针对滨海盐碱地稻田土壤有机质较低、氮肥投入过量,采用田间微区试验研究了秸秆还田与优化施氮对稻田土壤全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳、可溶性有机碳、微生物碳氮含量及水稻生长特征的影响。设秸秆还田与氮肥两因素,3个碳(秸秆还田)水平:C0:无秸秆还田; C1:秸秆还田4 500 kg/hm~2; C2:秸秆还田9 000 kg/hm~2; 2个氮水平:N1:255 kg/hm~2(优化施氮); N2:400 kg/hm~2(农民传统施氮)。结果表明,与C0、C1处理相比,C2处理时土壤有机碳含量分别增加了100. 46%,28. 06%;分蘖期时C2N2处理土壤全氮含量最高,而成熟期C1N1处理土壤全氮含量最高;秸秆还田与优化氮肥显著增加了DOC(可溶性有机碳)含量,分蘖期与成熟期土壤铵态氮、硝态氮含量均以C1N1最高,分蘖期与成熟期时,与未秸秆还田相比,土壤微生物量碳、氮含量显著增加,且C1N1、C1N2处理含量最高;秸秆还田量4 500 kg/hm~2与氮肥施用量255 kg/hm~2处理可有效增加水稻二次枝梗数、千粒质量、结实率及水稻产量,且高于其余处理。与农民传统施肥管理(C0N2)相比,秸秆还田与优化施氮(C1N1)处理水稻产量提高19. 02%,且显著提高滨海盐碱地稻田土壤碳氮含量。

以湖南省长沙典型红壤性水稻土为对象,采用田间定位试验,设置了不施氮(CK)、常规氮肥减半(50%N)、常规全量氮肥(100%N)、猪粪替代50%氮肥(50%N+PM)四个氮肥处理,研究猪粪部分替代化学氮肥对双季稻田土壤活性碳氮含量和水稻产量的影响。2012年结果表明,在早稻整个生长期和晚稻孕穗期以前,50%N+PM与100%N处理相比,其对土壤NH4+-N含量无明显影响,而在晚稻完熟期,50%N+PM处理土壤NH4+-N含量增加了65%。50%N+PM处理在早稻移栽期、晚稻孕穗期、早稻晚稻乳熟期和完熟期较100%N处理显著提高了土壤可溶性有机氮(DON)含量,增幅在50%-102%之间。在整个...

【目的】探讨关中平原小麦-玉米轮作体系中,秸秆机械化全量还田条件下减量施N对作物产量、土壤碳库及NO-3-N累积的影响,为该地区粮食生产的合理氮肥用量提供理论依据。【方法】2008-06-2012-06在陕西关中平原进行了4年田间定位试验,在作物秸秆全量还田条件下,设置了常规施N(玉米和小麦季施N量分别为188,150kg/hm2)、15%减量施N(玉米和小麦季施N量分别为160,128kg/hm2)、30%减量施N(玉米和小麦季施N量分别为130,105kg/hm2)3个处理,对3个处理的玉米和小麦秸秆、籽粒产量以及植物全氮、土壤硝态氮含量、土壤有机碳及活性有机碳含量进行分析。【结果】与常规...

土壤碳氮磷等养分含量及其生态化学计量比对作物养分供应有重要影响，长期秸秆还田如何影响稻田土壤水稳性团聚体碳氮磷含量及生态化学计量比尚不清楚。本研究以双季稻田为研究对象，设置仅施化肥（CK）、低量秸秆还田+化肥（LS）和高量秸秆还田+化肥（HS）三个处理，于秸秆还田后的第9～10年测定土壤水稳性团聚体组成及其碳氮磷含量，分析土壤水稳性团聚体分布、平均重量直径及元素生态化学计量比，旨在明确长期秸秆还田下双季稻田土壤各粒径水稳性团聚体对碳氮磷养分的贡献及其生态化学计量比特征。结果表明，秸秆还田后的9～10年，与CK相比，HS和LS处理显著增加了>0.25 mm粒径水稳性团聚体（R_(0.25)）的占比和平均重量直径（MWD）;HS处理显著提高了>2 mm、0.25～1 mm、0.053～0.25 mm和2 mm粒径水稳性团聚体对于土壤TC、TN和TP的贡献率，有助于改善水稻的氮磷吸收。与CK相比，HS处理提高了各主要粒径水稳性团聚体（>2 mm、1～2 mm、0.053～0.25 mm和

【目的】土壤微生物量碳氮和水溶性有机碳氮是土壤中最活跃的碳氮组分,是衡量土壤碳氮周转与养分有效性的重要指标。探讨秸秆配施氮肥、氮肥用量及基追比例对稻田土壤微生物量碳氮、水溶性有机碳氮、易氧化有机碳和速效氮的影响,明确秸秆还田条件下水稻生长季不同氮肥用量与基追比的土壤活性碳氮变化特征,为稻麦轮作区秸秆还田的氮肥管理提供理论依据。【方法】2012—2015年在湖北省荆门市田间试验中设置施氮量、秸秆配施氮肥和施氮时期3个大田试验。施氮量:不施氮(N0),推荐施氮(165 kg·hm-2,N165),习惯施氮(195 kg·hm-2,N195);秸秆配施氮肥:秸秆移除(CK),秸秆还田(移栽前将上季小麦秸秆全部还田,S),秸秆还田+习惯施氮量(SN),秸秆还田+推荐施氮量(SF),秸秆还田+推荐施氮量+腐解菌剂(SM);施氮时期:基施﹕拔节期﹕抽穗期氮肥施用比例为7﹕3﹕0(R1),5﹕3﹕2(R2),10﹕0﹕0(R3)。【结果】秸秆还田+习惯施氮量(SN)显著提高了水稻拔节期土壤微生物量碳(SMBC)含量,但是其成熟期水溶性有机碳含量(DOC)显著降低。秸秆还田+推荐施氮量(SF)显著提高了水稻拔节期土壤水溶性有机氮含量(DON)。腐解菌剂的施用显著降低了水稻成熟期DON含量,拔节期易氧化有机碳含量(ROC)也显著降低。秸秆还田下增加氮肥用量显著提高了水稻抽穗期和灌浆期土壤速效氮含量(AN);推荐施氮处理(165 kg N·hm-2)的DON和AN含量显著升高;农民习惯施氮处理(195 kg N·hm-2)降低了DON和AN含量;增加追施氮肥比例对土壤SMBC和DOC含量无明显影响,但提高了水稻拔节期SMBN和ROC含量。【结论】施氮量及其基追比是影响秸秆还田下稻田土壤活性碳氮含量的主要因素,合理配施氮肥能提高土壤微生物量碳、速效氮及水溶性有机氮等活性碳氮组分含量,增加追肥比例也能提高水稻生育期内土壤活性碳氮含量。

明确红壤稻田不同复种方式土壤微生物生物量碳（Microbial Biomass Carbon，MBC）和生物量氮（Microbial Biomass Nitrogen，MBN）含量的变化可为红壤稻田种植结构优化和土壤质量提升提供基础数据和参考依据。以红壤稻田复种方式长期定位试验（2012年开始）为对象，设早稻-晚稻-冬闲（DR，对照）、中稻-冬闲（MR）、中稻-油菜（MRR）和中稻-白露菜-油菜（MRPR）等4种复种方式，分别在油菜苗期（1月）、油菜成熟期（5月）、中稻成熟期（9月）和晚稻成熟期（11月）采集耕层（0 ～ 15 cm）土壤样品，分析土壤化学性质、MBC和MBN含量及微生物量碳氮计量比等指标，探讨不同复种方式对红壤稻田MBC和MBN的影响。结果显示，复种方式和取样时间均显著影响土壤化学性质、MBC和MBN含量及其计量比。与DR相比，中稻复种方式（MR、MRR和MRPR），尤其是MRR和MRPR显著（P < 0.05）降低了土壤MBC和MBN含量，并改变了微生物量碳氮计量比。同时，中稻复种方式还显著（P < 0.05）降低了土壤可溶性有机碳含量和提高了土壤速效磷含量，但对其他土壤化学性质的影响取决于取样时间。Spearman相关分析表明，土壤MBC含量与可溶性有机碳含量呈极显著（P < 0.01）正相关，MBN含量与可溶性有机碳和铵态氮呈极显著（P < 0.01）正相关。研究表明，红壤双季稻田转变为中稻-冬闲、中稻-油菜或中稻-白露菜-油菜均可降低土壤微生物生物量碳、氮含量，应适当调整中稻复种方式和优化施肥等农学措施，提高土壤微生物生物量，维持红壤稻田可持续生产。

通过田间试验研究水稻秸秆冬季还田对早稻产量和土壤钾素含量的影响。结果表明:在不施氮肥情况下,水稻秸秆冬季还田的早稻产量显著高于春季还田处理;在施用氮肥的情况下,虽然2009年秸秆冬季还田和秸秆春季还田处理产量差异不显著,但前者比后者高12.3%,2011年更是高出23.8%,且差异显著。对2009—2011年早稻移栽时土壤速效钾含量分析发现,水稻秸秆冬季翻耕还田显著影响土壤速效钾含量,水稻秸秆冬季翻耕还田处理的土壤速效钾含量高于春季翻耕处理。特别是秸杆冬季还田且常规施肥处理,2009—2011年早稻移栽时其土壤速效钾含量分别比秸杆春季还田且常规施肥处理高29.6%、29.6%和26.0%。结论...

目的】探究长期不同施氮量对土壤团聚体碳氮含量及小麦产量的影响,为合理施氮提供理论依据。【方法】基于设置在河南省许昌市张潘镇4个不同施氮水平11年定位试验，施氮量分别为0(N0）、180 kg·hm~(-2)(N1）、240 kg·hm~(-2)(N2）及300 kg·hm~(-2)(N3），分析不同处理土壤碳氮含量、团聚体分布及其碳氮含量的变化，并探寻长期施氮对小麦产量及其构成的调控路径。【结果】随着施氮量增加，各土层土壤团聚体分布呈现大团聚体（>0.25 mm）向微团聚体（0.053—0.25 mm）和粉黏粒组分（<0.053 mm）转化的趋势，显著降低了团聚体平均重量直径（MWD）。土壤碳、氮含量在0—20cm土层随施氮量增加而逐渐上升，20—40 cm土层呈先升高后降低趋势。与N0相比，0—20 cm土层各施氮处理土壤有机碳和全氮含量的平均增幅分别为13.1%—37.2%和19.4%—29.4%;20—40 cm土层的平均增幅分别为15.3%—32.2%和6.1%—29.3%。长期施氮处理显著提高了各粒级团聚体有机碳含量，与N0相比，施氮处理大团聚体有机碳平均含量提高31.6%—62.0%，微团聚体提高8.7%—61.2%，粉黏粒提高14.0%—81.7%。在0—20 cm土层，各粒级团聚体全氮含量亦随施氮量增加而增加，各施氮处理大团聚体、微团聚体和粉黏粒中全氮含量平均增幅分别为32.6%—51.0%、25.7%—35.9%和3.2%—9.7%，且均以N3处理最高。在20—40 cm土层，各粒级团聚体全氮含量随施氮量增加呈先升高后降低趋势，各施氮处理大团聚体、微团聚体和粉黏粒全氮含量平均增幅分别为17.6%—35.2%、11.7%—24.0%和1.1%—12.9%，且均以N1处理最高。研究结果还表明，长期施氮显著增加了小麦成穗数和穗粒数，进而提高了产量。与N0相比，N1、N2和N3处理分别提高小麦产量188.1%、177.3%和173.2%。相关分析与结构方程模型分析表明，小麦产量与土壤碳、氮含量及团聚体中碳、氮含量均呈显著正相关，长期施氮通过改变土壤及团聚体中碳、氮含量进而影响小麦产量。【结论】综上，长期合理施氮提高了土壤及团聚体中碳、氮含量，提升了土壤肥力，促进小麦增产。在本试验条件下以施氮量180 kg·hm~(-2)时最优。

【目的】探讨稻草还田免耕对稻田土壤剖面氮、磷和钾的影响。【方法】对连续2年和7年结合稻草还田常耕抛秧和免耕抛秧试验的水稻土剖面氮、磷、钾进行了研究。【结果】免耕表层0—4(5)cm土壤全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量显著高于常耕土壤。稻草还田免耕0—4(5)cm土壤的全钾含量显著高于常耕土壤,速效钾含量与稻草还田常耕差异不明显,但显著高于普通常耕土壤。免耕5—20 cm层土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效磷含量低于常耕土壤。普通免耕Aa层(耕作层)土壤速效钾含量显著低于常耕土壤。免耕的Ap层(犁底层)、W层(潴育层)和C层(母质层)碱解氮和速效钾含量高于常耕土壤。【结论】稻草还田免耕抛秧协调土壤...

【目的】探究不同类型肥料施用后稻田土壤中不同形态氮含量的差异，揭示不同肥料施用对稻田土壤氮形态的影响。【方法】运用氮素分级浸提分离法分析有机肥（鸡粪、猪粪、牛粪）和化肥施用后稻田土壤氮形态差异。【结果】与不施肥（CK）相比，施用化肥、有机肥均能提高土壤有机质（OM）含量；施用有机肥可提高酸性土壤的pH值，显著提高土壤总氮（TN）含量。施用不同肥料后土壤总氮含量为牛粪（1.90 g/kg）>鸡粪（1.27 g/kg）>猪粪（1.25 g/kg）>化肥（1.06 g/kg）>CK（0.93 g/kg），土壤可转化态氮（TF-N）含量为鸡粪（171.67 mg/kg）>化肥（117.12 mg/kg）>猪粪（98.20 mg/kg）>牛粪（95.30 mg/kg）。除鸡粪外，施用猪粪、牛粪和化肥土壤的铁锰氧化态氮（IMOF-N）、有机硫化物结合态氮（OSF-N）占TF-N比例较高，分别为35.71%～40.23%和33.11%～44.10%。【结论】不同肥料的施用对土壤氮形态相互转化产生较大影响，施肥均可提高土壤离子交换态氮（IEF-N）含量；施用鸡粪可显著提高IEF-N含量，土壤中TF-N含量升高，IMOF-N、OSF-N含量降低；施用牛粪与猪粪可降低TF-N、IMOF-N和OSF-N含量；施用化肥可提高土壤IEF-N含量，降低OSF-N含量。

土壤氮元素是土壤肥力的一个重要指标，掌握土壤氮元素含量的变化是观测农作物的发育状况及时空变化规律等的基础。利用高光谱对土壤氮元素进行反演，可为精准农业地表土壤元素快速测定提供参考。为实现对土壤中氮元素含量的快速测定，以沈阳农业大学海城试验田为例，对土壤原始反射率进行了一阶导数变换，运用等距特征映射算法（isometric feature mapping,lsomap）、竞争性自适应重加权采样法（competitive adapative reweighted sampling, CARS）对一阶导数光谱数据进行降维并提取出相关特征。运用BP神经网络（back propagation neural network,BPNN）、GA优化（GA-BPNN）以及经过NSGA-Ⅲ优化后的BP神经网络（NSGA-Ⅲ-BPNN）3种分析方法建立土壤全氮的高光谱反演模型，并利用决定系数（R~2）和均方根误差（root mean square error,RMSE）对反演模型进行评价。结果表明：经过ISOMAP进行的降维相对于CARS能有效的对特征进行提取。优化后的神经网络模型建立的土壤养分含量预测模型优于未优化的神经网络，能极好地预测土壤中的氮元素含量。基于Isomap降维后的NSGA-Ⅲ-BPNN的模型的反演模型预测效果最好，最终预测土壤全氮含量训练集为R~2=0.842、RMSE=0.077，测试集R~2=0.826、RMSE=0.089。反演精度高于GA-BPNN和BPNN的模型反演精度，与其他模型组合相比，该组合可以为土壤氮元素含量的反演研究提出一种新的方法。

【目的】土壤有机氮和微生物量氮(MBN)是土壤肥力的重要指标,并对土壤质量演变具有重要的指示意义。本文旨在研究长期不同施肥处理对稻田土壤MBN和酸解有机氮(AHON)及其组分的影响。【方法】以湖南省新化县和桃江县两个稻田肥力长期定位试验点的土样作为研究对象,采用氯仿熏蒸-K2SO4提取法和酸解-蒸馏法分别对土壤的MBN及AHON进行了测定。【结果】不施肥处理(对照)土壤的MBN含量分别为30mg·kg-1(新化)和28mg·kg-1(桃江)。与对照相比,单施化肥对土壤MBN含量没有显著的影响,而化肥配施有机肥则显著提高了土壤MBN的含量。AHON占土壤全氮的69%～89%,是土壤氮的主体。长期...

为了解氮肥不同施用量对春麦豌豆间作、春麦单作、豌豆单作土壤特性的影响，探讨春麦豌豆间作、春麦单作、豌豆单作的最佳氮肥施用量，设置春麦豌豆间作(SI)、春麦单作(SS)、豌豆单作(PS)3种种植方式以及0(N0),90(N1),180(N2),270 kg/hm~2(N3)4个施氮量，于播后85 d测定土壤蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶、脲酶、谷氨酰胺酶、磷酸酶5个酶的活性和土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷、有机碳5种土壤养分含量。结果表明，施氮(N2、N3)提高了PS土壤蔗糖酶活性(65.51%,57.88%),N2水平达到最大值，4个氮水平下，SI种植模式的蔗糖酶活性比PS显著提高31.25%～94.07%;N3处理显著提高了β-葡萄糖苷酶活性(17.81%);施氮提高了SS、SI土壤脲酶活性，且在N2水平达到最高，相同施氮水平下SI>SS>PS; N2显著提高SS、SI、PS土壤谷氨酰胺酶活性(分别提高26.95%,67.05%,55.03%);SS、SI、PS土壤磷酸酶均在N2水平达到最高，且SI显著高于SS和PS(分别提高128.35%,337.21%);施氮能提高土壤碱解氮、全磷、有效磷含量，其中碱解氮与有效磷在N2水平达到最高。土壤蔗糖酶与脲酶、磷酸酶活性均极显著相关，与有效磷含量显著相关；土壤脲酶活性与磷酸酶活性、碱解氮含量极显著正相关，与全氮、有效磷含量显著正相关；土壤磷酸酶活性与全氮、有效磷含量极显著正相关，与碱解氮显著正相关；土壤全氮含量与碱解氮极显著正相关；氮处理与种植模式对土壤脲酶、谷氨酰胺酶活性和磷酸酶存在极显著交互作用，对土壤全磷、有效磷含量存在显著交互作用。综上，180 kg/hm~2为最佳施氮量，同等施氮量水平下间作优于单作。

【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