长期氮磷化肥和有机肥配施对褐土钾素平衡及不同形态的影响

通过连续20 a的氮磷化肥与有机肥配施的定位试验,研究了氮磷化肥与有机肥配施对褐土耕层土壤钾素平衡、各形态钾素含量及其在全钾中的比例和全钾含量的影响。结果表明,单施氮磷化肥或与有机肥配施都可以增加作物产量,提高作物地上部对土壤钾素的吸收;土壤钾素除单施高量有机肥处理有所盈余外,其余处理都表现为亏缺,且随着有机肥施用量的增加,土壤钾素的亏缺量减少;只施用氮磷化肥处理,随着氮磷化肥施用量的增加,水溶性钾和非交换性钾含量呈先上升后下降的趋势,其他钾素形态含量变化无明显规律,水溶性钾、非交换性钾和矿物钾在全钾中的比例呈先下降后上升的趋势;氮磷化肥与有机肥配施处理,随着有机肥施用量的增加,钾素各种形态含量以及水溶性钾、非特殊吸附钾和特殊吸附钾比例均随有机肥施用量的增加呈上升趋势,矿物钾的比例则呈下降趋势,非交换性钾变化规律不明显。长期氮磷化肥与有机肥配施可以减缓土壤全钾含量的消耗。     

长期定位施肥条件下土壤钾素化学研究进展

介绍了长期定位施肥对土壤钾素形态和钾素平衡、土壤含钾矿物含量和转化,以及土壤水溶性钾、交换性钾、非交换性钾和全钾含量的影响,综述了长期定位施肥条件下土壤钾素固定、非交换性钾释放、K+吸附和解吸的特性,并对土壤钾素容量和强度(Q/I)关系曲线评价长期定位施肥土壤钾素的有效性进行了总结,最后指出了长期定位施肥条件下土壤钾素化学研究存在的问题及以后的研究方向。     

玉米种植制度对红壤钾素形态及其有效性的影响

【目的】探讨玉米种植制度对红壤土壤钾形态及其有效性的影响，为该区域合理安排种植制度和玉米地土壤钾素管理提供依据。【方法】于春播前采集红壤区撂荒（CK）、玉米连作（CY）、豌豆-玉米轮作（RWY）和西葫芦-玉米轮作（RXY）4个种植制度下耕层（0~20 cm）和亚耕层（20~40 cm）土壤，测定其土壤理化性质和各形态钾含量，并分析其相关性。【结果】4个玉米种植制度下土壤各形态钾分布规律不同，耕层土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换性钾含量均高于亚耕层，矿物钾含量未表现出典型规律，种植制度对耕层土壤钾素含量影响更大。耕层和亚耕层土壤的水溶性钾、特殊吸附钾和非特殊吸附钾均与速效钾含量呈极显著正相关，特殊吸附钾是该区有效钾的最大供应源。与玉米轮作相比，玉米连作导致土壤酸化程度增加，尽管其速效钾含量显著高于其他土壤（P<0.05），但长期采用玉米连作不利于维持土壤钾素平衡。轮作可降低土壤酸化程度，防止速效钾过度累积，其中西葫芦-玉米轮作可使土壤供钾能力处于较高水平并保持稳定。【结论】玉米种植制度对红壤耕层钾形态及其有效性影响较大，其中西葫芦-玉米轮作是该区钾素可持续利用的玉米最佳种植制度。     

长期秸秆还田对农田土壤钾素形态及空间分布的影响

【目的】研究连续多年秸秆还田对土壤钾素形态及空间分布(层化现象)的影响。【方法】以关中平原冬小麦-夏玉米轮作体系中连续13年秸秆还田粮田土壤为对象,并以临近葡萄园土壤为对照。比较2种土壤不同土层(0~5,5~15,15~30cm)速效钾及其3种组分(水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾)、非交换性钾、矿物钾、全钾含量的变化,并分析了土壤中各形态钾的层化比率和相关性。【结果】经过13年秸秆还田,粮田土壤0~5cm土层速效钾及其各组分平均含量均有提高;在5~15和15~30cm土层中,与葡萄园土壤相比,粮田土壤速效钾及其各组分平均含量均降低。粮田土壤速效钾及其各组分的层化比率总体高于葡萄园土壤。与葡萄园土壤相比,粮田土壤非交换性钾含量明显降低。粮田土壤与葡萄园土壤矿物钾和全钾含量差异不大。粮田土壤速效钾与其各组分、非交换性钾、全钾相关性达显著或极显著水平,但与矿物钾相关性不显著;葡萄园土壤速效钾与其各组分和非交换性钾相关性达极显著水平,但与矿物钾、全钾相关性不显著。【结论】整体看,秸秆还田在维持土壤钾有效成分与全钾之间的显著相关关系和协调土壤各形态钾的含量及空间分布方面,均有一定的积极作用。但无论是秸秆还田还是施用化学钾肥,对粮田和葡萄园土壤矿物钾及全钾含量和空间分布的影响均不显著。     

土壤钾素形态转化机制与测定方法优化的研究进展

土壤钾素形态转化在土壤钾肥力提升与评价、钾肥高效施用技术和植物钾素营养调控等方面发挥着重要作用。近些年中国科学院南京土壤研究所土壤钾素研究团队在土壤不同钾素形态的区分方法及其含量范围、植物高效利用土壤钾的机制、土壤非交换态钾的释放机制及其影响因素,尤其是土壤非交换态钾的生物有效性评价方法等方面进行了一系列研究。基于强的四苯硼钠法,土壤非交换态钾含量在不同种类的土壤中存在最大值,通过交换和扩散提取的土壤非交换态钾可占土壤全钾的20%～60%。矿物非交换态钾释放主要取决于其他离子含量和环境钾浓度,植物高效吸收非交换态钾也主要取决于根系吸收低浓度钾的能力。证实土壤非交换态钾的形成和释放对土壤保钾能力及土壤钾的生物有效性起重要作用,建立了土壤非交换态钾总量的测定方法、土壤钾素变化测定方法以及土壤有效钾分级测定的方法体系。这些研究结果可为土壤钾素肥力的准确评价、预测和土壤钾素相关研究提供有力的方法手段,并将推动土壤钾素研究由定性、半定量向定量研究方向发展。     

长期秸秆与氮磷肥配施对土壤钾素形态的影响

以山东省黄河冲积平原低肥力潮土为供试土壤,经18a盆栽土培定位试验后,采用化学形态分析方法对土壤的钾素形态进行了研究。结果表明,长期秸秆还田并配施适量的化肥,能明显提高潮土缓效钾和速效钾的释放效应,对矿物钾的有效化也有一定效果。在秸秆还田量分别为2250、4500、6750kg/hm2范围内,土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾、非交换钾与秸秆还田量呈显著正相关;与矿物钾呈显著负相关。长期秸秆还田土壤钾素年度变化规律:非交换钾、特殊吸附钾呈逐年上升趋势;水溶性钾、非特殊吸附钾、矿物钾呈逐年下降趋势。     

定位施钾对紫色土钾素形态在土层中分布的影响

采用化学形态分析方法,研究了稻麦水旱轮作制中,多年定位施钾对紫色土钾素形态土层分布的影响。结果表明：经8年16季稻麦轮作后,土壤全钾含量0cm～20cm土层与20cm～40cm土层基本持平。土壤水溶性钾、非特殊吸附态钾、特殊吸附态钾、非交换性钾含量呈现0cm～20cm土层高于20cm～40cm土层的分布特点。且长期表施钾肥有利于这种分布特点的形成。     

生物炭对关中壤土不同形态钾素含量的影响

为了解生物炭影响土壤肥力的机理,通过盆栽实验,设置6个生物炭水平(0、10、30、50、70、90 t/hm2),测试塿土4个钾离子指标:水溶性钾离子、交换性钾离子、速效钾、全钾含量.结果 表明,在壤土中添加生物炭后,土壤水溶性钾、速效钾、交换性钾离子含量与生物炭添加量之间呈现y=aebx指数关系,土壤pH和土壤速效钾、交换性钾离子含量显著相关,与水溶性钾离子、全钾含量无显著相关关系.在关中塿土中添加生物炭,可以显著提升土壤速效钾、水溶性钾、交换性钾离子含量.考虑到土壤钾离子、酸碱度、经济因素,提前30天,在塿土中施入50 t/hm2生物炭效果最好.     

不同种植制度下长期施钾与秸秆还田对作物产量和土壤钾素的影响

【目的】研究施钾和秸秆还田对华北地区不同种植制度下作物产量和耕层土壤钾素状况的影响。【方法】在华北平原的河北潮土和山西褐土上进行连续13年的施钾和秸秆还田试验。【结果】施钾和秸秆还田能增加小麦和玉米产量，处理之间表现为：NPK+St＞NPK＞NP+St>NP，施钾处理的作物产量与NP处理的产量差异显著，轮作制度下玉米的施钾效应高于小麦。与山西单作制度相比，河北轮作制度下的土壤钾素损耗严重，除NPK+St处理外土壤钾素均表现亏缺。秸秆还田和施用钾肥较NP处理可不同程度提高河北潮土和山西褐土耕层土的水溶性钾、非特殊吸附钾、非交换性钾、矿物钾及全钾含量，且降低矿物钾比例的同时提高其余几种形态钾的比例。与定位开始相比，两种类型土壤各形态钾含量和比例随时间变异特点不同，两定位点土壤矿物钾和全钾含量均表现下降。【结论】整体看直接施用化肥钾的效果优于秸秆还田。但从提高作物产量和缓解土壤钾素下降来看，小麦秸秆还田是一个有效的补钾措施。     

多年定位施肥对紫色土钾素形态变化的影响

在西南农业大学国家紫色土肥力与肥料效益监测基地上 ,研究多年定位施肥对紫色土钾素形态变化的影响。研究结果显示 :施钾各处理 0～ 2 0cm和 2 0～ 40cm土层土壤水溶性钾、非特殊吸附态钾、特殊吸附态钾下降不明显 ,基本能保持在试验初期 ( 1991年 )的水平上 ,不施钾处理则呈现明显下降趋势 ,这表明施钾能维持紫色土速效钾 (水溶性钾 +非特殊吸附态钾 +特殊吸附态钾 )的平衡。不论施钾与否 ,各处理 0～ 2 0cm和 2 0～ 40cm土层土壤非交换性钾、矿物钾呈下降趋势 ,其中不施钾处理土壤非交换性钾下降更明显     

南平植烟土壤有机质状况及其与土壤养分的关系

[目的]分析南平植烟土壤有机质状况及其与土壤养分的关系。[方法]利用南平植烟土壤普查资料,分析了土壤有机质现状、演变趋势及其与土壤养分的关系。[结果]南平植烟土壤有机质平均含量为（25.97±7.74）g/kg,CV为29.80%,其中15.00～25.00g/kg的占46.03%,25.00～35.00g/kg的占37.56%。与1994年相比,南平植烟有机质含量呈明显降低趋势,但2008年比2002年又略有增加。土壤有机质与有效S、水溶性Cl含量之间呈显著正相关或负相关,与质地、全N、全P、全K、碱解N、速效K、缓效K、交换性Ca和交换性Mg及有效Fe、Mn、Cu含量之间呈极显著正相关,且与土壤N素的关系最为密切,提高土壤有机质最直接的影响是土壤供氮能力的增强。土壤有机质分组后,其养分含量在组间存在显著或极显著差异。[结论]南平烟区应适当增施腐熟有机肥或实施秸秆还田等增加土壤有机质含量,在少数有机质超过45.00g/kg的烟区,烤烟当季应少施或不施有机肥,或将有机肥在烤烟前茬作物上施用。     

猪粪生物质炭对土壤肥效及小白菜生长的影响

针对我国畜禽养殖业飞速发展,畜禽粪便产生量迅速增加造成的环境问题及其再利用问题,以猪粪生物质炭为研究对象,探究猪粪厩肥炭化前后对土壤肥力和小白菜生长的影响,以期为畜禽粪便的农业资源化利用提供新思路新途径。采用盆栽试验,设置3个猪粪生物质炭施用量梯度0.5%、1%和2%,并按49.8%的炭化产率折算,设置风干猪粪厩肥施用量梯度1%、2%和4%,比较炭化前后的施用效应。试验结果表明,猪粪厩肥热裂解炭化后灰分、有机碳、全磷、全钾和速效钾的含量较猪粪厩肥有所提高,而全氮、碱解氮和速效磷含量有所降低。猪粪生物质炭处理显著增加了土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的含量,但增加幅度低于对应量的猪粪厩肥处理。施用猪粪生物质炭较相应量猪粪厩肥处理的小白菜产量提高26.50%~49.98%,氮素偏生产力提高119.32%~162.81%,叶面积提高20.84%~21.58%;与猪粪厩肥相比,猪粪生物质炭可显著提高小白菜可溶性蛋白质和维C含量,增幅33.11%~42.93%和15.16%~46.06%,硝酸盐含量显著降低17.80%~22.08%。畜禽粪便热裂解炭化是养殖业废弃物处理和资源化利用的一种有效途径。     

有机物料改良滨海盐土的根际交换性阳离子效应

采用根袋法研究腐熟有机物料对滨海盐土水稻根际交换性离子组成的影响及其与植株元素吸收的关系，结果表明，施用有机物料使土壤交换性Ｃａ，Ｋ含量显著或极显著上升；交换性Ｍｇ显著递减；Ｎａ则有所增加，但差异不显著；土壤ＣＥＣ和ＥＳＰ也略有上升，但差异也未达５％显著性水平；水稻植株含Ｋ显著上升，Ｎａ则显著下降，Ｃａ，Ｍｇ含量略增但变化没有一价元素显著；土壤交换性Ｋ，Ｃａ的上升显著减少了植株的Ｎａ含量，体现了有机物料改良滨海盐土的良好效应。     

硅对赤红壤中锰的解毒效应研究

采用培养试验方法研究了硅肥对酸性土壤中锰毒性的影响, 旨在为酸性土壤锰毒害的防控提供科学依据。结果表明,甘蔗的根际效应明显, 根际土壤中的pH值、有效硅含量较低而活性锰及水溶态锰、交换态锰、有机结合态锰、碳酸盐结合态锰、铁锰氧化态锰含量均显著高于土体。然而,施用硅肥(偏硅酸钠)后,土壤活性锰含量和水溶态、交换态尧、机结合态锰含量均显著降低, 但是硅肥对根际土壤锰含量和形态的效应弱于土体;并且,施用硅肥使甘蔗地上部锰含量(47.1~112.1 mg/kg)显著降低, 并且有随着硅肥用量(0.5~2.1 g/kg)增加而降低的趋势;虽然硅肥的施用也减少甘蔗地上部铁的含量, 但铁锰比值却从对照的2.51 增加至2.92~5.72 之间。因此,施用硅肥后甘蔗株高、总生物量分别提高4.07%~15.24%、8.41%~28.03%。可见, 硅肥的施用减轻了酸性土壤中锰的毒害。     

硅对赤红壤中锰的解毒效应研究

采用培养试验方法研究了硅肥对酸性土壤中锰毒性的影响,旨在为酸性土壤锰毒害的防控提供科学依据.结果表明,甘蔗的根际效应明显,根际土壤中的pH值、有效硅含量较低而活性锰及水溶态锰、交换态锰、有机结合态锰、碳酸盐结合态锰、铁锰氧化态锰含量均显著高于土体.然而,施用硅肥(偏硅酸钠)后,土壤活性锰含量和水溶态、交换态、有机结合态锰含量均显著降低,但是硅肥对根际土壤锰含量和形态的效应弱于土体;并且,施用硅肥使甘蔗地上部锰含量(47.1～112.1 mg/kg)显著降低,并且有随着硅肥用量(0.5～2.1 g/kg)增加而降低的趋势;虽然硅肥的施用也减少甘蔗地上部铁的含量,但铁锰比值却从对照的2.51增加至2.92～5.72之间.因此,施用硅肥后甘蔗株高、总生物量分别提高4.07％～15.24％、8.41％～28.03％.可见,硅肥的施用减轻了酸性土壤中锰的毒害.     

贵州烟区紫色土与其它土壤类型养分特点的差异

为合理利用贵州烟区紫色土及其它类型土壤资源,2001年在全省有代表性的植烟土壤上采集了948个土壤样品,测定了有机质、氮磷钾、pH值、水溶性氯、有效硫、交换性钙、交换性镁及部分微量元素的含量,分析了贵州烟区紫色土与其它土壤类型养分特点的差异。结果表明:紫色土相对于其它土壤类型,其有机质、氮素、磷素含量偏低;全钾含量较高,速效钾含量偏低;土壤pH值与其它类型土壤差异不显著,大部分在中性至微酸范围内,较适合烤烟生长;水溶性氯含量过低,难以满足优质烤烟生长需要;有效硫含量中等;交换性钙、镁含量偏高;微量元素中有效铁、锰含量丰富;有效铜、锌、钼含量中等,但与其它土壤相比稍低,需适当补充;有效硼含量普遍较低,建议增施硼肥。     

植物源有机肥配方设计及对梨幼树的营养效应

 【目的】探讨植物源有机肥配方的设计及其在沙地梨幼树上的应用效果。【方法】以养分总量最大化、单一元素含量较高和元素间的平衡关系为基准,鸡粪为参比,从果园常见的间作物种类中优选出黄豆、绿豆、白三叶、紫花苜蓿、沙打旺植株地上部分作为基本配肥材料,加入夏季剪掉的梨树嫩梢,正交设计出32种肥料配方,腐熟后同基准选择出5种配方肥料(T1—T5)施用作为处理,农家肥(T6)施用与不施肥(T7)为对照,分别对盆栽黄金梨幼树根际土壤和幼树叶片中养分相关的指标变化进行测定和比较。【结果】施肥处理较对照显著提高根际土壤有机质含量,降低土壤失水率;提高根际土壤中矿质元素含量及其比例;提高植株生长高度和粗度、叶片干物质的积累量、叶片中矿质元素含量及其比例,提高叶片净光合速率和水分利用率。各种供试的配方肥对梨幼树根际土壤和幼树的营养效应不同：其中,T1对提高土壤碱解N、交换性Ca含量、有效Fe含量、土壤有机质含量,幼树叶片Ca、Fe含量的效果最优;T2对提高土壤有效Cu含量,叶片K含量、Cu含量,叶片干物质积累量效果最优;T3对提高土壤有效K、Mn含量,叶片Mn含量,植株光合速率的效果最优;T4对提高土壤交换性Mg、有效Zn含量,叶片平均N、Mg、Zn含量,幼树株高效果最优。综合评价结果为T1＞T2＞T4＞T3＞ T5＞T6＞T7。【结论】施用植物源有机肥能够有效提高土壤有机质含量,降低土壤失水率,改善土壤养分含量及其平衡关系,提高土壤供肥能力,改善梨幼树的生长状况,优化叶片养分含量及其相互关系,改良幼树叶片的效能,其中T1、T2效果较佳。     

不同有机物料对土壤硒形态及小麦硒吸收的影响

【目的】研究活化富硒土壤的有机硒,提高其有效性。【方法】采用田间小区试验,研究不同有机物料(生化腐殖酸,矿源腐殖酸和鸡粪有机肥)对土壤硒形态转化及小麦硒吸收的影响。【结果】施用生化腐殖酸与矿源腐殖酸均显著降低土壤pH值。随着施用时间的延长,鸡粪有机肥和矿源腐殖酸处理土壤中可溶态硒与可交换态硒含量较未添加处理均显著增加;施用生化腐殖酸处理较未添加处理可显著提高可交换态硒含量,而土壤可溶态硒含量无显著差异。施用鸡粪有机肥、矿源腐殖酸均显著提高小麦籽粒硒的富集系数,而生化腐殖酸主要提高小麦根富集系数。施用鸡粪有机肥和矿源腐殖酸小麦籽粒硒含量,较未添加处理分别提高34.48%、27.59%。【结论】施用鸡粪有机肥和矿源腐殖酸,可提高石灰性富硒土壤中可溶态硒与可交换态硒含量,提高小麦籽粒硒含量。