洞庭湖区不同利用方式下耕作土壤的磷素状况   总被引：2，自引：0，他引：2  

朱奇宏  彭佩钦  黄道友  黄伟生  苏以荣 《中国土壤与肥料》2007,(1):13-17

通过对湖南省沅江市典型区域高密度采样分析和农户基本情况调研,研究了洞庭湖区4种主要利用方式下的土壤磷素状况。结果表明,4种主要利用方式下的土壤磷素都呈盈余状态,盈余量为旱地>双季稻水田>水旱轮作地>一季稻水田。不同利用方式下土壤的全磷含量没有差异,平均1.00 g.kg-1;土壤提取磷(Olsen-P,下同)含量为旱地>双季稻水田>水旱轮作地>一季稻水田。成土母质(长江冲积物)是洞庭湖区土壤全磷和Olsen-P含量较高的主要原因,不同利用方式下磷肥施用和磷素平衡的不同是Olsen-P差异的决定因素。土壤微生物量磷(MB-P,下同)含量规律为双季稻水田>水旱轮作地>一季稻水田>旱地,其差异主要是由投入的有机物料量(双季稻水田>一季稻水田>旱地>水旱轮作地)引起的,而水旱轮作地的土壤MB-P偏高与采样时间正值油菜花期有关。  相似文献   

基于组件式GIS的施肥专家决策支持系统开发和应用   总被引：22，自引：1，他引：22  

孙波  严浩  施建平  张月平  张炳宁 《农业工程学报》2006,22(4):75-79

通过田间试验建立基于土壤肥力的红壤旱地和水田的平衡施肥模型，利用组件式地理信息系统技术(Component Geographic Information System，ComGIS)，在Visual Basic环境下嵌入MapObjects，结合数据库技术、专家系统技术，针对典型红壤丘陵区－江西余江县开发了县级尺度的施肥专家决策支持系统。在管理余江县基础地理、土壤、农业经济等信息的基础上，分析了江西余江县土壤养分的空间变异，通过离散化技术生成施肥单元，基于施肥单元进行了县域尺度水田和旱地作物的施肥指导。  相似文献   

鄂南红壤丘陵区种植结构调整对土壤养分的影响   总被引：8，自引：0，他引：8  

蔡崇法  陈家宙等 《土壤与环境》2001,10(1):47-50

研究了鄂南红壤区不同种植模式的旱地及坡荒地，不同轮作模式的水田、水田改旱菜地的土壤养分状况，本区土壤有机质含量和氮素含量较低，磷素普遍缺乏，钾素含量较低且呈下降趋势，土壤有机质及氮含量呈现水田类＞水田改旱地类＞旱地类：土壤磷含量则是水田改旱地类＞水田类＞旱地类；水田类钾含量明显降低旱地类和水田改旱地类，而且三熟制油菜－西瓜－晚稻种植模式下，土壤全钾及速效钾含量呈下降趋势，水田改为旱作是改善土壤水分状况的有效措施。  相似文献   

江汉平原不同土地利用和起源下农田土壤有机碳组分变化   总被引：2，自引：1，他引：1  

邰继承  潘根兴 《水土保持学报》2012,26(6):153-157

调查采集了江汉平原不同土地利用和起源农田土壤表土样品,分析总有机碳(SOC)、热水溶性有机碳(HWEC)、易氧化有机碳(LOC)及其有机碳键合组分含量特征,并探讨有机碳量和与之影响的主要土壤因素的关系。结果表明:不同土地利用和起源均会影响土壤有机碳水平,表现为湿地起源水田有机碳含量(18.34±5.78)g/kg显著高于旱地(11.18±3.39)g/kg,而红壤水田有机碳含量(16.21±4.13)g/kg与旱地(14.54±3.41)g/kg之间差异不显著;不同起源水田下无显著差异,而红壤起源旱地显著高于湿地起源旱地。HWEC和LOC及其占SOC比例均表现为湿地起源水田显著高于红壤水田。不同土地利用和起源下土壤有机碳的稳定机制不同,粘粒保护在湿地起源土壤中具有显著作用,而水田条件下,土壤有机碳的化学结合稳定显得与游离氧化铁的保护有关,红壤起源水田土壤中由于游离氧化铁的大量存在,这种保护作用对于土壤有机碳的稳定具有显著的贡献。  相似文献   

不同土地利用方式对哈尼梯田土壤肥力的影响   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

张永慧  李贝贝  张紫妍  刘娟  常换换  苏友波 《中国土壤与肥料》2021,(6):25-34

哈尼梯田土地利用方式的改变对梯田土壤肥力的变化有重要影响。探究不同土地利用方式下哈尼梯田土壤肥力的变化特征及其影响因素,有助于理解土壤肥力对哈尼梯田持续发展的影响。以哈尼梯田典型区域内的水田、旱地、设施大棚土壤为研究对象(种植作物分别为水稻、玉米和柑橘、葡萄和辣椒),通过采样区域野外调查和实验室室内分析的方法,对梯田不同土地利用方式下土壤肥力特征进行研究。结果表明:(1)哈尼梯田不同土地利用方式下,水田和旱地玉米土壤水稳性团聚体稳定性最高,设施栽培(葡萄、辣椒)土壤水稳团聚体稳定性最低(P<0.05)。(2)不同土地利用方式下,土壤化学肥力随土壤深度增加而降低,水田改为其他4种土地利用方式,土壤全氮、有效磷含量增加,土壤pH下降(P<0.05);而水田土壤中的阳离子交换量、交换性钙、交换性镁含量显著低于其他4种土地利用方式(P<0.05)。(3)不同土地利用方式下土壤酶活性0～20 cm土层高于20～40 cm土层。整体上,除磷酸酶外,旱地、设施土壤中的脲酶、蔗糖酶、蛋白酶活性均显著降低,旱地玉米的磷酸酶活性显著高于水田(P<0.05)。(4)不同土地利用方式下,表层土壤(0～20 cm)中土壤微生物量碳氮含量均高于深层土壤(20～40 cm)微生物量碳氮含量。旱地和设施土壤中的微生物量碳氮含量显著低于水田的微生物量碳氮含量(P<0.05)。(5)土壤蔗糖酶、蛋白酶、磷酸酶活性和微生物量碳、微生物量氮与土壤有机碳含量均显著正相关,土壤蔗糖酶、磷酸酶活性和全氮含量显著正相关,蛋白酶、蔗糖酶活性和微生物量碳、微生物量氮与交换性钙、交换性镁显著负相关,蔗糖酶、芳基硫酸酯酶活性与微生物量氮含量正相关。在哈尼梯田中,水田改为旱地、设施大棚后,土壤中根区微环境、植株凋落物等刺激土壤物理肥力中水稳性团聚体稳定性降低;不同土地利用方式下,植物生长所需养分供给不同,人为耕作、灌溉、施肥促使旱地(旱地玉米、旱地柑橘)化学肥力中氮磷钾含量升高,但设施大棚(设施辣椒、设施葡萄)土壤化学肥力氮磷钾含量降低;同时旱地及设施大棚生物肥力土壤酶活性、微生物量碳氮含量低于水田。改变哈尼梯田传统土地利用方式,导致传统稻作模式土壤肥力降低,破坏梯田养分的运移和  相似文献   

秸秆直接还田与炭化还田下土壤有机碳稳定性和温室气体排放潜力的对比研究   总被引：4，自引：3，他引：1  

《土壤通报》2017,(6):1371-1378

选取北方旱地和南方水田两种不同农业利用方式的土壤为研究对象,分别在旱地和水田设置了无秸秆还田(NR)、秸秆直接还田(SR)和秸秆转化为生物质炭还田(BR)三种处理,在作物收获后,采集对应处理的土壤通过室内培养对比研究了秸秆直接还田和生物质炭还田下土壤有机碳的稳定性及温室气体排放潜力的变化。研究结果表明:秸秆直接还田与生物质炭还田均可显著增加土壤有机碳和全氮含量,但不同处理下的土壤有机碳稳定性存在显著差异。从有机碳的矿化量和矿化率来看,生物质炭还田处理与秸秆直接还田处理相比,分别降低旱地、水田土壤矿化量的36.0%、21.5%和矿化率的47.0%、34.7%;水田与旱地相比,表观上水田矿化显著高于旱地土壤,但从土壤有机碳矿化率来看,水田土壤各处理均显著低于旱地土壤相同处理的19.0%、26.2%和9.2%。不同处理显著影响土壤N2O的释放,无论旱地还是水田土壤,与秸秆直接还田相比,施用生物质炭均显著降低土壤N2O的释放;进一步分析土壤产生的综合温室效应(GWP)表明,生物质炭还田下的GWP比秸秆直接还田显著降低39.6%和28.5%。因此,秸秆转化为生物质炭后还田可作为一项重要的农田土壤固碳减排措施进行秸秆利用。  相似文献   

亚热带典型地貌下旱地和水田可溶性有机物化学组成特征   总被引：3，自引：1，他引：2  

郑小东  陈香碧  胡亚军  苏以荣 《土壤》2019,51(6):1114-1121

阐明亚热带典型地貌下旱地与水田土壤可溶性有机物(DOM)化学组成差异可为农田土壤DOM稳定性评价提供理论依据。研究采用XAD-8树脂分组和热裂解气质联用仪(Py-GCMS)技术,分析比较休闲期、耕作期亚热带喀斯特山区、丘陵区及平原湖区旱地和水田土壤DOM化学组成特征。结果表明:休闲期,亲、疏水性可溶性有机碳(DOC)含量以水田(10.2、33.4 mg/kg)显著高于旱地(4.15、12.8 mg/kg),耕作期无显著性差异。与休闲期相比,耕作期水田亲、疏水性DOC含量均显著降低,而旱地亲、疏水性组分DOC含量在两个时期间保持相对稳定。休闲期旱地和水田土壤DOM中有机酸相对比例分别为31.9%、35.6%,耕作期显著降至17.9%、20.0%(P0.05)。脂类相对比例趋势与有机酸相反,旱地和水田土壤DOM中脂类相对比例在休闲期分别为55.0%、49.5%,耕作期显著增至70.1%、62.9%(P0.05)。Adonis分析表明,亲、疏水性DOC含量在旱地和水田、休闲期和耕作期差异显著(P0.05);DOM化学组成在不同时期(休闲期和耕作期)及地貌(喀斯特山区和丘陵区、丘陵区和平原湖区)差异显著(P0.05)。Random Forest分析表明,有机酸和脂类参与微生物代谢过程,在休闲期和耕作期差异显著(P0.05);芳香化合物作为DOM稳定性组分,在不同地貌区差异较大(P0.05)。总体上,田间条件下水田DOC比旱地DOC对时期响应更敏感,且土壤DOM中微生物代谢相关组分(有机酸、脂类)和稳定性组分(芳香族化合物)在不同时期及地貌区的差异性不同,这对评价旱地和水田土壤DOM稳定性及土壤有机碳积累具有一定的参考意义。  相似文献   

不同土地利用方式对土壤团聚体稳定性及其导水率的影响     

《水土保持研究》2020,(4)

为分析南水北调(中线)丹江口库区不同土地利用方式下土壤团聚体稳定性及其导水率,揭示人为活动对土壤结构和水力特性的作用与影响,以库区内3种不同土地利用方式(旱地、水田、林地)土壤为研究对象,经干筛测定团聚体的组成状况,探究了不同土地利用方式下土壤团聚体、土壤有机碳和土壤饱和导水率的相互关系。结果表明:不同土地利用方式下土壤团聚体机械稳定性表现为旱地最高,林地次之,水田最低;有机碳含量则表现为林地水田旱地。不同土地利用方式下各粒径团聚体中的有机碳含量分布也各不相同,旱地土壤有机碳在粒径0.25 mm的团聚体中含量最高,水田土壤有机碳分布较为均匀,林地土壤有机碳主要集中在粒径1 mm的团聚体中。饱和导水率表现为林地旱地水田。相关性分析表明饱和导水率与有机碳含量呈显著正相关关系,但与团聚体机械稳定性没有明显关系。同时土壤MWD值和GMD值与有机碳含量都呈现出显著的负相关关系,表明土壤有机碳在土壤团聚体机械稳定性和土壤导水率方面都起着重要的作用。  相似文献   

不同利用方式下土壤有机氮素矿化特征的研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

张玉玲  陈温福  虞娜  付时丰  张玉龙  邹洪涛 《土壤通报》2013,(1):52-56

采用长期淹水密闭培养-间歇淋洗法(30℃),测定了长期(16年)定位的水田、旱地和林地土壤有机氮素的矿化氮数量,利用一级反应动力学模型对有机氮素的矿化过程进行了拟合,并探讨了不同利用方式下土壤有机氮素的矿化特征。结果表明,3种利用方式下土壤有机氮素的矿化过程均可用一级反应动力学模型很好地拟合;任意两种土壤利用方式之间的N0值差异均达1%显著水平,水田与旱地、林地之间的k值差异均达1%显著水平,而旱地与林地之间的k值差异则达5%显著水平,林地土壤氮素矿化势最大(72.96 mg kg-1),约为旱地和水田土壤的1.3倍和7.4倍,水田土壤氮素矿化速率最大(0.0908 d-1),约为旱地和林地土壤的4.1倍和2.3倍;旱地和林地土壤供氮能力大小相接近,分别为88.24 mg kg-1和89.11 mg kg-1,约为水田土壤的2倍左右。由此可见,长期(16年)不同利用方式对土壤有机氮素矿化特征影响显著,水田土壤可供矿化的有机氮数量最少且矿化时间最为短暂,旱地土壤可供矿化的有机氮数量较多且矿化时间最为缓慢持久,林地土壤可供矿化的有机氮数量最多且矿化时间较为缓慢持久。  相似文献   

贵州赤水低山河谷地区典型小流域土壤理化性质研究——以赤水市长期镇半山沟小流域为例     

廖小锋  肖玖军  谢元贵  卢兰  谢刚  董艳艳 《中国水土保持》2017,(6):38-41

采用野外调查取样和室内试验分析相结合的方法,研究了贵州赤水低山河谷地区典型小流域——赤水市长期镇半山沟小流域内不同土地利用方式下土壤剖面理化性质及其空间变化,结果表明:(1)从空间分布看,耕作层土壤有机质及部分土壤养分出现了下游上游中游的现象。(2)不同土地利用方式下,耕作层土壤容重表现为旱地竹林树林水田,土壤孔隙度和田间持水量则表现为水田树林竹林旱地,树林土壤的各种养分含量均高于竹林土壤,水田土壤有机质、全氮、速效氮及全磷、全钾含量均略高于旱地,但有效磷和速效钾含量略低于旱地。(3)从土壤剖面分布看,土壤容重、p H值随土层深度的增加而增加,田间持水量则随土层深度的增加而减少,有机质、全氮、全磷、有效磷含量呈现出从上往下依次递减的趋势,而水田的钾素含量呈现出自上而下先增大后减少的特点。  相似文献   

东北黑土nirS型反硝化细菌群落和网络结构对长期施用化肥的响应     

胡晓婧  刘俊杰  于镇华  魏丹  周宝库  陈雪丽  王光华 《植物营养与肥料学报》2020,26(1):1-9

【目的】探明长期施用氮磷钾化肥对东北黑土农田土壤nirS型反硝化细菌群落和网络结构的影响,为更加合理的肥料配施提供理论依据。【方法】基于农业农村部黑龙江耕地保育与农业环境科学观测实验站平台,选取不施肥(NoF)、氮肥(N)、磷肥(P)、钾肥(K)、氮钾肥(NK)、氮磷肥(NP)、磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)8个施肥处理,借助荧光定量PCR、Illumina MiSeq高通量测序和分子生态网络技术,分析东北黑土nirS型反硝化细菌丰度、群落及网络结构,及影响反硝化细菌群落变异的主要环境因子。【结果】1)长期施用氮肥均在显著增加nirS基因拷贝数的同时,降低了nirS型反硝化细菌的群落多样性,而磷、钾肥对其影响并不显著。2)Proteobacteria是所有处理中的优势反硝化细菌门,相对丰度为16.96%~27.34%,且氮肥的施用促进了隶属于该菌门中Bradyrhizobium的生长。3)PCoA分析结果显示,8个施肥处理nirS型反硝化细菌群落主要分成施氮肥和不施氮肥两组,说明长期氮肥的施用显著改变了东北黑土反硝化细菌的群落结构。结合Mantel test的结果可知,土壤pH是影响nirS型反硝化细菌群落改变的主要因素。4)分别构建施氮肥和不施氮肥的反硝化细菌分子生态网络,发现施氮肥和不施氮肥网络结构存在很大差异,长期施用氮肥明显简化了nirS型反硝化细菌的网络结构,同时使其网络结构稳定性降低,易受外界环境扰动。【结论】尽管施用化学氮肥有利于土壤养分的增加,但其土壤nirS型反硝化细菌群落及网络结构发生了较大改变,而磷、钾肥的施用对反硝化细菌群落无显著影响。本试验结果为进一步研究东北黑土区农田土壤反硝化微生物对不同施肥管理的响应机制提供了重要科学依据。  相似文献   

长期施肥红壤性稻田和旱地土壤有机碳积累差异   总被引：1，自引：1，他引：0  

李文军  黄庆海  李大明  柳开楼  叶会财  肖国滨  张文菊  徐明岗 《植物营养与肥料学报》2021,27(3):544-552

  【目的】  提高土壤有机碳水平对提升农田生产力有重要意义。基于长期定位施肥试验,比较施肥影响下相同成土母质发育的红壤性稻田和旱地土壤的总有机碳 (TOC) 及其组分的积累差异,以深入理解红壤有机碳的固持及稳定机制。  【方法】  稻田和旱地长期施肥试验分别始于1981和1986年,包含CK (不施肥对照)、NPK (施氮磷钾化肥) 和NPKM (有机无机肥配施) 3个处理,在2017年晚稻和晚玉米收获后,采集两个试验上述处理的耕层 (0—20 cm) 土样,通过硫酸水解法分离土壤活性与惰性有机碳,测定并计算土壤中TOC及其组分的含量及储量,并利用Jenny模型拟合试验期间耕层土壤TOC含量的变化动态,估算土壤固碳潜力。  【结果】  与CK相比,长期施肥可提高稻田和旱地土壤各有机碳组分的含量,且NPKM处理的效果优于NPK处理。相比于稻田土壤,施肥对旱地土壤各有机碳组分含量的提升更加明显。NPK和NPKM处理下,旱地土壤活性有机碳组分Ⅰ、活性有机碳组分Ⅱ、惰性有机碳含量的增幅分别是稻田土壤的2.7、2.7、5.8倍和2.0、1.4和2.5倍。不论施肥与否,稻田土壤TOC的固存量和固存潜力均显著高于旱地土壤。施肥促进土壤固碳,在稻田和旱地土壤上,NPKM处理的TOC固存量分别是NPK处理的1.7和25.5倍,TOC固存潜力则分别是NPK处理的1.4和5.8倍。长期不同施肥均显著提高稻田和旱地土壤年均碳投入量,线性拟合方程表明,随碳投入量增加,土壤活性有机碳储量的累积对稻田、旱地土壤TOC储量累积的贡献率分别达64.7%、44.6%。不同处理间稻田与旱地土壤活性有机碳 (包括活性有机碳组分Ⅰ与活性有机碳组分Ⅱ) 含量的差异可解释其TOC含量差异的52.9%～60.0%。  【结论】  与施氮磷钾化肥相比,有机无机肥配施可更好的促进土壤固碳,且在旱地土壤上的促进作用比在稻田土壤上更为明显。与稻田土壤相比,旱地土壤各有机碳组分含量的变化对长期施肥的响应更敏感,且在施氮磷钾化肥条件下表现更为明显。红壤性稻田和旱地土壤TOC积累的主要贡献组分分别为活性有机碳和惰性有机碳。红壤植稻虽有利于有机碳固持,但红壤性稻田土壤的活性碳占比较高,可能易因不当管理而发生损失。  相似文献   

不同施肥模式对土壤氮循环功能微生物的影响   总被引：3，自引：1，他引：2  

郭俊杰  朱晨  刘文波  王建中  凌宁  郭世伟 《植物营养与肥料学报》2021,27(5):751-759

  【目的】   微生物在土壤氮循环过程中发挥着重要作用。通过研究农田土壤氮循环过程中不同功能微生物群落基因丰度对施肥模式的响应及其关键影响因素,探讨不同施肥模式调控下氮素转化的微生物学机制,为改善农业生产中氮素的管理策略提供理论依据。   【方法】   田间试验始于2011年,试验地点位于江苏省常州市溧阳市南渡镇,供试土壤为白土型水稻土,种植制度为稻麦轮作。试验包括单施化肥 (NPK)、化肥+畜禽有机肥 (NPKM)、化肥+秸秆还田 (NPKS) 以及相邻江苏省耕地质量监测点不施肥对照 (CK),共 4个处理。于2014年水稻成熟期采集土壤样品,采用实时荧光定量PCR法分析了土壤硝化 (amoA)、反硝化 (narG、nirS、nirK、norB、nosZ)、固氮 (nifH)、硝酸盐异化还原 (napA) 等氮循环过程的相关功能微生物基因丰度的变化。以氨氧化微生物为模式微生物,测定添加与不添加1-辛炔情况下的土壤硝化潜势,分析氨氧化古菌 (AOA) 与氨氧化细菌 (AOB) 功能基因丰度与土壤硝化功能的内在联系。   【结果】   与CK相比,NPK处理显著增加了土壤中AOB-amoA、narG、nosZ和nifH基因的丰度。与NPK处理相比,NPKS处理进一步提高了土壤中AOB-amoA、narG、nosZ、nifH以及nirK基因的丰度。与CK相比,除AOA-amoA、nirS、napA基因以外,NPKM处理显著提高了土壤中所有氮循环功能基因的丰度。AOB-amoA基因丰度的变化对土壤氮循环功能基因丰度的整体变异影响最大。AOB主导了施肥土壤的硝化过程 (81.90%～84.42%)。土壤总硝化潜势与AOB-amoA基因丰度显著相关,但与AOA-amoA基因丰度相关性不显著。氮循环功能微生物基因丰度主要受到土壤pH、土壤有机碳(SOC)和NO₃–含量的影响。   【结论】   畜禽有机肥与秸秆的施用能够进一步刺激氮循环功能基因丰度的增长,促进土壤氮循环。土壤pH、SOC和NO₃–含量是影响土壤氮循环功能微生物丰度的关键因素。施肥主要通过提高土壤AOB-amoA功能基因的丰度,进而提高土壤硝化潜势,因此在控制土壤硝化作用时应重点关注AOB微生物群落。  相似文献   

磷钾调控对冷浸田水稻产量和养分吸收的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

徐祥玉  张敏敏  刘晔  袁家富  熊又升  周平刚 《植物营养与肥料学报》2014,20(5):1076-1083

【目的】冷浸田是典型低产稻田,其施肥结构和模式与普通稻田应存在差异。本研究拟在普通稻田施肥结构的基础上,通过调整肥料结构,探索冷浸田最佳施肥模式,为提高冷浸田水稻产量提供数据支撑和理论依据。【方法】通过连续3年的定位试验,以水稻产量为目标,通过测定产量构成因素、水稻养分吸收和土壤养分变化,分析冷浸田施肥模式,提出冷浸田最佳施肥用量。【结果】土壤速效磷含量介于2.7~7.3 mg/kg之间,速效钾含量介于20~80 mg/kg,明显低于普通稻田（平均速效磷11.5 mg/kg,平均速效钾95.8 mg/kg）,是冷浸田主要养分障碍因子;施肥可以极大提高水稻产量,其中NPK、NP2K、NPK1、NPK+Zn和NPK2处理的产量比不施肥（CK）或习惯（FP）高20%~30%左右。在氮磷钾基础上增施锌肥、硅肥和钾肥增产达到显著水平,降低磷肥和钾肥用量则有降低产量的趋势。连续三年种植水稻土壤碱解氮、速效钾呈现平稳,速效磷有增加趋势。施肥处理水稻籽粒和茎部钾含量明显高于CK,籽粒氮累积量显著高于CK和习惯施肥处理。相对于NPK、CK、FP处理,增施磷、钾肥,添加微肥可显著提高籽粒氮、磷、钾累积量。【结论】鄂东南低丘区冷浸田速效磷、速效钾含量低,是主要营养限制因子,需要长期加大磷、钾肥施用量;该地区冷浸田适宜施肥量为N 180、P2O5 90~108、K2O 120~144 kg/hm2,同时配施锌肥和硅肥,连年施用可保证冷浸田水稻的稳步增产。  相似文献   

不同施肥制度下我国东部典型土壤易分解与耐分解碳的组分特征   总被引：2，自引：1，他引：1  

于维水  李桂花  王碧胜  武红亮  赵雅雯  孟繁华  卢昌艾 《植物营养与肥料学报》2015,21(3):675-683

【目的】土壤易分解碳库(labile organic carbon,Lab-C)和耐分解碳库(recalcitrant organic carbon,Rec-C)是土壤有机质的重要组分,其组分大小与比例可反映土壤有机碳的周转与固存特性。因此,研究长期不同施肥制度下土壤易分解碳库与耐分解碳库的大小与比例,对土壤养分管理及肥力培育具有重要的意义。【方法】利用我国东部23年长期不同施肥制度下的黑土、潮土、红壤和32年水稻土共四类土壤的典型土样为代表,以不施肥(CK)、施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)和化肥配施有机肥(NPKM)4个处理土壤,采用颗粒密度相结合的方法,将土壤有机碳分为易分解碳和耐分解碳2个组分,分析了其不同组分碳含量及比例的变化特征。【结果】土壤经该方法分组后,四种土壤的平均质量回收率和碳回收率均超过95%,是一种测定土壤易分解碳和耐分解碳的可行方法。旱作土壤(黑土、潮土和红壤)易分解碳的平均含量为1.91 g/kg低于水田的2.42 g/kg,而易分解碳占总有机碳的平均比例为15.4%,高于水田的9.9%。NPKM处理下,黑土、潮土和红壤易分解碳含量显著高于NPKS、NPK及CK处理(P0.05),较NPK处理增加的比例分别为98.4%、43.7%和71.2%,同时提高了易分解碳占总有机碳的比例,但无显著差异性;NPK和NPKS处理下黑土与潮土易分解碳的含量较不施肥无显著变化,而红壤易分解碳含量较不施肥显著降低(P0.05),降低的比例分别为33.1%和29.6%;水稻土4个处理间易分解碳的含量及其占全碳的比例无显著差异性。四类土壤耐分解碳的含量与总有机碳含量的变化一致,均表现为NPKMNPKSNPKCK。NPKM处理下,四种土壤耐分解碳含量显著增加(P0.05),黑土、潮土、红壤和水稻土较NPK处理增加的比例分别为68.8%、42.7%、17.6%和17.2%,同时耐分解碳占全碳的比例降低;NPKS处理下黑土、潮土和水稻土耐分解碳的含量较NPK处理也增加,对应增加的比例分别为10.9%、15.1%和18.0%。同时,易分解碳和耐分解碳的含量与土壤总有机碳含量之间有极显著的正相关关系。【结论】旱作土壤易分解碳含量比水田土壤更易受不同施肥处理的影响,有机无机配施(NPKM与NPKS)可提高旱作与水田土壤易分解碳与耐分解碳的含量,同时相对提高了易分解碳占全碳的比例,且NPKM处理的效果优于NPKS处理,更优于化肥处理。  相似文献   

长期不同施肥模式下南方典型农田磷肥回收率变化   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄晶  张淑香  石孝均  黄庆海  聂军  徐明岗  张会民 《植物营养与肥料学报》2018,24(6):1630-1639

【目的】 通过比较南方典型农田不同土壤类型、不同施肥模式下的土壤供磷能力、磷肥回收率,揭示长期施肥下磷肥回收率时空变化特征,为区域内磷肥的合理施用提供科学依据。 【方法】 基于重庆北碚紫色土 (始于1991)、湖南望城 (始于1981) 和江西进贤 (始于1981) 红壤性水稻土长期施肥定位试验。选取不施肥 (CK)、单施稻草、厩肥 (M)、施化学氮钾肥 (NK)、施化学氮钾肥+猪粪 (NKM)、施化学氮磷肥 (NP)、施化学氮磷钾肥 (NPK)、施氮磷钾肥+厩肥、猪粪 (NPKM) 或稻草 (NPKS) 等不同施肥处理,分析长期不同施肥下作物吸磷量、磷肥回收率和磷肥累积回收率的动态变化,探讨不同施肥下作物磷肥回收率的变化特征。 【结果】 长期不施磷肥,土壤自然供磷量显著下降,北碚紫色土 (21年)、望城 (23年) 和进贤 (27年) 红壤性水稻土的年下降速率分别为0.60、0.48和0.63 kg/hm2。各试验点不同处理作物历年平均吸磷量的大小顺序为NPK、NPKS和NPKM > NP、NKM > CK或NK ( P < 0.05)。NPK配施猪粪,与配施厩肥或秸秆配施相比较,其作物吸磷量更高。3个试验点磷肥回收率随着施肥年限增加而提高。NPK处理磷肥回收率每年增加0.15%～1.94%, NPKM和NPKS处理磷肥回收率每年增加0.07%～1.60%。NPK处理磷肥累积回收率在37.8%～61.5%之间,NPKM和NPKS处理,其磷肥累积回收率较NPK处理降低了3.0%～34.3%。 【结论】 土壤的磷素自然供给量随作物种植年限增加而显著下降。磷肥的施用能够显著提高作物的吸磷量,NPK平衡施用的吸磷量显著高于化肥偏施;氮肥投入量每增加100 kg/hm2,作物吸磷量增加5 kg/hm2。各试验点磷肥回收率随施肥年限的增加而提高。NPK配施有机肥相比较NPK,降低了磷肥的累积回收率。磷肥施用量每增加 P 10 kg /hm2,磷肥回收率下降约0.9%。NPK与猪粪配合施用的情况下,可以考虑通过适当提高化学氮肥用量、减少化学磷肥投入的措施,从而提高磷肥回收率。   相似文献   

1988―2019年中国农田表土有机碳库密度变化及其主要影响因素     

韩天富  都江雪  曲潇琳  马常宝  王慧颖  黄晶  柳开楼  刘立生  谢建华  吴远帆  张会民 《植物营养与肥料学报》2022,28(7):1145-1157

  【目的】  研究中国农田土壤有机碳(SOC)密度时空变化特征及其主要驱动因素,为土壤肥力提升、固碳减排和粮食安全提供理论依据。  【方法】  基于1988至2019年农业农村部全国农田监测数据(1298个点位),分析水田、旱地和水旱轮作下SOC密度时空变化特征,利用方程拟合和提升回归树模型探究气候、施肥和土壤属性对SOC密度变化的影响。  【结果】  1988―2019年全国农田表层(0―20 cm) SOC密度平均为35.13 t/hm2,不同土地利用方式下表现为水田>水旱轮作>旱地,水田和水旱轮作较旱地分别高53.2%和24.9%。SOC密度随监测时间的延长呈先降低后增加的趋势,其中水田、旱地和水旱轮作分别在2000、1998和2004年之前呈下降趋势,之后呈上升趋势。不同利用方式水田SOC密度随监测时间的变化趋势在东北地区逐渐增加,华南地区逐渐降低,西南和长江中游地区则先降低后增加,转折点分别在1995和2002年;旱地SOC密度的变化趋势在西北、华北和华南地区逐渐增加,东北、长江中游和长江下游地区先降低后增加,转折点分别在2008、2004和2004年;水旱轮作下SOC密度的变化趋势在长江中游、下游地区先降低后增加,转折点分别在2001和2013年,在西南地区呈先上升后微弱下降趋势,转折点在2012年。提升回归树结果显示,水田SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量在西南、东北和华南区是年均温,在长江中游和下游分别是钾肥用量和土壤速效钾含量;旱地SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量在东北为年均温,华北和华南为年均降雨,长江中游、下游区为氮肥,西北为有效磷;水旱轮作SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量,在西南、长江中、下游地区分别为年均降雨、有效磷、氮肥。  【结论】  1988―2019年全国农田表层SOC密度除华南水田外,整体上呈先降低后增加,水田、旱地和水旱轮作土壤的转折点分别在2000、1998和2004年,旱地SOC密度的提升快于水田和水旱轮作。影响表土SOC密度提升的主要因素,东北和西南地区水田和旱地为年均温,长江中、下游地区水田为钾肥投入和土壤速效钾含量,旱地为氮肥投入;华南地区水田为年均温,旱地为年降雨量;华北和西北地区旱地为年均降雨和土壤有效磷含量;西南和长江中游水旱轮作区为土壤有效磷含量,而长江下游为土壤速效钾含量。  相似文献   

基于红壤稻田肥力与相对产量关系的水稻生产力评估   总被引：9，自引：4，他引：5  

柳开楼  黄晶  张会民  韩天富  黄庆海  余喜初  李大明  胡惠文  叶会财  胡志华  马常宝  薛彦东 《植物营养与肥料学报》2018,24(6):1425-1434

【目的】 土壤肥力是水稻产量提升的基础,研究土壤肥力质量指数与水稻产量的量化关系可以为稻田土壤培肥和产量提升提供理论参考。 【方法】 本研究基于位于江西省南昌市进贤县的红壤稻田长期肥料定位试验和县域尺度样点调研,长期试验包括不施肥 (CK)、单施氮肥 (N)、单施磷肥 (P)、单施钾肥 (K)、氮磷肥配施 (NP)、氮钾肥配施 (NK)、氮磷钾肥配施 (NPK)、2倍氮磷钾肥配施 (2NPK) 和有机无机肥配施 (NPKM) 处理,收集1981年、1985年、1989年、1995年、2002年、2005年、2012年和2017年的土壤pH、有机质、有效磷、速效钾和水稻产量;并于2017年在进贤县布置了58个代表性点位,获取土壤pH、有机质、有效磷、速效钾和晚稻产量数据。采用Fuzzy方法对长期试验不同施肥处理的土壤肥力质量指数进行计算,构建和验证土壤肥力质量指数与水稻相对产量的量化关系,并在进贤县进行了验证。 【结果】 在红壤性双季稻田,不同施肥处理显著影响水稻产量和土壤肥力质量指数,与CK处理相比,NPKM、2NPK和NPK处理的年平均产量分别增加了71.6%、59.1% 和36.5%;土壤肥力质量指数分别增加了64.1%、47.3% 和27.7%,且NPKM处理的水稻产量和土壤肥力质量指数分别比NPK处理增加了25.6% 和28.5%;同时,NP和NK处理的水稻产量和土壤肥力质量指数也显著低于NPKM处理,而N、P和K处理的水稻产量和土壤肥力质量指数则与CK没有显著差异。线性拟合方程发现,红壤稻田的土壤肥力质量指数增加0.1个单位,水稻相对产量增加7.2%～22.6%。县域尺度的验证结果表明,基于土壤肥力质量指数预测的水稻相对产量与实际相对产量高度吻合 (R2 = 0.5268,P < 0.01,RRMSE < 25%),表明基于土壤肥力质量指数可较准确地评估该区域的水稻生产能力。 【结论】 在红壤稻田上,化肥配施有机肥是提升土壤肥力质量和水稻产量的关键技术途径,且利用土壤肥力质量指数与水稻相对产量的量化关系可以指导该地区的土壤培肥管理和生产力评估。   相似文献   

近30年中国主要农田土壤pH时空演变及其驱动因素   总被引：5，自引：0，他引：5  

韩天富  柳开楼  黄晶  马常宝  郑磊  王慧颖  曲潇林  任意  于子坤  张会民 《植物营养与肥料学报》2020,26(12):2137-2149

  【目的】  研究中国农田土壤pH时空变化特征及其主要的驱动因素，为土壤酸化阻控、土壤质量提升和土地可持续利用提供理论基础。  【方法】  基于农业农村部布置在全国主要农田区域的耕地质量监测点数据 (950个)，分析旱地、水旱轮作、水田等不同土地利用类型下土壤pH时空变化特征，并利用提升回归树模型探究影响土壤pH变化的主要驱动因素。  【结果】  就全国而言，土壤pH及其变异系数表现为旱地 (6.74 ± 1.19和17.63%) > 水旱轮作 (6.54 ± 0.93和14.26%) > 水田 (5.80 ± 0.81和13.95%)，其中华南地区农田土壤pH表现为水田 (5.74 ± 0.79) 大于水旱轮作 (5.47 ± 0.56) 和旱地 (5.45 ± 0.91)。从监测初期 (Ⅰ阶段，1988—2000) 到监测中期 (Ⅱ阶段，2001—2010)，旱地和水田土壤pH整体上随时间呈降低趋势，下降速率分别为0.065和0.054/年 (P < 0.01)，而水旱轮作土壤pH无显著变化；从Ⅱ到Ⅲ阶段 (2001—2018)，旱地和水旱轮作土壤pH整体上随时间呈上升趋势，上升速率分别为0.022和0.016/年 (P < 0.05)，而水田土壤pH无显著变化。东北、华北、西南、长江中下游地区的旱地土壤pH随时间均呈线性下降趋势 (P < 0.05)，而华南地区从Ⅱ到Ⅲ阶段呈线性上升趋势 (P < 0.01)；西南、长江中游和华南地区水田土壤pH从Ⅰ到Ⅲ阶段呈线性下降趋势 (P < 0.01)，而东北、西南和长江下游地区pH从Ⅱ到Ⅲ阶段呈上升趋势 (P < 0.01)；西南地区水旱轮作土壤pH从Ⅰ到Ⅲ阶段呈线性下降趋势 (P < 0.01)，而华北、长江下游和华南地区pH从Ⅱ到Ⅲ阶段呈上升趋势 (P < 0.05)。通过Pearson和提升回归树分析发现，年均降雨量是造成土壤pH空间尺度上差异的最主要因素，其次是土壤质地、容重和有机质含量。此外，在旱地土壤上长期的氮肥投入和在水田和水旱轮作土壤上钾肥的投入对pH变化的影响较大。  【结论】  整体而言，我国旱地和水田土壤pH从监测初期到中期呈快速下降趋势，而旱地和水旱轮作土壤pH从监测中期到2018年呈缓慢增加趋势。东北地区的旱地土壤pH呈持续下降趋势，需要引起重视。氮肥在旱地和钾肥在水田上的施用导致土壤pH的降低，今后应优化水肥运筹，通过改善土壤容重和有机质进而有效调控土壤pH。  相似文献   

长期不同施肥对水稻干物质和磷素积累与转运的影响   总被引：6，自引：3，他引：3  

刘彦伶  李渝  白怡婧  黄兴成  张雅蓉  张萌  张文安  蒋太明 《植物营养与肥料学报》2019,25(7):1146-1156

【目的】磷是制约黄壤生产力的重要限制因子,提高作物的磷效率是农业科学研究的热点之一。探讨不同施肥模式对水稻干物质和磷素积累与转运的影响,为黄壤稻田合理施用磷肥提供理论依据。【方法】依托22年的黄壤(水田)长期定位试验,选取其中6种施肥模式:不施肥(CK);不施磷肥(NK);平衡施用化肥(NPK);单施有机肥(M);1/2有机肥替代1/2 NP (0.5 MNP);有机肥化肥配施(MNPK)。除CK和MNPK外,NK、NPK、M、1/2 MN处理为等氮量165 kg/hm^2,施磷量依次为P2O5 0、82.5、79.4、81.0 kg/hm^2,MNPK施N330 kg/hm^2、P2O5 161.9 kg/hm^2。于水稻分蘖期、开花期及成熟期,采集水稻植株样品,分析比较各处理水稻产量、干物质和磷素积累与转移特征、磷肥吸收利用效率的差异。【结果】水稻产量、干物质和磷素积累量大小顺序均表现为MNPK> M> 0.5 MNP> NPK> CK> NK。磷素积累快速增长开始(t1)和结束(t2)时间均较干物质积累提前2~8 d和5~20 d,且磷素积累快速增长持续时间(Δt)也较干物质缩短了4~12 d,表明磷素快速吸收较干物质早,且持续时间短。处理NK、NPK、0.5 MNP、MNPK干物质最大增长速率(Vm)出现时间(t0)以及t1、t2分别比CK和M处理滞后5~10 d、1~4 d、6~16 d,Δt延长了1~14 d。各处理干物质和磷素积累的Vm均表现为M、MNPK> 0.5 MNP、CK> NPK> NK。水稻籽粒干物质积累量主要来源于花后干物质积累,磷素积累量则主要来源于花前磷素积累向籽粒的转运,各处理花后干物质积累率为29.5%~43.4%,施用化肥各处理显著高于CK和M处理,各处理花前磷素积累率为60.5%~85.6%,大小为CK> NPK、M> NK、0.5 MNP、MNPK。与NPK处理相比,M和0.5 MNP处理磷肥吸收效率、磷肥偏生产力、磷肥利用率分别显著提高了0.43kg/kg、48.9 kg/kg、40.8个百分点和0.26 kg/kg、32.2 kg/kg、25.3个百分点。【结论】黄壤地区水稻栽培中长期缺磷不利于花后干物质的积累,也不利于花前磷素的积累,严重制约水稻产量和磷吸收量的提高。在氮磷钾投入平衡前提下,长期单施有机肥可促进花前干物质和磷素的积累及其向籽粒的转运,但不利于花后干物质和磷素的积累,长期单施化肥可延长干物质和磷素积累的快速增长持续时间,但最大增长速率较小,而长期有机无机配施均较有利于促进水稻花前和花后干物质和磷素的积累,水稻产量和磷肥利用率均较高,是最合理的施肥方式。  相似文献