氮肥减量施生物炭对水稻产量和养分利用的影响

为解决水稻生产过度依赖化肥及其环境和高效利用问题,探讨贵州黄壤稻田科学施用生物炭。在贵州省思南县典型黄壤稻田开展氮肥不减量(T0)和氮肥减10%施2.5 t/hm²(T1),氮肥减20%施5.0 t/hm²(T2),氮肥减30%施7.5 t/hm²(T3),氮肥减40%施10.0 t/hm²生物炭(T4)和不施肥对照(CK)共6个处理3次重复田间小区随机区组试验,研究了氮肥减量施生物炭对水稻产量、产量构成和氮磷钾养分吸收利用的影响。结果表明,氮肥减量施生物炭显著影响贵州黄壤稻田水稻产量、产量构成、地上部氮磷钾积累量和利用效率。水稻产量和氮磷钾积累量随氮肥减量和生物炭用量增加先增大后减小。2019年、2020年和2021年水稻实际产量和理论产量均分别以T2、T3和T2最高,较T0分别显著增产16.04%,17.94%和14.73%以及55.72%,64.08%和118.91%,水稻籽粒N、P₂O₅和K₂O积累量、偏生产力、农学效率、表观利用率和收获指数均较高,是较好的氮肥减量施生物炭处理。产量—施生物炭量回归方程和极值分析表明,2019年、2020年和2021年氮肥分别减量21.76%,24.60%和19.00%(即32.64,36.90,28.50 kg/hm²)施生物炭量5.44,6.15,4.75 t/hm²时水稻产量最高(分别为7.80,8.57,8.03 t/hm²),较T0分别增产22.52%,18.78%和13.74%。氮肥减量施生物炭显著提高氮磷钾化肥利用率,但导致化肥+生物炭磷和钾利用率降低,因此,贵州黄壤稻田施生物炭时应氮磷钾化肥同步减量,降低比例以氮磷钾减量19.00%~24.60%,施生物炭5.00~6.25 t/hm²为宜。研究结果对指导贵州黄壤稻田氮磷钾化肥减量和施生物炭具有重要指导意义。     

应用回归设计寻求早稻最佳施肥方案

衡阳市的熟红黄泥水稻土含氮、磷元素较丰富,钾素相对缺乏:有机质为3.9%,全氮为0.20%,水解氮196ppm,全磷(P₂O₅)0.17%,速效磷(P₂O₆)25ppm,全钾(K₂O)1.18%,速效钾(K₂O)60ppm。     

根据作物、土壤和磷矿条件来看我国磷肥发展的前景

1980年,我国化肥总产量已达1232万吨(以纯养分N+P₂O₅+K₂O计,下同),仅次于美国和苏联,名列世界第三。     

不同肥料用量和配比对西瓜产量、品质及养分吸收的影响

为探索西瓜的适宜施肥量和养分配比, 通过田间试验, 研究了不同肥料用量和配比对西瓜产量、品质及养分吸收的影响。结果显示: 与习惯施肥处理相比, 减氮磷钾处理的西瓜产量、Vc含量分别增加0.77%、17.18%, 还原糖含量、硝酸盐含量分别减少12.56%、27.94%; N、P₂O₅、K₂O养分总量相同、比例不同的3个处理间相比, 减氮磷增钾处理的西瓜产量、Vc含量、还原糖含量均最高, 硝酸盐含量最低; 习惯施肥、减氮 磷钾、减氮磷、减氮磷增钾4个处理的西瓜秧中N、P₂O₅、K_{2O含量比例分别为: 1︰0.18︰2.26、1︰0.22︰2.66、1︰0.26︰2.75、1︰0.19︰2.46; 西瓜皮中N、P2O5、K2O含量比例分别为: 1︰0.34︰2.78、1︰0.34︰2.60、 1︰0.30︰2.37、1︰0.29︰2.14。综合考虑各项指标, 在本试验条件下, 施肥总量比习惯施肥量减少36%、N︰P2O5︰K2O为1︰0.41︰1.28是西瓜最优施肥处理。}     

施肥对青岛市设施蔬菜产量、净产值及土壤环境的影响

为进一步提高设施蔬菜的施肥效率, 减少肥料成本和对环境的污染, 对青岛市设施蔬菜施肥状况及其对产量、净产值和土壤环境的影响进行了研究。结果表明, 设施黄瓜和番茄氮、磷、钾肥施用均明显过量。黄瓜N、P₂O₅、K₂O年施用量分别为1 841.5 kg·hm^-2、864.0 kg·hm^-2和1 978.7 kg·hm^-2, 番茄N、P₂O₅、K₂O年施用量分别为1 436.7 kg·hm^-2、833.6 kg·hm^-2和1 643.7 kg·hm^-2。施肥中有机/无机肥料养分比例较为合理, 重视了有机肥的施用。年度施用N、P₂O₅、K₂O量及其总量对年度蔬菜产量、净产值有明显影响, 存在着线性方程关系。随着年度施氮量的增加, 土壤NO₃^--N含量明显增加, 31.4%的农户设施蔬菜田土壤NO₃^--N含量居高和较高水平。土壤速效磷含量随年度施磷量的增加而增加, 74.3%的农户设施蔬菜田土壤速效磷为高水平。68.6%的农户设施蔬菜田土壤为酸性和微酸性, 有向酸性发展的趋势。生产中应适量减少氮、磷和钾肥投入, 推广测土配方施肥、水肥一体化、秸秆生物处理等技术, 促进青岛市设施蔬菜生产的可持续发展。     

农家肥料肥效的研究(一) 农家肥料对水稻的肥效

本试验(自1956—1959年)在南京黄褐色母质发育的水稻土(有机质1.5%,全N0.086%,速效P₂O₅ 0.008%,速效K₂O 0.0178%)上进行。     

低温胁迫对圆叶决明的伤害及施用Ca肥防护效果的研究

圆叶决明在0℃低温下分别胁迫6、12、18、24 h后,叶片叶绿素总量较对照(25℃)下降21.89%、26.04%、28.16%、29.31%,可溶性蛋白质含量、H₂O₂含量和·O^-₂净产生速率随胁迫时间增加,活性氧清除酶SOD的活性随胁迫时间先上升后下降。施Ca²⁺处理可明显降低圆叶决明叶片·O^-₂净产生速率、H₂O₂含量和细胞质膜的电解质渗透率,同时提高了叶绿素含量和抑制活性氧的产生,其中以0.5 mmol/L浓度的CaCl₂处理效果为最佳,说明Ca²⁺对低温胁迫下圆叶决明的膜结构起有效的保护作用。     

减氮配施缓释氮肥对棉田土壤酶活性和氮素吸收利用的影响

为探明减氮配施缓释氮肥对棉田土壤酶活性和氮素吸收利用的影响,通过试验研究减氮、配施不同比例缓释氮肥对棉花土壤理化性质、酶活性、无机氮含量、氮肥利用率及棉花产量的影响。试验选用"新陆早64号"棉花品种,设置2种施氮方式,分别为常规全施尿素(T2)和缓释氮肥与尿素不同比例配施(US),配施处理按照施氮量设3个水平,分别为不减氮U_0.8S_0.2(T3)、U_0.6S_0.4(T4),减氮20% U_0.6S_0.2(T5)、U_0.4S_0.4(T6),减氮40% U_0.4S_0.2(T7)、U_0.2S_0.4(T8),不施氮肥(T1)为对照,共8个处理。对棉花不同生育期内土壤的理化性质、酶活性、无机氮含量及成熟期棉花氮素含量和产量进行测定与分析,并计算氮肥利用率。结果表明:与常规全施尿素相比,配施缓释氮肥能显著提高土壤含水量和全氮含量,其中,以缓释氮肥与尿素4∶6配施(T4)处理的土壤含水量最大,较常规全施尿素(T2)在棉花苗期、蕾期、花期、铃期和吐絮期分别提高了14.07%,11.05%,7.58%,6.22%,6.65%;T4处理的土壤全氮在花期显著高于常规全施尿素(T2)处理,达到1.24 g/kg。减氮20%配施缓释氮肥(T5、T6)处理各生育时期的土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、碱性磷酸酶活性和铵硝态氮含量与常规全施尿素(T2)间无显著差异,减氮20%配施缓释氮肥(T5、T6)处理成熟期土壤脲酶活性与硝态氮含量较不减氮T4处理分别减少了28.20%,26.40%和11.13%,8.32%。此外,减氮20%(T5、T6)处理的氮肥利用率显著高于常规全施尿素(T2)处理,分别为62.09%和62.43%,产量及其构成因素与常规全施尿素(T2)间无显著差异。综上,减氮20%配施缓释氮肥(T5、T6)处理与常规全施尿素(T2)处理相比土壤酶活性、无机氮含量及产量差异不显著,氮肥利用率显著高于T2处理,可以确保棉花全生育期的氮素供给,避免[JP]氮素的大量浪费,达到棉花高产及氮肥高效利用的目的。     

节水灌溉方式与磷钾肥减施对小麦产量、品质及水肥利用效率的影响

为探明滴灌、微喷灌和磷钾肥减施对小麦产量、品质及水肥利用效率的影响,通过田间试验,以漫灌常量施肥为对照（CK）,设滴灌（W₁）和微喷灌（W₂）2种节水灌溉方式,生育期均灌水4次,即越冬水+返青水+拔节水+灌浆水（越冬水、拔节水灌水量600 m³/hm²、返青水和灌浆水灌水量300 m³/hm²）;W₁和W₂下设磷钾肥常量（R_PK）和磷钾肥减施20%（R_PK-20）,30%（R_PK-30）和40%（R_PK-40）,施用方式均底肥撒施50%,返青期和拔节期水肥一体化各施25%;以磷钾肥常量全部底施为相对对照（CK_相）,11个处理,调查分析产量及其构成、品质特性和水肥利用效率等。结果表明,W₁和W₂减施处理的产量均随磷钾肥减施量增加而减少,其中滴灌在磷钾肥减施20%时显著增产,较CK增产15.49%,增产主要与成穗数和穗粒数增加有关;相同减施处理W₂产量低于W₁;W₁、W₂处理的蛋白质含量、沉降值及稳定时间均较CK显著提高,R_PK和减施处理的沉降值W₁>W₂。相同减施处理生育期耗水量W₁2,水分利用效率则相反,其中W₁较CK提高42.35%~105.24%,W₂较CK提高36.06%~56.18%。磷钾肥底施+水肥一体化追施的水分利用效率高于CK_相;W₁、W₂较CK氮磷钾肥偏生产力提高,相同减施处理氮磷钾肥偏生产力W₁>W₂,滴灌在磷钾肥减施20%时氮肥偏生产力显著提高;滴灌磷钾肥减施对0—40 cm土壤养分含量影响较小,但使有效磷含量有所提高。综合分析,山西省南部麦区,冬小麦采用滴灌浇水,生育期灌4水（1 800 m³/hm²）,磷钾肥减施且采用50%底施+返青期和拔节期水肥一体化追施25%时,减施20%产量、水分利用效率和氮肥偏生产力最高,是高产高效水肥管理模式,减施30%虽产量次高,但品质性状最好,是稳产提质水肥管理模式。     

旱地麦田水肥关系及对产量的影响试验研究

用微区隔离遮雨棚法研究结果分析回归得出，氮肥用量、磷肥用量、供水量与冬小麦产量之间关系。固定肥料用量，在试验供水范围内水分和小麦产量呈近似直线关系；固定供水量，施肥量和小麦产量呈抛物线关系。氮肥用量和供水量之间有明显的正交互作用，磷肥用量与供水量之间交互作用不明显。大田不同降雨年份试验结果表明，施肥增产效果是降雨多＞降雨中＞降雨少的年份，在蓄墒期、生育期降雨量为355、411和523 mm的低、中、高降雨年份，冬小麦达最高产量时的氮、磷肥用量分别为每hm²施N 64.5 kg、P₂O₅52.5 kg；N 27.5 kg、P₂O₅105.0 kg和N 192.0 kg、P₂O₅157.5 kg。     

Soil Erodibility and Physicochemical Properties of Collapsing Gully Alluvial Fans in Southern China

In southern China, collapsing gully erosion produces massive deposits of sediment on the plough layer of alluvial fan farmland, leading to reduced nutrients, increased erodibility, and even desertification. The aim of this study was to investigate soil erodibility (the factor K in the universal Soil Loss Equation, USLE) and physicochemical properties of the alluvial fans of the most severe collapsing gully erosion areas (Hubei, Jiangxi, Fujian, and Guangdong provinces) in southern China. The soils of the collapsing gully alluvial fans had a higher bulk density, but a lower total porosity, saturated water content, and silt and clay fractions than the control (CK) soils from the farmland without desertification. Soil quality gradually decreased from fan edge to fanhead. Significant decreases were found in soil pH, organic matter, cation exchange capacity, and total potassium, nitrogen, and phosphorus, as well as available nitrogen, phosphorus, and potassium, resulting in a gradual decrease in soil nutrients from the fanedge to the fanhead. Soil erodibility was greatest in the fanhead, and soil erodibility K values of the alluvial fans were 53.71%, 66.28%, 67.53%, and 71.68 % greater than that in those of the CK soils of Hubei, Jiangxi, Fujian, and Guangdong, respectively, indicating a significant correlation between the soil erodibility K values and physicochemical properties, particularly sand fraction and organic matter content. The results provide new insights into the relationship between soil physicochemical properties and erodibility of alluvial fans, and suggest that improving soil structure might increase soil fertility in the collapsing gully alluvial fan farmland.     

长期化肥有机替代对黑土颜色及腐殖物质的影响

基于30年长期定位试验,通过测定黑土光谱反射率和不同腐殖质组分含量,探究了不同施肥对黑土土壤腐殖质含量、土壤颜色及二者之间的关系。试验设置5个处理:(1)休耕(Fallow);(2)不施肥处理(CK);(3)单施化肥(NPK);(4)有机肥部分替代化肥(NPKM);(5)秸秆部分替代化肥处理(NPKS)。结果表明:与NPK处理相比,Fallow、NPKS、NPKM分别显著提高49.7%,74.3%,27.0%的土壤有机碳含量(p<0.05)。NPKM处理中胡敏酸(HA)含量最高为3.9 g/kg,随后依次为CK、NPKS、NPK、Fallow。NPKM、NPKS和Fallow处理中土壤富里酸(FA)含量为2.2~2.3 g/kg,显著高于NPK和CK。NPKM处理中胡敏素(HM)含量为18.6 g/kg,显著高于其他处理(p<0.05)。不同处理间土壤光谱反射率由高到低依次为NPK>Fallow、CK>NPKS>NPKM,与CK处理相比,NPK土壤光谱反射率在平均提高6.5%,NPKS和NPKM则分别降低11.1%和15.1%。根据线性相关分析结果,黑土土壤光谱反射率与土壤HAHM均呈显著负相关关系(p<0.01),相关系数(r)分别为-0.858,-0.681。综合上述结果,长期有机物料投入可以显著提高黑土腐殖物质含量,降低黑土光谱反射率,使黑土颜色加深,而长期化肥施入则使黑土光谱反射率提高,出现"褪色"现象,有机粪肥在黑土中对土壤有机质和腐殖质含量的提升效果优于秸秆。     

金沙江干热峡谷中退化的土壤生态系统生物学特征初探

Distribution characteristics of soil animals,microorganisms and enzymatic activity were studied in the dry red soil and Vertisol ecosystems with different degradation degrees in the Yuanmou dry hot valley of the Jinsha River,China.Results showed that Hymenoptera,Araneae and Collembola were the dominant groups of soil animals in the polts studied.The numbers of groups and individuals and density of soil animals in the dry red soil series were higher than those in the Vertisol series,and the numbers of individuals and density of soil animals decreased with the degree of soil degradation.Bacteria dominated microbiococnosis not only in the dry red soils but also in the Vertisols.Microbial numbers of the dry red soil series were higher than those of Vertisol series,and decreased with the degree of soil degradation.The activities of catalase,invertase,urease and alkaline phosphatase declined with the degradation degree and showed a significant decline with depth in the profiles of both the dry red soils and the Vertisols,but activities of polyphenol oxidase and acid and neutral phosphatase showed the same tendencies only in the Vertisols.It was concluded that the characteristics of soil animals,microorganisms and enzymatic activity could be used as the bio-indicators to show the degradation degree of the dry red soils and Vertisols.Correlation among these soil bio-indicators was highly significant.     

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。     

不同改良剂对宁夏地区盐碱土土壤结构的影响

采用玉米室内盆栽试验的方法,研究了宁夏回族自治区石嘴山市平罗县姚伏镇大兴墩村的盐碱土在施用硫磺、有机肥、石膏、PAM等不同土壤改良剂对土壤结构的影响.研究结果表明,4类改良剂均有效降低了土壤容重,土壤空隙度随之增加,土壤物理结构的改善与水分利用相互配合,共同促进了当地盐碱土的改良;硫磺的最佳用量确定为在30.45 g/盆,并需要注意土壤通气性,防止发生反硫化作用,对玉米根系产生毒害;综合而言,PAM改良效果最佳.其次是石膏和S3处理.     

Short-term spatiotemporal variation of soil CO2 emission,temperature, moisture and aeration in sugarcane field reform areas under the influence of precipitation events

Soil CO₂ emission (FCO₂) in agricultural areas results from the interaction of different factors such as climate and soil conditions. Our objective was to investigate the spatiotemporal variation of FCO₂, temperature (T_soil), moisture (M_soil) and air-filled pore space (AFPS), as well as their interactions, during the sugarcane field reform. The study was conducted on a 90 × 90 m sampling grid with 100 points at 10 m spacings. Ten assessments of FCO₂, T_soil and M_soil were carried out at each point over a 28-day period. The greatest mean values of FCO₂ (0.74 g m⁻² hr⁻¹) and M_soil (31.7%) were obtained on Julian day 276, 2013, being associated with precipitation events at the study site. Also, the smallest values of AFPS (19.17%) and T_soil (20.90°C) were observed on the same day. The spatial variability of FCO₂, T_soil, M_soil and AFPS was best described by an adjusted spherical model, although an exponential model better fitted some results. The spatial pattern of all soil attributes showed little temporal persistency, indicating a high complexity for FCO₂ during precipitation. Correlation maps assisted in identifying regions where M_soil and AFPS better controlled the emission process and where T_soil was important. A major challenge for world agriculture is to increase the efficiency of conventional soil management practices. We highlight the importance of the spatial pattern of soil properties that directly influence the CO₂ emission dynamics. Future mitigation actions should involve less intense tillage and ensure homogeneous applications of soil inputs, thereby reducing production costs and the contribution of these activities to CO₂ emissions during the sugarcane field reform.     

不同改良剂对酸性土壤的修复效应

为明确不同改良剂对酸性植烟土壤的修复效应,采用盆栽试验,分析了施用丰收延酸性土壤改良剂、金叶酸性土壤改良剂及石灰后土壤pH、水解性酸、潜性酸及土壤交换性能的动态变化。结果表明:施用改良剂可提高土壤pH 3.01%~24.11%,降低土壤水解性酸16.08%~50.46%、交换性Al 3+51.80%~64.27%、交换性H+含量84.12%~93.56%,提高土壤交换性盐基总量45.18%~46.16%、阳离子交换量0.33%~20.10%、盐基饱和度21.35%~49.78%。施用土壤改良剂后,土壤pH先升高后下降,至移栽60天后趋于稳定;土壤水解性酸在烤烟移栽后30~90天差异较小,至移栽后120天略有增加。施用石灰的土壤交换性氢、交换性铝一直下降,但施用丰收延、金叶酸性土壤改良剂的土壤交换性铝下降至烟苗移栽后120天略有增加,土壤交换性氢上升至烟苗移栽后120天大幅度下降。施用土壤改良剂后,土壤交换性盐基总量、阳离子交换量、盐基饱和度一直提高,但变化幅度较小。不同土壤改良剂的材料来源及组成成分不同,其对酸性土壤的恢复效果也不同,以施用石灰的效果最好。     

土壤可蚀性研究现状及展望

<正> 土壤可蚀性(soil erodibility)是指土壤是否易受侵蚀破坏的性能,也就是土壤对侵蚀介质剥蚀和搬运的敏感性。与侵蚀营力一样,土壤可蚀性是影响土壤侵蚀量大小的又一个重要因子。在水土保持学科中,我国习惯上把“水”和“土”并列使用,而国际上则用“soil loss”、“soil erosion”、“soil conservation”或“soil and water conservation”等术语。显然,土壤是水土保持学科的重点。另一方面,土壤侵蚀营力等是土壤流失过程中的外部因素,而土壤性质才是内在因素,因此,水土保持学科中核心的也是重要的问题,应该是土壤保护。土壤可蚀性研究在水土保持研究工作中具有重要意义,国际上把土壤可蚀性研究一直作为水土保持学科研究的重要内容之一。     

植烟沙泥田土掺混紫色土对土壤酶活性及理化性质的影响

为了探讨南雄烟区植烟沙泥田土壤改良新途径,采用盆栽方法研究了沙泥田土掺不同比例紫色土后土壤的理化性质和相关酶活性的变化规律。结果表明:当沙泥田土掺混10%~50%的紫色土后,土壤的砂粒含量逐渐下降到11.57%,粉粒含量逐渐上升到62.19%,土壤质地由壤土逐渐变为粉砂壤土,pH值从微酸性逐渐变成弱碱性;氧化还原酶类酶的活性逐渐增强,水解酶类酶活性则逐渐减弱,微量元素含量(钼除外)逐渐降低,中量元素交换性钙和交换性镁含量分别比对照(A1)增加了313%和37.1%;当沙泥田土掺混30%紫色土时,全钾和缓效钾含量分别比对照(A1)高出50%和69.2%,但其它养分含量有不同程度下降;相关分析结果表明,土壤酶活性受到土壤养分和中微量元素含量的影响,过氧化氢酶、多酚氧化酶、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性与pH值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、全钾和速效钾等养分含量均达到显著或极显著相关水平;有效铜、有效锌、有效硼、交换性钙和交换性镁含量与过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和中性磷酸酶活性均达到显著或极显著相关水平;通过主成分分析得出沙泥田土掺混10%紫色土后的土壤因子综合主成分分值最高,掺混效果最好。