长期不同施肥对红壤旱地肥力的影响

通过长期不同施肥对红壤旱地肥力影响的定位研究,发现施肥耕作18年后,施用有机肥料不但增加了土壤可培养细菌、真菌和放线菌的数量,而且也增加了功能性微生物的数量;秸秆还田抑制真菌的生长,对反硝化细菌、好气性纤维素分解菌和好气性自生固氮菌的生长也没有促进作用。长期施肥耕作可提高土壤养分含量,其效果以有机肥料与化学肥料配合施用最为显著,长期施用化学氮磷钾肥料,导致土壤盐基饱和度下降、土壤pH下降1.1个单位,土壤酸化。在红壤地区旱地现有生产水平下,长期单施有机肥料可以保持土壤肥力稳定和逐步提高。     

退化红壤的有机质状况及施肥影响的研究

对比研究了我国南方主要类型经红壤的有机质含量状况及腐殖质的组成特征，并定位观测了施肥对退化红壤有机质的积累过程的影响。     

红壤旱地有机质的积累规律及其影响因素

长期(13年)定位试验表明:3种类型有机肥(厩肥、绿肥和秸秆)都能增加红壤旱地有机质的积累,但速度不同。在当地习惯用量的条件下,有机质的年增长量以厩肥最快、其次是绿肥、再次是秸秆。土壤有机质的积累和肥料用量间的关系服从规律:Y(有机质的积累量)=AebX (X为有机肥用量)。影响土壤有机质积累速度的主要因素是有机肥用量和它们的C/N。而有机肥的C/N则影响不同有机肥的有机质积累系数(单位肥料用量的有机质积累量)。 在生产实践上通过施用有机肥提高红壤(特别是红壤丘陵区)有机质水平要解决两个问题:肥源和运输,否则难以实行。本试验结果表明:本田秸秆就地还田也能增加红壤有机质的积累,但是速度较慢。秸秆就地还田不仅使作物吸收的大部分(>60%)K素重新还回土壤,而且解决了红壤旱地有机肥施用的肥源和运输问题,从而使这一措施在生产上实际可行。     

红壤旱地的肥力现状及施肥和利用方式的影响

红壤旱地是我国南方亚热带地区十分重要的土壤类型,其酸性较强,pH值一般在6.0以下、交换性酸含量在4.4 cmol(+)kg-1以上;且土壤有机质含量较低,普通旱地含量通常在20g kg-1以下;养分含量不高,全氮和全磷含量通常在1.0g kg-1左右、速效磷含量一般在10mg kg-1甚至5mg kg-1以下、速效钾含量大多低于100mg kg-1。施肥是影响红壤旱地肥力的重要因素之一,有机无机肥配合施用有利于红壤肥力的提高;而利用方式对红壤旱地肥力的影响主要通过施肥和作物对养分的吸收利用。根据红壤旱地的肥力现状及该地区农业发展的需要,提出了应加强养分平衡与流失规律、土壤性质调控与改良、高效利用与管理模式以及长期定位监测等方面的研究。     

红壤旱地肥力变化及有效施肥技术

红壤不施肥或施用单一营养元素化肥,连续种植,导致土壤肥力下降;施用氮磷钾化肥,有一定增产效果,连续种植导致部分中量元素和微量元素的亏缺。施用有机肥配合施用化肥,保证了作物高产稳产,是培肥土壤的主要途径。     

有机物料施用对旱地红壤作物产量和有机质活性组分的影响

为了探讨不同有机物料施用对作物产量和土壤有机质活性组分的影响,以达到农田增产和土壤培肥的目的,本研究依托2015年在江西省红壤研究所布置的田间施肥试验,设置不施肥(CK)、常量化肥(CF)、减量化肥(RF)、减量化肥配施秸秆(RFR)、减量化肥配施生物黑炭(RFB)、减量化肥配施猪粪(RFP)、减量化肥配施蚓粪(RFV)7种不同施肥处理,研究减量化肥40%条件下配施不同有机物料对作物产量及耕层土壤有机质活性组分的影响。结果表明:在红薯-油菜轮作制度下,减肥配施有机物料处理的作物产量较常量化肥处理都有不同程度的增加,其中RFP、RFV处理油菜籽产量显著高于CF处理(P0.05);减肥配施有机物料处理的土壤微生物生物量有机质(MBOM)、水溶性有机质(DOM)、颗粒性有机质(POM)、易氧化有机质(LOM)含量均高于CF处理,其中油菜季POM含量较红薯季有明显的提升;相关性分析表明,经过两季的施肥处理,SOM和有机质活性组分与作物产量均呈显著正相关关系(P0.05),MBOM、POM、LOM与SOM呈极显著正相关性(P0.01)。可见,不同有机物料替代部分化肥,可以一定程度提高作物产量,更重要的是可以促进土壤有机质活性组分的提高,对于土壤培肥至关重要。     

长期施肥对旱地红壤细菌群落的影响

为探讨长期不同施肥对旱地红壤细菌群落的影响,以中国农业科学院祁阳红壤实验站的冬小麦—夏玉米定位试验为研究对象,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、施化学氮磷钾肥(NPK)和化学氮磷钾+有机肥配施(NPKM)4个处理,于试验开展25年(2015年)小麦收获后采集各处理0～20 cm的土壤样品,利用Illumina MiSeq高通量测序技术对土壤细菌群落进行测定,并深入揭示影响旱地红壤细菌群落的关键因素。结果表明:(1)长期不同施肥显著改变了旱地红壤的化学性质,N和NPK处理的土壤pH显著降低至4.02和4.15,而NPKM处理的土壤pH显著上升至5.99。NPK和NPKM处理均显著改善土壤肥力,但后者效果明显优于前者,而N处理对土壤肥力的提升效果微弱。(2)长期不同施肥改变了旱地红壤优势菌的相对丰度,非度量多维度分析(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)表明不同处理的土壤细菌群落发生显著变化。(3)与CK相比,N处理的4种多样性指数(物种丰富度、Chao1指数、系统发育多样性和香农指数)显著降低了21.4%～49.4%,而NPKM处理显著增加了7.0%～66.9%,NPK处理也会使系统...     

施肥措施对红壤结构的影响

利用长期定位试验研究红壤开垦利用后不同施肥措施下红壤结构的变化结果表明,红壤开垦利用后,＞1mm机械稳定性大团聚体有所增加,而1mm水稳定性团聚体含量有所下降,但施用有机肥可缓冲1mm大团聚体含量下降的趋势,增加＞0.25mm大团聚体总量.红壤开垦利用后土壤容重变小,土壤孔隙度增加.施用有机肥可使土壤毛管孔隙度增加50%,有效水库容增加64%,而施用化肥仅分别比荒草地红壤增加27%和33%.施用绿肥、稻草或秸秆还田有利于提高土壤的持水性能,而施用化肥对土壤持水性能似无明显改善作用.     

红壤旱地中土壤酶对长期施肥的响应

土壤酶是土壤生物学活性的重要组成部分,它催化有机物的矿化释放无机养分,参与土壤腐殖物质的分解形成,反映了土壤各种生物化学过程的动向和强度;其活性与土壤的理化性质和其他生物学特征紧密相关,且有易于测定的优点,是近年来土壤质量评估工作中必不可少的内容[1]。土壤酶一直受到红壤研究者们的重视[2,3],但这些研究涉及的酶的种类较少,近年来国外相关文献中的一些常见的酶,如葡糖苷酶、荧光素水解酶、芳基硫酸酯酶等[4~6]鲜见报道;也没有回答在长期不同施肥管理条件下,红壤中酶活性的综合水平特点和土壤酶动力学特征的差异等问题。本文的…     

红壤旱地不同农田生态系统结构对玉米病虫害的影响

红壤旱地不同农田生态系统结构对玉米病虫害的影响研究表明,间作、套种可减轻玉米病虫害。晚玉米间作绿豆,玉米纹枯病和玉米小斑病的发病率和病情指数均低于清种玉米。玉米蚜、玉米螟、黄足蠼螋和出尾虫是玉米生长中后期的主要害虫,尤其是玉米螟、黄足蠼和出尾虫直接危害穗部,对产量影响较大。油菜||紫云英／玉米／玉米||绿豆模式玉米害虫种类和数量少,害虫天敌总数多,主要玉米害虫危害率低,适于红壤旱地推广应用。     

红壤地区地形位置和利用方式对土壤物理性质的影响

对不同地形部位和不同利用方式下的低丘红壤进行了采样和分析,结果表明地形变化和利用方式对土壤的理化性质和水分特性有明显的影响。对受人为扰动较小的林地和茶园而言,随地形位置的降低,土壤粘粒含量降低,有机质含量、土壤水稳性团聚体数量、土壤通气性均明显增加,而对受人为耕作影响较大的旱地和桔园,其养分含量、土壤结构性质变化没有明显规律。红壤的持水和供水性质也受到影响,坡顶的持水量比坡中和坡底要大,同时由于毛管孔隙数量比例小,土壤难以保证连续快速的水分供应是红壤作物易旱的重要原因。     

红壤的水分状况及其与物理性质的关系

该文对发育于第四纪红色粘土上不同利用方式的红壤水分状况与物理性质作了初步研究。结果表明,无论是自然土壤还是开垦之后的旱地、林地,都存在一个阻碍水分下渗的障碍土层,使土壤在雨季的蓄水能力明显减弱,而且每种利用方式的土壤中毛管孔隙的量都很少,毛管孔隙与无效孔隙的比例不到1:1,又致使红壤在旱季供水能力极差。针对上述情况,提出了一些合理的抗旱措施。     

不同施肥结构对红菜园土有机质、酸性和交换性能的影响

采用田间小区试验研究不同施肥结构和酸调理剂对由第四纪红土发育的酸性红菜园土的有机质、酸性以及交换性能的影响.结果表明,化肥+石灰(NPK+ CaO)和化肥+氧化镁(NPK+ MgO)处理的土壤pH极显著高于其他各处理,并且能显著降低土壤交换态铝的含量,而酸化调理剂2号(NPKSR2)对土壤pH的提高又显著高于其他各处理,土壤pH与土壤交换性铝离子呈负相关;各施肥处理均能提高土壤有机质含量,以化肥+菜枯(NPK+OM)处理效果最佳,该处理土壤有机质含量平均达16.71 g/kg,酸化调理剂2号(NPKSR2)也能显著提高土壤有机质含量;化肥+石灰(NPK+ CaO)和化肥+氧化镁(NPK+MgO)处理提高土壤阳离子交换量(CEC)和有效阳离子交换量(ECEC)效果最显著,酸化调理剂2号(NPKSR2)又优于其他各处理,化肥+氧化镁(NPK+ MgO)处理能有效提高土壤交换性盐基离子各组成的含量;化肥(NPK)和酸化调理剂2号(NPKSR2)处理均能缓慢提高蔬菜作物产量,而其他各处理蔬菜作物产量均不稳定.     

南方红壤稻田与旱地土壤有机碳及其组分的特征差异

大量研究证明稻田土壤比旱地土壤更具固碳潜力,但至今对稻田土壤固碳机制的认识尚不甚清楚。本研究于2007年利用两个开垦年代相似,近20多年分别一直种植双季稻和双季玉米的长期定位试验,来比较不同种植模式下土壤有机碳及其组分的差异。结果表明,水田土壤总有机碳和总氮的浓度分别是旱地的2.2倍和2.5倍。与试验前相比,水稻种植显著提高了土壤有机碳的含量,增幅达到30.8%,而旱地的前后差异不显著。在所有团聚体粒径水平上,水田有机碳的浓度均显著高于旱地。其中53～250μm微团聚体相差最大,水田是旱地的近3倍。水田微团聚体保护碳（iPOM_m）在土壤中的浓度是旱地的4.2倍,微团聚体保护碳在总有机碳中的比重也显著高于旱地,达到25.5%,是旱地的2倍。水田和旱地iPOM_m组分碳的差异能够解释其总有机碳差异的42.8%。上述结果可以增强我们对稻田土壤固碳机制的了解,为稻田土壤碳管理提供理论依据。     

水肥管理对半干旱丘陵区土壤有机质含量的影响

采用二次通用旋转组合设计,在辽西低山丘陵半干旱褐土区进行了8年的田间试验,研究了灌水、施用氮肥、磷肥和秸秆对土壤耕层有机质含量的影响。结果表明:灌水和施用磷肥促进了土壤中的有机质转化和作物吸收,使得土壤有机质含量降低;施用氮肥能够提高土壤中的有机质含量,但是过量施用氮肥则会使土壤中的有机质含量降低;秸秆还田能够显著提高土壤有机质含量。另外,灌水和施肥诸因素对于土壤有机质含量的影响不是孤立的,而是存在着复杂的交互作用,为了提高作物产量和保持土壤肥力,各种因素的合理配合是非常重要的。     

侵蚀型红壤植被恢复后土壤养分含量与物理性质的变化

为了解侵蚀型红壤植被恢复后土壤养分含量与物理性质的变化状况,采集了植被恢复17年和9年的两个定位试验点土壤样品。分析结果表明：侵蚀型红壤植被恢复后土壤养分含量明显增加。恢复17年的木荷、杉木林0～0．2m土层土壤全氮和有机质含量分别比对照增加了3．92倍、2．96倍、5．80倍和3．52倍,土壤有效养分中土壤有效磷含量增加幅度最大。植被恢复后土壤物理性质得到极大改善．表现在土壤容量明显降低,土壤总孔度、通气孔度增加和大于1mm大团聚体与大于0．25mm水稳性团聚体总量的增加。总的来看,恢复17年的木荷和恢复9年的黑麦草两处理．土壤物理性质改善最为明显．此两处理0～0．2m表层土壤容量比对照区降低了27．9％和20．41％,大于0．25mm水稳性团聚体总量分别比对照区增加了31．09％和29．96％,土壤总孔度和通气孔度分别是对照区的1．34倍、1．25倍、2．59倍和2．14倍。     

稻作制度对红壤性水稻土有机质特征的影响

采用长期定位试验,比较3种稻作制度对红壤性水稻土有机质总量、有机无机复合状况、腐殖质结合形态、腐殖质组成、胡敏酸光学性质和总酸度等的影响。结果表明:冬泡制度比水旱轮作有助于增加土壤有机质总量、重组有机质含量、胡敏酸含量和胡敏酸/富啡酸,而水旱轮作比冬泡制度有利于提高土壤松结合态腐殖质、松结合态腐殖质/紧结合态腐殖质、胡敏酸E4值和总酸度。由此说明,冬泡制度有利于土壤有机质总量和胡敏酸的累积,但不利于胡敏酸分子的增长,腐殖质品质较差。而水旱轮作条件下土壤有机质活性增加,胡敏酸分子结构趋于复杂,其氧化度和芳香度增加。因此,通过周期性的水旱轮作换茬,可使土壤有机质的腐殖化和矿质化过程比例协调,从而提高土壤有机质的质量。     

长期施肥对红壤旱地团聚体磷素储存容量的影响

土壤磷素储存容量(SPSC)是基于磷饱和度(DPS)概念提出与发展的指标,可以有效地评估及监测土壤磷素的存储状态及释放潜能。以红壤旱地长期肥料定位试验地(1988—)为依托,以无机肥区的NK、NPK、NP、PK、NPKCa、NPKCaS及有机无机配施的1/2NPK(CK)、1/2NPK+花生秸秆还田(PS)、1/2NPK+稻秆(RS)、1/2NPK+鲜萝卜菜(FR)、1/2NPK+猪厩肥(PM)共11小区的土壤为对象,采用湿筛法获得各粒级团聚体样本,分析红壤旱地及各粒级团聚体SPSC的变化特征,探讨土壤供磷水平对SPSC的影响,评估红壤旱地磷素的流失风险,预测红壤旱地可继续容纳外源磷的"安全寿命"。结果表明:在无机肥区,长期未施磷肥的NK处理土壤SPSC高达265 mg·kg^-1,分别为NPK、NP、PK、NPKCa与NPKCaS处理的1.9倍、1.6倍、1.9倍、2.0倍和2.4倍;各粒级团聚体对土壤SPSC的贡献率由高到低依次为1～0.25 mm、0.053～0.25 mm、> 2 mm、1～2 mm;按现有施磷量,红壤旱地仍可以继续安全施用磷肥30年。...     

桂东南花岗岩红壤区典型崩岗剖面风化强度对理化特性的影响

[目的] 花岗岩红壤剖面风化强度与崩岗形成密切相关,促进崩岗侵蚀的发育和扩张,研究风化强度和理化特性对崩岗的作用机理,可为花岗岩崩岗科学防治提供理论依据。[方法] 选取花岗岩红壤区典型崩岗剖面为研究对象,测定不同土层的常量氧化物含量和土壤理化性质,分析花岗岩红壤风化强度对理化特性的影响。[结果] (1)土壤剖面常量氧化物组成以SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃为主,花岗岩风化壳表现出脱硅富铁铝化过程,风化强度随土壤剖面深度增加而降低,处于高等风化阶段。(2)土壤剖面的理化性质具有异质性。表层有机质、阳离子交换量、黏粒含量和饱和导水率高,黏结性和持水性强;下层砂粒含量高,结构松散,透水性强。(3)相关性和通径分析结果表明,风化强度与非毛管孔隙度、有机质、阳离子交换量、黏粒含量、饱和导水率、界限含水率呈正相关,Fe₂O₃对黏粒含量、砂粒含量和界限含水率的综合决定性能力最强。(4)表层风化强度高,黏粒比例高,对水的吸附能力强,土壤颗粒间的胶结作用强,土体稳定性好。下层风化强度低,胶结物质含量和界限含水率低,土体抗蚀性差,当土体暴露或者水蚀的条件下,容易崩塌形成崩岗。[结论] 土壤剖面风化强度对理化特性产生影响,是促进崩岗形成的重要影响因素。