长期施肥对黄壤有机碳平衡及玉米产量的影响

基于长期定位试验,以黔中典型黄壤为研究对象,采用单因素方差分析、可持续性指数、稳定性指数等方法对长期定位试验获取的数据进行分析和比较,以探讨长期不同施肥处理对黄壤有机碳含量、有机碳平衡量、玉米产量稳定性、可持续性及其相互关系的影响。结果表明:(1)与施化肥和对照处理相比,施有机肥处理土壤有机碳含量明显升高,按大小排序依次为:MMNPK1/2M+1/2NPK1/4M+3/4NPK;(2)施有机肥处理黄壤有机碳平衡量为正值,且随有机肥施用量增加而增加,相反,施化肥和对照处理均为负值,大小依次为:MNPK、M1/2M+1/2NPK1/4M+3/4NPKNPKNKNPN、CKPK,各处理差异显著;(3)有机肥与化肥配施、有机肥单施及氮磷钾化肥协调施用更有利于提高玉米产量,排序为:MNPK1/4M+3/4NPK、1/2M+1/2NPKNPK、MNPNK、PK、NCK;(4)适量有机肥与化肥配施可提高玉米产量稳定性和可持续性(可持续性指数0.6,变异系数0.3),其中,1/4M+3/4NPK处理玉米产量稳定性和持续性最好;(5)玉米年产量与黄壤有机碳平衡量相关度较高,而玉米可持续性、稳定性则主要受有机碳含量影响。综上,有机肥与化肥配施有利于黄壤有机碳含量提升、玉米维持高产稳产。按适量"减肥"原则,以25%有机肥配施75%氮磷钾化肥效果最佳。     

长期施肥对西南黄壤碳氮磷生态化学计量学特征的影响

为了解长期不同施肥措施下黄壤碳、氮、磷生态化学计量学特征,研究以贵州黄壤长期定位试验2003~2013共11年土样为研究对象,测定分析土壤碳、氮、磷养分及生态化学计量指标变化特征,旨为黄壤培肥、增加土壤碳汇提供重要理论依据。结果表明:(1)长期不同施肥措施下,有机碳、全氮、全磷含量变化较一致,均以有机肥处理较高,且随有机肥施用量增加而增加;(2)不同处理土壤C/N、C/P、N/P比变化范围为13.49~15.58、13.72~17.86、0.99~1.28,通过各处理变异系数和碳、氮、磷两两相关分析可知,黄壤C/N比较稳定,碳氮变化一致,而C/P、N/P比变化较大;(3)C/N、C/P比与有机碳呈极显著正相关关系,N/P比与全氮呈极显著正相关关系,但相关系数各不同;(4)与中国和世界土壤C/N/P比平均水平相比,黄壤碳、氮、磷比例失衡。     

长期施用化肥与有机肥对黄壤物理特性的影响

【目的】探明长期施用化肥与有机肥对黄壤物理特性的影响,为贵州黄壤区土壤改良与合理施肥提供科学依据。【方法】采用长期定位施肥试验方法,研究不施肥(CK)、施氮磷钾肥(NPK)、施1/4有机肥+3/4氮磷肥(1/4M+3/4NP)、施1/2有机肥+1/2氮磷肥(1/2M+1/2NP)和施有机肥(M)黄壤土壤质地、容重、孔隙度、最大持水量、田间持水量、固相率、液相率、气相率和三相比偏离值的变化。【结果】长期施用化肥及有机肥,不同处理土壤黏粒、粉粒和砂粒含量分别为15.31%～20.41%、62.58%～63.81%和16.30%～21.87%,除粉粒含量接近外,黏粒和砂粒分别为NPKCK1/4M+3/4NP1/2M+1/2NPM和M1/2M+1/2NP1/4M+3/4NPCKNPK;土壤容重、非毛管孔隙度和土壤三相比偏离值分别为1.06～1.23g/cm3、7.8%～11.0%和24.90～27.58,3个指标有机肥及有机肥配施处理均较CK和NPK降低;土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量和田间持水量分别为53.4%～59.9%、42.8%～52.1%、43.30%～56.45%和37.11%～43.14%,4个指标有机肥及有机肥配施处理均较CK和NPK提高。【结论】长期施用有机肥可降低黄壤的黏粒含量和容重,其孔隙度增加和持水性能改善,土壤固相率降低和气相率提高,土壤固-液-气三相比更适宜,生产上应重视黄壤有机肥的施用。     

长期不同施肥对黄壤磷素吸附–解吸特性的影响

  【目的】  磷吸附–解吸特性对土壤磷素有效性和环境流失风险有重要影响。研究长期不同施肥对黄壤旱地磷吸附–解吸特性的影响,可为黄壤区合理施用磷肥提供理论依据。  【方法】  供试黄壤肥力长期定位试验位于贵阳,始于1995年。设有对照 (CK)、施氮钾肥 (NK)、施氮磷钾肥 (NPK)、单施有机肥 (M) 和有机肥化肥配施 (MNPK) 5个处理。采用恒温平衡方法,研究了磷最大吸附量 (Q_m)、磷吸附常数 (K)、磷吸附自由能 (|ΔG|)、磷最大缓冲容量 (MBC)、磷吸附饱和度 (DPS)、磷固定量 (PI)、磷解吸率 (DR),不同施肥处理土壤对外源磷的吸附和解吸特征,并分析土壤磷吸附解吸特征参数与土壤理化性质之间的关系。  【结果】  M和MNPK处理显著降低了土壤中的黏粒含量,提高了有机质含量和pH,提高了土壤全磷和有效磷及微生物量磷含量;NK和NPK处理对土壤黏粒含量没有显著影响,但是降低了有机质和pH,NK处理降低了土壤的磷含量和有效性。Langmuir吸附等温线方程能很好地拟合土壤吸附磷和相应的平衡溶液磷浓度曲线 (R2为0.9532～0.9950,P < 0.01)。与CK相比,NK、NPK处理Q_m分别显著增加了39.2%、40.9%,M处理Q_m显著降低了20.0%,MNPK处理Q_m无显著差异,说明施用化肥可增加土壤对磷素的吸附位点,而施用有机肥则减少了土壤对磷素的吸附位点,有机无机肥配施时则吸附位点无显著变化;各处理K、|ΔG|、MBC、PI表现为MNPK≤ M < CK < NPK < NK,DPS则表现为MNPK > M > NPK > CK > NK,DR均值表现为MNPK>M>CK>NPK>NK。当加入外源磷浓度 < 10 mg/L时,NK和NPK处理的磷固液比为85.8～100.3,CK为4.2～28.8,M和MNPK处理为2.5～7.7,说明当施用的外源磷浓度较低时,长期施用化肥处理中的磷大部分被土壤吸附,难以被作物利用,而长期施用有机肥处理中磷则大部分留存在液相中,有利于作物的吸收利用。相关分析表明,Q_m、K、|ΔG|、MBC、PI等磷吸附特征参数与土壤黏粒含量、pH、有机质相关系数基本大于与土壤磷的相关系数,说明土壤黏粒含量、pH和有机质对土壤磷素吸附解吸特性的影响大于土壤磷素水平的影响。  【结论】  黄壤磷素吸附–解吸特性受磷肥性质的影响大于施磷量,长期施用有机肥可降低土壤对磷素的吸附,促进土壤磷素解吸,提高土壤磷素有效性,长期施用化肥效果则相反。长期有机无机肥配施可综合有机肥和化肥优势,在土壤磷浓度较低时,可降低土壤对磷的吸附,促进磷素解吸,提高土壤磷素的有效性;在土壤磷浓度较高时,可以降低土壤磷素解吸率,减小磷素环境流失风险,是黄壤旱地上最佳的施肥模式,但本研究中MNPK处理施磷量过高导致土壤磷素大量累积,磷素流失风险较大。     

西南黄壤性水稻土长期不同施肥模式下作物产量及氮肥利用率演变特征

为了解西南黄壤性水稻土长期施肥效应,通过连续19年长期定位试验,分析了西南黄壤性水稻土单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、1/2有机肥和1/2化肥配施(0.5MNPK)、全量有机肥和全量化肥配施(MNPK)4种施肥模式对作物产量、氮肥利用率的影响及变化特征。结果表明:长期施用化肥或有机肥可显著增加作物产量,NPK、M、0.5MNPK、MNPK比CK分别显著增产56.2%、57.8%、65.0%、74.0%;各施肥处理氮肥偏生产力(PFP_N)、氮肥内部利用率(IE_N)、氮肥回收利用率(RE_N)、氮肥累积利用率(ARE_N)分别为10.9~20.7kg·kg~(-1)、44.7~53.8 kg·kg~(-1)、13.6%~19.6%、12.0%~16.9%,均以0.5MNPK最高,MNPK最低,高量氮肥施用导致氮肥利用率较低;长期单施化肥处理氮肥利用率随时间保持持平或呈下降趋势,施用有机肥的各处理氮肥利用率随时间呈显著上升趋势,尤其是氮肥累积利用率呈极显著上升趋势。长期施用有机肥尤其是有机无机配施作物产量稳定且氮肥利用率稳步提高。因此,常年高量施氮的黄壤性水稻土可适量减少氮肥用量,相应的进行有机无机肥料的合理配施是提高作物产量和肥料利用率的有效措施。     

头花蓼不同氮、磷、钾施用水平及施用比例研究

通过不同氮、磷、钾施用水平及施用比例对头花蓼生长发育、植株性状、产量及品质进行研究。结果表明:N、P、K不同肥料施用比例对头花蓼产量影响较大,处理间差异达极显著水平,区组间差异不显著。以高量N、P+低量K肥(N2P2K1)处理产量最高;N肥效应最高,并且显著高于P、K肥;P肥效应次之且显著高于K肥;K肥效应最差,施用效果不佳;N、P肥对头花蓼槲皮素含量的影响较大,N、P、K肥配施头花蓼槲皮素产量最高。     

无线传感器网络作物水分状况监测系统的上位机软件开发

该文在Microsoft Visual C++ 6.0和National Instruments LabVIEW 8.6等环境下,开发了WSN-CWSM系统的上位机软件。该上位机软件由后台管理软件和数据管理软件2个模块组成。后台管理软件由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件4个子模块组成;数据管理软件由参数设置、数据采集、数据处理、控制输出和数据管理5个子模块组成。WSN-CWSM系统上位机软件提供了与Internet的标准接口,集成了传感器节点的校正引擎和传感数据的数据融合机制,所有人机接口采用友好的图形化界面设计。试验结果表明：所开发的上位机软件具有良好的稳定性、完善的功能性和便捷的人机接口等优点,实现了对各种传感数据和系统数据的有效组织与管理。目前,上位机软件能够满足WSN-CWSM系统的应用需求。     

磷石膏改良贵州黄壤及其应用前景

黄壤为贵州省面积最大的土壤类型,面积共738.37万hm2,占全省土壤总面积的46.4%,占全省总土地面积的41.92%.其中,黄壤旱地面积为154.97万hm2,占全省旱耕地总面积的46.2%[1].我国南方红黄壤地区酸性旱地超过1 000万hm2,土壤粘、酸、瘦、瘠,生产力低下.贵州省农科院自承担国家"九五"科技攻关专题"黔中黄壤丘陵中低产田治理与农业可持续发展技术研究"以来,结合贵州省实情,利用磷石膏作为酸性土壤改良剂,改良低产酸性黄壤,取得了令人满意的效果.现将磷石膏改良贵州黄壤的效果及其对土壤、作物的影响和应用前景分析如下.     

长期施肥对黄壤稻田和旱地土壤磷酸酶活性的影响

  目的  明确施肥对黄壤稻田和旱地磷酸酶活性的影响及其主要影响因子。  方法  依托进行了22年的黄壤长期定位试验,研究长期施用化肥和有机肥对稻田和旱地土壤养分及酸性、中性和碱性磷酸酶活性的影响。  结果  长期不同施肥处理显著改变了稻田和旱地土壤养分含量,且土壤pH、有机质和有效磷含量变化因稻田、旱地不同所受影响差异较大。稻田和旱地土壤酸性磷酸酶（ACP）活性和中性磷酸酶（NEP）活性均高于碱性磷酸酶（ALP）活性。与不施肥处理相比,稻田上除个别处理外,施用化肥对磷酸酶活性无显著影响,施用有机肥处理NEP活性显著提高,增幅达15.8% ~ 27.1%;旱地上,长期施用氮肥的处理（NK、NP、NPK）ACP活性显著提高了14.2% ~ 29.0%,ALP活性显著降低了20.1% ~ 50.7%,施用有机肥处理ACP和ALP活性分别提高了11.7% ~ 17.7%和9.4% ~ 56.9%,NEP活性降低了10.5% ~ 32.3%。与平衡施肥处理相比,稻田上缺素施肥对磷酸酶活性影响不显著,施用有机肥处理ACP、NEP、ALP活性分别提高了9.1% ~ 18.5%、6.9% ~ 17.3% 和8.3% ~ 15.0%;旱地上, NK处理ACP和NEP分别显著提高了12.9%和12.9%,PK处理则分别显著降低了16.7%和18.9%,施用有机肥处理NEP活性降低了5.9% ~ 28.9%,ALP活性显著提高了50.1% ~ 115.3%。相关分析表明,NEP活性与各土壤养分含量显著相关,但在稻田和旱地上相关性相反;ALP活性在旱地和稻田上与有机质和微生物量磷均呈显著正相关。通径分析表明,除旱地上ALP活性受pH直接影响作用较大外,其他磷酸酶活性受土壤磷素的直接影响作用均较大。  结论  黄壤稻田和旱地土壤磷酸酶活性与土壤磷素有效性密切相关,稻田上施用有机肥是提高土壤磷酸酶活性的有效途径,旱地上长期施用化学氮肥尤其是氮钾处理可提高ACP活性,增加土壤磷素供应,施用有机肥可通过提高土壤pH增加ALP活性。