长期培肥过程中塿土物理性质演变规律

通过对长期培肥试验田不同处理土壤的比重、容重、孔隙度、团聚体等物理性质的系统分析,企图揭示在长期培肥过程中土壤物理性质演变规律。研究结果表明:未进行培肥作用的土壤(对照)小区仍维持着原来土壤有机质含量水平,该试验小区土壤所具有的是最基础的物理性质,其它不同培肥处理的土壤比重和容重均随有机质积累而明显减小,孔隙度随土壤有机质含量增加而升高。不同培肥措施都明显地促进土壤大团聚体的形成,特别是增加了>0.25mm水稳性团聚体的含量,降低了团聚体破坏率,逐渐地改善了土壤物理性质。在常年休闲过程中土壤结构性能明显地被破坏。     

培肥措施培肥土壤的效果与机理研究进展

土壤肥力是农业可持续发展的基础资源,培肥是维持农业土壤肥力水平最主要的措施之一,藉以补偿由于养分随农产品收获及农作物废弃物(如秸秆)带出农田对土壤养分库亏损造成的影响。如何对农田土壤进行有效培肥,达到既提高作物产量和品质,又使农田土壤保持较高肥力,同时有效控制农业面源污染,维护农田良好生态环境,已成为目前农业现代化面临的重要课题之一。本文综述了国内外有关培肥措施与土壤肥力水平关系的研究进展,重点阐述了培肥措施与土壤基本理化性状、土壤酶活性、土壤微生物肥力指标、土壤动物肥力指标之间关系的规律,并指出培肥措施与土壤肥力关系方面今后的研究重点,主要包括:有机肥的精细化高效化投入与土壤肥力关系研究、土壤动物学肥力指标的深入研究、土壤长期培肥的土壤生物学过程研究、土壤培肥与农业面源污染问题研究。本文旨在为通过合理培肥措施来提高农田土壤肥力及维护农田良好生态环境方面的深入研究提供科学依据。     

玉米植株残体培肥土壤的研究

采用土培试验对玉米植株残体施人后土壤理化性质及有机质组成的变化进行了分析。结果表明，土壤加入玉米植株残体后，土壤微生物生物量碳和氮含量提高，土壤的阳离子交换量增强，松结合态、联结合态和紧结合态腐殖质的含量增加，稳结合态腐殖质的相对含量下降，土壤中五碳糖和六碳糖的含量升高，土壤胶体活性变强。玉米秸秆和根茬对土壤的培肥作用存在差异。     

新开发园田土壤培肥与蔬菜增产

对新开发园田用人粪土杂肥、沼气渣与化肥不同配比施用对土壤的培肥效果及蔬菜产量进行了初步探讨。经２－３年的试验结果表明：新无田在保证一定蔬菜产量的同时，又逐步提高土壤肥力，使土壤培肥与蔬菜增产同趟进行，应采用有机，无机肥配合施用措施。有机，无机肥应以１：×，５：５为好，无机肥要氮磷钾合理配比。有机无机肥配合施用使土壤物理性状有所改善，土壤养分，土壤酶活性有显著提高     

土壤酶在土壤有机培肥研究中的意义

土壤酶在土壤碳、氮、磷、硫等元素的循环中起着重要的生物学催化剂的作用,其活性的强弱直接与土壤肥力因素密切相关,各种有机培肥措施可直接或间接地影响土壤酶的活性。在土壤有机培肥研究中,可以把土壤酶活性作为评价土壤肥力的指标之一,直接研究各种酶类的活性变化,对于揭示土壤有机质转化的过程、方向及规律,土壤养分形成机理具有重大的意义。     

陇东旱塬土壤施肥培肥效果研究

在旱塬覆盖黑垆土上５年定位试验结果表明,单施有机肥能增加土壤有机质及全氮含量,随施用年限延长,作物产量呈上升趋势;单施氮肥易造成土壤磷失调,单施磷则造成氮失调;氮磷肥配施增产效果显著,有较好的培肥作用;有机肥与氮磷肥配合施用兼有提高产量和培肥土壤的作用,因此它是陇东旱塬土壤培肥的主要途径。     

有机农业栽培的施肥与土壤培肥技术探讨

根据有机农业生产对肥料的特殊要求,提出有机农业栽培的施肥与土壤培肥技术。     

阜南县土壤养分状况及培肥措施

阜南县地处淮河行蓄洪区，自然灾害频繁，土壤贫瘠，是安徽省贫困县之一。土壤养分分析结果表明，全县绝大部分土壤需增施有机肥和氮、磷化肥；部分土壤还明显缺钾，文章提出了土壤培肥措施，对沿江地区有一定的参考价值。     

滨海盐碱地不同施肥模式对棉花氮磷养分积累和产量的影响

为探索盐碱地棉花种植最佳施肥模式,在山东省东营市中度滨海盐碱地设置了6种施肥模式(包括不施肥对照、习惯施肥、优化施肥、一次性施肥、减量化肥以及减量化肥+有机肥),通过对棉花关键生育时期植株调查取样和测定分析,探讨了不同施肥模式对棉花养分积累及产量的影响。结果表明:一次性施肥处理(非控释氮和控释氮1∶2配合)与同等养分水平的优化施肥处理相比,棉花的干物质积累量和各器官氮磷含量均有显著提高,前者花铃期氮磷养分总积累量分别比优化施肥处理高23.39%和13.97%,比不施肥处理高50.98%和46.94%。减量化肥(N、P_2O_5、K_2O减量20%)+有机肥处理棉花产量最高,比不施肥处理高31.14%,比习惯施肥处理高13.37%,经济效益增长1 925元/hm~2;一次性施肥处理棉花产量与习惯施肥相近,经济效益比习惯施肥增长了279元/hm~2。籽棉产量与吐絮期土壤碱解氮、有效磷含量呈显著正相关。在中度滨海盐碱地采用减量化肥(N、P_2O_5、K_2O减量20%)+有机肥和一次性施肥处理措施节本增产效果较好。     

Soil Nutrient Distribution Affected by Nitrogen Fertilization under Conventional Tillage System

The objective of this study was to examine the effect of nitrogen-fertilization management on soil nutrient distribution at different soil depths under conventional tillage in dryland rain-fed environment. Two nitrogen (N) application methods (single application with all N applied at planting and split application with 35 kg N ha^?1 applied at planting and remaining N applied at V6 growth stage) and five N rates (0, 45, 90, 135, and 180 kg N ha^?1) were utilized. Increasing soil depth decreased extractable phosphorus (P), potassium (K), and calcium (Ca) contents in the soil. The nitrate (NO₃)-N concentration in deeper soil was similar to the top layer as N fertilization was greater than 90 kg N ha^?1. It suggests that N application should be less than 90 kg ha^?1 to reduce the movement of excess N to deep soil layers and cause a potential negative impact on environment in this area.     

不同施肥模式下红壤性水稻土中磷的分布及其有效性

研究了不同施肥模式下红壤性水稻土中磷的分布及其有效性。结果表明,随团聚体粒径从大到小的变化,红壤性水稻土全磷含量在不同施肥模式下均表现出先上升后下降的趋势,在5～2 mm粒径团聚体中出现一个峰值;有效磷含量表现出先缓慢上升后迅速下降的特征,在5～2 mm粒径团聚体中出现一个大峰值;在施磷处理中,磷的有效率表现出先缓慢上升后迅速下降的特征,分别在5～2 mm和0.5～0.25 mm粒径团聚体中出现一个大峰值和一个小峰值,但在无磷处理中,磷的有效率表现出逐渐下降的趋势,只在0.5～0.25 mm粒径团聚体中出现一个小峰值。研究表明,长期施加磷肥,尤其与有机物还田相结合,会促使土壤全磷富集于>1 mm粒径团聚体,显著提高>2 mm粒径团聚体中有效磷含量与磷的有效性;在磷肥不足的情况下,减少磷肥施入量,结合有机物还田也能取得较好的效果;即使没有磷肥施入,实行秸秆还田也能在一定程度上提高土壤磷的有效性。     

Response of Soil Microbial Biomass and Enzyme Activity to Soil Fertilization in an Eroded Farmland of Chinese Mollisols

The aims of this study were to examine interrelationships between microbial biomass and enzyme activities of soil quality and to determine their suitability for differentiating areas. The study included five simulated erosion soil depths (0, 5, 10, 20, and 30 cm), which had received contrasting fertilizer treatments over a 5-year period in an eroded black soil of northeastern China. Our results indicated that soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities declined as the erosion depth increased. On the five erosion depths, soil microbial carbon, phosphatase, and invertase variation ranged as follows: 35.4–53.3, 39.8–45.2, and 55.9–67.1%, respectively. In the fertilizer + manure treatment, soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities were significantly greater (P < 0.05) than those of fertilizer treatment in all five different erosion depths. Overall, this study may be considered as the foundation for soil quality evaluation and fertility restoration in northeastern China and similar regions.     

长期定位施肥对棕壤钾素垂直分布状况的影响

通过26年棕壤肥料长期定位试验,研究化肥与有机肥长期定位施用对棕壤钾素垂直分布状况的影响,结果表明,从1979年到2004年不论施钾与否各处理0~20 cm土层土壤中各形态钾素含量均高于20~40 cm土层,长期施肥对土壤钾素的垂直移动影响不大。长期不施钾各处理0~20 cm和20~40 cm土层土壤中各形态钾均表现出明显的下降趋势;有机肥的长期施用能维持棕壤速效性钾的平衡,缓解非交换性钾的下降趋势,促进矿物钾的有效化进程。     

不同施肥措施及施肥年限下土壤团聚体的大小分布及其稳定性

土壤团聚体的数量和质量直接影响着土壤性质和有机碳固存。研究不同施肥措施及施肥年限对采煤塌陷区复垦土壤团聚体的重量分布比例及其稳定性的影响,可为该区农业生产和土壤质量提升提供科学依据。采集复垦6,11年定位试验不同施肥处理耕层(0—20 cm)土样,选取不施肥(CK)、平衡施氮磷钾化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(MNPK)4个处理,利用干筛法和湿筛法获得4种粒径的团聚体/粉黏粒组分(>2,0.25~2,0.053~0.25,<0.053 mm),用>0.25 mm团聚体的含量(R0.25)、平均重量直径(MWD)、团聚体破坏率(PAD)和土壤不稳定团粒指数(ELT)表示团聚体的稳定性,同时测定土壤有机碳含量。结果表明:施肥年限较施肥措施对土壤团聚体的含量及稳定性产生了更显著的影响。干筛条件下,施肥6,11年均显著降低了各处理0.053~0.25 mm团聚体和<0.053 mm组分的含量,降幅分别为68.39%~87.37%,69.63%~78.32%(6年)和90.01%~93.68%,78.29%~83.93%(11年);湿筛条件下,施肥11年显著提高了各处理>2 mm团聚体的含量,增幅达473.35%~645.16%,但是显著降低了0.053~0.25 mm团聚体的含量,降幅为43.67%~57.54%。土壤团聚体的稳定性也随着施肥年限的增加而逐渐增强,表现为DR0.25、WR0.25和MWD值呈增加趋势,而PAD和ELT值呈降低趋势。土壤有机碳含量与DR0.25、WR0.25、MWD水稳性呈极显著正相关关系,而与PAD和ELT呈极显著负相关关系。本研究表明,该区域连续培肥11年提高了土壤大团聚体的含量而伴随着微团聚体含量的显著减少,导致土壤结构越来越稳定。这对于提高采煤塌陷区复垦土壤肥力、改善土壤结构产生了良好的效果。     

不同施肥对城郊菜地土壤质量、叶菜镉及养分含量的影响

通过田间试验研究不同施肥处理对广州市郊菜地土壤质量、叶菜可食部分Cd含量和养分含量的影响。结果表明:与75kg N/hm2处理相比,150kg N/hm2处理没有显著提高叶菜产量,且后者叶菜地上部分Cd含量较前者有不同程度提高。N用量为75kg/hm2时,硝酸铵+磷酸二氢钙+硫酸钾配施处理的芥菜和小白菜产量较高,矿质养分含量较高,Cd含量较低,且土壤肥力和质量得到维持。因此,在试验条件下,以硝酸铵+磷酸二氢钙+硫酸钾配施处理且N,P2O5,K2O用量分别为75,21.75,67.5kg/hm2时有利于改善叶菜品质和安全;而精制有机肥可能提高土壤和叶菜可食部分Cd含量的风险。     

基于长期定位试验的水稻土氮素剖面分布及养分供应特性研究

基于已持续26年的水稻土长期定位试验,研究了长期施肥对水稻土剖面氮素迁移分布和C/N的影响,不同施肥方式下土壤氮素矿化曲线和硝化强度变化,以及累积矿化量与有效积温的关系,结果表明:(1)长期施肥使土壤表层氮素累积量明显增加,土壤剖面含氮量分布曲线呈"S"形。0-20 cm土层,施有机肥处理的含氮量普遍高于施化肥处理,20-30 cm土层,化肥氮 磷处理(CNP)、化肥氮 磷 钾处理(CNPK)、秸秆 化肥氮处理(CRN)和不施肥对照C0的含氮量高于有机肥 氮 磷处理(MNP)、有机肥 氮 磷 钾处理(MNPK)、秸秆 有机肥 氮处理(MRN)和仅施有机肥处理(M0),而40-50 cm土层含氮量差异较小;(2)土壤矿化曲线在前期差异明显,7 d后的矿化量普遍达最大,28 d后趋于稳定,施有机肥处理7 d后的矿化量明显高于施化肥处理。土壤累积矿化量与有效积温的关系符合有效积温方程式,矿化常数K和n值反映了施有机肥土壤氮素的矿化潜力较大,而施化肥土壤的矿化过程达稳定状态需更长时间;(3)长期施肥使土壤的硝化强度明显提高,施有机肥处理普遍高于施化肥处理。MNPK最高,比C0提高了6.44倍,秸秆还田处理CRN高于CNP和CNPK;(4)施有机肥或秸秆使表层土C/N值有降低趋势。0-10 cm表层土壤的C/N值,CNPK>MNPK,C0>M0,而秸秆还田处理MRN的C/N值最低。20-50cm土层,施有机肥处理的C/N普遍高于化肥处理,施化肥土壤下层的有机质分解程度较高。     

施用有机肥对蔬菜生长和土壤磷素累积的影响

为了明确长期施用有机肥对蔬菜生长、土壤速效磷累积淋溶规律的影响,以番茄、结球甘蓝和芹菜为研究对象,于2011年开始进行田间小区轮作栽培试验,设置不施肥(CK)、肥料用量52.5 t·km~(-2)(CM1)、肥料用量105 t·km-2(CM2)、肥料用量210 t·km~(-2)(CM3)4个处理,对蔬菜产量、土壤剖面速效磷累积和分布进行监测和分析。结果表明,随施肥量增加,蔬菜增产不明显,植株磷素吸收量呈增加趋势。随土层深度增加,土壤速效磷含量下降,二者呈显著负相关。表土层(0~30 cm)和心土层(30~60cm),土壤速效磷含量表现为:CM3CM2CM1CK;60~90 cm土层,土壤速效磷整体不高。0~90cm土壤剖面速效磷累积量随有机肥用量增加呈直线和指数形式增加,肥料投入量的"双速率转折点"为100.4~118.5 t·hm~(-2)。随种植年限延长,30~60 cm土壤速效磷含量呈直线形式增加,且随施肥量增加,土壤速效磷淋溶速率加快;60~90 cm土壤速效磷表现出与30~60 cm土壤类似的规律。因此,加强有机肥在蔬菜生产中的合理利用对于减少磷素在土壤中的累积和淋溶、降低环境污染风险具有重要意义。     

长期施肥对红壤稻田剖面土壤碳氮累积的影响

为了研究长期施肥对红壤稻田剖面土壤碳氮累积的影响,基于中国生态系统研究网络(CERN)桃源农业生态试验站网络监测数据,分析了不施肥(CK)、高量氮磷钾肥(NPK)、减量化肥加秸秆还田优化施肥(OF)对红壤水稻土剖面有机碳、全氮含量及其储量的影响。结果表明:(1)OF处理土壤碳氮含量及其储量随着土层深度的增加呈显著下降趋势(p<0.05)。(2)11 a施肥后,各处理表层(0-20 cm)土壤有机碳含量及碳储量差异显著,且OF>NPK>CK;表层全氮含量及氮储量在NPK与OF处理中无显著差异;40-80 cm土壤氮储量NPK处理显著大于OF处理。(3)各处理0-80 cm土体总有机碳储量差异不显著,NPK处理全氮储量显著大于OF处理。(4)与试验初期相比,各处理在20-40 cm土层,各指标含量增加幅度最大。(5)0-80 cm土体中,有机碳和全氮储量存在极显著正相关关系(y=11.644 x-0.8737,R²=0.9759)。综上所述,红壤稻田土壤有机碳、全氮及碳氮储量对长期不同施肥措施的响应在表层更灵敏;在20-40 cm土层碳氮累积速率最大,并有向深层累积的趋势;OF处理更显著增加表层土壤有机碳氮储量,而NPK处理对深层土壤碳氮储量增加较多。因此,长期高量化肥使用增加了氮素向土壤深处迁移的风险,减量施肥配以秸秆还田措施对保持红壤水稻土碳氮可持续变化更有利。