长期施肥下黄壤无机磷组分空间分布特征

利用土壤无机磷分级方法,研究长期施肥对黄壤中不同组分磷累积、迁移的影响。结果表明,施肥土壤全磷、有效磷、无机磷的含量均较不施肥处理有明显增加,随土层深度的加深而显著减少,施肥主要增加了Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P、Al-P含量,而对Ca_(10)-P、O-P含量影响较小。Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P、Al-P、Ca_(10)-P、O-P以表聚为主,同一土层上表现为O-PFe-PAl-P、Ca_(10)-PCa_2-PCa_8-P。不同形态的无机磷含量随土层深度呈现垂直分布规律,在0~100 cm土层中无机磷形态以O-P、Fe-P为主,且该比例随土层深度的增加而增加。因此,从长远来看,有机无机配施促使无机磷组分在土壤剖面的移动得以放缓,还不足以影响到地下水质量,更有利于黄壤区农业的可持续发展。     

长期施肥对黄壤性水稻土磷平衡及农学阈值的影响

【目的】研究长期施肥条件下土壤有效磷（Olsen-P）的演变特征及土壤磷素的累积状况,分析土壤磷素累积与土壤有效磷的响应关系,明确Olsen-P的农学阈值及合理磷肥施用量,为西南黄壤地区科学施用磷肥提供理论依据。【方法】以贵州黄壤肥力与肥料长期定位试验为平台,选择试验中6个处理分别是不施肥（CK）、偏施氮钾肥（NK）、常量氮磷钾肥（NPK）、常量有机肥（M）、减1/2有机肥+减1/2氮磷钾肥（1/2 M +1/2 NPK）和常量有机肥+常量氮磷钾肥（MNPK）。分析西南黄壤性水稻土19年（1995-2013）土壤Olsen-P含量与植株吸磷量,研究土壤Olsen-P的变化规律及土壤累积磷盈亏状况,通过Mitscherlich方程模拟作物相对产量对土壤Olsen-P的响应关系,明确西南黄壤性水稻土的农学阈值,并分析Olsen-P与施肥量之间的关系。【结果】长期施用磷肥处理可显著提高土壤Olsen-P含量,各施磷处理Olsen-P年增长速率在0.72-2.47 mg·kg^-1·a^-1,其中MNPK处理Olsen-P增长速率最大,NPK处理最小,主要与施肥量的高低有关;有机肥配施化学磷肥比单施化学磷肥和单施有机肥更能有效地促进作物对磷素的吸收;不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷处理土壤磷素盈余量为176-1 200 kg·hm^-2,其中MNPK处理磷素盈余量最高;土壤累积磷盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤中磷素每盈余100 kg·hm^-2,NPK、M、1/2M+1/2NPK、MNPK处理Olsen-P含量分别提高4.0、2.0、3.2和2.0 mg·kg^-1;土壤每年磷盈亏和Olsen-P含量与磷肥施用量呈极显著正相关关系,磷肥用量（纯P）17.4 kg·hm^-2时土壤磷盈亏呈持平状态,西南黄壤性水稻土Olsen-P的农学阈值为15.8 mg·kg^-1;对应的施肥量（纯P）为每年37.2 kg·hm^-2·a^-1。【结论】土壤有效磷随土壤磷素盈余而变化,同时与磷素投入量密切相关,当磷肥用量（纯P）为17.4 kg·hm^-2·a^-1土壤磷素呈持平状态。当磷肥用量（纯P）为37.2 kg·hm^-2·a^-1时,可获得较高作物产量,磷肥当季利用率高,且磷素在土壤中累积较少。当磷肥用量（纯P）大于37.2 kg·hm^-2·a^-1时,作物产量对磷肥用量无响应,大量磷素累积在土壤中,增加土壤磷素的流失风险。土壤中累积磷盈余量一定的情况下,西南黄壤性水稻土长期单施化学磷肥提升土壤Olsen-P的速率大于施用有机肥处理。     

三峡库区土壤元素分布特征及其发生学意义

选取三峡库区万州段具有代表性母岩和土壤作为研究样点,测定了土壤和母岩中Si、Al、Fe、K、Mg、Ca、Na等几种风化成土元素的含量,探讨了土壤元素分布特征及其发生学意义。研究表明：母岩元素平均含量顺序为：Si> Al> Fe> K>Mg> Ca> Na,其中Fe、Ca、Mg、Na、K高于中国和世界元素背景值,而Al介于中国和世界元素背景值之间,Si的平均含量则低于背景值;灰岩区上的土壤中,Ca、Mg、K元素最高,砂岩母质区的土壤风化素含量较低;而碎屑岩类中,泥岩区土壤风化元素相对较高,粉砂岩区土壤风化元素含量介于泥岩与砂岩区之间;母岩的淋失强度为Ca>Mg>Al>Si>K>Fe>Na,Na元素的迁移程度小,是由于母岩中Na元素对土壤的不断补充。因此以土壤中风化元素含量为基础计算的风化指标,难以反映亚热带温暖潮湿地区的成土风化过程,常用的土壤分子硅铝率和硅铁铝率也不能指示所有土壤的风化成土作用程度,只适用于判断风化初期或成土作用早期。     

贵州循环农业建设现状和发展分析

贵州农业发展面临严峻的资源和环境压力,发展循环农业是必然选择。该研究分析了贵州循环农业发展体系现状,通过列举贵州循环农业发展的成功案例,总结了这些优良的循环农业发展模式的特点,对贵州发展循环农业的前景进行了初步预测,并提出了相关建议措施。     

芋离体快繁体系的优化

试验以芋芽茎尖为材料进行组培快繁研究。在BA,ZT,KT3种细胞分裂素中,以BA分化不定芽效果最好。其中MS BA3.0～4.5mg／L NAA0．2mg／L分化率较高。在进一步的芽增殖培养中,经过优化试验,发现培养芋芽半个月时,以MS BA4、0mg／L NAA0．2mg／L的增殖系数最高,为5．9。另外,芋芽的生根培养基以MS N从0．2mg／L最佳。     

长期有机无机肥配施对水稻生长、干物质积累及产量的影响

明确不同施肥处理对水稻生长、干物质积累、转运及产量的影响,为水稻的养分综合管理措施提供参考。依托25 a长期定位试验,通过大田试验方法,设置不施肥对照(CK),常规化肥(NPK)、25%有机肥替代化肥(1/4M+3/4NP)、50%有机肥替代化肥(1/2M+1/2NP)、100%有机肥替代化肥(M)和有机无机肥配施(MNPK)6个试验处理,探究不同施肥处理对水稻生长、干物质积累、转运及产量的影响。结果表明,水稻地上部干物质积累量成熟期大小顺序表现为MNPK>1/4M+3/4NP>1/2M+1/2NP>NPK>M>CK,MNPK、1/4M+3/4NP处理分别较NPK处理籽粒增产12.42%、2.04%。水稻籽粒干物质积累量主要来源于花后干物质积累,各处理花后干物质积累量对籽粒贡献率为50.17%~65.40%,其中,施用有机肥各处理显著高于CK和NPK处理。水稻成熟期,施用有机肥的各处理籽粒的比例均较CK和NPK处理高。有机无机肥配施各处理比CK或NPK处理显著促进水稻分蘖、提高叶片叶绿素相对含量(SPAD)值及叶面积指数,同时也显著优化水稻各产量构成因子,增加水稻产量。水稻各农艺性状与有效穗数呈显著或极显著正相关,与千粒重和穗粒数均呈正相关关系。长期施用有机肥条件下,25%的有机肥替代化肥促进水稻生长发育,提高干物质积累、转运,是黄壤性水稻土地区实现水稻增产的最佳施肥措施。     

喀斯特石漠化地区土地利用方式对土壤团聚体稳定性及其有机碳分布特征的影响

分析石漠化地区三种常见的土地利用方式（撂荒地,AL;玉米地,CF;果树地,FD）对土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响,为喀斯特石漠化地区地力提升提供理论依据。采集同一区域不同土地利用方式土壤样品,采用干筛法和湿筛法进行团聚体分级,对比分析不同土地利用方式下土壤养分含量及土壤团聚体的粒径分布、结构稳定性、有机碳的分布特征。结果表明,FD各土壤养分均高于AL和CF,其中FD的土壤有机碳含量分别较AL和CF显著提高25.45%和21.86%,全氮含量显著提高22.42%和19.76%。FD > 5 mm机械性和水稳性团聚体组成均显著高于AL和CF,< 0.25 mm的水稳性团聚体组成则显著低于AL和CF。不同土地利用方式 > 0.25 mm团聚体组成（R_0.25）、平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）均表现为FD > AL > CF,团聚体破坏率（PAD）和不稳定团粒指数（E_LT）则表现出相反趋势。FD不同粒径团聚体有机碳含量分别较AL和CF提高了4.39% ~ 36.69%和8.11% ~ 27.51%,且 > 5 mm粒径团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率分别较AL和CF显著提高了6.03%和9.64%,而 < 0.25 mm粒径团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率则显著降低了46.02%和57.42%。相关分析表明土壤有机碳含量与MWD、GMD、R_0.25 呈显著正相关,土壤有机碳含量是影响土壤团聚体稳定性最重要的土壤养分指标。在喀斯特石漠化较严重地区,采取退耕还林可提高土壤养分和改善土壤团粒结构,促进喀斯特石漠化生态环境的改善。     

贵州水土保持研究现状及展望

贵州属于典型的喀斯特地貌类型,山高坡陡,人口密度大,垦殖率高,暴雨多且强度大,是我国水土流失严重、治理难度大、群众生活贫困、迫切需要加强治理的地区之一。在介绍贵州水土流失现状和水土保持研究工作现状的基础上,指出了水土保持研究工作中存在的问题,并对今后水土保持研究工作的开展进行了展望,即加强自然免耕技术的应用研究、开展气候变化—植物响应—侵蚀过程—环境质量演变的耦合关系研究、开展水土保持效益评价研究、加强对坡耕地治理的研究、加强工程措施的后续维护管理工作。     

西南喀斯特生态脆弱区实行轮作休耕问题探讨——以贵州省为例

轮作休耕制度是中国农业供给侧结构性改革的有效手段,是探索藏粮于地、藏粮于技的具体实现途径,对推动中国农业绿色发展和保障国家粮食安全具有重要战略意义。西南喀斯特生态脆弱区是轮作休耕制度试点的重点区域之一,贵州作为喀斯特生态脆弱区的典型代表,探讨其实行轮作休耕的现状、问题及对策,对完善该区轮作休耕制度具有重要指导意义。本文从耕地质量和耕地环境两方面分析了贵州实施轮作休耕的必要性;在剖析轮作休耕现状的基础上提出了贵州实行轮作休耕存在的问题,其中最突出问题为轮作模式面积不大、特色不强,休耕为被动休耕、休耕农田不合理。根据存在的问题,提出了实施轮作休耕的措施与对策,重点探讨了不同退化类型耕地实施轮作休耕的技术路径,耕地质量优越区应发展山地高效的特色农作制度,重金属污染区宜实施多年休耕,连作障碍、面源污染及石漠化区应合理实施轮作和休耕,同时与秸秆还田、肥田作物、有机肥、保护性耕作等措施相结合;最后,简要介绍了贵州实施耕地轮作休耕制度的实践。     

长期不同施肥对水稻干物质和磷素积累与转运的影响

【目的】磷是制约黄壤生产力的重要限制因子,提高作物的磷效率是农业科学研究的热点之一。探讨不同施肥模式对水稻干物质和磷素积累与转运的影响,为黄壤稻田合理施用磷肥提供理论依据。【方法】依托22年的黄壤(水田)长期定位试验,选取其中6种施肥模式:不施肥(CK);不施磷肥(NK);平衡施用化肥(NPK);单施有机肥(M);1/2有机肥替代1/2 NP (0.5 MNP);有机肥化肥配施(MNPK)。除CK和MNPK外,NK、NPK、M、1/2 MN处理为等氮量165 kg/hm^2,施磷量依次为P2O5 0、82.5、79.4、81.0 kg/hm^2,MNPK施N330 kg/hm^2、P2O5 161.9 kg/hm^2。于水稻分蘖期、开花期及成熟期,采集水稻植株样品,分析比较各处理水稻产量、干物质和磷素积累与转移特征、磷肥吸收利用效率的差异。【结果】水稻产量、干物质和磷素积累量大小顺序均表现为MNPK> M> 0.5 MNP> NPK> CK> NK。磷素积累快速增长开始(t1)和结束(t2)时间均较干物质积累提前2~8 d和5~20 d,且磷素积累快速增长持续时间(Δt)也较干物质缩短了4~12 d,表明磷素快速吸收较干物质早,且持续时间短。处理NK、NPK、0.5 MNP、MNPK干物质最大增长速率(Vm)出现时间(t0)以及t1、t2分别比CK和M处理滞后5~10 d、1~4 d、6~16 d,Δt延长了1~14 d。各处理干物质和磷素积累的Vm均表现为M、MNPK> 0.5 MNP、CK> NPK> NK。水稻籽粒干物质积累量主要来源于花后干物质积累,磷素积累量则主要来源于花前磷素积累向籽粒的转运,各处理花后干物质积累率为29.5%~43.4%,施用化肥各处理显著高于CK和M处理,各处理花前磷素积累率为60.5%~85.6%,大小为CK> NPK、M> NK、0.5 MNP、MNPK。与NPK处理相比,M和0.5 MNP处理磷肥吸收效率、磷肥偏生产力、磷肥利用率分别显著提高了0.43kg/kg、48.9 kg/kg、40.8个百分点和0.26 kg/kg、32.2 kg/kg、25.3个百分点。【结论】黄壤地区水稻栽培中长期缺磷不利于花后干物质的积累,也不利于花前磷素的积累,严重制约水稻产量和磷吸收量的提高。在氮磷钾投入平衡前提下,长期单施有机肥可促进花前干物质和磷素的积累及其向籽粒的转运,但不利于花后干物质和磷素的积累,长期单施化肥可延长干物质和磷素积累的快速增长持续时间,但最大增长速率较小,而长期有机无机配施均较有利于促进水稻花前和花后干物质和磷素的积累,水稻产量和磷肥利用率均较高,是最合理的施肥方式。