冀南地区蔬菜保护地土壤养分变化特点

对冀南地区蔬菜保护地土壤养分现状及变化趋势进行了研究，结果表明，保护地耕层土壤有机质、土壤速效N、速效P和速效K比相邻露地栽培分别平均增加146．64％、51．68％、567．17％和110．41％；比1981年土壤分别增加143．23％、97．97％、2311．00％和98.8％。随栽培年限的增加，耕层土壤速效N、速效P和速效K有积累的趋势，土壤养分主要积累在0～20cm土层，随着土层加深土壤养分积累程度降低，其中以日光温室栽培的土壤养分积累高于塑料大棚。     

耕层增减对作物产量、养分吸收和土壤养分状况的影响

试验于2012—2015年在淮北平原中部的濉溪县展开,设原始耕层(TS)、在原始耕层厚度上人工削减5 cm(TS-5)和在原始耕层厚度上人工增加5 cm(TS+5) 3个处理。在玉米和小麦成熟期采样分析和田间测产,在3季小麦收获后分别采集0~20 cm土层土样进行分析,明确耕层厚度变化对玉米–小麦轮作体系作物产量、养分积累的影响和土壤养分含量的变化规律。结果表明,耕层减少5 cm处理明显降低玉米–小麦轮作体系作物产量和N、P2O5、K2O积累量,与原始耕层处理相比,分别下降了5.61%和8.31%、5.65%、18.38%;耕层增加5cm后作物产量和各养分积累量均未出现显著变化。第1个轮作周期结束时,耕层减少5cm处理的土壤有机质、全氮和速效钾含量明显低于原始耕层处理;而经过3个轮作周期,土壤有机质含量仍处于较低水平,全氮和速效钾含量逐渐回升,与原始耕层对应指标已无显著差异。耕层增加5cm处理明显提高了土壤有机质和各养分含量,并在3个轮作周期后仍处于较高水平。综上,耕层厚度减少5 cm会降低玉米–小麦轮作体系作物产量、各养分积累量和土壤有机质含量,并在短期内难以恢复;增加5 cm耕层虽然能改善土壤养分状况,但对作物产量和养分积累量的提高没有明显效果。     

日光温室土壤速效养分剖面分布和累积特征研究

为了解日光温室土壤速效养分剖面分布和累积特征,测定了不同种植年限日光温室不同层次土壤速效养分,结果显示:日光温室土壤硝态氮含量剖面分布均呈倒梯形分布,5、10和14年日光温室0～100 cm土层硝态氮累积总量分别为是相邻粮田的4.3、5.8和7.1倍。5、10和14年日光温室表层土壤速效P含量均超过200 mg kg-1,0～100 cm土层土壤速效P积累总量分别是温室外粮田的6.2、13.2和18.0倍,5年低龄温室土壤速效P剖面分布为丁字形,10年以上高龄温室土壤速效P剖面分布均为倒梯形。5、10和14年日光温室表层土壤速效K的含量均超过300 mg kg-1,0～100 cm土层土壤速效K累积总量分别是温室外粮田积累量的1.8、2.9和4.4倍,日光温室土壤速效K剖面分布均为倒梯形。5年温室土壤水溶性P含量呈丁字型分布,10年以上温室土壤水溶性P含量分布呈现倒三角,逐渐向倒梯形发展,不同年限温室水溶性K含量剖面分布均呈倒梯形分布。日光温室土壤速效养分的富集率为速效P硝态N速效K,低龄温室土壤养分表层富集为主,而高龄温室中下层积累量所占比例逐渐增加。     

黄土高原旱地长期施肥对小麦养分吸收和土壤肥力的影响

通过定位试验研究了长期施肥对小麦子粒、秸杆养分吸收和土壤肥力变化的影响。结果表明,合理施用化肥不但增产幅度大,还在一定程度上增加了小麦N、P、K养分浓度。单施氮、单施磷肥能增加小麦子粒和秸杆的N、P、K吸收量,氮磷肥配施增加效果显著,其子粒吸收N、P、K增加了153.2%、157.1%和162.4%。施有机肥能补充土壤中的N、P、K含量,增加小麦子粒中的养分含量,使品质有大幅度的提高。单施磷肥的土壤有机质、全P、速效P含量增加,土壤全N、速效N含量减少,N素亏缺。氮磷肥配施加剧了土壤K的亏缺。有机肥培肥作用显著,有机肥和氮、磷肥配施的土壤有机质、全N、全P、速效N、速效P和速效K分别增加了69.0%5、7.5%、54.8%、73.1%、830.5%和119.1%。     

日光温室土壤速效养分的累积和淋移特征研究

通过对不同年限日光温室土壤速效养分积累和淋移特征的研究.结果显示:日光温室土壤硝态氮含量明显高于室外粮田,铵态氮含量稍高于温室外粮田,5年、10年和14年日光温室0-100 cm土层硝态氮累积总量分别是相邻粮田积累量的4.3,5.8,7.1倍,日光温室土壤中硝态氮大量积累、淋失强烈、淋移至底层以下.5,10,14年日光温室表层土壤速效P含量均超过200 mg/kg,0～100 am土层土壤速效P积累总量分别是温室外粮田的6.2,13.2,18.0倍,5年低龄温室土壤P索淋移至40-60 cm心土层,10年以上高龄温室土壤P索淋移至底层.5.10,14年目光温室表层土壤速效K的含量均超过300 mg/kg,0～100 cm土层土壤速效K累积总量分别是温室外粮田积累量的1.8,2.9,4.4倍,10年以上高龄温室土壤K索淋移至底层以下、淋失强烈.日光温室土壤速效养分的富集率是速效P>硝态N>速效K,日光温室土壤速效养分的淋移淋失深度和强度是硝态N>速效K>速效P.     

不同粮草复种方式下土壤养分动态研究

对6种不同的粮草复种方式下土壤养分的季节变化进行了比较研究.结果表明:冬季种植牧草与种植粮食作物比较降低了土壤pH值、增加了土壤有机质和速效养分,特别是冬季种植多花黑麦草和黑麦明显增加了土壤有机质、碱解N、速效K和速效P含量,促进后作生长,为后季作物增产提供可能性.土壤pH值随土层增加而增加,土壤养分随土层增加而减少.经过一个复种周期,各复种方式土壤pH值稍有提高;有机质、全N、碱解N含量稍有降低,变化不大;土壤速效P和速效K含量有较大幅度的降低.     

马铃薯地膜种植生态效应研究

通过田间随机区组试验研究马铃薯地膜种植生态效应结果表明,马铃薯营养阶段、生殖阶段不同地膜覆盖处理耕层土壤速效氮供应强度比露地提高32.6%~64.0%,速效磷提高4.2%~59.4%,植株吸收量分别提高13.2%~48.3%和14.6%~38.2%;不同处理耕层土壤速效氮含量营养阶段均高于生殖阶段,速效磷含量则相反。地膜处理耕层土壤含水量营养阶段比露地提高5.3%~31.6%,植株吸收量提高26.3%~31.0%;生殖阶段比露地分别提高1.9%~16.9%和4.4%~18.8%。耕层土壤中2阶段地膜比对照细菌分别增加30.0%、130.8%,放线菌分别增加19.7%、474.1%,霉菌分别增加12.5%、22.7%。一天中地膜处理耕层土壤温度均高于露地,上午随土层深度的增加,营养阶段土壤温度递增而生殖阶段略呈递减,中午和下午随土层深度的增加,2阶段土壤温度逐渐递减。地膜处理其块茎产量、地上茎叶产量、地下根产量均高于露地对照。在试验设计施肥范围内,地膜种植施肥水平高的土壤和植株养分、水分含量高,增产幅度大。     

有机肥和无机肥在提高黄潮土肥力中的作用研究

1981-1986年在黄潮土上的小麦-玉米肥料定位试验,对肥料用量、作物吸收量和土壤养分积累量的回归分析结果:化肥N和有机肥N有8.76%和42.54%进入土壤N库;化肥P和有机肥P有17.61%和17.20%进入土壤速效P库;化肥K和有机肥K有4.5%和2.3%进入土壤速效K库.化肥对土壤有机质含量略有增加趋势,有机肥对补给土壤P、K养分,改善土壤物理性状有明显效果.有机无机配合施用具有培肥、增产两方面的作用.     

长白落叶松纯林改造对林地土壤性质的影响

以黑龙江省林口林业局长白落叶松纯林带状伐后栽植阔叶树种形成的针阔混交林为对象,研究水曲柳、长白落叶松—水曲柳、长白落叶松、长白落叶松—胡桃楸与胡桃楸等5种林带下土壤的物理性质、养分状况和微生物数量。结果表明：长白落叶松纯林改造成针阔叶混交林初期,土壤密度随土层深度增加而显著增加,土壤孔隙度则随土层深度增加而显著降低,林带间差异不显著;各林带有机质含量、养分元素全量及速效养分含量均随土层加深而显著减少,但全K含量变化不明显,阔叶林带及针阔林带土壤养分含量多高于落叶松林带,0-10 cm土层的全N、全P与全K含量最大分别提高13.99%、8.00%与11.23%,水解N、有效P与速效K含量最大分别提高18.84%、12.37%与6.71%;土壤细菌、真菌与放线菌主要集中在0-20 cm土层,且随土层深度增加而减少,阔叶林带及针阔林带土壤微生物总量均高于落叶松林带,大小顺序为水带〉落-水带〉落-胡带〉胡带〉落带。研究结果可为长白落叶松纯林改造提供科学依据。     

菜田土壤养分空间变异特征

采用传统统计和地统计相结合的方法,对55 hm2菜田耕层土壤养分空间变异特征进行了研究。结果表明,土壤养分主要限制因子是N、P、K和Zn,不同土壤养分的变异情况各不相同。土壤养分速效含量一般呈斑块状分布;土壤NO3--N、P、K和Zn含量在空间分布上具有明显的空间相似性。土壤NO3--N、P、K含量分别与种菜历史及肥料用量(N、P2O5和K2O)之间均呈极显著的正相关。     

昆明地区主要花卉蔬菜基地设施栽培土壤养分变化特点

昆明地区蔬菜、花卉种植以设施栽培为主,本文对不同棚龄的大棚设施土壤pH、全N、P、K、碱解N、速效K、有效P、交换性Ca、Mg等指标进行测定分析,结果表明:随棚龄年限的增长,耕层土壤pH值、有机质和土壤交换性Ca、Mg含量有降低的趋势,但无论是露地还是盖棚土壤有机质(52.8 g/kg)都较20世纪80年代中期有较大幅度提高;耕层土壤和深层土壤,全N、有效N含量呈持续上升趋势。耕层土壤中,土壤速效K和速效P呈现明显的富集。     

水旱轮作地区土壤长期休闲与耕种的肥力效应

长期定位试验水旱轮作地区土壤长期休闲和耕种对土壤肥力的影响研究结果表明，长期休闲土壤有机质、全N含量显著高于连续种植作物的土壤，其差异随土壤深度的增加而减小；休闲地15cm以上土层土壤N素矿化势高于耕种地；耕种土壤连续施入猪粪、作物秸秆等有机肥可保持与休闲土壤相当或远高于休闲土壤的有效磷水平，单施化肥或不施肥料的耕种土壤有效磷均低于休闲土壤；休闲和耕种对15-30cm土层土壤缓效钾含量无影响响，15cm以上土层土壤缓效钾含量休闲高于耕种；休闲土壤速效钾含量在整个耕作层（30cm）均高于耕种土壤；休闲土壤PH值略低于耕种土壤。     

施肥对砂姜黑土基础肥力及强筋小麦产量、品质的影响

为探讨不同施肥方式对砂姜黑土的培肥效果和不同土壤基础肥力水平对优质强筋小麦产量及品质的影响,在22年长期定位试验的基础上,研究了不同施肥方式下砂姜黑土基础肥力的变化,并分析了土壤主要养分性状与强筋小麦产量和品质的关系.结果表明,长期单施有机肥或有机肥与化肥配合施用均能较单施化肥处理显著提高土壤全氮、有机质、碱解氮、速效磷及速效钾的含量;同一施氮水平,有机肥与化肥配施处理的基础肥力产量(不施肥时的产量)较单施化肥的高2715.0kg·hm-2.土壤有机质、全氮、全磷及速效磷含量与籽粒产量、蛋白质、湿面筋和沉降值均呈正相关.有机肥与化肥配施不仅是培肥地力的主要途径,同时还是确保优质小麦保优栽培,实现可持续发展的有效措施.     

福建烟区土壤主要物理化学性状的研究

通过对福建烟区具有代表性的2266个土壤样品的物理化学性状分析测定表明:土壤的pH值平均为5.05,物理性黏粒(<0.01mm)36.56%,有机质22.99g/kg,全N 1.52g/kg,碱解氮144.41mg/kg,全P 0.52g/kg,速效磷28.41mg/kg,全K 19.50g/kg,速效钾79.50mg/kg,缓效钾259.61mg/kg。与第2次土壤普查比较,福建烟区土壤普遍酸化,有机质和全K含量下降,土壤全P和有效磷含量显著增加,部分土壤N素积累。福建烟区应重视土壤酸度的调节和有机肥的施用,选择适宜的土壤质地类型,适当控制N肥的施用,适量施用P肥,重视K肥的施用。     

川中丘陵区城墙岩群和蓬莱镇组紫色岩上土壤性质研究

采用野外调查、取样和室内实验分析相结合的方法,研究了川中丘陵区白垩系城墙岩群(K1cg)和侏罗系蓬莱镇组(J3p)两种紫色母岩上土壤理化性质特征和差异,结果表明:两种紫色岩母质发育的土壤粘粒含量低,而砂粒含量高;土壤有机质和氮素含量低,而矿质养分含量丰富;在相同的地形部位上,J3p发育的土壤粘粒、全钾、速效钾和速效磷含量高于K1cg发育的土壤,而K1cg发育的土壤pH和土壤全磷均高于J3p发育的土壤,两种紫色岩母质形成的土壤有机质和氮素差异不明显。从丘顶到丘脚,土层逐渐增厚,土壤粘粒含量逐渐递增,砂粒含量逐渐递减;土壤有机质及各种矿质养分含量均呈递增趋势。     

长期施肥对棕壤氨氧化细菌和古菌丰度的影响

【目的】氨氧化是氮转化过程的限速步骤,其由氨氧化微生物所驱动。本研究旨在探明 37 年玉米–大豆轮作施肥条件下影响棕壤氨氧化微生物丰度的主要影响因子及变化规律。【方法】以沈阳农业大学棕壤肥料长期定位试验耕层土壤 (0—20 cm) 为材料,选取其中 9 个施肥处理进行取样分析:不施肥 (CK)、低量氮肥 (N₁)、高量氮肥 (N₂)、氮磷肥 (N₁P)、氮磷钾肥 (N₁PK)、高量有机肥 (M₂)、高量有机肥 + 低量氮肥 (M₂N₁)、高量有机肥 + 氮磷肥 (M₂N₁P)、高量有机肥 + 氮磷钾肥 (M₂N₁PK)。采用实时荧光定量 PCR 技术测定其氨氧化微生物丰度,通过对土壤基本化学性质和氨氧化微生物丰度的冗余分析找出影响氨氧化微生物丰度的主要因素。【结果】施用有机肥处理的土壤 pH、有机质、全氮、碱解氮、速效钾、速效磷、铵态氮、硝态氮含量明显高于不施肥和单施化肥处理。各施肥处理土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾、速效磷的含量总体呈现有机肥处理 > 化肥处理 > CK;与不施肥处理 (CK) 相比,单施化肥处理显著降低了土壤 pH 值,施用有机肥处理显著提高了土壤 pH 值,其中 N₂ 处理的土壤 pH 最低,M₂ 处理的土壤 pH 最高。不同施肥处理氨氧化细菌 (AOB) 的丰度为 0.94 × 106～5.77 × 106 copies/g 干土,氨氧化古菌 (AOA) 的丰度为 3.56 × 106～1.22 × 107 copies/g 干土;施用有机肥处理 AOB 和 AOA 丰度显著高于不施肥和单施化肥处理,其中 M₂ 处理的 AOB 和 AOA 丰度最高,单施氮肥处理的 AOB 和 AOA 丰度最低。冗余分析 (RDA) 表明,影响棕壤 AOB 和 AOA 丰度的主要环境因子有土壤 pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾,且与 AOB 和 AOA 丰度呈正相关关系。【结论】长期轮作施肥显著改变了棕壤的化学性质,从而对氨氧化微生物的丰度产生了显著影响。长期施用有机肥显著提高了土壤养分含量及 AOB 和 AOA 的丰度,对维持土壤氨氧化微生物的数量起到十分重要的作用;同时试验结果也为今后通过改变土壤 pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等性质对 AOB 和 AOA 进行调节提供了依据。     

Ecological study on the dynamics of soil organic matter and its related properties in shifting cultivation systems of Northern Thailand

Abstract

There is a large number of hill people in northern Thailand, who practices shifting cultivation. In order to analyze the soil ecological problems involved in the transition from traditional shifting cultivation to more intensive upland farming, the authors carried out comparative studies on the dynamics of organic matter and its related properties in soils both in the traditional shifting cultivation systems adopted by Karen people and more intensive upland farming practiced by Thai and Hmong people in the area. The contents of organic matter and available N in the surface 10 cm layers of soil from the fields continuously cultivated were lower than those in soils under prolonged fallow (more than 10 y) or natural forest. Based on the rate of soil respiration, the amount of organic matter decomposed within 1 y was estimated to reach nearly 10% of that stored in the upper 50 cm layers of the soil profile in the upland crop fields. These results indicate that the organic matter-related resources markedly decreased under continuous cropping. The contents of C, N, and P in the microbial biomass of the surface 10 cm layers of soil ranged from 0.37 to 2.09 mg C g^?l soil, from 22.7 to 188 µg N g^?l soil, and from 6.1 to 65.7 µg P g^?l soil, respectively. Since the contents of microbial C, N, and P in the surface soils were generally higher under prolonged fallow and natural forests than in the fields continuously cultivated, the microbial activity and/or the amounts of C, N, and P available for biological activity seemed to have declined under continuous upland farming. The incubation experiment to assess the N mineralization pattern showed two remarkable characteristics: 1) there was an initial time lag until active mineralization of N occurred in the soils from young fallow forest and 2) the soil burning effect was observed after burning in the fields under prolonged fallow. The active process of nitrification after N mineralization was always associated with a sharp fall in soil pH, suggesting that soil acidification was promoted and basic cations were lost from the soils. In conclusion, rapid deterioration of the soil organic matter-related properties in cropping fields can be considered to be one of the ecological reasons why upland fields must be returned to fallow again a few years after forest reclamation in traditional shifting cultivation systems. Therefore, in alternative farming systems with more intensive land use, it is essential to apply organic materials into soils to decrease the rate of soil degradation, or to improve the soil fertility, in avoiding soil acidification along with nitrification.     

博、精河下游河岸带土壤速效养分空间异质性分析

以新疆博尔塔拉河、精河下游河岸带土壤为研究对象,针对土壤中的有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等指标进行定量测定,运用地统计学方法分别对博尔塔拉河、精河流域土壤养分空间分布特征进行了分析.结果表明:博尔塔拉河下游河岸带土壤有机质、碱解氮变异程度大于精河下游河岸带,土壤速效磷、速效钾变异程度相近;两河土壤速效养分垂直分异规律为:土壤有机质、碱解氮含量均随土层深度的增加而递减;水平分异规律为:距离艾比湖入湖口越远,土壤中速效养分平均含量越小.总体而言,博尔塔拉河下游河岸带土壤速效养分高于精河下游河岸带土壤速效养分,精河土壤养分空间异质性较小.     

玉溪市设施栽培与露地栽培的土壤化学性状对比分析

针对玉溪市设施栽培中存在的土壤盐分富集及养分不平衡问题,采用对比分析方法,将设施栽培土壤与露地栽培土壤配对,采集剖面土样和耕作层混合土样进行化学性状测试分析研究。结果表明,玉溪市设施栽培土壤pH值显著降低,盐分浓度、有机质、有效态N、P、K、S、Cu、Zn、Fe及交换态Mg显著提高,而交换Ca和有效Mn提高不明显;设施栽培土壤养分富集主要在0~10cm土层,且集中在0~2cm的表土层,其中以EC值、有效S、有效K及有效Mn在0~2cm表土层的相对富集量最多。