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[期刊] 华北农学报  [作者] 何京  董建新  丛萍  宋文静  马晓刚  管恩森  王大海  
为探究不同玉米秸秆碳形态的增碳培肥效果,在烟田上建立原位土柱培养试验,分析不添加秸秆碳(CK)、添加常规秸秆(RS)、腐熟秸秆(DS)以及秸秆生物炭(BC)4个处理下耕层(0~20 cm)土壤有机碳组分和结构、理化性质及酶活性等指标。结果表明,与不添加秸秆碳相比,3种秸秆碳形态显著提高土壤总有机碳(TOC)和微生物量碳(MBC)含量。与不添加秸秆碳相比,常规秸秆和腐熟秸秆处理显著提高了土壤可溶性有机碳(DOC)含量,而秸秆生物炭处理显著增加了颗粒有机碳(POC)含量(42.40%)。3种秸秆碳形态均提升微生物量碳/有机碳,这表明了秸秆碳投入可促进土壤有机碳周转。采用~(13)C核磁共振波谱技术(NMR)分析土壤有机碳官能团结构,结果表明,常规秸秆、腐熟秸秆处理增加了土壤烷氧碳(O-Alkyl-C)和羰基碳(Carbonyl-C)(易降解碳组分),而秸秆生物炭则增加了烷基碳(Alkyl-C)(难降解碳组分)、烷基碳/烷氧碳(A/O-A)和疏水碳/亲水碳(Hydrophobic-C/Hydrophilic-C)。不同形态的秸秆碳对土壤养分及酶活性具有差异性,秸秆生物炭处理显著提升速效钾(AK)、铵态氮(AN)和硝态氮(NN)含量,分别为65.72%,19.93%,5.77%,常规秸秆和秸秆生物炭处理可显著提高蔗糖酶(Su)和脲酶(Ur)的活性,而磷酸酶(Ps)活性均随3种形态秸秆碳添加而提升。冗余分析表明,碳氮比(C/N)、纤维素酶(Ce)和全氮(TN)是影响土壤有机碳含量差异的主要因子;纤维素酶、pH值和速效钾是影响有机碳结构差异的主要因子。综上,施用秸秆生物炭在短期内具有提升有机碳含量及稳定性、养分含量和酶活性的显著优势,且土壤综合肥力评价中也以秸秆生物炭处理的得分最高(0.57),表明添加玉米秸秆生物炭是能够快速提升植烟土壤有机碳水平并改善土壤肥力的有效措施。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 王小彬  蔡典雄  张镜清  高绪科  
研究探讨了玉米秸秆还田方式 (直接或过腹还田 )与化肥配施对土壤养分变化的影响。研究表明 ,秸秆过腹还田对提高耕层土壤速效 N贡献较大 ;耕层土壤速效 P含量主要与化肥施用量有关 ;耕层土壤速效 K含量与秸秆直接还田有关。该试验条件下 ,秸秆直接还田和秸秆过腹还田的土壤有机质含量基本保持平衡。产量统计分析表明 ,化肥对提高玉米产量及水分利用效率有明显影响 ,其次为秸秆直接翻压还田。适宜的秸秆直接还田量、秸秆过腹还田量与化肥 N配比 (试验中每公顷用量分别为 60 0 0、1 50 0和 1 0 5kg) ,其产量、水分利用效率和肥料 N的利用效率较高。研究为该区玉米秸秆作为饲源和有机肥源的合理...
[期刊] 华北农学报  [作者] 李影  李斌  柳东阳  姜桂英  申凤敏  刘世亮  
在生物炭与有机菌肥配施条件下,研究植烟土壤在生长期内土壤基础养分和可溶性碳(DOC)、氮(DON)含量的变化,为植烟土壤的合理施肥提供理论依据。采用田间试验的方法,在施相同化学肥料的基础上,设置CK(不施有机肥)、T1(生物炭)、T2(有机菌肥)、T3(生物炭菌肥)、T4(50%有机菌肥+50%生物炭)、T5(60%有机菌肥+40%生物炭)、T6(40%有机菌肥+60%生物炭) 7个处理。结果显示,各有机肥处理与对照相比对提高土壤养分含量作用明显,与其他处理相比,T2处理显著提高了移栽后60 d的土壤铵态氮含量; T5处理则显著提高了整个生育期的硝态氮含量;与其他处理相比T5处理显著提高了60 d速效磷含量,T2处理显著提高了60 d时土壤速效钾含量。T1和T3处理与其他处理相比显著提高了旺长期(移栽后60 d)土壤DOC含量,T3处理的DOC/SOC比值达到最高(8. 31 mg/g)。T2处理土壤DON含量在90 d达到最高(57. 09 mg/kg),T5处理的土壤DON含量则在60 d最高(97. 98 mg/kg);与其他处理相比,T3、T4、T5和T6处理降低了移裁后90 d植烟土壤成熟期的芳香化指数(AI),提高了E2/E3值。综上所述,在豫中烟区,有机菌肥及60%有机菌肥配施40%生物炭施肥措施,最有利于提高土壤氮素含量,生物炭和生物炭菌肥施肥措施有利于提高土壤可溶性碳含量。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 李文渊  程传策  刁朝强  祖万斌  任书乐  田路路  
2017年,在贵州省贵阳清镇市新店镇,设置6个处理(CK1,常规施基肥,CK2,施3/4基肥,不施高碳基肥料,T1、T2、T3、T4均施常规基肥肥量3/4,分别施高碳基肥料1 650、1 500、1 350、1 200 kg/hm~2),探讨减少基肥用量、施用高碳基肥料对植烟土壤理化性质和烤烟品质的影响。结果表明:减少1/4基肥用量,施用高碳基肥料能使土壤物理特性得到明显改善,且改善效果随着高碳基肥料施用量的增加而呈现递增趋势,1 650kg/hm~2的施用量降低土壤容重0.09 g/cm3,提高土壤含水率25.86%;土壤有机质、速效钾和速效磷含量得到显著提高,其中1 650 kg/hm~2施用量的处理土壤有机质含量提升23.62%,1 350 kg/hm~2施用量的处理土壤速效钾和速效磷含量提升77.21%和73.76%;土壤酶活性和微生物量碳、量氮含量得到提高,其中1 350 kg/hm~2施用量的处理脲酶活性和微生物量碳分别提高了104.94%和30.3%;施用量1 350 kg/hm~2的处理,烟叶中总糖提高34.45%,还原糖提高33.7%,钾含量提高11.76%,中性致香物质含量增加53.45%。1 350 kg/hm~2高碳基肥料的施用量对植烟土壤改善、烤烟生长发育和烤后烟叶质量提高效果最佳。
[期刊] 华北农学报  [作者] 陈娟   郭宁   王艳平   于跃跃   赵凯丽   王维瑞  
为探究提高新增耕地土壤肥力快速科学提升模式,以复垦新增耕地玉米小麦轮作系统为研究对象,开展不同施肥处理试验(包括不施肥对照(CK)、有机肥15 t/hm~2(OF15)、化肥(MIN)、有机肥7.5 t/hm~2+化肥(OF7.5+MIN),有机肥15 t/hm~2+化肥(OF15+MIN)和有机肥30 t/hm~2+化肥(OF30+MIN))。基于土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质等土壤理化性质基础数据,采用土壤养分综合肥力指数(IFI)对不同施肥土壤肥力进行定量综合评价。结果表明:(1)新增耕地施用化肥基础上增施有机肥提高土壤速效养分,分别增加土壤全氮108.6%~149.0%,土壤碱解氮252.8%~311.1%,土壤速效磷78.8%~171.6%,土壤速效钾35.6%~80.5%,土壤有机质含量增加5.8%~41.9%,土壤容重降低1.0%~8.3%,土壤pH值降低3.4%~7.3%,土壤综合肥力指数提高21.6%~27.7%,增加玉米小麦周年产量33.2%~127.1%。(2)新增耕地土壤速效养分、有机质、土壤肥力水平和玉米小麦周年产量均表现出随着有机肥施用量增加而增加的趋势,其中以有机肥30 t/hm~2效果最佳。(3)与单施有机肥相比,有机肥与化肥配施有效增加土壤有机质和土壤综合肥力指数。综上,本试验条件下,有机肥+化肥相较单施化肥、单施有机肥的土壤综合肥力和作物周年产量均要高,有机肥30 t/hm~2+化肥处理显著提升复垦新增耕地土壤肥力和作物产量。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 王宏伟  张留臣  普云飞  黄继梅  王斌  
分别于2008年和2012年对云南峨山烟区484个植烟土壤样点跟踪取样,并对植烟土壤区域土壤肥力空间和时间变异进行综合分析评价。结果表明:2012年云南峨山植烟土壤pH值为4.03~8.29,适宜性比例为75.83%;土壤有机质含量为1.7~71.9 g/kg,适宜性比例为76.03%;速效氮含量为15~293 mg/kg,适宜性比例为88.84%;速效磷和速效钾适宜性比例均低于70%,总体含量偏低;植烟土壤综合评价指标平均值为0.63,变异系数为1.40%,肥力分布比较均匀,空间变异小;根据综合肥力指标(IFI)大小将全县土壤肥力分为高、较高、中等、较低和低5个等级,属于中等以上土壤肥力植烟...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 邵岩  周清明  黄成江  王树会  
对云南烟区植烟土壤683个土样磷素含量进行分析,结果表明,云南烟区大多数植烟土壤全磷和速效磷含量都较低,且分布不均.速效磷含量平均为25.05 mg/kg,全磷含量平均为0.95 g/kg.不同烟区土壤速效磷含量大小依次为:滇中烤烟区、滇东烤烟区、滇西烤烟区、滇东南烤烟区、滇西南烤烟区、滇东北烤烟区;全磷含量大小依次为:滇东烤烟区、滇中烤烟区、滇东南烤烟区、滇西烤烟区、滇西南烤烟区、滇东北烤烟区.不同植烟土壤速效磷含量大小依次为:红壤、水稻土、紫色土、黄壤;全磷含量大小依次为:红壤、水稻土、黄壤、紫色土.
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 付丽波  王毅  瞿兴  左天龙  崔永和  耿明建  洪丽芳  
在高肥力植烟土壤上研究施用C/N高的小麦秸秆对土壤理化性状的影响。结果表明 :在烟株上、中、下部叶成熟期等 3个生育期 ,不同施氮水平下加秸秆处理可明显提高土壤 0 .2 5~ 10mm水稳性团粒数量 ,降低小于 0 .2 5mm小团粒数量 ,显著增加土壤水分含量 ,提高土壤 pH。同时 ,施用秸秆可显著降低烟株不同成熟期土壤中NH4 N和NO3 N含量 ,还使土壤有效钾明显上升 ,土壤P、Ca、Mg明显下降 ,S及B、Cu、Zn、Fe、Mn等元素有升高趋势。可见 ,高肥力植烟土壤上施用C/N比高的秸秆可以调控土壤养分供应 ,改善土壤理化性质。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 邹天祥  梁志鹏  龚佳林  周萌  沈文杰  张介棠  范东升  卢燕回  
【目的】实现耕地土壤综合肥力评价的标准化、快捷化和自动化,以指导作物种植布局和土地资源利用。【方法】以富川瑶族自治县植烟区为研究对象,选定广西植烟区1038个样点作为训练数据。在考虑土壤条件、气候环境和地形地貌等因素的基础上,选取15种影响因子计算土壤综合肥力指数,采用Stacking算法构建回归预测模型,实现对研究区土壤综合肥力的评价。【结果】基于6种关键因子的Stacking02模型在测试集上性能优秀,平均绝对误差、均方误差和R~(2)决定系数分别为0.0066、0.0084和0.9529。应用Stacking02模型评估研究区综合肥力,结果显示研究区北部综合肥力优于南部,其优质产区占比更高。低综合肥力指数地区土壤pH偏高而全氮速效钾含量偏低。【结论】相较初级学习器,Stacking模型性能提升。采用6种关键因子建立的Stacking02模型具有优异的泛化性能,简化了计算流程并节省算力,该方法可扩展至其它地区及作物的土壤综合肥力评价,从而制定针对性的作物利用方案。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 付仲毅  张晓远  张晓帆  周涵君  秦燚鹤  马静  韩秋静  叶协锋  
【目的】研究烤烟连作对植烟土壤碳库及烤后烟叶品质的影响,为构建以烟为主的耕作制度提供参考。【方法】以“云烟87”为研究对象,在重庆市彭水县开展田间定位试验,设轮作(CK)、连作5年(T1)、连作10年(T2) 3个处理,研究不同处理对植烟土壤碳库指标及烤后烟叶常规化学成分、中性致香物质含量和经济性状的影响。【结果】连作降低了植烟土壤总有机碳含量,连作5年、连作10年土壤总有机碳含量分别比轮作降低8.80%和28.17%;连作使土壤易氧化活性有机碳含量、水溶性有机碳含量、有机碳矿化速率、微生物生物量碳含量
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 马子钰  马文林  贾小红  王胜涛  张蕾  
为揭示有机碳变化的关键影响因素并为北京地区实现固碳减排目标提供科学依据,利用北京怀柔区前桥梓村玉米田2016-2019年土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)实测数据对反硝化-分解模型(denitrification-decomposition model,DNDC)进行验证,选取气候、土壤及秸秆还田等主要影响因子对验证后的DNDC模型进行敏感性分析,模拟了2种典型浓度路径(RCP8.5、RCP4.5)下该农田未来(至2100年)土壤有机碳变化情况。结果显示:经过校验后的DNDC模型可较好地模拟该玉米田SOC变化;初始有机碳含量及秸秆还田率是SOC变化的主要影响因素;RCP8.5及RCP4.5下SOC含量增加明显,土壤碳库在2100年达到平衡,2100年有机碳含量分别达到27.70、29.03 g/kg,分别较初始有机碳含量上升197.85%和212.15%。结果表明,DNDC模型可用于该研究区玉米田有机碳变化预测,该农田持续采用当前施肥和秸秆还田管理方式可实现土壤持续固碳。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 殷全玉  刘健豪  方明  王生才  刘国顺  肖艳松  
2018年,在湖南省郴州市桂阳烟区,设置5种施肥处理:CK(常规施肥)、T1(常规+高碳基肥料)、T2(常规+高碳基肥料+枯草芽孢杆菌)、T3(常规+高碳基肥料+哈茨木霉)、T4(常规+高碳基肥料+枯草芽孢杆菌+哈茨木霉),测定植烟土壤全碳、全氮、速效磷、速效钾含量,使用高通量技术分析土壤微生物多样性及群落结构特征,探究高碳基肥料配施微生物菌剂对植烟土壤化学性质和微生物群落的影响。结果表明:1)与CK相比,T2、T3、T4的土壤全氮含量分别提高20%、28%、28%,均与CK存在显著差异,施高碳基肥料处理的土壤硝态氮含量分别提高48.70%、49.90%、89.18%、111.72%,均与CK存在显著差异;2)与CK相比,各处理细菌OTU数量分别降低8.17%、10.03%、17.40%、14.04%,其中T3、T4与CK间存在显著差异,T2和T3间细菌Chao1、ACE指数均存在显著差异,T1和T2间真菌Shannon、Simpson指数存在显著差异;3)与CK相比,T1对各优势菌门相对丰度的影响不显著,T2、T3的放线菌门相对丰度分别提高79.86%、41.88%,T3的硝化螺旋菌门相对丰度降低29.31%;T2的壶菌门相对丰度提高107.31%,T4的担子菌门相对丰度提高86.86%,均与CK差异显著,各处理对土壤微生物群落结构的影响不稳定,对细菌、真菌的影响效果不相同;4)相关性分析表明,土壤优势菌群相对丰度与全氮、铵态氮、速效钾含量呈显著相关,说明高碳基肥对土壤化学性质的改变影响了土壤优势菌群的丰度。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 王碧胜  于维水  武雪萍  高丽丽  李景  李生平  宋霄君  刘彩彩  李倩  梁国鹏  蔡典雄  张继宗  
【目的】研究玉米秸秆还田对不同耕作处理下旱地土壤团聚体及其有机碳的影响,旨在探究长期传统耕作土壤添加秸秆后团聚体及其有机碳的变化规律,并确定添加秸秆提高土壤有机碳的主要原因,为旱地农田固碳技术提供理论依据。【方法】采集大田长期试验地的传统耕作和免耕小区土样进行室内培养试验,设置4个处理,分别为传统耕作土壤不加秸秆(CT)、免耕土壤不加秸秆(NT)、传统耕作土壤加秸秆(CTS)和免耕土壤加秸秆(NTS),15次重复;秸秆为传统耕作玉米植株地上部分,用量为5%烘干土质量,在25℃恒温培养箱中通气培养180 d,定期取样进行团聚体组成和有机碳含量的测定。【结果】(1)不加秸秆处理团聚体以250—53μm为主,占全部团聚体的52%—66%;添加秸秆处理以2 000—250μm团聚体为主,占全部团聚体的41%—50%,CTS较CT提高230%—302%,NTS较NT提高92%—134%。(2)添加秸秆处理平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)以及>0.25 mm团聚体百分比(R_(0.25))显著提高,培养到180 d时,CTS较CT分别提高133%、130%和235%,NTS较NT分别提高53%、75%和87%。(3)培养至180 d时,CTS较CT分别提高250—53μm和<53μm团聚体有机碳70%和54%;NTS较NT分别提高250—53μm和250μm)形成并增强其稳定性,提高大团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率,且对传统耕作处理土壤的促进效果更明显。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 郭迎新  陈永亮  苗琪  范志勇  孙军伟  崔振岭  李军营  
【目的】通过研究洱海流域植烟土壤养分时空变异特征,实现对该区域植烟土壤肥力分级评价及其空间可视化的目标,进而为洱海流域烟田养分分区管理、平衡施肥、农业面源污染防控等提供科学依据。【方法】以2011—2013年、2018年和2020年洱海流域植烟区964个土壤样品为研究对象,采用地统计学和地理信息系统(Geographic Information Systems,GIS)技术探究养分的时空变异特征和区域分布格局,并采用Fuzzy综合评价法对植烟区土壤肥力进行定量评价。【结果】2011—2020年洱海流域植烟土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的均值为7.3、59.6 g·kg~(-1)、3.5 g·kg~(-1)、54.4 mg·kg~(-1)、192.0mg·kg~(-1),均表现为中等变异。植烟土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量丰富,丰缺等级处于中上等级及以上的区域面积占比分别为85.2%、93.8%、94.5%及78.8%,存在明显的区域变异性。植烟土壤肥力处于Ⅰ—Ⅴ级的区域面积占比分别为8.4%、25.0%、40.3%、23.3%、3.0%。洱海流域植烟土壤整体偏碱性,pH值呈现出洱海北部高于南部的现状;有机质和全氮含量高值区主要分布于洱海北部和西部;有效磷含量高值区以斑块状分布在洱海北部、东部和西部;速效钾含量高值区呈片状分布在洱海北部和东部。【结论】洱海流域植烟土壤整体肥力较高,Ⅲ级及以上高肥力区主要分布在洱海北部和东部。同时,洱海北部和西部植烟土壤氮磷元素含量丰富,区域内存在农业面源污染风险。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 陈云梅  肖厚军  赵欢  秦松  芶久兰  赵堂甫  胡岗  赵伦学  何成兴  张萌  魏全全  
【目的】探究覆膜栽培下不同水平商品有机肥替代20%氮肥对春玉米生长及土壤肥力的影响,为促进贵州玉米化肥减施增效提供依据。【方法】以"靖丰8号"玉米为试验材料,设置常规化肥(处理1,CK)、减量20%氮肥+商品有机肥3000 kg/hm~2(处理2)、减量20%氮肥+商品有机肥4500 kg/hm~2(处理3)的大田覆膜玉米施肥试验,研究不同施肥处理春玉米产量、产量构成、生物性状、养分积累及土壤的肥力效应。【结果】春玉米产量以处理3最高,较处理1增产6.83%,增产达显著水平;各处理玉米穗长、穗行数和秃尖差异不显著,处理3玉米穗粗最粗(54.46 mm)、秃尖最短(0.83 cm)、行粒数最多(40粒);玉米株高、茎粗和穗位高以处理2最优,显著优于其余处理;玉米植株氮、磷和钾吸收量以处理2最大,较处理1分别提高3.33%、3.06%和1.50%,较处理3分别提高5.54%、6.93%和3.70%;处理3较其他处理土壤pH最大、全氮和碱解氮含量最高。【结论】商品有机肥替代20%化肥氮能有效促进玉米生长,提升玉米产量,同时可起到改土培肥的作用;商品有机肥3000 kg/hm~2替代20%化肥氮,玉米基本可实现稳产;商品有机肥4500 kg/hm~2替代20%化肥氮处理的玉米增产效果最佳,产量构成较优,土壤酸性改良、全氮和碱解氮含量提升效果均最佳。故贵州玉米生产中替代20%化肥氮的商品有机肥推荐用量为4500 kg/hm~2。
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