长期施肥对红壤旱地有机碳、氮和磷的影响

通过长期田间定位实验研究了不同施肥处理对红壤旱地土壤养分库累积和养分供给的影响。研究结果表明:长期单施氮肥易造成土壤酸化和土壤磷库消耗;不施氮肥土壤的氮库会发生明显耗竭,导致土壤水溶性氮含量下降;施用磷肥土壤的速效磷含量有所增加;施用有机肥(猪粪)可以显著增加土壤氮库、磷库和碳库,并缓解土壤酸化;有机肥施用使土壤速效磷含量大幅度增加,可能会导致磷素流失风险。     

长期施肥对红壤旱地有机碳、氮和磷的影响

通过长期田间定位实验研究了不同施肥处理对红壤旱地土壤养分库累积和养分供给的影响。研究结果表明:长期单施氮肥易造成土壤酸化和土壤磷库消耗;不施氮肥土壤的氮库会发生明显耗竭,导致土壤水溶性氮含量下降;施用磷肥土壤的速效磷含量有所增加;施用有机肥(猪粪)可以显著增加土壤氮库、磷库和碳库,并缓解土壤酸化;有机肥施用使土壤速效磷含量大幅度增加,可能会导致磷素流失风险。     

不同施肥处理对红壤水稻土团聚体有机碳、 氮分布和微生物生物量的影响

【目的】研究不同施肥处理对红壤水稻土水稳性团聚体组成、不同粒级团聚体中有机碳、氮含量与分布及土壤微生物生物量碳氮含量的影响,为揭示施肥对土壤肥力形成演变的影响机制提供重要理论依据。【方法】依托鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站已进行了20年的长期定位试验,试验包括9个处理：对照（不施肥,CK）、有机质循环（C）、化学氮肥（N）、氮肥+有机质循环（NC）、化学氮磷肥（NP）、化学氮磷钾肥（NPK）、化学氮磷钾肥+有机质循环（NPKC）、化学氮磷肥（NK）和化学氮磷钾肥+1/2秸秆回田（NPKS）。采集各小区耕层土壤,利用湿筛法得到不同粒级水稳性团聚体,测定团聚体中有机碳、氮含量及土壤微生物量碳、氮含量。【结果】长期不同施肥处理对＞2 mm团聚体含量影响最大,与对照相比,施用有机肥的处理（NC、NPKC、C）该粒级团聚体含量分别提高了37.0%、22.6%和33.2%。各施肥处理下,有机碳、氮在1—2 mm团聚体中含量最高,在0.053—0.25 mm团聚体中含量最低,＞0.25 mm大团聚体比＜0.25 mm微团聚体含有更多的有机碳、氮。有机肥的施用显著提高了各粒级团聚体中有机碳、氮的含量,NC处理各粒级团聚体中有机碳、氮含量均最高,与对照相比,各粒级有机碳提高了17.0%—34.6%,全氮提高了25.8%—48.3%。0.25—1 mm和＞2 mm粒级团聚体对全土有机碳和全氮的贡献率最大,前者贡献率分别为22.1%—30.3%和23.3%—33.7%,后者贡献率分别为24.7%—37.3%和25.5%—38.0%。不同施肥处理间土壤微生物量碳、氮含量也有显著差异,与对照相比, NC、NPKC和C处理微生物量碳提高了122.1%、127.0%、94.0%,微生物量氮提高了92.0%、43.1%、91.1%。＞2 mm团聚体含量与全土有机碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮含量及水稻产量呈显著或极显著正相关,＜0.053 mm团聚体则与之呈显著或极显著负相关。【结论】水稳性大团聚体是土壤有机碳、氮的主要载体;有机肥的施用显著提高了水稳性大团聚体及其中有机碳、氮的含量,是改善土壤团粒结构,提高红壤生物功能和生产力的有效措施。     

施肥对红壤旱地和稻田土壤可培养微生物和微生物生物量磷的影响

选择位于瑚南桃源的红壤旱地和稻田长期施肥田间定位试验,研究了不施肥(CK)、施NPK(NPK)、施NPK+稻(NPK+Str)或施NPK+稻草+绿肥(NPK+Str+GM)对旱地和稻田土壤可培养细菌和真菌及土壤微生物生物量磷的影响.结果表明,在旱地土壤中,NPK+Str处理土壤可培养真菌数量和微生物生物量磷比CK和NPK处理显著增加,而CK、NPK和NPK+Str处理土壤可培养细菌基本相同.在稻田土壤中,NPK+Str+GM处理土壤可培养真菌和细菌数量及微生物生物量磷比CK和NPK处理均显著增加,但土壤可培养细菌数量的增加幅度明显大于可培养真菌.由此推断,施稻草后旱地土壤微生物生物量磷的增加可能主要来源于真菌,而施稻草和紫云英对稻田土壤中微生物生物量磷的增加可能主要来源于细菌.     

长期施肥管理对红壤稻田土壤微生物量碳和微生物多样性的影响

【目的】土壤微生物在地球化学循环及维持土壤肥力和作物产量方面发挥了重要作用,为了研究长期不同施肥制度对土壤肥力状况的影响,明确施肥制度与土壤微生物的关系。【方法】采用土壤熏蒸和磷脂脂肪酸分析方法,研究了湖南宁乡不施肥处理、施用化肥、常规施肥、秸秆还田、30%有机肥+化肥和60%有机肥+化肥6个长期肥料定位试验的土壤微生物量碳及磷脂脂肪酸。【结果】与不施肥对照相比,施用化肥、秸秆还田及有机肥与化肥配合施用可以显著的提高土壤微生物量碳及总磷脂脂肪酸的量。长期施用化肥后,群落中含有iC15:0的微生物明显增多,长期施用有机肥和秸秆还田后,群落中含iC15:0微生物明显减少,而含aC15:0微生物则显著增加。通过对21种测得磷脂脂肪酸进行主成分分析,结果表明,前两个主成分可以解释总变异的87.6%。除C12:0和C15:0外,大部分的非饱和脂肪酸和环式脂肪酸的变异可以在第一主成分中反映出来。从肥料处理的主成分分析结果看,第一主成分及第二主成分可以解释肥料处理变异的89.8%,相比较而言,化肥处理和常规施肥处理相互间的差别较小,60%有机肥处理与秸秆还田处理几乎重合。【结论】不同施肥处理对土壤微生物量碳和微生物多样性有重要影响,肥料处理差异可以在微生物结构与多样性变化上得以体现。     

不同调酸剂对种植玉米红壤微生物群落的影响

为研究红壤微生物丰度和群落组成对不同调酸剂的响应,分析影响碳/氮关键代谢过程微生物的变化,通过盆栽实验,设置不施肥（CK）、钙镁复合剂（L）、钙镁复合剂配施猪粪（ML）和钙镁复合剂配施秸秆（SL）4个处理,采用宏基因组测序技术,分析土壤细菌、真菌和古菌以及碳/氮代谢关键过程微生物。结果表明：L、ML和SL处理显著提高土壤pH值和交换性钙/镁,显著降低土壤交换性酸。调酸剂增加了细菌优势菌中的变形菌门相对丰度,降低了绿弯菌门和酸杆菌门相对丰度;降低了真菌优势菌中的毛霉菌门相对丰度;增加了古菌优势菌中的广古菌门和深古菌门的相对丰度,降低了奇古菌门的相对丰度。冗余分析结果显示,速效钾是影响土壤细菌和真菌群落结构的主要环境因子,土壤pH和有机碳是影响土壤真菌和古菌群落结构组成的关键因子。碳代谢过程的贡献度方面,变形菌门的贡献度在SL处理中最高,放线菌门和芽单胞菌门的贡献度在ML处理中最高。氮代谢过程中,各处理绿弯菌门对硝化作用的贡献率均超过80%。调酸降低了绿弯菌门和酸杆菌门在反硝化与硝酸盐异化还原过程中的贡献度,L与SL处理的变形菌门贡献度低于ML处理,而ML处理的放线菌门贡献度高于L与SL处...     

红壤稻田复种方式对土壤微生物生物量碳、氮的影响北大核心CSCD

明确红壤稻田不同复种方式土壤微生物生物量碳(Microbial Biomass Carbon,MBC)和生物量氮(Microbial Biomass Nitrogen,MBN)含量的变化可为红壤稻田种植结构优化和土壤质量提升提供基础数据和参考依据。以红壤稻田复种方式长期定位试验(2012年开始)为研究对象,设早稻-晚稻-冬闲(DR,对照)、中稻-冬闲(MR)、中稻-油菜(MRR)和中稻-白露菜-油菜(MRPR)等4种复种方式,分别在油菜苗期(1月)、油菜成熟期(5月)、中稻成熟期(9月)和晚稻成熟期(11月)采集耕层(0~15 cm)土壤样品,分析土壤化学性质、MBC和MBN含量及微生物量碳氮计量比等指标,探讨不同复种方式对红壤稻田MBC和MBN的影响。结果显示,复种方式和取样时间均显著影响土壤化学性质、MBC和MBN含量及其计量比。与DR相比,中稻复种方式(MR、MRR和MRPR),尤其是MRR和MRPR显著(P<0.05)降低了土壤MBC和MBN含量,并改变了微生物量碳氮计量比。同时,中稻复种方式还显著(P<0.05)降低了土壤可溶性有机碳含量和提高了土壤速效磷含量,但对其他土壤化学性质的影响取决于取样时间。Spearman相关分析表明,土壤MBC含量与可溶性有机碳含量呈极显著(P<0.01)正相关,MBN含量与可溶性有机碳和铵态氮呈极显著(P<0.01)正相关。研究表明,红壤双季稻田转变为中稻-冬闲、中稻-油菜或中稻-白露菜-油菜均可降低土壤微生物生物量碳、氮含量,应适当调整中稻复种方式和优化施肥等农学措施,提高土壤微生物生物量,维持红壤稻田可持续生产。     

长期不同施肥对南方丘陵红壤旱地生产力和土壤结构的影响

农田施肥管理能显著影响土壤结构及其团聚体形成。通过长期定位试验,明确了不同施肥措施对南方丘陵红壤旱地(双季玉米-冬闲)周年生产力和土壤结构的影响。结果表明,与无肥对照相比,化肥NPK配施和有机施肥(M和NPK+M)均能显著提高双季玉米的周年产量及产量的稳定性。与对照相比,单施N肥虽然能增加玉米产量,但不能提高作物生产的稳定性。对照和单施N肥处理周年玉米产量均随种植年限延长呈下降趋势,而有机肥处理均呈上升趋势,NPK处理则保持相对稳定。与对照相比,长期施用有机肥显著降低了耕层土壤容重,提高了土壤有机质含量,促进了土壤大团聚体(>2 000μm)的形成,降低了微团聚体(53～250μm)在土壤中的比重,但施用化肥无显著影响。此外,长期施用有机肥能显著提高红壤旱地土壤团聚体的平均重量直径和几何平均直径,而仅施化肥无显著影响。因此,长期施用有机肥可以改善南方丘陵红壤旱地的土壤结构,提高土壤有机质含量,从而增强红壤旱地作物生产的稳定性和可持续性。     

长期有机无机肥配施对红壤性水稻土微生物生物量和有机质结构的影响

为研究长期有机无机肥配施对红壤性水稻田作物产量、土壤微生物生物量及有机碳分子结构的影响,以始于1984年的江西红壤性水稻田长期定位试验为平台,选取的试验处理包括：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和等养分条件下70%化肥配施30%有机肥（NPKM1）、50%化肥配施50%有机肥（NPKM2）、30%化肥配施70%有机肥（NPKM3）,采用固体¹³C核磁共振测定了土壤有机碳组分含量,分析了土壤化学指标和土壤微生物生物量碳（Microbial biomass carbon,MBC）和微生物生物量氮（Microbial biomass nitrogen,MBN）。结果表明,连续34年的不同施肥处理显著影响了水稻产量、土壤微生物生物量及土壤有机碳（SOC）分子结构。与NPK处理相比,有机肥配施（NPKM1、NPKM2、NPKM3）提高了水稻产量,增幅为6.5%~7.7%（P>0.05）,中低有机肥配施比例（30%和50%）稳产效果更优。长期单施化肥使土壤严重酸化,而配施有机肥可减缓土壤酸化。长期施肥处理MBC和MBN较CK处理分别显著提高17.0%~71.1%和104.1%~267.0%,但MBC/MBN下降,有机无机肥配施处理较NPK处理提高了微生物熵。长期单施化肥主要提高了烷基碳的相对含量,而配施有机肥同时提高烷基碳和烷氧碳（甲氧基/含氮烷基碳）含量,有利于土壤活性有机质累积。Pearson相关性分析表明土壤微生物生物量与SOC、氮磷养分指标及甲氧基/含氮烷基碳呈显著或极显著正相关,与芳基碳和羧基碳呈显著负相关。冗余分析显示SOC、有效磷、速效钾及烷基碳等对水稻产量的影响较大。研究表明,在供试条件下,长期实行中低比例有机肥配施化肥有利于提高土壤养分和土壤微生物生物量,并改善土壤有机质结构,是维持作物高产和提升土壤质量的有效施肥措施。     

长期施肥对土壤有机碳、氮组分及微生物多样性影响的研究进展

土壤有机碳、氮组分与土壤环境、土壤肥力密切相关。通过综合国内外长期定位施肥试验研究报道,研究不同施肥方式下土壤有机碳、氮组分的差异规律,探讨微生物多样性的响应特征,并对该领域今后研究方向提出展望。     

不同培肥作用下黑土碳氮功能耦合效应的研究

研究在不同培肥作用下黑土土壤有机质,全氮,微生物量碳、氮,可溶性碳、氮含量的变化,初步对黑土土壤生态系统碳氮功能耦合进行研究.结果表明,与对照相比,农肥处理对土壤有机质和全氮含量有显著的促进作用,而化肥处理对土壤全氮含量提高不明显;土壤耕作层的有机质和全氮,土壤微生物量碳氮及土壤可溶性碳氮均表现出显著的正相关;农肥处理...     

施肥措施对不同母质侵蚀红壤的修复效应

通过大豆盆栽试验,研究几种肥料配比和调理剂施用对不同母质发育的侵蚀红壤的培肥效应.结果表明,1)与施用NPK化肥相比,土壤调理剂2号的施用可以提高旱地红壤的有效磷和有机质含量,减轻因施用化肥带来的土壤酸化,提高大豆对肥料氮、钾的利用率,增加作物生物量,提高土壤微生物数量;施用有机肥可以较快地提高土壤速效氮、磷、钾和有机质含量,显著提高大豆对肥料氮、磷、钾的利用率和土壤微生物活度,施用有机肥或土壤调理剂是提高红壤旱地肥力较好的技术措施.2)3种母质发育的红壤相比较,第四纪红土红壤速效养分较高,板岩发育的红壤植物氮磷肥利用率较高,而花岗岩发育的红壤植物钾肥利用率较低,应重视板岩发育红壤和花岗岩发育红壤的钾素资源补充.     

长期施肥下旱地红壤不同保护态有机碳库变化特征

为研究长期施肥对旱地红壤不同保护态有机碳组分（库）的影响,在不施肥（CK）、单施氮肥（N）、施常量氮磷钾肥（NPK）、施2倍量氮磷钾肥（HNPK）、氮磷钾肥配施有机肥（NPKM）、单施有机肥（M）6个处理下,分析物理-化学联合分组方法分离的土壤未保护、物理保护、物理-化学保护、物理-生物化学保护、化学保护、生物化学保护的有机碳组分的含量特征及其与总有机碳含量的关系,并探究土壤各保护态有机碳库储量与累积碳投入量间的关系。结果表明,CK与N处理间的土壤各保护态有机碳组分的含量均无显著差异（P>0.05）。与CK相比,施氮磷钾肥（NPK、HNPK）与有机肥（M、NPKM）处理的土壤总有机碳含量、未保护有机碳组分含量、物理保护有机碳组分含量分别提高13.3%～48.0%、39.2%～221.5%、41.9%～132.3%,土壤未保护有机碳、物理保护有机碳占土壤总有机碳的比例提高1.9～10.0、2.5～5.5个百分点,增幅均达显著水平（P<0.05）,该效应在施有机肥条件下表现更为明显。土壤各保护态有机碳组分含量与总有机碳含量均呈正相关关系,线性回归方程拟合结果显示,单位总有机碳含...     

红壤微生物量磷与土壤磷之间的相关性研究

对８ 种肥力水平差异较大的红壤进行了微生物量磷与土壤磷之间的相关性研究⒚结果表明,红壤微生物量磷与土壤全磷、土壤有机磷以及土壤速效磷之间存在明显正相关⒚红壤微生物量磷尤以与土壤速效磷关系最为密切,提示两者之间存在某种动态平衡;同时,要提高红壤固定磷的利用率,可通过刺激土壤微生物的生长,促进微生物对红壤磷的周转和循环来实现⒚     

不同施肥处理对侵蚀性红壤酸性和交换性能的修复效应

为探讨不同施肥处理对侵蚀性红壤的修复效应,研究了施化肥(NPK)、化肥+有机肥(NPKM)、化肥+土壤调理剂2号(NPKR2)与不施肥(CK)处理对不同母质发育的侵蚀性红壤酸性和交换性能的修复效应.结果表明:NPKM及NPKR2处理均可明显提高各种酸性土壤的pH缓冲能力,NPK处理效果则不明显;NPKR2可改良和降低土壤酸化程度,NPKM处理则只能增大土壤的pH缓冲容量,对改良土壤酸化的效果不显著;NPKM处理可提高土壤有机质含量,但土壤有机质含量与土壤pH缓冲能力不成正比;各施肥处理均能显著降低板页岩红壤、网纹层红壤和均质层红壤铝离子的活性,但只有NPKR2处理能明显降低花岗岩红壤的铝离子活性,其他施肥处理的效果不明显;各施肥处理的土壤阳离子交换量(CEC)均差异不大;NPKR2处理的土壤有效阳离子交换量(ECEC)显著高于其他处理;不同施肥处理下网纹层红壤和均质层红壤的ECEC均显著高于对照,而花岗岩红壤和板页岩红壤仅NPKR2处理有显著提高.     

施肥处理对旱地红壤反硝化潜势的影响

为探究土壤反硝化潜势与施肥之间的关系,对长期定位试验地采用4种不同施肥处理：不施肥（CK）、施用氮磷钾肥（NPK）、施用有机肥（OM）、施用氮磷钾肥加有机肥（NPKOM）,采用田间取样与实验室分析相结合的方法,测定了4种施肥处理下土壤的反硝化潜势,并结合土壤基本理化性质,比较分析不同施肥处理下土壤反硝化潜势的差异及其与环境因子之间的内在关系。结果显示：施用有机肥的土壤反硝化潜势最高,施用氮磷钾肥的土壤反硝化潜势最低。影响土壤反硝化潜势的主要因素有pH、有机质、全磷和速效磷。施用有机肥在提高土壤pH值的同时会提高土壤反硝化潜势,增加土壤N₂O的排放。氮磷钾肥会降低土壤的pH值导致土壤反硝化潜势降低。氮磷钾肥加有机肥混合施用提高土壤pH值的同时可以降低单施有机肥土壤反硝化潜势,并降低土壤N₂O的排放。     

黄土高原南部侵蚀对不同土壤颗粒级碳氮分布的影响

为了探究黄土高原南部旱地土壤肥力降低的原因,在长期水土流失监测的基础上,采用土壤颗粒分级的方法,对黄土高原南部旱地土壤不同颗粒级有机碳、氮的分布规律及其与土壤侵蚀的关系进行了研究。结果表明,侵蚀性旱地土壤粘粒中的有机碳、氮含量最高,粉粒次之,沙粒最低,有机碳、氮主要分布在<50μm的粘粒和粉粒中,分别占土壤总量的97.07%和85.25%;随农地土壤产沙量的增加,各颗粒级中的有机碳、氮含量呈减小趋势,土壤粘粒中的有机C/N逐渐增加,砂粒中的有机C/N逐渐减小;产沙量与土壤粘粒、粉粒和砂粒中的有机碳、氮含量间存在着显著和极显著的线性相关性。因此可以认为,黄土高原细小土壤颗粒的大量流失,是导致该区土壤肥力水平降低的根本原因。     

长期不同施肥制度对土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响

通过设置在北京昌平区的长期肥料定位试验,研究16年的长期不同施肥制度下,土壤微生物生物量碳、氮、磷的状况。试验设置冬小麦-夏玉米复种连作和小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作2种不同种植制度以及长期撂荒处理(CK0),其中冬小麦-夏玉米复种连作种植制度(种植方式Ⅰ)包括4个施肥处理,分别为:对照(CK,不施肥,但种植作物)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+猪厩肥(NPK+M)、氮磷钾+玉米秸秆(NPK+S);小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作种植制度(种植方式Ⅱ)包括1个施肥处理为氮磷钾+种植方式Ⅱ(NPKF)。试验结果表明:1)长期撂荒土壤的有机质和全氮的含量、微生物量碳(SMB-C)和氮(SMB-N)均显著高于2种不同种植制度的农田土壤,但土壤微生物生物量磷含量较低;2)2种不同的种植制度中,施肥处理(NPK、NPKM、NPKS和NPKF)农田的土壤养分含量、微生物量生物量碳、氮、磷均高于不施肥但种植的农田(CK),与CK相比,NPK、NPK+M、NPK+S和NPKF处理的微生物量生物量碳增加了26%、70%、36%和46%,微生物量生物量氮增加了92%、251%、130%和159%,以及微生物量生物量磷增加了519%1...