为揭示西南紫色土区有机碳库对秸秆还田和施用生物炭的响应,采用田间试验的方法,研究了油菜(Brassica napus)-玉米(Zea mays)轮作制度下,对照(CK)、秸秆还田(CS)、施用生物炭(BC)、秸秆+生物炭1∶1混施还田(CS+BC)、秸秆+速腐剂还田(CS+D)5种处理的紫色土各形态有机碳含量及碳库管理指数(CPMI)。结果表明,与CK相比,秸秆还田和施用生物炭各处理均能提高土壤有机碳、微生物生物量碳、颗粒有机碳、矿物结合态有机碳、活性有机碳含量及碳库管理指数,其中CS+D处理的微生物生物

【目的】研究稻麦轮作系统中紫色土总有机碳、活性有机碳和活性有机碳不同组分的变化特征及其对长期不同施肥措施的响应，揭示稻麦轮作系统长期不同施肥管理下有机碳质量和内在组成的变化。【方法】采集２２年长期定位试验不施肥（ＣＫ）、单施化学氮肥（Ｎ）、化肥氮磷钾配施（ＮＰＫ）、化肥氮磷钾＋秸秆还田（ＮＰＫＳ）、高量化肥氮磷钾＋等量秸秆还田（１．５ＮＰＫＳ）和化肥氮磷钾＋厩肥（ＮＰＫＭ）处理０—２０、２０—４０、４０—６０ ＣＭ土层的土壤，测定了总有机碳、活性有机碳及其不同活性组分的含量，计算土壤碳库管理指数和不同活性组分的分配比例，分析了活性有机碳及其各组分与总有机碳的关系。【结果】长期不同施肥显著影响了．．．

【目的】通过总结分析长期施肥处理下紫色土稻麦轮作土壤有效磷的变化特征,以及土壤磷素变化对作物产量的影响,为紫色土稻麦轮作磷素管理提供理论依据。【方法】依托国家肥力监测网紫色土肥力监测试验站27年的稻麦轮作定位试验,选取10种不同施肥处理:CK处理(只种作物不施肥);N、NP、NK、PK、NPK为不同氮(N)、磷(P)、钾(K)化肥配施处理;M、NPKS、NPKM、1.5NPK+M为有机肥(M)、秸秆还田(S)及其与化肥配施处理。试验数据涵盖1991—2018年,测定不同施肥处理下土壤有效磷含量和作物产量,计算100 kg籽粒磷素吸收量和磷肥利用率,分析土壤磷素变化对累积磷盈亏的响应,采用不同模型计算土壤磷素农学阈值。【结果】长期施用磷肥能够显著提高土壤有效磷含量,各施磷处理有效磷年均增量为0.80—2.32 mg·kg~(-1);而不施磷处理CK、N、NK和单施有机肥处理M的土壤有效磷含量则逐年下降至平稳状态。不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷各处理27年后土壤累积磷盈余量为244.8—698.2 kg P·hm~(-2),其中1.5NPK+M处理累积磷盈余量最高;施磷处理土壤累积盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤每盈余磷100 kg·hm~(-2),土壤有效磷含量提高4.27—6.5 mg·kg~(-1)。磷肥施用能显著提升稻麦轮作系统作物产量和吸磷量,100 kg水稻籽粒需磷量为0.17—0.41 kg,100 kg小麦籽粒需磷量为0.25—0.57 kg;试验各处理的磷肥利用率为10.3%—39.7%;4种模型(线性-平台模型、双直线模型、BoxLucas模型和米切里西模型)均能较好地拟合作物产量与紫色土有效磷含量的响应关系,其中双直线模型的拟合度最好,其计算的水稻和小麦的土壤有效磷农学阈值分别为13.28和9.93 mg·kg~(-1)。【结论】在紫色土水稻-小麦轮作体系中,合理施用磷肥能显著提高作物吸磷量、产量以及土壤有效磷含量。推荐双直线模型用于计算紫色土稻麦轮作体系下土壤有效磷的农学阈值,生产上应根据土壤有效磷含量及其农学阈值调整磷肥施用量。

为研究坡度、坡位等地形因素对土壤碳氮变化的影响,以川西南植烟紫色土为对象,探究了坡度、坡位及其交互作用下不同层次(0～20、20～40 cm)土壤有机碳、全氮含量及碳氮比的变化特征。结果表明:(1)土壤有机碳、全氮含量总体偏低,变异系数均为0～20 cm>20～40 cm,而碳氮比的变异系数则表现为20～40 cm>0～20 cm;(2)随坡度增加,土壤有机碳、全氮含量及碳氮比逐渐降低,其中有机碳和全氮在0°～5°与5°～20°间差异显著;相比于0°～5°,其他坡度土壤有机碳降幅为10.07%～28.69%,全氮降幅为3.72%～23.74%;(3)随坡位下降,土壤有机碳和全氮含量增加,以全氮增幅较大,相对于上坡位,中、下坡位土壤有机碳增幅为6.48%～15.98%,全氮增幅为13.43%～30.34%。碳氮比随坡位下降而降低,但差异不显著;(4)坡度主要影响有机碳含量变化,坡位则对全氮及碳氮比变化影响明显,坡度坡位交互效应尤其显著。总体来看,随坡度增大,土壤有机碳显著下降,坡位越高,土壤全氮下降越显著,土壤碳氮比上升越显著,尤以20～40 cm土层中上、中坡位碳氮变化协调性差,碳氮比随坡位增高显著上升。

为探明不同耕作方式和小麦秸秆还田对川中丘陵地区紫色土壤碳库和玉米产量的影响,于2015,2016年设置了秸秆还田旋耕(RTS)、秸秆还田免耕(NTS)、秸秆不还田旋耕(RT)、秸秆不还田免耕(NT)4个处理,研究耕作方式与秸秆还田对川中紫土土壤碳库与产量的影响。结果表明:秸秆还田提高了土壤有机碳含量,2016年玉米成熟期010 cm和1020 cm有机碳NTS较NT处理分别提高了21.9%,1.6%,RTS较RT处理分别提高了23.1%,15.9%。与秸秆不还田相比,2015年玉米成熟期秸秆还田010 c

【目的】研究暴雨条件下,川中丘陵紫色土区坡耕地玉米全生育期土壤侵蚀及氮素流失规律,为研究区氮素流失预测和有效防控提供科学依据。【方法】采用人工模拟降雨与径流小区相结合的方法,在玉米苗期(5月1日),拔节期(5月26日),抽雄期(6月27日)和成熟期(8月4日)进行模拟降雨,结合川中丘陵紫色土区夏季暴雨多的特点,开展降雨强度为1.5 mm·min(-1),坡度为15°条件下地表径流、壤中流和侵蚀泥沙中氮素流失特征的研究。【结果】(1)玉米各生育时期地表径流产流率和产沙率总体表现为随降雨时间延长而呈增加的变化

本试验选取了不同浓度的KCl、K2SO4和CaCl2试剂,以6种不同耕作方式下的紫色土为对象,研究其提取土壤溶解性有机碳(DOC)的浸提效果。结果表明,各试剂提取土壤DOC含量均随生育期变化,呈现先增加后减弱的趋势,在拔节期达到峰值。同一生育期下,2.00 mol·L-1KCl和0.25 mol·L-1K2SO4提取DOC平均含量相对最高,0.05 mol·L-1KCl和0.15 mol·L-1CaCl2提取DOC平均含量相对较低。几种试剂中0.25 mol·L-1K2SO4提取的成熟期土壤DOC量占总有机碳比例最大(2.67%),同时,0.25 mol·L-1K2SO4测定各时期结果重复间的...

【目的】系统地研究华北平原冬小麦/夏玉米轮作体系对不同碳氮管理措施的响应,为作物增产、土壤培肥、环境友好的"三赢"局面提供数据支持和理论依据。【方法】分别采用Nmin测试法、尼龙网袋埋藏法、静态碱液吸收法研究不同碳氮管理对冬小麦/夏玉米不同时期0—1 m土层硝态氮累积量、秸秆腐解、土壤CO2排放的影响。【结果】基于Nmin测试法的优化碳氮(Nopt,C+Nopt)处理和平衡氮素的碳氮(C+M,C+W)处理在冬小麦产量上为传统碳氮(Ncon,C+Ncon)处理的100.8%—115.9%;在夏玉米产量上,为传统处理的96.0%—116.4%;且能够节省48.2%—70.4%的氮肥用量。传统处理0...

为研究免耕条件下秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统土壤养分和酶活性的影响,于西北农林科技大学校内试验地进行试验,设3个秸秆还田水平:秸秆全量还田、秸秆半量还田、秸秆不还田,施肥和不施肥2个施肥水平,共6个处理,以秸秆不还田+不施肥作为对照,研究秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统一年内两季不同作物收获期040 cm土层土壤养分含量和土壤酶活性的影响。结果表明,冬小麦和夏玉米收获期土壤不论是020 cm还是2040 cm土层,秸秆全量还田+施肥和秸秆半量还田+施肥处理相比秸秆不还田+不施肥均能增加土壤有机碳、

【目的】基于连续4年耕作定位试验，2020和2021年测定土壤相关指标，明确秸秆还田下不同耕作方式对大兴安岭南麓黑土农田土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响。【方法】耕作定位试验设置7个处理，分别为深翻秸秆还田（DTS）、深松浅翻秸秆还田（DSS）、深松秸秆还田（STS）、重耙秸秆还田（SHS）、旋耕秸秆还田（RTS）、免耕秸秆还田（NTS）、浅翻秸秆不还田（CK）。玉米成熟期采集0—60 cm土层样品，用不同浓度(0.333、0.167和0.033 mol·L^-1)的高锰酸钾溶液测定活性有机碳(R₃₃₃)、中活性有机碳(R₁₆₇)、高活性有机碳(R₃₃)的含量，研究不同耕作方式对土壤活性有机碳组分含量及碳库管理指数的影响。【结果】（1）与CK相比，DSS、DTS、NTS、RTS、STS处理0—10 cm土层R₃₃₃含量显著提高9.0%—63.7%,DSS处理最高，DTS、NTS次之；10—60 cm土层，DTS、DSS、NTS处理R₃₃₃分别显著提高30.8%—134.5%、14.1%—97.8%、18.9%—63.0%（P<0.05）。（2）与CK相比，秸秆还田下各耕作方式0—10 cm土层R₁₆₇含量显著提高（P<0.05）,DSS处理的R₁₆₇最高，提高了37.3%—101.0%;10—60 cm土层DTS处理的R₁₆₇含量最高，显著提高了44.8%—72.9%，整体呈现DTS>DSS>NTS处理。（3）与CK相比，0—10 cm土层，DSS处理R₃₃含量显著提高13.8%—55.6%（P<0.05）；在10—20 cm土层，DTS、DSS、STS、RTS、NTS处理R₃₃显著提高3.6%—29.3%（P<0.05）,DTS最高，DSS次之；在20—60 cm土层，DTS、DSS、STS处理R₃₃显著提高68.1%—20.0%（P<0.05）。（4）与CK相比，秸秆还田下各处理0—10 cm土层惰性有机碳（IOC）显著提高4.7%—21.8%（P<0.05），在0—20 cm土层DSS处理的IOC含量最高，相比CK显著提高了14.0%—29.0%;20—60 cm土层，DTS、DSS处理的IOC含量相比其他处理显著提高了5.3%—156.6%、4.2%—138.8%（P<0.05）。（5）与CK相比，DTS处理0—20 cm土层碳库活度、碳库活度指数显著提高7.7%—44.8%和7.7%—45.0%（P<0.05）;DTS、DSS、STS、RTS处理各土层碳库指数均显著提高（P<0.05）,DTS、DSS、NTS处理0—60 cm土层碳库管理指数分别显著提高了21.9%—140.9%、4.9%—103.7%、13.3%—62.0%（P<0.05）。（6）在0—60 cm土层，R₃₃₃、R₁₆₇、R₃₃、IOC含量均与土壤有机碳含量、碳库活度指数、容重、团聚体几何平均直径呈极显著正相关，而与土壤总孔隙度呈极显著负相关（P<0.01），其含量提高可改善土壤物理结构，增强团聚体稳定性；IOC与作物产量、干物质量也呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】黑土区采用深翻秸秆还田（DTS）和深松浅翻秸秆还田（DDS）在一定程度上均可提升土壤活性有机碳和惰性有机碳含量，有效改善农田有机碳库。

【目的】土壤微生物在维持土壤肥力、土壤健康和提高作物产量等方面都具有非常重要的作用,探讨长期不同施肥措施对紫色水稻土团聚体微生物量及活性的影响,明确不同施肥制度下土壤不同粒级团聚体中微生物特性,为系统了解施肥管理对土壤肥力演变的影响提供理论依据。【方法】依托重庆市北碚区中性紫色水稻土22年的长期定位试验,选取对照(CK,不施肥)、氮磷钾(NPK)、稻草还田(S)、氮磷钾+稻草还田(NPK+S)4个处理,采集0—20 cm耕层土壤样品,采用湿筛法获得不同粒级土壤团聚体,研究不同粒级土壤团聚体中的有机碳以及微生物量、呼吸代谢熵等微生物特性。【结果】连续22年定位试验表明,与CK相比,各施肥处理均显...

【目的】揭示紫色土地区坡耕地常用农耕措施在不同雨强条件下对土壤养分流失途径及流失量的影响规律,为紫色土坡耕地培肥及养分流失治理提供理论依据。【方法】本研究采用两因素、三水平、三重复随机区组试验,利用人工降雨装置模拟3种不同强度的降雨,采用模拟径流小区观测地表径流量、壤中流量、泥沙侵蚀量及取样分析养分流失量。【结果】在耕作方式相同时,雨强越大,地表径流量越大,地下径流量减少,总径流量增加,不利于土壤保蓄雨水和含水量的提高。在相同雨强条件下,平作的地表径流量最大,土壤侵蚀也最剧烈。横坡垄作在中小雨强条件下控制地表径流和侵蚀的效果非常明显,但在大雨强条件下,控制径流和泥沙的效果减弱;横坡垄作有增加地...

为探讨紫色土旱地烤烟适宜水氮耦合模式,采用裂区试验设计研究了水氮运筹对赣南紫色土旱地烤烟碳代谢、生长及品质的影响。结果表明,灌水和施用氮肥能够提高旺长期中部叶的SPAD值、叶绿素含量、光合作用及可溶性糖和淀粉的含量。不同水分条件下,增加氮肥追肥比例均能促进烤烟光合作用。旺长期和成熟期叶片干物质量、氮累积量随施氮量和追肥比例的增加而增加,且灌水处理高于自然降雨处理;灌水和增加氮肥追肥比例能够提高中部叶还原糖含量,降低总氮和烟碱含量。综上所述,合理的水氮运筹能够促进烟株的生长和代谢,进一步加大烤烟水氮耦合效应。

以莱阳潮土区长期定位秸秆还田小麦－玉米轮作为研究对象，探讨秸秆还田条件下施用氮肥以及单施有机肥对小麦、玉米产量以及籽粒品质的影响。采用氨基酸组成分析法、半微量凯氏定氮法以及残余法，对不同秸秆还田施肥处理下籽粒品质做出分析，得出２季秸秆还田施氮肥（ＷＣＮ）处理小麦、玉米籽粒粗脂肪含量较１季秸秆还田施氮肥（ＷＮ）处理显著提高５．７２％和９．４９％。秸秆所占比例越大越有利于提高籽粒粗脂肪含量。ＷＣＮ处理小麦、玉米籽粒蛋白质含量较２季秸秆还田（ＷＣ）处理显著提高３２．５３％，７２．４４％，表明氮肥所占比例越大越有利于提高蛋白质含量。单施有机肥与２季秸秆还田施氮肥能显著提高小麦、玉米产量。不同秸秆还田处．．．

通过三季连续的大田试验,研究秸秆还田与耕作方式及其交互效应对稻麦轮作农田土壤碳库及土壤结构的影响。结果表明:秸秆还田对稻麦轮作农田土壤碳库具有显著影响,秸秆还田各处理的总有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳和水稳性团聚体有机碳含量从高到低依次是:三季秸秆均还田、两季稻秸还田、一季麦秸还田,且均显著高于秸秆不还田处理;旋耕处理下土壤总有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳的含量均高于翻耕,但差异不显著;旋耕和翻耕对不同粒径水稳性团聚体有机碳含量的影响无明显差异;旋耕稻麦秸秆均还田和翻耕稻麦秸秆均还田处理土壤总有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳和水稳性团聚体有机碳的含量均显著高于其他处理。