重庆市烟区土壤-烤烟氯素含量及其变化研究

采用调查研究、田间试验和室内分析相结合的方法,对重庆市烟区土壤、烟叶含氯量进行了研究;根据调查结果,于2002～2003年进行了不同施氯量的田间试验,研究了氯在土壤中的残留及动态变化。结果表明:重庆植烟土壤含氯量低,平均为13.4mg/kg,变幅大(为痕量～99.7mg/kg),有90%的土壤含氯量在烟草种植区划规定的最适宜植烟的土壤含氯量(≤30mg/kg)范围内,土壤含氯量>45mg/kg不适宜烟草种植的土壤样本仅占3.7%,土壤含氯量≤2mg/kg的缺氯土壤样本占19.2%。重庆植烟土壤类型主要是黄壤,占植烟土壤的75.6%。重庆市烟叶含氯量很低,平均为0.70g/kg,变幅0.11～9.19g/kg,有99%的烟叶含氯量低于优质烟叶要求的含氯下限(3.0g/kg),烟叶含氯量低已成为影响烟叶质量的限制因素。2003年的调查结果与1988年相比,15年后烟区土壤含氯量降低了5mg/kg,烟叶含氯量下降60.0%。在一定的施氯量范围内,氯在土壤中的残留量及其动态变化主要受降雨量和降雨强度的影响。     

不同碳氮比有机肥对烤烟生长和土壤肥力的影响

通过田间试验研究了不同碳氮比有机肥对烤烟生长发育、烟叶品质和土壤养分的影响,结果表明,参试的有机肥都在不同程度上促进了烤烟的发育、养分吸收、烟叶质量和产值,其中以C/N比最高的M4效果最好,其次是C/N比较高的M2和M3,这三种有机肥对烤烟生长、烟叶品质的作用都优于C/N比较低的饼肥.     

紫色土锌锰氯与氮磷钾配施对大麦的营养效应

当土壤有效锰(DTPA—Mn)为13.3ppm时,大麦可不施锰肥。在有效锌为0.3ppm的土壤上施用锌肥时,不含氯的氮肥处理中,大麦增产述18～20%;而含氯氮肥仅增产5～6%。含氯氮肥各处理的土壤和植株锌、锰含量以及产量均比不含氯氮肥高,表明钙质紫色土上施用含氯氮肥优于不含氯氮肥。氯活化了土壤中的锌、锰,促进了大麦对锌和锰的吸收。     

不同氮处理下紫色土钾素淋失动态研究

利用原状回填土渗漏池研究了在不同施氮水平下钾素在紫色土中的渗漏淋失及其影响因素.结果表明,油菜季钾素的渗漏淋失波动较小,水稻季钾素的淋失波动较大.钾素淋失量酸性紫色土(AS)＞中性紫色土(NS)＞钙质紫色土(CS).水稻季钾素淋失量和表现淋失率各为29.1 kg/hm2,26.1%,油菜季分别是9.44 kg/hm2,8.5%,水稻季比小麦季多3倍.油菜季钾素淋失量作物生长前期(0～50 d):中期(51～100 d):后期(100 d～收获)的比约为5∶1∶3.氮肥用量、降雨量、气温以及土壤性质都影响了钾素的移动与淋失.     

不同氮处理下紫色土钾素淋失动态研究

利用原状回填土渗漏池研究了在不同施氮水平下钾素在紫色土中的渗漏淋失及其影响因素.结果表明,油菜季钾素的渗漏淋失波动较小,水稻季钾素的淋失波动较大.钾素淋失量酸性紫色土（AS）〉中性紫色土（NS）〉钙质紫色土（CS）.水稻季钾素淋失量和表观淋失率各为29.1kg/hm^2,26.1%,油菜季分别是9.44 kg/hm^2,8.5%,水稻季比小麦季多3倍.油菜季钾素淋失量作物生长前期（0～50 d）：中期（51～100 d）：后期（100 d～收获）的比约为5：1：3.氮肥用量、降雨量、气温以及土壤性质都影响了钾素的移动与淋失.     

不同炭基改良剂提升紫色土蓄水保熵能力

通过连续2a田间试验,研究了5种改良剂(秸秆、有机肥、生物炭、炭基改良剂I和炭基改良剂Ⅱ)对紫色丘陵区坡耕地土壤水分库容、孔隙度和团聚体组成及稳定性的影响,分析了土壤水分特征参数与孔隙度和团聚体组成的关系,以期为紫色土区水土保持和土壤改良提供科学依据。结果表明,与不施改良剂(对照)相比,5种炭基改良剂都能提高土壤对降水的截存和保贮能力,显著提高了土壤饱和含水量、田间持水量、水分总库容、有效水库容及重力水库容,降低了土壤凋萎点含水量和无效水库容;不同改良剂提升作用大小为改良剂Ⅱ改良剂I生物炭有机肥秸秆对照。施用改良剂I、改良剂Ⅱ、生物炭和有机肥显著提高了土壤孔隙度,降低了土壤容重,秸秆的效果不显著。施用炭基改良剂降低了0.25mm的微团聚体含量,促进了小团聚体向大团聚体的转化,其中对粒径5mm的机械稳定性大团聚体提升幅度最大,比对照提高14.5%~60.7%;5种炭基改良剂都显著提高了团聚体的平均重量直径及稳定性指数,以炭基改良剂I、炭基改良剂Ⅱ和生物炭的作用效果最大。土壤总库容、重力水库容和有效水库容与总孔隙度和毛管孔隙度以及土壤大团聚体含量呈正相关,而与土壤非毛管孔隙度和小团聚体呈负相关,土壤蓄水保水能力与土壤团聚体组成和孔隙度密切相关。因此,施用炭基改良剂通过促进土壤团聚作用,提高大团聚体含量和土壤孔隙度,进而增大土壤持水量和土壤有效水库容,是改善紫色土结构和提高紫色土坡耕地保水蓄水能力的有效措施。     

长期不同施肥方式对紫色土稻麦轮作麦季N2O排放的影响

依据位于重庆北碚始于1991年的国家紫色土肥力与肥效监测基地上长期不同施肥定位试验,选取其中不施肥+秸秆不还田、不施肥+秸秆还田、施PK肥+秸秆不还田、施N肥+秸秆不还田、NPK正常施肥量+秸秆不还田、NPK正常施肥量+秸秆还田和1.5倍NPK施肥量+秸秆还田等7个处理,采用静态箱法对土壤N_2O排放开展了连续2a小麦生长期的田间原位观测.结果表明:两麦季4个施氮处理N_2O排放波动幅度均较大,且基肥和追肥后出现较强排放,3个未施氮处理N_2O排放波动较平缓,并均明显低于施氮处理.N_2O排放第二季较第一季要弱,年际差异较大,其原因主要是土壤WFPS第二季要明显低于第一季,而同一麦季不同处理下N_2O排放差异主要是由土壤NO_3~--N质量分数不同造成的.秸秆还田增加了N_2O排放,单施氮肥对N_2O增排效果相比之下则更明显,而秸秆还田与化学氮肥协同作用同样促进了N_2O生成与排放.平衡施肥较偏施氮肥N_2O排放量低,实际生产中考虑N_2O减排应尽量选择平衡施肥.两麦季化肥或秸秆N来源下农田N_2O排放系数均值分别为0.85%,0.61%,综合考虑外源输入N时均值为0.69%,均低于IPCC推荐值(1%),可见估算N_2O排放量时针对不同N素源农田应选用相对应N素N_2O排放系数.     

长期不同施肥下紫色土-作物体系镉累积及安全性评估

【目的】利用连续施肥23年(1991—2014)的稻麦长期定位试验,研究长期不同施肥对土壤-小麦/水稻轮作体系镉(Cd)累积的影响,为西南紫色土地区农产品质量安全和合理施肥提供科学依据。【方法】利用8个长期不同施肥处理:(1)CK(不施肥对照);(2)N(只施氮肥);(3)NK(只施氮、钾肥);(4)NPK(施氮、磷、钾肥);(5)NPK+M(化肥+猪、牛粪);(6)NPK+S(化肥+稻草还田);(7)1.5NPK+S(1.5倍化肥+稻草还田);(8)(NK)_(Cl)P+S(含氯化肥+稻草还田)。分别测定不同年际间土壤中全镉和有效镉含量以及作物中的镉含量,并评估镉的累积程度。【结果】随着施肥年限的增加,土壤全镉含量逐年提高;长期不施磷肥的CK、N、和NK处理土壤全镉累积提升较慢,施用磷肥、有机肥及含氯化肥处理提升较快,其中以NPK+M、1.5NPK+S和(NK)_(Cl)P+S处理土壤全镉含量提升最快,23年后分别增加了1.18、1.18、1.15 mg·kg~(-1);除不施磷肥处理外,其他所有处理土壤全镉含量均超过土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB15618—2018)中的土壤镉污染风险筛选值0.6mg·kg~(-1)。长期施肥处理的土壤有效镉含量均明显高于不施肥对照,其中长期施用N、(NK)_(Cl)P+S和1.5NPK+S处理土壤有效镉含量提升幅度较大。随着试验年份的增加各施肥处理水稻籽粒中镉含量呈上升趋势,但均未超过食品安全国家标准(GB 2762—2017,Cd≤0.2 mg kg~(-1));小麦籽粒中镉含量在不同年际间没有明显变化,除长期施用含氯化肥(NK)_(Cl)P+S处理籽粒中镉含量超过食品中污染物限量标准外(GB 2762—2017,Cd≤0.1 mg kg~(-1)),其他处理均未超标。【结论】本试验条件下,长期不同施肥、特别是施用磷肥和猪、牛粪有机肥均提高了土壤全镉含量,增加了其生态风险;而长期施用含氯化肥因使土壤p H下降而提高了有效镉含量,并导致小麦籽粒中镉含量超标。因此,防止镉因施肥等途径进入农田,是保证农产品安全生产的重要环节。     

长期定位施肥对紫色土磷素的影响

 经过6年田间定位试验,结果表明：紫色土不施磷或单施猪粪土壤磷亏缺,单施猪粪不能维持土壤磷素平衡。而每年施150 kg/hm² P₂O₅(66 kg/hm² P)土壤磷累积盈余191.3 kg/hm²,速效磷增加9.2 mg/kg,全磷增加111.2 mg/kg。且以有机肥料与化学肥料配合施用的处理增加积累的最多。     

三种镁肥在酸性土壤柑橘园中的施用效果

土壤酸化会加剧土壤和柑橘树体缺镁,施用镁肥是解决柑橘园缺镁的主要措施。目前农业生产中常以硫酸镁(MgSO4)等价格较低、溶解性较高的镁肥形态为主。但其水解性较强且为速效性镁肥,养分易淋洗损失,难以满足柑橘等多年生作物的生长所需。因此,在柑橘园中施用何种镁肥的效果更好则需进一步研究。以降低土壤酸度、补充土壤和柑橘树体镁素、提高柑橘产量和品质为主要指标,评价了酸性缺镁土壤上MgSO4、碳酸镁(MgCO3)和氧化镁(MgO)3种常用镁肥的施用效果。连续两年的田间试验表明,不施镁处理的耕层(0～40 cm)土壤交换性镁含量从27.7 mg/kg降低至22.5 mg/kg,与不施镁肥处理相比,施用镁肥则增加至29.2～34.5 mg/kg,且土壤pH与交换性镁含量呈极显著正相关关系;其中,MgCO3对降低土壤酸度和增加土壤交换性镁的效果优于MgSO4和MgO。另外,施用镁肥显著提高了叶片镁含量,降低了钾含量,使叶片钾镁比和钙镁比趋于合理,其中以MgCO3施用效果最佳。此外,酸性缺镁土壤施用3种不同镁肥均能增加柑橘挂果量并提高果实产量,MgSO4、MgCO3和MgO处理分别比不施镁处理增产5.7%、28.4%和12.5%。同时,与不施镁处理相比,施用MgCO3及MgO的果实风味品质得到进一步提升。各施镁处理中果实可溶性固形物和维生素C含量分别平均增加8.41%和1.46%。酸性缺镁土壤柑橘园中,MgCO3在协同调酸、补镁、增产和提质方面的效果较好,MgO次之,MgSO4较低。这些结果为酸性缺镁土壤上有效解决柑橘园的缺镁问题提供了有益的探索和技术支撑。