昆明地区主要花卉蔬菜基地设施栽培土壤养分变化特点

昆明地区蔬菜、花卉种植以设施栽培为主,本文对不同棚龄的大棚设施土壤pH、全N、P、K、碱解N、速效K、有效P、交换性Ca、Mg等指标进行测定分析,结果表明:随棚龄年限的增长,耕层土壤pH值、有机质和土壤交换性Ca、Mg含量有降低的趋势,但无论是露地还是盖棚土壤有机质(52.8 g/kg)都较20世纪80年代中期有较大幅度提高;耕层土壤和深层土壤,全N、有效N含量呈持续上升趋势。耕层土壤中,土壤速效K和速效P呈现明显的富集。     

30年不同设施条件和栽培方式下土壤养分和微生物群落功能多样性的变化

【目的】随着设施蔬菜栽培年限的增加设施连作土壤生态环境发生很大变化。系统研究长期不同设施类型和栽培方式下土壤养分和微生物群落多样性的变化,可为蔬菜土壤可持续利用提供理论依据。【方法】选择连续30年以不同设施进行蔬菜栽培的土壤(1969~2009年)进行田间试验。以温室连作两茬黄瓜、夏季休闲为对照(CK);温室连作两茬黄瓜夏季填闲毛豆/花生(CS_1);大棚连续种植两茬黄瓜(CS_2);大棚前28年连作黄瓜、后两年露地种植绿叶菜(CS_3);连年露地种植绿叶菜(CS4)5种种植方式。于2009年采集0-20 cm土壤样品,采用常规方法系统分析了土壤养分含量和微生物数量,对培养96h、120 h和144 h的AWCD值进行主成分分析(principal component analysis,PCA)、六大碳源利用程度及Shannon-Weaver指数多样性指数分析。【结果】CS_1处理每孔平均颜色变化率(AWCD)显著高于其他处理;在96、120、144 h主成分分析表明,第1主成分分别解释了32.9%、33.61%和32.21%的碳源利用差异,CK处理在主成分1上均与其他处理显著分开,第2主成分分别解释了14.2%、15.96%和16.42%的碳源利用差异,CK处理在96和144 h与其他处理显著分开;在主成分1主成分3加权上96 h与144 h的CS_3、CS_4和CS_1处理显著不同于CK和CS,处理。96、120和144 h主成分1差异的贡献碳源主要是氨基酸、羧酸类化合物主成分2差异的贡献碳源主要是胺类化合物、多聚物。各处理对六大碳源利用显著不同,CK和CS,处理对碳水化合物、羧酸类化合物和多聚物利用显著低于其他处理。CK和CS,处理微生物群落多样性指数和均匀度指数均显著低于其他处理;CS3和CS4处理细菌数/真菌数比(B/F)以及微生物总量均高于其他处理分别显著高于对照310.34%、334.48%和280.1%、368.0%;CK处理全氮、有机质、速效钾和硝态氮显著高于其他处理,CS、处理相对CK处理则显著降低其含量,其中全氮、有机质、速效钾、铵态氮和硝态氮含量分别显著降低41.46%、50.26%、51.47%、26.72%和54.11%,CS_3和CS_4处理全氮、速效磷、速效钾、硝态氮均显著低于其他处理。全氮、速效养分均与B/F、微生物总量、微生物多样性指数呈负相关,铵态氮与其均呈极显著负相关速效磷与B/F、微生物总量呈极显著负相关。【结论】30年温室连作黄瓜土壤养分累积严重,夏季填闲毛豆/花生可显著降低硝态氮累积和增加微生物多样性;30年温室大棚单—连作黄瓜显著降低微生物群落多样性;30年露地种植绿叶菜以及大棚后两年露地种植叶菜的微生物数量均较高且养分累积最低。     

冀西北栗钙土有机质分解及土壤速效养分变化的研究

采用尼龙网袋法研究栗钙土有机质分解及土壤速效养分的变化结果表明,不同有机物(肥)料在前3个月分解较快,最初30d坡梁栗钙土和旱滩草甸栗钙土分解率分别为32.68％和30.32％。新施入有机物(肥)料可明显提高土壤有机质活性系数,平均提高16％左右,腐殖质活性顺序依次为牛粪>莜麦秸>豌豆秸。有机物(肥)料腐解周年后土壤有机碳及速效氮、速效磷、速效钾明显增加。2类土壤有机碳分别为106.67％～135.00％和53.33％～58.18％,速效氮、速效磷、速效钾分别提高34.62％～52.31％和21.10％～50.37％、18.20％～207.60％和34.20％～210.05％、64.92％～143.12％和28.75％～102.49％。     

北京市海淀区农田耕层土壤养分现状与变化趋势

2000年海淀区农田耕层土壤养分普查结果表明，全区土壤养分含量整体处于中等水平以上。其中，有机质含量达到17．1g／kg，有效磷和有效钾含量分别达到78．9mg／kg和144．5mg／kg。不同农田类型土壤养分含量差异明显，菜地高于果园，果园高于粮田。与1980年海淀区全国第二次土壤普查结果相比，土壤有机质略有下降，土壤有效磷含量大幅提高。文章还对土壤养分的变化的原因进行了分析。     

湖南省典型农田土壤养分现状及近30年变化趋势

通过文献资料分析及实地调查和采样,对比研究了湖南省典型农田土壤的肥力状况及近30年变化趋势.结果表明:湖南省典型农田当前0 ～ 20 cm 和20 ～ 100 cm土壤有机质平均含量为30.43 g/kg和11.91g/kg,全氮平均含量为1.79 g/kg和0.82 g/kg,全磷平均含量为0.56 g/kg和0.44 g/kg,全钾平均含量为17.13 g/kg和17.17 g/kg.与第二次土壤普查结果比较:除20 ～ 100 cm土壤层次有机质和碱解氮含量呈下降趋势外,其他层次有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾等土壤养分指标呈显著增加趋势.0～20 cm土壤有酸化趋势.     

膨胀珍珠岩对大棚设施土壤养分含量及分布的影响

通过设施栽培实验,研究了膨胀珍珠岩的施入(4m3/亩)对两次种植土壤(一茬和二茬)中碱解氮有效磷速效钾含量变化及分布规律。结果表明:膨胀珍珠岩的施入有效提高了设施土壤中有效养分的含量;其中碱解氮含量可提高14.5%～49.7%,有效磷可提高12.8%～113.3%,速效钾可提高1.3%～25.1%。膨胀珍珠岩施入后第二次种植土壤中,表层土壤的有效养分含量明显低于对照区和珍珠岩施入后的第一次种植土壤,而耕层土壤中的养分含量高于第一次种植土壤及对照区;其中表层中碱解氮的含量比第一次种植土壤降低了34.5%,而耕层中含量却提高了10.5%～13.0%;有效磷含量在表层中降低了42.8%,而耕层中提高了35.0%;表层中的速效钾含量变化不明显,但耕层中速效钾含量由第一次的增加量1.3%～16.3%提高到14.6%～25.1%。     

中国设施栽培系统中的养分管理

设施栽培养分管理是设施农业系统的重要组成部分,根据近年来我国设施农业在养分管理方面的研究进展,从设施栽培养分投入和土壤养分累积两个方面阐述了我国设施栽培养分管理现状,指出了由于不合理养分管理导致的设施栽培土壤盐分大量积累、营养元素间比例失调、设施蔬菜品质下降以及造成的环境污染等问题,并针对上述问题提出了加强设施栽培养分管理的一些具体对策及措施。     

华北地区典型农田土壤有机质和养分的空间异质性

华北平原是我国重要的粮食生产基地,研究华北平原土壤有机质及养分的丰缺状况对于区域农业生态系统的可持续性发展具有重要意义。本研究选取华北平原典型农田,通过设置北线、中线、南线3条研究线路,在省域尺度上研究土壤有机质和养分的空间异质性及其平衡状况。结果表明,研究区域内土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾平均含量分别为14.0±3.5 g/kg、0.98±0.28 g/kg、76.6±21.6 mg/kg、18.6±9.9 mg/kg,136.1±42.7 mg/kg,除全氮和有效磷外,有机质及其余养分在不同线路间无显著差异。有效磷在靠近黄河、土壤pH值较高的南线上显著偏低。土壤有机质及养分均为中等程度变异,有效磷的变异系数(47.8%)显著高于有机质及其余土壤养分(24.3%～31.6%)。土壤碳氮比介于4.2～14.3间,平均为8.6,低于全国平均水平。土壤有机质和各养分均较1980年有所增加,主要原因可能是华北平原长期以来投入了大量的有机、无机肥。华北平原农田配方施肥应该考虑增施有机肥、减少氮素化肥的投入。     

我国设施栽培养分管理中待解的科学和技术问题

我国设施栽培迅速发展为保障城乡居民蔬菜和瓜果供应、增加农民收入发挥了极为重要的作用,但是,由于不合理施肥,土壤酸化、次生盐渍化、养分失衡、氮、磷、钾、硫元素过量积累等土壤快速退化现象极为普遍,正在严重威胁设施栽培的可持续发展。相关科学研究严重滞后于生产发展水平,设施栽培养分管理中还存在诸多科学问题亟待解决。本文探讨了设施栽培中确定养分合理施用量、判断土壤养分供应是否平衡、评价养分环境效应和去除土壤中过量积累的养分等方面尚待解决的科学问题。认为我国亟需组织力量,系统地研究在设施栽培特殊的小气候、土壤水分运移、作物生长和养分吸收特点以及高复种指数下,土壤养分转化规律,水、土、气和作物之间的相互作用机理及其对土壤养分有效性的影响,尽速改变科学研究滞后于生产实际的现状。     

辽宁地区保护地土壤有机质含量及其影响因素的研究

在对辽宁省主要保护地蔬菜生产区生产状况进行实地调查的基础上,自蔬菜保护地和与之相邻的露地大田采集土壤样品,研究保护地土壤有机质含量变化特点,分析了改作保护地后种植年限、有机肥施用量等因素对保护地土壤有机质含量的影响。结果表明:(1)蔬菜保护地土壤有机质含量总体上已经显著高于露地大田土壤,且这一差异0~20 cm土层明显大于20~40 cm土层;(2)保护地土壤有机质含量表现出随着改作保护地后种植年限延长而增加的变化趋势;(3)在改作保护地后种植年限相近的条件下,保护地土壤有机质含量及其增量与有机肥施用量呈明显的正相关关系。(4)辽宁各地保护地土壤有机质含量差异明显,其中大连地区保护地土壤有机质含量较高,其他地区处于中-低水平,需要增加投入、提高土壤有机质含量以进一步培肥地力。     

不同灌溉方法对保护地土壤有机质及氮素影响的研究

分层采集连续7年分别用渗灌、滴灌和沟灌灌溉的保护地0～80cm土层土壤样品,测定有机质、全氮及无机态氮和有机态氮含量,研究灌溉方法对土壤氮素形态及其数量剖面分布的影响。结果表明,三种灌溉处理0～80cm剖面土壤有机质含量变化范围为8.47～36.48 g kg-1,渗灌与滴灌有机质剖面分布相似,二者与沟灌差异较大;沟灌除30～40cm层次有机质含量低于渗灌和滴灌外,其它层次有机质含量均高于渗灌和滴灌处理。土壤全氮含量变化范围为0.72～3.97 g kg-1,在0～20cm土层不同灌溉方法之间差异显著,渗灌最大,沟灌次之,滴灌最小。无机硝态氮、铵态氮含量的变化范围分别为19.16～1442.06 mg kg-1和0～15.28 mg kg-1,在0～20cm土层各处理之间差异较为明显,以渗灌最大,沟灌次之,滴灌最小。有机态氮含量的变化范围为683.79～2512.87 mg kg-1,各处理之间的差异主要表现在0～30cm土层,其中0～10cm土层以渗灌处理有机态氮含量最高、沟灌次之,滴灌最低,10～30cm沟灌处理有机态氮含量却高于渗灌和滴灌处理。     

西藏土壤有机质和氮素状况及其影响因素分析

根据西藏16个土类168个土壤剖面的分析资料,探讨土壤有机质和氮素状况及其影响因素。西藏土壤有机质>30g/kg和20～30g/kg的面积分别占39%和46%;其地理分布既有广阔高原面上的水平地带性变化,也有山地和深切河谷的垂直地带性变化。土壤有机质中活性腐殖质一般占30%～45%,以酸性土中的比例较大。土壤全氮>1 5g/kg,1 0～1 5g/kg和<1 0g/kg的面积分别占40%,44%和16%;碱解氮>150mg/kg和<90mg/kg的面积分别占36%和61%。全氮与有机质呈线性正相关;碱解氮与全氮、有机质呈非线性正相关,并与活性腐殖质有密切关系,它在部分土壤中还受有机质C/N的制约。     

土壤矿物对有机质的吸附与固定机制研究进展

鉴于土壤有机质在生态系统及碳储存方面的重要性,关于土壤矿物对土壤有机质的吸附与固定机理方面的研究越来越受到了学术界的广泛关注。本文综述了近年来报道较多的土壤矿物对土壤有机质的吸附机制,以及主要影响因素。在众多矿物类型中,水合铁、铝氧化物及黏土矿物对有机质的吸附性较强,配体交换、络合、氢键、阳离子桥接、缩合及范德华力作用是土壤矿物与有机质之间的主要作用机制。土壤pH是影响矿物表面电荷及吸附位点的关键因素,进而影响矿物对有机质的吸附。土壤矿物表面的有机质含量对其继续吸附有机质具有一定的影响。吸附态有机质大多呈层状结构,越接近矿物表面的有机质与土壤矿物的结合越紧密。土壤有机质的稳定性受有机质与矿物间的作用力影响,一般而言,以化学键合吸附在矿物表面的有机质最稳定,其次为直接与矿物表面作用的电子"供体-受体"机制,范德华力和静电作用稳定性较差。近年来,随着分析设备和技术的进步,一些新的表征与探测方法(如热重分析、差示扫描量热法、傅里叶转换红外光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜、扫描透射X射线显微镜、中子散射技术等)被用于"矿物-有机质"结合机制的研究中,这些新手段毫无疑问会帮助更好地认识矿物与有机质间的作用机理。关于微生物在矿物吸附有机质、"矿物-有机质"复合体形成和演化过程中所起的作用,研究相对较少,但很明显这是至关重要的。     

安塞新修黄绵土农地有机质分解及土壤有效态养分变化

通过模拟试验研究了安塞黄绵土中有机质分解及土壤有效态养分变化。其结果是:1.土壤中加入的有机质分解率随温度、湿度升高而增加。其分解表现出快速与慢速两个阶段,各阶段的分解量与有机质的化学组成有关。2.土壤中原有的土壤有机质分解速度与半衰期成反比。若不向土壤中施加任何有机质,大约18年左右,土壤中原有的有机质贮量要减少一半。3.新加入的有机质分解时,土壤有效态养分增加。但个别有效态稀土元素在减少。     

长期不同施肥对稻田土壤有机质和全氮的影响

通过对湖南新化、宁乡、株洲、桃江、武岗5个国家级稻田肥力长期定位试验点18年的田间定位试验,研究了不同施肥方式下0-20 cm土层土壤有机质和全N含量的演变规律。结果显示,中量和高量有机肥与化肥配合处理在提高土壤有机质和全N含量方面效果明显优于单施化肥和秸秆还田处理,且随有机肥用量的增加而增加,表明有机肥与化肥配合施用是提高土壤有机质和N素肥力的重要措施。在不同施肥方式下,稻田土壤有机质总体上呈现出上升或者下降的趋势,但在不同的年份会有波动。     

植被恢复过程中侵蚀红壤有机质变化研究

基于2001年与2011年两期土壤样品数据,对江西省兴国县植被恢复过程中侵蚀红壤有机质的变化进行了研究。结果表明：10年间,纯林、林草及林灌草结构下表层(0 ~ 10 cm)土壤有机质变化值分别为?-5.8、-0.1及8.0 g/kg,千枚岩、红砂岩及花岗岩成土母质发育的红壤表层土壤有机质变化值分别为8.7、-0.5及 -3.1 g/kg。植被垂直结构对表层土壤有机质的变化影响显著,主要是由于植被覆盖度及生物量的不同引起的凋落物量的差异所导致;土壤颗粒组成是表层土壤有机质变化的重要影响因素之一,研究区表层土壤有机质的变化与黏粒含量的变化呈显著正相关(P < 0.05);此外,林下土壤侵蚀也影响着表层土壤有机质的变化。     

稻草不同途径还田对土壤结构及有机质特征的影响

通过3年的田间定位试验,系统的研究了稻草不同途径还田对稻田土壤容重、孔隙度、团聚体、有机碳总量、腐殖质组成及腐殖质结合形态的影响。结果表明,与无肥(CK)及纯施化肥(NPK)对照相比,稻草直接深埋还田(NPK+S)及利用后的菌渣、牛粪、沼渣深埋还田(NPK+FD、NPK+CD、NPK+BD)均能一定程度的降低土壤容重、增加孔隙度、增加>0.25 mm水稳性团聚体的数量和提高土壤团聚体的稳定性,有利于形成和保持良好的土壤结构;同时能提高土壤腐殖质中胡敏酸含量和HA/FA比值,增加松结态腐殖质含量和提高松/紧腐殖质比值,能一定程度的改善土壤腐殖质的组成、性质及结合形态,提高腐殖质品质,不过这4个处理间的差异不明显。稻草焚烧还田(NPK+S′)在以上方面效果均不显著,且带来严重的大气污染,并不可取。     

升金湖沿湖不同土地利用方式下土壤有机质和养分变化特征

为探讨升金湖沿湖不同土地利用方式土壤养分含量特征，以林地、农田、菜地和草地为研究对象，测定土壤有机质、pH值、C/N值以及氮磷钾等元素的含量。结果表明：（1）四种土地利用方式下，土壤 pH 值大小顺序为：农田>草地>林地>菜地，菜地和林地pH 值均为弱酸性；（2）土壤有机质含量顺序为：菜地>林地>农田>草地，菜地和林地有机质含量丰富，农田和草地稍欠缺。菜地C/N最高，农田C/N最低。（3）土壤全氮含量顺序为：菜地>林地>农田>草地。全磷、全钾含量没有明显差异，土地利用方式对二者影响不大。菜地中碱解氮和速效钾含量最高，农田中有效磷含量最高。本研究结果可为升金湖湖区土地资源的合理利用、保持和提高土壤肥力以及区域生态协调提供科学参考。     

设施黄瓜干物质累积及NPK吸收规律

以津研四号黄瓜为试材,研究设施黄瓜干物质累积及其N、P、K吸收规律。结果表明:黄瓜干物质积累主要集中在初瓜期和盛瓜期,约占全生育期干物质累积量的95%;植株与果实干物质累积的比例为1.5:1。苗期、初瓜期、盛瓜期和末瓜期N素吸收量占整个生育期吸收总量的百分比依次为2.1%、29.3%、65.2%和3.4%;P素为3.2%、32.8%、61.6%和2.4%;K素为2.3%、27.3%、66.8%和3.8%。当黄瓜的产量(鲜重)为142.5 t hm-2时,全生育期N、P、K吸收量分别为405.4、74.9和506.6kg,N、P、K吸收比例为1:0.18:1.25,生产1 t商品瓜吸收的N、P、K分别为2.84、0.53和3.55kg。