长期施肥对灰漠土有机质和物理性质的影响

[目的]探讨长期不同施肥措施对灰漠土有机质及物理性质的影响,阐明土壤物理性状的演变特征,以期为干旱区土壤培肥提供参考.[方法]以22 a的长期定位施肥试验为基础,选择其中6个施肥处理的当季土壤样品,测试土壤有机质、容重、总孔隙度、饱和含水量、田间持水量、含水量指标,并将测试结果与基础土壤数据进行对比分析.[结果]与CK相比,施肥可提高土壤有机质和总孔隙度,长期配施有机肥和秸秆还可以降低土壤容重、提高土壤饱和含水量;长期单施化肥(氮磷钾、氮磷)容重升高,田间持水量有提高趋势.[结论]施肥能改善或维持灰漠土土壤的有机质及物理性质,施有机肥是最有效的手段;秸秆还田表层土壤孔隙大,土壤易干旱;单施化肥土壤表层容重增大、孔隙度减少.     

铵态氮和水溶性磷酸盐配比对土壤硝化的影响

以钙积干润均腐土为供试土样,采用室内培养法,通过设置不同N/P比.研究了铵态氮不同添加量对硝化作用过程pH和Nmin的影响.结果表明,钙积半干润均腐土铵态氮硝化类型属缓慢型.在一定时间段内,土体中NO2-大量积累并存在,NH4+ 和NO3-形态弱化;氮磷肥配合施用可构成磷酸盐缓冲体系,可暂时性延缓因土壤硝化作用pH值的下降,从而减小了土壤pH的变化幅度.磷酸盐降低了土壤中NH3分压,有利于减少NH3挥发损失.抑制了NH4HCO3加入后土壤pH的增加,有利于硝化作用,可使土壤硝化类型为较快型,NH4+ 和NO3-形态得以强化.土壤硝化周期与氮肥施用量成正比例关系.NP肥配添加可缩短铵态氮的硝化时间,NP配合施肥利于土壤硝化作用.合理的N/P比(2∶2)施肥可缩短硝化时间.     

长期不同施肥下新疆灰漠土土壤呼吸特征研究

[目的]探讨长期不同施肥下新疆灰漠土的土壤呼吸变化特征,为西北干旱区灰漠土农田土壤碳通量的计算以及灰漠土固碳潜力的评估提供依据.[方法]在连续定位施肥22 a灰漠土长期试验的12个处理中选择5个处理,利用英国ACE土壤碳通量测量仪,对其呼吸速率进行24 h的连续监测.同时监测试验区气温和5 cm地表温度等相关气象数据.[结果]长期施用有机物料(NPKM、M、S)的土壤呼吸速率总体高于不施用有机物料(NPK、CK)的处理,以单施有机肥(M)处理对土壤呼吸速率的影响最为显著,秸秆还田处理其次.NPKM处理的土壤呼吸速率小于M和S,说明化肥配合有机肥的施肥方式能够减缓农田CO2的释放,长期施用有机物料处理的土壤呼吸速率对环境温度的敏感性大于不施用有机物料的土壤,陈NPKM处理外,其余处理与地表温度间存在线性关系.[结论]从农业固碳减排和土壤肥力培育的角度,有机无机配合施用是实现新疆农田地力提升和环境友好双赢的重要培肥措施.     

典型灰漠土棉田土壤无机磷对不同施肥方法响应动态的研究

因为连续多年的施肥,土壤中存在巨大的由固定态磷组成的磷库,通过一定方法使磷库中固定态磷转化为对植物有效的磷对农业和资源环境领域具有重要意义.通过在典型灰漠土棉田进行不同施肥方法的试验,研究在棉花生长条件下整个棉花生育期土壤无机磷组分动态变化,及其与土壤有效磷、棉花产量之间的关系,以探讨激活利用土壤固定态磷的方法.结果表明:(1)肥料类型、施肥量以及施肥方法的变化可以影响典型灰漠土棉田无机磷组分的动态,一定程度上能激活土壤中固定态磷,提高土壤中有效磷的含量.(2)对于典型灰漠土棉田,钾素用量较常规减半、在常规施肥基础上施用50 kg腐殖酸肥料等措施能提高土壤有效磷含量,进而提高磷肥的当季利用率.(3)在灰漠土中,Ca2-P对土壤有效磷贡献最大,是作物的主要磷源,而Ca8-P、Al-P、Fe-P对土壤有效磷也有一定贡献,是作物的缓效磷源,O-P、Ca10-P对土壤有效磷贡献不明显.     

新疆连作棉田施用生物炭对土壤养分及微生物群落多样性的影响

【目的】研究生物炭处理对新疆连作棉田土壤养分和微生物多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】在大田覆膜滴灌栽培条件下,测定土壤养分含量,并采用常规培养法,结合Biolog微平板技术对连作棉田根际和非根际土壤可培养微生物、生理菌群数量和碳源利用进行分析,研究施用生物炭对新疆石河子垦区灰漠土和风沙土土壤养分和微生物多样性的影响。灰漠土试验分别设生物炭+常规NPK施肥（BC+CK）和常规NPK施肥（CK）两种,生物炭施用量22.5 t·hm^-2;风沙土设低量生物炭+常规NPK施肥（BC1+CK）、高量生物炭+常规NPK施肥（BC2+CK）和常规NPK施肥（CK）3种,低量生物炭施用量22.5 t·hm^-2,高量生物炭施用量45 t·hm^-2。【结果】施用生物炭对新疆连作棉田根际和非根际土壤pH和养分有一定的影响。和常规施肥相比,灰漠土pH降低或差异不显著,风沙土则显著升高。有机质含量两组灰漠土根际土壤分别增加36.1%和7.9%,非根际土壤分别增加32.8%和15.4%;风沙土低量生物炭和高量生物炭根际土壤分别增加63.6%和295.1%,非根际土壤分别增加93.5%和108.8%。灰漠土其余养分含量规律不明显,风沙土速效磷和速效钾含量有增加趋势,速效氮含量降低。施用生物炭对新疆连作棉田根际土壤细菌和真菌数量有提升作用,风沙土作用效果好于灰漠土。两组灰漠土根际土壤细菌数量分别提高2.2%和72.1%,真菌数量分别提高80.0%和83.3%;风沙土低量和高量生物炭处理细菌数量分别提高16.1%和35.7%,真菌数量均提高了300.0%。同时施用生物炭提高了灰漠土根际和非根际土壤纤维素分解菌和自生固氮菌的数量,但亚硝化细菌数量有降低趋势;风沙土根际和非根际土壤5类生理菌群的数量均显著提高。土壤微生物群落碳源利用表明,施用生物炭土壤微生物活性差异不显著或显著提升,但风沙土根际土壤微生物的作用效果好于非根际土壤;根际土壤Shannon指数有升高趋势。【结论】总体而言,施用生物炭能提高新疆灰漠土和风沙土连作棉田根际土壤养分和微生物多样性,且风沙土的改良效果好于灰漠土。     

不同施肥处理下我国典型农田土壤对可溶性有机碳的吸附特征

为分析不同施肥处理下我国典型农田土壤对可溶性有机碳(DOC)的吸附特征及其影响因素,选取黑土、灰漠土、潮土、红壤4种典型农田土壤,在不施肥(CK)、单施氮肥(N)、施氮磷肥(NP)、施化学氮磷钾肥(NPK)、有机肥配施化学氮磷钾肥(NPKM)5种施肥处理下,运用平衡吸附法测定DOC的吸附量.结果 表明,不同土壤类型在同一平衡浓度下对DOC的吸附量有较大差异,整体表现为灰漠土、红壤>黑土>潮土.最大吸附量(Qmax)在各类土壤中表现为红壤>灰漠土>黑土>潮土.其中,各土壤类型的吸附特征在不同施肥处理下具有较大差异:灰漠土和潮土Qmax总体表现为NPKM>NPK>NP>N>CK;红壤Qmax总体表现为NPKM>N>NPK>NP>CK;黑土表现为NPKM、NPK处理大于其他处理,其中NPKM处理的Qmax比CK增加15.2％.4种土壤的吸附亲和力常数(K)在不同施肥处理下均表现为CK处理大于其他处理.4种土壤的解吸势(b)随着初始有机质含量的增加而增加,其中黑土的解吸势远大于其他3类土壤.通过冗余分析发现,土壤性质能解释DOC吸附特征参数全部变异的90.61％.第一冗余因子解释了DOC吸附特征参数全部变异的82.79％,主要与粉粒含量、黏粒含量、pH等有关;第二冗余因子解释了全部变异的7.82％,主要与土壤有机质含量有关.研究表明,不同类型土壤中,黏粉粒含量较高的土壤对DOC的吸附量更大,同一土壤类型下,有机质含量较高的土壤对DOC的吸附量更大.     

新疆地带性土壤磷吸附特性影响因素研究

【目的】分析新疆南、北疆地带性土壤灰漠土和棕漠土的土壤磷吸附特性及磷最大吸附量与土壤基本理化性质的关系,筛选影响新疆地带性土壤吸附固磷能力的主要土壤性质。【方法】采集新疆北疆灰漠土和南疆棕漠土样品,进行磷等温吸附试验。【结果】灰漠土和棕漠土的磷等温吸附曲线都很好地拟合了Langmuir等温吸附曲线。北疆灰漠土最大吸磷量随着土壤pH值、粘粒含量的增加而增加;随着土壤有机质含量的增加呈现明显下降趋势。棕漠土的最大吸磷量随着土壤pH值、Ca CO3含量、粘粒含量的增加而增加。两种地带性土壤吸附固磷能力与土壤游离氧化铁、全磷、速效磷含量无显著相关性。【结论】影响灰漠土和棕漠土的吸附固磷能力的土壤性质包括粘粒含量、有机质含量、碳酸钙含量及pH值。棕漠土碳酸钙含量高达20%左右,pH值也高于灰漠土,导致棕漠土比灰漠土具有更强的吸附固定磷的能力,供试南疆棕漠土最大吸磷量平均为1 087.59 mg/kg;北疆灰漠土平均为820.77 mg/kg。     

阜康市玉米测土配方施肥试验示范总结

通过玉米在灰漠土上土壤养分含量和需肥规律,进行科学配方施肥试验示范,研究出灰漠土上氮、磷、钾配方施肥效应,以拟定更科学合理的配方施肥,为大田玉米生产施肥提供依据。结果表明,测土配方施肥比习惯施肥增产增收效果明显,平均增产43.9 kg/666.7m~2,增收156.39元/666.7m~2。     

长期定位施肥对灰漠土磷肥肥效与形态的影响

通过11年定位试验,研究了灰漠土中土壤与肥料的供肥能力、磷肥肥效的变化,以及不同施肥措施对灰漠土磷素含量、形态转化及有效性的影响.初步结果表明:(1)灰漠土的自然供磷能力为102.3;,呈逐年下降趋势,肥料的供肥能力呈逐年上升趋势,土壤与肥料的供肥能力每年下降和上升3.59;,年度与供肥能力间的关系达显著相关.(2)磷肥平均利用率为25;.随着土壤速效磷含量的提高,磷肥利用率则降低,高量有机肥不能提高磷肥利用率;连续施肥土壤磷素盈余量达到施肥量的60;,不施磷肥土壤磷素亏缺,平均每年亏缺18kg/hm2.(3)长期定位施肥对土壤速效磷变化尤为明显.PK处理土壤速效磷上升了32;,年递增相关性达显著相关;其它单施化肥处理的土壤速效磷均有所下降,尤其是NPK处理下降指数达32;;增施有机肥处理呈上升趋势,年递增相关性达显著水平;连续耕作后,CK处理土壤速效磷的含量达到了一种动态平衡.(4)灰漠土无机磷以钙磷为主,其中Ca10-P和Ca8-P约占无机磷总量的81.5;,是灰漠土的潜在磷库;而有效性最高的Ca2-P仅占2.3;,是灰漠土中有效磷的主要来源;O-P的有效性最差,很难为作物吸收利用;连续耕作使单施氮肥或氮钾肥处理的Ca2-P、Fe-P有下降趋势.     

昌吉市灰漠土棉花氮磷钾不同配比试验总结报告

1试验目的获得昌吉市棉花在灰漠土上的最佳施肥量、施肥比例,摸清该土壤养分校正系数、土壤供肥能力、作物养分吸收量和肥料利用率等基本参数,为改进施肥方法,建立施肥模型和施肥分区肥料配方提供依据。     

长期定位施肥对无机磷形态转化及其有效性的影响

通过对不同施肥模式下灰漠土无机磷形态研究,结果表明:(1)新疆灰漠土磷素以无机磷为主,占全磷85 9%;无机磷中又以钙磷为主,其中Ca10-P和Ca8-P占无机磷总量的81.5%,Ca2-P仅占2.3%,O-P,Al-P,Fe-P分别占6.1%,5.9%,4.2%.(2)不施磷或施磷但不均衡施肥,均会导致土壤有效磷下降;氮磷钾均衡施肥和有机肥配施氮磷钾化肥,会使土壤有效磷持平或上升;(3)灰漠土磷素中,Ca2-P有效性最高,Q-P有效性最低,有效性顺序为:Ca2-P＞Fe-P＞Al-P＞Ca8-P＞Ca10-P＞O-P.     

Soil Organic Carbon Accumulation Increases Percentage of Soil Olsen-P to Total P at Two 15-Year Mono-Cropping Systems in Northern China

Soil organic carbon （SOC） and soil Olsen-P are key soil fertility indexes but information on their relationships is limited particularly under long-term fertilization. We investigated the relationships between SOC and the percentage of soil Olsen-P to total P （PSOPTP） under six different 15-yr （1990-2004） long-term fertilizations at two cropping systems in northern China. These fertilization treatments were （1） unfertilized control （control）; （2） chemical nitrogen （N）; （3） N plus chemical P （NP）; （4） NP plus chemical potassium （NPK）; （5） NPK plus animal manure （NPKM） and （6） high NPKM （hNPKM）. Compared with their initial values in 1989 at both sites, during the 1 lth to 15th fertilization years annual mean SOC contents were significantly increased by 39.4-47.0% and 58.9-93.9% at Gongzhuling, Jilin Province, and Urumqi, Xinjiang, China, under the two NPKM fertilizations, respectively, while no significant changes under the no-P or chemical P fertilization. During the 1 lth to 15th fertilization years, annual mean PSOPTP was respectively increased by 2.6-4.2 and 5.8-14.1 times over the initial values under the two chemical P fertilizations and the two NPKM fertilizations, but was unchanged in their initial levels under the two no-P fertilizations at both sites. Over the 15-yr long-term fertilization SOC significantly positively correlated with PSOPTP （r^2=0.55-0.79, P〈0.01）. We concluded that the combination of chemical P plus manure is an effective way to promote SOC accumulation and the percentage of soil Olsen-P to total P at the two mono-cropping system sites in northern China.     

长期施肥对中性紫色水稻土氮素矿化和硝化作用的影响

【目的】揭示长期施肥对中性紫色水稻土生态系统氮素内循环矿化及硝化特征的影响,探索维持紫色水稻土长期供氮潜力的途径。【方法】利用重庆市北碚区21年的中性紫色水稻土长期定位试验,通过淹水密闭培养-间歇淋洗法研究长期施肥对土壤氮素矿化特性的影响,并测定了不同施肥措施下土壤硝化细菌数量、氨氧化潜势及硝化强度的变化。【结果】与长期不施肥对照相比,单施化肥（除单施氮肥）、有机肥或有机无机配施显著提高了土壤累积矿化氮量和氮素矿化势（N0）,氮磷钾肥配施有机肥处理累积矿化氮量最高达164.43 mg•kg-1,氮素矿化势相比CK处理增加了59.29%,而含氯氮磷钾肥配施有机肥增加累积矿化氮量和氮素矿化势幅度显著低于氮磷钾肥配施有机肥处理;不同施肥（除氮磷钾肥与单施有机肥）显著提高了氮素矿化速率常数（k）。施用氮肥处理显著提高了土壤硝化细菌数量,尤其是氮磷钾肥配施有机肥处理最高为CK处理的74.25倍;土壤氨氧化潜势和硝化强度表现出一致的趋势,均是氮磷钾肥配施有机肥处理最高而含氯氮磷钾肥配施有机肥显著低于不施肥对照处理。相关分析表明,土壤氨氧化潜势和硝化强度与土壤pH呈显著正相关关系（P<0.05）。【结论】氮磷钾肥配施有机肥是提高紫色水稻土供氮潜力及改善有机氮品质的有效手段,含氯化肥抑制了硝化过程,可充当硝化抑制剂使用。     

长期施肥下干旱区灰漠土磷的平衡与活化特征

【目的】研究灰漠土长期不同施肥管理措施下，农田土壤全磷、有效磷(Olsen-P)的变化关系及对磷素盈亏的响应，为科学施磷及土壤质量定向培育提供参考依据。【方法】以始于1989年的不同施肥措施的长期定位试验为研究对象，对土壤磷盈亏状况及土壤有效磷(Olsen-P)对土壤盈亏的响应关系、磷素活化系数(PAC)等进行分析。【结果】NP、PK、NPK、NPKS处理土壤PAC随施肥年限呈抛物线变化，并在第16年时达到峰值，NPKM、1.5NPKM处理PAC随施肥年限呈极显著线性正相关(P<0.01),年增加速率分别为0.23%和0.42%。CK、NK当季土壤表观磷盈亏呈现亏缺状态，当季土壤磷平均亏缺量分别为8.9、15.5 kg/hm²;NP、PK、NPK、NPKS当季土壤磷盈余值的平均值分别为35.4、38.9、32.3和25.4 kg/hm²,NPKM、1.5NPKM处理当季土壤磷盈余值分别为49.6、127.8 kg/hm²,年际盈余量随种植年限逐渐下降，施磷处理土壤有效磷增量与累计盈亏间存在显著相关性，每盈余100 ...     

几种施肥模式对红壤氮素形态转化和pH的影响

【目的】为合理施用氮肥减缓红壤酸化,研究不同施肥措施下红壤酸度与氮矿化的关系。【方法】采用室内恒温培养试验研究不同施氮模式（不施肥（CK）,20 mgN•kg-1（25%N）,40 mgN•kg-1（50%N）,80 mgN•kg-1（100%N,尿素,常规施氮量）,160 mgN•kg-1（200%N）,100%N加化学磷肥（100%N+P）,100%N+P加化学钾肥（100%N+PK）,100%N+PK加玉米秸秆（100%N+PKS）,70%N+PK配施30%有机氮（70%N+PK+30%M）,50%N+PK配施50%有机氮（50%N+PK+50%M）,30%N+PK配施70%有机氮（30%N+PK+70%M）和100%有机氮（100%M,猪粪））下红壤中NH4+-N、NO3--N和pH的动态变化,并分析相关关系。【结果】与CK相比,各施肥处理均提高了土壤NO3--N、硝化潜势（Np）,且尿素氮施用量越大其增幅越大,随有机氮替代尿素氮比例增加其增幅减小。Np最大的是200%N处理（335.62 mg•kg-1）;其次为100%N（152.48 mg•kg-1）、100%N+P（153.36 mg•kg-1）、100%N+PK（148.17 mg•kg-1）和100%N+PKS（148.62 mg•kg-1）处理;而100%N+PKS处理硝化速率k（0.039 d-1）显著低于100%N、100%N+P和100%N+PK处理（k分别为0.051、0.051和0.054 d-1）。各施肥处理土壤NH4+-N和pH均呈先增加,后逐渐下降趋于稳定的变化趋势。培养结束后,与CK相比,土壤pH随尿素氮施用量的增加而显著降低,200%N处理降幅最大,下降了0.92个pH单位;而有机氮替代尿素氮能缓解红壤pH降低。土壤pH与NH4+-N含量呈极显著正相关,而与NO3--N含量和Np之间存在极显著负相关。【结论】施用尿素氮能促进红壤（pH 5.7）硝化作用,加速土壤pH降低,施氮量是影响红壤酸化的主要原因之一;配施玉米秸秆能降低红壤硝化速率,减小NO3--N累积;有机氮替代尿素氮能降低硝化潜势,从而减小红壤酸化的风险。     

干旱区棉花秸秆还田和施肥对土壤氮素有效性及根系生物量的影响

【目的】本研究探讨干旱区棉田土壤氮素转化过程及对棉花根系生物量的影响,明确棉田土壤氮素有效性对农业管理措施的响应,为棉田制定高产高效管理措施,实现棉花高产优质低成本及环境友好生产服务。【方法】在定位试验条件下,采用裂区设计,以秸秆不还田(S0)与秸秆还田(S1)为主区,4种施肥处理(不施肥(F0)、施氮磷钾化肥(F1)、施有机肥(F2)、施氮磷钾化肥+有机肥(F3))为副区,分析了秸秆还田和施肥对土壤氮素有效性的影响,探讨了棉田土壤氮素转化过程,包括净矿化速率、净硝化速率、总硝化速率和反硝化速率的变化,明确了土壤有效氮含量和棉花根系生物量对秸秆还田和施肥措施的响应。【结果】(1)秸秆还田和施肥显著增加了土壤净矿化速率、总硝化速率和反硝化速率,棉花不同生育时期不同施肥处理间各指标的变化不同,但秸秆还田下施肥处理间差异不显著,在盛花期均有最大速率;(2)秸秆还田和施肥显著增加了土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量,但秸秆还田下施肥处理间差异不显著,棉花盛花期和盛铃期土壤无机氮含量显著高于收获期;(3)秸秆还田显著降低了棉花根冠比,对根系生物量、细根/粗根比影响不显著,施肥显著增加了根冠比、根系生物量及细根生物量,施肥处理之间差异不显著。综上所述,秸秆还田能增加土壤净矿化速率、净硝化速率、总硝化速率、反硝化速率、硝态氮、铵态氮和可吸出无机氮含量以及根系生物量。有机肥无机肥配施有最大的土壤净矿化速率、净硝化速率、总硝化速率、反硝化速率、硝态氮和可吸出无机氮含量。有机肥无机肥配施也有最大的根系生物量和粗根细根比。【结论】秸秆还田和施肥有利于促进土壤氮素转化过程,增加土壤有效氮含量,对根系生长及生物量产生影响。在干旱区实施秸秆还田,结合有机无机肥配施技术有利于加速土壤养分转化,提高肥料利用效率,增加有效养分含量,促进作物根系生长和地上部碳同化能力。