秸秆还田与化肥配施对汉中盆地稻麦轮作农田土壤固碳及经济效益的影响

为汉中盆地秸秆还田技术和合理化肥减量技术提供科学依据,2015—2017年小麦和水稻生长季,设置秸秆不还田+常规施肥(SN+NPK);秸秆常规还田+常规施肥(S+NPK);秸秆促腐还田+常规施肥(SD+NPK);秸秆促腐还田+化肥减量15%(SD+85%NPK);秸秆促腐还田+化肥减量30%(SD+70%NPK),共5个处理,研究其对土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、碳储量(SCS)、作物产量及经济效益的影响。结果表明与秸秆不还田配施常规施肥处理(SN+NPK)相比,秸秆还田配施不同比例化肥处理显著提高了稻田0～15cm土层的TOC和LOC,增幅分别为3.62%～25.07%和23.01%～46.79%; S+NPK和SD+NPK处理提高了0～30 cm碳储量,增幅分别为4.67%和18.20%。而SD+85%NPK和SD+70%NPK分别降低8.31%和9.83%。S+NPK和SD+NPK处理显著增加了小麦和水稻籽粒产量,而SD+85%NPK和SD+70%NPK处理均降低了小麦和水稻产量,周年产量2年平均增幅分别为3.47%、8.70%、-3.65%、-8.12%。与SN+NPK处理相比, S+NPK、SD+NPK、SD+85%NPK、SD+70%NPK处理周年经济效益2年平均增幅分别为16.91%、23.56%、6.02%、1.06%。土壤有机碳、作物产量和经济效益SD+NPK处理的最高, S+NPK处理次之,SD+70%NPK处理最低,与之相比,SD+85%NPK处理在小麦和水稻两季共减少化肥80kghm–2,作物周年产量降低不明显,经济效益略有增加。秸秆还田与常规化肥配施是提高汉中盆地稻麦轮作体系农田固碳、产量及经济效益的最佳措施,两季作物全量还田条件下化肥用量减少15%是适宜该区域的绿色生产模式。     

不同轮耕方式与生物炭对土壤酶活性、土壤养分及小麦和玉米产量的影响

通过研究豫东平原不同轮耕方式与生物炭对土壤酶活性、养分及小麦和玉米产量的影响,为该地区选择适宜的耕作与培肥制度提供理论依据。采用3年田间定位试验,以小麦旋耕玉米免耕不施生物炭（RB0）为对照,设置3种生物炭用量（B1：2.5t/hm²,B2：5.0t/hm²,B3：7.5t/hm²）和2种轮耕耕作方式（R：小麦旋耕玉米免耕,D：小麦深翻玉米免耕）的交互处理。结果表明,在0~20cm土层,与RB0相比,不同处理均能显著提高土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性,不同轮耕方式下土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性随生物炭施用量增加而增加,RB3和DB3处理效果最好。在20~40cm土层,D处理显著提高土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性,其中DB3处理效果最好。与2020年相比,除土壤碱性磷酸酶外,2021年不同处理均不同程度地提高了土壤有机碳、速效养分含量、脲酶和蔗糖酶活性。不同处理均能够显著增加小麦和玉米产量,2020年增幅分别为6.02%~17.52%和5.07%~11.02%,2021年分别为7.01%~20.87%和6.53%~18.13%,DB3处理产量最高,显著高于其他大部分处理。     

减氮条件下有机物料还田对麦田酶活性及其土壤碳氮含量的影响

为了研究不同有机物料还田对麦田土壤酶活性与土壤养分的影响,通过田间试验比较单施氮肥（CK,施纯氮270kg/hm ²）、秸秆还田（J,较CK减氮20%）、秸秆还田+牛粪（JF,较CK减氮20%）、秸秆还田+菌渣（JZ,较CK减氮20%）4种不同培肥处理,对麦田0~60cm土层脲酶、蔗糖酶活性与土壤有机碳、全氮含量变化进行研究。结果表明,在小麦季0~20cm土层各处理在拔节期脲酶活性最大,20~40cm土层JF处理在拔节期和开花期脲酶活性最大;在0~20和20~40cm土层JF处理在拔节期蔗糖酶活性显著高于CK处理。除J处理外,其他处理在0~20cm土层拔节期有机碳含量最大,且有机碳含量均表现为JF处理最大,其次是JZ处理;在0~20cm土层各生育时期JF处理的全氮含量均最大,且显著高于CK处理。减氮条件下有机物料还田能有效提高土壤脲酶、蔗糖酶活性,有机碳和全氮含量,并且土壤脲酶活性、蔗糖酶活性与有机碳和全氮含量均呈极显著正相关关系。综上,在减施氮肥条件下有机物料还田可以提高土壤质量。     

长期施肥对设施蔬菜栽培土壤水溶性有机碳含量及其剖面分布的影响

为研究土壤水溶性有机碳在长期施肥条件下的演变特征,本试验通过对自1988年开始的施用有机肥、化肥及有机肥化肥配施的设施蔬菜长期定位土壤水溶性有机碳(WSOC）含量进行了研究,分析土壤水溶性有机碳的含量及其剖面分布的变化。与B组（施化肥）相比,A组（有机肥及有机肥+化肥配施）水溶性有机碳的含量明显增加;0-20cm、20-40cm、40-60cm三个土层中有机肥和氮肥配施肥处理水溶性有机碳含量随着氮肥施用量的增加而减少;各处理水溶性有机碳含量在0-20cm土中最高,在三个土层中呈现高低高的趋势。长期施肥处理表明土壤水溶性有机碳在设施栽培土壤中对施肥反应较敏感施用有机肥可以提高各土层水溶性有机碳的含量。     

施肥对马铃薯淀粉废水灌溉农田的培肥效应

为解决宁南山区马铃薯淀粉加工废水还田的施肥技术难题,以3年灌溉马铃薯加工淀粉废水农田土壤为对象,以青贮玉米为供试作物,利用田间试验探讨了不同施肥处理对马铃薯淀粉废水灌溉农田的土壤培肥效应和作物产量效应。结果表明,与对照不施肥相比,增施化肥或生物有机肥以及化肥与生物有机肥配施均对青贮玉米产量没有显著影响。增施生物有机肥提高了0-20cm土壤有机质、速效钾含量,20-40cm土壤速效磷含量增加了1倍左右,同时也增加了0-60cm剖面土壤碱解氮和全磷累积量,形成了40-60cm土壤速效钾富集区。减施30%化肥配施生物有机肥(30%HF+WF)处理可显著提高0-60cm剖面土壤全氮含量;各施肥处理之间0-60cm剖面土壤全钾含量无显著差异。因此,在3年灌溉马铃薯加工淀粉废水农田土壤条件下种植青贮玉米,不施任何肥料能保证作物产量,但适量增施生物有机肥对土壤培肥和产量效应更好。     

有机培肥与轮耕方式对夏玉米田土壤碳氮和产量的影响

探明不同轮耕和有机培肥方式对夏玉米田土壤碳氮及其酶活性的影响,对提升农田土壤肥力及促进玉米高产具有重要意义。设秸秆(P)与牛粪(F)两种有机培肥方式和小麦季旋耕-玉米季深松(RS)、小麦季深松-玉米季免耕(SN)、小麦季翻耕-玉米季免耕(CN) 3种轮耕方式,共6个处理,于2015—2016和2016—2017玉米收获期采样测定,研究了不同有机培肥和轮耕方式对土壤碳氮及其酶活性和作物产量的影响。结果表明,轮耕方式、有机肥及其交互效应对土壤肥力有显著影响。在0～10 cm和10～20 cm土层,与轮耕方式CN相比, RS和SN能够显著提高土壤有机碳、全氮含量和脲酶、蔗糖酶活性。在轮耕方式RS中,与施用牛粪相比,秸秆还田显著提高了10～20 cm、20～30 cm和30～40 cm土层的有机碳含量,增加了10～20 cm土层的全氮含量和蔗糖酶活性。在轮耕方式SN中,与秸秆还田相比,施用牛粪显著提高了0～10 cm和10～20 cm土层的有机碳、全氮含量和蔗糖酶活性,增加了各土层脲酶活性。与秸秆还田+翻耕-免耕(PCN)相比,秸秆还田+旋耕-深松(PRS)和施用牛粪+深松-免耕(FSN)能显著提高土壤肥力。在0～10 cm和10～20 cm土层,各处理中以FSN增加土壤有机碳、全氮含量和蔗糖酶、脲酶活性最为明显。轮耕方式、有机肥及其交互效应对产量有显著影响。轮耕方式RS和SN的产量较CN分别显著提高了1.89%～10.49%、5.44%～11.99%。在轮耕方式RS中,产量表现为秸秆还田较施用牛粪显著提高了2.91%～3.11%;而在轮耕方式SN中,则表现为秸秆还田较施用牛粪显著降低了5.02%～9.07%。两年玉米产量均表现为FSNPRSFRSPSNFCNPCN。综上所述,在6种处理中,处理FSN在提高土壤肥力和产量方面最为显著,可以作为试验及周边地区适宜的轮耕培肥方式。     

免耕条件下秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统土壤养分和酶活性的影响

为研究免耕条件下秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统土壤养分和酶活性的影响,于西北农林科技大学校内试验地进行试验,设3个秸秆还田水平:秸秆全量还田、秸秆半量还田、秸秆不还田,施肥和不施肥2个施肥水平,共6个处理,以秸秆不还田+不施肥作为对照,研究秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统一年内两季不同作物收获期0~40 cm土层土壤养分含量和土壤酶活性的影响。结果表明,冬小麦和夏玉米收获期土壤不论是0~20 cm还是20~40 cm土层,秸秆全量还田+施肥和秸秆半量还田+施肥处理相比秸秆不还田+不施肥均能增加土壤有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾的含量,并且高于秸秆还田+不施肥处理;秸秆全量还田+施肥处理下的冬小麦土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性比秸秆不还田+不施肥处理的0~20 cm土层分别提高92.34%,87.91%,4.94%,62.41%;对于夏玉米而言,秸秆全量还田+施肥相比秸秆不还田+不施肥处理的0~20 cm土层提高了土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶,分别提高了68.54%,49.11%,149.84%,10.38%。可见,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶在秸秆全量还田+施肥的处理下活性最高,并且土壤脲酶与全氮和碱解氮相关性最好,碱性磷酸酶与全氮、速效钾和速效磷的相关性比较好,过氧化氢酶与速效钾和速效磷的相关性比较好,蔗糖酶与有机碳的相关性比较好,且均呈正相关。以上结果表明,秸秆还田配施化肥可以提高土壤质量。     

黑土钾素形态对长期定位施肥的响应

为了更清楚的了解长期定位施肥对黑土钾素形态的影响。通过长期定位试验对不同田间试验小区进行了不同施肥处理,试验处理分为3类:单施化肥、低量玉米秸秆配施化肥、高量玉米秸秆配施化肥。结果表明,在长期施肥条件下,低量玉米秸秆配施化肥处理(除NP+S2.5)和高量玉米秸秆配施化肥处理相比不施肥(CK)处理全钾含量都有所增加,其中S5.0、N+S5.0、NPK+S5.0处理增加效果显著,单施化肥处理相比CK处理全钾含量变化不一致,其中N、NP处理较CK处理全钾含量有所降低,K和NPK处理较CK处理显著增加。缓效钾含量在高量玉米秸秆配施化肥的影响下其含量增加效果显著,其中K+S5.0处理缓效钾含量增加最多。矿物钾是土壤中相对稳定的钾素,长期施肥对黑土中矿物钾含量的变化影响并不大。在长期施肥条件下,低量玉米秸秆配施化肥处理和高量玉米秸秆配施化肥处理相比CK处理速效钾含量都显著增加,其中以NPK+S2.5、K+S5.0、NPK+S5.0处理速效钾含量增加最多。长期施肥对水溶性钾和交换性钾含量的影响都以K+S5.0处理增加最多。黑土中的矿物钾约占全钾的90%～98%,矿物钾占全钾的比例最高,水溶性钾占全钾的比例最小。因此,不同施肥处理中以化肥配施玉米秸秆对土壤中各种形态的钾素含量影响最大,其次为NPK肥配施,黑土中的钾素形态因不同的施肥处理其含量不同。     

化肥减施配合生物有机肥对土壤特性和燕麦产量的影响

针对燕麦生产中肥料施用过量的问题,在大田试验条件下,设置减施50%化肥(50D)、减施25%化肥(75D)、100%化肥(CK)、减施50%化肥+生物有机肥(50DM)、减施25%化肥+生物有机肥处理(75DM)等5个处理,分析了土壤3种酶活性、土壤养分含量和燕麦产量,研究减量磷酸二铵并配施生物有机肥对土壤特性和燕麦产量的影响。结果表明：在燕麦开花期和收获期75DM处理下0~20 cm土壤蔗糖酶、脲酶活性和过氧化氢酶活性显著提高,在收获期较CK分别提高7.6%、12.6%和25.2%;与CK相比,化肥配施生物有机肥处理有效增加了燕麦收获期土壤碱解氮含量,增幅为9.8%~22.9%,且以75DM处理最优。化肥配施生物有机肥处理下燕麦有效穗数、穗粒数和千粒重显著增加,其中以75DM处理籽粒产量最高,分别较75D和CK提高24.5%和9.3%。相关性分析表明,土壤酶活性、土壤养分与燕麦产量呈显著正相关。在大田生产条件下,减施25%化肥并配施600 kg/hm²生物有机肥可提高土壤酶活性,增加土壤中有效性氮、磷、钾的含量,从而改善土壤肥力和土壤养分状况,有利于燕麦增产。     

连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳含量及土壤肥力的影响

为了研究传统耕作方式下连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳分布及土壤肥力的影响,采用中国黑土区进行8年田间定位试验的大田土壤为研究对象,研究了无肥(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPK+S)3种处理对土壤水稳性团聚体中的有机碳含量及土壤养分的影响,并与2004年试验初期土壤进行比较。结果表明,与起始土壤相比,连续8年秸秆还田后,土壤大团聚体的含量显著提高,且NPK+S处理下土壤大团聚体的含量及团聚体的平均重量直径(MWD)显著高于CK处理和NPK处理;连续秸秆还田8年后土壤的有机质(SOM)含量显著提高了6.59%,而CK处理和NPK处理均导致SOM含量下降,分别降低了1.95%和2.56%。与CK处理、NPK处理和起始土壤相比,NPK+S处理提高了土壤各级团聚体内的有机碳含量,而且显著提高了大团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率,降低了微团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率;同时,秸秆还田配施化肥显著提高了土壤的碱解氮、速效磷和速效钾含量,其对土壤速效养分的改善程度要明显强于单施化肥处理。通过试验可以得出,秸秆还田配施化肥不仅能提高黑土团聚体的稳定性及其有机碳含量,还能明显改善土壤的养分状况,对黑土肥力提升具有积极意义。     

周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤养分及作物产量的影响

为探明适宜于砂姜黑土农田的周年耕作方式, 提升砂姜黑土农田地力及作物产量, 在冬小麦?夏玉米一年两熟种植制度下, 设置多年定位夏玉米季?冬小麦季免耕?旋耕(对照)、免耕?深耕、深松?旋耕、深松?免耕、免耕?免耕5种周年耕作方式田间试验, 在定位处理的第4个周年研究耕作方式对砂姜黑土农田土壤有机碳含量、土壤养分及其对作物产量的影响。结果表明, 在秸秆全量还田条件下, 与试验开始前相比, 各处理0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、速效钾含量均有所增加。与对照相比, 其他处理均增加周年内0~20 cm土层土壤有机碳和全氮含量。免耕?深耕、深松?旋耕、免耕?免耕处理显著增加周年内0~20 cm土层土壤有效磷含量, 而深松?免耕处理显著增加冬小麦开花期和收获期0~20 cm土层土壤有效磷含量, 整个周年内对照在20~40 cm土层土壤的有效磷含量均最低。深松?免耕处理增加周年内0~20 cm土层土壤速效钾含量, 而深松?免耕、免耕?免耕处理20~40 cm土层土壤速效钾含量在夏玉米苗期、大口期、开花期和灌浆期显著高于对照处理。深松?旋耕和深松?免耕处理显著增加夏玉米?冬小麦周年籽粒产量, 增幅分别为7.67%和10.21%。综上所述, 在秸秆全量还田基础上, 深松?旋耕和深松?免耕能够改善土壤有机碳和养分状况, 显著提高周年作物产量, 可作为黄淮区砂姜黑土农田相对适宜的周年耕作方式。     

长期不同施肥处理对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响

为了探明长期施肥对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响,以期为南方红壤稻田优质高产协同提升目标下的土壤高效培肥提供理论依据。依托始于1982年的长期定位试验,考察了有机肥(M)、化肥氮磷钾配施有机肥(NPKM)、化肥氮磷钾(NPK)、化肥氮钾配施有机肥(NKM)、化肥氮磷配施有机肥(NPM)、化肥磷钾配施有机肥(PKM)、不施肥(NF)对稻田土壤养分含量、酶活性、阳离子交换能力、籽粒产量构成与稻米品质的影响。结果表明:与NF处理相比,各施肥处理均可不同程度提高土壤有机碳及氮磷钾含量,增强脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和纤维素酶活性,提升土壤阳离子交换能力,进而提高水稻籽粒产量;进一步比较稻米品质指标发现,施肥可不同程度提高精米率、整精米率、直链淀粉和蛋白质含量,降低垩白粒率和垩白度,使胶稠度变长。其中,以NPKM处理对土壤有机碳、养分及酶活提升效果相对较好,导致该处理籽粒产量最高,其加工、外观、食味和营养品质亦相对更优。由此可见,有机肥与化肥氮磷钾平衡配施不仅能改善土壤理化性状、培肥土壤,而且可协同提升籽粒产量与稻米品质。     

长期不同施肥对潮土有机碳储量的影响

为了探讨土壤有机碳储量对长期不同施肥模式的响应特征,以潮土35年长期定位试验为依托,研究了不同施肥条件下土壤有机碳及其储量差异,分析了有机碳储量与碳投入量之间的关系。结果表明:不施肥和施肥处理有机碳含量均呈增加趋势,与不施肥处理(CK)相比,有机无机配施处理(MN、MNP、MNPK)有机碳平均含量增幅最大(90.6%~100.8%),单施有机肥处理(M)次之,并显著高于施用化肥处理(N、NP、NPK)。经过35年不同施肥后,土壤有机碳储量大小为:有机无机配施处理单施有机肥施用化肥处理;有机碳储量变化量与累积碳投入量之间呈极显著正相关性(R~2=0.944 7,P0.01),要想维持该试验点初始有机碳水平其累积碳投入量最小值为9.01 t/hm~2。当累积碳投入量小于83 t/hm~2时,土壤的固碳效率为18.2%,有机碳储量随外源有机碳投入量的增加而显著增加,当累积碳投入量大于83 t/hm~2后,有机碳储量随外源有机碳投入量增加的幅度明显减缓,土壤固碳效率下降为11.5%,土壤有机碳储量变化量与累积碳投入变化量呈现出"线性+平台"趋势。     

不同土壤处理对设施土壤中微生物生物量的影响

以抗TY病毒的番茄(Lycopersicon esculentum)品种“粉宴1号” 为试验材料,研究了不同外源有机物料对设施土壤微生物特性的影响,采用随机区组设计,设置了 4 个处理,0-20cm土层增施鸡粪作为对照(CK)、0-20cm土层增施蚓粪(V)、0-20cm土层增施生物碳(BC)与20-40cm土层应用秸秆生物反应堆(SBR),研究不同处理对土壤酶活性、微生物量及碳源利用率的影响。结果表明,与CK相比,V处理增加0-20cm土层磷酸酶和脲酶活性,增幅为40.74%、53.33%,BC处理增加0-20cm土层蔗糖酶和过氧化氢酶活性,增幅为35.59%、63.93%,SBR处理可增加20-40cm土层磷酸酶、脲酶与过氧化氢酶活性,增幅为73.68%、43.75%、73.41%;与CK相比,V处理与BC处理提高0-20cm土层可培养细菌数量25.16%、27.50%,SBR处理提高20-40cm土层可培养细菌数量39.505%,V处理提高0-20cm土层可培养放线菌数量14.13%,SBR处理提高20-40cm土层可培养放线菌数量15.66%~43.13%,BC处理提高高0-20cm土层可培养真菌数量40.78%;与CK相比,SBR处理提高20-40cm土层微生物量碳、氮60.11%、44.13%,V处理提高0-20cm土层微生物量氮36.84%;与CK相比,BC处理显著提高碳水化合物、多聚类和羧酸类碳源的利用,V处理显著提高氨基酸类、胺类和酚类碳源的利用,SBR处理提高提高碳水化合物、多聚类、羧酸类和羧酸类碳源的利用。增施蚓粪、生物碳及秸秆可显著改善土壤微生物、酶活性及碳源利用率,增强土壤肥力,利于设施农业的可持续发展。     

长期不同施肥对农田土壤养分与微生物群落结构的影响

为了阐明长期不同施肥对土壤养分与微生物群落的影响及影响机理,以杭嘉湖平原典型稻麦轮作区长期定位施肥试验土壤为对象,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid, PLFA)分析方法,研究了施用化肥(NPK)、秸秆(Straw)、栏肥(Manure)、化肥与秸秆配施(S+NPK)、化肥与栏肥配施(M+NPK)5种不同施肥方式对土壤主要养分指标与微生物量及微生物群落结构的影响,试验以不施肥处理为对照。结果表明,所有施肥处理均提高了土壤有机碳,其中秸秆与化肥配施、栏肥无论是单独施用还是与化肥配施所提高的有机碳含量均达到显著水平;施用化肥、有机肥、秸秆+化肥及有机肥+化肥均可在一定程度增加土壤氮、磷、钾养分。施用秸秆和栏肥显著提高了土壤中总PLFA、细菌、真菌、放线菌等含量以及微生物群落Shannon指数(P＜0.05),但施用化肥可引起土壤微生物量和多样性指数的下降。相关分析结果表明,土壤微生物PLFA含量及Shannon指数与土壤碳氮比呈显著正相关(P＜0.05)。典范对应分析结果表明,土壤有机碳含量(F=2.18,P=0.027)是影响微生物群落结构的主要环境因子。可得出结论,长期秸秆还田或施用栏肥可显著提高土壤微生物量并改变其群落结构,土壤有机碳含量及碳氮比对于土壤质量和肥力的提高具有至关重要的作用。     

绿肥稻秆协同还田下氮肥减量的增产和培肥短期效应

稻田绿肥秸秆协同还田是稻田培肥地力的有效措施,本文基于2年田间试验研究了绿肥稻秆协同还田下氮肥减量对水稻产量、产量构成要素及土壤养分含量的影响。试验于2018—2020年在陕西省汉中市汉台区进行,设置5个处理:(1)冬闲+水稻秸秆不还田+不施肥(CK);(2)冬闲+水稻秸秆不还田+常规施氮(NPK);(3)冬种紫云英+水稻秸秆还田+常规施氮(GRN1);(4)冬种紫云英+水稻秸秆还田+减氮20%(GRN2);(5)冬种紫云英+水稻秸秆还田+减氮30%(GRN3)。结果表明:水稻产量方面,年际间差异较大, 2019年度GRN1处理‘荃香优1521’产量最高为10,047 kg hm–2,显著高于NPK处理,增幅为6.7%;其次为GRN2和GRN3,但与NPK差异不显著;2020年度GRN2和GRN3处理‘黄华占’产量较NPK处理显著增加,增幅分别为6.6%和5.8%。绿肥稻秆协同还田处理均可以显著提高水稻产量,较CK和NPK增幅分别为67.9%～83.0%和2.8%～6.7%。土壤养分方面,紫云英稻秆协同还田提高了耕层0～20 cm土壤有机碳和速效磷, GRN2处理较NPK处理分别提高了...     

长期施肥下红壤性水稻土固碳效应特征

明确长期施肥红壤稻田碳投入与碳储量、碳含量与产量间的关系,以及不同施肥措施的固碳效率差异。以红壤稻田长期定位施肥试验为试材,用连续监测的方法,测得长期不同施肥水稻产量、土壤有机碳含量和储量,水稻产量数据。所有处理土壤有机碳含量均呈上升趋势,37年后NPKM处理分别比CK、NPK、NPK2高30.5%、23.4%、24.7%;有机碳储量均随碳投入的增加而显著升高;NPK、NPK2和NPKM处理的固碳效率分别为32.7%、25.9%、35.0%;水稻产量与土壤有机碳含量显著直线正相关。双季稻种植模式下,施肥与不施肥处理土壤碳含量和储量均呈上升趋势;化肥与有机肥配施显著提高固碳效率;有机碳含量与水稻产量间显著正相关。     

不同农田施肥方式下土壤碳氮变化特征及其环境意义

为了明确不同农田施肥方式对土壤碳氮变化及其对环境的影响,通过长期定位试验研究了不同施肥方式下土壤碳氮变化特征。结果表明：土壤有机碳、全氮在土壤剖面中呈上高下低趋势,秸秆还田作用主要发生在0~10 cm处的耕层;单施化肥和化肥配施秸秆均能增加土壤有机碳、全氮含量,长期无肥处理的土壤有机碳、全氮含量明显下降,单施化肥对农田土壤有机碳、全氮含量影响不显著,长期化肥配施秸秆显著增加土壤有机碳、全氮含量,4年内增幅分别达到35.8%和17.3%;土壤有机碳和全氮含量呈极显著正相关(R2=0.78, P<0.01),两者含量变化趋势相同;太湖地区土壤C/N比呈下降趋势,现阶段土壤C/N比主要集中在10.0左右,化肥配施秸秆可以增加土壤C/N比,促进土壤碳氮循环。化肥配施秸秆能够改善农田土壤理化性状,提高农田生产力,是一种值得推广的施肥方式。     

黄土塬区施肥策略对大豆生物量分配及转化积累的影响

为明确化肥、有机肥、生物菌肥配施对黄土旱区大豆光合性能、生物量分配和产量的影响,试验以‘汾豆78号’为试材,化肥比例配施(N、NPK、2NPK)、化肥有机肥配施(NPK-O)、化肥生物菌肥配施(NPK-B)及露地施氮对照6个模式处理,解析叶片光合生理变化和生物量积累、分配规律与产量形成之间的关联机制。结果表明：（1）2NPK、NPK-O和NPK-B模式大豆开花期叶绿素含量、叶片光合及蒸腾速率提升1.8%~5.3%,叶片水分利用效率显著增加8.8%~19.3%;（2）NPK、NPK-O和NPK-B模式显著提升大豆结荚期茎、叶生物量19.9%~46.3%;（3）NPK、2NPK和NPK-B有效调控豆荚、籽粒间生物量转化,显著提升粒荚比、收获指数11.9%和19.6%;（4）化肥优化配施模式大豆产量平均增幅34.0%,而NPK-O平均增幅41.3%,NPK-B平均增幅36.8%。总之,化肥、有机肥、生物菌肥配施具备优化土壤水肥环境,有效调节大豆叶片光合性能和生物量分配,保证旱地大豆产量稳定提升的根本效能。     

长期施肥条件下黄壤有机碳矿化对温度变化的响应

【研究目的】为了揭示长期施肥黄壤旱地有机碳矿化对温度的响应特征【方法】运用碱液吸收法,室内模拟不同温度（10℃、20℃）培养试验研究不施肥（CK）、施化肥（NPK）、单施有机肥（M）和有机无机配施（MNPK）对土壤有机碳矿化的影响。【结果】结果表明,在80天的培养中累积矿化量均为M>MNPK>CK>NPK,与长期施肥土壤SOC的含量变化趋势一致;C0/SOC（潜在矿化量/有机碳）在不同温度下均为NPK最高,除了M与MNPK未达到显著性差异,其余处理均达到显著性差异（p<0.05）;Q10范围是2.92~4.18。长期施有机肥（M、MNPK）的土壤的矿化受温度的影响显著高于长期单施无机肥和未施肥的土壤。【结论】有机无机配施（MNPK）、单施有机肥（M）的土壤对温度的响应特征显著高于单施化肥（NPK）和不施肥（CK）（p<0.05）,揭示了长期施有机肥土壤有机碳对温度的响应特征。