长期施肥对汞在典型壤质潮土及作物中累积影响的研究

研究了长期(1989~2009年)不同施肥条件下,汞在典型壤质潮土中的累积趋势、形态变化,及其在冬小麦/夏玉米体系作物体内的富集与转移。田间试验设置7个不同施肥处理,有机肥(OM)、OM+化肥氮磷钾(NPK)、NPK、NP、PK、NK、和不施肥(CK),其中OM+NPK处理有机肥和化肥氮磷钾各占50%。每个处理4个重复。结果显示,经过20年的不同施肥处理,汞在表层土壤(0～20 cm)中的含量呈现先增加后减少的趋势。磷肥的长期施用是土壤中汞的重要来源,但对其在土壤中的累积趋势影响较小。弱酸溶解态和有机结合态汞的生物毒性较强,但在供试土壤中的含量较低,均约占其全量的6%;而铁锰结合态(18%)和残渣态(70%)是该土壤中汞的主要形态。汞在小麦茎叶和籽粒中的含量差异较小,显著的低于其在根系中的含量;汞在玉米根系和茎叶中的含量相似,明显高于其在籽粒中的含量。经过长期不同的施肥处理,汞在土壤中的含量表现为NPK≈OM+NPK≈NP≈PK>OM>NK≈CK,与其在作物根系及茎叶中含量的趋势总体一致;汞在两种作物籽粒中的含量表现为NPK≈CK>OM≈OM+NPK>NK>PK>NP,在作物产量较高及较低的情况下均容易导致汞在籽粒中的富集。在OM、OM+NPK、NK和CK几种施肥处理下,汞在土壤及作物根系中的含量与其余处理相比均较低,但作物通过加强对汞的转移能力,提高了其在作物茎叶及籽粒中的含量,尤其CK处理汞在两种作物籽粒中的含量。     

长期不同施肥方式对砷在典型壤质潮土及作物中累积的影响

本文研究了长期(1989—2009年)不同施肥方式对砷在黄淮海地区典型壤质潮土及作物中累积的影响。田间试验设置7个处理:有机肥(OM)、OM+无机化肥氮磷钾(NPK)、NPK、NP、PK、NK和不施肥(CK),OM+NPK处理为有机肥和无机化肥氮磷钾各施一半。结果显示,长期不同施肥方式下砷在表层(0~20 cm)及亚表层(20~40 cm)土壤中的含量均有明显累积,但含量较低(<25 mg.kg 1),对农田生态环境安全的影响较小。土壤中砷的累积主要与灌溉及沉降有关,受施肥方式的影响相对较小。磷肥中砷的含量明显高于氮肥、钾肥及有机肥,磷肥的长期施用促进了砷在PK处理土壤中的累积,但在作物产量较高的情况下,对其在土壤中累积趋势的影响较小,而有机肥的添加则会减缓这种累积趋势。砷在小麦和玉米两种典型作物组织中的含量分布表现为:根系>茎叶>籽粒,其中籽粒中砷的含量显著低于根系及国家食品安全相关标准。经过长期不同方式的施肥处理,砷在小麦组织中的含量表现为:PK>OM>OM+NPK>NPK>NP>NK>CK,与土壤中有效磷含量的变化基本一致,并间接受到土壤有机质的影响。在OM、OM+NPK、NPK和NP施肥处理下,土壤有机质含量及作物产量均较高,土壤有机质含量的提高促进了砷在小麦体内的富集,但对其在玉米根系中含量的影响不明显;玉米生长期较短且产量较高,对砷的需求量较大,土壤中有效态砷含量的不足抑制了其在玉米根系中的分布,但玉米通过加强组织对砷的转移能力提高了其在茎叶中的含量。     

不同施肥方式对典型壤质潮土中微量元素积累及其有效性的影响

研究了1989-2009年间长期不同施肥方式对华北地区典型壤质潮土微量元素全量及有效性的影响。田间试验施肥处理包括：有机肥（OM）、1/2OM 1/2化肥氮磷钾（NPK）、NPK、NP、PK、NK和不施肥（CK）,每个处理4个重复。结果显示,经过长期不同施肥,铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）等微量元素在表层土壤（0～20cm）中均有一定积累,与其在不同土层中的迁移有关。形态分级提取结果表明,土壤中有效态铁（DTPA-Fe）、铜（DTPA-Cu）、锌（DTPA-Zn）含量高于其在碱性土壤中的最低标准,而有效态锰（DTPA-Mn）的含量则相对较低;残渣态(Residual-faction)是微量元素在土壤中的主要形态,分别占其全量的>90%（Fe）、>54%（Mn）、>70%（Cu）、>70%（Zn）。有机质在土壤中的积累通过多种机制提高了有效态、弱酸溶解态（Acid-soluble-fraction）及可氧化态（Oxidizable-faction）微量元素的含量,有效缓解了土壤有效态锰含量的不足,抑制了磷与锌的沉淀反应,是影响微量元素形态转化的主要原因。钾肥的施用同样提高了有效态及弱酸溶解态微量元素的含量,但降低了铁、锰在表层土壤中的全量;而磷肥施用则通过沉淀反应降低了有效态及弱酸溶解态微量元素的含量,提高了铜、锌在表层土壤中的全量。     

鲁南壤质脱潮土施肥定位试验

１９８７－１９９３年连续六年肥料定位试验表明，在鲁南壤质脱潮土冬小麦－夏玉米一年两熟制，氮肥肥效最明显，每公斤纯氮增产冬小麦１８．３ｋｇ，夏玉米２４．０ｋｇ；磷肥的肥效次之，每公斤纯磷增产冬小麦１２．５ｋｇ，夏玉米１１．９ｋｇ，钾肥对冬小麦暂不显效，对夏玉米有明显肥效，每公斤纯钾增产夏玉米６．６ｋｇ。     

长期施肥对石灰性潮土氮素形态的影响

采用Bremner1 965年提出的土壤氮素分级方法 ,对 1 6年肥料长期定位试验中的耕层以及剖面各层次土壤的氮素形态进行了分级。结果表明 ,施用化肥不能提高耕层土壤各形态氮的含量 ,对土壤氮素的组成也无明显的影响 ;有机肥和化肥配合施用 ,耕层土壤各形态氮的含量都有不同程度的提高 ,其中氨基酸态氮的增加最为明显。有机无机肥配合施用 ,可提高土壤氮素的储量和质量 ,不仅对耕层土壤氮素的含量和组成有影响 ,而且对耕层以下土壤各形态氮的含量也有一定的影响。一般随着有机肥用量的增加 ,下层土壤各形态氮含量的增加幅度也越大 ,而且影响深度也更深。在本试验条件下 ,施肥对氮素形态的最大影响深度为 30cm左右。     

长期不同施肥对潮土磷素吸附特征的影响

土壤磷素是限制潮土生产力提高的重要营养元素。研究不同施肥处理磷素的吸附特征及其与土壤理化性质的关系,可以为提高潮土磷素有效性和合理施肥提供科学依据。本研究基于封丘长期定位施肥试验,选用七种处理：不施肥（CK）、氮钾施肥（NK）、氮磷施肥（NP）、磷钾施肥（PK）、氮磷钾施肥（NPK）、1/2有机肥+1/2氮磷钾（1/2OM）和有机肥（OM）,通过测定土壤理化性质和磷素吸附量,利用Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合了吸附曲线,并结合方程计算了最大吸附量（Qm）、亲和力常数（K）、最大缓冲能力（MBC）、吸附饱和强度（DPS）、Freundlich吸附常数（a）和吸附指数（b）;运用相关分析和冗余分析（RDA）探讨了影响土壤磷素吸附特征变化的主要因素。结果表明：随着平衡溶液磷浓度的增加,不同施肥处理的磷素吸附量均表现出先快速增加,后缓慢增加的趋势。与CK和NK处理相比,NP、PK和NPK处理的磷素吸附能力增强,Qm和MBC分别增加了15.62%~23.60%和2.94%~23.46%;而1/2OM和OM处理的磷素吸附能力下降,K和MBC分别降低了39.60%~49.57%和36.09%~56.15%。相关分析和RDA结果表明：有机质（SOM）、pH、游离氧化铝（Ald）和C/P是影响潮土磷素吸附特征的主要因素。此外,1/2OM处理的DPS值相较于OM处理降低了30.92%。长期有机无机肥料配施可以增加有机质含量,降低磷素吸附能力,且相较于单施有机肥可以减少磷素流失风险。     

长期定位施肥对碱性紫色土磷素迁移与累积的影响

在25年稻麦轮作长期定位施肥试验点上,开展了碱性紫色土水旱轮作种植制不同施肥处理土壤剖面全磷、速效磷迁移和累积以及耕层土壤全磷、速效磷随时间的变化规律研究。结果表明,单施无机磷肥土壤磷可迁移至100 cm土层,Olsen-P可迁移至40 cm土层。有机无机磷肥配施不但使土壤磷可迁移至相同深度,且迁移量更大,Olsen-P可迁移至60 cm土层。耕作25年后,施磷处理土壤耕层磷素随时间的变化显著,MNPK处理耕层土壤全磷含量年增长率为0.033 g/kg,Olsen-P的年增长率为2.56 mg/kg。试验表明,连续数年施用足量磷肥后,作物施磷量可根据具体情况酌减,以节约磷肥资源和提高磷肥利用率;施用有机肥促进了磷素从耕层向底层的迁移,是造成土壤磷素迁移的一个重要因素。     

灌溉施肥对壤质潮土硝态氮淋溶的影响

在衡水市邓庄乡壤质潮上上进行了以灌水为主处理、氮用量为副处理,各五水平的定位试验。结果表明,氮肥用量是硝态氮淋溶损失的决定因素,冬小麦施氮150kghm-2不发生淋溶,施氮225～300kghm-2则硝态氮的淋溶增强。小麦播前基施氮肥量过高会使冬季发生硝态氮的淋溶。小麦拔节期和灌浆期灌溉一般不会引起硝态氮的淋溶损失;尽管一次灌水1350m3hm-2硝态氮的淋失量不高,但土壤剖面中的硝态氮含量显著比低灌水量的低。为降低硝态氮的损失,应控制一次灌水量不超过1050m3hm-2。雨季降水导致大量硝态氮淋溶损失,防治雨季土壤硝态氮的淋溶损失至关重要。     

长期不同施肥模式对潮土有机碳组分的影响

采用物理分组方法分析了长期不同施肥模式条件下潮土有机碳组分变化及其分布规律。结果表明,与不施肥（CK）比较,长期氮、磷、钾平衡施用（NPK）、秸秆还田（NPKS）和有机无机肥配施（NPKM和1.5NPKM）均显著提高了潮土粗自由颗粒有机碳（cfPOC）、微团聚体内物理保护颗粒有机碳（iPOC）及矿物结合有机碳（mSOC）的含量,其中以粗自由颗粒有机碳增幅最高,达114.5%～278.9％,对施肥最敏感,能较好反映长期施肥下土壤有机碳库的变化。矿物结合有机碳是潮土固存有机碳的主要形式,它占总有机碳的67.0%～80.4%。除偏施化肥（N和NP）外,其它施肥模式增加的总有机碳有49.1%～58.1%进入矿物结合有机碳组分;26.2%～31.7%进入粗、细自由颗粒有机碳组分;15.7%～20.9%进入物理保护有机碳组分。偏施化肥（N和NP）有利于自由颗粒有机碳的增加。综上分析,长期有机无机肥配施或秸秆还田是提升潮土不同组分有机碳库的较好施肥模式。     

长期施肥对石灰性潮土无机磷形态的影响

在河北省辛集市马兰农场的肥料长期定位试验点上 ,进行了石灰性土壤在无机磷耗竭和积累状况下 ,无机磷形态的转化及其在土壤剖面中的分步规律和施肥的影响。结果表明 ,在土壤磷处于耗竭的情况下 ,植物主要吸收利用了土壤的Ca8-P、Al-P、Fe-P和Ca2-P ,只有在极度缺磷的情况下 ,植物才利用土壤中的Ca10-P ,而O-P是土壤中极稳定的无机磷形态 ,植物一般不能利用。长期单施无机磷肥 ,土壤无机磷含量有所提高 ,积累的无机磷约 60%转化成Ca10-P和O-P。有机肥与化肥配合施用 ,积累的无机磷约有占积累无机磷的 2/3转化成Ca2-P和Ca8-P ,而且各形态无机磷的含量在土壤表层和下层均有所提高 ,一般随有机肥用量的增加 ,下层土壤无机磷的增加幅度也大 ,且影响的深度也较深。但在本试验条件下 ,施肥深度的影响不会超过50cm。     

长期施用畜禽养殖废弃物下潮土重金属的累积特征

通过田间试验研究了畜禽养殖废弃物长期施用(2001—2013年)对重金属(Cr、Cu、Zn、Pb、Cd、As)在潮土中累积、形态转化及迁移行为的影响。试验设置畜禽养殖废弃物(猪粪,OM)和化肥氮磷钾(NPK)两个处理,每处理设置3个重复。结果显示,畜禽养殖废弃物的长期施用造成Cu、Zn在OM处理土壤中的含量明显高于NPK处理,并主要累积于耕层土壤(0~20 cm),但总体含量(Cu:38.71 mg/kg;Zn:83.26 mg/kg)较低,对农田生态安全的影响较小。形态分析结果显示,OM处理土壤中DTPA络合态、弱酸结合态和铁锰结合态Cu、Zn、As的含量均显著高于NPK处理,但不同形态Cr、Pb、Cd在两种处理土壤中的差异相对较小。其中,Cr主要以非提取态的形式存在(Cr95%)。外源性Cu易累积于非提取态(52%),而Zn则以弱酸溶解态(40%)和铁锰结合态(60%)为主。畜禽养殖废弃物的农田施用不仅是土壤重金属的重要来源,也是土壤重金属活性提高的重要原因,并造成部分重金属在剖面土壤中发生明显迁移行为,累积于更深层土壤中。     

Ion Equilibrium in the Soil Solution in Long-term Fertilization Experiment on Sandy Soil

In the conditions of long-term experiment carried out in the experimental field of Warsaw Agricultural University - SGGW at _ yczyn, ion concentration in the soil solution were examined as well as the relationships shaped between ions in the soil solution due to long-term diversified mineral and organic fertilization. Soil solution was obtained by the vacuum method and the concentration of particular ions in the soil solution was determined by the ICP method. Mineral and organic fertilization and liming significantly affected chemical composition of the soil solution and the relationships between particular ions in the soil solution. The lowest concentration of ions in the soil solution was observed in the control plots (not fertilized). Mineral and organic fertilization as well as liming caused the increase of ion concentration in the soil solution. In the plots with mineral fertilization alone K + and NH + 4 ions predominated in the cation structure in the soil solution. In the case of liming the share of Ca 2+ ions increased. Independently from the system of fertilization used, CI m and HCO m 3 ions predominated in the anion structure. The application of organic fertilization affected to the highest degree the concentration of aluminium ion in the soil solution significantly limiting the share of this ion in the cation structure.     

长期不同施肥制度下土壤有机质质量动态变化规律

通过8年定位试验,研究了长期不同施肥制度下土壤有机质质量动态变化规律。结果表明,采用有机肥(物)料配施常量NPK化肥,土壤有机碳、易氧化有机碳、腐殖酸碳及其占总有机碳比率、HAC、FAC和HAC/FAC不断提高,Kos持续下降,其变化速率表现为递减;长期不施肥和单施常量NPK化肥则造成Kos持续上升,其余指标以递减速率下降。不同施肥制度下土壤有机质质量指标的动态变化可利用渐近函数模拟。在试验的不同阶段,土壤腐殖酸碳总量的亏损或盈余向HAC分配比例的变化态势各异,长期不施肥处理随时间的延长渐减,单施常量NPK化肥处理基本上分配至HAC;有机肥(物)料配施化肥则呈现出后期>前期>中期的趋势。     

长期定位施肥对作物产量及土壤养分的影响

根据24年肥料效应长期定位监测试验结果,研究了不同施肥处理对作物产量及土壤肥力、养分水平等指标的影响。结果表明,不同施肥处理作物产量差异较大,有机肥和氮、磷、钾化肥的配合施用对提高作物产量、增加土壤养分作用十分明显。     

施肥对蔬菜累积硝酸盐影响的研究进展

施肥是提高蔬菜产量的重要措施,然而不合理施肥会引起蔬菜硝酸盐的积累。本文主要对近年来国内外有关氮、磷、钾和有机肥料等的施用对蔬菜硝酸盐积累的影响进行了讨论并对今后的研究提出了一些建议。     

长期施肥对典型潮土钙、镁形态转化及其环境行为的影响

研究了长期(1989—2009年)不同施肥处理下潮土钙、镁累积特征及形态转化规律,探讨了两种典型盐基阳离子及其碳酸盐在农田土壤酸碱缓冲性能、有机质累积等环境过程中的作用。田间试验设置7个处理:有机肥(OM)、OM+无机化肥氮磷钾(NPK)、NPK、NP、PK、NK和不施肥(CK), OM+NPK处理为有机肥和无机化肥氮磷钾各施一半。气量法结合BCR形态分析结果显示,不同施肥条件下潮土耕层(0～20cm)钙、镁元素均出现持续累积过程,不同处理的累积量表现为:NK相似文献   

长期不同施肥对玉米田间杂草生物多样性的影响

通过田间小区试验,研究了长期不同施肥对田间杂草总密度、优势杂草组成及生物多样性的影响。结果表明:综合施用N、P、K肥,不仅降低了田间杂草的总密度,降低了优势杂草在群落中的比重,而且有利于维持田间杂草的生物多样性;不施用N或P肥,田间杂草的总密度增大,优势杂草的比重也明显增强,但不利于维持田间杂草的生物多样性。所以,平衡施用N、P、K肥,有利于维持农田生态系统中的生物多样性,并能更好地进行杂草控制。     

长期施肥对哈尔滨黑土土壤线虫群落的影响

土壤线虫作为土壤生态系统中重要的组成部分,在养分转化及物质循环中起着重要作用。为研究长期施肥对土壤线虫群落的影响,在农业部哈尔滨黑土生态环境重点野外科学观测试验站进行了长期施用有机肥、氮肥、磷肥、钾肥及不施肥处理的田间试验。结果表明:长期施肥对土壤线虫群落组成及线虫群落中不同营养类群的相对丰度均产生一定的影响。长期施肥条件下,土壤线虫种群的种类数量呈下降的趋势,除单施氮肥处理外,其余施肥处理土壤食细菌线虫的相对丰度均显著高于不施肥处理,而植物寄生线虫相对丰度则显著低于不施肥处理;从土壤线虫生态指数看,施肥处理自由生活线虫成熟度指数(MI)均低于对照,而施用有机肥及磷肥处理的土壤WI值显著高于不施肥对照;土壤线虫群落的变化表明土壤线虫群落对施肥产生了响应,可以用作施肥对土壤质量变化影响的生物学指标。     

长期轮作施肥对棕壤磷素形态及转化的影响

对沈阳地区棕壤定位试验地各施肥处理土壤按Hed ley等建议的分级方法进行测定。结果表明,棕壤磷中残留态含量最高,无机磷主要以NaOH-P i和HC l-P i形态存在,有机磷主要以NaOH-Po形态存在,NaHCO3-Po在各组分中所占比例最小。施用有机肥能明显增加潜在活性有机磷(NaOH-Po)的数量。1.0mol L-1HC l浸提的Ca-P i存在着缓慢的动态转化过程,是棕壤中的潜在磷源。