【目的】探讨长期施肥下黑土重金属的演变特征,为该地区科学施肥和土壤环境保护提供理论依据。【方法】设计长期定位施肥试验:CK(对照,不施肥)、N(氮)、NP(氮磷)、NPK(氮磷钾)、NPKM(氮磷钾+有机肥)和1.5NPKM(1.5倍的NPKM),共6个处理。试验采集起始(1989年)和各施肥年限(1994、2000、2006、2010、2012年)的耕层(0—20 cm)土壤样品,测定Cu、Zn、Pb、Cd总量和有效态含量,并计算其活化度。【结果】长期施用化肥不影响黑土重金属总量、有效态含量。Pb不受施肥影响,Cu、Zn、Cd受粪肥影响,其总量和有效态都显著增加,Cu和Zn活化度增加,但Cd...

【目的】研究长期不同施肥措施下土壤活性氮和有机氮组分特征,探讨土壤活性氮和有机氮组分之间的关系,为评价土壤肥力、制定合理施肥措施提供科学依据。【方法】利用开始于1979年的哈尔滨黑土肥力长期定位试验,选取对照(CK,不施肥)、不施氮肥(PK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(MNPK)5个处理,采用氯化钾浸提-差减法、氯仿熏蒸-K2SO4提取法和Bremner法分别测定不同处理土壤可溶性有机氮、微生物生物量氮和有机氮组分含量。【结果】长期施用化肥对土壤耕层活性氮和有机氮组分含量无显著影响。单施有机肥和有机无机肥配施处理较单施化肥处理可溶性有机氮含量分别增加34.7%和56...

对沈阳农业大学后山棕壤肥料长期定位试验地,经过28年不同施肥处理土壤的8种重金属元素(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg、As)含量进行测定,并以该区土壤环境质量背景值和GB15618-1995土壤环境质量标准二级标准为标准,利用单项污染指数法和尼梅罗综合污染指数法进行评价。结果表明:以背景值为准,各小区的8种重金属的含量均有上升趋势,综合评价结果为P综合=29.64,受Pb的影响总体累积程度很高;按照二级标准,Cd是8种重金属中唯一超标的元素,P值在2.25～2.64之间,其他元素P值范围是0.01～0.61,均未超标。从全区总体来看,综合评价结果为P综合=1.72,达到中度污染,应引...

【目的】了解农田土壤有机碳库的演变及其特征,对于提升和维持土壤质量、增加作物产量和减缓温室效应具有重要意义。【方法】依托贵阳黄壤肥力与肥效长期定位试验,分析长期(21 a)不同施肥处理下黄壤碳库容量变化、源汇关系、产量效应及黄壤碳库提升和维持的方法。【结果】(1)施有机肥处理土壤有机碳含量较化肥处理明显提升,且年增加速率明显高于化肥处理;(2)施有机肥处理有机碳储量显著高于施化肥处理,有机肥各处理比CK高13%~19%;(3)长期施肥条件下土壤有机碳储量变化与累积碳投入量呈显著渐进相关性,在目前较高的有机碳投入水平下,土壤有机碳的固持已接近饱和;(4)21 a黄壤累积碳投入量分界拐点值为54.29 t/hm2,当小于此值时,土壤固碳效率较高,为26.62%;当累积碳投入量大于此值时,固碳效率仅1.72%;(5)黄壤累积碳投入量与玉米产量亦有极显著相关性,但随着碳投入量的增加,产量增加明显变缓;(6)为避免有机碳库容提前达到饱和,增加资源浪费和环境污染风险,1/4M+3/4NPK施肥方案较合理。【结论】有机肥与化肥配施对黄壤有机碳含量、有机碳密度和固碳速率等提升有显著作用,但生产实践中,有机肥施用量不可过高,要因地制宜,找到适宜作物增产、土壤培肥和土壤碳库容量保持稳定变化的节点是农田生态系统固碳的核心。

为了解高效栽培雷竹笋重金属含量(质量分数)现状,探讨施肥和竹笋重金属含量的关系,采集了浙江省雷竹主产区70个样点的竹笋样品进行测定,布置了肥料试验。结果表明,高效栽培雷竹笋重金属镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、铜(Cu)的平均质量分数分别为0 009mg·kg-1,0 093mg·kg-1,8 780mg·kg-1,0 026mg·kg-1和0 830mg·kg-1,对照我国蔬菜卫生标准,研究区雷竹笋均未出现重金属超标现象。相关分析显示,竹笋重金属含量与土壤重金属全量无显著相关性,但与土壤重金属有效态之间相关性达显著或极显著水平。定位试验表明,不同施肥量处理间竹笋重金属含量均无...

【目的】分析长期不同施肥下土壤有效磷含量、全磷含量、土壤磷素盈亏和磷素活化效率（ＰＡＣ）的动态变化，探讨不同施肥下水稻土磷素演变特征及与磷平衡的响应关系。【方法】基于１９８２年开始的红壤性水稻土长期不同施肥定位试验，试验包括不施肥（ＣＫ）、有机肥（牛粪，Ｍ）、氮磷钾肥（ＮＰＫ）、氮磷钾肥＋有机肥（ＮＰＫＭ）、氮磷肥＋有机肥（ＮＰＭ）、氮钾肥＋有机肥（ＮＫＭ）和磷钾肥＋有机肥（ＰＫＭ）共７个处理。【结果】经过３０年不同施肥，土壤有效磷含量均呈上升趋势。Ｍ、ＮＫＭ、ＮＰＫ、ＮＰＭ、ＮＰＫＭ和ＰＫＭ处理土壤有效磷含量变化速率分别为０．１８、０．２０、０．８３、１．３５、１．４６和１．６２ Ｍｇ·Ｋｇ．．．

【目的】长期不同施肥处理影响土壤磷库和土壤性质的变化。研究不同施肥处理下黑土磷的吸附解析特征及其与土壤性质的响应关系,为黑土合理施用磷肥,提高磷有效性提供理论依据。【方法】本研究依托于公主岭黑土肥力长期定位试验,供试作物为玉米。选取不施肥(CK)、施氮、钾肥(NK)、氮磷钾平衡施肥(NPK)、氮磷钾+有机肥(NPKM)4个处理。取1990、2000和2010年的0—20 cm土层的土壤样品,分析土壤性质,测定磷的吸附解吸值,并用Langmuir方程拟合了磷的吸附曲线,计算磷最大吸附量(Q_(max))、磷吸附常数(K)、最大缓冲容量(MBC)、磷吸附饱和度(DPS)以及土壤易解吸磷(RDP)。【结果】Langmuir吸附等温线方程能很好的拟合土壤吸附磷和相应的平衡溶液磷浓度曲线(R~2=0.93—0.99)。不同施肥处理磷吸附解吸特征参数具有明显的差异。随试验年限的增加,不同处理各特征参数变化不尽相同,与1990年相比,2010年不施磷处理(CK和NK),Q_(max)值分别增加了1.83和1.61倍,MBC值分别增加了0.80%和49.40%,DPS值分别降低了92.04%和87.50%,RDP值分别降低了20.00%和82.83%;NPK处理Q_(max)和DPS值分别增加了81.39%和90.74%,MBC和RDP值分别降低了79.37%和48.57%;NPKM处理Q_(max)和MBC值分别降低了33.35%和78.52%,DPS和RDP值分别增加了11.36倍和1.48倍。施肥21年后,与CK和NPK处理相比,NPKM处理的Q_(max)值降低了64.66%和49.52%,MBC值降低了81.87%和79.56%,DPS值增加了110和3.81倍,RDP值增加了4.36倍和78.57%。NPKM处理显著增加了土壤全磷(Total-P)、有效磷(Olsen-P)、有机质(SOM)和CaCO_3含量,降低了比表面积,维持pH、游离铁铝氧化物值不变。冗余分析结果表明:SOM和Total-P是造成磷吸附解吸特征参数差异的主要因素,分别解释了全部变异的49.5%和18.7%(P<0.05)。【结论】长期有机无机配施可显著增加SOM和土壤中磷素累积,降低土壤对磷的吸附能力,增加土壤对磷的解吸,提高土壤磷的有效性,但同时显著提高了土壤磷吸附饱和度,易引起磷素流失的风险,对于NPKM处理应考虑有机肥与无机肥的投入量。

土壤肥力演变规律、发展趋向及其调控对策是土壤科学研究的重点,文章归纳总结了目前研究作物产量所采用的方法和参数,重点阐述如何表征长期不同施肥下土壤生产力变化趋势及可持续性的研究现状,进一步分析长期不同施肥下作物产量时空变化特征及土壤地力贡献率特征方面的研究进展,并在此基础上提出了目前我国长期施肥下作物产量研究中存在的不足及今后发展方向。

为了更清楚的了解长期定位施肥对黑土钾素形态的影响。通过长期定位试验对不同田间试验小区进行了不同施肥处理,试验处理分为3类:单施化肥、低量玉米秸秆配施化肥、高量玉米秸秆配施化肥。结果表明,在长期施肥条件下,低量玉米秸秆配施化肥处理(除NP+S2.5)和高量玉米秸秆配施化肥处理相比不施肥(CK)处理全钾含量都有所增加,其中S5.0、N+S5.0、NPK+S5.0处理增加效果显著,单施化肥处理相比CK处理全钾含量变化不一致,其中N、NP处理较CK处理全钾含量有所降低,K和NPK处理较CK处理显著增加。缓效钾含量在高量玉米秸秆配施化肥的影响下其含量增加效果显著,其中K+S5.0处理缓效钾含量增加最多。矿物钾是土壤中相对稳定的钾素,长期施肥对黑土中矿物钾含量的变化影响并不大。在长期施肥条件下,低量玉米秸秆配施化肥处理和高量玉米秸秆配施化肥处理相比CK处理速效钾含量都显著增加,其中以NPK+S2.5、K+S5.0、NPK+S5.0处理速效钾含量增加最多。长期施肥对水溶性钾和交换性钾含量的影响都以K+S5.0处理增加最多。黑土中的矿物钾约占全钾的90%～98%,矿物钾占全钾的比例最高,水溶性钾占全钾的比例最小。因此,不同施肥处理中以化肥配施玉米秸秆对土壤中各种形态的钾素含量影响最大,其次为NPK肥配施,黑土中的钾素形态因不同的施肥处理其含量不同。

利用土壤无机磷分级方法，研究长期施肥对黄壤中不同组分磷累积、迁移的影响。结果表明，施肥土壤全磷、有效磷、无机磷的含量均较不施肥处理有明显增加，随土层深度的加深而显著减少，施肥主要增加了Ｃａ＿２－Ｐ、Ｃａ＿８－Ｐ、Ｆｅ－Ｐ、ａｌ－Ｐ含量，而对Ｃａ＿（１０）－Ｐ、Ｏ－Ｐ含量影响较小。Ｃａ＿２－Ｐ、Ｃａ＿８－Ｐ、Ｆｅ－Ｐ、ａｌ－Ｐ、Ｃａ＿（１０）－Ｐ、Ｏ－Ｐ以表聚为主，同一土层上表现为Ｏ－Ｐ＞Ｆｅ－Ｐ＞ａｌ－Ｐ、Ｃａ＿（１０）－Ｐ＞Ｃａ＿２－Ｐ＞Ｃａ＿８－Ｐ。不同形态的无机磷含量随土层深度呈现垂直分布规律，在０～１００ Ｃｍ土层中无机磷形态以Ｏ－Ｐ、Ｆｅ－Ｐ为主，且该比例随土层深度的增加而增加。因此．．．

采用全面踏查和典型调查相结合的方法,对福建主要重金属矿区的尤溪铅锌矿、连城铅锌矿和连城锰矿不同片区重金属污染状况进行调查。结果表明:福建重金属矿区重金属污染极其严重,矿区中Mn、Zn、Pb、Cd最高含量分别达92 546、27 454、23 792和248 mg/kg,是对照区的几倍至上百倍。根据国家土壤环境质量三级标准,按照重金属单项污染指数标准进行的污染评价表明:南方重金属矿区Zn、Pb、Cd均达到重度污染标准,污染程度表现为尤溪铅锌矿区>连城铅锌矿区>连城锰矿区。按照综合污染指数评价标准,福建连城铅锌矿、连城锰矿和尤溪铅锌矿的综合污染指数也达到重度污染标准,分别是重度污染临界标准的16....

【目的】探究长期不同施肥模式下，东北棕壤大豆产量的演变、稳定性和可持续性及土壤氮素累积分布特征，为该地区制定合理的施肥措施，实现大豆的可持续绿色生产提供科学依据。【方法】基于始于1979年的棕壤肥料长期定位试验，轮作体系为玉米-玉米-大豆，选取其中的12个处理，分为化肥区：不施肥（CK）、单施氮肥（N）、氮磷肥配施（NP）、氮磷钾肥配施（NPK）；低量有机肥区：单施低量有机肥（M_1）、低量有机肥与化肥配施（M_1N、M_1NP、M_1NPK）；高量有机肥区：单施高量有机肥（M_2）、高量有机肥与化肥配施（M_2N、M_2NP、M_2NPK）。分析长期不同施肥下大豆产量的演变规律以及39年轮作施肥对大豆氮素吸收与收获期土壤氮素累积分布的影响。【结果】与不施肥处理（CK）相比，各施肥处理大豆平均产量均显著提高，且低量有机肥区和高量有机肥区大豆平均产量高于化肥处理，M_1NPK和M_2NPK处理平均产量最高，分别为3 147和3 238kg·hm~(-2)，较NPK处理提高了9.5%和12.7%。灰色-线性回归模型结果表明，施用有机肥或有机肥与化肥配施处理年际可得趋势产量显著高于单施化肥处理。低量有机肥区各处理大豆产量的变异系数最低，稳定性好，产量可持续性指数（YSI）较高，介于0.41—0.51，均高于高量有机肥区各处理。配施有机肥大豆季肥料贡献率提高，但低量与高量有机肥区差异不显著。配施有机肥39年，大豆植株吸氮量较单施化肥处理增加，以低量有机肥区的M_1NPK处理最高，为314.2 kg·hm~(-2)。低量有机肥区，土壤矿质氮主要累积在0—60 cm土层，60—100 cm土层矿质氮累积量较低；有机肥与化肥配施各处理0—80 cm土层矿质氮累积高于M_1处理，可为作物吸收提供有效氮源，但80—100 cm土层矿质氮较上层土壤降低，减少了氮素淋失风险；其中，M_1NPK处理0—60 cm土层矿质氮累积最高，60—100 cm随土层深度增加矿质氮累积呈持续降低趋势，而高量有机肥区M_2NPK处理则呈现先降低后增加的趋势。有机无机肥配施39年增加了0—20 cm土层全氮及微生物量氮含量，且高于20—40 cm土层。M_1NPK和M_2NPK处理0—20 cm土层全氮含量较NPK处理分别增加了13.9%和5.5%，微生物量氮含量分别增加了32.6%和92.1%。【结论】长期不同施肥影响作物产量、氮素吸收与土壤氮素分布。在东北棕壤地区玉米-玉米-大豆轮作体系中，玉米季氮磷钾化肥配施低量有机肥（13.5 t·hm~(-2)），大豆季仅施用氮磷钾化肥改变土壤氮素分布与累积，进而影响大豆地上部氮素吸收，可增加大豆产量，提高产量的稳定性与可持续性。长期配施低量有机肥大豆收获期土壤全氮及微生物量氮含量增加，增加了土壤供氮量；同时深层土壤矿质氮累积降低，减少了氮素淋溶风险，有利于大豆的可持续绿色生产，是该轮作体系较为合理的施肥方式。

【目的】分析长期施肥条件下小麦产量的变化规律,试图探明淮北小麦产量稳定性对不同施肥模式的响应机制,为淮北砂姜黑土合理施肥管理、改善农田生态系统质量提供依据。【方法】以安徽杨柳长期定位试验为研究平台,通过研究小麦的平均产量、产量年际波动及土壤养分状况对5种施肥模式(不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施(等氮)、有机肥与化肥配施(高氮))的响应,比较不同施肥条件下淮北砂姜黑土区小麦产量稳定性的优劣,并以此评判施肥的合理性。【结果】淮北砂姜黑土区长期不施肥的小麦产量总体呈下降趋势,年下降量为5.81 kg·hm-2;而长期施肥的小麦产量随时间呈锯齿状波动并总体上升的趋势,其中有机肥与化肥配...

【目的】阐明长期施肥下土壤有机碳演变规律及碳库组分变化,揭示黄土旱塬土壤固碳效应及培肥模式。【方法】利用32年作物产量和土壤有机碳(SOC)数据分析土壤碳投入、固定及演变特征,采集2010年土样样品,通过物理分组方法得到砂粒、粗粉粒、细粉粒、粗黏粒、细黏粒及大团聚体和微团聚体,分析施肥对碳库组分的影响。【结果】试验中总碳投入从不施肥(CK)的8.10 t C hm-2增加到秸秆还田(SNP)的69.40 t C hm-2,耕层土壤SOC贮量施肥之间相差1.82倍,增施有机肥(M、MNP)SOC为21.76—24.04 t C hm-2,SNP为16.01 t C hm-2;土壤SOC贮量随碳输...

【目的】土壤有机碳具有高度异质性,不同组分的有机碳由于化学性质和存在方式等不同,其生物有效性和肥力功能不同,并反映出不同的稳定机制,所以深入研究土壤有机碳的组分特征,对于更好地了解土壤有机碳的稳定性和肥力机制具有重要意义。本研究以黄壤性水稻土为对象,旨在研究揭示长期施肥对土壤有机碳组分特征的影响并探讨合理培肥模式。【方法】以中国黄壤性水稻土18年长期施肥定位试验为依托,通过田间取样和室内分析,采用土壤有机碳物理-化学联合分组方法,重点研究不同施肥条件下土壤有机碳组分含量及分配比例的变化,并通过定量分析组分碳含量与年均碳投入量的关系,探讨土壤有机碳饱和现象。试验处理包括不施肥对照(CK)、单施化...