科研产出
长期施肥对双季稻田根际土壤氮素的影响
《生态环境学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：土壤有机氮含量是评价土壤质量变化的重要肥力指标，土壤氮矿化及其微生物数量易受不同施肥措施的影响。为明确南方双季稻区长期不同施肥模式对根际土壤氮矿化及其微生物数量的影响，以长期（37年）定位施肥试验田为平台，系统分析了不同施肥模式[单独施用化肥（MF）、秸秆还田+化肥（RF）、30%有机肥+70%化肥（OM）和无肥对照（CK）]下双季稻田根际土壤微生物量氮含量、氮素矿化、硝化和氨化速率、氮循环微生物数量的变化特征，及土壤氮转化与理化特性、微生物相关性。结果表明，OM处理根际土壤有机碳、总氮、碱解氮、硝态氮、氨态氮和无机氮含量均显著（P＜0.05）高于RF、MF和CK处理。OM处理根际土壤微生物量氮含量最高，比CK处理增加24.1%。OM处理根际土壤有氧氮矿化率、厌氧氮矿化率和氨化速率均为最高，均显著高于MF和CK处理（P＜0.05）;MF处理根际土壤硝化速率为最高，显著高于RF、OM和CK处理（P＜0.05）。OM处理根际土壤硝化细菌、反硝化细菌和氨化细菌数量均显著高于RF、OM和CK处理（P＜0.05）;RF处理根际土壤固氮菌数量显著高于MF、OM和CK处理（P＜0.05）。RF和OM处理早稻、晚稻产量分别比MF处理增加10.6%、13.4%和10.4%、7.1%。根际土壤有氧氮矿化率、厌氧氮矿化率、硝化速率与土壤pH、硝化细菌、反硝化细菌数量均呈显著正相关（P＜0.05），与土壤有机碳、总氮、碱解氮、氨态氮、无机氮含量均呈显著负相关（P＜0.05）。因此，采取30%有机肥措施有利于增加双季稻田根际土壤氮矿化及其微生物数量，培肥稻田土壤。
全文链接
请求原文
长期不同施肥模式对双季稻田土壤酸中和容量的影响
《华北农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探明南方双季稻区长期不同施肥处理下稻田不同耕层（0～10 cm和10～20 cm）土壤酸缓冲性能的变化特征，依托长期（36 a）施肥模式稻田（无肥（CK）、化肥（MF）、秸秆还田+化肥（RF）和30%有机肥+70%化肥（OM））,系统分析长期不同施肥处理下双季稻田0～10 cm和10～20 cm土壤酸中和容量（ANC）、酸缓冲容量（ABC）、酸瞬时缓冲容量（IAC）、铵态氮和硝态氮含量变化特征，及其土壤酸缓冲性能与土壤理化性质之间的相关性。结果表明，MF、RF和OM处理均有利于增加双季稻田0～10 cm和10～20 cm土壤ANC、ABC和IAC,其大小顺序均表现为OM＞RF＞MF＞CK。与CK处理相比，OM处理稻田0～10 cm和10～20 cm土壤ANC和ABC分别增加36.78%,33.18%,18.67%,17.84%,IAC分别增加15.22%,14.02%。稻田0～10 cm和10～20 cm, MF处理土壤铵态氮含量均显著高于OM、RF和CK处理，MF处理分别比CK处理增加48.15%,51.09%;OM处理土壤硝态氮含量均显著高于RF、MF和CK处理，OM处理分别比CK处理增加204.73%,161.94%。各施肥处理稻田0～10 cm土壤ANC、ABC、IAC、铵态氮和硝态氮含量均高于10～20 cm。土壤ANC、ABC、IAC与土壤有机碳、全氮含量、电导率均呈显著的正相关关系；土壤ANC、ABC、IAC与土壤pH值、阳离子交换量均呈极显著的正相关关系。因此，长期采取秸秆还田、30%有机肥配施化肥措施是增强南方双季稻田耕层土壤酸缓冲性能的有效措施。
全文链接
请求原文
长期不同施肥模式对双季稻田土壤酸解有机氮组分的影响
《应用生态学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确南方双季稻区长期不同施肥模式对稻田不同耕层（0～10和10～20 cm）土壤酸解有机氮组分及其含量的影响，本研究以长期（36年）定位施肥试验田为平台，系统分析了单独施用化肥（CF）、秸秆还田+化肥（RF）、30%有机肥+70%化肥（OM）和不施肥对照（CK）下双季稻田0～10和10～20 cm土壤酸解有机氮及其组分氨基酸氮、氨基糖氮、铵态氮和酸解未知氮含量的变化特征及其与土壤全氮、有机碳含量的关系。结果表明：与CK相比，OM和RF处理均显著增加了双季稻田0～10和10～20 cm土壤全氮、碱解氮和有机碳含量。OM、RF和CF处理双季稻田0～10和10～20 cm土壤酸解有机氮含量均显著高于CK,分别比CK增加10.7%～42.6%和12.2%～51.5%。与CF和CK相比，OM和RF处理显著提高了双季稻田0～10和10～20 cm土壤氨基酸氮、铵态氮、酸解未知氮和氨基糖氮含量。不同施肥处理稻田0～10和10～20 cm土壤酸解有机氮和非酸解性氮含量大小顺序均表现为OM＞RF＞CF＞CK。各施肥处理稻田0～10 cm土壤氨基酸氮、铵态氮、氨基糖氮和非酸解性氮含量均高于10～20 cm土壤。土壤酸解有机氮含量与土壤全氮、有机碳含量均存在极显著的正相关关系。综上，RF和OM处理有利于增加双季稻田0～10和10～20 cm土壤有机氮含量，增强稻田土壤供氮能力，提高土壤肥力。
全文链接
请求原文
不同施肥处理下水稻根际和非根际土壤中氨基糖积累特征
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以水稻长期定位施肥试验土壤为研究对象,选取不施肥(CK)、化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(NPKS)、30%有机肥+70%化肥(LOM)和60%有机肥+40%化肥(HOM) 5种处理,分析水稻分蘖旺期根际土和非根际土中氨基糖积累特征.结果表明:与CK和NPK处理相比,长期施用有机物料(NPKS、LOM、HOM)显著增加了水稻根际土和非根际土中有机碳、总氨基糖及其氨基单糖(胞壁酸、氨基葡萄糖和氨基半乳糖)含量.不同施肥处理下3种氨基单糖的积累规律不同,说明不同微生物对施肥处理的响应趋势和强度有所不同.受稻田翻耕等均匀化土壤的农事操作影响,各处理总氨基糖含量在根际土与非根际土间无显著差异.氨基糖碳对土壤有机碳积累的贡献范围为24.0～28.3 mg·g-1,且以NPKS处理最高,HOM和CK处理最低.真菌氨基葡萄糖/胞壁酸比值范围为24.4～36.6,说明该试验点所有处理的根际土与非根际土中有机质的降解与转化过程以真菌为主导,且与NPK和CK相比,NPKS处理的真菌参与度提高,而施用HOM处理的细菌参与度提高.
全文链接
请求原文
长期不同施肥处理对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了探明长期施肥对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响,以期为南方红壤稻田优质高产协同提升目标下的土壤高效培肥提供理论依据。依托始于1982年的长期定位试验,考察了有机肥(M)、化肥氮磷钾配施有机肥(NPKM)、化肥氮磷钾(NPK)、化肥氮钾配施有机肥(NKM)、化肥氮磷配施有机肥(NPM)、化肥磷钾配施有机肥(PKM)、不施肥(NF)对稻田土壤养分含量、酶活性、阳离子交换能力、籽粒产量构成与稻米品质的影响。结果表明:与NF处理相比,各施肥处理均可不同程度提高土壤有机碳及氮磷钾含量,增强脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和纤维素酶活性,提升土壤阳离子交换能力,进而提高水稻籽粒产量;进一步比较稻米品质指标发现,施肥可不同程度提高精米率、整精米率、直链淀粉和蛋白质含量,降低垩白粒率和垩白度,使胶稠度变长。其中,以NPKM处理对土壤有机碳、养分及酶活提升效果相对较好,导致该处理籽粒产量最高,其加工、外观、食味和营养品质亦相对更优。由此可见,有机肥与化肥氮磷钾平衡配施不仅能改善土壤理化性状、培肥土壤,而且可协同提升籽粒产量与稻米品质。
关键词： 水稻 长期施肥 红壤稻田 土壤性质 籽粒产量 品质
全文链接
请求原文
长期施肥下水稻根际和非根际土壤微生物碳源利用特征
《环境科学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：以红壤丘陵区典型稻田长期定位施肥试验土壤为研究对象,选取不施肥(CK)、化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(NPKS)、30%有机肥+化肥(LOM)和60%有机肥+化肥(HOM)这5种处理,研究长期不同施肥条件下水稻根际和非根际土壤微生物碳源利用特征.基于~(18)O-H_2O示踪的结果表明,土壤微生物量碳(MBC)和微生物生长速率(CGrowth)均以HOM处理最高,CK处理最低.根际土中,土壤微生物基础呼吸速率以HOM最高,CK和NPK最低;微生物碳源利用效率(CUE)以NPK最高,LOM和HOM最低.非根际土中,不同施肥处理的基础呼吸速率和CUE均无显著差异. MicroResp~(TM)结果显示,非根际土中微生物对外源碳源代谢能力高于根际土.施用有机物料(秸秆或有机肥)均能提高微生物对羧酸类、氨基酸、碳水化合物的代谢速率,且土壤微生物利用羧酸类碳源的活性最高,其次为氨基酸类和碳水化合物类碳源,对复杂化合物的代谢速率较低. RDA分析表明,微生物对不同碳源代谢情况的聚类总体以根际土与非根际土分开,CK与施肥处理分开,且NPK与NPKS相对聚集,LOM与HOM相对聚集,NPK、NPKS与LOM、HOM分开,即不同施肥处理显著改变土壤微生物对外源碳源代谢特征.结果表明,施肥未改变微生物CUE和基础呼吸速率,但有外源碳源输入(如根系分泌物)的情况下,施用有机物料增加基础呼吸、降低CUE.
关键词： 长期施肥 水稻土 土壤微生物 碳源利用效率(CUE) MicroResp~(TM)
全文链接
请求原文
长期施肥对不同深度稻田土壤碳氮水解酶活性的影响特征
《环境科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：与稻田土壤碳周转密切相关的酶活性是评价土壤肥力和肥料管理的重要指标.本研究选取秸秆还田(ST)、化肥(NPK)和不施肥(CK)的长期定位试验田,以10 cm的间距分段采集土壤剖面0~40 cm范围内的新鲜土样,利用96微孔酶标板荧光分析法,测定参与土壤碳氮转化过程关键酶β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性,探讨不同施肥措施对不同深层土壤酶活的影响.结果表明,相比不施肥的土壤,施用化肥和秸秆土壤的BG酶活性分别提高了35%~118%和55%~342%;NAG酶活性分别提高了9%~30%和102%~484%.同时,随着土层深度的增加,土壤酶活性逐渐降低,0~20 cm深层土壤酶活性显著高于20~40 cm深层土壤.在不同施肥措施中秸秆还田可高程度影响稻田深层土壤.RDA分析表明土壤碳氮含量主要与0~20 cm的土壤酶活性有显著的正相关关系,与20~40 cm的土壤酶活性呈负相关关系.综上所述,随着土壤深度增加土壤微生物量和土壤酶活性显著降低.长期施肥显著提高了不同深层土壤生物量和土壤酶活性,其中秸秆还田作用尤为突出.因此,合理的秸杆还田有利于改善稻田深层土壤肥力,优化农田土壤养分循环,为作物生长提供良好的土壤环境.
关键词： 水稻土 长期施肥 土层 酶活性 碳氮水解酶 米氏方程
全文链接
请求原文
长期不同施肥模式下南方典型农田磷肥回收率变化
《植物营养与肥料学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过比较南方典型农田不同土壤类型、不同施肥模式下的土壤供磷能力、磷肥回收率,揭示长期施肥下磷肥回收率时空变化特征,为区域内磷肥的合理施用提供科学依据。【方法】基于重庆北碚紫色土(始于1991)、湖南望城(始于1981)和江西进贤(始于1981)红壤性水稻土长期施肥定位试验。选取不施肥(CK)、单施稻草、厩肥(M)、施化学氮钾肥(NK)、施化学氮钾肥+猪粪(NKM)、施化学氮磷肥(NP)、施化学氮磷钾肥(NPK)、施氮磷钾肥+厩肥、猪粪(NPKM)或稻草(NPKS)等不同施肥处理,分析长期不同施肥下作物吸磷量、磷肥回收率和磷肥累积回收率的动态变化,探讨不同施肥下作物磷肥回收率的变化特征。【结果】长期不施磷肥,土壤自然供磷量显著下降,北碚紫色土(21年)、望城(23年)和进贤(27年)红壤性水稻土的年下降速率分别为0.60、0.48和0.63 kg/hm~2。各试验点不同处理作物历年平均吸磷量的大小顺序为NPK、NPKS和NPKM> NP、NKM> CK或NK (P <0.05)。NPK配施猪粪,与配施厩肥或秸秆配施相比较,其作物吸磷量更高。3个试验点磷肥回收率随着施肥年限增加而提高。NPK处理磷肥回收率每年增加0.15%～1.94%,NPKM和NPKS处理磷肥回收率每年增加0.07%～1.60%。NPK处理磷肥累积回收率在37.8%～61.5%之间,NPKM和NPKS处理,其磷肥累积回收率较NPK处理降低了3.0%～34.3%。【结论】土壤的磷素自然供给量随作物种植年限增加而显著下降。磷肥的施用能够显著提高作物的吸磷量,NPK平衡施用的吸磷量显著高于化肥偏施;氮肥投入量每增加100 kg/hm~2,作物吸磷量增加5 kg/hm~2。各试验点磷肥回收率随施肥年限的增加而提高。NPK配施有机肥相比较NPK,降低了磷肥的累积回收率。磷肥施用量每增加P 10 kg/hm~2,磷肥回收率下降约0.9%。NPK与猪粪配合施用的情况下,可以考虑通过适当提高化学氮肥用量、减少化学磷肥投入的措施,从而提高磷肥回收率。
关键词： 长期施肥 紫色土 红壤性水稻土 磷肥回收率 磷肥累积回收率
全文链接
请求原文
长期施肥对稻田土壤微生物量、群落结构和活性的影响
《环境科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：以湖南省宁乡县长期定位施肥试验为平台,选取不施肥(CK)、全量化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(ST)和有机肥+化肥(OM)这4种处理,采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术和MicroRespTM方法,研究了长期施肥对水稻土微生物量、群落结构及活性的影响.结果表明,细菌、真菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌PLFA含量均表现为OM>ST>NPK>CK;PLFA主成分分析表明,相比CK处理,NPK、ST和OM处理中微生物的群落结构均发生了改变,特别是ST和OM处理变化更为显著.MicroRespTM结果表明,相比CK处理(1.28μg·h~(-1)),OM处理的土壤微生物对碳源平均利用率最高(1.81μg·h~(-1)),ST处理(1.19μg·h~(-1))次之,NPK处理(0.95μg·h~(-1))最低.不同施肥处理土壤微生物对不同碳源利用的偏好情况存在明显差异.当碳源底物为酮戊二酸、半乳糖和赖氨酸时,不同施肥处理土壤微生物对不同碳源利用差异十分明显.因此,长期化肥配合秸秆还田或配施有机肥显著改善土壤养分含量和土壤微生物量、微生物群落结构和活性,对于培肥地力和优化土壤微生物群落极为重要.
关键词： 水稻土 长期施肥 土壤微生物 磷脂脂肪酸 MicroRespTM
全文链接
请求原文
