红壤丘陵旱地-油菜系统中尿素的去向和增产效果

本文研究了红壤-油茶系统中油菜对尿素氮的利用率,氮素的损失程度,以及养分平衡对它们的影响,同时还研究了土壤的供氮能力和尿素的增产效果,以及不施磷、钾、硼肥和增施稻草对它们的影响。     

长期不同施肥对红壤旱地肥力的影响

通过长期不同施肥对红壤旱地肥力影响的定位研究,发现施肥耕作18年后,施用有机肥料不但增加了土壤可培养细菌、真菌和放线菌的数量,而且也增加了功能性微生物的数量;秸秆还田抑制真菌的生长,对反硝化细菌、好气性纤维素分解菌和好气性自生固氮菌的生长也没有促进作用。长期施肥耕作可提高土壤养分含量,其效果以有机肥料与化学肥料配合施用最为显著,长期施用化学氮磷钾肥料,导致土壤盐基饱和度下降、土壤pH下降1.1个单位,土壤酸化。在红壤地区旱地现有生产水平下,长期单施有机肥料可以保持土壤肥力稳定和逐步提高。     

红壤旱地肥力变化及有效施肥技术

红壤不施肥或施用单一营养元素化肥,连续种植,导致土壤肥力下降;施用氮磷钾化肥,有一定增产效果,连续种植导致部分中量元素和微量元素的亏缺。施用有机肥配合施用化肥,保证了作物高产稳产,是培肥土壤的主要途径。     

新垦红壤旱地上钾肥与氮肥不同配比对芝麻和油菜产量的影响

１９９１－１９９３年在江西鹰潭红壤生态站的新垦红壤旱地上钾肥与氮肥配施试验结果表明，芝麻上以每季亩施Ｎ１０．４ｋｇ配以Ｋ２Ｏ４．５ｋｇ的产量最高；油菜上以亩施Ｎ１０．４－１３．８ｋｇ配以Ｋ２Ｏ９ｋｇ的产量最高。钾－氮肥配施比单施氮肥，芝麻吸收的氮增加３．６－３６．７％；油菜吸收的氮增加１６．７－９５．８％。不施钾的处理，土壤钾减少６２ｍｇ／ｋｇ；施用不同量的钾，土壤钾减少或增加的量不同。     

红壤旱地的肥力现状及施肥和利用方式的影响

红壤旱地是我国南方亚热带地区十分重要的土壤类型,其酸性较强,pH值一般在6.0以下、交换性酸含量在4.4 cmol(+)kg-1以上;且土壤有机质含量较低,普通旱地含量通常在20g kg-1以下;养分含量不高,全氮和全磷含量通常在1.0g kg-1左右、速效磷含量一般在10mg kg-1甚至5mg kg-1以下、速效钾含量大多低于100mg kg-1。施肥是影响红壤旱地肥力的重要因素之一,有机无机肥配合施用有利于红壤肥力的提高;而利用方式对红壤旱地肥力的影响主要通过施肥和作物对养分的吸收利用。根据红壤旱地的肥力现状及该地区农业发展的需要,提出了应加强养分平衡与流失规律、土壤性质调控与改良、高效利用与管理模式以及长期定位监测等方面的研究。     

基于模糊数学和主成分分析的长期施肥红壤旱地土壤肥力评价

为评价红壤旱地长期不同施肥方式下土壤肥力水平,基于1986年建立的江西进贤红壤旱地玉米定位试验,选用土壤pH值、有机质含量、有效磷含量、速效钾含量、阳离子交换量5个指标,采用模糊数学和主成分分析方法,评价和比较了连续施肥30年后不同施肥模式下红壤旱地土壤综合肥力水平。结果表明,数据球形假设检验KMO值为0.73,Bartlett值为127.98,Sig0.01,可以进行主成分分析。土壤肥力综合指数(SNI)以氮磷钾配施猪粪处理最高(0.94),单施猪粪次之(0.92),单施氮肥最低(0.42)。因此,红壤旱地施用有机肥或有机无机肥配施是维持和提高土壤肥力水平的重要措施。     

红壤上施石灰对硼的有效性及油菜生长的影响

研究了两种盆栽红壤不同石灰和硼水平下，对土壤有效硼和油菜生长的影响，并探讨了石灰对油菜钙，硼平衡和钼营养的影响。     

施肥结构对旱地红壤有机质和物理性质的影响

研究了有机肥与化肥配施对旱地红壤有机质和物理性质的影响。结果表明,虽然部分年份各处理土壤有机质含量存在某些程度的波动,但总体上随施肥年限的延长呈增加趋势;与对照处理相比,有机肥能够显著地提高土壤有机质含量。本田还田是该地区提高土壤有机质含量的最佳方法。有机肥施用均可显著地降低红壤旱地土壤容重,提高土壤孔隙度;但不同的种类之间存在一定差异,即秸秆和本田还田的效果优于厩肥和绿肥的。与化肥处理相比,施用有机肥显著地促进了土壤中>1mm和1～0.5mm水稳性团聚体的形成,厩肥和绿肥处理中>1mm水稳性团聚体含量也显著高于秸秆及本田还田处理的。各种有机肥之间及其与对照相比0.5～0.25mm水稳性团聚体含量都存在不同程度的差异。有机肥的施用不仅显著地提高了0.25～0.05mm微团聚体含量,而且显著地降低了0.05～0.002mm微团聚体含量。除本田还田处理外,其它处理的<0.002mm微团聚体含量与对照相比差异显著。     

施肥进步在红壤稻作区水稻增产中的贡献及其对土壤肥力的影响

在中国科学院桃源农业试验站模拟我国 8种施肥制度的 10年田间定位试验结果表明 :施肥实现的水稻产量中由于化肥应用所占的贡献份额为 3 8.5 % ,有机无机结合施用所占的贡献份额为 44 .7% ;N和NP施肥制度导致土壤肥力因素的发展不平衡 ,NPK配合的石油农业施肥制度可维持土壤地力 ,有机农业和有机无机结合农业施肥制度能有效促进土壤有机质的积累和土壤肥力的提高     

长期施肥对旱地红壤细菌群落的影响

为探讨长期不同施肥对旱地红壤细菌群落的影响,以中国农业科学院祁阳红壤实验站的冬小麦—夏玉米定位试验为研究对象,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、施化学氮磷钾肥(NPK)和化学氮磷钾+有机肥配施(NPKM)4个处理,于试验开展25年(2015年)小麦收获后采集各处理0～20 cm的土壤样品,利用Illumina MiSeq高通量测序技术对土壤细菌群落进行测定,并深入揭示影响旱地红壤细菌群落的关键因素。结果表明:(1)长期不同施肥显著改变了旱地红壤的化学性质,N和NPK处理的土壤pH显著降低至4.02和4.15,而NPKM处理的土壤pH显著上升至5.99。NPK和NPKM处理均显著改善土壤肥力,但后者效果明显优于前者,而N处理对土壤肥力的提升效果微弱。(2)长期不同施肥改变了旱地红壤优势菌的相对丰度,非度量多维度分析(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)表明不同处理的土壤细菌群落发生显著变化。(3)与CK相比,N处理的4种多样性指数(物种丰富度、Chao1指数、系统发育多样性和香农指数)显著降低了21.4%～49.4%,而NPKM处理显著增加了7.0%～66.9%,NPK处理也会使系统...     

沼液化肥配施对红壤旱地土壤养分和花生产量的影响

通过沼液化肥配施定位实验,研究等氮量条件下沼液替代化肥的不同比例(沼液全氮分别占总N 0%、15%、30%、45%、100%)对红壤旱地土壤养分库和花生产量的影响。结果表明,沼液施用2年后,花生平均产量显著增加,较无肥和单施化肥处理分别增产33.15%~48.29%和10.24%~22.77%,其中30%处理达到最高(3 332 kg hm~(~(-2))),较其他处理显著增产4.0%~48.3%。同时土壤有机质(OM)、活性有机质(LOM)及碳库管理指数(CMI)也发生了显著变化,30%处理较其他处理表现为显著增加。可见沼液化肥均衡配施在提高土壤有机质含量的同时显著改善了有机质质量。同时较不施肥和单施化肥处理,30%处理显著提高了土壤全氮、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、有效磷和速效钾含量。对花生产量与土壤各养分指标进行Pearson相关分析,发现相关系数最高的是有效磷(0.956**),表明有效磷是当前红壤旱地花生持续高产的首要限制因子。作物产量与LOM显著正相关(0.826*),而与OM无显著相关性。同时,LOM与OM(0.920**)、全氮(0.894*)、全磷(0.867*)、有效磷(0.872*)和速效钾(0.821*)均呈极显著或显著正相关,而OM除与LOM达到显著相关外,仅与全氮(0.922**)和有效磷(0.862*)呈极显著或显著正相关。这表明LOM较OM更能客观反映土壤质量的变化,应成为土壤施肥的良好评价指标。本实验条件下,红壤旱地花生产区沼液化肥均衡配施(30%)既显著提高花生产量、减少化肥使用量,又可以提高土壤养分库,增加土壤有机质和活性有机质含量,应成为红壤旱地地区花生增产和地力培肥的有效途径。     

不同施肥和调理剂对侵蚀红壤肥力和抗侵蚀性的修复效应

为弄清不同施肥结构对侵蚀红壤的修复效应,研究施化肥(NPK)、施化肥+有机肥(NPKM)、施化肥+土壤调理剂2(NPKR2)与不施肥处理(CK)对不同母质发育的侵蚀红壤肥力和抗侵蚀性的修复效应。结果表明:施肥可以在一定程度上提高土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量和生物产量,但产量并不稳定;其中,有机无机肥配施处理(NPKM)较其他施肥处理可以明显提高土壤碱解氮和有机质含量,显著降低土壤的可侵蚀性K值,提高土壤的抗侵蚀能力,因而明显提高作物产量;化肥加调理剂处理(NPKR2)较其他施肥处理可以明显提高土壤有效磷和速效钾含量,还可以明显提高土壤粉粒和砂粒百分比含量,显著降低黏粒百分比含量,土壤的可侵蚀性K值最大;在花岗岩红壤和板岩红壤中黏粒百分比含量为培肥前最高,在均质红壤和网纹红壤中黏粒百分比含量为NPKM处理最高。     

不同施肥年限对红壤细菌多样性及群落结构演替的影响

为探讨不同年限施肥处理对旱地红壤细菌多样性和群落结构演替的影响,基于中国科学院红壤生态实验站设置的不同秸秆还田方式长期定位试验,采集种植玉米后第1年(Y2011)、第3年(Y2013)和第7年(Y2017)的土样进行分析。试验处理分为不施肥(CK)、化肥(N)和化肥+秸秆猪粪配施(NSM)3个处理,通过高通量测序技术研究旱地红壤细菌多样性和群落结构差异。结果表明:(1)施肥处理显著提高了土壤有机碳、全氮、全磷和有效磷养分含量,NSM处理对土壤肥力的提升效果比N处理好,且随着施肥年限的延长,提升效果越显著;(2)与Y2011相比,Y2013和Y2017下CK、N和NSM处理的细菌α多样性均显著提高,且N和NSM处理细菌多样性显著高于CK处理;(3)主坐标分析和聚类分析表明,土壤细菌群落主要通过施肥年限聚类在一起,但同一施肥年限下不同施肥处理之间细菌群落结构没有显著差异;(4)土壤全磷是驱动细菌多样性和群落结构变异的最关键因子。本研究从细菌多样性增加的角度,为探索有机培肥下红壤肥力提升和生态系统健康管护提供了科学依据。     

低丘红壤肥力退化与评价指标体系研究

以对侵蚀红壤肥力退化过程分析为基础，通过因子分析和相关分析对评价红壤肥力退化的指标体系进行了分析研究。结果表明，侵蚀退化红壤复垦后土壤肥力得到不同程度的恢复，时间和生物因素是影响土壤肥力恢复的主要因素。复垦时间长，发展林业均有助于土壤物理、化学和微生物性质的恢复。因子分析能有效地减少土壤性质指标间的重复信息，起到筛选和精简指标的作用。精简的6项指标（有机质含量、水稳性团聚体、过氧化氢酶、土壤物理性黏粒含量、土壤阳离子交换量、土壤微生物量碳）能概括所测定的全部16项指标包含信息的90％以上，能以较少的指标来反映土壤肥力的整体状况。     

油菜壳还田对水稻产量及土壤肥力的影响

通过油菜壳还田 3年定位监测试验及大面积示范 ,结果表明 ,在旋耕土壤前 ,撒施还田1 875～ 3 75 0kg/hm2 油菜壳 ,能使土壤物理性状得到改善 ,土壤养分积累 ,水稻平均增产率为5 .5 %～ 6.8% ,油菜为 3 .6%～ 5 .4%。培肥地力的作用是显著的     

长期不同施肥措施下红壤稻田的养分循环与平衡

红壤丘陵地区荒地或旱地开垦为水田不仅可以治理土壤侵蚀,而且能增加土壤肥力,提高农田生产力.本文分析了长期不同施肥措施下垦自红壤荒地的稻田 2004-2007 年的养分循环和平衡特征及变化.结果表明:不同垦殖年限施肥措施对水稻产量的影响基本不变,都是 NPK+有机质循环 (8589 kg/hm2) ＞ NPK (7804 kg/hm2) ＞ N+有机质循环 (6626 kg/hm2) ＞有机质循环 (4525 kg/hm2) ＞无肥区 (2707 kg/hm2),且随着垦殖年限增加,不同施肥措施间产量差异有增大趋势.P 是中低肥力红壤稻田的主要限制因子,不施 P 肥对早稻产量的影响高于晚稻.有机物循环可以提高系统养分的再循环率,循环及循环配施化肥处理的养分都有盈余,单施化肥则会导致养分亏缺.高产稻田生态系统 N 素输入主要依靠化学 N 肥,有机肥是重要的 P 素资源,秸秆还田对于稻田 K 平衡有重要作用.     

长期施肥对红壤旱地团聚体磷素储存容量的影响

土壤磷素储存容量(SPSC)是基于磷饱和度(DPS)概念提出与发展的指标,可以有效地评估及监测土壤磷素的存储状态及释放潜能。以红壤旱地长期肥料定位试验地(1988—)为依托,以无机肥区的NK、NPK、NP、PK、NPKCa、NPKCaS及有机无机配施的1/2NPK(CK)、1/2NPK+花生秸秆还田(PS)、1/2NPK+稻秆(RS)、1/2NPK+鲜萝卜菜(FR)、1/2NPK+猪厩肥(PM)共11小区的土壤为对象,采用湿筛法获得各粒级团聚体样本,分析红壤旱地及各粒级团聚体SPSC的变化特征,探讨土壤供磷水平对SPSC的影响,评估红壤旱地磷素的流失风险,预测红壤旱地可继续容纳外源磷的"安全寿命"。结果表明:在无机肥区,长期未施磷肥的NK处理土壤SPSC高达265 mg·kg^-1,分别为NPK、NP、PK、NPKCa与NPKCaS处理的1.9倍、1.6倍、1.9倍、2.0倍和2.4倍;各粒级团聚体对土壤SPSC的贡献率由高到低依次为1～0.25 mm、0.053～0.25 mm、> 2 mm、1～2 mm;按现有施磷量,红壤旱地仍可以继续安全施用磷肥30年。...