科研产出
长期施肥对双季稻种植下土壤有机碳库和固碳量的影响
《应用生态学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：研究了长期施用化肥和猪粪(PM)、稻草(RS)对双季稻集约化种植下30年期间(1981—2010年)土壤有机碳(SOC)及其组分的影响.结果表明:化肥平衡施用处理(NPK)的SOC、颗粒有机C(POC)和KMnO4氧化C(KMnO4-C)组分高于化肥非平衡施用处理(NP和NK);猪粪、稻草与化肥(NK+PM、NP+RS和NPK+RS)长期配合施用处理的SOC、POC和KM-nO4-C组分显著增加.连续种植30年60季水稻后,猪粪与NK配施处理0～45cm土层的SOC(84.71tC·hm-2)、POC(8.94tC·hm-2)和KMnO4-C(21.09tC·hm-2)数量最高,其次是NPK+RS处理;NK+PM处理(485kgC·hm-2·a-1)的固C量最高,其次是NPK+RS处理(375kgC·hm-2·a-1).化肥与猪粪、稻草配施处理SOC的固C效率(CSE)明显高于单施化肥处理;施肥处理POC的固C效率(0.4%～1.2%)低于KMnO4-C(3.0%～8.3%).采用腐殖化常数值(h)和Jenkinson方程的衰减常数(k)可以预测不同处理2010年的SOC储量,通过Jen-kinson方程可以计算维持1981年的SOC储量水平所需要的C投入量(AE).双季稻种植下,长期连续施用NK+PM、NP+RS和NPK+RS处理的SOC含量增加是由于年C输入量高于AE所致.在南方亚热带双季稻种植区,化肥与猪粪、稻草长期配施将促进水稻土有机碳的固定.
关键词： 长期施肥 红壤水稻土 土壤有机碳 颗粒有机碳 KMnO4氧化C 固碳量
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长期施用化肥和稻草对红壤性水稻土钾素固定的影响
《水土保持学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：研究了长期定位施肥试验中连续27年(1981-2007年)施用化肥和稻草对红壤水稻土钾素固定及其影响因素的影响。本试验选择了其中5个处理: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)。结果表明,在加入外源钾浓度0.4～4.0g/L的范围内,土壤固钾量均随着加入外源钾浓度的增加而增大。5个施肥处理的固钾能力存在差异,与试前土壤相比,长期不施钾(CK和NP)处理土壤的固钾能力增强,长期施钾肥或稻草(NPK、NP+RS和NPK+RS)处理土壤的固钾能力降低,长期施用钾肥和稻草是影响土壤固钾能力的重要原因,施钾量高的处理土壤的固钾能力低。在高强度稻-稻种植条件下,水稻作物从土壤中带走大量的钾。长期不施用钾肥,会导致土壤钾素的严重耗竭,此后施入的钾则会被土壤固定,导致钾肥对当季作物的有效性降低。当土壤中钾含量相对较高时,施入钾肥则不易被吸附固定。如果施入的钾不能及时被作物吸收利用,则极易被淋失。长期施用钾肥和稻草后,土壤速效钾和缓效钾含量增加,土壤的固钾能力降低;另外,长期施用钾肥和稻草引起土壤K+饱和度的增加,也使土壤的固钾能力降低。
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长期施用化肥和稻草对红壤性水稻土非交换性钾释放动力学的影响
《土壤 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：研究了长期定位施肥试验中连续27年(1981—2007)施用化肥和稻草对红壤性水稻土非交换性钾释放特征及其动力学的影响。本试验选择了其中5个处理: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)。结果表明,长期施用钾肥和稻草的条件下,各处理土壤中非交换性钾的释放均存在2个不同的阶段:即第一阶段(1~14 h)表现为直线上升阶段,第二阶段(14~796 h)为缓慢增长阶段。5个处理中,长期不施钾处理(CK和NP)的土壤非交换性钾累积释放量较低,分别为62.22和56.12 mg/kg,长期施钾处理(NPK、NP+RS和NPK+RS)的土壤非交换性钾累积释放量较高,分别为67.52、64.41和75.33 mg/kg。施稻草处理(NPK+RS和NP+RS)的土壤非交换性钾释放量明显高于相应不施稻草处理(NPK和NP)的土壤,这可能与长期施用稻草促使土壤矿物钾中的一部分向非交换性钾转化有关。用抛物线扩散、零级反应、一级反应和Elovich方程模拟土壤非交换性钾的释放动力学结果表明,Elovich方程能比较好地模拟5个处理土壤非交换性钾的释放动力学。分段直线方程能更好地描述土壤非交换性钾释放的机制。
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长期冬种绿肥对双季稻种植下红壤性水稻土质量的影响及其评价
《水土保持学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：利用非线性评价模型对28a双季稻种植下连续冬种绿肥对土壤质量的影响进行量化,以农业部衡阳红壤环境重点野外科学观测基地长期冬种绿肥稻田为平台,分析了28a冬种不同绿肥的红壤性水稻土质量的变化情况,选择土壤容重(BD)、最大持水量(MWHC)、孔隙度(POR)、标准化平均重量直径(MNWD)、pH、阳离子交换量(CEC)、有效养分、土壤有机质(SOM)、微生物生物量碳(MBC)、土壤酶和作物生产力等项目作为评价指标,并根据不同指标所具有的功能归纳为:抗物理退化,养分供应和贮藏,抗生物化学退化和保持作物生产力的能力,以这4项功能为基础划分土壤质量指数(SQI)。冬种绿肥处理条件下土壤抗物理退化、土壤养分供应和贮藏、抗生物化学退化和保持作物生产力的功能都明显强于冬闲处理。稻-稻-黑麦草(R-R-RG)处理土壤抗物理退化功能最强;稻-稻-紫云英(R-R-MV)处理土壤养分供应和贮藏功能最强;抗生物化学退化功能,R-R-MV处理和稻-稻-油菜(R-R-RP)处理最强;R-R-RP处理保持作物生产力功能最强。4个处理的SQI等级范围为0.552(稻-稻-冬闲(R-R-WF)处理)到0.632(R-R-MV处理),R-R-MV处理的SQI值和土壤功能等级最高,3个冬种绿肥处理都明显高于冬闲处理。长期冬种绿肥翻压能明显地改善红壤性水稻土质量。
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长期冬种绿肥对红壤性水稻土微生物特性及酶活性的影响
《土壤 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：以农业部衡阳红壤环境重点野外科学观测基地长期冬种绿肥稻田为平台,研究了双季稻种植区长期冬种绿肥下红壤性水稻土微生物特性及酶活性与土壤质量的关系,阐明了长期冬种绿肥翻压下土壤健康的微生物指标功能。研究分析了26年冬种不同绿肥的红壤性水稻土微生物学参数之间的差异及其提升土壤肥力的作用,结果表明,与冬季休闲处理相比,长期冬种绿肥翻压处理的微生物种群数量、微生物生物量碳(SMBC)、微生物生物量氮(SMBN)、土壤呼吸、脲酶、转化酶和脱氢酶活性都有所提高,代谢熵(qCO2)降低,以长期冬种紫云英翻压处理效果最明显。微生物种群数量、SMBC、脲酶、脱氢酶与土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)、速效氮(AN)、缓效钾(SLK)和速效钾(AK)呈显著或极显著相关;TOC,TN,AN,SLK,AK,微生物种群数量,脲酶、转化酶、脱氢酶活性与水稻产量呈显著正相关关系。长期冬种绿肥翻压能明显地改善红壤性水稻土的微生物特性与酶活性,提高土壤肥力。
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长期施肥对双季稻区红壤性水稻土质量的影响及其评价
《应用生态学报 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：为量化27年连续施用化肥及其与猪粪、稻草配施处理对双季稻区土壤质量的影响,选择土壤容重、最大持水量、孔隙度、标准化平均质量直径、pH、阳离子交换量、有效养分、土壤有机质、微生物生物量碳、土壤酶和作物生产力等项目作为评价指标,并根据不同指标所具有的功能归纳为:抗物理退化的能力、养分供应和贮藏的能力、抗生物化学退化的能力、保持作物生产力的能力4项功能,以这4项功能为基础划分土壤质量指数(SQI).结果表明:SQI等级范围为0.544(CK)～0.729(施氮磷钾肥+稻草处理).与施氮磷钾肥(NPK)处理土壤相比,长期非均衡施肥的PK、NP、NK处理土壤质量发生了退化.土壤缺磷和缺钾是限制水稻生产力的主要因素,即使每年施用30t.hm-2猪粪或4.2t.hm-2稻草也不能达到满足高产水稻所需要的土壤磷、钾含量水平.长期施用石灰对红壤水稻土质量的提升效果不明显.在南方红壤水稻种植区,氮、磷、钾与有机肥配施是提升土壤质量的最佳措施.
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湖南双季稻种植区不同生产力水稻土质量综合评价
《中国农业科学 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：【目的】利用非线性评价模型量化不同生产力水稻土的质量变化,为双季稻种植区水稻土的可持续利用提供科学依据。【方法】以湖南省双季稻主产区为试验样区,采用综合评价方法,将土壤质量划分为抗物理退化、养分供应与贮藏、抗生物化学退化和保持作物生产力这4项土壤功能。运用专家小组打分和因子分析相结合的方法,确定各项功能和指标的权重,用非线性评分模型对不同生产力水稻土测定的各项指标进行无量纲(0和1之间)评分。【结果】结果表明,8个试验区高产水稻土具有良好的物理、化学和生物化学质量;中产水稻土的物理质量比较好,但生物化学质量较差;低产水稻土的物理、化学和生物化学质量均较差,主要体现在有机质含量低,养分供应、贮藏能力差。【结论】高产水稻土的总体土壤质量高,对双季稻生长不构成障碍;影响中产水稻土质量的主要因子是养分供应不平衡,采用良好的管理措施可以使其土壤质量在短期内得以提高;低产水稻土的总体质量差,在这类水稻土上需要增加有机肥和无机养分的投入,改善其总体土壤质量。
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湖南双季稻种植区不同生产力水稻土微生物和生物化学性质的研究
《水土保持学报 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：土壤微生物和生物化学性质是农业土壤生产力的重要指标。该文研究了湖南省双季稻种植区不同生产力水稻土微生物种群数量和生物化学性质的差异。不同生产力水稻土样品采自湖南省东部、中部和西北部8个水稻主产县,测定了高产、中产和低产水稻土的微生物种群数量、微生物生物量C(SMBC)、微生物生物量N(SMBN)、土壤呼吸、代谢熵(qCO2)、脲酶、磷酸酶、转化酶、脱氢酶、土壤有机C(SOC)、全N(TN)、全P(TP)、全K(TK)、有效N(AN)、速效P(AP)、速效K(AK)和稻谷与稻草产量。结果表明,高产水稻土的细菌、真菌、放线菌数量和微生物生物量C、N与中产水稻土无明显差异。SMBC、SMBN含量和土壤脲酶、转化酶、脱氢酶活性与细菌、真菌和放线菌的变化规律基本相似。由于湖南省植稻区施用磷肥有近50年历史,土壤磷素含量较高,导致不同生产力水稻土之间的磷酸酶活性没有差异。细菌和放线菌与SOC、TN、TK、AN含量之间相关性最好。脲酶和转化酶活性与土壤SOC、SMBC、SMBN、TN和AN含量之间的相关性最好。高产水稻土与中产水稻土之间在微生物性质上差异很小,中产水稻土只要加强田间管理措施,可以达到高产水稻土的产量目标。目前低产水稻土的微生物性质和生物化学性质较差,应注意有机肥料和无机肥料的合理施用,重视低产水稻土的改良,提升这类土壤的生物质量。
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施用控释氮肥对稻田土壤微生物生物量碳、氮的影响
《生态学报 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：借助农业部望城红壤水稻土生态环境野外观测试验站的控释氮肥试验,研究了施用控释氮肥对水稻不同生育期间稻田土壤微生物生物量碳、氮动态变化的影响。试验共设5个处理:①CK,(不施氮肥);②Urea(施用尿素);③CRNF(施用与处理②等氮量的控释氮肥);④70%CRNF(施用控释氮肥,用氮量为处理②的70%);⑤50%CRNF+M(施用控释氮肥和猪粪,总氮量为处理②的70%,其中控释氮肥用量为处理②的50%,猪粪含氮量为处理②的20%)。结果表明,施肥后10 d,施氮处理土壤微生物生物量碳和氮均达最高,随生育进程推进逐渐下降,成熟期有一定的回升;施肥初期,施用等氮量的控释氮肥处理(CRNF)土壤微生物量碳、氮含量较尿素处理(Urea)分别增加5.4%和22.5%,而水稻生育中后期,控释氮肥处理(CRNF)土壤微生物量碳、氮含量较尿素处理(Urea)下降幅度大,该处理向地上部提供氮素营养较尿素处理高;施氮量较高的CRNF处理,土壤微生物生物量碳低于控释氮肥节氮处理(70%CRNF),但在大多数取样时期,土壤微生物量氮高于控释氮肥节氮处理(70%CRNF);控释氮肥配施有机肥的节氮处理较其他单施化肥处理显著增加土壤微生物生物量碳、氮含量。控释氮肥与有机肥配施,不仅能节约氮肥用量,而且能明显地提高土壤微生物生物量碳、氮的含量。
关键词： 控释氮肥 水稻土 土壤微生物生物量碳 土壤微生物生物量氮
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长期施用化肥、猪粪和稻草对红壤性水稻土物理性质的影响
《中国农业科学 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究化肥与猪粪和稻草长期配合施用对红壤性水稻土物理性质的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土发育红壤性水稻土(普通简育水耕人为土)上的肥力定位试验,对化学氮、磷和钾肥料及其与猪粪和稻草长期配合施用的7个处理的土壤物理性质进行了评价。【结果】猪粪、稻草与化肥长期配合施用均可显著降低土壤容重和土粒密度,提高孔隙度,猪粪和稻草的效果基本相似。与化肥处理相比,施用猪粪和稻草显著地促进了5—0.5mm水稳性团聚体的形成和提高土壤团聚体稳定性。猪粪和稻草与化肥配施处理耕层土壤持水量也显著高于化肥处理。【结论】猪粪和稻草与化肥长期配合施用能显著降低土壤容重和土粒密度,提高孔隙度、土壤团聚体稳定性和土壤持水量,是提升土壤物理质量和红壤性水稻土肥力的有效措施。
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