【目的】探讨中国典型土壤长期单施氮肥对土壤全磷和Olsen-P磷的影响。【方法】以土壤肥力与肥料长期定位试验为基础,应用常规化学分析法和数学统计方法,分析不同气候、不同耕作制度下15年单施氮肥(每季作物的施氮量为150kg·hm-2)处理对6种典型土壤全磷和Olsen-P含量变化的影响。【结果】在长期单施氮肥条件下,耕作土壤全磷含量和土壤Olsen-P均呈下降趋势,全磷含量下降幅度为2.7%～25.0%。单施氮肥全磷含量下降幅度大于不施肥。Olsen-P含量下降有一定阈值,阈值大约为4mg·kg-1。土壤Olsen-P含量下降率比全磷高几倍。耕层Olsen-P含量(y)与土壤磷素表观平衡(x)...

【目的】阐明长期不同施肥条件下中国典型农田土壤小麦氮肥利用率时间演变趋势和空间差异,为评价和建立长期施肥模式、提高氮肥利用率提供依据。【方法】对中国典型农田土壤——褐潮土、轻壤质潮土、塿土和红壤设置的15—18年长期试验的小麦氮肥利用率及相关数据进行统计分析。【结果】小麦多年平均氮肥利用率在长期偏施氮肥(N处理)条件下最低,为6.5%—14.4%,在平衡施肥(NPK处理)条件下可达到20.5%—78.5%。N处理小麦的氮肥利用率以每年0.61%—2.32%的速率下降,NPK处理小麦的氮肥利用率在褐潮土、轻壤质潮土和塿土上呈上升趋势,而在红壤上呈下降趋势。红壤上化肥配施有机肥(NPKM处理),小...

【目的】观测分析了中国3种典型农田土壤——黑土、灰漠土和红壤有机碳在时间与空间上对长期不同施肥措施的响应特征,为农田土壤培肥提供理论依据。【方法】通过有机碳分组对比分析了长期施肥后土壤总有机碳与活性有机碳的含量与比例变化。【结果】16年后,不施肥(CK)灰漠土总有机碳、活性有机碳含量均呈显著下降趋势,下降幅度分别为11.7%和34.9%,且活性有机碳占总有机碳的比例也显著下降了5.4个百分点;长期施用氮肥(N)3种土壤总有机碳含量基本保持不变,但活性有机碳所占比例显著下降,其中黑土下降幅度高达9.5个百分点;化肥配施(NP,NPK)后,黑土和灰漠土活性有机碳占总有机碳的比例仍显著下降,红壤则略...

【目的】探索不同轮作方式和不同气候下,长期施钾对土壤钾素固定的影响。【方法】采用室内模拟法和X射线衍射分析技术研究了中国3种典型农田土壤,即灰漠土、潮土和紫色土在长期施钾条件下对外源钾固定能力的变化,并分析了影响土壤钾素固定的主要因素。【结果】在外源钾加入浓度0.4～4.0g·L-1的范围内,长期施钾与不施钾相比,水云母含量较低的紫色土对外源钾的固定量和固定率显著降低,分别降低了91～559mg·kg-1和14%～23%;水云母含量较丰富的潮土固钾量和固钾率略有降低,分别降低了35～274mg·kg-1和6%～8%;而水云母含量丰富的灰漠土固钾能力没有发生明显变化。长期施钾对3种土壤SOC、C...

【目的】研究不同有机物料在我国典型农田土壤中的腐解残留率变化。结合气候、土壤等环境因素,阐明秸秆和粪肥在我国农田土壤中的腐解特征及其主控因素,为因地制宜的合理利用有机资源和培肥土壤提供科学依据。【方法】在"国家土壤肥力肥效监测基地"中的黑土、潮土和红壤实验站,开展大田填埋试验。有机物料烘干后过2 mm筛,置于48μm孔径尼龙网袋后填埋在土壤中。共4种供试有机物料:小麦秸秆(WS)、玉米秸秆(MS)、猪粪(PM)和牛粪(CM)。根据各地温度差异,分别在填埋后49—360 d内采样6次。通过分析腐解过程中有机碳含量的变化,整合土壤积温与腐解残留率的相关关系,采用VPA(方差分解分析)定量化气候因子,有机物料性质及土壤养分对不同有机物料腐解的相对贡献率。【结果】秸秆的腐殖化系数为11%—39%,粪肥的为50%—57%,秸秆腐解速率显著高于粪肥,且南方红壤上腐解速率高于北方黑土。地积温方程可拟合有机物料腐解残留率变化,由该方程可知,秸秆和粪肥易分解碳库占比分别为76%和43%,稳定碳库分别为17%和53%。但秸秆和粪肥易分解碳库的分解速率常数(k)无显著差异,其周转积温(1/k)约为1 400—2 000℃。物料性质是有机物料腐解的最主要影响因子,贡献率为28%;其次是气候,贡献率为20%。秸秆腐解过程中主要影响因子为气候因子、有机物料性质和土壤因子三者的交互作用,贡献率达42.3%。粪肥腐解过程中主要影响因子为气候因子,贡献率为38.3%。【结论】秸秆腐解速率和其有机碳库中易分解碳库比例明显高于粪肥,秸秆腐解受到气候、土壤和物料性质协同作用影响,而粪肥则受气候因子影响最大。在田间秸秆还田时需结合当地水热条件确定还田时间和还田量,粪肥则建议在还田前进行堆腐,且注意施用时间。

2001年7月至2002年10月,采用手捡法和Cobb过筛法,对陕西黄土区6种长期施肥,即对照组(不施肥,CK)、撂荒(不施肥、不耕种,用ABAND.表示)、施氮磷钾(NPK)、施氮磷钾+秸秆(SNPK)、施氮磷钾+有机肥(MNPK)和施1.5倍(氮磷钾+有机肥)(1.5MNPK)与农田土壤动物群落间相互关系进行研究。两年4次共采集72个定点土壤样品,获农田土壤动物标本5495只,隶属6门11纲22目61科2亚科35属。调查结果表明,不同施肥处理对土壤动物的影响差异性显著(F=2.24,P<0.007)。土壤动物数量变化与长期施肥导致土壤性质的变化有关。主成分分析表明,SNPK、NPK、MNP...

【目的】土壤磷素状况是评价土壤养分的重要指标之一。探讨长期施肥条件下土壤有效磷、全磷对土壤磷素盈亏(平衡)的响应,为潮土区施肥管理和土壤培肥提供科学依据。【方法】分析了天津潮土33年(1979—2012)肥料长期定位试验中,不同施肥处理下土壤磷素盈亏与Olsen磷、全磷的变化特征。【结果】长期不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮钾配施(NK)及秸秆与氮肥配施(NS)处理,土壤中磷素常年处于亏缺状态。施磷处理(PK,NP,NPK)和有机肥与氮肥配施(NM),土壤中磷素均有盈余,PK处理盈余最多,但随试验年限延长(约20年后),NP,NPK和NM处理土壤中磷素盈余量呈下降趋势。土壤有效磷增加量随磷盈...

【目的】系统研究中国典型土壤硝化特性与土壤性质的关系,从而为采取针对性的措施提高氮肥利用率和减少环境污染提供理论基础。【方法】采用室内培养的方法,通过控制施氮量、温度、水分含量对中国13种不同土壤的硝化作用进行研究,并探讨了土壤硝化作用与土壤性质的关系。【结果】通过"S"形曲线方程模拟得出,土壤最大硝化作用速率(Kmax)以黄绵土最高,其次是红油土,砖红壤为最小。硝态氮累积达到最大所需要的时间(t0)以水稻土为最长,其次是砖红壤和棕壤,以燥红土和灌淤土最小。土壤最大硝化作用速率(Kmax)与土壤pH均呈显著正相关(P<0.05),与土壤无定形铁含量成显著负相关(P<0.05),但达到最大硝化速...

【目的】基于长期定位试验,探讨典型红壤水稻土不同施肥制度下不同形态土壤氮素迁移特征,为红壤水稻土氮肥合理施用提供理论依据。【方法】选取始于1981年的进贤红壤长期定位试验站4个典型施肥处理,分别为不施肥对照(CK)、施氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾配施秸秆(NPKS)、氮磷钾配施有机肥(NPKSM),测定并分析0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm和40—60 cm土层土壤全氮(TN)、碱解氮(AN)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)、可溶性有机氮(DON)和微生物生物量氮(SMBN)变化特征。【结果】不同处理不同形态氮素基本均随土层加深呈下降趋势,但不同形态氮素在不同层次下降特征不同。其中有效态氮,如AN、NO_3~--N、NH_4~+-N、DON和SMBN主要集中分布在0—20 cm土层,且20—60 cm土层含量较0—20 cm明显降低;而TN在表层0—40 cm土层变化不明显。与CK相比,施肥处理可不同程度地提高0—60 cm各土层各形态氮素含量。其中NPKSM处理显著提高各形态氮素含量,其次为NPKS和NPK处理。相同处理下,TN在0—40 cm土层变化不明显;但在0—60 cm土层TN含量均表现为NPKSM>NPKS>NPK>CK。各处理AN含量随土层深度增加降低幅度显著,其中,20—40 cm土层AN含量相比10—20 cm土层分别降低了42%(CK)、50%(NPK)、44%(NPKS)、44%(NPKSM)。各处理不同土层NO_3~--N和NH_4~+-N含量均以NPKSM处理显著高于其他处理;其中40—60 cm土层中NO_3~--N和NH_4~+-N与0—10 cm土层相比,NH_4~+-N含量下降幅度更大,分别为51%(CK)、48%(NPK)、54%(NPKS)、36%(NPKSM),且NO_3~--N和NH_4~+-N均以NPKS处理下降幅度最大,NPKSM处理最小。各处理DON含量在0—20 cm土层差异显著,且均以化肥与有机肥配施处理显著高于其他处理;CK和NPK处理40—60 cm土层的DON含量较20—40 cm略有增加,但NPKS和NPKSM处理则显著降低。各处理SMBN在10—20 cm土层差异最大,表现为NPKSM>NPKS>NPK>CK。相同处理下各形态氮素占TN的比例随土层深度的增加而下降,其中在0—20 cm土层各比例变化较明显;整体上NPKS与NPKSM处理的SMBN占TN比例较高,为2%—4%。耕层土壤(0—20 cm)的TN、AN、NO_3~--N、DON和SMBN两两之间均存在显著的正相关关系(P≤0.05),其中TN、DON、AN与SMBN之间存在极显著正相关关系(P≤0.01)。施肥处理(NPK、NPKS、NPKSM)较不施肥处理(CK)可显著提高早、晚稻稻谷、稻草产量和总生物量及其相应的氮吸收量,其中以NPKSM处理最高;但NPKSM处理的无机氮残留量及氮表观损失也显著高于其他处理。【结论】不同施肥处理对各形态氮素的影响主要集中在土壤耕层(0—20 cm),且各形态氮素含量整体上随土层深度的增加而降低,化肥与有机肥配施可以更好改善红壤区各土层氮素的供应情况;同时化肥与有机肥配施能显著提高作物产量及其氮吸收量,但也增加了其无机氮残留量及氮表观损失量。

【目的】施肥是影响农田土壤溶解性有机碳、氮的重要因子。探讨在不同利用方式、熟制、土壤pH等条件下长期施肥对土壤溶解性有机碳(DOC)、溶解性有机氮(DON)含量的影响,为农田土壤碳氮管理提供指导。【方法】收集2000—2019年已发表文献72篇,获得相对独立数据(510组DOC和208组DON),采用整合分析(Meta-analysis)方法定量分析不同利用方式、熟制和土壤pH下施肥对DOC和DON含量的影响。【结果】与不施肥相比,施肥均能显著提高土壤DOC和DON含量,其中施有机肥(单施或配施)的提高幅度(60%和93%)是化肥(13%和29%)的4.6倍和3.2倍。不同利用方式下,施肥能显著提高旱地土壤DOC和DON含量,且旱地施用有机肥提升土壤DOC和DON的幅度显著高于水旱轮作。不同熟制比较,一年一熟下施用有机肥后DOC含量提高85%,显著高于一年两熟(38%);不同pH土壤比较,碱性土壤(pH>7.5)上施用有机肥后DOC和DON含量分别提高了85%和162%,显著高于6.5

关键词： 长期施肥  土壤溶解性有机碳  土壤溶解性有机氮  利用方式  熟制  土壤pH  整合分析