成都平原不同土地利用方式对土壤剖面钾素分布的影响

为探索快速城市化背景下土地利用方式变化对土壤剖面钾素变化的影响,本研究选取成都平原4种典型土地利用方式(稻-麦、稻-蔬、稻-油和园林),基于187个土壤剖面数据,分析了不同土地利用方式下土壤剖面速效钾、缓效钾、矿物钾和全钾4种不同形态钾的含量特征及相互关系.结果表明: 从表层土壤来看,相较传统轮作(稻-麦、稻-油)而言,土地利用方式显著影响了土壤速效钾和缓效钾含量变化,稻-蔬轮作提高了表层土壤速效钾和缓效钾含量,园林用地则加剧了土壤速效钾和缓效钾的消耗.对于较为稳定的土壤矿物钾和全钾而言,其含量在不同土地利用方式间均无显著差异.从深层土壤来看,稻-蔬轮作方式下速效钾含量随土层加深下降最为明显,传统轮作土壤速效钾含量显著高于园林用地,缓效钾变化趋势与速效钾相反.不同土地利用方式土壤矿物钾和全钾含量差异较小.在4种土地利用方式中,稻-蔬轮作方式下表层土壤速效钾和缓效钾占全钾比例相对其他3种土地利用方式较高,20～40 cm土层,不同土地利用方式下速效钾占全钾比例均显著下降,缓效钾随土层向下比例变化与速效钾变化趋势恰好相反.矿物钾占全钾比例在不同土地利用方式下无显著差异.可见,不同土地利用方式对成都平原土壤速效钾和缓效钾在剖面中的分布具有显著影响.     

九年低量生物炭还田和钾肥对棕壤土钾素、玉米产量和钾平衡的影响

中国大部分耕地钾不足，而施用生物炭等有机改良剂是提高土壤钾素含量的有效途径。国内外有关低量生物炭长期还田和施钾对棕壤土钾素、作物生产力和土壤钾素平衡的交互作用研究不够充分。本研究开展玉米田间长期定位试验，试验采取两因素随机区组设计，分别为生物炭(C)和钾肥(K)处理，生物炭设置0和2.625 t·hm^-2两水平(分别表示为C₀和C₁),钾肥设置0和60 kg·hm^-2两水平(分别表示为K₀和K₁)。结果表明：生物炭和钾肥对不同土层不同形态钾素的影响不尽相同。在0～20 cm土层，C₁处理的土壤水溶性钾、缓效钾、有效钾和全钾含量较C₀分别显著提高57.14%、17.25%、23.48%和8.31%;相反，C₁处理的土壤速效钾含量较C₀显著降低8.31%;K₁处理土壤速效钾、缓效钾和有效钾的含量较K₀分别显著提高16.61%、16...     

烟杆还田对水稻产量和养分吸收的影响及其替代钾肥的效果

选择不同供钾能力的烟-稻轮作区稻田,研究了烟杆还田对水稻产量、钾素吸收利用的影响及其替代钾肥的效果.结果表明: 烟杆还田(2250 kg·hm^-2)和施钾肥(K₂O 75 kg·hm^-2)均能增加水稻产量和地上部钾素的累积量,其中烟杆还田配施钾肥的增幅最大,低钾(土壤速效钾含量＜100 mg·kg^-1)、中钾(土壤速效钾含量100～150 mg·kg^-1)和高钾(土壤速效钾含量＞150 mg·kg^-1)土壤的水稻分别增产13.3%、17.1%和13.5%.烟杆还田(St+NP)可以提高钾素吸收利用率和农学效率.但在水稻当前推荐施肥量(75 kg·hm^-2)条件下,烟杆还田配施钾肥(St+NPK)对钾肥(素)吸收利用率和农学效率无显著影响,说明当前推荐施钾量可能偏高.通过对烟杆还田替代钾肥的计算,发现还田烟杆可以替代10%～22%的化肥钾(K₂O),烟后晚稻在烟杆还田时钾肥施用可以减少7.2～16.5 kg·hm^-2.因此,在烟杆还田条件下,高钾田块可减少化学钾肥的施用,而中钾和低钾田块为稳定水稻产量和维持土壤钾素平衡,则应保证目前推荐钾肥量的投入.     

长期定位施肥对保护地土壤供钾特性的影响

研究了16年定位施肥条件下,不同施肥方式对蔬菜保护地土壤中有效钾含量与土壤供钾特性的影响。结果表明:土壤全钾含量保持在较高水平22.43～26.92g.kg-1;与不施有机肥处理相比,长期施用有机肥后土壤全钾含量有所下降(单施磷肥处理除外),但不同的化肥单施或配施对土壤全钾含量影响不大;长期单施或化学肥料配施土壤的供钾强度和钾素有效率都不高,但施用有机肥明显提高了土壤有效钾含量及土壤的供钾能力,其中,长期单施化学钾肥土壤中有效钾含量为195.60mg.kg-1,单施有机肥处理为460.14mg.kg-1,而化学钾肥与有机肥配施后增长为621.06mg.kg-1;土壤供钾强度和钾素有效率在施用有机肥后也大幅度提高。     

钾肥及与秸秆配施对紫色土作物产量和微生物群落结构的影响

基于紫色菜园土壤莴笋-白菜-甜玉米轮作4年12季连续定位施钾肥试验,研究不同种类钾肥及用量对重庆地区紫色菜园土上作物产量和土壤微生物群落结构的影响,为该地区作物生产确定合理的施钾技术提供科学依据。结果表明,在施用氮磷肥基础上,不同钾肥处理莴笋、白菜、甜玉米产量均显著提高;从3种作物4年平均产量和钾肥效益看,以单施适量化学钾(K_2)、单施适量秸秆钾(M_2)和秸秆还田配施少量化学钾(K_1+M_1)的施钾肥模式对白菜的增产效果好,增产28.05%—30.27%;M_2和K_1+M_1施钾肥模式对莴笋的增产效果较好,增产13.89%和13.81%;K_1+M_1施钾肥模式对甜玉米的增产效果最好,增产15.10%,表明秸秆还田配施少量化学钾(K_1+M_1)模式在供试3种作物生产中具有很好的应用前景。不同施钾处理对土壤微生物群落结构及丰度均会产生一定影响,以秸秆还田配施少量化学钾肥(K_1+M_1)对提高土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌的作用较好,并显著增加土壤微生物总PLFA含量,缓解对土壤微生物生存环境的胁迫,说明K_1+M_1能为土壤微生物的生长繁育创造有利环境。莴笋、白菜、甜玉米3种作物4年平均产量与土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌数量间存在显著相关性(P0.05),而不同钾肥处理对土壤微生物特征具有一定影响,说明施钾肥可能会调节土壤微生物特征,从而促进作物增产。     

不同施肥条件下玉米田土壤养分淋溶规律的原位研究

利用排水采集器法结合田间原位试验,研究了夏玉米不同施肥处理对棕壤土养分淋失的影响.结果表明:在夏玉米生长期内,影响玉米田土壤水分淋溶的主要因素是大量降雨和灌溉,夏玉米生长前期的土壤淋溶水量较大,但随夏玉米生育进程的推进而递减,各处理差异也逐渐减小;与施氮肥处理相比,秸秆还田配施氮肥处理可加剧土壤水淋溶.在夏玉米生长期内,施肥处理的土壤淋溶水硝态氮浓度均呈"双峰"曲线变化趋势,而铵态氮浓度则呈先升后降的变化趋势.玉米田土壤氮素淋失以硝态氮形式为主,其累计淋失量为12.90～46.53 kg·hm-2,铵态氮的累计淋仅为1.66～5.11 kg·hm-2,两种形态氮的淋失量都随施氮量的增加而升高.秸秆还田配施氮肥处理的氮素淋失率比单施氮肥处理高6.53%～13.07%,低氮处理的氮素淋失率比高氮处理高3.66%～10.10%;玉米田土壤速效磷的累计淋失量较小,仅为0.148～0.235 kg·hm-2,而速效钾的累计淋失量较大,为7.08～13.00 kg·hm-2.在夏玉米生长后期,秸秆还田配施氮肥处理使土壤速效磷淋失量升高,并可加剧土壤速效钾的淋失,而单施氮肥处理作用不明显.     

长期磷肥处理农田黑土细菌群落特征

研究了公主岭国家黑土长期定位站不同施肥处理（对照、磷、氮 磷、氮 磷 钾、有机肥-磷、有机肥-氮-磷、有机肥-氮-磷-钾等）土壤基本理化性质及细菌群落特征.结果表明：有机肥处理土壤有机质（OM）、总氮（TN）、有效磷（AP）、碱解氮（AN）、速效钾（AK）等养分含量显著增加,而单施化肥各处理OM、AN含量无明显变化.与未施肥对照处理相比,有机肥-氮-磷配施与有机肥-氮-磷-钾配施处理总细菌磷脂脂肪酸分别增加34%和62%,G⁺菌磷脂脂肪酸分别增加58%和74%,G^-菌磷脂脂肪酸分别增加64%和69%.各化肥处理细菌脂肪酸含量均有所下降,以磷处理最低.除G⁺菌磷脂脂肪酸外（有机肥-磷配施显著大于氮-磷-钾肥配施）,氮-磷肥配施、氮-磷-钾肥配施与有机肥-磷肥配施三者间细菌脂肪酸含量无显著差异.相关分析表明,各细菌磷脂脂肪酸与OM、AP、AN、AK、NO₃^--N含量呈极显著相关.     

不同施肥模式下潮棕壤稻田的速效养分状况和水稻的养分分配

研究了不同施肥模式下下辽河平原潮棕壤稻田土壤速效养分的供应能力及水稻的养分分配.结果表明:各处理0～20 cm速效养分供应能力均高于20～40 cm,其变异也大于20～40 cm(速效氮除外);有机、无机肥相结合有利于提高土壤速效养分的供应能力;水稻氮和磷的分配主要集中在籽实中,钾的分配则主要集中在秸秆中.采用秸秆还田措施有利于缓解钾肥资源的不足,保持钾素的循环再利用,维持土壤钾库,减少钾肥投入,降低农业生产成本,减轻环境污染.     

耕作方式与施肥对陇东旱塬冬小麦-春玉米轮作农田土壤理化性质及产量的影响

以陇东黄土旱塬已进行7年的田间定位试验为基础,分析了免耕和传统耕作条件下5个施肥处理冬小麦收获期土壤水分、土壤容重（2011年）及土壤养分和产量（2005-2011年）变化,探讨了耕作方式和施肥对冬小麦-春玉米轮作农田土壤蓄水保墒效果及土壤肥力和产量的影响.结果表明： 2011年免耕条件下0～200 cm各土层土壤含水量、0～20 cm和20～40 cm土层土壤容重及土壤有机质、速效氮、速效磷含量均高于传统耕作.相同耕作条件下氮磷化肥与有机肥配施处理的土壤有机质、速效氮、速效磷含量高于其他施肥处理;不同耕作方式及施肥处理下速效钾呈逐年减少的趋势;传统翻耕处理的产量高于免耕,相同耕作条件下氮磷化肥与有机肥配施处理产量最高,不施肥对照产量最低.不同耕作方式和施肥处理的土壤蓄水保墒能力和肥力效应以免耕优于传统翻耕,产量以传统翻耕下有机无机肥配施处理最好.     

长期不同施肥对番茄根际土壤微生物功能多样性的影响

研究长期定位施肥对番茄根际土壤微生物群落功能多样性的影响,旨在为番茄根际生态过程中的调控提供科学依据和理论指导。以沈阳农业大学长期定位施肥基地的番茄根际土壤为研究对象,采用Biolog-ECO微平板法,分析了11个处理:N(单施氮肥)、K(单施钾肥)、P(单施磷肥)、NP(氮磷肥配施)、NPK(氮磷钾肥配施)、MN(有机肥配施氮肥)、MK(有机肥配施钾肥)、MP(有机肥配施磷肥)、MNP(有机肥配施氮磷肥)、MNPK(有机肥配施氮磷钾肥)、对照CK(不施肥)的土壤微生物群落功能多样性。结果表明:(1)配施有机肥能够显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾和碱解氮的含量,氮肥的施入会降低根际土壤的pH,各处理间土壤理化性质的差异显著;(2)配施有机肥可以增强番茄根际土壤微生物对碳源的利用能力,提高微生物群落功能多样性,其中,MNP处理微生物对碳源利用能力最强,微生物活性最高。具体表现为:(1)长期施肥改变了土壤微生物对碳源的利用能力。配施有机肥处理的土壤微生物对6类碳源的总利用能力高于单施化肥处理,以MNP优势最明显;(2)在6类碳源中,氨基酸类碳源利用能力最强,酚酸类碳源利用能力最弱;(3)主成分分析表明,31种碳源对PC1贡献较大的有12种,对PC2贡献较大的有8种;(4)施加肥料的处理的Shannon指数、丰富度指数和优势度指数均高于不施肥的处理,但其均匀度下降。有机肥配施氮磷肥处理的Shannon指数、丰富度指数均显著高于其他处理。综合所有结果,以MNP的施肥较果最佳,能够呈现较高的根际土壤微生物功能多样性。     

桂西北喀斯特移民区土地利用方式对土壤养分的影响

利用典型喀斯特峰丛洼地主要土地利用方式（灌草地、次生林地、果园、牧草地、旱地）的土壤养分测定数据,研究土地利用变化对土壤养分的影响.结果表明：土壤有机碳、全氮、有效氮含量随土地利用强度的增加而降低,灌草地和次生林地比果园、牧草地和旱地土壤有机质含量高86%～155%、全氮含量高62%～119%、有效氮含量高66%～215%（P<0.05）;全磷和全钾含量主要受养分来源的影响,受土地利用方式影响较小;速效磷含量主要受施肥的影响,有效钾含量则主要受植被覆盖和水土流失状况的影响.土地利用方式是影响土壤有机碳、全氮、有效氮、有效磷、有效钾等养分含量变化的重要因素.粗放的农业耕作降低了土壤养分并引起土壤退化,而植被恢复等措施可以培肥土壤.因此,喀斯特区域应改变粗放的农业耕作方式,加强施用有机肥和平衡施肥,对坡度≥25°的坡耕地采取“退耕还林还草”措施,以恢复和重建喀斯特地区生态环境,实现土地资源的可持续利用.     

长期灌溉施肥对半干旱区褐土氮、磷和钾库的影响Ⅱ.对褐土农田土壤钾库的影响

采用二次通用旋转组合设计 ,在辽西半干旱区褐土上进行了长期田间试验 ,研究不同的灌水、施氮、施磷和施秸秆水平对土壤钾含量的影响。结果表明 ,土壤全钾含量随着氮、磷和秸秆施用量的增加而增加 ,随着灌水量的增加而降低 ,其中 ,施磷对土壤全钾含量的增加效果最明显 ,其次是施秸秆量。土壤速效钾含量随着灌水和氮、磷施用量的增加而降低 ,随着秸秆施用量的增加而增加 ,其中 ,施秸秆对土壤的速效钾含量影响最明显 ,其次是施用磷肥的影响。另外 ,施肥和灌水在提高土壤全钾含量的同时可能使速效钾含量降低 ,两者的变化表现为一定的负相关。     

不同生态条件下长期施钾对土壤钾素固定影响的机理

采用X射线衍射分析技术和室内模拟法,研究了长期施钾对不同生态条件和不同轮作制度下黑土、塿土和灰漠土钾素固定的影响机理.结果表明,长期施钾对水云母含量较低土壤的钾素固定能力影响较大.与不施钾土壤相比,水云母含量较低的黑土和含量较丰富的塿土在外源钾加入浓度在400～4000 mg·kg^-1范围内,对外源钾的固定量分别降低了75～747mg·kg^-1和16～238 mg·kg^-1,而水云母含量丰富的灰漠土的固钾能力无明显变化.长期施钾主要通过影响土壤含钾矿物组成对土壤固钾能力产生影响,即延缓或阻止水云母向云母-蒙脱石混层层间矿物的转化,使土壤对外源钾的固定能力降低;另外,长期施钾使土壤缓效钾含量和K⁺饱和度增加,土壤固钾能力降低.     

施肥对红豆树苗木生长、根系结瘤和矿质营养的影响

探讨几种市售肥料对红豆树(Ormosia hosiei)苗木各器官生长发育及养分含量的影响,为培育红豆树优质苗木选用肥料提供参考。以红豆树当年生大田苗为试材,采用3种常见肥料(复合肥、缓释肥和尿素)分3个施肥水平进行施肥试验,测定苗高、地径、根系指标、根系结瘤指标、各器官生物量及N、P、K含量,对不同施肥处理苗木质量进行综合评价。不同施肥处理对红豆树苗木生长、结瘤和矿质营养均有显著或极显著影响。施缓释肥和复合肥的处理表现为随施肥量的增加苗木的生长和生理指标均表现出先增后降趋势,施尿素则表现为随施肥量增加呈逐渐递减趋势。通过隶属函数对苗木质量进行综合评价,表明缓释肥30 g·m^-2为最佳施肥处理,其苗高增量、各根系质量指标、各生物量指标、结瘤数量以及根、茎、叶的N、P、K含量均为最大。红豆树当年生苗木密度为50 株·m-2时,施用缓释肥(N-P-K: 30-6-7) 30 g·m^-2可以有效提高红豆树的苗木质量。     

氮硅肥配施对水稻生长、产量及土壤肥力的影响

采用田间试验研究了氮硅肥配施对水稻生长、产量、养分吸收及土壤养分含量的影响。结果表明 ,氮、硅肥单施都能促进水稻生长及对养分的吸收 ,氮肥效果好于硅肥。氮硅肥配施下 ,水稻有效穗数、穗实粒数、千粒重、水稻产量以及水稻地上部生物量 ,植株氮、磷、钾、硅养分含量增幅均高于氮肥和硅肥单施。随施硅量增加 ,氮 /硅比率后期有明显下降趋势。氮硅配施提高了土壤速效氮含量和有效硅含量、降低了土壤速效钾含量 ,而对速效磷、pH、有机质及全氮无明显影响。     

Effects of slow-release urea fertilizers on urease activity,microbial biomass, and nematode communities in an aquic brown soil

A field experiment was carried out at the Shenyang Experimental Station of Ecology (CAS) in order to study the effects of slow-release urea fertilizers high polymer-coated urea (SRU1), SRU1 mixed with dicyandiamide DCD (SRU2), and SRU1 mixed with calcium carbide CaC2 (SRU3) on urease activity, microbial biomass C and N, and nematode communities in an aquic brown soil during the maize growth period. The results demonstrated that the application of slow-release urea fertilizers inhibits soil urease activity and increases the soil NH4+-N content. Soil available N increment could promote its immobilization by microorganisms. Determination of soil microbial biomass N indicated that a combined application of coated urea and nitrification inhibitors increased the soil active N pool. The population of predators/omnivores indicated that treatment with SRU2 could provide enough soil NH4+-N to promote maize growth and increased the food resource for the soil fauna compared with the other treatments.     

Effects of slow-release urea fertilizers on urease activity,microbial biomass, and nematode communities in an aquic brown soil

A field experiment was carried out at the Shenyang Experimental Station of Ecology (CAS) in order to study the effects of slow-release urea fertilizers high polymer-coated urea (SRU1), SRU1 mixed with dicyandiamide DCD (SRU2), and SRU1 mixed with calcium carbide CaC2 (SRU3) on urease activity, microbial biomass C and N, and nematode communities in an aquic brown soil during the maize growth period. The results demonstrated that the application of slow-release urea fertilizers inhibits soil urease activity and increases the soil NH4+-N content.Soil available N increment could promote its immobilization by microorganisms. Determination of soil microbial biomass N indicated that a combined application of coated urea and nitrification inhibitors increased the soil active N pool. The population of predators/omnivores indicated that treatment with SRU2 could provide enough soil NH4+-N to promote maize growth and increased the food resource for the soil fauna compared with the other treatments.     

Long-term availability of nutients in forest soil derived from fast- and slow-release fertilizers

The availability of P, K and Mg was studied in boreal forest soil treated 10 years earlier with slow- and fast-release fertilizers. Fast release superphosphate, potassium chloride and magnesium sulphate and slow-release apatite (P) and biotite (K, Mg) were applied alone or together with urea or urea+limestone. The concentrations of total and exchangeable nutrients in the organic horizon and the concentration of exchangeable nutrients in the uppermost mineral horizon were measured. CO₂ production during aerobic laboratory incubation was used to estimate the microbial activity and substrate-induced respiration to determine the microbial biomass C in soil. Biotite caused a moderate but persistent increase in pH in the organic horizon, but this increase was smaller than with lime. The fast-release fertilizers had no effects on the nutrient status of the soil 10 years after the fertilization. However, apatite and biotite still increased the total content of Mg, K and P and the concentrations of exchangeable Mg and soluble P in soil. On the other hand, simultaneous addition of lime and biotite reduced the release of soluble P from apatite. The reduction in soil microbial activity found with urea and the fast-release salts soon after application was no longer evident 10 years later. There was no increase in nitrification in the fertilized soils, not even with the urea+lime treatment. The previous results right after the application and the results presented here do not indicate major leaching of nutrients from the slow-release fertilizers to the deeper soil profiles.     

Role of exogenous nitric oxide in alleviating iron deficiency-induced peanut chlorosis on calcareous soil

This study examined the effects of exogenous nitric oxide (NO) on physiological characteristics of peanut (Arachis hypogaea L.) growing on calcareous soil. Sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, was root application (directly; slow-release bag; slow-release capsule; slow-release particle) and foliar application. The results showed that SNP application alleviated iron (Fe) deficiency-induced chlorosis, increased the yield of peanut and increased the Fe concentration in peanut grain. SNP, especially supplied by slow-release particle improved the available Fe in soil by reducing pH of soil and increasing available Fe of soil. Furthermore, SNP application significantly increased the H⁺-ATPase and Fe³⁺ reductase activities and increased the total Fe concentration in the leaves. Meanwhile, SNP application, especially foliar application enhanced the availability of Fe in the plant by significantly increasing the active Fe content and chlorophyll content in the leaves. In addition, SNP also increased the antioxidant activities, but decreased the superoxide anion (O₂^??) generation rate and malondialdehyde content, which protected peanut against the Fe deficiency-induced oxidative stress. Therefore, these results support a physiological action of SNP on the availability, uptake and transport of Fe in the plant and foliar application SNP had the best effects in leaves and SNP supplied by slow-release particle had the best effects in roots. In addition, on the whole, the effects of SNP supplied by slow-release ways were better than directly supplied into the soil.