长期施用微量元素肥料对土壤养分的影响

长期施用微量元素肥料对耕层土壤有机质、全N、碱解N含量影响不大，施用B、Mn肥耕层土壤全P、有效P含量分别较对照增加5．0％、9．2％和128．0％、115．8％，剖面土壤有机质，全N、碱解N含量各施肥处理在0－40cm土层含量增高于CK、40－120cm土层含量低于CK，120－220cm土层含量再次高于CK。各个剖面B，Zn处理的全P含量高于CK，施Mn处理全P低于CK。     

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。     

长期施用绿肥对红壤稻田水稻产量和土壤养分的影响

通过对26年长期定位试验结果的统计分析,结果表明:绿肥与化肥长期配合施用有利于水稻稳产增产,减少化肥的使用量,提高化肥NPK养分的农学利用效率达60%以上。26年水稻平均产量以OM3处理(紫云英+猪粪)最高,比CK增产64.47%,比NPK处理增产6.86%;其化肥养分农学效率为16.33kg/kg,比NPK处理化肥养分农学效率高118.9%。绿肥与化肥长期配合施用土壤有机质、全氮和全磷均有所积累,积累的量与肥料施用量及有机肥种类相关,以紫云英+猪粪处理最优。土壤钾素均表现亏缺,土壤全钾和速效钾均低于试验前,亏缺幅度最小的是紫云英+稻草处理,其土壤全钾和速效钾分别比对照高4.28%和13.94%。通过对土壤有机质、全氮、全磷和全钾与水稻产量关性分析,相关系数最高的为土壤全钾(r=0.808**),说明缺钾已成为限制红壤稻田高产的主要肥力因子。     

长期定位施肥对土壤重金属含量的影响及环境评价

以设置在陕西合阳县28年的长期定位施肥试验为依托,研究不同施肥对土壤Cd、Cr、As、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni含量的影响,并以GB15618-1995中国土壤环境质量标准二级标准为标准,通过单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤环境质量进行评价。结果表明,氮磷有机肥配施、氮磷化肥+秸秆覆盖、氮磷有机肥+秸秆覆盖能增加土壤Cu、Zn、As、Pb的含量,降低土壤Hg含量,对土壤Cd、Cr、Ni的影响不显著;施用氮磷化肥对各种重金属的影响不明显。各处理单项污染指数为0.069 5～0.499 0,内梅罗综合污染指数为0.367 9～0.395 1,试验区土壤均未受到重金属污染。施肥使Hg含量的降低程度明显大于使Pb、As、Cu、Zn的升高程度,因此对综合污染指数的影响较小,变化幅度为-0.2%～7.2%。     

长期肥料定位试验条件下土壤中重金属的含量变化

通过测定长期(1989、1995、1998、2001年)肥料试验土壤中重金属As、Hg、Cd、Pb的含量,结果表明:随耕作年限增长,试验区土壤中4种重金属的含量总体呈上升趋势,相对百分含量的增长大小为:Hg﹥Cd﹥Pb﹥As;到2001年为止试验区所测重金属含量均未超过国家环境质量一级标准;重金属Hg或Cd在不同施肥处理的土壤中含量存在差异;施肥(P肥)是重金属含量增加的主要原因;土壤中4种重金属含量间呈正相关性,表明它们的来源和环境行为有一定的相似性。     

磁性肥料及其对水稻生长的影响研究

磁性肥料能明显促进水稻的生长和提高生物产量，在以广州发电厂的粉煤灰为主要磁性物质时，对赤红壤和水稻来说，其磁性肥料磁处理的最佳磁感应强度是０．２２Ｔ。     

长期施用化肥与有机肥对潮土土壤物理性质的影响

通过长期定位试验研究了不同施肥处理对土壤物理性质的影响。结果表明，与单施化肥相比，施有机肥的土壤总孔隙度、土壤有效水含量、透水性、饱和导水率均较高，土壤持水性较好，表土硬度较低，改善了土壤物理性状，为提高作物水分利用效率和实施节水农业奠定较好的土壤条件。     

长期施肥对红壤性水稻土颗粒有机质和矿物结合态有机质含量与化学组成的影响

以江西红壤地区双季稻田肥料定位试验为依托,研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)及3种不同比例有机无机肥配施(LM、MM、HM)对红壤性水稻土全土、颗粒有机质(POM)和矿物结合态有机质(MinOM)组分碳、氮含量及其化学结构的影响.结果表明:施肥处理全土、POM和MinOM组分中有机碳、全氮含量均显著高于CK处理(...     

长期定位施肥对土壤有机无机复合体中有机质和微量元素含量的影响

长期施用有机肥或有机无机肥配施显著提高潮土各组复合体中的有机质含量，但只能提高旱地红壤和红壤性水稻土G2组复合体中的有机质含量，增加的有机质主要累积于G2和G1组复合体中。长期单施化肥降低潮土各组复合体中的有机质含量，对旱地红壤和红壤性水稻土各组复合体中的有机质含量影响不大。长期施肥对土壤有机无机复合体中微量元素的影响。在不同土壤和不同施肥处理中不完全相同。相关分析表明，复合体中的有机质、微量元素含量与作物产量之间的相关性不高，因此，不宜用复合体中的有机质含量或微量元素含量来判断土壤肥力高低。     

长期施肥红壤性水稻土磷素演变特征及对磷盈亏的响应

研究双季稻种植制度下长期不同施肥红壤性水稻土磷素含量及磷素有效性演变特征及其对土壤磷盈亏(磷平衡)的响应,为南方双季稻区红壤性水稻土科学施磷提供依据。以35年长期肥料定位试验为平台,研究不同施肥处理土壤全磷、有效磷及磷活化系数(PAC)的演变规律,计算不同处理土壤-作物系统每年磷素盈亏量及累积磷素盈亏量,探讨土壤全磷、有效磷及PAC与累积磷盈亏量的响应关系。结果表明,不施磷肥的CK和NK处理土壤全磷、有效磷和PAC随试验年限呈持平或下降趋势;不施磷肥仅施猪粪的NK+PM处理土壤全磷呈缓慢上升趋势,有效磷和PAC呈下降趋势;施化学磷肥或化学磷肥配施稻草的NP、NPK、NP+RS和NPK+RS处理土壤全磷在试验前10年上升速率较快,之后25年上升速率变缓或随时间变化不显著,土壤有效磷在试验前5年急剧升高,之后随时间变化速率减缓或基本持平。CK、NK和NK+PM处理35年土壤PAC平均值较试验初始值分别下降33.2%、29.7%和16.6%,NP、NPK、NP+RS和NPK+RS土壤PAC较初始值分别提高66.2%、60.6%、65.6%和52.9%。不施磷肥导致红壤性水稻土磷素亏缺,不施化学磷肥仅施猪粪土壤磷素基本持平,施用化肥磷及化肥磷配施稻草土壤磷素盈余。土壤全磷、有效磷及PAC与土壤磷累积盈亏量均呈极显著正相关关系,土壤每盈余磷100 kg hm-2,全磷含量提高0.03 g kg-1,有效磷提高1.20 mg kg-1,土壤PAC上升0.09%。外源磷投入是影响土壤磷素及磷有效性的重要因素,在本试验条件下,长期不施磷或磷投入不足导致土壤磷亏缺,进而导致土壤磷及磷有效性降低,而化肥磷及有机无机磷配施促进了土壤磷盈余及土壤磷素肥力的提高。     

长期不同施肥对红壤性水稻土产量及基础地力的影响

利用长期定位施肥试验并结合盆栽试验,研究长期不同施肥模式对双季稻产量和土壤基础地力的影响,并分析水稻产量和肥料贡献率对土壤不同基础地力的响应。结果表明:长期施用氮磷钾肥(NPK)或氮磷钾肥配施稻草(NPKS)有利于双季稻产量的增加。NPK处理的早稻产量、晚稻产量和年总产量分别较对照(CK)处理增产100.7%、67.0%和81.9%,NPKS处理分别增产113.8%、77.7%和93.7%。CK处理早稻基础地力产量随试验年限的增加呈极显著下降趋势(p0.01),晚稻基础地力产量在试验的前9年随年限增加呈极显著下降(p0.01),之后基本维持稳定。长期施用氮磷钾肥或氮磷钾肥配施稻草有利于土壤基础地力的提升。土壤基础地力产量和基础地力贡献率均表现为NPKSNPKCK。NPK和NPKS处理早稻基础地力产量分别较CK提高38.5%和68.1%,晚稻分别提高25.8%和49.0%。NPK和NPKS处理早稻基础地力贡献率分别较CK提高21.4%和54.9%,晚稻分别提高12.8%和22.8%。无论施肥或不施肥,早晚稻产量均随土壤基础地力产量提高而增加;肥料对早晚稻产量贡献率随基础地力产量提高而极显著降低。土壤有机质、全氮、速效钾是影响土壤基础地力的主要养分因子,土壤全磷、全钾、碱解氮、有效磷对土壤基础地力也产生重要影响。     

不同施肥方式对典型壤质潮土中微量元素积累及其有效性的影响

研究了1989-2009年间长期不同施肥方式对华北地区典型壤质潮土微量元素全量及有效性的影响。田间试验施肥处理包括：有机肥（OM）、1/2OM 1/2化肥氮磷钾（NPK）、NPK、NP、PK、NK和不施肥（CK）,每个处理4个重复。结果显示,经过长期不同施肥,铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）等微量元素在表层土壤（0～20cm）中均有一定积累,与其在不同土层中的迁移有关。形态分级提取结果表明,土壤中有效态铁（DTPA-Fe）、铜（DTPA-Cu）、锌（DTPA-Zn）含量高于其在碱性土壤中的最低标准,而有效态锰（DTPA-Mn）的含量则相对较低;残渣态(Residual-faction)是微量元素在土壤中的主要形态,分别占其全量的>90%（Fe）、>54%（Mn）、>70%（Cu）、>70%（Zn）。有机质在土壤中的积累通过多种机制提高了有效态、弱酸溶解态（Acid-soluble-fraction）及可氧化态（Oxidizable-faction）微量元素的含量,有效缓解了土壤有效态锰含量的不足,抑制了磷与锌的沉淀反应,是影响微量元素形态转化的主要原因。钾肥的施用同样提高了有效态及弱酸溶解态微量元素的含量,但降低了铁、锰在表层土壤中的全量;而磷肥施用则通过沉淀反应降低了有效态及弱酸溶解态微量元素的含量,提高了铜、锌在表层土壤中的全量。     

长期不同施肥红壤磷素特征和流失风险研究

为探索长期施肥对红壤磷素吸附固持的影响,分析不同施肥土壤磷流失风险及影响因素。在南方丘陵区红壤上开展了持续25年的长期定位试验,处理包括:不施肥(CK)、施氮肥(N)、施磷肥(P)、施钾肥(K)、施氮磷钾肥(NPK1)、施2倍量氮磷钾肥(NPK2)、单施有机肥(OM)和氮磷钾配施有机肥(MNPK)。研究了不同施肥下土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P含量及磷吸持指数(PSI)、磷饱和度(DPS)的变化,探讨不同施肥处理土壤对磷的吸附和解吸特征,并分析了土壤磷指标与土壤有机碳、pH、CEC之间的关系。结果表明:长期施用化学磷肥有利于补充土壤磷素,特别是土壤全磷,并使Olesn-P和Mehlich 1-P有增加趋势,而对CaCl2-P影响不显著;施用化肥对DPS影响不显著,单施磷会降低PSI,低量氮磷钾提高了PSI,高量氮磷钾处理与对照差异不显著;长期施用有机肥(猪粪)土壤全磷增加,而Olsen-P、Mehlich 1-P和CaCl2-P则大幅累积, PSI显著降低, DPS显著增加。长期施用化肥处理土壤对新添加磷的吸附较强,长期施用有机肥降低了土壤对新添加磷的吸附;土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P、PSI、DPS及最大吸附容量(Qm)与土壤pH、CEC、土壤总有机碳(TSOC)、土壤水溶性有机碳[冷水提取水溶性有机碳(CWSOC)和热水提取水溶性有机碳(HWSOC)]间相关性较高;土壤磷指标和土壤有机碳、pH、CEC指标之间存在典型相关关系,第1对和第2对典型变量的典型相关系数分别为0.997和0.951,达显著水平。研究表明,施用有机肥是调节土壤磷的供给和保持的重要措施,土壤水溶性有机碳和pH可能是反映红壤磷素供应和流失的关键指标。     

长期施肥对红壤磷素持续供应能力的影响

以长期施肥(始于1988年)的旱地红壤为研究材料,通过对历史数据的统计与分析,讨论了红壤全磷累积量与有效供磷量之间的相互关系,同时,通过有效磷的连续提取实验研究了红壤的持续供磷能力。研究结果表明:在长期施肥的过程中约有76.9%～86.8%的磷素积累在旱地红壤中,有效磷水平是红壤磷素肥力高低的直观表现,随着土壤全磷累积量的增大而增加;土壤磷素的纯盈余量又决定着全磷与有效磷的供应水平。由连续提取实验结果可以初步推测,如果现在减少或停止施用磷肥,红壤现有的供磷水平至少可以满足3～4季作物的磷素需求。因此,应在兼顾土壤磷素的农业效应和环境安全的前提下,建立新的施肥制度,使磷素资源的利用更加合理化。     

长期定位施肥对红壤地区连作花生生物学性状和土传病害发生率的影响

基于中国科学院红壤生态实验站花生连作障碍长期试验点(1996年～2008年),研究了长期不同施肥对连作花生土传病害、生物学性状和产量的影响。结果表明:长期不同施肥,各处理花生土传病害均有发生,其中施用有机肥(M)、有机肥+有效菌剂(BM)和有机肥+有效菌剂+微量元素(BMT)发病率显著低于施用化肥(F)和化肥+微量元素(TF)。连作条件下长期不同施肥,花生株高、植株干重和荚果产量总体上呈下降趋势,连作时间越长,下降越严重,但施用有机肥(M)、有机肥+菌剂(BM)和有机肥+菌剂+微量元素(BMT)无论花生生物学性状还是产量均显著高于施用化肥(F)和化肥+微量元素(TF)的处理,有机肥以及有机肥配施有效菌剂对减轻花生土传病害、延缓产量降低和生物性状变劣表现出一定的效果。施用微量元素对减轻花生病害发生没有作用。通过花生荚果产量与土传病害发病率相关性分析表明,两者之间呈极显著负相关,连作花生土传病害是花生连作障碍的主要因子。     

长期不同施肥下红壤性水稻土综合肥力评价及其效应

以江西进贤红壤性水稻土长期试验为基础,运用模糊数学及统计学方法进行土壤肥力综合评价及其效应研究,以期达到土壤培肥的目的.结果表明,有机质、速效氮、速效磷、速效钾、物理性粘粒、团聚度和团聚体稳定率为研究区土壤肥力评价最小数据集,由其所得评价结果具有高度代表性和科学性.NPKM的SFI值最大且与其他处理均呈显著差异.NPKM、2NPK、NPK各处理SFI值分别高出对照(CK) 31.3％、13.0％和10.1％.SFI值的时间演变为NPKM处理先增后降,临界年限在第12年,N和CK处理缓降,其它处理缓增.一定范围内,二次曲线较直线更能揭示作物产量与SFI的关系,进一步拟合发现,SFI和作物相对产量间符合“S”型波尔兹曼生长曲线,SFI增至0.60时,相对产量增幅趋零,NPKM处理(SFI=0.688)已属于此;模拟可知,作物产量趋稳时相应施肥年限表现为NPKM (2a) ＜2NPK (8a) ＜NPK (9a) ＜NP (11a) ＜K、NK (13a)＜P(14a)处理.综上,长期平衡施肥(NPKM、2NPK和NPK)明显提高土壤综合肥力,NPKM更为显著,但其现状对作物增产已无效,应减施或不施若干年;长期偏施肥对土壤肥力贡献不力,尤其是长期单施氮反使土壤肥力下降.     

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。     

长期不同施肥处理对棕壤氮储量的影响

为揭示施肥对棕壤氮素状况的影响,利用29年长期肥料定位试验,研究了不同施肥处理条件下土壤全氮在0―60 cm土层的分布特征,并在此基础上计算0―60cm土层氮库的储量变化。结果表明,不同施肥处理土壤全氮含量、C/N比值均随土层深度增加而降低,其影响主要表现在表层;而对0―60cm 土层全氮储量有显著性影响（P0.05）。长期不同施肥处理后土壤全氮及其储量变化趋势是:高量有机肥区＞低量有机肥区＞化肥区＞无肥区＞试验前（1979年）,特别是高量有机肥和化肥配合施用效果最显著;单施化肥处理土壤全氮含量和储量虽有缓慢提高,但差异不显著。说明土壤氮素含量的提高与施肥措施密切相关,有机肥和化肥配合施用能提高土壤全氮含量和储量,是维持土壤肥力的最优施肥方式。     

长期施肥对土壤肥力的影响

基于长期试验资料,从土壤肥力的角度综述了长期施肥对土壤肥力指标有机质、N素、P素和K素含量,微生物生物量及数量和土壤酶活性的影响,指出长期施用有机肥及有机肥与化肥配施是维持和提高土壤肥力的关键,可促进农田生态系统可持续发展。     

长期不同施肥条件下红壤性水稻土微生物群落结构的变化

以位于江西省红壤研究所内长期定位试验的水稻土(始于1981年)为研究对象,运用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)和BIOLOG分析技术研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)及有机肥与化肥混施(NPKM)三种施肥方式对土壤微生物群落结构的影响。结果表明:长期施化肥和有机肥与化肥混施处理的PLFA总量均高于未施肥处理,两者分别较未施肥处理高91%和309%;PLFA主成分分析(PCA)显示施肥促进了土壤微生物群落结构的变化,其中NPKM处理增加了革兰氏阴性细菌(G-细菌)、真菌、放线菌和原生动物的数量,NPK处理增加了革兰氏阳性细菌(G+细菌)的数量,不施肥处理较施肥处理提高了真菌/细菌比例,CK和NPK处理的微生物群落结构更为相似;各施肥处理间土壤的AWCD值(平均每孔颜色变化率,average well color development,AWCD)表明,NPKM处理能够促进土壤微生物群落对碳源的利用能力,进而增加土壤中微生物的整体活性,而NPK处理减弱了土壤微生物的活性。代谢功能多样性分析同时表明,NPKM处理增加了微生物群落的多样性,而NPK处理使土壤微生物的多样性降低;土壤PLFA与土壤养分的相关性分析显示,土壤总PLFA量与土壤有机质和全氮呈极显著相关(p0.01),与速效养分相关性不大。