南京市土壤氮和磷的分布及其土地利用效应

[目的]为预测南京市未来土壤肥力变化趋势、城乡土地的综合利用规划及面源污染防控提供科学依据。[方法]通过对南京市各地土壤的采样、氮磷的全量和速效态含量分析,运用ArcView、ArcMap等软件绘制了南京市土壤肥力分布图;将南京市划分为林地、水田、旱地、旱作坡地和城镇交通地5种土地利用类型,分析不同土地利用类型之间的土壤肥力差异和成因。[结果]全氮、碱解氮、全磷和速效磷平均含量分别为1.46 g/kg、113.50 mg/kg、0.69 g/kg和26.64 mg/kg,变异系数分别为52.10%、61.79%、54.35%和155.20%。南京市土壤全氮、碱解氮含量分布状况基本一致,浦口、江宁等地区土壤全氮和碱解氮含量较高,长江两岸地区土壤全磷和速效磷含量较高。[结论]土壤施肥情况和管理模式对土壤肥力变化起决定作用,林地受人为干扰最小,旱作坡地有效磷丰富。沿江地区的磷面源污染值得关注。     

不同施肥模式下黄壤旱地土壤碳氮储量分布特征

以长期定位试验为基础,研究不同施肥模式(不施肥CK、单施有机肥M、氮磷钾配施NPK、氮磷钾配施有机肥NPKM)对黄壤旱地土壤碳氮储量的影响。结果表明:与不施肥相比,施肥均能显著提高表层(0~20cm)土壤碳氮质量分数,碳表现为MNPKMNPK,氮表现为NPKMMNPK,其质量分数均随土层增深而递减;CK、M、NPK、NPKM模式下黄壤旱地0~100cm土层碳储量依次为122.55、218.57、161.95和177.76t·hm~(-2),氮储量依次为11.55、15.08、12.25和13.19t·hm~(-2),其施肥模式下耕层(0~20cm)土壤碳氮储量占总储量的38.31%~42.95%和33.64%~38.20%。有机肥、化肥及有机无机配施能够显著提高耕层土壤有机碳、氮质量分数,有利于提升土壤养分供应能力,但同时也增加了农田系统碳氮损失的潜在风险。因此,从长远来看,有机物料的输入可以提高黄壤旱地土壤碳氮贮量,维持并提高土壤肥力和养分供应能力,更有利于黄壤区农业的可持续发展。     

丘北辣椒种植区土壤中砷和磷的含量及其相互关系

通过大田调查的方法,研究云南省丘北县天星乡和树皮乡土壤砷和磷含量及其相关关系。结果表明:(1)总砷含量平均值为36.76 mg.kg-1(12.81~94.08 mg.kg-1),42%的土壤样品超过国家土壤环境质量二级标准,有效砷含量平均值为3.67 mg.kg-1(2.01~5.38 mg.kg-1)。天星乡土壤总砷和有效态砷含量都高于树皮乡。(2)土壤全磷含量平均值为0.46 g.kg-1(0.22~0.92 g.kg-1),速磷含量平均值为18.79 mg.kg-1(1.20~70.59 mg.kg-1)。(3)丘北辣椒主产区土壤总砷和有效砷均与全磷和速效磷呈极显著负相关关系,土壤中砷的含量随磷含量的升高而降低。     

丘北辣椒种植区土壤中砷和磷的含量及其相互关系

通过大田调查的方法,研究云南省丘北县天星乡和树皮乡土壤砷和磷含量及其相关关系。结果表明：（1）总砷含量平均值为36.76 mg·kg-1（12.81~94.08 mg·kg-1）,42%的土壤样品超过国家土壤环境质量二级标准,有效砷含量平均值为3.67 mg·kg-1（2.01~5.38 mg·kg-1）。天星乡土壤总砷和有效态砷含量都高于树皮乡。（2）土壤全磷含量平均值为0.46 g·kg-1（0.22~0.92 g·kg-1）,速磷含量平均值为18.79 mg·kg-1（1.20~70.59 mg·kg-1）。（3）丘北辣椒主产区土壤总砷和有效砷均与全磷和速效磷呈极显著负相关关系,土壤中砷的含量随磷含量的升高而降低。

     

阜阳市表层土壤中氮·磷·钾含量和分布特征

以阜阳市表层土壤为研究对象,对土壤中氮、磷、钾的含量、分布特征、丰缺现状进行研究。结果表明,土壤中氮元素含量为355～1 475mg/kg,磷元素含量为188～1 918mg/kg,钾元素含量为1.39%～2.46%;与全国土壤背景值相比,82.61%的样品氮含量高于全国背景值,91.86%的样品钾含量低于全国背景值,43.29%的样品磷含量高于全国背景值,56.43%的样品低于全国背景值,0.28%的样品与全国背景值相当;土壤中氮元素等级以4等和5等为主,磷元素等级以4等为主;钾元素等级以3等为主,说明氮和磷是土壤中相对缺乏的养分;氮、磷、钾的地球化学分布显示,颍河、泉河一带是氮元素的低值区,也是磷元素、氧化钾的高值区。     

设施蔬菜土壤团聚体中有效磷的分布特征

以山东寿光设施蔬菜土壤为材料,采用干筛分法,研究了不同施肥、不同灌溉及不同种植年限影响下土壤团聚体中有效磷的分布特征.结果表明:土壤团聚体中有效磷含量随有机肥施用而显著增加,施用干燥的小麦秸秆和施用农民传统有机肥平均可增加3.2％和14.4％;非根区有效磷含量平均高于根区的8.5％,粒径为0.25～0.50 mm的土壤团聚体中有效磷含量要高于其他粒径;滴灌处理的各土壤团聚体有效磷含量比传统漫灌处理高25.8％;设施种植年限越长,各粒径土壤有效磷积累越多,连作8年以上更加明显;有效磷主要积累于表土层,0～20 cm土层的有效磷平均含量是20～40 cm土层的2倍.研究结果为合理施肥、有效指导设施蔬菜生产提供理论和实践依据.     

不同有机肥处理对设施菜地土壤硝态氮分布影响

以辽宁省新民市某设施蔬菜生产基地土壤为研究对象,通过设置5个不同有机肥处理的实验小区,系统研究了不同的有机肥施入量（0～60 t·hm-2）在黄瓜和豆角生长期间对0～40 cm土层土壤NO3--N含量的影响,以及在黄瓜和豆角分别收获后土壤剖面NO3--N垂直分布特征。结果表明,土壤NO3--N含量的动态变化与植株的生长发育和有机肥施用水平关系密切。5月份,0～40 cm土壤各个土层的硝酸盐含量均高于其他时期;对于不同的施肥水平,当施肥量为60 t·hm-2时0～40 cm各个土层的土壤硝态氮含量均高于其他处理。土壤剖面NO3--N含量分布特征表明,低量有机肥的施入不会引起NO3--N在深层土壤的累积和淋溶,但会导致填闲作物生长过程中氮素供给的不足;当有机肥的施入量为60 t·hm-2时,0～120 cm土层出现了不同程度的淋溶现象。

     

不同有机肥处理对设施菜地土壤硝态氮分布影响

以辽宁省新民市某设施蔬菜生产基地土壤为研究对象,通过设置5个不同有机肥处理的实验小区,系统研究了不同的有机肥施入量(0~60 t.hm-2)在黄瓜和豆角生长期间对0~40 cm土层土壤NO3--N含量的影响,以及在黄瓜和豆角分别收获后土壤剖面NO3--N垂直分布特征。结果表明,土壤NO3--N含量的动态变化与植株的生长发育和有机肥施用水平关系密切。5月份,0~40 cm土壤各个土层的硝酸盐含量均高于其他时期;对于不同的施肥水平,当施肥量为60 t.hm-2时0~40 cm各个土层的土壤硝态氮含量均高于其他处理。土壤剖面NO3--N含量分布特征表明,低量有机肥的施入不会引起NO3--N在深层土壤的累积和淋溶,但会导致填闲作物生长过程中氮素供给的不足;当有机肥的施入量为60 t.hm-2时,0~120 cm土层出现了不同程度的淋溶现象。     

不同水肥处理条件下设施西瓜的水肥效应研究

在设施栽培条件下,通过田间小区试验,研究不同水肥处理对西瓜形态指标、产量、品质的影响以及节水节肥效果。结果表明,与常规水肥处理相比,滴灌施肥处理西瓜产量较高,增产13%;全生育期共节约水150 m~3/hm~2,产量水平水分利用率提高10%;节肥效果显著,氮肥、磷肥、钾肥施用量分别节约了46.5%、59.5%、6.5%,并且西瓜的形态指标以及品质均有所改善。     

不同灌溉方式下设施土壤硝态氮的积累特征及其环境影响

以不同灌溉方式下设施土壤及番茄为研究对象,采用田间试验与室内分析相结合的方法,对连年采用沟灌、滴灌和渗灌灌溉方式的设施土壤硝态氮、全盐含量、pH及番茄果实硝酸盐含量、水分生产效率进行了研究。结果表明:三种灌溉方式土壤硝态氮、全盐含量均呈现出明显的表聚现象,0~20 cm土层范围内,滴灌处理硝态氮含量和全盐含量明显低于沟灌和渗灌处理;不同灌溉方式土壤的pH值均随着土层加深而升高,在0~30 cm土层范围,土壤pH值滴灌高于沟灌,沟灌高于渗灌。沟灌和渗灌番茄果实硝酸盐含量显著高于滴灌,沟灌和渗灌番茄果实硝酸盐含量差异不显著;渗灌和滴灌水分生产效率明显高于沟灌。土壤硝态氮含量与土壤pH值呈极显著负相关,与全盐含量呈极显著正相关。总之,设施土壤硝态氮积累与土壤全盐含量、pH值、番茄果实硝酸盐含量关系密切;与沟灌和渗灌相比,滴灌更有利于抑制土壤退化。     

氮、磷、钾在设施蔬菜土壤剖面中的分布及移动研究

在山东省寿光市采集6个设施蔬菜和2个露地作物8 m深的土壤剖面样品,研究高施肥量条件下设施蔬菜土壤氮、磷、钾在剖面中的分布及运移。结果表明,设施蔬菜土壤硝态氮的含量远高于露地土壤,设施蔬菜表层土壤中硝态氮的平均含量是露地土壤的6.5倍,土壤中硝态氮的积累与设施种植年限和施肥量有关,设施蔬菜种植年限越长,土壤中硝态氮的含量越高,硝态氮在土壤剖面中淋洗下移明显,下移前锋已到达5￣6 m深处,对地下水构成了威胁。设施蔬菜土壤表层速效磷的含量比露地土壤高出几倍至几十倍,磷在剖面有向下层移动的现象,对地下水和地表水都构成了威胁。土壤速效钾含量与土壤质地有密切关系,土壤速效钾也有淋洗向下移动的现象。设施蔬菜土壤不仅氮淋洗严重,对地下水产生严重威胁,磷也具有淋洗下移的现象。     

氮、磷、钾在设施蔬菜土壤剖面中的分布及移动研究

在山东省寿光市采集6个设施蔬菜和2个露地作物8 m深的土壤剖面样品,研究高施肥量条件下设施蔬菜土壤氮、磷、钾在剖面中的分布及运移。结果表明,设施蔬菜土壤硝态氮的含量远高于露地土壤,设施蔬菜表层土壤中硝态氮的平均含量是露地土壤的6.5倍,土壤中硝态氮的积累与设施种植年限和施肥量有关,设施蔬菜种植年限越长,土壤中硝态氮的含量越高,硝态氮在土壤剖面中淋洗下移明显,下移前锋已到达5￣6 m深处,对地下水构成了威胁。设施蔬菜土壤表层速效磷的含量比露地土壤高出几倍至几十倍,磷在剖面有向下层移动的现象,对地下水和地表水都构成了威胁。土壤速效钾含量与土壤质地有密切关系,土壤速效钾也有淋洗向下移动的现象。设施蔬菜土壤不仅氮淋洗严重,对地下水产生严重威胁,磷也具有淋洗下移的现象。     

水肥调控对设施土壤硝态氮含量动态的影响

本研究根据连续二年设施水肥调控试验,以番茄为试验材料,采用2因子（灌水和氮肥用量）3水平的设计开展水肥调控效应对土壤硝态氮含量及剖面动态变化的研究,分析其对水肥调控效应的响应,主要研究成果如下：（1）土壤硝态氮含量与施氮量成正比关系,土壤水分含量、硝态氮含量的剖面动态变化与灌水下限、施氮量密切相关。（2）施氮量对硝态氮含量的影响大于灌水下限,而灌水下限对土壤水分含量的影响大于施氮量。     

辣椒土壤中Cd形态分布及其生态风险评价

为探明贵州辣椒土壤中Cd的生态风险,利用盆栽试验,研究外源Cd进入土壤后的形态分布特征及辣椒土壤中Cd的生态风险程度。结果表明:1)辣椒土壤中Cd形态分布与土壤Cd添加浓度有一定的关联。当外源Cd浓度为0mg/kg时,苗期、花期土壤中Cd形态分布表现为残渣态酸溶态可还原态可氧化态,果期中残渣态可氧化态酸溶态可还原态;当Cd浓度为0.5mg/kg和1.0mg/kg时,辣椒生育期内土壤中Cd为残渣态酸溶态可还原态可氧化态;Cd浓度为2.5mg/kg时,酸溶态残渣态可还原态可氧化态;Cd浓度为5.0mg/kg时,酸溶态可还原态残渣态可氧化态。2)辣椒不同生育期土壤中Cd污染风险程度为外源Cd浓度0mg/kg时风险低,0.5mg/kg时风险中度,1.0mg/kg时(苗期土壤中Cd对生态危害接近高风险的边缘)与2.5mg/kg时为高度风险,5.0mg/kg时达到极高度风险水平。结论,贵州辣椒土壤中Cd污染的生态风险偏高。     

大棚黄瓜滴灌水肥一体化土壤硝态氮分布特征

为探究滴灌水肥一体化条件下土壤硝态氮的空间分布特征,以大棚黄瓜为对象,采用正交试验设计方法,研究不同灌溉下限(田间持水率的65%、75%、85%,分别记为W_1、W_2、W_3)、施氮量(产量理论需氮量的70%、100%、130%,分别记为N_1、N_2、N_3)和施钾量(产量理论需钾量的70%、100%、130%,分别记为K_1、K_2、K_3)对硝态氮分布和含量的影响。结果表明,滴灌水肥一体化灌溉滴头正下方存在低土壤NO~-_3-N含量区域,NO~-_3-N在垄坡和垄沟区域累积,并有明显的表聚特征。随着灌溉下限的增大,土壤剖面NO~-_3-N含量有先增大后减小的趋势;灌溉下限越低,滴头附近NO~-_3-N含量越小,灌溉下限越高,NO~-_3-N越集中于中下层土壤。土壤剖面NO~-_3-N含量随施氮量增加而增大,水平和垂直方向各点NO~-_3-N含量均会增加,高施氮量提高硝态氮含量更为明显。土壤剖面NO~-_3-N含量随着施钾量的增加而增大,在水平方向上,NO~-_3-N含量的增加主要在15 cm以外,而垂直方向主要在0～20 cm土层。试验3因素对土壤剖面NO~-_3-N含量的影响表现为施氮量施钾量灌溉下限,N_3K_3W_2组合条件下土壤剖面NO~-_3-N含量最高。     

不同水肥管理下设施黄瓜地氮素损失及水氮利用效率模拟分析

【目的】利用模型定量分析不同水肥管理对设施菜地氮素损失及水氮利用效率的影响,为设施菜地合理水肥管理措施的制定提供理论指导。【方法】2010—2011年在山东寿光设施大棚设置了4种水肥管理模式：对照+畦灌（CK）、传统施肥+畦灌（FP）、优化施肥+畦灌（OPT）和传统施肥+滴灌（RI）。利用EU-Rotate_N模型模拟了两个生长季（春夏茬和秋冬茬）各处理下设施黄瓜地的产量、氮素淋失和气体损失等,并计算了水氮利用效率。【结果】两个生长季内滴灌处理（RI）比畦灌处理（CK、FP和OPT）节水约60%,且灌溉水利用效率提高了2倍多。在各施肥处理中,春夏茬和秋冬茬黄瓜的氮素气体损失分别占施氮量的16%—19%和6%—11%,氮素淋失量分别占施氮量的14%—57%和20%—55%,其中OPT和RI处理的氮素淋失量比FP处理分别减少了19%—31%和63%—76%。OPT处理两茬黄瓜的氮素利用效率比FP处理分别提高了3%和7%,而RI处理的氮素利用效率比FP处理分别提高了41%和44%。【结论】氮素淋失是设施菜地氮素损失的主要途径,滴灌和优化施肥均能有效地减少菜地土壤硝态氮的淋失,提高氮素利用效率。     

水氮调控对设施土壤剖面无机氮分布和番茄产量的影响

结合土壤墒情实时原位检测技术,分析水肥一体化精准灌溉条件下不同灌溉幅度和施氮量对设施菜地无机氮剖面分布和番茄产量的影响,为设施菜地合理水肥管理措施的制定提供理论指导。在山东省寿光市设施番茄大棚设置了4种水肥管理模式：施氮100 kg·hm^-2宽幅灌溉(W100),施氮100 kg·hm^-2窄幅灌溉(N100),施氮150 kg·hm^-2宽幅灌溉(W150),施氮150 kg·hm^-2窄幅灌溉(N150)。宽幅和窄幅灌溉的水分变化区间分别控制在田间持水量的65%～75%和68.5%～71.5%。采集番茄苗期、开花结果期、成熟采摘期的土壤剖面样品并测定其硝态氮、铵态氮含量和番茄产量。结果表明：施化肥氮100 kg·hm^-2条件下窄幅灌溉处理对于减小硝态氮累积效果较好。与宽幅灌溉相比,窄幅灌溉可显著提高设施番茄产量达80 t·hm^-2以上。因此,为了减少土壤中无机氮的累积迁移并提高作物产量,在水肥一体化下建议在施用化肥氮100 kg·hm^-2     

不同滴灌水肥配施模式对土壤硝态氮与棉花根系形态的影响

为探明不同滴灌水肥配施模式对土壤硝态氮与棉花根系形态的影响,在N-W-N(前期滴入氮肥、中间滴清水、后期再滴入氮肥)的常规水肥配施模式基础上,通过设置4种不同的施肥时段[W1(1/3,1/3,1/3)(在一次施肥的两端时间滴肥,中间1/3时间段仅灌清水)、W2(1/2,1/4,1/4)(在一次施肥的前1/2和后1/4时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)、W3(1/4,1/4,1/2)(在一次施肥的前1/4和后1/2时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)和W4(1/4,1/2,1/4)(在一次施肥的前1/4和后1/2时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)],探究其对0～20、20～40和40～60 cm土壤硝态氮累积规律及棉花根系形态指标的影响。结果表明:滴灌棉田不同生育时期各土层硝态氮质量分数表现为60 cm20 cm40 cm,棉花根系各形态指标的生长表现为40 cm60 cm20 cm;在不同水肥配施模式下,各土层硝态氮质量分数表现为W4W3W2W1,根系各形态指标的生长表现W1W2 W3 W4;通过不同滴灌水肥配施模式与根系形态指标相关分析结果表明,各处理对总根长、总根表面积、总根体积、根尖数均有显著影响,其中W1模式效果最佳。表明合理的水肥配施模式对滴灌棉花根系生长有促进作用,从而协同增加地上部分干物质积累,促进棉花高产。     

江苏省不同农区土壤碳氮分布特征及其影响因素

为给江苏省耕地地力的保持和培育提供基础数据,以分布于江苏全省的297个土壤监测点为研究对象,研究了江苏省域不同农区土壤碳氮分布,并对其影响因素进行了分析。结果表明土壤类型、农区分布、施肥类型及施肥量、种植制度和还田秸秆量对土壤碳氮分布具有重要影响:(1)水稻土、黄棕壤、砂姜黑土、潮土、棕壤、潮盐土的土壤有机质和氮含量依次减少。(2)在水稻土中,徐淮、里下河、沿江等农区土壤有机质和氮含量较高,而太湖和丘陵农区次之,沿海农区最低;潮土中徐淮、里下河和丘陵农区土壤有机质和氮含量较高,而太湖农区、沿江农区次之,沿海农区最低;黄棕壤中太湖农区土壤有机质和氮含量较高,而丘陵农区较低;潮盐土中徐淮农区土壤有机质和氮含量最高,里下河农区次之,沿江农区最低。(3)同一种土壤中,有机肥施用量高的土壤碳氮含量较高。(4)在同一种土壤中,种植蔬菜、大量粮食作物(小麦、水稻、玉米等)、块根旱作作物(马铃薯等)、茶叶等的土壤碳氮含量依次降低。     

不同施肥处理下辣椒大白菜轮作模式土壤质量监测与诊断

研究不同施肥处理对辣椒与大白菜轮作模式下作物产量和土壤理化性质的影响。结果表明,施肥能提高辣椒季和大白菜季的产量,2/3化肥氮+1/3有机肥氮处理产量高,分别为辣椒7 808 kg/hm²,大白菜65.18 t/hm²;施肥能改善土壤物理性质,耕种和施用有机肥均可降低土壤容重,且施有机肥可提高土壤含水量。施肥后土壤中脲酶、碱性磷酸酶和转化酶的活性均提高,不同施肥处理的土壤转化酶和过氧化氢酶活性、pH、有机质含量无明显差异,土壤的EC、矿质态氮、有效磷和速效钾含量显著提高。综合考虑作物产量和土壤理化性质、肥料利用率及土壤酶活性,推荐2/3化肥氮+1/3有机肥氮施肥。