锌肥种类和施用方式对土壤锌形态及有效性的影响

【目的】探索谷类作物适宜的锌肥种类及施用方式,为高效土施锌肥提供参考。【方法】设置连续两季小麦田间定位试验,以不施锌肥为对照,选取ZnEDTA(4kg/hm~2)和ZnSO_4(20kg/hm~2)2种锌源,采用均施和条施2种施锌方式,比较不同锌肥以不同方式施入土壤后,在连续两季小麦种植过程中土壤Zn形态的转化规律及有效性的差异。【结果】与均施锌肥相比,条施ZnEDTA和ZnSO_42种锌肥后,在第1季土壤有效锌、交换态锌、松结有机态锌的增加率分别为20.87%和374.03%,3 497.36%和1 077.39%,41.14%和256.38%,第2季增加效果有所降低;与4kg/hm~2 ZnEDTA处理相比,20kg/hm~2 ZnSO_4处理采用均施和条施2种方式均可以增加土壤有效锌及松结有机态锌、碳酸盐结合态锌含量,且两季的增加效果均较好,但与第1季相比,第2季的效果极大降低;ZnEDTA处理均施和条施均可在第1季保持较高的交换态锌含量(平均为0.26mg/kg),而在第2季该形态锌大部分被固定(平均含量为0.02mg/kg)。【结论】条施较低量的ZnEDTA可有效增加当季作物土壤中的有效锌含量,但对后季作物生长过程中土壤有效锌含量的提升效果较小。     

信阳土壤锌的现状及杂交水稻施锌技术研究

信阳地区位于河南省南部,土壤类型有黄棕壤、黄褐土、潮土、水稻土等。通过土壤普查,发现全区土壤表层速效锌含量普遍偏低,土壤缺锌已成为限制作物产量和品质的重要障碍因素。1994～1996年我们在对信阳土壤锌的现状进行分析的基础上,对杂交水稻施锌技术作了系统试验,结果表明,杂交水稻锌肥耖口基施30～45kg／hm2和蘸秧根3～9kg／hm2增产效果十分显著。     

土壤中锌的形态转化、影响因素及有效性研究进展

土壤锌污染日益严重,锌产生的生物毒性越来越受到人们的关注,而锌在土壤中的生物毒性与其赋存形态密切相关.综述了近年来国内外土壤中锌生物毒性与锌形态研究的最新进展,其中包括土壤中锌的主要结合形态及其影响因素、锌的形态变化与其生物有效性的关系、锌的形态分析技术最新发展趋势及土壤中锌毒性预测模型等.对土壤中锌的原位形态及未知形态的表征技术以及建立具有普适性的有效性测定方法将是未来研究的热点问题之一.     

玉米施锌及锌磷配施的增产效果

开展了玉米施锌及锌磷配施对玉米产量的影响试验。结果表明:玉米施锌的增产效果显著,最高的为45 kg/hm2处理,为6 965.3kg/hm2,比对照高1 234.9 kg/hm2。玉米最大施锌量为52.6 kg/hm2,经济最佳施肥量为51.2 kg/hm2,此时玉米产量为6 715.9 kg/hm2。玉米锌磷配施处理的株高、茎粗,还是次生根数都比其他处理有显著提高,产量最高,为7 584.4 kg/hm2,比对照高1 854 kg/hm2。     

论西部大开发中黄土高原的国土整治问题

分析了黄土高原在西部大开发中的重要战略意义以及由此产生的新的环境生态问题 ,在对国土整治方略和生态重建的理论与观点进行研究的基础上 ,提出了新形势下黄土高原开发整治的策略和建议     

黄土旱塬小麦长期施肥的产量效应及土壤肥力变化

基于20 a长期施肥定位试验，研究了丰水年施肥对小麦产量和土壤肥力变化的影响。结果表明：各种肥料单施或配施对小麦产量的影响顺序为NPM〉NM〉NP〉PM〉M〉N〉P〉CK，肥料配施有利于提高小麦产量并维持相对稳产；NP、NM、PM、NPM的交互作用明显，连应值均为正；氮磷配施能显著提高肥料对产量的贡献率和水分利用率，氮磷有机肥配施效果最佳，肥料对产量的贡献率为64.9%，水分利用率提高了103.5%，氮磷单施不如肥料配施；氮磷配施不利于土壤速效钾的积累，化肥和有机肥长期配施有利于土壤养分含量的增加，提高土壤肥力。     

长期施肥下黑垆土有机碳变化特征及碳库组分差异

【目的】阐明长期施肥下土壤有机碳演变规律及碳库组分变化,揭示黄土旱塬土壤固碳效应及培肥模式。【方法】利用32年作物产量和土壤有机碳（SOC）数据分析土壤碳投入、固定及演变特征,采集2010年土样样品,通过物理分组方法得到砂粒、粗粉粒、细粉粒、粗黏粒、细黏粒及大团聚体和微团聚体,分析施肥对碳库组分的影响。【结果】试验中总碳投入从不施肥（CK）的8.10 t C?hm-2增加到秸秆还田（SNP）的69.40 t C?hm-2,耕层土壤SOC贮量施肥之间相差1.82倍,增施有机肥（M、MNP）SOC为21.76—24.04 t C?hm-2,SNP为16.01 t C?hm-2;土壤SOC贮量随碳输入量的增加而提高,有机碳固定率25.80%—36.05%,而秸秆还田只有8.20%;除长期不施肥处理仅靠根茬投入维持稳定的SOC水平外,其余所有肥料处理SOC均随试验年限延长而增加,SNP、M、MNP处理固碳速率依次为0.246、0.326、0.361 t C?hm-2?a-1。MNP和SNP处理砂粒SOC是CK的3.85和2.94倍、N处理的2.41和1.84倍,MNP处理较CK、NP处理SOC总量只增加了32.50%、18.10%,而砂粒中SOC却提高了285.12%、105.74%,砂粒级有机碳对施肥最敏感。施肥提高了活性有机碳（POC）与矿物结合态有机碳（MOC）的比率（W）,MNP、M、SNP处理的W值达18.62%、16.24%、14.41%,单施氮肥（N）和氮磷配施（NP）仅9.11%、9.99%,施肥提高了有机碳活性,改善了土壤有机碳质量。不施肥大团聚体（＞250 µm）SOC是微团聚体（＜53 µm)的9.14倍,施肥提高了15.83—23.84倍,并提高了大团聚体中土壤C/N比,而对微团聚体C/N影响不大。尽管团聚体含碳量随团聚体粒径增加而增加,但微团聚体有机碳含量增加对土壤固碳速率的作用显著高于大团聚体,对土壤碳的固定与物理保护起着重要作用。【结论】长期增施有机肥、秸秆还田提高了黄土旱塬黑垆土的碳固定与积累,且固碳增量主要分布在砂粒和大团聚体中。因此增施有机肥、秸秆还田是环境友好型土壤培肥措施。     

黄土区村级土壤养分分布特征及评价

选取黄土高原地区的陕西省扶风县新集村为研究对象,GPS结合网格法,采集并分析了全村土样362个。结果显示,该村土壤普遍缺氮,其次缺钾,磷有零星缺乏,所有土样缺Fe,一半左右缺Zn,因此认为N、K、Fe、Zn应作为该村养分管理的主要目标元素。在GIS技术支持下,绘制了试验村土壤有效N、K、Fe、Zn的分布图。土壤养分综合系统评价法评价结果表明,土壤有效N以极低水平含量分布占绝对多数,有效K以中等和高水平含量分布为主,有效Fe以低水平含量分布为主,有效Zn的分布在村南以中水平含量为主,村北以低水平为主。     

长期施氮引起的黄土高原旱地土壤不同形态碳变化

【目的】提高土壤碳固持,特别是增加有机碳累积、减少碳损失,对于提高旱地土壤肥力、缓解大气温室效应具有重要意义。黄土高原旱地土壤有机碳含量低,增施氮肥是这一地区重要的作物增产措施,但氮肥投入对土壤碳的影响如何,一直没有报道。【方法】利用黄土高原旱地持续23年的长期定位试验,在每年施磷39 kg P2O5•hm-2条件下,设置0、45、90、135、180 kg N•hm-2 5个氮水平种植冬小麦,在小麦收获期采集0-40 cm不同土层的土壤样品,研究长期施用不同用量的氮肥对旱地土壤总碳、有机碳、轻质有机碳及无机碳的影响,分析不同氮肥用量引起的土壤有机碳、轻质有机碳及无机碳累积量的变化,定量分析氮肥用量对旱地土壤不同形态碳的影响。【结果】随氮肥用量增加,旱地土壤不同土层总碳无显著变化,但0-30 cm土层有机碳含量却随之增加,与不施氮肥相比,增幅可达7%-28%;0-40 cm土层轻质有机碳含量也增加,增幅达31%-106%,但施氮量过高不利于有机碳累积。对不同形态土壤碳累积量与氮肥用量的回归分析表明,施氮量120 kg N•hm-2时,0-30 cm土层有机碳累积量达最高值36.6 Mg;施氮量161 kg N•hm-2时,0-40 cm土层轻质有机碳累积量达最高值2.69 Mg;每千克肥料氮每年可使土壤有机碳增加1.34 kg•hm-2,轻质有机碳增加0.31 kg•hm-2;0-20 cm表层土壤轻质有机碳占有机碳的百分比也随施氮量增加而升高。相反,5-20 cm土层土壤无机碳含量却随氮肥用量增加而显著降低,施氮量180 kg N•hm-2时,无机碳累积量比不施氮减少2.8 Mg,每千克肥料氮每年可使无机碳减少0.67 kg•hm-2。【结论】在黄土高原旱地长期施用不同用量的氮肥虽不显著影响土壤的总碳数量,却显著地改变了旱地土壤碳的组成,即通过增加土壤的轻质有机碳,增加了土壤的有机碳累积量,同时降低了土壤的无机碳累积。因此,合理调控氮肥用量,不仅是旱地作物增产的关键措施,对增加土壤有机碳固持、培肥土壤也有重要意义。同时,施用氮肥引起的土壤无机碳损失不容忽视,其潜在的农业、生态与环境效应需引起大众关注。     

黄土高原沟壑区林地土壤水分特征的研究(Ⅱ)——土壤水分有效性及其亏缺状况的分析

通过对黄土高原沟壑区南缘的油松(Pinus tabulaeformis)、刺槐(Robinia psedudoacacia)人工林及荒坡的土壤水分有效性和亏缺状况的分析发现,无论是土壤水分有效性,还是水分状况都表现出:油松＞刺槐＞荒坡的特征,据此认为,在该区造林工作中,如果立地条件允许,更适宜造油松林;不但降水的多少影响着土壤的干湿状况和土壤水分的有效性,降水的分布状况尤其是生长季中的降水分布状况也严重影响土壤水分干湿状况和有效性.     

长期不同施肥方式对黄土高原旱地黑垆土土壤酶活性及其肥力的影响

以30 a(1979～2008)肥料长期定位试验为基础,分析探讨长期不同施肥方式对旱地黑垆土耕层(0～20 cm)土壤酶活性及其肥力的影响.结果表明:土壤脲酶活性M处理显著高于其他处理,MNP和SNP处理效果优于NP处理;土壤多酚氧化酶活性N和NP处理增加效果显著,M、MNP、SNP处理效果均不明显;土壤蛋白酶活性N处理效果最佳,显著高于其他处理;MNP、SNP处理能显著增加土壤有机质和全磷含量,有利于全氮含量的积累,表明有机-无机肥配施是旱地中低产田培肥土壤的有效措施.     

黄土高原不同人工生态林对土壤主要营养元素的影响

以黄土高原地区典型流域人工生态林为研究对象,以土壤有机质和主要营养元素的理化特性为评价指标,研究了不同人工生态林对林地土壤营养元素含量的影响.结果表明,造林后侧柏幼龄林有机碳、全氮和水解氮质量分数均下降,降低率分别为45.73%、30.00%和34.57%,全磷、全钾质量分数分别降低了4.41%和5.61%,但磷、钾的速效成分较先前提高了96.04%和10.71%;刺槐幼龄林0＜土壤深度h≤10cm有机碳质量分数有明显的上升,10cm＜h≤80cm变化均不明显,但0＜h≤80cm总体降低了4.96%,全氮和水解氮质量分数分别降低18.33%和36.31%,全磷、全钾质量分数几乎无变化,但磷、钾的速效成分较先前分别提高了80.77%和12.28%.可见,8年生的刺槐和侧柏对土壤营养元素都有不同程度的影响,其中侧柏林对土壤营养元素的重组效应优于刺槐林.     

氮肥对黄土高原大棚黄瓜及土壤硝酸盐累积的影响

通过黄土高原大棚黄瓜不同施肥水平及采收期试验,研究氮肥施用量对黄瓜产量、品质以及土壤硝酸盐积累的影响。结果表明：在低氮素水平下,增施氮肥可以提高黄瓜产量,且硝酸盐含量变化不大。但当施氮素超过138 kg/hm时,会使黄瓜产量下降,同时导致黄瓜及土壤中硝态氮含量迅速增高,使黄瓜硝酸盐含量达到高污染水平。施肥后随时间的推移,黄瓜中的硝酸盐含量会逐渐降低,在中等施肥条件下40 d后可达到安全食用水平;过量施肥会促使在50 cm左右土层中形成硝态氮累积量的峰值,随时间的推移,该峰值有逐渐向下移动的趋势,大约1年后在80~100 cm土层处富集。综合产量、安全品质及环境影响因素,黄土高原大棚黄瓜最佳氮肥施用量为115 kg/hm。     

黄土高原苜蓿草地在不同种植方式下的土壤水分变化

在长期定位试验的基础上,通过田间实地测定0～400 cm土壤含水量,分析和比较了不同种植方式下苜蓿草地土壤水分的变化.结果表明,连作苜蓿地、轮作苜蓿地的400 cm土层平均土壤含水量分别为10.6%和11.4%,均低于土壤稳定湿度,其干燥化指数为24.6%和37.2%,分别属强烈干燥化和严重干燥化,而小麦连作的干燥化指数为86.4%,属轻度干燥化.连作苜蓿地土壤干层最厚,400 cm处仍十分干燥,而轮作苜蓿地和连作小麦地到240 cm以下时,土壤水分开始有所恢复.连作苜蓿地和轮作苜蓿地通过降雨可恢复部分土壤水分,可恢复的土壤深度为40 cm和60 cm,而连作小麦地可达100 cm.不同施肥措施下连作苜蓿地土壤干燥化程度都很严重,施肥措施不是造成土壤干燥化的主要原因.轮作系统中不同轮作年限苜蓿地的土壤水分状况有一定的差异,但是均没有形成深厚的土壤干层.与连作苜蓿相比,轮作苜蓿不会大量消耗土壤深层水分而形成深厚的土壤干层,有利于土壤水分的可持续利用.