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施肥对东北黑土区玉米和大豆产量影响的整合分析
1
作者 高天宇 邬磊 +4 位作者 张泽茂 刘天鸿 王聪 张文菊 徐明岗 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第2期238-253,共16页
【目的】东北黑土区是我国重要的粮仓,随着农业生产活动的加剧,土壤退化严重,单位面积粮食产量降低。合理施肥是改善土壤肥力、提高粮食作物产量的重要措施,探讨施肥对黑土区玉米和大豆产量的影响及其主要控制因素,为东北黑土区粮食增... 【目的】东北黑土区是我国重要的粮仓,随着农业生产活动的加剧,土壤退化严重,单位面积粮食产量降低。合理施肥是改善土壤肥力、提高粮食作物产量的重要措施,探讨施肥对黑土区玉米和大豆产量的影响及其主要控制因素,为东北黑土区粮食增产提供科学依据。【方法】基于1990—2024年已公开发表的88篇文献,共558组配对数据,采用整合分析(meta-analysis)方法,研究不同施肥类型(包括化肥、有机物料和有机无机肥配合施用)、施氮量、施肥年限及气候和土壤属性等因素下,施肥对东北黑土区玉米和大豆产量的影响;并通过回归分析和随机森林等统计方法,明确不同施肥条件下东北黑土区玉米和大豆产量的主控因素。【结果】施肥显著提高了东北黑土区玉米和大豆产量,提升幅度分别为24.1%~74.5%和14.7%~30.7%,其中单施化肥对作物产量的提升幅度较高,玉米为73.6%,大豆为28.7%,显著高于单施有机物料的22.3%和14.2%,以及有机无机肥配合施用的26.5%和16.4%。玉米和大豆增产幅度随施氮量的增加而增加,但当施氮量分别达到210~480和120~450 kg/hm^(2)后趋于平缓。大豆的最佳施氮量低于玉米,同一作物单施化肥的最佳施氮量小于单施有机物料和有机无机肥配合施用。玉米和大豆增产幅度随施肥年限的增加而增加。玉米和大豆的肥料增产效应与年均温度、初始土壤pH、土壤有机碳(SOC)和速效氮磷钾含量呈显著正相关,与土壤初始SOC含量和初始碳氮比(C/N)呈显著负相关。初始SOC含量和C/N低的土壤基础地力低,作物产量对施肥的依赖程度更强。【结论】在东北黑土区土壤初始SOC含量和C/N较低、pH≥7的条件下,施肥提升玉米和大豆产量的幅度更大,且单施化肥对玉米和大豆产量的提升效果更为明显。因此,在东北黑土区实施科学施肥时,需综合考虑肥料类型、施肥量及施用时间,并结合气候和土壤性质,以提升土壤肥力水平和粮食作物产量。 展开更多
关键词 黑土区 土壤肥力 玉米 大豆 增产效应 有机物料 化肥 整合分析
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基于长期定位试验的土壤健康研究与展望 被引量：6
2
作者 徐明岗 段英华 +2 位作者 白珊珊 张文菊 孙楠 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1253-1261,共9页
土壤健康是农业可持续发展的根基,是保障国家粮食安全和落实“藏粮于地”战略的重大需求。长期定位试验时空覆盖面广、数据丰富、施肥管理措施多样,对于土壤健康的研究和健康土壤的培育是难得的宝贵平台。本文在总结土壤健康的内涵及指... 土壤健康是农业可持续发展的根基,是保障国家粮食安全和落实“藏粮于地”战略的重大需求。长期定位试验时空覆盖面广、数据丰富、施肥管理措施多样,对于土壤健康的研究和健康土壤的培育是难得的宝贵平台。本文在总结土壤健康的内涵及指标体系与我国长期定位试验布局情况的基础上,系统梳理了基于长期定位试验的作物产量演变及高产稳产性、土壤有机质演变及其与产量的关系、土壤pH演变及生物多样性演变等耕地质量和土壤健康方面的研究进展,并提出了基于长期定位试验的土壤健康研究展望,包括建立因地制宜的土壤健康指标及评价体系,深入解析土壤健康演变的规律和驱动机制与发展健康土壤培育技术,以期高质量推进土壤健康研究,从而促进农产品质量安全和农业可持续发展。 展开更多
关键词 土壤健康 长期定位试验 作物产量 土壤有机质 土壤生物多样性
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黄土母质典型农田土壤无机碳与有机碳的关系及影响因素
3
作者 墨美玲 王秀君 +1 位作者 徐明岗 卢同平 《土壤》 北大核心 2025年第1期35-46,共12页
针对黄土母质农田土壤无机碳(SIC)的空间异质性及其与土壤有机碳(SOC)的复杂关系,本研究搜集了黄土高原和华北平原地区同时包含有SIC和SOC的0~100 cm农田土壤剖面观测数据,并经过整理和标准化处理,获得了具有代表性的SIC和SOC土壤剖面数... 针对黄土母质农田土壤无机碳(SIC)的空间异质性及其与土壤有机碳(SOC)的复杂关系,本研究搜集了黄土高原和华北平原地区同时包含有SIC和SOC的0~100 cm农田土壤剖面观测数据,并经过整理和标准化处理,获得了具有代表性的SIC和SOC土壤剖面数据,开展了对黄土母质农田SIC和SOC的空间分布特征、二者之间关系及影响因素的分析。结果显示,两个区域0~100 cm土层的SOC储量相近(华北平原6.6 kg/m^(2),黄土高原6.7 kg/m^(2))。但SIC储量存在明显差异:在0~40 cm土层中,华北平原的SIC储量(5.9 kg/m^(2))显著低于黄土高原(8.9 kg/m^(2));相反,在40~100 cm土层中,华北平原的SIC储量(10.7 kg/m^(2))显著高于黄土高原(8.8 kg/m^(2))。华北平原表层SIC水平偏低的点位主要分布在耕作历史较长的河北平原,长期农作施肥引起上层土壤酸化导致SIC水解;黄土高原表层SIC水平偏高的农田多位于侵蚀程度高、肥力水平低的西部区域,侵蚀过程使得SIC含量较高的亚表层土壤露出地表。华北平原农田0~100 cm土层中的SIC与SOC呈显著正相关关系(P<0.01),黄土高原0~100 cm土层中的SIC与SOC呈负相关关系。综上,华北平原SIC储量及其与SOC的关系主要受施肥、灌溉等农田管理措施的影响,而黄土高原则与其不同程度的土壤侵蚀导致的土壤碳在空间上的重新分配有关。 展开更多
关键词 土壤无机碳 土壤有机碳 黄土母质 空间异质性 华北平原 黄土高原
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土壤微生物碳利用效率对农田管理措施响应的机制
4
作者 张晨阳 孙力扬 +2 位作者 徐明岗 李建华 蔡岸冬 《土壤学报》 北大核心 2025年第1期177-188,共12页
为明确农田生态系统中土壤微生物碳利用效率(CUE)对不同管理措施的响应及驱动因素,深刻理解土壤有机碳周转、快速提升土壤肥力和有效减缓气候变化。收集全球已公开发表的198组文献数据,通过整合分析(Meta-analysis)和皮尔森(Pearson)分... 为明确农田生态系统中土壤微生物碳利用效率(CUE)对不同管理措施的响应及驱动因素,深刻理解土壤有机碳周转、快速提升土壤肥力和有效减缓气候变化。收集全球已公开发表的198组文献数据,通过整合分析(Meta-analysis)和皮尔森(Pearson)分析方法探究不同农田管理措施对土壤微生物CUE的影响和主控因素。结果表明:添加生物质炭能够增加^(13)C标记底物(CUE_(13C))和^(18)O标记水(CUE_(18O))方法测量(计算)的土壤微生物CUE,而降低化学计量模型(CUE_(ST))方法计算的土壤微生物CUE。施用化肥降低土壤微生物CUE_(18O)(–4.71%),但提高土壤微生物CUE_(ST)(28.20%)。秸秆还田导致土壤微生物CUE_(18O)和CUE_(ST)分别降低14.08%和28.64%。免耕/少耕使通过三种方法评估的土壤微生物CUE均得到显著增加。特定气候、土壤属性和试验年限显著影响了土壤微生物CUE的变化趋势。干旱指数和土壤pH是影响土壤微生物CUE_(13C)效应值的关键因素。土壤微生物CUE_(18O)效应值随着土壤微生物生长速率和微生物生物量碳的增加而增加。土壤微生物CUEST效应值与土壤有机碳和微生物细胞外酶活性呈显著正相关关系(P<0.05),与土壤黏粒含量呈显著负相关关系(P<0.01)。因此,充分考虑特定地点的气候、土壤化学性质以及微生物活性和功能对农田管理措施的响应有利于调节作用于微生物群落或者细胞层面的土壤微生物CUE,从而更有效地促进农田生态系统中土壤有机碳的形成和积累。 展开更多
关键词 微生物碳利用效率 农田管理 ^(13)C标记底物 ^(18)O标记水 化学计量模型 整合分析
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黄土高原北部典型县域耕层土壤有机碳储量的时空分布及其影响因素
5
作者 苏欣悦 王跃锋 +5 位作者 何宁波 李亚鹏 柏凯栋 王恒飞 李建华 徐明岗 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第3期485-495,共11页
【目的】土壤有机碳含量可直观反映土壤肥力水平,其储量在全球碳平衡中起着至关重要的作用。山西省应县地处黄土高原北部生态脆弱区,研究该县域长期多时间段耕地土壤有机碳储量的时空分布及影响因素,可为黄土高原区耕地土壤肥力提升和... 【目的】土壤有机碳含量可直观反映土壤肥力水平,其储量在全球碳平衡中起着至关重要的作用。山西省应县地处黄土高原北部生态脆弱区,研究该县域长期多时间段耕地土壤有机碳储量的时空分布及影响因素,可为黄土高原区耕地土壤肥力提升和农业生态环境保护提供理论依据。【方法】基于山西省应县1983、2010和2023年耕地土壤性质(有机碳、土壤养分等),以及1983—2023年相关农业生产(作物产量、种植面积、畜禽养殖等)数据资料,运用经典统计学、地统计学、方差分解以及随机森林模型等方法,量化耕层(0—20 cm)土壤有机碳储量的时空分布格局及主要影响因素。【结果】1983—2023年间应县耕层(0—20cm)土壤有机碳含量及其储量均呈增加趋势,净增量分别为3.20g/kg和8.30t/hm^(2)。从空间上来看,应县南部土壤有机碳含量和有机碳储量整体较高。其中,1983—2010年应县南部南泉乡有机碳储量增加最为明显,增量达10.14 t/hm^(2);2010—2023年应县西南部下马峪乡有机碳储量增加最大,增量为10.79 t/hm^(2)。40年来,应县耕地碳投入量呈增加趋势,年均碳投入为2.15 t/(hm^(2)·a);耕层土壤固碳速率和固碳效率分别为0.21 t/(hm^(2)·a)和9.67%,且表现为前期(1983—2010年)的土壤固碳速率和固碳效率小于后期(2010—2023年)。空间上,40年来应县各乡镇土壤固碳效率均有所不同,白马石乡和下马峪乡固碳效率较高(19.07%、17.34%),而镇子梁乡的固碳效率最低(2.83%)。当前碳投入和土壤属性(容重、全氮和速效钾)是影响应县耕地土壤有机碳储量变化的主要因素。【结论】40年来,应县耕地碳投入的增加显著提高了耕地土壤有机碳储量,且不同乡镇间变化趋势存在差异,建议在应县中北部如大临河乡、藏寨乡等有机碳储量较低地区增施有机肥,以提高土壤肥力,增加农田土壤碳固存。 展开更多
关键词 黄土高原 应县 土壤有机碳储量 时空分布 固碳效率
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长期施肥对我国典型土壤活性有机质及碳库管理指数的影响 被引量：260
6
作者 徐明岗 于荣 +3 位作者 孙小凤 刘骅 王伯仁 李菊梅 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期459-465,共7页
对我国重点农区的6种典型土壤—红壤、灰漠土、垆土、潮土、褐土、黑土长期耕作施肥后的活性有机质及碳库管理指数（CMI）进行了研究，探讨施肥对不同土壤活性有机质和CMI的影响。土壤活性有机质用KMnO4氧化法测定，采用3种浓度KMnO4（3... 对我国重点农区的6种典型土壤—红壤、灰漠土、垆土、潮土、褐土、黑土长期耕作施肥后的活性有机质及碳库管理指数（CMI）进行了研究，探讨施肥对不同土壤活性有机质和CMI的影响。土壤活性有机质用KMnO4氧化法测定，采用3种浓度KMnO4（33、167、333mmol／L）将土壤活性有机质分为高活性有机质、中活性有机质和活性有机质3部分。结果表明，只耕作不施肥（CK）10年后土壤活性有机质含量降低，CMI下降11．1～63．6，其中垆土、褐土下降幅度最大、黑土最小。施用化肥也使土壤活性有机质下降，其中单施氮（N）的潮土活性有机质下降最大，达31．3％；化肥配合施用（NPK）的红壤活性有机质下降最大，其余土壤相对较小。施肥使土壤活性有机质和总有机质含量增加，高于初始土壤和CK。施用有机肥或有机肥配施化肥，土壤活性有机质含量和CMI均显著增加，CMI以红壤上升最大，达91．4，潮土最小，仅为4．6。土壤活性有机质的数量及CMI变幅大于土壤总有机质的变化幅度，以CMI变化为大，说明CMI是评价施肥耕作对土壤质量影响的最好指标。土壤活性有机质分组结果表明，红壤活性有机质组成以高活性有机质为主；垆土、灰漠土活性有机质以高活性和中活性两部分为主；潮土以中活性有机质为主。施肥对红壤、灰漠土活性有机质组分影响明显，对垆土、潮土影响相对较小。 展开更多
关键词 长期施肥 红壤 垆土 活性有机质 碳库管理指数(CMI)
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施肥对污染土壤中重金属行为影响的研究进展 被引量：80
7
作者 徐明岗 刘平 +1 位作者 宋正国 张青 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期328-333,共6页
施肥作为农业生产中最普遍的增产措施,也具有促进重金属形态转化从而达到修复污染土壤的作用,从其影响重金属有效性的机理及植物效应两方面阐述了国内外的研究进展。研究表明氮肥主要通过硝态、铵态氮的根际碱化和酸化效应来影响重金属... 施肥作为农业生产中最普遍的增产措施,也具有促进重金属形态转化从而达到修复污染土壤的作用,从其影响重金属有效性的机理及植物效应两方面阐述了国内外的研究进展。研究表明氮肥主要通过硝态、铵态氮的根际碱化和酸化效应来影响重金属的活性;磷肥不仅通过三种酸根(H2PO-4,HPO24-,PO34-)形式来影响土壤表面电荷,进而影响土壤对重金属的吸附,而且其陪伴阳离子(Ca2+、Mg2+)也有一定贡献;钾肥的效果主要表现为伴随阴离子的作用,氯离子可降低土壤对金属阳离子的吸附,硫酸根、磷酸根作为专性吸附离子对其作用相反,硝酸根的影响较小。肥料对重金属的作用实质上是在不同条件下离子间的相互作用,最终影响了重金属的植物有效性。文章在归纳分析的基础上,对今后该方面的研究进行了展望。 展开更多
关键词 氮 磷 钾 重金属 形态 植物效应
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控释氮肥对双季水稻生长及氮肥利用率的影响 被引量：77
8
作者 徐明岗 李菊梅 +3 位作者 李冬初 丛日环 秦道珠 申华平 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1010-1015,共6页
为阐明控释氮肥的产量和生态效应,选用N 75和150 kg/hm^2两种不同用量的控释氮肥(日本Meister系列)和尿素对比,在南方典型双季稻区第四纪红壤发育的水稻土上进行早稻和晚稻田间试验,观测控释肥氮素田间释放规律及水稻的生长、产量和氮... 为阐明控释氮肥的产量和生态效应,选用N 75和150 kg/hm^2两种不同用量的控释氮肥(日本Meister系列)和尿素对比,在南方典型双季稻区第四纪红壤发育的水稻土上进行早稻和晚稻田间试验,观测控释肥氮素田间释放规律及水稻的生长、产量和氮肥利用率。结果表明,控释氮肥S_9和LP_(70)(40%)+LPS_(100)(60%)的氮释放规律分别与早稻、晚稻氮吸收的规律基本一致,且氮累积吸收量与控释肥氮释放率均成显著正相关(相关方程的决定系数R^2=0.9764和0.9968)。与N 75 kg/hm^2用量的尿素相比,早、晚稻施用相同量的控释氮肥分别增产3.6%和9.3%;有效分蘖数和有效穗数明显增加,氮肥利用率分别提高了29.9个百分点和10.4个百分点。施用高氮(N 150 kg/hm^2)尿素的水稻产量与低氮(N 75 kg/hm^2)控释肥相比,差异不显著。因此,施用控释氮肥N 75 kg/hm^2时,水稻氮肥利用率显著提高,为我国南方双季稻生产中一种高产高环境效益的施肥方式。 展开更多
关键词 控释氮肥 早稻 晚稻 生长 氮肥利用率
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稻田控释氮肥的施用效果与合理施用技术 被引量：79
9
作者 徐明岗 孙小凤 +3 位作者 邹长明 秦道珠 八木一行 宝川靖和 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期487-493,共7页
选用新型控释氮肥(LP)5个类型,采用其不同用量和组合,在南方典型双季稻区第四纪红壤发育的水稻土上进行早稻和晚稻的一次性基肥试验。结果表明,施用不同控释氮肥,稻田表层土和表面水的NH4+-N含量极显著地低于常规氮肥(尿素);控释肥的氮... 选用新型控释氮肥(LP)5个类型,采用其不同用量和组合,在南方典型双季稻区第四纪红壤发育的水稻土上进行早稻和晚稻的一次性基肥试验。结果表明,施用不同控释氮肥,稻田表层土和表面水的NH4+-N含量极显著地低于常规氮肥(尿素);控释肥的氮素释放过程与水稻吸氮过程基本一致。控释氮肥用量以N75kg/hm2较适宜,其用量比尿素N150kg/hm2相比仍可维持高产;早稻施用控释氮肥,可成功地实现施肥、播种、抛秧的一次性技术配套与结合,减轻劳动强度,适当提高种植密度有利于高产;晚稻采用条施的方法可显著地提高产量。与尿素N150kg/hm2比较,早稻选用控释氮肥LPS40或LPS60较好;晚稻选用LP70和LPS80并按LP70(50%)+LPS80(50%)的比例搭配,有利于水稻生长发育和维持高产。控释氮肥具有缓释作用,其供应氮素持久;LPS40和LPS60用量N150kg/hm2且高密度栽培时有一定的后效,可分别提高再生稻产量10%和16%。 展开更多
关键词 控释氮肥 一次性施肥 早稻 晚稻
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农田土壤固碳与增产协同效应研究进展 被引量：55
10
作者 徐明岗 张旭博 +1 位作者 孙楠 张文菊 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1441-1449,共9页
农田土壤固碳是提升土壤肥力、保障和实现农田持续稳定生产能力的关键所在。明确农田土壤固碳与作物增产的协同效应可为不同区域土壤培肥、维持和提升作物产量提供依据。农田土壤固碳明显受到气候、土壤属性、管理措施(尤其是施肥和耕作... 农田土壤固碳是提升土壤肥力、保障和实现农田持续稳定生产能力的关键所在。明确农田土壤固碳与作物增产的协同效应可为不同区域土壤培肥、维持和提升作物产量提供依据。农田土壤固碳明显受到气候、土壤属性、管理措施(尤其是施肥和耕作)、轮作制度等因素的影响,且与农田作物产量密切相关,二者具有明显的协同效应。农田土壤有机碳与作物增产协同效应存在一定的阈值,且该阈值具有一定的区域差异。东北地区土壤有机碳阈值约为C 44~46 t/hm^2,西北和华北地区约为C 22~28 t/hm^2,南方地区约为C 33~37 t/hm^2。经验方程和模型模拟结果表明,在不同区域,农田土壤每固定C 1.0 t/(hm^2·a)有机碳,粮食作物产量可平均提升约0.7t/hm^2,但该响应值在各地区明显受到相应的环境及农田管理措施等因素的影响。深入理解农田固碳过程及其与作物生产力协同作用的机理,是指导不同区域合理培肥、提高土壤肥力、提高养分资源利用效率的关键举措。未来的研究方向和重点是明确不同区域农田土壤可实现的固碳潜力,进一步揭示集约化种植下农田土壤有机碳的固存机制,关注深层土壤有机碳固定对作物增产潜力的影响及贡献,并深入分析表征环境、人为因素等对农田土壤固碳增产协同效应的影响机制及调控原理。 展开更多
关键词 长期试验 土壤有机碳 作物产量 协同效应
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改良剂对重金属污染红壤的修复效果及评价 被引量：28
11
作者 徐明岗 张青 +2 位作者 王伯仁 李菊梅 孙楠 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期121-126,共6页
采用盆栽试验,研究了施用改良剂—石灰、有机肥、海泡石对红壤上小油菜生物产量、镉锌吸收量、pH、吸收系数的影响。结果表明,施用改良剂,连续种植3季小油菜(Brassia campestris L.)的生物产量都显著提高,石灰、有机肥和海泡石配施的产... 采用盆栽试验,研究了施用改良剂—石灰、有机肥、海泡石对红壤上小油菜生物产量、镉锌吸收量、pH、吸收系数的影响。结果表明,施用改良剂,连续种植3季小油菜(Brassia campestris L.)的生物产量都显著提高,石灰、有机肥和海泡石配施的产量是对照的15倍。改良剂能不同程度提高红壤的pH,以石灰的效果最好,土壤pH平均升高了2个单位;而且小油菜对镉锌的吸收也较低。小油菜对镉的吸收系数大于对锌的吸收系数,说明镉容易在土壤-植物体系中迁移,施用改良剂后吸收系数降低。施石灰的小油菜中锌含量达到食品卫生标准。改良剂对提高土壤pH的后效逐渐减弱,对抑制小油菜吸收锌的后效不如抑制镉的后效好。 展开更多
关键词 改良剂 红壤 重金属污染 修复
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长期不同施肥下我国3种典型土壤重金属的累积特征 被引量：41
12
作者 徐明岗 武海雯 刘景 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2319-2324,共6页
采用现场采样及室内分析测试方法,观测了1989年开始的红壤、黑土和灰漠土17a不同施肥(不施肥、施用化肥、化肥与有机肥配施和单施有机肥)下重金属元素Cu、Cd、Zn、Pb和Cr含量随时间序列的变化,阐明长期施肥下3种土壤中重金属元素的累积... 采用现场采样及室内分析测试方法,观测了1989年开始的红壤、黑土和灰漠土17a不同施肥(不施肥、施用化肥、化肥与有机肥配施和单施有机肥)下重金属元素Cu、Cd、Zn、Pb和Cr含量随时间序列的变化,阐明长期施肥下3种土壤中重金属元素的累积变化过程和富集特征。结果表明,灰漠土各处理的重金属含量在17a间持平;红壤和黑土中Zn、Pb和Cr含量17a间没有显著变化,各个处理间也没有显著差异,但施用有机肥处理的Cu和Cd含量则显著增加,其快速增加期起始于试验开始的5～6a后。其中红壤Cu含量在1996年之后的3a中由41mg·kg-1左右快速增加到64mg·kg-1左右,之后在高浓度持平;Cd含量则在最近的10a中从0.20～0.30mg·kg-1直线上升到1.30～1.50mg·kg-1。黑土Cd在6a中快速增加了2.4倍和1.4倍,2000年后在高浓度基本持平。红壤的Cu和Cd、黑土的Zn和Cd之间存在极显著正相关关系,表明其可能来源一致。长期施用有机肥是红壤和黑土中重金属显著富集的重要原因,有机肥的质量对土壤重金属的累积起重要作用。 展开更多
关键词 长期施肥 重金属累积特征 红壤 黑土 灰漠土
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长期不同施肥下红壤活性有机质与碳库管理指数变化 被引量：201
13
作者 徐明岗 于荣 王伯仁 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期723-729,共7页
对长期不同施肥5 a和10 a后红壤活性有机质进行了测定,结果表明,耕作10 a不施肥或仅施化肥(CK、N、NP、NK、PK、NPK)的土壤活性有机质(LOM)及碳库管理指数(CMI)都明显下降,最大下降(CK)分别为40.5%和48.1;而有机肥或有机肥化肥配合施用(... 对长期不同施肥5 a和10 a后红壤活性有机质进行了测定,结果表明,耕作10 a不施肥或仅施化肥(CK、N、NP、NK、PK、NPK)的土壤活性有机质(LOM)及碳库管理指数(CMI)都明显下降,最大下降(CK)分别为40.5%和48.1;而有机肥或有机肥化肥配合施用(M、MNPK、1.5MNPK),LOM和CMI则显著升高,最大升高(1.5MNPK)分别为183%和195;秸秆还田(SNPK)处理LOM和CMI先下降后增加,5 a分别下降25.2%和31,10 a又分别上升17.9%和13。说明化肥主要提高非活性有机质,有机肥则显著改善土壤有机质质量,秸秆还田对提高红壤有机质质量比有机肥慢。用33 mmol L-1、167 mmol L-13、33 mmol L-1KMnO4测定的三种活性有机质(本文分别称其为高活性有机质HLOM、中活性有机质MLOM和活性有机质LOM)的含量依次增加,分别占总有机质的5.6%、9.6%和14.5%。三种活性有机质之间呈显著或极显著相关,HLOM与MLOM相关系数为0.478*,HLOM与LOM为0.592**,MLOM与LOM为0.716**。作物产量只与MLOM和LOM极显著相关,相关系数分别为0.821**和0.602**,而和总有机质没有显著的相关性。同时,LOM及CMI与土壤阳离子交换量、交换性钾、交换性钙、盐基总量、微量元素等呈显著或极显著正相关,但总有机质与上述土壤化学指标相关性差。这些结果暗示LOM和CMI比总有机质更能客观反映土壤肥力和土壤质量的变化情况,应该成为描述土壤质量和评价土壤管理的良好指标。 展开更多
关键词 红壤 活性有机质 碳库管理指数
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土壤外源铅的稳定化特征及其对土壤性质的响应 被引量：10
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作者 徐明岗 吴曼 +1 位作者 武海雯 张文菊 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1702-1709,共8页
为探明土壤理化性质对外源铅(Pb)稳定化过程的影响,选取11种理化性质差异较大的土壤样品,分别加入500mg·kg-1Pb和500mg·kg-1Pb+1.0mg·kg-1镉(Cd)后进行360d的室内培养,利用5个动力学模型对Pb稳定化过程进行模拟,并进一... 为探明土壤理化性质对外源铅(Pb)稳定化过程的影响,选取11种理化性质差异较大的土壤样品,分别加入500mg·kg-1Pb和500mg·kg-1Pb+1.0mg·kg-1镉(Cd)后进行360d的室内培养,利用5个动力学模型对Pb稳定化过程进行模拟,并进一步分析了有效Pb变化的特征及其关键影响因素。结果表明,在Pb单一和Pb-Cd复合污染下,所有土壤有效Pb浓度在初始的15d内都迅速下降,随后变化减缓,60d后基本达到平衡。外源Cd对Pb浓度变化的影响非常小。5个动力学模型中以二级动力学方程模拟结果最好,所得的稳定化平衡浓度Ce2和表观速率常数k2能够较好地表征Pb的衰减和稳定过程。相关和逐步回归分析表明,提高土壤pH、阳离子交换量和有机质含量能够显著加快Pb的稳定化速率、降低Pb的平衡浓度,并以pH对Pb稳定化速率和平衡浓度的直接影响最大。 展开更多
关键词 外源铅 稳定化 土壤性质 单一污染 复合污染
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共存阳离子对土壤吸附Cu^(2+)的影响特征 被引量：16
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作者 徐明岗 李菊梅 陈世宝 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期935-938,共4页
采用室内试验方法,研究了我国4种典型土壤——砖红壤、赤红壤、黄棕壤和暗棕壤在伴随阳离子分别为Na+、Ca2+、Zn2+时对Cu2+的吸附。结果表明,无论是单溶质或复合离子体系下,土壤对Cu2+的吸附等温线都可用Langmuir方程很好地拟合;Cu2+的... 采用室内试验方法,研究了我国4种典型土壤——砖红壤、赤红壤、黄棕壤和暗棕壤在伴随阳离子分别为Na+、Ca2+、Zn2+时对Cu2+的吸附。结果表明,无论是单溶质或复合离子体系下,土壤对Cu2+的吸附等温线都可用Langmuir方程很好地拟合;Cu2+的吸附结合能(K)在Na+体系下为砖红壤>赤红壤>黄棕壤>暗棕壤,说明4种土壤对Cu2+吸附的亲和力依次减弱,但Ca2+共存时使土壤对Cu2+的吸附结合能明显增大,说明Ca2+可使土壤对Cu2+专性吸附增强;Na+共存时不影响土壤对Cu2+的吸附,而Ca2+、Zn2+共存时可使土壤对Cu2+的最大吸附量(Xm)平均分别降低14.5%和33.6%,且降低的程度为暗棕壤和黄棕壤>赤红壤>砖红壤,Cu2+、Zn2+、Ca2+之间存在明显的竞争吸附。 展开更多
关键词 CU^2+ 共存离子 砖红壤 黄棕壤 吸附等温线
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土壤磷扩散规律及其能量特征的研究Ⅱ.施磷量及水肥温相互作用对磷扩散的影响 被引量：19
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作者 徐明岗 孙本华 张一平 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期55-64,共10页
非饱和土壤在施磷量0—400mg／kg下的磷自扩散系数（Da）随施磷量近线性增加，但增加的幅度以缓冲性能小的轻质土壤最高。不同土壤磷扩散受土壤水分、施磷量和温度等因素相互作用的影响程度不同，为表征这种差异利用其多元非线性拟合方... 非饱和土壤在施磷量0—400mg／kg下的磷自扩散系数（Da）随施磷量近线性增加，但增加的幅度以缓冲性能小的轻质土壤最高。不同土壤磷扩散受土壤水分、施磷量和温度等因素相互作用的影响程度不同，为表征这种差异利用其多元非线性拟合方程的偏微分，本文提出了磷扩散率的水分系数、肥料系数和温度系数等概念。在相同条件下，这些系数均呈现为黄绵土＞黑垆土＞土＞黄褐土，说明水肥温对磷扩散的影响程度与质地密切相关。 展开更多
关键词 磷 扩散系统 施磷量 水肥温相互作用 土壤
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土壤磷扩散规律及其能量特征的研究　Ⅲ.土壤磷扩散的动力学及能量特征 被引量：15
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作者 徐明岗 张一平 孙本华 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期202-209,共8页
用(32)P标记扩散池法测定了不同时间下土壤磷的扩散量，并用5种动力学模型对其拟合，结果表明土壤磷扩散过程最符合抛物线扩散方程。20％含水量下，磷扩散速率温度商Q(10)。为1．20左右，与扩散是一个物理过程相吻合。由阿尼乌斯公式求... 用(32)P标记扩散池法测定了不同时间下土壤磷的扩散量，并用5种动力学模型对其拟合，结果表明土壤磷扩散过程最符合抛物线扩散方程。20％含水量下，磷扩散速率温度商Q(10)。为1．20左右，与扩散是一个物理过程相吻合。由阿尼乌斯公式求得的磷扩散活化能（E）随土壤水分增加而降低；在土壤水低吸力范围内（＜105Pa水吸力）为12—34kJ／mol，平均为25kJ／mol左右，与溶液中离子扩散活化能较接近，说明低吸力下磷扩散主要在液相进行。将绝对反应速率理论移植用于磷扩散，所求出的磷扩散净活化能、活化熵变、活化焓变和活化自由能变在供试土壤中相同含水量下均呈规律性变化，且与E变化趋势基本一致，证明这些参数可用于表征磷扩散的能量特征。 展开更多
关键词 磷 扩散 动力学 活化能 活化熵 土壤
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恒电荷土壤及可变电荷土壤与离子间相互作用的研究 I.共存离子对NO_3^-吸附的影响 被引量：15
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作者 徐明岗 季国亮 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期204-211,共8页
研究了我国典型３种可变电荷土壤和４种恒电荷土壤在陪伴阳离子分别为Ｋ十、Ｎａ十、Ｃａ２＋时和１ｍｍｏｌＬ－１ＫＣ１、Ｋ２ＳＯ４支持电解质中ＮＯ３－的吸附。结果表明，ＮＯ３－吸附量随ｐＨ的增加而减小。在添加相同浓度ＮＯ３... 研究了我国典型３种可变电荷土壤和４种恒电荷土壤在陪伴阳离子分别为Ｋ十、Ｎａ十、Ｃａ２＋时和１ｍｍｏｌＬ－１ＫＣ１、Ｋ２ＳＯ４支持电解质中ＮＯ３－的吸附。结果表明，ＮＯ３－吸附量随ｐＨ的增加而减小。在添加相同浓度ＮＯ３－时，３种可变电荷土壤对ＮＯ３－的吸附量顺序为Ｃａ（ＮＯ３）２＞ ＫＮＯ３＞ＮａＮＯ３＞ＫＮＯ３十ＫＣＩ＞ＫＮＯ３＋Ｋ２ＳＯ４；在初始ＮＯ３－浓度０．５－５ｍｍｏｌＬ－１的范围内，吸附量随浓度变化的关系符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附式．由此求出与ＮＯ３－吸附结合能有关的常数（Ｋ）在不同共存离子存在下数值较小且差异不大，因此认为不同陪伴阳离子和不同伴随阴离子对ＮＯ３－吸附的电性机理影响不大，只是改变了土壤表面的正电荷数量从而使吸附量发生变化。４种恒电荷土壤对ＮＯ３－的吸附量通常很小，其中在Ｃａ（ＮＯ３）２介质中较在其他介质中稍大，最大吸附量仅为１．５～ｍｍｏｌ ｋｇ－１左右，约为可变电荷土壤的１／１０，且在浓度较低时常观察到负吸附。 展开更多
关键词 NO3^-吸附 离子间相互作用 PH值 土壤电荷 电解质 恒电荷
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恒电荷土壤及可变电荷土壤与离子间相互作用的研究ⅢCu^(2+)和Zn^(2+)的吸附特征 被引量：10
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作者 徐明岗 季国亮 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期225-231,共7页
研究了3种典型可变电荷土壤和4种典型恒电荷土壤在不同pH和不同浓度下单纯及共存体系中Cu2 + 和Zn2 + 的吸附及其影响因素。结果表明,两类土壤对Cu2 + 或Zn2 + 的吸附量均随平衡浓度增加而增大,符合Langmuir吸附等温式;当Cu2 + 、Zn2 +... 研究了3种典型可变电荷土壤和4种典型恒电荷土壤在不同pH和不同浓度下单纯及共存体系中Cu2 + 和Zn2 + 的吸附及其影响因素。结果表明,两类土壤对Cu2 + 或Zn2 + 的吸附量均随平衡浓度增加而增大,符合Langmuir吸附等温式;当Cu2 + 、Zn2 + 浓度一定时,pH升高使Cu2 + 、Zn2 + 吸附量增大,但当pH >5时,Cu2 + 、Zn2 + 吸附量随pH变化甚微,出现一个接近最大吸附量的“平台”。当添加Cu2 + 、Zn2 + 浓度相同,但二种离子的总浓度不同时,平衡液的Cu2 + /Zn2 + 浓度比均小于1,说明两类土壤对Cu2 + 的吸附选择性大于Zn2 + ,且这种趋势不因pH和离子浓度而改变。当Cu2 + 、Zn2 + 共存时,使可变电荷土壤的Zn2 + 吸附量减小约70 % ,是恒电荷土壤降低量的约1.5倍;可变电荷土壤吸附一个Cu2 + 或Zn2 + 时所释放H+ 的平均数,明显大于恒电荷土壤者,说明可变电荷土壤对Cu2 + 及Zn2 + 展开更多
关键词 恒电荷土壤 可变电荷土壤 ZN^2+ CU^2+ 浓度 吸附特征 添加 吸附量 吸附等温式 吸附选择性
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土壤磷扩散规律及其能量特征的研究　Ⅳ.土壤磷扩散的预测 被引量：5
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作者 徐明岗 张一平 孙本华 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期345-351,共7页
根据扩散系数受温度影响即温度影响水粘度的特性，提出不同温度下磷扩散预测的修正Nye模型为D＝D0κfθ／b（式中к粘度校正系数，其值等于25℃与预测温度水粘度之比）。并采用低的水／土比及低浓度范围吸附等温线的斜率（b），用该模... 根据扩散系数受温度影响即温度影响水粘度的特性，提出不同温度下磷扩散预测的修正Nye模型为D＝D0κfθ／b（式中к粘度校正系数，其值等于25℃与预测温度水粘度之比）。并采用低的水／土比及低浓度范围吸附等温线的斜率（b），用该模型可以相当准确地预测土壤中磷的扩散系数，常温下尤其如此;在土壤水低吸力范围内，预测值与实测值相差一般不超过2倍。 展开更多
关键词 磷 扩散系数 预测模型 粘度校正系数
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