长期施肥对棕壤有机碳组分的影响

对起始于1979年的棕壤长期肥料定位试验田2005年的耕层土壤不同有机碳组分进行了测定与分析,以探讨长期施肥影响土壤有机碳的过程及机理。结果显示:长期单施化肥降低了土壤的游离态颗粒有机碳（FPOM-C）含量,但进一步稳定了矿物结合态有机碳(MOM-C),最终提高了土壤总有机碳(TOC)含量;长期施用有机肥和有机肥配施化肥使土壤的FPOM-C、闭蓄态颗粒有机碳(OPOC)、MOM-C以及含量均显著提高,且增加效果好于单施化肥。从各组分有机碳所占比例或相对比值来看,长期施用有机肥和有机肥配施化肥提高了POM-C/TOC比例而降低了MOM-C/TOC比例,使FPOM-C/OPOM-C比值显著增大。表明土壤有机碳结构分组的应用有助于揭示长期施肥影响土壤有机碳的机理。     

长期施肥对旱地土壤有机磷及其组分的影响

通过15年长期定位试验,采用Bowman和Cole提出的土壤有机磷分级方法,研究了不同耕作施肥措施对旱地耕层土壤有机磷及其组分的影响。结果显示旱地土壤各个处理的活性有机磷含量低,占有机磷总量的比例低于3.6%,中活性有机磷为有机磷的主体,约占有机磷总量的73.37%-91.54%。休闲、撂荒及磷肥与其它肥料配合使用,均增加了耕层土壤的中活性有机磷含量,增加了中稳性有机磷含量及其比重;休闲、撂荒及磷钾提高了高稳性有机磷含量及比重,而氮磷钾及其与有机肥配合处理则降低了高稳性有机磷的含量。尽管不同耕作施肥管理均影响旱地土壤有机磷含量,但是施用有机肥对有机磷的增加贡献最大;撂荒与休闲相比,前者更有利于土壤有机磷的积累。     

长期轮作施肥对棕壤腐殖酸动态变化的影响

在沈阳地区棕壤上设置长期定位试验。结果表明,凡经１５年在玉米—大豆—玉米轮作条件下连续施用猪厩肥和ＮＰＫ化肥,耕层土壤胡敏酸Ｃ相对下降５４５％,富里酸Ｃ相对提高１６２６％,ＨＡ／ＦＡ比由１９７９年的２６９降到１９９３年的０４６,土壤腐殖质组成以胡敏酸为主体转化为以富里酸为主体。本文还讨论了不同施肥处理对腐殖酸消长的影响。     

长期施肥对砂姜黑土有机磷组分及其有效性的影响

应用Bowman和Cole的有机磷(P)分组方法,研究23年田间定位试验下不同有机肥对土壤有机P组分及其有效性的影响.结果表明:与休闲、不施肥对照和长期单施化肥处理相比,无机肥与有机肥配施能显著增加土壤有机P的总量,不同有机肥对有机P的累积效应是牛粪>猪粪>麦秸.长期施肥主要是提高中活性有机P的含量,活性和中稳性有机P的增幅相当,高稳性有机P的含量几乎没有变化.相关分析表明活性有机P是土壤有效P的直接P源,中活性有机P是活性有机P的有效补充,而中稳性有机P和高稳性有机P的有效性较低.     

长期轮作施肥对棕壤磷素形态及转化的影响

对沈阳地区棕壤定位试验地各施肥处理土壤按Hed ley等建议的分级方法进行测定。结果表明,棕壤磷中残留态含量最高,无机磷主要以NaOH-P i和HC l-P i形态存在,有机磷主要以NaOH-Po形态存在,NaHCO3-Po在各组分中所占比例最小。施用有机肥能明显增加潜在活性有机磷(NaOH-Po)的数量。1.0mol L-1HC l浸提的Ca-P i存在着缓慢的动态转化过程,是棕壤中的潜在磷源。     

长期施肥对红壤性水稻土有机磷组分的影响

以19年肥料长期定位试验为背景,应用Bowman和Cole的有机磷分组方法,对红壤性水稻土有机磷组分及其变化进行了研究。结果表明:红壤性水稻土耕层有机磷含量较高,为225.93～322.47mgkg-1,占土壤全磷的28.59%～42.34%。土壤有机磷各组分中以中度活性有机磷含量最高,平均为134.80mgkg-1,占有机磷总量的51 58%;中度稳定性有机磷(92.46mgkg-1)占35.38%;高度稳定性有机磷(20.35mgkg-1)占7.79%;活性有机磷含量最低(13.67mgkg-1),占5.23%;长期施肥对土壤各组分有机磷量产生影响,耗磷处理,主要是中度活性有机磷和活性有机磷下降,降低量以CKNK处理。施磷主要促进中度稳定性有机磷和高度稳定性有机磷的增加,增加幅度以NPK+OMPNPK处理。不同施肥措施对土壤有机磷和无机磷库的耗竭或积累速度是不同的,耗磷条件,土壤有机磷/无机磷的比值上升,施磷使有机磷/无机磷比值下降.土壤供磷强度与有机磷/无机磷的比值呈显著负相关(r=-0.9497* ,r0.05=0.878)。     

外源腐殖酸对棕壤有机磷组分的影响

采用Bowman和Cole提出的有机磷分组方法，对施人外源腐殖酸条件下，不同时期棕壤有机磷的组成变化进行测定。结果表明，施入外源腐殖酸，在培养的各个时期，有机磷各组分所占比例的基本格局没有改变，依然是中等活性有机磷〉中等稳定性有机磷〉高稳性有机磷〉活性有机磷。施入外源腐殖酸后，在培养的30d，活性有机磷均下降；在培养的60d和90d，施入高量腐殖酸的土壤，活性有机磷升高。施入外源腐殖酸，在培养的各个时期均可明显增加中等活性有机磷的含量，特别是在施入高量腐殖酸时增加的最多；同时还可降低中等稳定性有机磷的含量，在施入高量腐殖酸时降低的最多。     

长期轮作施肥棕壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】 研究长期轮作施肥条件下棕壤磷素盈亏状况及其与土壤磷素的关系,为棕壤科学施用磷肥提供理论依据。 【方法】 玉米?玉米?大豆轮作长期施肥定位试验始于1979年,设不施磷肥 (CK)、施氮磷肥 (NP)、施氮磷钾肥 (NPK)、低量有机肥配施氮磷肥 (M1NP)、低量有机肥配施氮磷钾肥 (M1NPK)、高量有机肥配施氮磷肥 (M2NP) 和高量有机肥配施氮磷钾肥 (M2NPK),共7个处理。测定1979—2015年不同施肥处理土壤Olsen-P和全磷含量,计算了土壤磷的盈亏状况,分析了全磷和有效磷与累积磷盈亏之间的关系。 【结果】 CK处理土壤磷素水平处于亏缺状态,平均土壤年亏缺磷为9.0 kg/hm2;磷肥处理 (NP和NPK) 和有机肥配施磷肥处理 (M1NP、M1NPK、M2NP和M2NPK) 土壤磷素均处于盈余状态,且M2NP和M2NPK盈余较多。所有施肥处理的有效磷增量与土壤累积磷盈亏均呈极显著相关关系 (P < 0.01),CK处理土壤每亏缺磷100 kg/hm 2,Olsen-P下降0.84 mg/kg;磷肥及有机肥磷肥配施处理每盈余磷100 kg/hm2,Olsen-P上升范围为1.97～7.23 mg/kg。除CK外,所有施肥处理土壤全磷增量与累积磷盈亏均呈极显著相关关系 (P < 0.01)。土壤每盈余磷素100 kg/hm 2,各施肥处理全磷增加范围为0.03～0.04 g/kg。 【结论】 磷肥投入是影响棕壤全磷和有效磷水平的关键因素。长期轮作不施磷肥,棕壤磷素亏缺;长期轮作施用化学磷肥 (年均投入P₂O₅ 70 kg/hm2) 和磷肥有机肥配施 (年均投入P₂O₅ 126～182 kg/hm2),棕壤磷素有盈余,增施高量有机肥的盈余量高于增施低量有机肥,高于单施磷肥。磷肥配施有机肥提升棕壤有效磷的速率高于单施磷肥。      

外源腐殖酸对棕壤有机磷组分的影响

采用Bowman和Cole提出的有机磷分组方法,对施入外源腐殖酸条件下,不同时期棕壤有机磷的组成变化进行测定。结果表明,施入外源腐殖酸,在培养的各个时期,有机磷各组分所占比例的基本格局没有改变,依然是中等活性有机磷>中等稳定性有机磷>高稳性有机磷>活性有机磷。施入外源腐殖酸后,在培养的30 d,活性有机磷均下降;在培养的60 d和90 d,施入高量腐殖酸的土壤,活性有机磷升高。施入外源腐殖酸,在培养的各个时期均可明显增加中等活性有机磷的含量,特别是在施入高量腐殖酸时增加的最多;同时还可降低中等稳定性有机磷的含量,在施入高量腐殖酸时降低的最多。     

长期定位施肥对棕壤重金属全量及其有效性影响

以沈阳农业大学长期定位试验为基础,选取（0～20cm）不同年限土壤样品,分析了无肥对照（CK）、单施化肥（N4P2）、中量有机肥（M2）、高量有机肥（M4）和高量有机肥＋化肥（M4＋N2P1）5个处理下土壤重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd全量及其有效态含量的变化。结果表明,20多年的定位施肥增加了土壤中重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd全量,虽然有所波动但总的趋势明显,其中以M4＋N2P1处理对Cu和Zn增加最为明显,而Pb和Cd在M4处理增长量最大,单施N4P2处理对4种重金属元素全量影响不明显。施有机肥能显著提高Cu、Zn和Cd有效态含量,与对照相比分别平均提高61.28%、169.3%和123.7%,不同施肥处理土壤中Cd含量已超标,属污染水平。有效态Pb在N4P2处理要显著高于其他各处理,而各年份M4处理有效态Pb的含量要低于CK处理。20年来有效态Pb含量相对于CK平均降低了4%。土壤中4种重金属全量与其有效态含量相关性表明：Cu、Zn和Cd全量与其有效态含量呈极显著正相关关系,全量Pb与有效态Pb呈显著负相关而与有效态Cu和Zn不显著相关。     

不同施肥处理对潮棕壤磷素累积与剖面分布的影响

摘　要 以下辽河平原的长期定位试验为平台,通过比较不同肥料类型和用量条件下表层土壤全磷及土壤剖面（0~80 cm）中速效磷的分布差异,研究长期不同施肥条件对土壤中磷素垂直迁移的影响。结果表明：1）在各施磷肥处理上,土壤磷素收支盈余,表层土壤全磷和速效磷含量均明显升高,且土壤磷收支的盈亏值(x)与土壤速效磷的增减量(y)呈显著直线关系y = 0.070 1x 8.538 9（R2=0.89**）,其中磷素盈余量的15.8%进入到土壤速效库内;2）化肥磷施用量为50和100 kg hm-2时,60~80 cm土层内速效磷含量显著高于对照,说明存在磷素的垂直迁移;3）相对于化肥而言,施用有机肥更易于磷素向下迁移;4）在施肥、有机质含量和作物吸收等多种因素影响下,土壤速效磷在土壤剖面中呈现上下层高、中间层低的空间分布格局,最低值出现在20~40 cm土层。     

Available phosphorus content of soil affected by P fertilization and its change in time

Abstract

For characterizing the rate of increase of the available soil phosphorus content applying superphosphate fertilization the slope of the linear regression curve in the range of 0–12–120 ppm P is used. The available phosphorus is determined by NH₄‐lactate and NaHCO₃ extractions. The rate of increase of available phosphorus is primarily influenced by the presence of CaCO₃ and is in close correlation with the pH, as well as the silt + clay content. The rate of decrease of available phosphorus in time after P fertilization in non‐calcareous soil is similar, in calcareous soil is different measured by the two extractions.     

玉米-大豆轮作中耕作方式和磷肥施用对土壤磷组分冬季变化特征的影响

Determining how agricultural management practices affect soil phosphorus(P) over the winter may further our understanding of the soil P cycle under specific environmental conditions in eastern Canada. This study assessed changes over winter for soil P fractions and other selected chemical properties as affected by tillage and P fertilization. In 1992, a long-term corn(Zea mays L.) and soybean(Glycine max L.) rotational experiment was established in the province of Quebec, Canada. Soil samples(0–15 cm) were collected in fall 2001 and 2007 after a soybean harvest, and in the following spring 2002 and 2008 before corn seeding, in main plots under moldboard plow and no-till managements and selected subplots fertilized with 0, 17.5, or 35 kg P ha-1and 160 kg N ha-1. Soil samples were analyzed for P fractions and other chemical properties to assess changes over winter for 2001–2002 and 2007–2008. Changes over winter of all soil P fractions were significant for the two periods, indicating the occurrence of soil P transformation and movement over winter. The Mehlich-3-extractable Fe, Al, Ca, and Mg decreased during the two studied periods. Tillage had no significant effect on all soil P fractions. The resin-extractable P in 2001–2002 and Na HCO3-extractable inorganic P and Na OH-extractable organic P during the two winters were significantly increased under P fertilization. This study demonstrated that P in cultivated soils changed during winter as a result of changes in labile P fractions possibly due to the solubilization of residual fertilizer P combined with environmental factors.     

Long-term effects of crop rotation and fertilization on soil organic matter composition

Long‐term effects of crop rotation and fertilization are mostly observed with respect to the amount of soil organic matter (SOM) and measured in terms of soil organic carbon (SOC). In this paper, we analyze the SOM composition of samples from long‐term agricultural field experiments at sandy and clayey sites that include complex crop rotations and farm‐yard manure applications. The organic matter (OM) composition of the soil samples, OM(Soil), and that of sequentially extracted water, OM(W), and sodium pyrophosphate, OM(PY), soluble fractions was analyzed using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The fraction OM(PY) represented between 13 and 34% of SOC, about 10 times that of OM(W). Site specific differences in OM(Soil) composition were larger than those between crop rotations and fertilizer applications. The smaller C=O group content in FTIR spectra of OM(W) compared with OM(PY) suggests that analysis of the more stable OM(PY) fraction is preferable over OM(W) or OM(Soil) for identifying long‐term effects, the OM(Soil) and OM(W) fractions and the content of CH groups being less indicative. Farm‐yard manure application leads to a more similar content of C=O groups in OM(PY) between crop rotations and fertilizer plots at both sites. Short‐term effects from soil tillage or potato harvesting on composition of OM require further studies.     

有机无机肥配施对玉米产量及土壤氮磷淋溶的影响

【目的】氮、磷是农作物生长所必需的营养元素,对提高农作物产量和改善产品品质均有重要作用,但由于肥料不合理施用,农田土壤中养分大量盈余,在降雨或灌溉条件下易随水流失,导致水环境质量下降。因此,研究有机无机肥料配施对土壤氮、磷淋溶风险的影响,可为地下水环境质量保护提供依据。【方法】采用田间渗滤池法,对华北地区玉米季氮磷淋溶状况连续5年进行监测,具体施肥处理如下:对照(不施用氮肥,PK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(与NPK处理等氮量,SW)、有机肥无机肥料配施(用猪粪中氮替代50%NPK处理中氮用量,SNP)。采集120 cm处淋溶水,测定氮、磷含量,研究在总氮投入量相同条件下,有机无机肥料配施对华北地区玉米产量及土壤剖面120 cm处氮磷淋溶的影响。【结果】1)有机无机肥料配施(SNP)处理,可以保证玉米较高产量,5年平均产量较单施化肥处理(NPK)提高10.3%。2)有机无机肥料配施可以显著减少总氮(TN)淋溶量,SNP处理较NPK处理减少71.4%;NPK处理淋溶水中NO-3-N浓度显著高于SNP处理,其平均浓度分别为54.93 mg/L、13.47 mg/L。3)在等氮量投入条件下,有机肥的投入带入了大量磷素,单施有机肥(SW)较NPK处理总磷(TP)淋溶量增加了0.6倍,分别为0.056 kg/hm2、0.035 kg/hm2;淋溶水中TP浓度分别为0.09 mg/L、0.066 mg/L。在氮磷养分淋溶损失中,NO-3-N占淋溶水TN的80%以上,可溶性总磷(TDP)占淋溶水TP的70%左右。4)在监测淋溶水中,NPK处理NO-3-N平均浓度已超过我国地下水Ⅲ类水质量标准(GB/T 14848-9),SW处理TP平均浓度0.09 mg/L,也高于水体富营养化TP浓度(0.02 mg/L)的临界值,可对水体造成污染。【结论】在氮磷养分淋溶损失中,NO-3-N占淋溶水TN的80%以上,TDP占淋溶水TP的70%左右。采用猪粪氮替代50%化肥氮素的有机无机肥料配施处理,5年玉米平均产量显著高于单施化肥处理,证明该施肥方法不仅可以确保产量,还可降低氮素淋溶,基本保证淋溶水中NO-3-N浓度低于地下水Ⅲ类水质量标准(GB/T 14848-9)。     

黄土高原旱地长期轮作与施肥土壤微生物量磷的变化

土壤微生物量是土壤中植物有效养分的储备库,在土壤肥力和植物营养中具有重要作用[1].我国北方石灰性土壤微生物量磷为P 12.4～15.5μg/g[2],南方红壤的微生物量磷为P 12.2～31.5μg/g[3].Brookes[4]根据土壤微生物量的周转速率计算英国土壤年周转通量,发现微生物量磷周转足以提供草地所需要的磷素,即使在含量比较低的耕地土壤,微生物量磷也能够提供70%左右作物生长发育所需要的磷.可见,微生物量磷是植物非常重要的磷素营养来源.     

秸秆还田配施化肥对稻油轮作土壤有机碳组分及产量影响

【目的】水稻-油菜轮作是我国重要的农业种植模式。秸秆还田是目前我国秸秆利用最主要、最直接的途径。因此,研究水稻-油菜轮作系统下,秸秆还田配施化肥对水稻和油菜产量、土壤有机质组分及其养分含量的影响,有助于提高水稻和油菜产量,培肥土壤,推进秸秆还田技术的应用。 【方法】通过水稻和油菜7年13季作物的田间定位小区试验,设置了不施氮肥不还田处理（CK）、农民习惯处理（FPP）和3个秸秆还田配施化肥处理（SF1、SF2、SF3:每年水稻秸秆以3000 kg/hm2的量还田,配施不同量氮、磷、钾肥）,分析了各处理土壤有机碳及其组分、土壤养分含量、作物产量和经济效益。 【结果】与不施氮肥处理比较,秸秆还田配合氮、磷、钾平衡施肥能显著提高土壤总有机碳及其各组分、土壤养分含量、作物产量和经济效益。与农民习惯处理相比,秸秆还田配施化肥处理土壤总有机碳、胡敏酸和胡敏素分别显著增加了5.62%~12.08%、9.05%~22.57%和7.93%~10.23%,而水溶性有机碳和富里酸含量差异则不明显;土壤全氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高了6.74%~14.04%、134.67%~249.46%和40.18%~70.54%;水稻、油菜和周年平均产量分别增加了8.55%~19.34%、19.06%~27.27%和10.34%~24.08%;净利润提高了1651~4905 yuan/hm2,但总投入增加了1427~2882 yuan/hm2。秸秆还田配施化肥处理中,以氮、磷、钾肥用量与运筹次数最多的SF3处理土壤各项指标、作物产量和经济效益最高,与之相比,SF2处理在水稻和油菜两季共减少肥料用量255 kg/hm2,而作物周年产量减少不明显。土壤有机碳组分、土壤养分含量及作物产量之间有较好的相关性,而逐步回归分析表明,土壤总氮、胡敏酸、水溶性有机碳含量是水稻和油菜产量主要决定因素。 【结论】秸秆还田配施化肥可以提高土壤有机碳、胡敏酸、胡敏素含量及土壤养分含量,培肥土壤并提高其稳定性,促进作物增产。虽然秸秆还田配施化肥增加了人工和肥料投入,但适宜的化肥用量配合秸秆还田提高了水稻油菜轮作体系的经济效益。