宁夏中部干旱带玉米地施用有机肥和化肥对土壤理化性质的影响及耕地速效养分需求规律的研究

在大田种植过程中,不恰当的施肥方式导致了土壤酸化板结,容重增大,化肥残留引起面源污染等诸多问题。本试验研究玉米栽培水肥一体化下施用有机肥,及不同量N、P、K滴灌肥对土壤理化性质的影响。研究种前种后土壤速效养分变化规律。用种前种后土壤养分收支平衡的方法来测算合理施肥量。为改善土壤质地,合理高效施肥,促进耕地持续利用提供理论依据。试验表明:施用有机肥能降低土壤容重,增加孔隙度、田间持水量、有机质含量;在土壤速效养分未饱和的前提下,加大施肥量,能促进玉米生长,反过来促进对土壤原有速效养分利用;研究还表明:约施N素、P_2O_5、K_2O分别为19.8 kg·667m~(-2)、3.2 kg·667m~(-2)、7.2kg·667m~(-2)左右,基本能满足该区域玉米水肥一体化下土壤种前种后N、P、K养分的收支平衡和生长需要。N∶P_2O_5∶K_2O肥合理施肥比例为6∶1∶2.5。     

金银花种植对喀斯特山地土壤理化性质的影响

为揭示金银花种植对喀斯特山地土壤理化性质的影响,以贵州省关岭-贞丰花江喀斯特石漠化综合治理区为研究对象,采取野外定点监测和指标检测相结合方法,对比研究金银花种植地与自然撂荒地土壤理化性质差异。结果表明:1)金银花地较自然撂荒地土壤容重低17.9%,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤含水量、毛管持水量及田间持水量均增加;2)金银花地较自然撂荒地其土壤渗透速率增加48.44%,8月份地表平均温度低10℃,土壤侵蚀模数低31.29%;3)金银花地土壤有机质、全N、全P、全K含量以及速效养分中水解N、速效P、速效K含量较自然撂荒地都有增加。结论:喀斯特石漠化地区长期种植金银花能有效改善土壤理化性质,降低土壤温度,防治水土流失,培肥地力,生态效益明显。     

塔里木河流域不同龄组胡杨林土壤理化性质及相关性

采用典型样地设置、野外调查和室内测定与分析相结合的方法,研究了不同林龄天然胡杨林土壤理化性质的变化特征及其相关性。结果表明:(1)随着林龄增加,土壤有机质、碱解N、速效P、速效K质量分数和土壤密度先增加后降低,土壤含水量降低,土壤总盐质量分数波动性较大,呈倒"W"型变化;土壤养分状况在近、成熟林阶段最佳;(2)随着土层深度的增加,各龄组土壤密度增加,总盐、碱解N、速效P、速效K质量分数和土壤含水量却随着土壤深度的增加而降低,土壤有机质质量分数仅在幼龄林中随着土壤深度的增加而降低;幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林土壤养分主要集中在0~20 cm土层,近熟林则主要集中在0~10 cm和≥20~40 cm土壤层次;(3)0~40 cm土层,各龄组土壤理化性质总体上差异显著,60 cm以下土层差异不显著,说明林龄对土壤碱解N、速效P、速效K质量分数的影响随着土壤深度的增加而降低;(4)土壤理化性质之间关系密切,土壤密度与土壤速效P和速效K呈显著正相关(P=0),土壤水分与土壤盐分(P=0.011)、土壤速效K(P=0.028)呈显著负相关,土壤有机质、碱解N、速效P、速效K质量分数均呈显著正相关(P=0)。     

葡萄园土壤养分变化特征对不同栽培年限的响应

【目的】了解宁夏贺兰山东麓栽培年限对酿酒葡萄园土壤养分特征变化规律的影响,为宁夏葡萄酒产业可持续发展提供依据。【方法】采集宁夏贺兰山东麓青铜峡市甘城子区统一种植的3、8和20年的葡萄园根际土壤和非根际土壤,测定不同栽培年限土壤肥力的变化特征。【结果】无论栽培年限,葡萄根际土壤的pH和电导率都大于非根际土壤。不同栽培年限下葡萄土壤全N、全K、有机碳和速效K呈现出先升高后降低的变化趋势,栽培8年时土壤全N、全K、有机碳和速效K平均含量最高;不同栽培年限下葡萄土壤碱解氮、速效P和全P随着栽培年限的增加,其含量逐渐增加。种植3年和种植20年之间,葡萄根际土壤和非根际土壤的微生物生物量C、N和P含量并无显著差异。【结论】随着栽培年限的增加,葡萄根际对土壤养分的富集作用越来越弱,但葡萄园土壤养分总体呈积累的变化趋势。     

晋西黄土丘陵区不同人工林下土壤养分性质研究

为了研究晋西黄土丘陵区不同人工林下土壤养分特性之间的异同,在该区选取了4种典型人工林配置模式,对其土壤表层(0～20cm)和下层(20～40cm)土壤的有机质含量、全量养分(N、P、K)以及速效养分(N、P、K)、pH值等进行了测定和比较,并据此分析了不同人工林下土壤养分分布的特性。结果表明:不同人工林模式下养分含量具有明显的层次性,除全K外,几种主要养分均存在表层(0～20cm)高于下层(20～40cm)的特征;通过相关分析和主成分分析发现,土壤有机质和全N、速效N存在极显著正相关关系,4种人工林模式下土壤养分综合得分由高到低依次为针阔混交林、人工阔叶林、人工针叶林和灌木林。     

短期放牧强度对典型草原土壤理化性质的影响

以克氏针茅典型草原放牧西门塔尔牛(2岁)为研究对象,分析研究了短期放牧强度(对照、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)对草地土壤理化性质的影响,探索典型草原的适宜载畜率,为减少草地退化及其可持续利用提供参考依据。结果表明:(1)土壤表层含水量随着放牧强度的增大而降低,土壤表层容重变化则相反。中度、重度放牧对土壤含水量和土壤容重的影响显著;(2)放牧强度主要影响0~20cm土层养分。轻度放牧显著降低全N、速效N含量。重度放牧显著降低速效N和速效K;(3)放牧强度对全P、速效P和全K的影响不显著;(4)垂直分布上,各处理养分基本上随着土层深度的增加而减少。因此,制定适宜的载畜率,是维持土壤养分平衡,遏制草地土壤退化的必要措施。     

有效微生物群在核桃楸育苗上的应用效果

采用不同浓度有效微生物群(EM)对塑料大棚内核桃楸播种苗的生长和苗床土壤状况进行研究，调查了苗木的高和径生长，测量了苗木鲜重、干重、地上与地下部分干重比、叶绿素含量等指标，分析了苗床土壤中有机质、速效N、速效P等养分含量，容重、pH值等土壤理化性状，并对土壤中微生物的数量和土壤呼吸强度进行了分析，结果表明：EM可有效地提高土壤有机质、速效N、速效P的养分含量，减小土壤容重，增加土壤微生物数量，并可提高土壤呼吸强度，但是对土壤pH值影响不明显。     

不同肥料对玉米土壤耕层含水量及农艺性状和产量的影响

农田土壤养分的高低直接影响着农作物产量,同时施入农田的养分也对土壤的物化性状有着一定的影响,笔者研究控释肥、微生物肥、混施肥等7种不同肥料在玉米上施用效果及对土壤含水量的影响,研究表明:不同肥料对玉米耕层含水量和玉米农艺性状均有影响,且控释肥对土壤耕层含水量、玉米株高和产量影响最显著。     

沙棘-侧柏混交林土壤养分、微生物与酶活性的研究

对侧柏(Platycladus orientalis)、沙棘(Hippophae rhamnoides)混交林及侧柏纯林土壤养分指标、微生物种群数量及酶活性进行了对比分析.结果表明,沙棘-侧柏混交显著改善了林地土壤养分状况和土壤生物学特性.土壤全N、水解N、全P、速效P、全K、速效K含量都明显高于侧柏纯林,N素增加尤为明显;混交林地与侧柏纯林地相比,土壤细菌和放线菌的种群数量均有不同程度的增大,而真菌数量却有所减小;土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性显著提高.相关分析表明,2种林分土壤有机质、全N、水解N、全P、速效P和速效K之间显著相关或极显著负相关;真菌数量与土壤pH值呈极显著负相关关系,而细菌、放线菌数量及蔗糖酶、脲酶活性分别与土壤有机质、全N、水解氨、速效N等主要养分指标呈显著或极显著正相关;过氧化氢酶活性除与全K有较高相关关系外(r=0.884*),与其他养分指标相关性不强.研究从一个侧面揭示了沙棘-侧柏混交造林速生丰产的机理.     

长期定位施肥对不同种植模式作物产量和土壤肥力的影响

连续11年在洋芋—玉米和小麦—玉米种植模式下,研究不同施肥处理对作物产量和土壤肥力的影响。结果表明,不同种植模式中,年度产量随施肥的不同产生变化,空白区产量逐年下降,常规区产量稳定,配方区产量稳中有升。常规施肥和配方施肥处理区土壤有机质、全氮呈上升趋势,土壤速效养分变化大,2种种植模式养分变化不同。2种种植模式土壤N和P2O5的投入量都较作物吸收量大,N盈余93.75~192.75 kg/hm2,平衡系数大于1.5的占2/3;P2O5配方区盈余10.20~43.65 kg/hm2,常规区洋芋—玉米模式盈余137.40kg/hm2,小麦—玉米模式亏损5.85 kg/hm2,平衡系数大于1.5的占1/3;K2O的投入量不足,平衡系数小于0.9的占2/3。     

长期施肥对黄土旱塬农田土壤微生物量碳、氮、磷的影响

为研究长期不同施肥方式对土壤微生物量碳、氮、磷含量的影响,以国家黄土高原农业生态试验站长期定位施肥试验为研究对象,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、施氮磷肥(NP)、单施有机肥(M)、氮肥配施有机肥(NM)、磷肥配施有机肥(PM)、氮磷肥配施有机肥(NPM)8个处理,应用氯仿熏蒸-浸提法和生态化学计量比,研究了30 a不同施肥方式下土壤微生物量碳、氮、磷含量变化及其与土壤基本理化性状的关系。结果表明:长期施肥较CK处理均能提高土壤微生物量氮、磷含量;与CK相比,施用化肥处理的微生物量碳含量均有所降低,而微生物量氮、磷含量显著提高;除NM处理外,施用有机肥处理的土壤微生物量碳、氮、磷含量较CK处理均显著提高。长期单施化肥、有机肥和化肥有机肥配施处理的微生物量C∶N显著低于CK处理,等量施磷处理(P、NP、PM、NPM)的微生物量C∶P、N∶P均低于CK和其余施肥处理,而NM处理的微生物量C∶P、N∶P显著高于其余处理。冗余分析显示,土壤全氮(F=13.9,P=0.002)对土壤微生物生物量影响最大,解释了微生物量变化的5.3%,各理化性质的影响顺序为全氮全磷pH有机质;相关性分析表明,土壤微生物量碳、磷分别与土壤有机质、全氮、全磷呈显著正相关,土壤微生物量氮与有机质、全氮呈显著正相关。长期单施化肥使土壤酸碱度发生改变,对微生物的生命活动产生抑制作用。而长期化肥配施有机肥能不同程度提高土壤养分含量,促进土壤微生物的生长繁殖,进而增强微生物对碳、氮、磷等元素的吸收利用,对于提高土壤肥力和肥料利用率具有重要意义。     

长期施肥对水稻土有机氮组分及氮素矿化特性的影响

以湖南省3个国家级稻田土壤肥力变化长期定位监测点(新化、宁乡和桃江)的土壤为对象,研究了20年不同土壤培肥方式(不施肥、单施化肥、化肥配施中量/高量猪粪和化肥配施秸秆)对土壤全氮、有机氮组分及氮素矿化的影响.结果显示,与不施肥相比,单施化肥对土壤全氮的影响在新化和宁乡点均不显著,但化肥配施猪粪或秸秆在三个试验点均显著提高了土壤全氮、碱解氮和微生物量氮的含量.总体来看,长期施肥能够提高土壤有机氮各组分的含量,并提高氨基糖氮和氨基酸氮在全氮中的占比,但不同类型肥料施入后对有机氮组分的影响因试验点的不同而异,这可能是不同试验点土壤理化性质差异导致的.相关分析显示土壤酸解有机氮组分与氮矿化势极显著相关,且在三个监测点,有机物配施化肥的处理土壤氮矿化势均高于单施化肥处理.研究表明,虽然土壤性质上的差异可能导致土壤氮组分对施肥措施的响应不同,但有机无机肥配施提高土壤供氮潜力的效果均优于单施化肥.     

A Field Study on Effects of Nitrogen Fertilization Modes on Nutrient Uptake,Crop Yield and Soil Biological Properties in Rice-Wheat Rotation System

Rational application of nitrogen (N) fertilizers is an important measure to raise N fertilizer recovery rate and reduce N loss.A two-year field experiment of rice-wheat rotation was employed to study the effects of N fertilization modes including a N fertilizer reduction and an organic manure replacement on crop yield,nutrient uptake,soil enzyme activity,and number of microbes as well as diversity of microbes.The result showed that 20％ reduction of traditional N fertilizer dose of local farmers did not significantly change crop yield,N uptake,soil enzyme activity,and the number of microbes (bacteria,actinomycetes,and fungi).On the basis of 20％ reduction of N fertilizer,50％ replacement of N fertilizer by organic manure increased the activity of sucrose,protease,urease,and phosphatase by 46-62,27-89,33-46,and 35-74％,respectively,and the number of microbes,i.e.,bacteria,actinomycetes,and fungi by 36-150,11-153,and 43-56％,respectively.Further,organic fertilizer replacement had a Shannon's diversity index (H) of 2.18,which was higher than that of other modes of single N fertilizer application.The results suggested that reducing N fertilizer by 20％ and applying organic manure in the experimental areas could effectively lower the production costs and significantly improve soil fertility and biological properties.     

有机-无机肥料配合施用对塿土的培肥效果

通过12年长期定位试验研究了有机-无机肥料配施对土耕层土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾以及土壤的容重、田间持水量、土壤孔隙度的变化。结果表明,化肥配施秸杆与有机肥均能提高土壤肥力,但效果不同;与长期施无机化肥的NPK相比较,M(H)NPK、M(N)NPK培肥效果明显好于SNPK,以有机质提高最为显著。     

Partial organic substitution weakens the negative effect of chemical fertilizer on soil micro-food webs

Soil biotic communities play vital roles in enhancing soil nutrient cycling and soil fertility. Long-term excessive nitrogen (N) application is disadvantageous to the stability of soil food webs and affects arable soil health and sustainable utilization. Proper organic substitution is essential to improve soil health and alleviate the disadvantages of excessive chemical fertilization. However, the biological effects of various organic amendments on soil micro-food webs are poorly understood. In order to explore the effects of various organic amendments including stover, biochar and manure on soil micro-food webs (microbial and nematode communities), a field plot experiment with maize having five treatments viz., 100% urea (100% N), 70% urea (70% N), 70% urea plus stover (Stover), 70% urea plus cattle manure (Manure) and 70% urea plus biochar (Biochar) was conducted. Manure treatment increased the carbon (C) to N use efficiency of soil microbes, which contributed to the retention of soil C, while Biochar treatment elevated soil organic C (SOC) and soil pH. Additionally, Biochar treatment mitigated the negative effects of soil acidification on the soil micro-food web and reduced the abundance of plant parasites. Overall, the biological effect of organic amendments was distinguished from chemical fertilization (100% N and 70% N) through principal co-ordinates analysis. Negative relationships among soil properties, microbial and nematode biomass in the 100% N treatment were diminished in treatments where chemical fertilizer was reduced. The bottom-up effects on soil food webs were observed in organic substitution treatments. In conclusion, organic amendments improved soil fertility by regulating soil microbial and nematode communities in the cropland ecosystem, alleviated the negative effects of chemical fertilizer on the micro-food webs and controlled the trophic cascades among soil biota.     

长期施肥对洞庭湖区水稻土物理性状及团聚体中有机碳积累的影响

基于27年长期试验,采集0~20 cm和20~40 cm两土层原状土样,研究施氮磷钾化肥及配施有机肥对洞庭湖区典型水稻土物理性状及团聚体中有机碳积累的影响。结果表明:与不施肥相比,长期施肥后两土层内土壤总孔隙度、田间持水量分别提高2.6%~8.3%、-3.0%~23.5%,土壤容重则降低3.0%~11.6%,其影响效应随土层加深而减弱,在0~20 cm土层均达显著水平(P<0.05)。长期施肥后粒径>5 mm具不良孔性的团块结构数量明显减少,两土层中0.5~2 mm和2~5 mm大团粒结构体比例则较不施肥处理分别显著提高57.3%~94.3%和25.8%~103.8%(P<0.05),土壤物理结构得以改善。随粒径减小,团聚体中有机碳含量和储量分别呈现逐渐增加和降低的变化趋势,长期施肥均显著提高两土层特别是0~20 cm层土壤及各级团聚体中有机碳含量(P<0.05)。施肥主要影响且显著提升粒径<5 mm特别是0.5~2 mm和2~5 mm团聚体中有机碳储量。研究表明,氮磷钾化肥配施有机肥改善土壤物理性状和增强团聚体固碳能力的效应较氮磷钾化肥单施更为突出,且随有机肥施用比例增加,其效应愈趋明显。     

自然降雨条件下不同施肥模式和耕作方式对坡耕地紫色土肥力质量的影响

为探讨自然降雨条件下不同施肥模式和耕作方式对坡耕地紫色土肥力质量的影响,通过采集监测时长为9年的径流小区径流和土样,测定了径流量、有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷、硝态氮和铵态氮等指标,运用灰色关联法建立了土壤肥力质量评价指标体系,分析了土壤肥力水平与施肥模式、耕作方式之间的关系。结果表明：5种不同试验处理下,各土壤肥力因子均有不同程度下降,其中土壤硝态氮和铵态氮含量减少最为显著;评价土壤肥力的关联度逐年减小,横坡耕作单施化肥处理的多年平均关联度表现最大,对应的多年平均径流量最小;顺坡耕作方式下,农家肥和化肥配施处理的多年平均关联度最大,对应的多年平均径流量最小,对照处理则相反;多年平均径流量与多年平均关联度之间满足线性函数模型y=-0.000 2x+0.762 8（R²=0.748 4）,随着径流量的增大,土壤肥力质量显著下降,二者呈负相关关系。横坡耕作下农家肥和化肥配施处理对于维持土壤肥力水平以及减少地表径流量效果最优。     

黑龙江省黑土区不同施肥制度对土壤肥力影响分析

以1980～2006年黑龙江省农科院长期定位试验为平台,比较了不同施肥制度对黑土区土壤肥力的影响。结果表明,有机肥配施化肥可以全面提高黑土区土壤肥力,其中以有机肥+氮钾化肥效果最佳;速效磷受施肥制度影响最大。有机肥+磷化肥提高有机质含量效果最佳;有机肥+氮化肥提高碱解氮含量效果最佳;有机肥+磷钾化肥提高速效磷含量效果最佳;有机肥+氮钾化肥提高速效钾含量效果最佳。在有机肥+氮磷钾化肥处理下,有机质和碱解氮在1980～2006年年纪波动显著;磷钾化肥处理下,速效磷在1980～2006年年纪变化显著;在磷化肥处理下,速效钾在1980～2006年年纪变化显著。     

优化栽培与施磷措施对春玉米生育期生长及土壤性质的影响

为探索西北旱地春玉米磷肥利用更高效的栽培措施,在覆膜与不覆膜2种栽培方式下分别设置条施聚磷酸铵(LAPP)、撒施过磷酸钙(BSSP)、条施过磷酸钙(LSSP)、对照(不施磷肥,CK)4种不同的施磷措施,研究不同措施对春玉米前期生长及土壤性质的影响.结果显示:在春玉米生育前期,覆膜栽培措施相较于不覆膜处理提高了耕层土壤水...     

不同种植模式对雷州半岛玄武岩母质砖红壤氮磷钾养分状况的影响

【目的】研究不同种植模式对雷州半岛玄武岩母质砖红壤氮磷钾养分状况的影响。【方法】以我国雷州半岛的典型玄武岩母质砖红壤为研究对象,对8种不同种植模式下的土壤肥力属性进行方差分析,并运用主成分分析(PCA)方法研究各养分变量的相互关系、土壤综合肥力特征及其障碍因子。【结果】研究区不同种植模式对土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、缓效钾和速效钾含量的影响显著(P0.001)。主成分分析表明,8种种植模式的土壤综合肥力区分显著(P0.000 1),这种差异是由不同种植模式下的土壤田间管理方式引起的。香蕉、蔬菜和水稻地的土壤综合肥力较好,其中香蕉地肥力最高,蔬菜和水稻地肥力次之,香蕉地的土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和缓效钾分别是木薯地的2.55、2.44、3.50、2.30、15.36和7.73倍,但土壤pH较低是香蕉地土壤肥力进一步提高的障碍因子,其土壤pH较木薯地降低了0.89。有机质含量较低则是蔬菜地肥力的限制因子,速效磷含量较低则是水稻地肥力的限制因子;水稻与甘薯、花生与水稻、花生与大豆轮作地的土壤综合肥力中等;而木薯和甘薯地的土壤综合肥力相对较差,有机质和氮素养分缺乏是其综合肥力最低的主要原因。【结论】该区域增施有机肥、有机–无机肥料的合理配施以及对土壤酸度的适当调节是进一步提高耕地土壤综合肥力的关键。