秸秆和猪粪施用对樱桃萝卜的效果比较及对土壤性状的影响

摘要：以石灰性潮土为供试土壤,进行盆栽试验,种植两茬樱桃萝卜,研究小麦秸秆和猪粪施用对植株生长、氮磷钾养分吸收和土壤肥力性状的当季效应及其后效。结果表明,秸秆施用显著提高了两茬土壤有机质、全氮和速效钾含量,对提高了植株中钾含量效果明显,但降低了第一茬植株地上部生物量及植株含氮量。猪粪施用后,两茬植株地上部钾含量显著提高,土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量明显增加。土壤中有效磷含量还维持较高水平,累积后效明显。高量猪粪使用明显促进了第一茬植株生长,提高植株中氮磷钾含量。两茬植株收获后,施用猪粪的土壤pH值下降。中高量秸秆和3种用量猪粪处理的土壤EC值（可溶性盐含量）明显上升。结论认为：猪粪和秸秆施用提高土壤肥力效果明显,并能维持后效,但秸秆有机碳和钾含量较高,施用时注意配施氮磷肥,调节好C/N比。猪粪施用明显增加土壤有效磷含量。     

不同种类有机物料对新垦红壤有机碳提升及培肥效果的影响

由荒坡地开垦形成的新垦红壤普遍存在立地条件差、土壤结构不良、保肥保水性差、生产能力低下等诸多问题，提高土壤有机碳被认为是新垦红壤快速熟化的重要途径。为了解不同类型有机物料在促进红壤有机碳提升及培肥效果的差异，选择黄筋泥和红砂土2种新垦土壤，通过室内培养方法比较研究了10种常用有机物料对土壤中各形态有机碳、速效养分及酶活性等的影响。结果表明：不同有机物料中的有机碳的稳定性顺次为：风化煤腐殖酸>50%风化煤腐殖酸+50%猪粪/水稻秸秆堆肥>泥炭>猪粪/水稻秸秆堆肥>生活垃圾堆肥>沼渣>菌菇棒堆肥>猪粪>鸡粪>水稻秸秆>紫云英；在粘质土壤（黄筋泥）中的稳定性高于砂质土壤（红砂土）。施用风化煤腐殖酸、50%风化煤腐殖酸+50%猪粪/水稻秸秆堆肥对提升土壤腐殖质的效果最为显著。有机物施用后残留在新垦园地土壤中的有机碳主要以矿物结合态有机碳存在，游离态有机碳和粗颗粒有机碳占总有机碳的比例较低。施用各类有机物料也可明显提高土壤微生物活性、促进土壤水稳定性团聚体的形成，轻微提高土壤CEC，但效果因有机物料不同有显著的差异。综合评价结果表明，对改良土壤性状效果最佳的是风化煤腐殖酸、50%风化煤腐殖酸+50%猪粪/水稻秸秆堆肥、猪粪/水稻秸秆堆肥，菌菇棒堆肥、水稻秸秆和紫云英的效果相对较差。研究建议，在改良新垦低丘红壤时，宜考虑性状不一的多类有机物料混配施用。     

微生物电化学修复中污染土壤生化特性变化

为探明土壤酶和pH在微生物电化学系统(MES)降解四环素过程中的作用,采集了黑土、潮土、黄棕壤和红壤4种类型土壤进行研究。结果表明:向黑土、潮土和红壤中添加10 mg/kg四环素后(TN处理)土壤pH较对照处理(CK,无抗生素添加)分别增加了0.08、0.15、1.09个单位,而经MES处理后(TC,四环素含量10 mg/kg)4种类型土壤中pH均呈降低趋势。尽管土壤脱氢酶、脲酶和多酚氧化酶活性在四环素污染土壤中展现出不同的变化规律,但其活性在MES中较TN处理分别增加了62.4%～72.1%、11.3%～80.9%(红壤除外)和12.6%～42.6%。与TN相比,四环素降解率在TC处理中分别增加了14%(黑土)、26%(潮土)、26%(黄棕壤)和17%(红壤)。相关性分析表明,脱氢酶活性与四环素降解率呈显著正相关,pH与降解率显著负相关,说明脱氢酶可能参与了降解四环素过程,且酸性条件可能更有利于降解。该试验从土壤生化特性角度揭示了MES对四环素的降解机理,可为土壤污染修复提供支撑。     

长期施用化肥对山东三大土类土壤物理性质的影响

为阐明长期施用化肥对土壤物理性质的影响,通过定位施肥试验研究了肥对山东棕壤、潮土和褐土3种土壤物理性质的影响。研究发现在长期定位定量施肥试验中,一年两季施用化肥不会引起土壤容重增加,造成土壤板结。结果表明单独施用化肥25年后,各施肥处理的土壤孔隙度与对照相比均有不同程度的增加,而且土壤容重均下降,不同化肥处理的土壤容重并无增大的趋势。在三大土类中,以棕壤的土壤孔隙度最低,其次是潮土,褐土最高。此外,三大土类的土壤容重均与土壤孔隙度呈显著负相关;棕壤和潮土的土壤容重与耕层有机质呈显著负相关,而褐土的土壤容重与有机质相关性较差。笔者认为长期施用化肥并未显著提高土壤容重,而能提高土壤孔隙度,因此长期单独施用化肥并非造成土壤板结的主要原因。     

相同碳氮比有机物料矿化1年对植烟土壤养分的影响

为探索不同有机物料相同碳氮比矿化1年对植烟土壤肥效作用,通过盆栽试验,将猪粪、玉米秸秆和生物炭调节碳氮比为25:1,经过1年自然矿化后在添加基础肥料的基础上分析不同有机物料对植烟土壤酶活性及氮磷钾含量的影响。结果表明,猪粪和玉米秸秆分别显著提高了土壤脲酶(最大值2.91 mg/(g·d))和蔗糖酶活性(最大值17.02 mg/(g·d))。与对照(不施有机物料)相比,施用有机物料在自然矿化1年后对土壤氮素仍有显著提升作用,其中猪粪处理表现出明显优势。同时,猪粪与生物炭显著提高了土壤速效钾和有机质含量,最大值分别达到1101 mg/kg和54.56 g/kg;猪粪也明显提升了土壤速效磷含量(727.95 mg/kg)。综上所述,相同碳氮比下豫中烟区土壤施用猪粪和生物炭在自然矿化1年后对植烟土壤养分含量的提升作用显著。     

施石灰和秸秆还田对双季稻产量和氮素吸收的互作效应

红壤稻田面临土壤酸化和肥力偏低的双重挑战。施石灰和秸秆还田分别是稻田土壤酸化改良和培肥的有效措施,但二者的互作效应尚不清楚。本研究连续4年(2015—2018年)在江西省开展施石灰和秸秆还田双因素田间定位试验,旨在探明施石灰和秸秆还田对红壤双季稻田水稻产量和氮素吸收的互作效应。结果表明,施石灰和秸秆还田均显著提高了早、晚稻的产量和氮素吸收,且二者具显著的协同促进效应。秸秆还田下,施石灰使早稻产量和氮素吸收分别增加10.7%和15.5%;而在秸秆不还田下,增幅仅分别为4.4%和9.7%。秸秆还田下,石灰使晚稻产量和氮素吸收分别提高18.7%和24.6%;但在秸秆不还田下,增幅则分别为10.5%和5.7%。施石灰对早、晚稻产量和氮素吸收的促进效应随试验年限的增加而减弱。石灰对土壤pH值的提升效应随试验年限的延长显著降低。试验4年后,石灰对土壤有机质和全氮含量均无显著影响;秸秆还田显著提高了土壤有机质含量,而对全氮含量无显著影响。因此,秸秆还田配施石灰能够协同实现双季稻增产、土壤酸化改良与培肥。本研究表明在此酸性的红壤双季稻田上每4年左右施用一次石灰为宜。     

盐碱地土壤改良剂筛选研究

为筛选适宜盐碱地改良的土壤改良剂及其最佳配比,通过盆栽试验方法,选择6种环保、低成本土壤改良剂施用于盐碱土上,对种植春小麦后的土壤全盐含量、pH及产量进行研究。结果表明,在各处理中,>20 cm土层土壤全盐含量最高,其次是0~5 cm土层土壤,5~20 cm土层土壤的最低;在不施用土壤改良剂的条件下,灌溉咸水可显著增加土壤全盐含量,而pH降低;35%木质素有机物+35%牛粪+30%石膏处理土壤全盐含量最高;在不施用土壤改良剂的条件下,灌溉咸水与灌溉淡水相比,小麦减产45.2%、千粒重降低12.1%,而小麦的秸秆生物量、根重、根长和株高差异却不显著;在施用土壤改良剂的条件下,平均增产190.0%,其它各指标也显著增加,其中50%醋渣+ 50%褐煤处理产量最高（11.57穗/盆）;在小麦各项生理指标中,秸秆生物量、根重、株高和千粒重与小麦的产量呈显著正相关,而小麦的根长与小麦产量无相关性;在土壤的各指标中,土壤的pH与小麦产量呈负相关。     

不同土壤改良剂对南方酸性土壤的改良效果研究

针对南方土壤酸性的问题,通过盆栽试验,选用了8种土壤改良剂并以此作为改土措施,研究了不同土壤改良剂对高粱生长特性、土壤物理性状和化学性状的影响,根据高粱、土壤和改良剂之间的相互作用,探讨了改良剂的作用机制,揭示了酸性土壤在改良剂作用下各项性能的变化规律。结果表明,XP2、脱硫灰改良剂和有机肥对高粱生长有较好的作用。酸性土壤施用腐植酸、腐植酸+石灰、XP2、有机肥和脱硫灰改良剂,分别较对照土壤容重有不同程度的下降;石灰、XP1、市售改良剂分别较对照土壤容重有不同程度的增加。经Duncan多重比较,除石灰处理外,其余施用改良剂的处理与不施改良剂（对照）之间的差异达到显著水平（P<0.05）。XP1处理和含有石灰的处理土壤pH较对照处理有较大幅度的提升,达到2个单位左右,差异呈显著水平（P＜0.05）。施用改良剂还可有效缓解酸性土壤铝毒的危害,红壤、赤红壤石灰处理分别比对照降低了18.0%、18.7%,XP1处理降低了16.4%、16.0%。     

长期小麦秸秆还田对壤质潮土磷素含量及磷盈亏的影响

明确长期小麦秸秆还田壤质潮土土壤中磷素演变特征,可为潮土区土壤磷素管理和磷肥高效施用提供理论依据。利用壤质潮土长期定位试验（1992-2015年）,比较单施化肥处理（NP、NPK）和小麦秸秆还田配施化肥处理（NPS、NPKS）土壤有效磷、全磷含量变化,量化土壤磷盈亏和累积磷盈亏,并解析土壤有效磷变化量与累积磷盈亏之间的关系。结果表明,长期施用磷肥和小麦秸秆还田显著提高了土壤有效磷和全磷含量,提升了磷活化系数（PAC）,其年增量分别为0.68~0.78mg/kg、0.0031~0.0047g/kg和0.07%~0.09%,且小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的增加速率有抑制作用,对全磷含量的增加有促进作用,但效应不显著。小麦秸秆还田增加土壤磷盈余。在土壤磷盈余时,土壤每盈余100kg/hm²磷,有效磷增加9.7~10.0mg/kg,小麦秸秆还田对其影响不大;在土壤磷亏缺时,土壤每亏缺100kg/hm²磷,秸秆不还田土壤有效磷含量降低12.6mg/kg,小麦秸秆还田土壤降低1.95mg/kg,小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的维持有缓冲作用。小麦秸秆配施磷肥是提高和维持壤质潮土土壤磷素水平、增强土壤供磷潜力的重要措施。     

设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷形态及吸附与释放特性的影响

针对设施土壤中长期大量施用有机肥可能造成的土壤磷素过度积累及易流失等问题,本研究拟通过施用生物炭增加土壤中磷的吸附,从而减少磷流失。此外,目前关于在设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷素形态和有效性的影响作用尚不清楚。为此,在辣椒大棚中通过长期定位试验,研究连续4茬施用生物炭对土壤有效磷、不同形态磷、磷吸附及释放的影响。结果表明：在每公顷施用15 t猪粪稻草有机肥基础上施用生物炭可显著增加土壤有机碳含量和土壤pH,并显著改变了土壤磷各组分含量,显著增加了NaHCO₃ P_i、NaHCO₃ P_o、Fe/Al-P_i和Ca-P_i含量,且显著降低了Ca-P_o含量。此外,连续4茬施用生物炭还增加了土壤对磷的吸附,从而降低土壤磷的释放。本研究结果说明,在设施土壤中长期大量施用有机肥下结合施用生物炭在保持土壤有效磷供应下可提高土壤磷的吸附,从而降低土壤磷素的流失风险。     

Direct and Residual Effect of Different Organic Fertilizers on Potato and Cereals

Field experiment with 8 different organic fertilizers (cattle dung with and without litter, pig slurry, peat compost formed from hen and pig slurry, sawdust-duck manure, noncomposted peat and straw litter with pig slurry) was carried out on loamy brown podzoluvisol since 1985.
The organic fertilizers were applied in the spring of 1985 on two backgrounds: with and without mineral fertilizers. The material is based on the data of four years (1985–1988). The arrangement of crops was the following: potato, spring wheat, barley and early barley.
On both backgrounds cattle dung with litter turned out to be the best organic fertilizer, while noncomposted peat manure had a low direct and residual effect. However, before the application it must be composted with pig or hen slurry. The effect of peat composts was dependent on the background of mineral fertilizers. Pig slurry had a low residual effect and acted only as a liquid nitrogen fertilizer. The joint application of straw and pig slurry can be a suitable opportunity for diminishing their undesirable effects.     

配施有机肥对烤烟若干生理代谢的影响

通过黄泥田土盆栽试验研究了烤烟配施五种有机肥料对烟株旺长初期若干生理代谢的影响,结果表明：配施五种有机肥的烟叶NR活性均随有机氮比例增加而提高;配施鸡粪和稻草的烟叶光合色素含量随有机氮比例增加而增加,而饼肥、牛粪和猪粪则相反;配施鸡粪、饼肥和稻草的烟叶游离氨基酸和可溶性蛋白质含量随有机氮比例增加而增加,而牛粪和猪粪则相反;配施鸡粪、饼肥和牛粪的烟叶可溶性总糖含量随有机氮比例增加而增加,而猪粪和稻草则相反。     

不同有机肥对设施土壤全盐累积与pH值变化的影响

为了给有机肥在设施土壤中合理使用提供参考,采用田间小区试验,研究了鸡粪、猪粪、商品有机肥在不同季节对设施土壤盐分累积及pH值变化的影响。结果表明,设施土壤施用有机肥,土壤盐分含量也出现了不同程度的累积,但随着使用量的增大,累积量逐渐降低。与化肥处理相比,施用鸡粪土壤盐分累积量可降低9.22%~21.13%;猪粪可降低9.40%~27.59%;商品有机肥与化肥相比,降盐效果不明显,而且低量处理盐分累积量超过了化肥处理。季节不同,有机肥对土壤盐分影响大小也不同,鸡粪相同处理土壤含盐量夏季比冬季高出19.10%~64.18%;猪粪处理盐分含量也高出10.54%~59.92%,商品有机肥季节差异不大。设施土壤施用化肥降低了土壤pH值,施用鸡粪、猪粪能提高土壤pH值,避免土壤酸化,商品有机肥效果不明显。3种有机肥中鸡粪、猪粪对延缓土壤盐分累积速度,避免土壤酸化作用明显,可适当多施;商品有机肥效果欠佳,要视含盐量的高低,慎重施用。     

猪粪有机肥配施化肥对潮土速效养分及团聚体分布的影响

集约化养殖产生大量的畜禽粪便而且无序排放产生,是造成农业面源污染的重要原因之一。开展畜禽粪便田间消纳后对土壤性质及肥力的影响是现阶段研究的热点问题。本研究在施用等量氮、磷、钾养分的条件下,通过连续两年的盆栽试验,研究了猪粪有机肥替代不同化学肥料后对潮土速效养分、团聚体组分及稳定性的影响。结果表明,施用猪粪有机肥增加了土壤碱解氮、速效磷及速效钾含量,且随有机肥施用量的增加而增加,其中土壤碱解氮、速效磷及速效钾含量比单施化肥处理(T1)分别提高了3.7% ~ 165.8%、11.6% ~ 197.7%和20.7% ~ 364.8%;与第一年相比,第二年各处理碱解氮含量下降2.8% ~ 48.9%,而速效磷、速效钾均有增加。施用猪粪有机肥处理土壤有机碳含量均高于单施化肥处理(T1),且随有机肥量的增加呈增加趋势,增加幅度达14.8% ~ 175.7%;有机肥处理第二年后土壤有机碳含量比第一年土壤有机碳含量增加3.9% ~ 96.9%。同时发现,潮土土壤团聚体以<0.25 mm的微团聚体为主;化肥配施猪粪有机肥处理增加了潮土>0.25 mm团聚体含量、团聚体MWD(平均重量直径)以及GWD(几何平均直径)和R_0.25值,且随其施用量的增加而增加。由此可见,施用猪粪有机肥有利于潮土速效养分、有机碳含量的增加,并促进大团聚体的形成和稳定。     

有机肥和化学肥料配合施用对红壤肥力的影响

通过对红壤旱地长期不同施肥处理的土壤研究,发现不同的施肥处理对红壤旱地性质影响极为明显：长期施用化肥,耕作13年后,土壤活性有机质下降39.6%,在NPKS处理中,活性有机质上升16.9%,M中上升11%。长期施用有机物的处理中,土壤的微生物的数量和土壤酶的活性显著高于长期施用化学肥料的处理,由以长期单度施用化学氮肥为最低。在红壤旱地上长期施用化学肥料,使土壤严重酸化,不利于玉米的生长,肥料的长期效果为：氮肥仅增产24.9%,化学肥料配合施用的NPK处理增产率267%,NPKS处理增产率319%,M处理增产率267%,NPKM处理增产率高达367%。施用有质物还可防止土壤酸化,提高土壤的养分的有效性和肥料的利用率。     

连续6年施用生物炭和炭基肥对棕壤生物活性的影响

为了明确生物炭与传统土壤培肥方式对土壤中生物活性的影响,通过连续6年微区定位试验,以传统的土壤培肥方式作为对照,探究较长时间施用生物炭和炭基肥对土壤酶活性的影响,以更好地揭示施用生物炭对农业土壤微生态环境的影响,为生物炭农用提供理论参考。定位试验于2009年开始,连续6年进行了花生微区田间试验(2 m2)。试验设4个处理,分别为秸秆还田+NPK(CS)、施用猪厩肥+NPK(PMC)、生物炭+NPK(BIO)和炭基肥(BF)处理。测定了2014年播前以及花生各生育时期土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶以及微生物量碳和可溶性有机碳含量等指标。结果表明,连续施用6年后,BIO处理中土壤过氧化氢酶活性除播前和成熟期与CS及PMC处理相近外,其他生育时期均显著(P0.05)低于这2个处理;土壤蔗糖酶活性除成熟期外其他时期均高于CS和PMC处理。BF处理中土壤过氧化氢酶活性除播前处于较高水平,其他生育时期与CS和PMC相比均处于较低水平;土壤蔗糖酶活性除结荚期外其他生育时期均接近或者低于CS和PMC处理。与CS和PMC处理相比,BIO和BF处理对脲酶活性的影响没有表现出明显的规律性。BIO和BF处理除成熟期外,其他生育期中土壤微生物量碳含量均低于PMC处理。在花针期相对于CS和PMC处理,BIO处理中可溶性有机碳含量提高,BF中处理可溶性有机碳含量降低。与CS和PMC相比,施用生物炭会抑制土壤过氧化氢酶活性,提高蔗糖酶活性,提高了土壤可溶性有机碳含量;施用炭基肥抑制了过氧化氢酶、蔗糖酶活性,降低了可溶性有机碳含量,生物炭和炭基肥对脲酶活性的影响没有表现出明显规律性,对微生物活性提高的作用在秸秆还田和施用猪厩肥之间。     

应用15N研究前作施用有机肥对烤烟氮肥效应的影响

为进一步促进烤烟轮作周期内有机肥和氮肥的合理施用,采用田间微区试验和田间小区试验相结合的方法,应用稳定性同位素15N示踪技术,研究了前作施用有机肥（秸杆、油枯、腐熟猪粪）对烤烟氮肥效应的影响。结果显示：与对照相比,前作施用有机肥可以促进烤烟的生长,影响烤烟对氮肥的利用;有机肥的种类不同,对烟株各部位叶片中的氮含量的影响不同;前作施用油枯和腐熟猪粪后,烟株不同部位的氮来自肥料的比例增加,提高了烤烟对氮肥的利用率;有机肥前作施用可以提高上部叶的可用性,对中部叶的品质有利。试验的结果表明：前作施用油枯和腐熟猪粪较好