科研产出
长期施肥对大麦生育期双季稻田土壤微生物生物量碳、氮和微生物商的影响
《生态环境学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：长期有机无机肥配施定位试验条件下,关于不同施肥处理对稻田土壤微生物特性方面的研究目前还较少。为探明大麦(Hordaum vulgare L.)各个生育时期不同施肥处理对大麦-双季稻三熟制种植模式中稻田土壤微生物生物量碳、氮和微生物商的影响,以湖南宁乡长期定位试验为平台,应用氯仿熏蒸-K2SO4提取法和化学分析法系统分析了长达28年5种施肥处理之间(化肥、秸秆还田+化肥、30%有机肥+70%化肥、60%有机肥+40%化肥和无肥)稻田土壤微生物生物量碳、氮和微生物商及大麦产量的差异。结果表明,大麦各主要生育时期,长期施肥均能提高土壤微生物生物量碳、氮含量和微生物商,各施肥处理土壤微生物生物量碳、氮含量和微生物商均随生育期推进呈增加的变化趋势,均于齐穗期达到最大值;其中,化肥、秸秆还田、30%有机肥和60%有机肥处理土壤微生物生物量碳含量分别比无肥增加20.04%、26.47%、45.94%和51.42%,土壤微生物生物量氮含量分别比无肥增加12.87%、18.42%、32.16%和36.55%。60%有机肥和30%有机肥处理土壤微生物生物量碳、氮含量和微生物商均为最高,均显著高于其他处理,其大小顺序表现为60%有机肥>30%有机肥>秸秆还田>化肥>无肥。各施肥处理大麦产量分别比无肥增产357.6、683.0、721.2和782.1 kg·hm-2。长期有机无机肥配施可以提高土壤微生物生物量碳、氮和微生物商,有机肥与化肥配施对提高土壤肥力和增产效果最好。微生物生物量碳、氮及微生物商可以反映土壤质量的变化,作为评价土壤肥力的生物学指标。
关键词： 大麦 长期施肥 土壤微生物量碳 土壤微生物量氮 微生物商
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长期不同施肥对红壤性水稻土产量及基础地力的影响
《土壤学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：利用长期定位施肥试验并结合盆栽试验,研究长期不同施肥模式对双季稻产量和土壤基础地力的影响,并分析水稻产量和肥料贡献率对土壤不同基础地力的响应。结果表明:长期施用氮磷钾肥(NPK)或氮磷钾肥配施稻草(NPKS)有利于双季稻产量的增加。NPK处理的早稻产量、晚稻产量和年总产量分别较对照(CK)处理增产100.7%、67.0%和81.9%,NPKS处理分别增产113.8%、77.7%和93.7%。CK处理早稻基础地力产量随试验年限的增加呈极显著下降趋势(p<0.01),晚稻基础地力产量在试验的前9年随年限增加呈极显著下降(p<0.01),之后基本维持稳定。长期施用氮磷钾肥或氮磷钾肥配施稻草有利于土壤基础地力的提升。土壤基础地力产量和基础地力贡献率均表现为NPKS>NPK>CK。NPK和NPKS处理早稻基础地力产量分别较CK提高38.5%和68.1%,晚稻分别提高25.8%和49.0%。NPK和NPKS处理早稻基础地力贡献率分别较CK提高21.4%和54.9%,晚稻分别提高12.8%和22.8%。无论施肥或不施肥,早晚稻产量均随土壤基础地力产量提高而增加;肥料对早晚稻产量贡献率随基础地力产量提高而极显著降低。土壤有机质、全氮、速效钾是影响土壤基础地力的主要养分因子,土壤全磷、全钾、碱解氮、有效磷对土壤基础地力也产生重要影响。
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长期施肥对红壤双季稻冬闲田春季杂草群落的影响
《中国生态农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：利用始于1982年的红壤双季稻田长期施肥定位试验,于2012年采用田间调查法研究了在无机肥(化肥NPK)与有机肥(M)氮磷钾养分等量条件下,长期施用有机肥、无机化肥和有机肥无机肥配施模式下红壤双季稻冬闲田春季杂草生物量及群落密度和群落多样性的变化。结果表明:有机肥无机肥配施改变了优势杂草种类,增加了杂草总密度和总生物量。化肥氮钾配施有机肥(NKM)处理的杂草种类数量最多,化肥氮磷配施有机肥(NPM)处理的最少。施肥处理中,M处理的杂草群落多样性指数、均匀度指数和优势度指数均最高,分别为1.118 6、0.732 3和0.629 7;其杂草总密度最低,为297.0株?0.25m?2。NPK处理的杂草总生物量最低,为58.0 g?0.25m?2。NPM处理的杂草群落多样性指数值、均匀度及优势度指数值均显著低于其他处理;其杂草总密度和杂草总生物量均最高,分别为539.7株?0.25m?2和109.5 g?0.25m?2;其优势杂草日本看麦娘的密度为428.0株?0.25m?2,相对密度为79.31%,明显高于其他处理优势杂草的密度和相对密度。春季杂草总干物质量与土壤碱解氮正相关(相关系数为0.703),与土壤p H负相关(相关系数为0.697),相关性不显著;与土壤有效磷显著正相关(相关系数为0.758*)。长期不同施肥模式下红壤稻田磷素是导致田间春季杂草群落特征变化的主要因素,通过改变土壤有效磷和碱解氮含量及土壤p H,能有效调控红壤双季稻冬闲田春季杂草生物量及群落密度和生物多样性。
长期不同施肥对早稻田间杂草生物多样性的影响
《湖南农业科学 》 2014
摘要：采用群落生态学方法,在长沙市望城区一持续30 a的长期定位试验基地调查9种施肥方式对早稻田间杂草生物多样性的影响。结果表明:早稻田共发现杂草10种。不同施肥处理小区中杂草种类以施N、P、K肥和稻草处理最少,只施N、K化肥处理最高(8种);以稗(Echinochloa crusgalli)、鸭舌草(Monochoria vaginalis)、矮慈姑(Sagittaria pygmaea)和双穗雀稗(Paspalum distichum)4种杂草发生密度较大,它们分别在不同施肥处理中占据优势。N、P、K肥平衡施用和有机无机肥配施处理,促进了早稻的生长,水稻植株繁茂,光照透过率低,早稻良好的长势限制了稻田杂草对土壤水、肥及光照的利用,进而抑制杂草的生长,显著降低田间杂草的总密度,使其发生危害程度得到有效抑制。
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长期施肥对红壤性水稻土团聚体稳定性及固碳特征的影响
《中国生态农业学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：施用有机肥是提高土壤有机碳(SOC)含量、促进土壤团聚体形成和改善土壤结构的重要措施。本研究旨在探讨长期作物残留和投入有机物料对水稻土团聚体分布及稳定性的影响,分析不同粒级团聚体的固碳特征及其与团聚体形成的相关性,以及土壤和不同粒级团聚体对累积碳投入的响应。长期定位施肥试验始于1986年,设不施肥(CK)、单施化肥(CF)、秸秆化肥混施(RS)、低量粪肥配施化肥(M1)和高量粪肥配施化肥(M2)5个处理。2009年采集0~10 cm土壤样品,测定总土以及大团聚体(LM,>2 mm)、较大团聚体(SM,0.25~2 mm)、微团聚体(MA,0.25~0.053 mm)和黏粉粒(S&C,<0.053 mm)的质量比例及其SOC浓度,并分析闭蓄于SM内部的颗粒有机物(POM)、微团聚体(MA-SM)和黏粉粒(S&C-SM)的质量含量和SOC浓度。结果表明,与CK和CF比较,有机肥混施化肥处理(RS、M1和M2)均显著提高了LM和SM的质量比例和平均当量直径(MWD),降低了S&C质量含量;两个粪肥配施化肥处理(M1和M2)的效果优于秸秆化肥混施(RS),但是M1和M2间差异不显著;单施化肥则降低了稳定性团聚体的比例。团聚体的SOC浓度没有随粒级增大而增加,各处理均为LM和SM结合的SOC浓度最高,其次为S&C,最小为MA。与CK比较,有机肥混施化肥处理均显著提高了各粒级团聚体的SOC浓度。总土SOC的增加主要取决于SM的SOC含量,而MA-SM组分决定了SM固持SOC的能力。总土、LM和SM的SOC含量以及从SM分离出的POM、MA-SM和S&C-SM的SOC含量均与累积碳投入量呈显著正相关,但总土分离出的MA和S&C的SOC含量对累积碳投入量反应不敏感,表现出碳饱和迹象。因此,尽管长期大量施用有机物料促进了红壤性水稻土大团聚体的形成和团聚体稳定性,增加了其SOC的固持,但有机质可能不是该土壤水稳性团聚体形成的最主要黏结剂。
长期施用化肥和稻草对双季稻田钾素运移的影响
《水土保持学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：以红壤双季稻区长期(1981-2012年)定位施肥试验为基础,研究长期施用化肥和稻草对双季水稻(Zea mays L.)集约化种植下3年期间(2010-2012年)水稻产量、作物吸钾量、田面水和不同土层渗漏水中钾动态变化及钾素平衡的影响。结果表明,施钾肥能增加水稻稻谷和稻草的产量;水稻从土壤中的吸钾量随钾肥施用量的增加而显著增加,年平均吸钾量顺序为NPK+RS>NPK>NP+RS>CK>NP;各处理田面水的钾浓度差异主要表现在施肥后前40d,早、晚稻中田面水的钾浓度随施肥时间的延长,逐渐下降,施肥后第40天,各处理田面水的钾浓度高低差异不大,早稻在2.34~3.43mg/L之间,晚稻2.03~2.97mg/L之间;3个施钾处理不同深度土层渗漏水钾浓度均随施肥时间的延长而逐渐下降,而不施钾肥的NP和CK两处理随施肥时间的延长变化幅度较小;在水稻施肥后的70d期间,3个施钾处理随着土层深度的增加,渗漏水钾浓度呈下降的变化趋势;早、晚稻3个土层各处理不同时间渗漏水平均钾浓度的高低顺序均为NPK+RS>NPK>NP+RS>CK>NP;除NPK+RS处理处于钾盈余外,其他4个处理均处于钾素亏缺。试验结果说明,在施氮磷肥的基础上,配施钾肥和稻草还田不仅能提高水稻高产、稳产的能力,而且对促进钾素养分循环,保持农田钾素平衡,提高土壤钾素肥力有重要的作用。
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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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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长期施用化肥、猪粪和稻草对红壤水稻土化学和生物化学性质的影响
《应用生态学报 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：2005年和2007年分别从望城县已建立27年的肥力定位试验田内采集土壤样品,测定土壤有机碳(TOC)、全N、速效N、速效P、微生物生物量碳、氮(Cmic、Nmic)及土壤呼吸和酶活性,研究长期施用化肥、猪粪和稻草对土壤化学和生物化学性质的影响.结果表明:长期施用化肥、猪粪和稻草处理的土壤pH值与试验前相比均有所下降,电导率(EC)变化不大.化肥与猪粪、稻草配施处理的TOC、全N、速效N、速效P、土壤呼吸、Cmic、Nmic和酶活性均高于不施肥(CK)和单施化肥处理;化肥与猪粪、稻草配施处理的水稻产量也高于单施化肥处理.在研究期间,NK化肥与猪粪、NPK化肥与稻草配施处理的Cmic/TOC大于相应的单施化肥处理.各处理土壤生物化学性质与TOC和养分含量呈正相关(P<0.01).猪粪、稻草与化肥长期配合施用能显著改善土壤化学和生物化学性质,提高土壤质量和土壤肥力.
关键词： 长期施肥 有机碳 土壤酶活性 微生物生物量 代谢熵
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