设置3个菌渣(F)施用量(0,50%,100%)和3个化肥(C)施用量(0,50%,100%)共9个处理,采用长期定位试验方法(2010-2016年),研究长期菌渣化肥配施对稻田土壤活性有机碳组分和土壤基本肥力要素变化的影响以及两者的相关性。结果表明:相比单施化肥,菌渣化肥配施显著提高土壤碳库管理指数(CPMI),3种土壤活性有机碳(LOC1,LOC2,LOC3,指分别以33,167,333 mmol·L-1高锰酸钾氧化有机碳)及其有效度,增幅分别为45.09%,41.77%53.55%和11.69%33

为探明绿肥山黧豆（Lathyrus sativus）还田配施氮肥在改良土壤方面的效应，明确合适的绿肥配施氮肥比例，设置2×4双因素试验，研究绿肥的不同翻压量（15000、22500、30000、37500 kg·hm~(-2)）和氮肥的不同施氮量（60%、80%常规施氮量）配比对土壤活性有机碳库各组分、碳库管理指数和酶活性等指标的影响。结果表明：与CF（常规施肥）处理相比，翻压一定量的绿肥并配施减量氮肥能有效提升稻田总有机碳、活性有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳含量及碳库管理指数，提升效果随配施比例的不同存在差异，其中M4N1、M4N2处理提升效果最佳。在相同施氮水平下，有机碳各组分含量、碳库管理指数及总体酶活性均呈现出随翻压量的增加而增加的趋势。与CF处理相比，翻压绿肥并配施氮肥对稻田土壤过氧化氢酶无显著影响，对纤维素酶、蔗糖酶、β-葡萄糖甘酶活性均具有显著影响（P＜0.05）。总体酶活性均表现为M4N2>M4N1>M3N1>M3N2>M2N1>M2N2>M1N1>M1N2>CF>CK处理。各有机碳组分之间呈显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）的相关性，除过氧化氢酶，蔗糖酶、β-葡萄糖甘酶、纤维素酶与土壤活性有机碳各组分均呈正相关（P＜0.05）。对土壤活性有机碳组分含量及土壤酶活性影响因素的灰色关联度综合分析，结果表明60%氮肥+37500 kg·hm~(-2)绿肥模式的综合评价效果最好。

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】稻麦一年二熟轮作是汉中盆地小麦生产的最重要种植制度之一,本文采用田间试验,研究水稻秸秆全量还田对小麦季土壤养分、酶活性及小麦产量的影响,旨在揭示本地区水稻秸秆还田替代部分化肥的产量及沃土效应。【方法】试验共设置氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾+秸秆还田(NPKS)、氮磷钾减量15%+秸秆还田(-15%NPKS)、氮磷钾减量30%+秸秆还田(-30%NPKS)4个处理。【结果】与秸秆不还田(NPK)相比,水稻秸秆还田处理(NPKS、-15%NPKS和-30%NPKS)均不同程度降低了0~15 cm土层的土壤容重,其中对0~5 cm土层影响最为显著;NPKS和适量化肥减量(-15%NPKS)提高了0~15 cm土壤有机碳(TOC)和活性有机碳(LOC)含量,而高量化肥减量(-30%NPKS)会降低TOC和LOC含量,还田处理均提高了15~30 cm土层有机碳(TOC)含量;秸秆还田(NPKS)及适量化肥减量(-15%NPKS)增加了土壤脲酶活性,增幅分别达32.7%和29.0%;NPKS处理提高了蔗糖酶活性,增幅达19.8%,而化肥减量(-15%NPKS和-30%NPKS)显著降低了蔗糖酶活性,降幅分别为32.5%和10.7%。与秸秆不还田(NPK)相比,秸秆还田与化肥减量配施均降低了土壤养分含量。此外,适量化肥减量(-15%NPKS)对小麦产量无显著影响,而高量化肥减量(-30%NPKS)会显著降低小麦产量。相关分析表明,小麦产量与土壤有机质及养分含量显著相关。秸秆还田与化肥氮磷钾减量15%配施对小麦产量和土壤肥力无负面影响。【结论】因此,稻麦轮作体系下,水稻秸秆全量还田同时氮磷钾肥减量15%措施不仅能够保证小麦季小麦稳产,而且减少环境污染风险,具有农学、经济、环境三赢潜力。

【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。

【目的】阐明垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响,为揭示垄作免耕下稻田土壤累积、转化的特殊性提供科学参考。【方法】依托稻田免耕长期定位试验,对比分析常规平作(中稻)、垄作免耕(中稻)、水旱轮作(中稻-油菜,稻油)和垄作免耕轮作(中稻-油菜,稻油)等4种耕作处理对不同深度(0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm和40—60 cm)土层中总有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳和δ13C等指标的影响。【结果】垄作免耕轮作(稻油)中,20—40 cm土层的总有机碳含量显著高于其它处理,各深度土层中颗粒有机碳含量和分配比例均高于其它耕作处理,10—20 cm和20—40 cm土层的易...

以湖北省武汉市紫云英、秸秆还田及不同化肥施用量的12个田间试验为基础,结合添加2%和4%紫云英的室内培养实验,研究紫云英种植还田(MV)、水稻秸秆还田(S)和化肥减施(40%～100%NPK)对水稻土表层土壤(0～20 cm)养分及活性有机碳的影响。结果表明:相比紫云英与秸秆不还田与不施肥的对照(CK)处理,紫云英、秸秆还田下施用40%～100%化肥均能有效提高土壤有机质、碱解氮、颗粒有机碳的含量,增幅分别为3.98%～46.49%、4.46%～35.88%、3.59%～35.77%;单独种植紫云英还田处理土壤的速效磷、速效钾含量降低,在配施秸秆、施用化肥后含量显著增加;土壤各养分含量在80%化肥施用量下最高。与不添加紫云英处理相比,添加2%和4%的紫云英处理均能有效提高土壤pH以及有机质、碱解氮、速效钾、颗粒有机碳的含量,增幅随着紫云英添加量的增加而升高。

通过4年定位试验,研究了不施肥(WF)、不施氮肥(WN)、单施化肥(CF)、猪粪替代20%氮肥(ZF)、猪粪堆肥替代20%氮肥(DF)、沼渣沼液替代20%氮肥(ZYF)6种施肥处理对双季稻田土壤的酶活性、可培养微生物数量、微生物量碳(SMBC)含量、微生物量氮(SMBN)含量、有机质含量和碳库管理指数的影响。结果表明:3种有机无机肥配施能显著提高双季稻田土壤中可培养细菌和放线菌数量,微生物量碳、微生物量氮、总有机质和活性有机质含量以及碳库活度指数、碳库管理指数,但处理间存在差异,以DF效果最好;连续耕作4年后,DF处理的土壤中可培养细菌、真菌和放线菌数量以及SMBC、SMBN含量分别比CF的提高了67.94%、50.30%、55.51%、17.96%和50.17%;DF的土壤磷酸酶、脲酶、转化酶和纤维素酶活性分别比CF的提高了18.19%、7.85%、73.47%和105.00%;总有机质、活性有机质含量及碳库管理指数分别比CF的提高了15.17%、58.40%、71.98%。综合分析,猪粪堆肥与化肥配施显著提高了稻田土壤中磷酸酶、脲酶、转化酶和纤维素酶活性和可培养细菌、真菌和放线菌数量,SMBC和SMBN的含量以及碳库管理指数,长期有机无机肥配施(尤其是猪粪堆肥与化肥配施)是扩大土壤碳库、提高土壤质量的有效途径。

土壤酶活性可以表征土壤生态系统的功能,而不同施肥方式影响着土壤酶的时空特性。通过设施内田间栽培黄瓜试验,研究有机肥和化肥不同施用方式对土壤中性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶和转化酶动态特性的影响。结果表明:设施内菜田土壤酶活性随土层的加深而减弱,0~10cm土层酶活性明显高于10~20cm。对照(CK)处理、单施有机肥(M)处理和有机肥配施氮磷钾(MNPK)处理10~20cm土壤4种酶活性平均分别为0~10cm土层酶活性的86.09%、78.25%和84.13%。菜田耕层土壤酶活性随作物生育时期变化明显,作物旺盛生长期土壤酶活性高,而作物生长初期和末期,土壤酶活性较低。施用有机肥、化肥可以调节土壤酶...

【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...

【目的】综合评价中国南方双季稻地区化肥有机肥配合施用下水稻产量及土壤肥力效应。【方法】在江西双季稻区进行连续25年的田间定位试验,比较不施肥(CK)、施用化肥(NPK)、等养分条件下70%化肥配合施用30%有机肥(70F+30M)、50%化肥配合施用50%有机肥(50F+50M)、30%化肥配合施用70%有机肥(30F+70M)的水稻产量和土壤肥力变化。【结果】有机无机肥配施,早晚稻平均产量比不施肥(CK)增产幅度为65.4%-71.5%(P<0.05),比施化肥(NPK)增产幅度为3.9%-7.8%(P

【目的】利用长期定位试验评估氮、磷、钾化肥配施对土壤酸化程度、交换性铝产生量和盐基离子损失量的影响，为维持土壤健康生产和农田可持续利用提供依据。【方法】采用始于1984年的肥料长期定位试验，选取不施肥（CK），磷钾肥配施（PK）、氮磷肥配施（NP）、氮钾肥配施（NK）和氮磷钾肥配施（NPK）5个处理，采集每个处理的0—10、10—20、20—40和40—60 cm土层土样，分析土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子总量、交换性盐基离子累积量、酸碱缓冲容量和酸化速率等指标。【结果】经过连续33年不同施肥处理的定向培育后，CK、PK、NP、NK和NPK处理0—20 cm土层pH较试验前分别下降0.82、0.91、1.13、0.8和1.19个pH单位，导致表层土壤明显酸化，酸化速率分别达到了1.10、1.22、1.46、1.13和1.58 kmol·hm^-2·a^-1。与CK处理相比，NP和NPK处理的0—40 cm土层显著酸化，土壤p H分别下降0.28—0.38和0.35—0.46个单位，土壤交换性酸分别增加了35.5%—110.0%和30.4%—120.5%，特别是交换性铝分别增加56.2%—157.6%和73.7%—189.8%，土壤交换性盐基离子总量分别减少6.3%—14.9%和9.9%—13.2%，盐基饱和度降低2.9—14.9和2.6—15.4个百分点；NK处理的0—20 cm土层略有酸化，土壤交换性酸增加53.5%—55.0%，盐基饱和度降低6.0—7.1个百分点；PK处理的0—60 cm土壤酸化均不明显，土壤交换性酸增加和交换性盐基离子总量减少差异均不显著。【结论】长期施化肥对土壤酸化程度和盐基离子损失量的影响表现出明显差异。其中，NPK和NP长期处理加剧土壤酸化进程，且酸化深度到达40 cm，盐基离子损失量和交换性铝的产生量大幅增加，初步估算施用化肥导致土壤p H降低1个单位，土壤交换性盐基离子的损失量约是土壤交换性酸增加量的一倍左右；长期磷钾配施、氮钾配施对土壤酸化的影响较小，盐基离子损失量和交换性铝增加量相对较少。

[目的]研究生物有机肥与化肥配施对植烟土壤养分和真菌群落特征的影响,为新型生物有机肥的合理应用与烤烟科学施肥提供依据。[方法] 2017年4-10月在攀枝花市米易县新山乡中山村进行田间小区试验,试验共设置4个处理:生物有机肥+常规用量化肥(对照,CNA0)、生物有机肥+95%常规用量化肥(CNA1)、生物有机肥+90%常规用量化肥(CNA2)、生物有机肥+80%常规用量化肥(CNA3),每个处理重复3次。分别采集各处理烤烟成熟期土壤,通过化学分析和高通量测序分别测定其养分含量和真菌群落组成与丰度,并对不同处理植烟土壤化学性质与真菌优势类群进行相关性分析。[结果]与对照CNA0相比,CNA1、CNA2和CNA3处理植烟土壤的pH均略有下降;植烟土壤有机质和有效磷含量均以CNA2处理最高,较对照分别增加了30.15%,35.17%;碱解氮和速效钾含量分别以CNA1和CNA0处理最高;所有处理的全氮含量为1.24～1.41 g/kg,仅CNA3与CNA0处理间的差异达到显著水平(P<0.05)。高通量测序结果显示,植烟土壤真菌群落丰富度和多样性均以CNA1处理最低,其Chao1和Shannon丰富度指数相较对照分别降低了32.75%和32.46%。不同处理植烟土壤真菌群落的优势菌门均为子囊菌门和接合菌门,CNA1处理的接合菌门丰度是对照的2.53倍。优势菌属分别为被孢霉属、假裸囊菌属和腐质霉属,其中被孢霉属在CNA1处理中相对丰度最高,是对照处理的2.54倍。相关性分析表明,速效钾含量是影响植烟土壤真菌群落的主要环境因子。[结论]生物有机肥与95%常规用量化肥(减施化肥5%处理)配施时,植烟土壤pH适中,有机质、碱解氮和速效钾含量充足,真菌丰富度和多样性均较低,可维持土壤微生态平衡,有效控制烤烟土传病害。

为量化有机无机肥料配施条件下稻田氮素的归趋,明确施肥的经济效益和环境效应,采取田间动态监测与室内化学分析相结合的方式,研究了在等氮条件下(120 kg·hm-2)以鲜猪粪(PM)、沼液沼渣(BF)、猪粪堆肥(PC)、绿肥(GM)替代20%化肥及单施化肥处理(CF)稻田挥发性氮、径流氮、N2O等氮素损失的变化规律,以及各处理水稻产量及地上部吸氮量的差异,结合稻田氮素平衡以明确氮素来源和去向及其数量。结果表明:施肥是氮输入的主要来源,占比约为47%;植物吸收利用是氮输出的主要部分,占氮素输入量的47%～57%;各处理氨挥发排放通量、径流总氮(TN)损失量、N2O累积排放量分别占施氮量的4%～6%、16%～23%、16%～20%;与单施化肥相比,配施有机肥降低了稻田氨挥发累积排放量,减少了径流损失氮量,增加了地上部吸氮量,有利于水稻增产稳产;其中BF、PC处理氨挥发累积排放量均降低21%,PM、BF处理径流损失氮量显著减少33%、29%(p <0.05),PM处理水稻产量最高(为5468kg·hm-2),增产8%,地上部吸氮量最高(为137kg·hm-2),增幅为14%;PM处理氮素表观损失和氮盈余均最低,BF处理次之。综合水稻产量和环境效益来看,施氮量为120kg·hm-2时,以鲜猪粪和沼液沼渣等有机肥替代20%化肥是可行的。

为探讨砂姜黑土区养分资源高效管理和秸秆资源化利用方式，采用田间定位试验，连续2 a研究化肥减量配施生物炭和秸秆对该区域水稻产量、养分吸收和土壤碳的影响。试验设5个处理：(1)不施肥（CK）；(2)常规施肥（100%NPK）；(3)化肥减量20%(80%NPK)；(4)化肥减量20%+秸秆（80%NPK+S）；(5)化肥减量20%+生物炭（80%NPK+B），测定并分析水稻籽粒产量、地上部生物量、植株氮、磷、钾养分含量、土壤总有机碳（TOC）和微生物量碳（MBC）。结果显示，化肥减量20%配施生物炭或秸秆均有利于提高水稻产量和地上部生物量，且生物炭较秸秆的效果更为显著。化肥减量20%配施生物炭（80%NPK+B）处理的水稻产量和地上部生物量较100%NPK处理分别增加5.2%和4.7%，较80%NPK处理分别增加7.9%和7.2%；化肥减量20%配施秸秆（80%NPK+S）较100%NPK处理的水稻产量和地上部生物量分别增加3.4%和3.0%;80%NPK与100%NPK处理的籽粒和地上部生物量无显著差异；化肥减量20%配施生物炭显著提高了水稻地上部N、P2O5和K2O养分累积量，较100%NPK处理分别提高了10.4%、7.2%和20.0%；化肥减量20%配施秸秆可显著提高氮、钾养分累积量，但却同时显著降低了磷素累积量；化肥减量20%配施生物炭或者秸秆，均有利于改善土壤总有机碳的累积，并且显著提高了土壤微生物量碳的含量，其中生物炭提高土壤总有机碳含量效果优于秸秆，而秸秆提高土壤微生物量碳含量效果优于生物炭。综合来看，在沿淮砂姜黑土区，化肥减量20%配施生物炭或者氮钾减量20%配施秸秆可增加或维持水稻产量，提高水稻对养分的吸收能力，利于固碳培肥。