土壤无机氮解吸模型及其特征值生物效应研究

8种土壤126个氮素解吸实验表明,解吸模型C=ClH-a能模拟土壤铵态氮、硝态氮的解吸动态规律,其中有125个实验的复相关系数达到极显著水平。盆栽试验和田间试验结果表明,对生长期较短的空心菜、菜心和莴苣而言,土壤氮素可解吸量Q和土壤溶液氮素初始浓度C li与供试蔬菜的氮素吸收量和产量之间有显著的抛物线型关系,为评价土壤氮素生物有效性和临界指标提供了一种新方法。     

低土壤肥力下施钾和秸秆还田对作物产量及土壤钾素平衡的影响

为了研究我国华北平原低肥力土壤条件下秸秆还田和施钾肥对作物产量和钾素平衡的影响,于2008年10月～2011年10月在中国农业科学院高新技术园区国家测土施肥中心实验室试验基地(河北省廊坊市),通过3年6季的定位试验,比较了施钾与秸秆还田的增产效应、钾素吸收利用和作物-土壤系统的钾素平衡状况。结果表明:在氮、磷肥充足的情况下,施用钾肥(NPK)、秸秆还田(NP+St)和秸秆还田配施钾肥(NPK+St),均有明显的增产效应,表现为NPK+St>NPK>NP+St>NP;不同施钾措施在夏玉米上的增产效果优于冬小麦;同一作物秸秆还田结合施钾肥的增产效果最好,降低了年度间的产量变异系数,在获得高产的同时,年际间产量稳定,有利于稳产;施钾肥和秸秆还田可显著提高小麦和玉米的钾素吸收总量;NPK+St、NPK、NP+St处理的钾素表观平衡系数分别为1.26、0.42、0.92。秸秆还田和施钾肥有利于钾素的收支平衡,减轻作物对土壤钾素的消耗,缓解土壤钾素肥力下降的程度,可维持土壤钾素肥力的稳定。     

低土壤肥力下秸秆还田和施钾对作物产量及土壤钾素平衡的影响

为了研究我国华北平原低肥力土壤条件下秸秆还田和施钾肥对作物产量和钾素平衡的影响,于2008年10月～2011年10月在中国农业科学院高新技术园区国家测土施肥中心实验室试验基地（河北省廊坊市）,通过3年6季的定位试验,比较了施钾与秸秆还田的增产效应、钾素吸收利用和作物土壤系统的钾素平衡状况。结果表明:在氮、磷肥充足的情况下,施用钾肥（NPK）、秸秆还田（NP+St）和秸秆还田配施钾肥（NPK+St）,均有明显的增产效应,表现为NPK+StNPKNP+StNP;不同施钾措施在夏玉米上的增产效果优于冬小麦;同一作物秸秆还田结合施钾肥的增产效果最好,降低了年度间的产量变异系数,在获得高产的同时,年际间产量稳定,有利于稳产;施钾肥和秸秆还田可显著提高小麦和玉米的钾素吸收总量; NPK+St、NPK、NP+St处理的钾素表观平衡系数分别为1.26,0.42,0.92。秸秆还田和施钾肥有利于钾素的收支平衡,减轻作物对土壤钾素的消耗,缓解土壤钾素肥力下降的程度,可维持土壤钾素肥力的稳定。     

土壤—作物系统钾素动力学模型及其参数研究

基于生态学的Lotka Volterra模型 ,在土壤—作物系统中提出一个新的土壤钾素动力学方程。盆栽试验表明 ,该模型能很好地拟合花生一个生长周期内土壤缓效钾和速效钾的动态变化。吸钾量实测结果表明 ,花生不同生育期吸钾量符合Logistic模型。结合上述 2个模型 ,分别求出矿物钾最大释放速率常数Kmm、缓效钾最大释放速率常数Krm和速效钾最大供钾速率常数Kam。相关分析表明 ,Kam与花生当季吸钾量、生物学产量和荚果产量以及Krm与花生当季吸钾量有显著水平以上的对数正相关。Krm和Kam可作为评价土壤当季供钾能力的速率指标。     

苏南地区两种土壤钾素供应状况及其调节

苏南地区黄刚土和白土供钾潜力较低 ,加之复种指数较高、雨水过多 ,致使土壤钾素亏缺严重 ,而我国钾矿资源贫乏 ,钾肥生产量有限 ,因此如何充分利用有限的钾肥资源 ,就显得尤为迫切和重要 .本文主要从钾肥的供需现状、作物的需钾特征和土壤的供钾规律等方面探讨了钾肥的合理投向及其调节 ,以提高钾肥的利用效率和增产效益     

棉花钾素营养与土壤钾素供应水平

大田试验和田间调查分别在杭州浙江农业大学实验农场黄松土(Semihy dromorphic soil)和金华盆地红壤上进行.品种分别为钱江9号和协作2号,这两处土壤有效钾含量均较低,棉花(Gosoypium hirsutum L.)生长不良,普遍早衰.根据土壤中交换性钾的含量与棉花生长情况,一般可分为四类:土壤交换性钾>90ppm,棉花生长正常,70-90ppm,潜在缺钾;<70ppm,明显缺钾;<50ppm,严重缺钾.棉花叶片含钾量与土壤交换性钾含量呈正相关,r=0.928,显著性超过1%水准.大田试验表明,施用钾肥能提高棉花叶片含钾量,增加叶面积和叶绿素含量以及CO₂的同化率;钾还能促进叶片中细胞色素氧化酶和硝酸还原酶的活性,提高气孔导度,降低水分的蒸腾速率.缺钾叶片结构松弛,角质层发育不良;正常叶片结构紧密,角质层发育良好.叶片含钾量无论在苗期、初花期、盛花期、花铃期,均与皮棉产量呈正相关,达到显著水准.     

田间土壤钾素有效性影响因素及其评估

在全球性人口和资源的双重压力下,充分利用土壤有效钾素和科学地施用钾肥,对提高作物产量和保障农业生产可持续发展的意义重大。本文参考已有研究成果并结合自己最近的研究结果,综述了影响农田土壤钾素有效性及其正确评估的若干因素。在影响土壤钾素有效化的众多因素中,土壤黏土矿物类型、黏粒含量及气候水热条件是影响土壤钾素有效性评估的主要因素;耕作措施改变了自然条件下土壤钾库有效钾的数量和土壤钾素的有效转化;土壤有效钾的测定也是客观评价土壤供钾能力的重要环节,进而影响着农田钾素养分管理策略,这一因素在实践中常被忽视。文章最后还提出了今后该领域研究需要开展的主要内容和一些重要方向。     

我国土壤钾素研究和钾肥使用的进展

回顾了建国以来我国土壤钾素研究和钾肥使用的历程，分别就钾肥效应，钾肥有效施用条件，土壤含钾矿物和钾的固定、释放，土壤钾素含量、状态和有效性，土壤钾素供给能力的评定，农田钾素循环和平衡等方面的研究进展作了综述。从全国来看，钾肥用量在逐年增长，钾肥所占比例在逐步增加，但与需求相比，仍有很大差距，应继续增加钾肥在化肥中的比重，在研究今后农业持续发展中的钾肥需求量时，除了应看到我国农田土壤钾素肥力下降、钾肥有效地区在不断扩大的趋势外，世界各国的用肥比例也可作为借鉴。     

黄土性土壤K+吸附、解吸动力学研究

采用连续液流法研究了５种黄土性土壤吸附、解吸Ｋ＾＋的动力学性质。结果表明：（１）供试土壤Ｋ＾＋吸附、解吸反应分别在１６－２４及２６－６０ｍｉｎ达到平衡。吸附平衡时间及平衡吸附量与ＣＥＣ及粘粒含量有关。（２）平衡前不同时段的吸附解吸速度及吸附解吸率与反应时间ｌｎｔ间存在极显著的线性关系。其中反应速度直线和解吸率直线的斜率、初始反应速度及初始解吸率均与ＣＥＣ及粘粒含量密切相关。（３）一级反应方程和Ｅｌ     

麦秸覆盖对盐渍土肥力及作物产量的影响

在田间条件下采用定位试验,研究了麦秸覆盖还田措施改良盐化潮土的作用和效果。结果表明:麦秸覆盖还田增加了土壤有机质和 N、P、K 等养分,降低了土壤 pH 值,改善了土壤的物理性状,促进了土壤脱盐;麦秸覆盖还田减少了地面水分的蒸发,有效保持土壤水分,从而抑制了盐分向地表的积聚;麦秸覆盖还田为玉米的正常生长发育创造了良好的土壤肥力基础,使玉米比对照增产 1470 kg/hm2,增产率为 16.20%。     

基于长期定位试验的变性土养分持续供给能力和作物响应研究

8年定位施肥试验结果表明，不施N肥，淮北变性土N素自然供给能力，第1年降为原来的64％，第2年则降为22％，此后，在20％左右振荡；不施P肥，土壤P素自然供给能力第1年后为95％，8年后逐渐下降为45％左右；不施K肥，土壤K素自然供给能力，第1年后为90％，8年后逐渐下降为60％～70％；而且，土壤P、K素自然供给能力对小麦、玉米有所差异。作物产量响应特点是，CK、N、NP、NK和PK处理区小麦、玉米产量分别为NPK全营养区的26．9％、54．3％、85．2％、53．2％、31．8％和21．4％、68．9％、73．5％、81．6％、28．0％。作物养分浓度响应特点是，施N或P肥提高了籽粒和秸秆的N或P养分浓度，施K肥对籽粒K浓度影响较小，但显著提高了秸秆K浓度。与试验前相比，8年后，土壤全氮含量，不施N处理区降低5％～10％，施N处理区增加12％～16．5％；土壤全磷含量，不施P处理区降低20％左右，施P处理区略有不同程度提高；土壤有效磷含量，不施P处理区降低75％～85％，施P处理提高56．9％～119．3％；土壤全钾含量变化不大；土壤速效钾含量，不施K肥处理区降低35％，NPK处理区降低5．9％，NK和PK处理区增加10％左右；土壤有机质含量，CK和PK处理区降低10％，其他处理基本持平。小麦和玉米对N、P、K肥的表观利用率分别为59．8％、47．3％、50．2％和51．1％、33．2％、49．5％。通过模拟，土壤有效磷消长与P素平衡盈亏的模型为，，（土壤有效磷消长）=0．1138x（P素平衡的盈亏）-0．406l（n=6，r=0．9594），土壤速效钾消长与K素盈亏的模型为y（土壤速效钾消长）=0．1075x（K素平衡的盈亏）-8．787l（n=6，r=0．9021）。     

土壤发育指数及其在黄土──古土壤序列中的应用

以洛川坡头和兰州九州台黄土剖面为例，系统地观测和描述了各层黄土与古土壤的形态（包括微形态）特征，选取了１０个土壤形态属性以评价古土壤发育状况：红化作用（颜色彩度和色调）、总质地（质地类型、粘结性和可塑性）、黑化作用（颜色亮度）、微结构（类型、结构性发育程度、孔隙类型和总孔度）、细物质（丰度）、原生碳酸盐（丰度）、黑云母（丰度及蚀变程度）、铁氧化物（丰度）、次生碳酸盐（类型及丰度）和淀积粘粒（干涉色、淀积粘粒特征、胶膜丰度、胶膜厚度）。在此基础上，建立了土壤发育指数，并初步讨论了该指数在环境变化研究方面的应用。     

湖南省旱地土壤硫素状况及作物施硫效应

对湖南省127个旱地表土(0~20 cm)和56个旱地底土(20~40 cm)进行了有效S含量分析及花生和油菜施S效应的田间试验。结果表明:湖南省旱地土壤有效S含量表土低于底土;表土有效S含量低于30mg/kg的土样所占的比例为49%,低于16mg/kg的土样所占的比例为21%;旱地土壤有效S含量和缺S频率因成土母质而异,河流冲积物发育的土壤有效S含量最低(16.4?.80 mg/kg),S含量低于16mg/kg的频率最高(64%),其次为紫色砂叶岩发育的土壤(有效S含量为28.3?.21mg/kg,S含量低于16mg/kg的频率为37%)。花生、油菜施S效应因S肥类型和S肥用量而异,单作时S的增产量和经济效益均以SSP为好,S肥用量为30kg/hm2的经济效益较高;轮作时连续施S,S的经济效益以SSP最好,S95和ES次之,最差的数石膏,花生施S效益为油菜的1.8~11.4倍;S肥类型和S肥用量不同,S残效不同。此外,施用S肥还能够增加花生、油菜的吸N量和粗脂肪量,提高N肥利用率,但S对花生吸N量和粗脂肪的累积效果好于油菜。     

作物干旱指数(CWSI)和土壤干旱指数(SWSI)

本文根据邯郸地区的大范围观测资料，对小麦的作物干旱指数（ＣＷＳＩ）和裸地的土壤干旱指数（ＳＷＳＩ）及其与土壤水发的关系进行了研究，并分析了了ＣＷＳＩ和ＳＷＳＩ的影响因素和在旱情监测中的实用性。     

干旱季节不同耕作制度下作物─红壤水势关系及其对干旱胁迫响应

季节性干旱是南方红壤地区旱地农业生产中的主要障碍因素。本文报道了田间条件下作物土壤水势关系及其对干旱胁迫响应。结果表明ＳＰＡＣ中水势梯度为：叶气系统〉叶土系统〉７０ｃｍ以上土层,且约以１００倍左右递减,水势日变化结果表明免耕较常耕,窄垄较宽垄叶土水势差下降,水分胁迫更强,花生的耐旱性较强,大豆和玉米的则较弱;作物叶水势与土壤基质势呈正相关,可以用二项式表示。作物叶水势与不同土层土壤基质势关系表明,     

红壤性水稻土施肥的产量效应及与气候、地力的关系

以23a红壤性水稻土化肥定位试验为对象，探讨了不同施肥措施下水稻产量变化及其与气候、地力的关系。结果表明：不同施肥措施的产量效应均显著受气候的年成变化及其交互作用的影响，气候的季相变化因不同施肥措施而异，对CK、NK、NPKM处理影响不大，而对N、NP、NPK处理有强烈的影响；红壤性水稻土基础地力贡献率较稳定，为46．3％，72．0％。随着施肥结构完善，对地力贡献的依赖性表现出NPKM〈NPK〈NK、NP〈N的趋势；各施肥管理水稻平均增产效果表现为NPKM〉NPK〉NK〉NP〉N。连续施用氮（N）肥，增产效果达持续显著水平的年限为17a，钾（K）肥的为98，而磷（P）肥不明显。N肥单施或与P肥、K肥配施，生产稳定性显著下降，且随时间的延长，增产效率均呈线性下降，其下降速率表现出NP〉N〉NK的趋势，至18～218后，产量水平相当或者低于无肥区（CK）。N肥与PK肥配施，可显著提高水稻生产的稳定性和产量，再配施有机肥，水稻增产效果更为明显。     

可能蒸散量动力学模型的改进及其对辨识土壤水分状况的意义

本文提出了关于月可能蒸散量ＥＴｉ（ｍｍ）动力学模型的改进形式：ＥＴｉ＝２２ｄｉ（１．６＋Ｕｉ＾１／２）ｗｏｉ（１－ｈｉ）／Ｐｉ＾１／２（２７３．２＋ｔｉ）＾１／４式中，ｉ是月份的编号，Ｐｉ是月平均气压（ｍｂ），ｔｉ是月平均气温（℃）、ｄｉ是月的天数，Ｕｉ是在１０－１２ｍ高度处观测的月平均风速（ｍ／ｓ），ｗｏｉ是在温度为ｔｉ时的饱和水汽压（ｍｍＨｇ），而ｈｉ是月平均相对湿度。月干燥度ｋｉ＝ＥＴｉ／ｒ     

半干旱区不同作物与苜蓿轮作对土壤水分恢复与肥力消耗的影响

苜蓿-作物轮作是我国西北半干旱区常见的耕作方式。由于苜蓿的强蒸散特征，苜蓿生长多年后常导致土壤水分匮缺，形成土壤干层，对后茬作物的生长产生不利影响。根据当地轮作习惯，苜蓿种植后通常种植一种浅根系的作物草谷子（Setaria itallca Beauv）来恢复土壤水分并获取饲料，但是这种耕种模式对土壤水分恢复的效果如何还不得知，苜蓿草地轮作为农田后的土壤水分恢复过程需要加以明晰。由于苜蓿的生物固氮作用，由农田轮作为苜蓿草地一般不会存在土壤肥力障碍，并会不断提高土壤肥力水平。由苜蓿草地轮作为农田，土壤肥力一般是下降的，但对苜蓿草地轮作为农田后土壤肥力的消耗动态，以及不同作物对土壤肥力消耗有何影响目前还很少了解。本文研究了苜蓿一作物轮作过程中的土壤水分、氮素和有机质的变化，旨在阐明苜蓿草地轮作为农田后的土壤水分恢复和肥力消耗过程，探讨合理的轮作模式。