研究耕地土壤有机质、有效磷和速效钾养分含量的变化特征。结果表明,1984—2014年,耕层土壤有机质含量增幅达28.8%,2014年Ⅰ~Ⅲ级占比达89.9%,与1984年相比呈现先降后升态势;耕层土壤有效磷含量2005年较1994年增幅达69.9%,1984年有效磷含量主要集中在Ⅳ、Ⅴ级水平,2014年较1994年Ⅰ、Ⅱ级占比提高,2014年较2005年也呈稳步上升趋势;1994年土壤速效钾含量较1984年下降,此后呈稳定上升趋势,2014年较1984年提高34.8%, 2014年Ⅰ级占比较2005年有较大上升,由0.4%提高到了1.2%,而Ⅴ级占比由9.3%下降到1.6%。     

扬州市耕地土壤有效硼含量的时空变异特征及驱动因子分析

本研究以江苏省扬州市为例,分析了长江三角洲地区耕地土壤有效硼含量的演变特征,探讨了土壤性状、理化性质和人为活动对土壤有效硼含量的影响。以扬州市1984、2005、2020年耕地土壤有效硼含量为研究对象,利用地理信息系统（GIS）和地统计学方法分析了土壤有效硼含量的时空变异特征及其驱动因素。结果表明：1984、2005、2020年扬州市耕地土壤有效硼平均含量分别为0.27、0.28、0.43 mg·kg^-1,整体上均处于较低水平;1984—2020年有效硼含量增加0.16 mg·kg^-1,增幅达59.26%;1984、2005年耕地土壤有效硼含量主要集中在Ⅲ、Ⅳ级水平,分别占耕地面积的98.33%、92.47%;2020年耕地土壤有效硼含量大幅提升,Ⅱ级和Ⅲ级占比高达99.37%。土壤性状对土壤有效硼含量具有显著影响：不同成土母质中,黄土母质和基岩残积物的有效硼含量较高;不同土壤质地中,轻黏土的有效硼含量较高;土壤理化性质中,土壤pH和有机质对土壤有效硼含量有显著影响。人为活动中,施肥结构和耕作方式等的改变也是影响土壤有效硼含量的重要因素。研究表明,长江三角洲地区需注重硼肥的补充,可以通过调整土壤pH值及增加有机肥的施用量等提高农田土壤有效硼含量。     

扬州市邗江区土壤肥力变化趋势研究

通过对扬州市邗江区土壤的土壤肥力动态检测,结果显示,2005年耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量均较1984年、1994年有所增加。针对区域局部地区土壤肥力问题,提出了改善对策,包括建立土壤肥力监测点、采用秸秆还田、推广测土配方施肥技术、改善土壤生态环境等内容。     

长期秸秆还田及休闲处理对土壤肥力的影响

[目的]研究秸秆还田对土壤肥力的影响。[方法]1984~2004年采用玉米秸秆直接还田与氮磷肥配施种植玉米和小麦,2005年仅施肥和秸秆还田而不种作物为休闲处理。[结果]长期秸秆直接还田与单施化肥均可降低土壤容重,两者配施效果更好。土壤孔隙度与秸秆还田量呈显著正相关。长期秸秆直接还田增加土壤有机质、有效氮、有效钾含量的效果均优于单施化肥,而两者配合施用效果更佳。施用磷肥的增磷效果比单施秸秆更有效。休闲处理不仅使土壤容重下降、孔隙度升高、物理属性得到改善,而且还使土壤综合肥力水平得到恢复与提高。[结论]长期秸秆还田能改善土壤的通气状况,协调土壤水肥气热等生态条件,为根系生长创造良好的土壤环境。     

秸秆还田条件下减量施磷对玉米产量、磷素利用率及土壤磷含量的影响

为了探明秸秆还田条件下磷肥的合适用量,在2013—2016年通过田间定位试验,研究了秸秆还田条件下减量施磷对玉米产量、磷素利用率及土壤磷含量的影响。结果表明,与常规施肥处理相比,除秸秆还田初期(2013年)外,其余年份秸秆还田配施化肥处理均提高了玉米产量,且秸秆还田配施磷肥减量20%处理与秸秆还田磷全量处理之间的差异不显著,其中2016年秸秆还田配施磷肥减量20%处理的玉米籽粒产量增加8.08%;总体上,2013—2016年秸秆还田配施化肥处理提高了玉米植株氮、磷、钾吸收量及磷素利用率,其中秸秆还田配施磷肥减量20%处理在秸秆还田初期降低了对磷的吸收量,但随着秸秆还田时间的增加,其不再影响植株对磷素的吸收,磷素利用率为28.32%,提高了5.73个百分点;秸秆还田配施化肥处理土壤有机质含量平均提高了13.49%,有效磷含量平均提高了6.76%,但对土壤全磷含量影响不大。对于上述所有指标,秸秆还田配施磷肥减量20%处理与秸秆还田磷全量处理之间的差异均不显著。因此,玉米生产上采用秸秆还田的方式,能够降低磷肥用量,提高磷素利用率和产量,即使磷肥减量20%也不影响上述指标的提高。     

秸秆连续全量还田对土壤性状及水稻产量的影响特征

为明确稻麦轮作条件下连续秸秆还田配施秸秆腐熟菌剂对土壤性质及水稻产量的影响,采用大田定位实验的方法,以长江下游典型地区扬州市宝应县为研究区域,分析了稻麦秸秆连续5年全量还田以及还田配施快腐菌剂对耕地理化性状及水稻产量的影响特征。结果表明：1)秸秆长期全量还田有利于提升水稻产量,降低土壤容重和孔隙度,增加土壤有机质和速效钾含量增加;2)秸秆还田同时配施秸秆快腐菌剂能够进一步提升秸秆还田增加水稻产量、改善土壤理化性质的作用;3)水稻与土壤容重呈显著负相关,与土壤孔隙度、有机质、有效磷和有效钾呈显著正相关。总之,秸秆还田有利于提高水稻产量、改善土壤性质,配施秸秆快腐菌剂能够进一步提升秸秆还田的有益作用。     

稻麦轮作制下连续秸秆全量还田对耕地质量的影响

为明确秸秆全量还田对改善耕层土壤物理、化学性状的影响,扬州市在50个秸秆全量还田长期定位监测点基础上分析了2006—2010年的数据。结果显示:秸秆全量还田比对照(不还田)土壤有机质、有效磷、速效钾分别提高了9.6 g/kg、4.2 mg/kg、29 mg/kg,土壤容重比对照降低了0.27 g/cm3。秸秆全量还田能增加土壤的保水能力,提高产量和耕地质量。     

石家庄市耕层土壤有效磷含量及变化情况分析

2008年石家庄市耕层土壤养分调查表明,全区耕层土壤养分含量整体处于中等水平,耕层土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量均有所提高,速效钾含量呈下降趋势。磷肥的大量施用及秸秆还田大面积推广是有效磷上升的主要原因。     

长期秸秆还田对苏北稻麦轮作体系土壤肥力的影响

为明确宿迁市宿豫区长时间秸秆还田对土壤肥力的影响,连续6年研究了秸秆还田对土壤pH值和有机质、全氮、有效磷、速效钾等土壤肥力指标的影响。结果表明,秸秆全量还田后,土壤pH值呈现先降低后升高的变化趋势,逐渐稳定在中性范围。秸秆还田后5年土壤平均有机质、有效磷、速效钾分别为25.45 g/kg、1.56 g/kg、27.52 mg/kg、115.38 mg/kg,较2012年分别增加了5.31%、17.19%、82.1%、18.4%。逐年的秸秆还田平均土壤有机质、有效磷、速效钾呈极显著增加,而全氮保持在稳定水平,说明长期秸秆还田有利于土壤肥力的提高和维持土壤肥力的长期稳定,对保障农业可持续发展和实现区域耕地地力水平提高具有重要意义。     

连续秸秆还田对油菜水稻轮作土壤磷素有效性及作物磷素利用效率的影响

【目的】探究长江流域水旱轮作制度下,化学磷肥和秸秆还田配施磷肥对作物生产力的贡献,以及对土壤磷有效性和磷素效率的影响,为农田土壤磷素管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2018年在湖北省武汉市华中农业大学进行,选取定位试验中的3个处理,分别为:(1)不施磷(NK);(2)施磷(NPK);(3)施磷配合秸秆还田(NPK+S)。通过测定作物产量、磷含量及土壤有效磷,分析作物磷素利用效率,探讨土壤有效磷变化与磷累积盈亏的响应关系。【结果】与NK处理相比,NPK处理的油菜和水稻平均产量分别提高530.3%和35.9%,磷积累量分别提高495.3%和98.5%;与NPK处理相比,NPK+S处理的油菜和水稻平均产量分别提高19.1%和11.0%,磷积累量分别提高20.6%和11.7%;油菜产量和磷积累量对磷肥和秸秆的响应优于水稻。秸秆还田条件下,油菜和水稻的平均磷素农学效率分别提高6.8%和33.9%,油菜、水稻和周年的磷素累积利用率分别提高8.6%、17.0%和19.8%。秸秆还田对水稻磷素利用率和农学效率的影响更为显著。4年油菜水稻轮作后,不施磷处理土壤磷素累积亏缺110.2 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓为1.9 mg·kg-1;施磷处理土壤磷素累积盈余210.9 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓度(4.3 mg·kg-1)较不施磷处理提高126.3%;施磷配合秸秆还田处理土壤磷素累积盈余(222.1 kg P_2O_5·hm~(-2))较NPK处理增加5.3%,有效磷浓度(5.1 mg·kg-1)较NPK处理提高18.6%。秸秆还田显著提高了土壤有效磷浓度,但土壤磷盈余量没有明显增加。连续秸秆还田和施用化学磷肥条件下,水稻土每盈余100 kg·hm~(-2)的磷,NPK和NPKS处理土壤有效磷分别提高1.8和2.0 mg·kg-1。秸秆还田促进了土壤磷素有效化。【结论】施磷显著增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提升了土壤磷盈余量和有效磷浓度;秸秆还田在施磷肥的基础上进一步增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提高了作物特别是水稻对磷素的利用率和农学效率,同时能够在避免土壤磷素过量积累的情况下提高土壤有效磷浓度。     

呼伦贝尔市耕地土壤磷素富集空间变异研究

应用GIS地统计分析方法,对呼伦贝尔市第2次土壤普查数据及2017年2 700个耕地土壤点位数据进行分析,探讨了30年间研究区域耕地耕层土壤有效磷富集程度空间差异。结果表明:30年来呼伦贝尔市耕地土壤有效磷呈明显富集趋势,全市92.53%的耕地有效磷处于不同程度富集状态,有效磷富集量和富集比例分别达24.80 mg/kg和2.31。额尔古纳市有效磷富集程度最大,新巴尔虎右旗富集程度最小;黑钙土富集程度最大,灰色森林土富集程度最小。研究区耕地土壤磷素富集与磷肥施用量和pH有关,研究结果可为呼伦贝尔市耕地土壤制定合理的磷肥优化管理措施提供科学依据。     

连续秸秆还田对油菜水稻轮作土壤磷素有效性 及作物磷素利用效率的影响

【目的】探究长江流域水旱轮作制度下,化学磷肥和秸秆还田配施磷肥对作物生产力的贡献,以及对土壤磷有效性和磷素效率的影响,为农田土壤磷素管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2018年在湖北省武汉市华中农业大学进行,选取定位试验中的3个处理,分别为：（1）不施磷（NK）;（2）施磷（NPK）;（3）施磷配合秸秆还田（NPK+S）。通过测定作物产量、磷含量及土壤有效磷,分析作物磷素利用效率,探讨土壤有效磷变化与磷累积盈亏的响应关系。【结果】与NK处理相比,NPK处理的油菜和水稻平均产量分别提高530.3%和35.9%,磷积累量分别提高495.3%和98.5%;与NPK处理相比,NPK+S处理的油菜和水稻平均产量分别提高19.1%和11.0%,磷积累量分别提高20.6%和11.7%;油菜产量和磷积累量对磷肥和秸秆的响应优于水稻。秸秆还田条件下,油菜和水稻的平均磷素农学效率分别提高6.8%和33.9%,油菜、水稻和周年的磷素累积利用率分别提高8.6%、17.0%和19.8%。秸秆还田对水稻磷素利用率和农学效率的影响更为显著。4年油菜水稻轮作后,不施磷处理土壤磷素累积亏缺110.2 kg P₂O₅·hm ^-2,有效磷浓为1.9 mg·kg ^-1;施磷处理土壤磷素累积盈余210.9 kg P₂O₅·hm ^-2,有效磷浓度（4.3 mg·kg ^-1）较不施磷处理提高126.3%;施磷配合秸秆还田处理土壤磷素累积盈余（222.1 kg P₂O₅·hm ^-2）较NPK处理增加5.3%,有效磷浓度（5.1 mg·kg ^-1）较NPK处理提高18.6%。秸秆还田显著提高了土壤有效磷浓度,但土壤磷盈余量没有明显增加。连续秸秆还田和施用化学磷肥条件下,水稻土每盈余100 kg·hm ^-2的磷,NPK和NPKS处理土壤有效磷分别提高1.8和2.0 mg·kg ^-1。秸秆还田促进了土壤磷素有效化。【结论】施磷显著增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提升了土壤磷盈余量和有效磷浓度;秸秆还田在施磷肥的基础上进一步增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提高了作物特别是水稻对磷素的利用率和农学效率,同时能够在避免土壤磷素过量积累的情况下提高土壤有效磷浓度。     

秸秆还田对作物产量和土壤肥力的短期效应

以水稻为试验材料,连续4 a年开展秸秆还田试验,研究前茬小麦秸秆还田对后茬水稻产量和土壤肥力的影响。结果表明,秸秆还田可增加后茬水稻产量,且水稻增产率随秸秆还田年限的增加而提高。连续实施秸秆还田3~4 a,土壤有机质水平显著高于对照,但秸秆还田对土壤全氮含量的短期效应尚未显现。与对照相比,秸秆还田提高了土壤有效磷和速效钾含量,且土壤有效磷和速效钾含量随着秸秆还田开展年限的增加而提高。秸秆还田降低了土壤容重、提高了土壤阳离子交换量,且秸秆还田年限越长,效果越明显。由此可见,秸秆还田是增加作物产量、提高土壤肥力的有效途径,秸秆还田对作物增产和耕地质量的提升效应随着实施年限的增加而越发突出。     

杭州市余杭区农用土壤养分的演变

根据2008年耕地地力评价结果,及与1982年第2次土壤普查时土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量的比较,杭州市余杭区土壤各项养分平均含量均有所增加。其中低山丘陵区速效钾含量增幅最大;河谷平原区全氮含量增幅最大;水网平原区和滨海平原区有效磷含量增幅最大;有机质含量增加主要是由农作物秸秆还田所贡献;全氮含量提高主要是氮化肥大量施用和秸秆还田所致;有效磷及速效钾含量增加主要是由于磷化肥及复合肥大量施用的结果。     

广东省坡耕地磷素含量及合理施磷

对广东坡耕地磷素含量分析的结果表明;土壤全磷含量严重缺乏,有效磷含量是属中下,但含量低的土壤仍占１／２,缺磷的土壤占１／４,而且不同类型,不同成土母质发育的坡耕地的磷素含量有很大差异,针对磷素含量情况,提出磷肥合理施用措施。     

扬州市耕地质量演变趋势

基于对10年来扬州市162个长期定位耕地质量监测点数据分析,研究结果表明:10年来扬州市耕地层土壤养分有机质、有效磷、有效硼含量呈稳定上升趋势,速效钾、有效锌含量呈稳定趋势;耕地质量指数呈稳定上升趋势,2012年比2003年提高了0.57,平均达1.92,属于中等水平;与近几年大力推广测土配方施肥、土壤有机质提升技术有密切关系。10年来稻麦基础地力产量呈明显上升趋势,除了作物品种、栽培方式等更新外,与耕地质量不断提升有着密切关系。     

扬州市耕地质量演变趋势

基于对10年来扬州市162个长期定位耕地质量监测点数据分析,研究结果表明:10年来扬州市耕地层土壤养分有机质、有效磷、有效硼含量呈稳定上升趋势,速效钾、有效锌含量呈稳定趋势;耕地质量指数呈稳定上升趋势,2012年比2003年提高了0.57,平均达1.92,属于中等水平;与近几年大力推广测土配方施肥、土壤有机质提升技术有密切关系。10年来稻麦基础地力产量呈明显上升趋势,除了作物品种、栽培方式等更新外,与耕地质量不断提升有着密切关系。     

30年扬州市邗江区耕地土壤pH值时空演变

利用了扬州市邗江区2014 年采集的834 个耕地土样以及1984 年第二次土壤普查样品（527 个）进行比较,基于ArcGIS 10.1、SPSS 19 等软件研究了30 年土壤pH值时空演变。结果表明：邗江区2014 年土壤平均pH 6.23,以Ⅱ级(6.5~7.5)、Ⅲ级(5.5~6.5)为主,占整个耕地面积的92.66%;比1984 年下降0.88单位,1984 年土壤pH值以Ⅱ级(6.5~7.5)为主,占整个耕地面积的98.96%;30 年间耕地土壤pH值呈整体下降趋势,主要影响因素有酸性降雨和施肥。