油-稻轮作制中供氮水平对作物及土壤氮磷钾含量的影响

田间试验条件下探究了不同供氮水平(0、90、180、270、360 kg/hm2)对油(华油杂9号)-稻(丰两优香1号)轮作下作物及土壤中氮磷钾含量的影响。结果表明,油菜生育前期氮磷钾积累量无显著变化,120 d后氮磷钾积累量随施氮量增加而增加,各处理差异显著。磷素积累量在直播180 d后呈先增加后降低趋势,以180 kg/hm2处理积累量变化最大,与270、360 kg/hm2处理相比无显著差异。水稻氮积累量随施氮量增加而增加,但270 kg/hm2与360 kg/hm2处理无显著差异,而磷钾积累量呈先增加后降低趋势,磷素积累量以270 kg/hm2处理最大,180、270、360 kg/hm2处理下,钾积累量在整个生育期内无显著差异,说明在油菜季施用较高氮肥来保证油菜对氮磷钾吸收基础上,后季水稻适当减少氮肥用量便可保证其对氮磷钾的吸收;从整个轮作周期农田氮磷钾平衡状况看,除不施氮肥外,其他处理农田土壤氮素均处于盈余状态,盈余量随施氮量的增加而增加,各处理在投入相同磷钾肥情况下,土壤磷素盈余量随施氮量增加呈降低趋势,施氮量为270、360 kg/hm2时,磷素出现亏缺,不同氮处理的农田钾素均处亏缺状态,且亏缺量随施氮量增加而增加。     

柠檬酸复合淋洗剂对镉污染土壤淋洗效果研究

为了探讨不同组合复合淋洗剂对重金属的淋洗效果,本文以镉污染土壤为材料,采用振荡淋洗的方法研究了CA+CAS和CA+CAS+Na₂S₂O₃组合试剂对镉的去除效果。结果表明,CA+Na₂S₂O₃ 和CA+CAS+Na₂S₂O₃组合对土壤中镉的去除率均较高,且第一次淋洗去除率在80%以上,第二次淋洗最大去除率仅为13.95%,第一次淋洗效果明显高于第二次。CAS的加入可以缓解CA和Na₂S₂O₃对土壤pH、全氮和有效钾等理化性质的影响。从形态上分析,未处理土壤中镉主要以可交换态和可还原态存在,两种形态和达到93.8%。淋洗处理可将土壤中大部分的镉去除,去除率最大可达98.21%,且淋洗后土壤中镉可氧化态和残渣态含量所占比例增加,比例达到50%左右。     

香蕉 - 甘蔗轮作对土壤养分含量及酶活性的影响

【目的】研究香蕉与甘蔗轮作不同年限后,土壤养分含量和酶活性等指标的变化,从土壤养分层 面探索香蕉 - 甘蔗轮作模式缓解连作障碍机制。【方法】设置两个田间试验,一是连作蕉地轮作甘蔗试验,包 括连作多年的蕉地（CK）和连作蕉地轮作甘蔗 1 年（GZ1）、2 年（GZ2）、3 年（GZ3）4 个处理;二是轮作甘 蔗后回种香蕉试验,包括连作蕉地轮作甘蔗 2 年（GZ2）和轮作 2 年甘蔗后回植香蕉 1 年（XJ1）、2 年（XJ2）、 3 年（XJ3）4 个处理,测定不同年限养分含量和土壤酶活性等共 24 个指标。【结果】土壤 pH 值随着轮作甘蔗 年限的增加呈现下降的趋势,随着回种香蕉年限的增加呈现增加的趋势;而土壤转化酶（Inv）、脲酶（Ure）、 多酚氧化酶（PPO）、纤维素酶（Cel）等土壤酶活性和有效磷、有效钾、有效硫、有效硼等养分含量则相反, 随着轮作甘蔗年限的增加呈现增加的趋势,回种香蕉后呈现下降的趋势;这些指标能较好地反映香蕉 - 甘蔗 轮作过程中土壤质量变化。香蕉枯萎病发病率与土壤 pH 值呈正相关,与土壤酶中 Cel 活性与土壤养分中 NO3 - -N、K、S、B 含量呈负相关。轮作甘蔗可较好改善土壤质量,其中土壤 Inv、Ure、PPO、Cel 活性指标 GZ2 比 CK 显著升高,土壤养分 NO3 --N、P、K、S、B 含量及 Ca/Mg 等指标 GZ2 比 CK 分别升高 146.13%、18.61%、 22.70%、45.48%、214.63% 和 37.64%;连作蕉地轮作甘蔗 2 年回种香蕉 3 年后,土壤质量严重恶化,其中土壤 Inv、Ure、PPO、Cel 活性指标 XJ3 比 GZ2 显著下降,NO3 --N、S、Zn、B 等养分含量指标 XJ3 比 GZ2 分别下降 45.18%、38.97%、19.05%、72.09%,除 Cel 活性和 AA 含量及 Ca/Mg 指标外,其他指标低于或接近于 CK 水平。 【结论】连作蕉地轮作甘蔗可以提高土壤酶活性和养分含量等改善土壤理化性状,从而缓解香蕉连作障碍;连 作蕉地轮作甘蔗 2 年后土壤理化性状即可得到有效改善,轮作甘蔗 2 年后回种香蕉 3 年为宜。     

烤烟连作与轮作土壤养分差异研究

为探明影响烤烟连作障碍的土壤养分含量因素,对我国湖南、贵州、云南三大烟区烤烟连作与轮作土壤进行了样品采集与分析,并对植烟土壤养分含量及相关性进行了研究.结果表明,各烟区土壤养分共性特点是土壤有机质、土壤全氯、土壤碱解氮含量均比轮作土壤低(P＜0.05),而各烟区连作和轮作土壤全磷、Olsen磷、全钾、交换性钾的含量有所不同.相关性表明,土壤有机质、全氮和碱解氮极显著相关(P＜0.01),碱解氮与全磷、全钾负相关(P＜0.01),Olsen磷与土壤有机质、全氮、碱解氮极显著负相关(P＜0.01),交换性钾和其它养分不相关,仅与土壤pH相关.     

轮作与连作对马铃薯生长及土壤酶活性的影响

[目的]探究长期轮作与连作对马铃薯生长发育及土壤酶活性的影响.[方法]采用连续5年定点试验,以正茬马铃薯为对照,研究马铃薯和玉米轮作、普通连作(马铃薯春作)、强化连作(马铃薯春秋连作)对马铃薯植株形态、土壤酶活性、土壤全量养分与速效养分的影响.[结果]普通连作与强化连作降低了马铃薯株高、茎粗和总叶面积,增加了根系长度,...     

复合淋洗剂对镉污染土壤的淋洗效果

[目的]探讨复合淋洗剂对重金属的淋洗效果。[方法]以镉污染土壤为材料,采用振荡淋洗法研究了CA+CaCl_2、CA+FeCl_3及CA+CaCl_2+FeCl_3组合试剂对土壤中镉的去除效果。[结果]几种试剂在组合条件下对镉的去除率均要高于单一试剂淋洗的去除率,且CA+FeCl_3对土壤中镉的去除效果最好,去除率为86.31%~89.61%。从淋洗前后的镉有效态含量来看,CA+FeCl_3(3∶1)中镉有效态含量最高,达1.794μg/L。形态分析结果表明,经淋洗剂淋洗后,土壤中的可交换态镉大部分被淋洗出来,其所占比例大大降低,可氧化态和残渣态含量比例增加,土壤中活性态镉减少,生物毒性大大降低。[结论]CA+FeCl_3(3∶1)对土壤中镉的去除效果最好,去除率达89.61%。     

滴灌淋洗土壤盐分效果的研究初报

在用０．７１％的滨海盐渍土做草莓和黄瓜盆栽试验时,发现了滴灌具有较强的淋洗土壤盐分的性能;通过室内模拟试验和田间试验,初步研究滴灌淋洗土壤盐分的效果,结果表明：通过滴灌洗盐控盐,可使滨海中、重度盐渍土的０～２０ｃｍ的土层含盐量降到０．１５％左右,形成“脱盐淡化层”,能够实现蔬菜生产,为滨海盐渍土的开垦利用开辟了新途径。     

轮作对黑土区作物产量及土壤理化性质的影响

为明确大兴安岭南麓黑土区不同种植模式对作物产量和耕地地力的影响,依靠耕地质量提升项目在大兴安岭南麓黑土区设置的定位监测点,研究不同种植模式下的作物产量、土壤pH、全氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,在实际农业生产中,大豆、玉米长期连作产量下降,轮作可以提高大豆、玉米单产。不同种植模式下土壤全氮、有效磷和速效钾含量变化不同,大豆连作,土壤全氮含量大幅下降,有效磷含量增加,速效钾含量下降;玉米连作,土壤有效磷、速效钾含量大幅增加,全氮含量小幅下降。因此轮作可以提高作物产量,连作造成作物减产,玉米长期连作不影响土壤养分含量,大豆连作下土壤养分含量明显下降。     

苏南丘陵地区甘薯-油菜轮作农田生态系统养分平衡与调控研究

采用实地访问和田间调查的方式,对江苏省句容市甘薯—油菜轮作农田生态系统30年来施肥状况进行调查,并对N、P、K输入输出的数量特征及其平衡状况进行了分析,结果表明:从系统外部输入的化学N、K养分逐年增加,化肥N、P、K输入比例失调,有机肥输入逐渐减少;N、P养分一直盈余,K由盈余转为亏缺,而且亏缺有加重趋势;N养分循环速率逐年加快;P、K养分循环速率是先降后升,但升降幅度不大。     

江汉平原稻虾轮作模式地表径流氮、磷流失特征

为明确江汉平原地区典型稻虾轮作模式的农田地表径流流失特征,推动稻虾综合生态种养模式的可持续发展,从2018年9月至2021年9月,采用原位监测的方法,对稻虾轮作模式典型田块地表径流发生过程进行了研究。结果表明：该模式稻田年产生径流10次,产流量（1270±287）mm,产流系数44.7%。总氮年均流失量（24.59±4...     

华北平原不同轮作模式固碳减排模拟研究

为探索解决长期冬小麦-夏玉米(麦-玉)单一轮作两熟模式导致农田温室气体排放加剧的问题,基于Denitrification-Decomposition(DNDC)模型分析当前气侯环境下华北地区不同轮作模式对土壤耕层有机碳储量及温室气体排放的影响。结果表明:2003—2014年各轮作模式碳汇速率整体表现为麦-玉麦-豆麦-玉-春玉米麦-玉-大豆春-玉米连作;长期模拟发现,一年两熟制两年三熟制一年一熟制轮作模式,麦玉轮作模式碳汇速率最高,有利于有机碳的长期积累,春玉米连作有机碳储量短期内有所增加,长期则表现出负增长趋势。全球增温潜势(GWP)研究发现,各轮作模式增温潜势整体表现为麦-玉麦-玉-春玉米麦-豆麦-玉-大豆春-玉米连作;从长远角度看,各模式增温潜势短期内都呈增加趋势,15年后维持稳定,稳定后麦玉模式排放量最大,而春玉米连作模式排放最低,禾豆轮作相比禾本科轮作具有很好的固碳减排效应。因此,在华北地区农田管理方面,可考虑推行禾豆轮作模式,最终达到提高土壤有机碳库和减少温室气体排放的目标。     

黄淮海平原微喷灌下冬小麦农田水分渗漏及氮素淋失模拟分析

为了解黄淮海平原冬小麦水分渗漏和氮淋失特征,以优化小麦生产灌溉制度,降低农田水肥施用后土壤氮淋失对环境的影响,本试验于2020—2022年在设置不同灌水处理(充分灌溉、亏缺灌溉)和雨养处理的大田试验基础上,利用土壤-作物系统水热碳氮耦合(WHCNS)模型,通过优化土壤水力学和作物参数,评价模型适用性,并使用校验后的模型定量化分析不同水分管理条件下的农田氮淋失、水分渗漏及特征。结果表明：土壤含水率和硝态氮(以N计)的均方根误差范围分别为0.01～0.07 cm³·cm^-3和3.37～6.39 mg·kg^-1;叶面积指数和干物质量模拟R²≥0.9,一致性指数均≥0.7,模型模拟达到预期效果。使用校验后的模型对0～100cm土层水分渗漏和氮淋失进行动态模拟的结果显示,硝态氮淋失与水分渗漏动态一致,二者均表现为单日量小且持续时间较长,产生渗漏的累计天数占全生育期天数的59.2%～69.4%。与充分灌溉相比,亏缺灌溉在两季冬小麦产量无显著差异的情况下,日氮淋失和水分渗漏量分别减少3.88%～66.94%和37...     

化肥减量替代对华北平原小麦-玉米轮作产量及氮流失影响

为降低氮素流失风险,提高肥料利用效率,在华北平原采用田间定位试验研究了不同施肥措施对小麦-玉米产量、周年氮素淋溶和径流损失的影响。结果表明,相比当地常规施肥处理(CON),减施氮肥150 kg·hm~(-2)的条件下,单施化肥(RF)和10%比例沼液替代(RFM)不会降低小麦和玉米产量。相较于CON处理的氮素年均盈余量218.1 kg·hm~(-2),RF和RFM处理氮盈余量分别显著降低了66.7%和55.9%。CON处理总氮平均淋失浓度和年均淋失量分别为33.70 mg·L~(-1)和22.01 kg·hm~(-2),与之相比,RF处理总氮平均淋失浓度和年均淋失量分别降低了31.45%和30.58%,而RFM处理分别降低了40.65%和43.39%。试验期间径流产流只发生2次,氮素淋溶发生次数和氮损失量远高于径流损失,因此淋溶是氮素流失的主要途径。CON处理总氮平均径流浓度和年均径流流失量分别为23.0 mg·L~(-1)和0.095 kg·hm~(-2),与之相比,RF处理总氮平均径流浓度和年均径流流失量分别降低了32.9%和30.5%,而RFM处理分别降低了45.5%和50.5%。由于施肥量较高,CON处理氮淋溶表观流失率为4.19%,而RF和RFM处理氮淋溶表观流失率分别降低了2.86%和20.76%。NO_3~--N是氮素流失的主要形态,分别占淋溶和径流总氮流失量的66.3%和73.3%,其与总氮流失变化趋势一致。综上,化肥减量配施沼液在保证作物产量的情况下,是降低氮素流失的有效措施。     

粮棉轮作模式下施氮磷钾肥量对小麦产量及籽粒氮磷钾含量的影响

为探明粮棉轮作模式下小麦经济合理施肥量,在大田条件下采用随机区组试验,按照N、P2O5、K2O分别设置了0,75,150,225,300kg/hm~2 5个用量梯度,研究了不同肥料用量对小麦产量、养分吸收及肥料利用率的影响。结果表明,N用量在0~150kg/hm~2之间时随施N量增加,小麦籽粒产量增加,在N用量超过150kg/hm~2后小麦籽粒产量趋于稳定,籽粒N含量随施N量增加先升后降,在225kg/hm~2时达到最大值2.249%,籽粒N田间携出量随施N量增加先升后降,在225kg/hm~2时达到最大值190.5kg/hm~2;随P2O5用量增加,籽粒产量先升后降,施P2O5量在75kg/hm~2时达到最高值,P2O5用量在300kg/hm~2籽粒产量降低5.1%,籽粒P含量与P2O5田间携出量随施P2O5量增加而持续升高,最高值分别达到0.700%与131.3kg/hm~2;K2O对小麦籽粒产量影响不显著,但随施K2O量的增加,籽粒K含量持续增加,K2O田间携出量在34.6~37.0kg/hm~2之间。综合考虑产量结果与氮磷钾养分的田间携出量,小麦季节肥料适宜用量为N 150~225kg/hm~2,P2O575~150kg/hm~2,免施钾肥。     

Spatial variability of soil total nitrogen,phosphorus and potassium in Renshou County of Sichuan Basin,China

Understanding soil nutrient distributions and the factors affecting them are crucial for fertilizer management and environmental protection in vulnerable ecological regions.Based on 555 soil samples collected in 2012 in Renshou County,located in the purple soil hilly area of Sichuan Basin,China,the spatial variability of soil total nitrogen(TN),total phosphorus(TP)and total potassium(TK)was studied with geostatistical analysis and the relative roles of the affecting factors were quantified using regression analysis.The means of TN,TP and TK contents were 1.12,0.82 and 9.64 g kg~(–1),respectively.The coefficients of variation ranged from 30.56 to 38.75%and the nugget/sill ratios ranged from 0.45 to 0.61,indicating that the three soil nutrients had moderate variability and spatial dependence.Two distribution patterns were observed.TP and TK were associated with patterns of obvious spatial distribution trends while the spatial distribution of TN was characterized by higher variability.Soil group,land use type and topographic factors explained 26.5,35.6 and 8.4%of TN variability,respectively,with land use being the dominant factor.Parent material,soil group,land use type and topographic factors explained 17.5,10.7,12.0 and 5.0%of TP variability,respectively,and both parent material and land use type played important roles.Only parent material and soil type contributed to TK variability and could explain 25.1 and 13.7%of TK variability,respectively.More attention should focus on adopting reasonable land use types for the purposes of fertilizer management and consider the different roles of the affecting factors at the landscape scale in this purple soil hilly area.     

施用猪粪对稻麦产量和土壤磷素积累与淋失的影响

为确定农田畜禽粪便的安全消纳量,在成都平原稻麦轮作条件下,研究施用猪粪后土壤全磷(TP)、有效磷(Olsen–P和Mehlich3–P)、水溶性磷(Ca Cl2–P)的累积特征,评估磷的淋失风险。结果表明:随猪粪施用量的增加,土壤全磷含量呈逐渐增加的趋势,土壤Olsen–P含量和Mehlich3–P含量在100%猪粪N处理后快速增加,增幅分别为21.87~90.58、53.25~262.82 mg/kg,Ca Cl2–P含量在100%猪粪N水平后急剧增加,增幅为0.18~2.40mg/kg;在稻麦轮作体系下,土壤Olsen–P含量和Mehlich3–P含量流失的临界值分别为50、125 mg/kg,Ca Cl2–P含量流失的临界值为0.6 mg/kg;稻麦轮作周期内腐熟猪粪用量为23 364 kg/hm2时(50%化肥N+50%猪粪N处理),土壤的磷素积累量明显小于磷素流失临界值,能够安全地最大化消纳猪粪;50%化肥N+50%猪粪N处理下,水稻产量和小麦产量的和最高,达13 309.7 kg/hm2,相较于常规化肥处理的总产量增加了10.01%,其综合生态效益和经济效益最优。     

华北平原有机肥替代化肥条件下“粮-饲”轮作系统氮素表观平衡研究

为揭示有机肥替代化肥条件下华北平原不同轮作体系土壤-作物系统氮素表观平衡,布置田间试验,定量研究了不同施肥方式[化肥表施(C)、固态粪肥表施替代50%化肥氮(S)、液态粪肥注射施用替代50%化肥氮(L)]和不同轮作方式[籽粒玉米-小麦(T1)、青贮玉米/豇豆间作-填闲黑麦草(T2)、甜高粱-黑麦草(T3)、青贮玉米-黑麦草(T4)、高丹草-黑麦草(T5)]对作物地上部生物量及其氮携出量、0～200 cm土壤剖面硝态氮残留和土壤-作物系统氮表观损失的影响。结果表明:与轮作方式T1相比,T5夏秋季作物地上部生物量及其氮携出量提高幅度最大,其次为T3和T4,而T2却有所降低;各轮作方式冬春季地上部生物量较T1均有所降低,而对其氮携出量无明显影响。与施肥方式C相比,S和L可显著降低夏秋季作物地上部生物量及其氮携出量,降幅均小于15%,而对冬春季作物地上部生物量及其氮携出量无显著影响。与轮作方式T1相比,T3和T5可显著增加周年作物氮总输出量,且显著降低0～200 cm土层无机氮残留量和系统氮表观损失;与施肥方式C相比,S和L可显著降低周年作物氮总输出量和0～200 cm土层无机氮残留量,增加系统氮表观损失。研究表明,在华北平原农牧生产区,以养殖产生的固态和液态粪肥替代50%化肥氮条件下,甜高粱-黑麦草和高丹草-黑麦草轮作是氮肥偏生产力高、表观损失低的轮作方式。     

不同林龄和连栽代次杨树人工林土壤氮矿质化特性

采用好气培养间歇淋洗的方法,研究了江苏苏北地区不同林龄(1代4年生林地、1代10年生林地)和连栽代次(1代4年生林地、2代4年生林地)的杨树人工林土壤及农田无林地土壤在20和30℃培养条件下氮素矿质化特性.结果表明,各样地土壤经4周培养的矿化量为36.70～95.63 mg·kg~(-1),平均矿化速率约为1.31～3.42 mg·kg~(-1)·d~(-1).林龄和连栽代次对杨树人工土壤的矿质化作用有明显的影响,其中主要是对硝化作用的影响,而对氨化作用影响不明显.与1代4年生林地相比,1代10年生林地土壤矿化累积量和硝化累积量分别降低了11%～17%和13%～20%;而2代4年生林地土壤则分别降低了39%～43%和45%～49%,显示连栽代次对土壤矿质化作用的影响更加明显.各样地土壤矿化速率和硝化速率在培养的第1周最高,然后随培养周期迅速降低;而氨化速率则是在第2周达到峰值,然后逐渐降低.随林龄和连栽代次的增加,土壤矿化速率和硝化减小,尤其是培养第1周,而氨化速率差异不显著.各样地30℃培养条件下的土壤矿化量和矿化速率均明显高于20℃,表明培养温度对土壤矿质化作用具有明显的影响.     

牛粪化肥最优配比条件下不同轮作方式对稻田氮磷流失的影响

为探讨牛粪化肥最优配比条件下不同轮作方式对稻田氮磷流失的影响,通过田间小区试验设置Y-OL（70%化肥+30%牛粪-黑麦草-水稻）、Y-OV（70%化肥+30%牛粪-紫花苕-水稻）、Y-ON（70%化肥+30%牛粪-冬闲-水稻）3种轮作处理,以C-ON（100%化肥-冬闲-水稻）为对照,研究不同轮作模式下水稻产量及稻田田面水、下渗水、径流中的总氮（TN）和总磷（TP）浓度变化特征。结果表明：不同处理田面水TN浓度在施穗肥后第2 d达到峰值,TP浓度在施基肥第2 d达到峰值,且最高值均出现在Y-ON处理; C-ON和Y-ON处理下渗水TN浓度在施基肥第2 d出现峰值,Y-OL和Y-OV处理下渗水TN浓度在施穗肥后第2 d出现峰值,在整个水稻生育期Y-OV处理下渗水TP浓度整体低于其他处理;不同处理间稻田氮磷径流流失量无显著差异,稻田氮磷径流流失量与降雨量极显著相关,且降雨量最大时,各处理TN径流流失量占径流流失总量的70.24%~73.42%,TP径流流失量占径流流失总量的35.12%~42.42%; Y-OV、Y-OL、Y-ON处理TN总流失量与C-ON相比分别降低43.92%、25.21%、35.74%,Y-OL、Y-ON处理TP总流失量与C-ON相比分别显著上升66.67%、13.13%,Y-OV处理TP总流失量与C-ON无显著差异; Y-OV、Y-OL、Y-ON各处理水稻产量与C-ON相比无显著差异。研究表明,70%化肥+30%牛粪施肥条件下,紫花苕-水稻的轮作方式可保证水稻产量,有效降低下渗水和径流中氮素流失量且维持较低水平的磷素流失量,是一种有效减少氮磷面源污染、增加土地利用效率的种植模式。