东北典型县域稻田土壤肥力评价及其空间变异

  【目的】  明确东北典型县域稻田土壤肥力空间变异特征,为该区域稻田土壤合理培肥管理提供科学依据。  【方法】  以黑龙江省方正县为研究区域,2017年在该研究区域采取114个代表性点位的稻田土壤,选取容重、pH、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机质含量和阳离子交换量作为土壤综合肥力评价指标,采用相关系数法确定各个指标的权重,根据东北稻田土壤特征,选择隶属度函数曲线,并确定隶属度函数转折点,依据模糊数学法的加乘原理,利用各土壤肥力指标的权重值和隶属度值计算土壤综合肥力指数;采用GIS和地统计学相结合的方法,确定各项肥力指标和综合肥力指数的空间变异特征和分布格局;通过主成分分析探究土壤肥力差异的主控因子。  【结果】  描述性统计分析表明,方正县稻田土壤综合肥力指数在0.18～0.99,平均值为0.60。土壤容重和pH的变异系数分别为9.15%和5.69%,属于弱变异强度,其他肥力指标的变异系数在20.01%～36.18%,属于中等变异强度。地统计学研究表明,土壤容重、全氮含量、有机质含量和阳离子交换量的块金系数在39%～50%,它们具有中等强度的空间自相关性,土壤pH、有效磷含量、速效钾含量和综合肥力指数的块金系数均在25%以下,它们具有强烈的空间自相关性。方正县土壤综合肥力指数值在0.70以上的稻田占16%,在0.60～0.70的稻田占45%。各个肥力指标中,土壤有效磷含量和速效钾含量的分布特征与综合肥力指数相似,呈南高北低的分布格局;土壤pH和阳离子交换量由稻区中部向南北方向逐渐降低;土壤容重由西北向东南呈逐渐降低的趋势;土壤有机质和全氮含量均表现为由东南向西北逐渐降低的趋势,土壤有机质含量在30 g/kg以上的稻田占比为97%,土壤全氮含量在1.5 g/kg以上的稻田占比为84%;其中北部蚂蚁河沿岸土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量相对较低。利用主成分分析得到各项肥力指标的综合得分值由大到小依次为:土壤有效磷含量、速效钾含量、有机质含量、阳离子交换量、全氮含量、pH和容重。  【结论】  方正县61%的稻田土壤肥力处于中等及以上水平,稻田土壤肥力整体呈现出南高北低的分布格局。土壤有效磷和速效钾含量是造成土壤肥力差异的主要因子。     

Olsen法有效磷对提取温度的响应及量化关系

Olsen法有效磷受到提取温度的显著影响,在严格标准温度25℃下用0.5 mol/L NaHCO3(pH=8.5)提取测定的有效磷不能良好反映田间实际温度下的土壤磷有效性。探明不同提取温度下的Olsen法有效磷对提取温度的响应并建立其与Olsen-P的量化关系,为评价田间不同温度下土壤磷的有效性提供依据。选择具有广泛Olsen-P含量(4～280 mg/kg)的24个黑土样品,采用Olsen法分别于10、15、20、25、30和35℃下测定其有效磷含量;统计分析其与Olsen-P的比值、线性响应关系系数等,随机选取16个黑土数据采用系数直接代入法、系数间接代入法、提取率拟合法、最小二乘法拟合法和两种二阶拟合法共6个换算方程,拟合和建立不同温度下Olsen法有效磷与Olsen-P的量化关系,通过剩余的8个黑土数据对换算方程验证对比,获得将Olsen-P换算成任意温度下土壤Olsen法有效磷含量的方程。结果表明,Olsen法有效磷均随提取温度的升高而显著增加,温度每升高1℃,Olsen法提取的土壤有效磷增加量为0.2～5.4 mg/kg;土壤Olsen-P含量越高,Olsen法提取有效磷的增量越大。不同温度下Olsen法提取有效磷的相对提取率也随温度升高而增加,10、15、20、30和35℃下的平均提取率分别为69.8%、76.1%、87.5%、113.7%和138.7%;并受Olsen-P含量的影响。构建的Olsen法提取有效磷量与提取温度和Olsen-P含量的双因素换算方程,通过方程预测值与实测值的决定系数(R2)、残差均方根(RMSE)和相对误差(RE)3个主要指标判断,并考虑简单易行,对比明确了系数直接代入法的换算方程[PT=(0.019×P25+0.170)×T+0.545×P25-3.247]最优,其R2、RMSE和RE分别为0.996、6.18和1.28(n=48)。该方程可用于土壤Olsen-P在 4～280 mg/kg范围内,10～35℃不同温度下,进行土壤Olsen-P与Olsen法有效磷含量间的换算。     

长期施肥下三种旱作土壤有机碳含量及其矿化势比较研究

  【目的】  通过研究长期施肥下旱作农田土壤有机碳含量和有机碳矿化势的变化及其影响因素,以期明确影响土壤有机碳贮存的可控因素,为进一步增加土壤有机碳贮存和农田可持续利用提供理论依据。  【方法】  选取黑龙江省、河南省和江西省的黑土、潮土和红壤长期定位试验的不施肥处理(CK)、单施化肥处理(CF)和有机肥化肥配施处理 (MCF),测定土壤有机碳(SOC)、微生物量碳含量(MBC),拟合土壤有机碳矿化势(C₀)和动力学常数(K_c)。并根据长期定位试验土壤有机碳的变化,采用RothC模型模拟计算碳投入量和有机碳贮存速率。  【结果】  3种土壤MCF处理的有机碳含量及其矿化势最高。黑土中,MCF处理有机碳含量及其矿化势分别比CK显著增加了4.17%、33.94% (P<0.05),MCF处理有机碳含量与CF处理差异不显著,但有机碳矿化势比CF处理显著增加了31.73% (P<0.05)。潮土中,MCF处理有机碳含量比CK和CF处理分别显著增加了40.59%、21.94% (P<0.05);MCF处理有机碳矿化势与CF处理差异不显著,是CK处理的3.14倍。红壤中,MCF处理有机碳含量比CK和CF处理分别显著增加了64.35%、43.10% (P<0.05),有机碳矿化势分别显著增加了22.20%、15.69% (P<0.05)。黑土和红壤MCF处理微生物熵(MBC∶SOC)及矿化熵(C₀∶SOC)显著高于CK处理,潮土CF处理微生物熵及矿化熵显著高于MCF和CK处理(P<0.05)。方差分析表明,土壤类型和施肥措施及其相互作用对土壤有机碳含量和矿化参数总体上有极显著影响(P<0.01)。偏相关分析表明,分别控制温度、降水和蒸发条件下,土壤有机碳与碱解氮、速效磷含量显著正相关;土壤有机碳矿化势与碳投入、全氮和速效磷含量显著正相关,与动力学常数显著负相关;分别控制温度和降水条件下,土壤有机碳与其矿化势、碳投入、全氮、碱解氮、速效磷显著正相关(P<0.05)。逐步回归分析表明,增加全氮含量以及降低年平均温度和蒸发量可以增加土壤有机碳含量;提高土壤速效磷、速效钾含量,降低土壤pH和年平均蒸发量可以增加土壤有机碳矿化势。  【结论】  综合3种农田土壤,长期有机肥化肥配施提高土壤有机碳含量及其矿化势,降低土壤pH和土壤水分蒸发能够增加土壤有机碳矿化势,因此,通过合理的施肥措施增加土壤有机碳的同时,结合调节土壤pH和土壤水分的农艺措施增加土壤有机碳矿化势,能进一步增加土壤有机碳贮存。     

长期定位施肥黑土富里酸与Cu(Ⅱ)配位能力的研究

选取哈尔滨长期定位施肥对照处理(CK)、施用氮磷钾化肥(NPK)、施用有机肥马粪(OM)及有机肥与无机肥混施(MNPK)四个不同处理的土壤样品,对富里酸(Fulvic acid,FA)进行分离提纯。利用荧光光谱检测技术,对各处理土壤FA与Cu(Ⅱ)络合的能力进行分析。结果表明,与CK处理相比较施肥后低浓度的Cu(Ⅱ)与FA的荧光猝灭反应更加强烈。与CK比较,不同施肥处理FA与Cu(Ⅱ)的配位比例得到显著的提高,由大到小的顺序为:(MNPK)0.95>(NPK)0.93>(M)0.92>(CK)0.81。分析结果表明,长期定位施肥均使土壤FA与Cu(Ⅱ)配位结合位点增多。     

中国大豆主产区域耕地地力评价研究

耕地地力评价是通过对耕地资源的科学评价,了解耕地资源的利用现状及存在的问题,从而合理利用现有的耕地资源。通过对中国大豆区域耕地地力评价指标等级划分情况、不同区域大豆施肥情况以及大豆施肥技术进行综述,为进一步研究耕地质量变化、农业结构调整和大豆生产等提供科学依据,以保障农业持续发展。     

金融危机对肥料市场影响及2009年备春耕对策

2009年备春耕已在眼前,面对金融危机背景下农产品和生产资料价格不断变化的局面,国家大豆产业技术研发中心栽培与土壤营养功能研究室邀请黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所、黑龙江省土壤肥料学会年前共同举办了"金融危机对肥料市场影响及2009年备春耕建议"研讨会.参加研讨会有科研单位、肥料管理部门、肥料生产企业、肥料经销部门代表20余人.     

行间覆膜栽培对大豆根际土壤微生物区系和土壤肥力的影响

为了解大豆行间覆膜栽培增产的产量生理基础,以高光效大豆品种黑农40为材料,进行了行间覆膜和不覆膜处理,对行间覆膜栽培大豆根际土壤微生物区系和土壤肥力进行了研究.结果表明:行间覆膜并没有改变土壤根际微生物主要的三大类群种类的变化,仍是细菌总量最高,其次为放线菌、真菌数量最少.覆膜比不覆膜增加了大豆根际十壤微生物总量,细菌、放线菌、真菌增量高峰期分别出现在R1、R2、R1时期,总数量高峰出现在V2期;覆膜比不覆膜增加了大豆根际土壤微生物生物碳含量,覆膜栽培大豆各生育时期速率N、速效P、速效K的含量高于不覆膜(CK).因此,行间覆膜栽培增产的产量生理基础之一,是提高了大豆根际土壤微生物数量和生物碳的含最,促进了土壤养分转化,促进了大豆牛长发育,提高了大豆群体光能利用效率,导致提高了产量.     

黑龙江省耕地黑土酸化的治理措施研究

文章针对黑龙江省耕地黑土发生酸化的现象,分别采取不同的治理措施,发现在白浆化黑土、草甸黑土中施用有机肥料和草木灰、生石灰后大豆株高、荚数均有增加;白浆化黑土中施用有机肥料增产效果最显著,与对照相比增产428.4kg.hm-2,增产百分率为19.87%;其次是施用草木灰,增产14.81%。施用生石灰增产效果不明显,在草甸黑土中施用草木灰时大豆增产效果要好于生石灰,与对照处理相比,施用草木灰处理增产7.77%。施用有机肥料和草木灰、生石灰都能使土壤的pH提高,对治理土壤酸化具有一定意义。     

氮肥用量对土壤养分含量、春玉米产量及农学效率的影响

采用田间试验,设置5种施氮水平,研究不同氮肥用量对土壤养分含量、春玉米产量和氮肥利用的影响。结果表明,优化施氮(N150)、优化施氮配施有机肥(N150+M)处理可增加土壤速效养分含量;土壤水分和温度受不同氮肥用量影响较小。N150和N150+M处理玉米增产幅度较大,增产率分别为19.44%和16.67%;N150处理的氮肥农学利用率最高,高量施氮处理(N180)最低;减量施氮(N120)与N150处理的氮肥偏生产力较高。优化施用氮肥处理,不仅可以增加土壤速效养分含量,保障速效养分对春玉米的及时供给,同时还可以增加春玉米产量,提高氮肥利用效率。