以湖南农业大学1982年布置的长期定位试验为研究对象,研究了红壤旱地改水田后不同稻作制、地下水深度和有机肥施用量对土壤全锰、有效锰及其化学形态变化的影响。结果表明,与原始红壤旱土相比,红壤性水稻土耕层土壤全锰、氧化锰和有效锰总量明显下降,但易溶态锰含量明显升高。稻作制对土壤锰的化学行为和有效性的影响最明显,稻-稻-冬泡处理的土壤全锰和各形态有效锰含量均明显大于稻-稻-冬绿和稻-稻-冬油处理,且不同处理之间各形态有效锰含量差异达1%的极显著水平,说明水旱轮作在一定程度上造成土壤锰的淋溶损失较持续淹水更为严重。有机肥处理土壤全锰含量均高于化肥处理,且常量有机肥和化肥处理之间全锰含量差异达1%的极显...

采集湘中长沙地区的三种稻作制、三种有机肥施用量和两种地下水位的三因素多水平长期定位试验的红壤性水稻土分层土样，用两种土壤有效硅测定方法研究了耕层土壤有效硅含量及其剖面分布，阐明了稻作制、施用有机肥和不同地下水位对土壤有效硅含量的影响

为探明耕作、施肥、灌溉等农艺措施对水稻土硫素状况的影响 ,研究了在长期定位试验条件下稻作制、有机肥用量及地下水位对水稻土全硫及有效硫含量的影响 .结果表明 ,不同稻作制间 ,耕层土壤全硫含量以稻 -稻 -冬泡最高 ,稻 -稻 -冬绿次之 ,稻 -稻 -冬油最低 ;有效硫含量则以冬绿处理最高 ,冬泡处理最低 ;不同有机肥施用水平之间 ,耕层土壤全硫含量为常量有机肥处理最高 ,高量有机肥处理居中 ,化肥处理最低 .高地下水位能提高土壤中全硫含量 ,但不利于土壤硫的有效化

【目的】探明耕作,施肥,灌溉等农艺措施对红壤性水稻土无机磷状况的影响。【方法】利用蒋柏藩等的无机磷分级方法研究了在长期定位试验条件下稻作制和有机肥用量及地下水位深度对红壤性水稻土无机磷形态的影响。【结果】红黄泥耕层土壤的无机磷总量为398.6～546.1mg·kg-1,平均为(471.4±40.5)mg·kg-1。无机磷各形态以O-P和Fe-P为主,平均分别占无机磷总量的39.2%和38.6%。不同稻作制间,稻-稻-冬泡的无机磷总量高于稻-稻-油菜和稻-稻-绿肥。不同有机肥施用量处理间,化肥处理的无机磷总量高于常量有机肥和高量有机肥处理。低地下水位有利于土壤无机磷的积累。不同稻作制间,Fe-P...

为了探明湖南省稻田土壤硫素状况及不同农业利用措施等对土壤硫素状况的影响,在测定全量硫和有效硫的基础上,采用李成保建议的连续提取法,测定了不同稻作制土壤各形态无机硫含量,并由差减法得出有机硫含量.结果表明,土壤中的硫以有机形态为主,约占土壤全硫的76.8%,无机态硫以吸附性硫为主,水溶性硫和盐酸可溶性硫含量相当.不同土壤层次间,A层土壤各形态硫含量最高,随着土壤剖面层次的加深,土壤各形态硫含量逐渐下降.不同稻作制间,耕层土壤有机硫含量以稻—稻—冬泡最高,稻—稻—冬绿次之,稻—稻—冬油最低;无机硫中吸附性硫含量从大到小依次为冬绿,冬油,冬泡.不同有机肥施用水平之间,耕层土壤有机硫含量以常量有机肥处...

以湖南农业大学1982年设置的长期定位试验为研究对象,研究了水稻生育期间红壤性水稻土有效锰含量的动态变化。结果表明:水稻生育期间,土壤交换性锰和易还原态锰含量在不断地发生变化。早稻生育期间,插秧前土壤交换性锰含量最高,随着水稻生育进展,含量逐渐下降;而土壤易还原态锰含量插秧前最低,随着水稻生育进展,含量逐渐升高。晚稻生育期间,从插秧前到孕穗期,交换性锰含量逐渐升高,到孕穗期达到最高,之后到黄熟期,交换性锰含量又逐渐降低;而易还原态锰含量则从插秧前到孕穗期逐渐降低,到孕穗期达到最低值,之后,又升高。不同稻作制对土壤交换性锰和易还原态锰含量的影响差异最大,稻-稻-冬泡处理土壤交换性锰和易还原态锰含...

以湘中地区的耕型第四纪红土红壤进行不同稻作制度长期定位试验，研究旱改水及不同稻作制对土壤铜的化学行为及有效性的影响。结果表明，红壤旱地改水田１０年后，土壤对铜的吸附能力显著增强，土壤有效铜含量也明显提高。三种稻作制比较，稻稻冬泡土壤对铜的吸附能力和土壤有效铜含量明显高于稻稻冬绿和稻稻冬油土壤。供试土壤铜主要以有机态铜、无定形铁态铜、晶形铁态铜和残留态铜四种形态存在。红壤旱土改水田后，有机态铜和无定形铁态铜明显增加，而晶形铁态铜和残留态铜则显著下降；稻稻冬泡土壤的有机态铜和无定形铁态铜明显高于稻稻冬绿和稻稻冬油土壤；无定形铁态铜和有机态铜与土壤有效铜呈极显著线性正相关，是供试土壤有效铜的主要来源...

采用长期定位模拟试验研究了地下水位、有机肥、水分管理对稻田甲烷排放的影响 .结果表明 ,不同有机肥用量条件下 ,早稻高量绿肥低水位处理稻田甲烷排放速率高于常量绿肥低水位处理 ,晚稻则相反 ;不同地下水位条件下 ,早稻高量绿肥低水位处理稻田甲烷排放速率高于高量绿肥高水位处理 ,晚稻相反 ;但是间歇排灌处理无论是排放速率还是排放总量都大大低于正常灌溉处理 ,且在所有处理中也是最低的 .可见 ,干湿交替的水分管理方式是控制稻田甲烷排放的有效方法

【目的】土壤有机碳矿化是土壤中重要的生物化学过程,与土壤养分释放、土壤质量保持以及温室效应密切相关。揭示稻田生态系统在长期施肥下土壤有机碳固存与矿化特征,旨在正确评价施肥对全球气候变化的影响。【方法】本研究以33年长期定位试验为依托,对红壤性水稻土土壤有机碳累积及矿化动力学特征等进行系统研究。长期定位试验始于1984年,选取其中5个处理:不施肥处理(CK),施氮磷钾化肥处理(NPK),施70%化肥+30%有机肥处理(70F+30M),施50%化肥+50%有机肥处理(50F+50M),施30%化肥+70%有机肥处理(30F+70M),于2017年早稻种植前采集耕层(0—20 cm)土壤样品,采用室内培养方法,测定土壤碳矿化释放CO2-C量和速率等,并采用一级动力学方程拟合土壤潜在可矿化有机碳量(C0)、易矿化有机碳量(C1)和周转速率常数等。【结果】各施肥处理均不同程度地提高了土壤总有机碳含量,NPK处理有机碳含量显著高于CK,较CK提高了27.32%。化肥配施有机肥处理(70F+30M、50F+50M和30F+70M)土壤有机碳显著高于NPK处理(P30F+70M>70F+30M>NPK>CK,随后下降,11 d之后趋于稳定,稳定后各处理的土壤有机碳矿化速率大小排序为:30F+70M>50F+50M>70F+30M>NPK≈CK。在整个培养期,土壤有机碳矿化速率与培养时间呈对数曲线关系。培养35 d结束后,NPK处理较CK未能显著改变土壤有机碳累积矿化量(P>0.05),70F+30M、50F+50M和30F+70M处理土壤有机碳累积矿化量显著高于NPK处理(P<0.05),分别较NPK提高了50.99%、70.85%和86.39%。各处理土壤有机碳累积矿化率(累积矿化量占有机碳总量的比率)变化范围为3%—4%,30F+70M处理显著高于NPK处理(P<0.05);土壤有机碳的周转速率常数(k)与土壤有机碳及投入碳量均未呈现显著性相关性。【结论】长期化肥配施有机肥可有效提高红壤性水稻土有机碳的矿化速率及促进有机碳的积累,并未显著改变土壤有机碳的矿化率,有利于红壤性水稻土的养分供应及固碳。

【目的】研究不同施肥处理对红壤水稻土水稳性团聚体组成、不同粒级团聚体中有机碳、氮含量与分布及土壤微生物生物量碳氮含量的影响,为揭示施肥对土壤肥力形成演变的影响机制提供重要理论依据。【方法】依托鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站已进行了20年的长期定位试验,试验包括9个处理:对照(不施肥,CK)、有机质循环(C)、化学氮肥(N)、氮肥+有机质循环(NC)、化学氮磷肥(NP)、化学氮磷钾肥(NPK)、化学氮磷钾肥+有机质循环(NPKC)、化学氮磷肥(NK)和化学氮磷钾肥+1/2秸秆回田(NPKS)。采集各小区耕层土壤,利用湿筛法得到不同粒级水稳性团聚体,测定团聚体中有机碳、氮含量及土壤微生物量...

【目的】研究长期施用化肥以及化肥与稻草配合施用对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响。【方法】试验土壤采自湖南省望城无机有机肥长期定位试验田小区,各施肥处理为:CK(不施肥)、NP(施氮磷肥)、NPK(施氮磷钾肥)、NP+RS(施氮磷肥和稻草)和NPK+RS(施氮磷钾肥和稻草)。【结果】氮磷钾长期平衡施用和化肥与稻草长期配合施用有利于2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体含量增加。与CK处理相比,化肥与稻草长期配合施用处理能提高2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体内的有机碳含量和全氮、可矿化氮含量,同时也显著提高了二者在较大粒径(2～5mm,0.5～2mm)水稳性团聚体内有机碳、...

【目的】研究基于长期定位试验,探索长期不同施肥下红壤性水稻土不同土层活性有机质(labile organic matter(LOM))和碳库管理指数(carbon pool management index,CPMI)变化特征,为红壤性水稻土碳库的合理管理提供依据。【方法】选取进贤红壤长期定位试验站4个典型施肥处理:(1)不施肥(CK);(2)单施化肥(NPK);(3)在NPK的基础上早稻施绿肥,晚稻施猪粪和稻草冬季还田(NPKSM);(4)在NPK的基础上早稻施绿肥,稻草冬季还田(NPKS),测定并分析0—10、10—20、20—40及40—60 cm土层土壤高活性有机质(HLOM)、中活性有机质(MLOM)、低活性有机质(LLOM)、非活性有机质(NLOM)含量以及CPMI变化特征。【结果】不同处理土壤有机质(SOM)含量均随土层加深而降低,施肥处理相对CK均明显提高了不同土层的SOM;在0—20 cm土层,SOM含量表现为NPKSM>NPKS>NPK>CK,且均以NPKSM处理最高,达到43.47g·kg~(-1)(10—20 cm)和45.09 g·kg~(-1)(0—10 cm);在20—60 cm土层,NPKSM和NPKS处理相较于CK显著提高了土壤有机质含量,但两者之间差异不显著。除NPK处理外,各处理土壤可溶性有机碳(DOC)含量随土层的加深显著降低。NPKSM和NPKS处理相较于NPK和CK,显著提高了耕层(0—20 cm)土壤DOC的含量,其中NPKSM处理最高,为35.93 mg·kg~(-1)。施肥处理比CK处理提高了土壤HLOM、MLOM、LLOM含量,相同处理相同土层表现为LLOM>MLOM>HLOM,其中NPKSM和NPKS显著提高了各LOM组分含量,且随土层的加深无明显犁底层效应,这可能与活性有机质随水分下渗相关。其中,各施肥处理土壤HLOM、MLOM均随土层加深呈先升高后下降趋势,NPKSM和NPKS处理HLOM含量在20—40 cm土层中达到最高,分别为5.31和5.49 g·kg~(-1);各处理MLOM均在10—20 cm土层中达到最高,以NPKSM处理含量最高,为10.62 g·kg~(-1);而土壤LLOM含量随土层的加深而逐渐降低,在0—20 cm土层中以NPKSM处理含量最高,达到18.52 g·kg~(-1)(0—10 cm)和15.93 g·kg~(-1)(10—20 cm)。不同长期施肥处理提高了土壤各LOM组分的比例及碳库管理指数,在0—10 cm表层土中,NPKS和NPKSM处理相较于CK,总活性有机质比例分别提高了27.9%和29.48%,MLOM占比分别提高了7.21%和7.72%,HLOM占比分别提高了5.10%和4.96%。以不施肥处理为参照,各施肥处理碳库管理指数均大于100,且以NPKSM和NPKS处理提高效果最好,有助于提高红壤性水稻土肥力。相较于CK,单施化肥一定程度上提高了表层土壤有机质、活性有机质、可溶性有机碳及碳库管理指数。耕层(0—20 cm)土壤中3种活性有机质两两之间呈极显著正相关关系(P≤0.01),且与总有机质、全氮、可溶性有机碳及水稻产量均呈现显著正相关(P≤0.05)。【结论】不同施肥处理土壤有机质和低活性有机质均随土层加深而降低。NPKSM处理提高土壤有机质及活性有机质含量的效果最佳,并能显著提高0—20 cm土层土壤高活性有机质和碳库管理指数,NPKS次之;而在20—60 cm土层中,NPKS处理对提高中活性有机质和碳库管理指数效果最明显。

通过长期定位肥料试验,研究了不同施肥对红壤性水稻土微生物生态特征的影响.结果表明,有机无机肥料配合施用均能明显增加土壤中细菌和放线菌数量,减少真菌数量;N,P,K肥配合稻草还田对提高土壤微生物活度的效果显著;有机无机肥料配合施用对提高土壤微生物生物碳和生物氮量的作用显著,并可降低土壤微生物碳氮比.

【目的】土壤肥力是红壤性稻田水稻丰产的基础。明确不同肥力对红壤性水稻土作物产量和氮肥利用效率的影响,为红壤性稻田土壤培肥和合理施肥提供科学依据。【方法】选取质地相似的不同肥力水平的红壤性水稻土进行盆栽试验(以土壤有机质的高低代表土壤肥力的高低),利用~(15)N同位素示踪技术研究不同肥力水平(F_L、F_M和F_H分别代表低肥力、中肥力和高肥力,其低、中、高肥力土壤的有机质含量分别为19.9、29.6、38.9 g·kg~(-1))和氮肥水平(N_0、N_(150)和N_(225)分别代表施氮量为0、150和225 kg·hm~(-2),共9个试验处理,分别为F_LN_0、F_LN_(150)、F_LN_(225)、F_MN_0、F_MN_(150)、F_MN_(225)、F_HN_0、F_HN_(150)和F_HN_(225))对水稻产量及其构成、氮肥吸收及其去向的影响。【结果】提升土壤肥力和施氮均能显著提高水稻的有效穗数、产量和总吸氮量。与N_0相比,F_L、F_M和F_H在N_(150)处理下的增产率分别为63%、40%、17%,而在N_(225)处理下的增产率分别为89%、55%和23%。在中、低肥力土壤上,增施氮肥能显著提高水稻产量,而F_HN_(150)和F_HN_(225)处理之间产量无显著差异。~(15)N示踪结果表明,相同施氮量条件下,水稻植株对肥料氮素和土壤氮素的吸收量均随土壤肥力的提高而增加。但是,水稻植株总吸氮量中来自土壤氮素的比例随土壤肥力的提高而增加,而来自肥料氮素的比例则随之降低。增施氮肥会增加水稻吸收肥料氮素的比例,降低其吸收土壤氮素的比例。F_L、F_M和F_H土壤水稻的平均氮肥回收率分别为42%、48%和52%,平均氮肥残留率分别为20%、23%和28%,平均氮肥损失率分别为38%、29%和20%。F_LN_(225)氮肥回收率显著高于F_LN_(150),F_M两个施氮量氮肥回收率无显著差异,而F_HN_(225)的氮肥回收率显著低于F_HN_(150)。提升土壤肥力能显著提高土壤微生物量氮、铵态氮和固定态铵的含量。【结论】提升土壤肥力能显著提高红壤性水稻土的水稻产量以及化肥氮的回收率和残留率,而降低氮肥损失率。在低肥力土壤上适当增加施氮量有利于增加产量和氮肥回收率;而在高肥力土壤上适当降低施氮量在保证较高水稻产量的同时,能够提高氮肥回收率、降低氮肥损失。

为了有效控制稻田甲烷排放量 ,保护生态环境 ,采用静态箱技术在模拟池中进行了不同稻作制处理甲烷排放通量动态变化的试验 .结果表明 ,稻田甲烷的年排放总量以稻 -稻 -冬泡制处理最高 ,为 1498.5 2 kg/ hm2 ,稻 -稻 -绿肥制处理居中 ,为 1437.6 6 kg/ hm2 ,稻 -稻 -油菜制处理最低 ,为 12 30 .95 kg/ hm2 .晚稻甲烷排放量多于早稻 .3种处理早稻的最大甲烷排放峰值出现在分蘖盛期 ,晚稻的出现在返青期 .讨论了稻田甲烷排放与环境温度及稻田土壤无定形氧化铁含量的关系 ,二者变化趋势基本一致 ,但无明显相关性 .