长期施肥对棕壤矿物吸附点位钾有效性及其剖面分布的影响

运用连续提取法结合常规方法,研究玉米玉米大豆轮作条件下,经过31年不同施肥后棕壤矿物吸附的p位钾、 e位钾和i位钾的有效性及其剖面分布情况。结果表明: 耕层土壤各位点钾含量及占全钾比例均表现为i位＞e位＞p位; 长期单施化学钾肥或不施钾各位点钾含量降低,有机肥配施化肥可以维持土壤中各位点钾含量。相关分析表明,交换性钾与p位和e位钾相关性显著,相关系数分别为0.926*和0.886*; 植株地上部吸钾量与p和e位钾呈显著正相关关系,与i位钾呈极显著正相关关系（r=0.963**）; 不同位点间钾含量呈极显著正相关关系。在剖面分布中,p、 e和i位钾含量均表现为020 cm＞2040 cm。     

长期定位施肥对棕壤重金属全量及其有效性影响

以沈阳农业大学长期定位试验为基础,选取（0～20cm）不同年限土壤样品,分析了无肥对照（CK）、单施化肥（N4P2）、中量有机肥（M2）、高量有机肥（M4）和高量有机肥＋化肥（M4＋N2P1）5个处理下土壤重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd全量及其有效态含量的变化。结果表明,20多年的定位施肥增加了土壤中重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd全量,虽然有所波动但总的趋势明显,其中以M4＋N2P1处理对Cu和Zn增加最为明显,而Pb和Cd在M4处理增长量最大,单施N4P2处理对4种重金属元素全量影响不明显。施有机肥能显著提高Cu、Zn和Cd有效态含量,与对照相比分别平均提高61.28%、169.3%和123.7%,不同施肥处理土壤中Cd含量已超标,属污染水平。有效态Pb在N4P2处理要显著高于其他各处理,而各年份M4处理有效态Pb的含量要低于CK处理。20年来有效态Pb含量相对于CK平均降低了4%。土壤中4种重金属全量与其有效态含量相关性表明：Cu、Zn和Cd全量与其有效态含量呈极显著正相关关系,全量Pb与有效态Pb呈显著负相关而与有效态Cu和Zn不显著相关。     

长期定位施肥对棕壤无机磷形态及剖面分布的影响

对棕壤26年长期定位试验的无机磷分级表明:长期施入有机肥或化学磷肥,除了Ca10-P含量在耕层减少外,其它各形态无机磷含量都有所增加;仅施N肥或不施肥,Al-P,Fe-P,O-P,Ca10-P含量均减少,Fe-P,Al-P,Cas-P,Ca2-P占无机磷总量的比例增加,而O-P,Ca10-P则下降了.各形态无机磷的剖面分布相似,均为先下降而后略微上升.相关分析和逐步回归分析表明,Ca2-P,Ca8-P,Al-P,Fe-P,O-P与速效磷之间达到1%的极显著水平,Ca10-P与速效磷之间达到5%的显著水平.Ca2-P,Cas-P对速效磷的贡献最大.     

长期定位施肥对不同粒级非石灰性潮土钾素释放的影响

土壤中矿物的种类与土壤的粒级有关,随着粒级变粗,矿物组成趋于简单,次生矿物类型及含量减少,而原生矿物种类及含量增加[1]。土壤钾素含量、有效性及其转化又与土壤矿物组成密切相关,存在于黏粒部分的含钾矿物(黏粒矿物)因直接影响钾的生物有效性而备受关注。土壤中钾素的研究较多[2,3],关于不同粒级的土壤钾素释放的差异已有报道[4~6],但长期定位施肥对不同粒级的土壤颗粒中钾素行为的影响研究得较少,笔者在这方面做了一系列的工作[7~9]。因此研究长期定位施肥中土壤粒级与土壤钾素释放行为的关系不仅能丰富土壤矿物风化和黏土矿物形成理论,而且对全面认识土壤中钾素状况、供钾能力、钾素的相互转化及合理利用有限的     

长期定位施肥对非石灰性潮土钾素状况的影响

利用22年肥料长期定位试验,研究施肥对土壤钾素状况的影响。结果表明,1978年到2000年,土壤钾素收支平衡的状况为:氮钾肥处理钾盈余57.72kg/hm2,氮磷钾肥处理钾亏缺192.90kg/hm2。以氮钾肥处理提高土壤中水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾、矿物钾最多,依次分别比对照提高5.49倍、1.13倍、2.47倍和1.11倍。氮磷钾肥和氮钾肥处理在土壤中积累各形态钾总量分别占施钾量的19.18%、20.01%。氮钾处理和氮磷钾处理土壤速效钾和土壤缓效钾含量高,在土壤剖面中分布以0—20cm含量高,20cm以下逐层降低。用X-射线衍射测定长期施钾和不施钾的土壤粘土矿物组成为:氮磷钾处理土壤粘土矿物中蒙脱石峰值高;而氮磷处理土壤粘土矿物中蛭石峰值高。     

长期定位施肥对保护地土壤钙素形态分布的影响

利用长期定位试验,研究了有机肥和氮、磷、钾肥不同配施方式对保护地土壤钙素形态分布的影响。研究结果表明:有机肥的施入增加了保护地土壤全钙含量。随着施氮肥数量的增加,土壤水溶性钙含量增加,土壤全钙、吸附性钙和酸溶性钙含量均呈现下降趋势。施钾肥对土壤中钙素形态分布的影响较小。含钙磷肥的施入增加了土壤全钙的含量,但对其它形态钙素分布的影响规律性不明显。土壤pH值与全钙和吸附性钙含量之间呈显著正相关关系,与水溶性钙呈显著的负相关关系。土壤有机质与全钙和非酸溶性钙之间呈显著正相关关系,与水溶性钙呈极显著负相关关系。     

长期定位施肥对旱地黑垆土钾素空间分布及有效性影响

对黄土高原长期定位施肥24年后土壤钾素的空间分布及其有效性进行研究。结果表明：不同施肥处理0-20cm土层各形态钾素含量均高于20-40cm的,施用化肥处理的非特殊吸附性钾除外,且60cm以下随土层深度不断加深,不同形态的钾素含量呈逐渐降低的趋势。长期施用化肥0-300cm土层中各形态钾素含量均表现出明显低于CK的趋势;长期施用有机肥或有机肥与化肥配施明显增加了各形态钾素含量,说明施用有机肥能维持黑垆土速效钾的平衡,缓解非交换性钾的下降趋势。相关分析表明,土壤速效钾与土壤中水溶性钾之间呈极显著相关,与非特殊吸附性钾呈显著相关,与特殊吸附性钾和非交换性钾无相关性。长期施肥可提高小麦植株的钾素吸收量,茎含钾量丰富,占总植株的36.67%,籽粒钾含量仅占植株钾总量的9.74%。     

长期轮作施肥对棕壤磷素形态及转化的影响

对沈阳地区棕壤定位试验地各施肥处理土壤按Hed ley等建议的分级方法进行测定。结果表明,棕壤磷中残留态含量最高,无机磷主要以NaOH-P i和HC l-P i形态存在,有机磷主要以NaOH-Po形态存在,NaHCO3-Po在各组分中所占比例最小。施用有机肥能明显增加潜在活性有机磷(NaOH-Po)的数量。1.0mol L-1HC l浸提的Ca-P i存在着缓慢的动态转化过程,是棕壤中的潜在磷源。     

长期施肥对棕壤主要酶活性的影响

研究目的是揭示长期施肥对棕壤主要酶活性的影响,为土壤培肥以及合理施肥提供理论依据。研究试材采自沈阳农业大学土地与环境学院棕壤肥料长期定位试验微区,共11个施肥处理。结果表明,土壤转化酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶在玉米拔节期及灌浆期出现两个活性高峰,脲酶在玉米拔节期、过氧化氢酶在玉米大喇叭口期各出现一个活性高峰。长期施用有机肥能够提高土壤过氧化氢酶、转化酶及脲酶活性,降低土壤磷酸酶活性,磷肥能够增强土壤过氧化氢酶及转化酶的活性,氮肥则对过氧化氢酶、转化酶、脲酶具有抑制作用。土壤各种酶之间及酶与土壤养分、玉米产量之间存在显著或极显著相关性。因此合理施肥营造良好的土壤生物化学环境将有利于土壤肥力的保持与提高,为作物的高产稳产提供有利保障。     

长期施肥对棕壤有机碳组分的影响

对起始于1979年的棕壤长期肥料定位试验田2005年的耕层土壤不同有机碳组分进行了测定与分析,以探讨长期施肥影响土壤有机碳的过程及机理。结果显示:长期单施化肥降低了土壤的游离态颗粒有机碳（FPOM-C）含量,但进一步稳定了矿物结合态有机碳(MOM-C),最终提高了土壤总有机碳(TOC)含量;长期施用有机肥和有机肥配施化肥使土壤的FPOM-C、闭蓄态颗粒有机碳(OPOC)、MOM-C以及含量均显著提高,且增加效果好于单施化肥。从各组分有机碳所占比例或相对比值来看,长期施用有机肥和有机肥配施化肥提高了POM-C/TOC比例而降低了MOM-C/TOC比例,使FPOM-C/OPOM-C比值显著增大。表明土壤有机碳结构分组的应用有助于揭示长期施肥影响土壤有机碳的机理。     

长期定位施肥对黄绵土酶活性及土壤养分状况的影响

本研究以25年的肥料长期定位试验为平台,探讨了长期不同施肥处理对土壤活性有机质、氮磷养分及土壤酶活性的影响。结果表明:长期施肥土壤活性有机质、全氮、碱解氮及速效磷含量显著提高,土壤转化酶和碱性磷酸酶活性增强,其中有机肥化肥配施(NPM)的作用明显大于施用化肥(N、NP);长期施肥不能增强土壤过氧化氢酶活性。相关分析表明,土壤脲酶、转化酶及碱性磷酸酶活性与土壤活性有机质、氮磷养分含量呈显著正相关,且三种酶活性间呈极显著正相关关系。综合土壤养分与土壤主要酶活性的密切关系,认为将土壤酶与土壤养分相结合进行土壤肥力研究,对该区培肥土壤具有重要的指导意义。     

长期施肥对红壤旱地团聚体特性及不同组分钾素分配的影响

基于祁阳红壤旱地长期施肥定位试验,选取CK(不施肥)、NP(氮磷肥配施)、N P K(氮磷钾肥配施)、N P K M(氮磷钾肥和猪粪配施)和N P K S(氮磷钾肥和秸秆半量还田)处理,于试验26年(2016年)玉米收获后采集不同施肥处理原状土壤(全土),分析土壤团聚体组分中全钾、非交换性钾和交换性钾含量变化,并进一步探讨土壤团聚体组分钾对全土钾的贡献率及其与作物吸钾量的相关关系。结果表明:(1)在所有处理中,NPKM处理下2 mm、1~2 mm和0.5~1 m m的团聚体组分比例最高,但0.0 5 3~0.2 5 m m和0.0 5 3 m m的团聚体组分比例则显著低于其他处理,而NPKS处理下2 mm、1~2 mm和0.5~1 mm的团聚体组分比例则无显著增加。(2)与NPK处理相比,NPKM处理各团聚体组分中非交换性钾和交换性含量分别增加24.37%~49.04%和82.02%~176.3%,且NPKM处理下较大的团聚体组分(0.5 mm)中全钾、交换性钾和非交换性钾对全土全钾、交换性钾和非交换性钾的贡献率显著增加(增幅分别为6.25%~31.97%、5.72%~43.16%和6.33%~41.98%),而在较小粒级团聚体组分(0.25 mm)中则呈下降趋势(降幅分别为14.37%~21.44%、17.04%~33.66%和34.40%~43.84%)。(3)NPKS处理各团聚体组分的非交换性钾和交换性钾含量以及各团聚体组分钾对全土钾的贡献率均与NPK处理无显著差异。(4)线性回归分析表明,当0.25 mm团聚体组分钾对全土钾的贡献率增加1%时,作物吸钾量相应增加9.92~11.89 kg hm-2。长期化肥配施猪粪可显著改善红壤旱地的团聚体组分,进而提高团聚体组分钾对全土钾的贡献能力,促进作物对钾素的吸收。     

长期定位施肥对土壤重金属含量的影响

在25年长期定位试验研究基础上，分析了无肥、N、NP、NPK、N＋有机肥和N＋秸秆6个不同施肥处理的0～20cm土壤重金属Cu、Zn、Cd、Cr、Hg和As的含量变化。结果表明：6种元素含量都呈现增加趋势。N＋有机肥处理的Zn含量超过土壤环境质量标准2级（pH6.5～7.5）的限界，Hg含量增加幅度较大，比试验基础值增加了114％。单施N肥（尿素）对土壤重金属影响不大，施用P肥使土壤重金属含量增加。垃圾或畜禽排泄物为原料的有机肥，可使土壤重金属含量提高。特别是Cu、Zn、Hg增加幅度较大。对垃圾或畜禽排泄物为原料的有机肥也要合理施用，施肥是影响土壤重金属含量变化的重要因素之一。     

长期定位施肥对土壤腐殖质含量的影响

以潮土、旱地红壤和红壤性水稻土为研究对象 ,探讨了长期施肥对土壤腐殖质含量的影响。结果表明 ,长期施用 NPK化肥、有机肥或有机无机肥配施均能提高潮土、旱地红壤和红壤性水稻土耕层的有机质、腐殖质和活性腐殖质含量 ,其中胡敏酸、富里酸也相应地增加 ,但以有机无机肥配施的效果最好。施有机肥或有机无机肥配施还能提高土壤腐殖质的胡 /富比值。施肥对土壤有机质的影响不仅局限于土壤耕层 (0～ 2 0 m) ,而且影响耕层以下层次 ,但以 0～ 6 0 cm土层的效果显著 ,且以潮土的效果明显     

25年长期定位施肥对非石灰性潮土重金属状况的影响

基于非石灰性潮土26年的定位试验,在12个不同处理CK、N1、N2、M1、M1N1、M1N2、M2、M2N1、M2N2、NP2K、N2P和N2K中,于2003年研究了长期定位施肥对非石灰性潮土重金属状况的影响,结果表明,长期施肥和灌溉各处理土壤Fe、Mn、Cu、Zn含量均高于试验前的土壤,富集量分别为10.22%～15.18%,12.66%～67.66%,18.27%～130.54%和70.31%～129.98%。长期单施有机肥及其配施无机化肥的土壤Pb的积累量低于不施肥土壤,施用无机化肥,土壤Pb的积累量比试验前高1.46～6.17倍,施用过磷酸钙和氯化钾肥料,土壤Cd富集量高出试验前340.25%～3861.58%,影响到土壤的环境质量,但对作物籽粒的卫生品质影响不大。     

施肥方式对砂姜黑土钾素利用及盈亏的影响

以砂姜黑土长期施肥试验为平台,研究砂姜黑土冬小麦—夏大豆轮作系统下作物钾素吸收量、钾素回收率、土壤钾素盈亏量和速效钾含量的演变特征,探明土壤速效钾与外源钾投入、土壤累积钾盈亏的响应关系,分析不施肥(CK)、常规化肥(CF)、化肥+麦秆(SCF)、化肥+猪粪(PCF)、化肥+牛粪(CCF)等施肥方式对土壤钾素利用及盈亏的影响,以期探寻砂姜黑土地区高产高效的施钾方式。结果表明:29 a作物钾素平均回收率在55.1%~66.1%,高低顺序为CCFPCFSCFCF。土壤累积钾盈亏与土壤速效钾增量呈显著线性关系(p0.05),土壤中钾素每盈余100 kg hm-2,CF、SCF、PCF和CCF处理土壤速效钾含量分别增加1.4、1.8、2.3和15.8 mg kg-1;土壤钾素投入量与速效钾含量呈显著线性关系(p0.05),CF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量增加0.4 mg kg-1,而SCF、PCF和CCF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量分别增加0.5、0.6和4.3 mg kg-1,这说明适当增施有机肥可提升土壤钾素的供应能力。综上所述,投入有机物料是影响土壤钾素利用的重要调控措施,长期增施有机肥可提高作物钾素回收率以及土壤中盈余的钾素向速效钾的转化能力,本试验条件下以增施牛粪效果最好,猪粪和秸秆次之。因此,砂姜黑土小麦—大豆轮作系统下秸秆养畜过腹还田是实现作物高产高效的一种推荐施钾方式。     

长期定位施肥对作物效应的研究进展

本文对国内、外农业有关的长期定位试验站进行简要的介绍,系统的阐述了国内外的长期定位施肥对作物的生长发育、产品品质、产量以及肥料效率的影响,运用系统分析法分析了长期定位施肥在我国农业领域研究的分布概况;并在此基础上提出了未来本领域的研究重点,以期为开展长期定位在作物领域的相关研究提供参考。     

长期定位施肥对无石灰性潮土磷素状况的影响

基于无石灰性潮土长期定位试验,研究长期施肥对土壤磷素状况的影响的结果表明,在无石灰性潮土上长期单施有机肥、有机—无机肥配施、氮磷钾配施能提高土壤Ca-P,Fe-P,Al-P的含量,降低O-P的含量。单施氮肥能提高土壤O-P、降低Ca-P含量。单施有机肥及其配施无机化肥比单施无机化肥有机磷增加了15.60%~11.21%,无机磷减少了11.21%~15.60%。土壤有效磷与Fe-P无相关性,与土壤全磷、无机磷、有机磷呈极显著正相关,与Ca-P,Al-P呈显著正相关,与O-P呈极显著负相关。对有效磷贡献(直接通径系数)的相对重要性依次为:O-P(72.6940)>Ca-P(69.9052)>全磷(39.6186)>有机磷(-32.8527)>无机磷(-20.9515)>Fe-P(17.2542)>Al-P(6.4832)。由逐步回归得出土壤无机磷中的O-P,Ca-P以及有机磷是土壤有效磷主要磷源。