科研产出
长期紫云英还田与化肥配施对土壤团聚体中黏粒矿物组成的影响
《矿物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：在湖南南县长期紫云英-双季稻轮作试验的基础上,选择单施紫云英(MV)、单施化肥(F100)和紫云英配施全量化肥(MV+F100)处理,研究不同施肥处理下土壤大团聚体(>250 μm)、小团聚体(53~250 μm)、粉黏粒(2~53μm)及<2 μm团聚体的黏粒组分(100~2000、25~100 nm)中矿物的类型、含量和分布特征.结果表明,不同处理各粒级团聚体黏粒组分中的矿物组成相似,主要以伊利石和高岭石为主,包含少量蛭石和1.4 nm过渡矿物.MV和MV+F100处理中,相比于<2μm团聚体,大团聚体、小团聚体及粉黏粒中100~2000 nm组分高岭石含量有所降低,蛭石含量增加.与MV相比,MV+F100处理明显增加了<2 μm团聚体颗粒中伊利石的相对含量,以及各粒级团聚体颗粒中蛭石的相对含量.随着各团聚体黏粒组分由100~2000 nm减小至25~100 nm,黏粒矿物的类型减少,伊利石的相对含量显著提高,高岭石含量降低且结晶度变差.与F100相比,MV+F100处理中各粒级团聚体100~2000 nm颗粒的硅铝率明显降低,出现脱硅富铝化现象.
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紫云英与稻草还田替代部分化肥对双季稻产量和土壤活性有机碳的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】基于连续4年田间定位试验，探究紫云英与稻草翻压还田替代部分化肥对双季稻产量以及稻田土壤有机碳组分、碳库管理指数的影响。【方法】开展双季稻田间定位试验，测定早、晚稻产量及连续试验4年后的土壤有机碳和土壤高活性、中活性、活性及非活性有机碳含量，计算土壤碳库管理指数。试验设6个处理：（1）冬闲+氮、磷、钾化肥（CF）;（2）翻压紫云英+氮、磷、钾化肥（MV）;（3）冬闲+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥（RSl）;（4）冬闲+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥（RSh）;（5）翻压紫云英+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥（MV+RSl）;（6）翻压紫云英+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥MV+RSh)。晚稻收获后，采集0—15 cm耕层土壤，采用重铬酸钾法测定土壤有机碳含量，高锰酸钾氧化法测定土壤高活性（33 mmol·L-1）、中活性（167 mmol·L-1）、活性（333 mmol·L-1）有机碳含量。【结果】等氮磷钾养分投入量下，MV+RSh处理的双季稻产量与CF、RSl处理差异显著，其他处理间水稻产量无显著差异，双季稻总产量RSl处理最高，为13 347 kg·hm-2,MV+RSh处理最低，为11 687 kg·hm-2。连续试验4年后，MV+RSh、RSh、MV+RSl、RSl、MV处理的土壤有机碳含量分别显著增加42.0%、32.9%、29.9%、28.3%、26.3%（P＜0.05）；各处理的土壤活性有机碳含量提高了23.9%—56.4%,MV+RSh、RSh、MV+RSl、RSl、MV处理土壤非活性有机碳含量分别显著增加了37.3%、28.6%、25.8%、24.1%、23.4%（P＜0.05）。相比CF处理，MV+RSh、MV+RSl、MV、RSh、RSl处理下土壤高活性有机碳含量增加了12.3%—27.7%，中活性有机碳含量增加了5.6%—20.0%，活性有机碳含量增加了9.9%—26.3%。翻压紫云英和稻草还田显著提高了土壤碳库管理指数，CF、MV、RSl、MV+RSl、RSh、MV+RSh处理使得土壤碳库管理指数增加了25.5%—61.7%。【结论】连续4年等氮磷钾养分投入下，翻压紫云英、稻草还田替代部分化肥用量可以保证双季稻产量，提高土壤有机碳含量，且有利于增加土壤高活性、中活性、活性及非活性有机碳的含量，皆以MV+RSh处理增加最显著，与仅紫云英还田相比，仅稻草还田对增加土壤有机碳含量贡献更大。综上，在南方双季稻区，在一定替代范围内，紫云英和稻草还田可以减少化肥用量，保证水稻产量。
关键词： 紫云英还田 稻草还田 土壤有机碳 土壤活性有机碳 水稻产量
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长期紫云英还田与化肥配施下水稻土团聚体中铁氧化物的演变规律
《土壤学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：铁氧化物是土壤团聚体重要的胶结物质,其主要存在于土壤黏粒中.为探索紫云英还田并配施化肥下土壤团聚体中铁氧化物的变化规律及其在不同粒级黏粒组分中的富集特点,以湖南省南县长期紫云英还田的水稻土为研究对象,选择单施紫云英(MV)、单施化肥(F100)、紫云英配施全量化肥(MV+F100)和紫云英配施80%化肥(MV+F80)4个处理,通过湿筛和离心分离土壤团聚体(>250、53~250和2~53μm)和黏粒(<2μm),测定不同处理土壤团聚体及其黏粒中铁氧化物的含量,并分析它们与团聚体稳定性的关系.结果表明:(1)与MV和F100相比,紫云英与全量化肥配施增加了>250μm粒级团聚体的含量,降低了53~250μm粒级团聚体含量,团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)分别提高了8.2%~20.5%和4.1%~8.5%.(2)与MV相比,紫云英与化肥配施显著提高了各粒级团聚体、2~53μm团聚体黏粒和自由态黏粒非晶质铁的含量(12.7%~55.6%,52.4%~54.9%和45.9%~48.6%),降低了>250和53~250μm团聚体非晶质铁的富集率(32.8%~36.8%和17.2%~28.4%).而与F100相比,2~53μm团聚体和团聚体黏粒非晶质铁的含量以及富集率均显著降低(3.5%~21.3%、29.2%~30.4%和10.9%~26.9%).(3)>250μm团聚体含量与团聚体黏粒的非晶质铁含量、铁的活化度呈极显著正相关,与团聚体黏粒的游离铁含量、非晶质铁的富集率呈显著正相关.团聚体的MWD和GMD与>250μm团聚体含量呈极显著正相关,而与<2μm团聚体含量呈极显著负相关.>250、2~53μm团聚体黏粒和自由态黏粒的游离铁是团聚体MWD和GMD最重要的影响因子.紫云英与化肥配施,能够提高团聚体黏粒铁氧化物的含量,促进>250μm团聚体的形成,从而增强团聚体的稳定性.
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