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不同绿肥作物周年搭配种植下土壤微生物养分限制与土壤质量指数 被引量：3
1
作者 张钦 姚单君 +5 位作者 廖恒 况胜剑 梁燕菲 曹卫东 朱青 秦松 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第1期77-88,共12页
【目的】绿肥作物种类多,对土壤理化性状和微生物活性的影响存在差异。我们从土壤微生物代谢与养分限制的角度探讨周年覆盖不同绿肥作物对土壤质量的影响,以期为周年覆盖绿肥的土壤生态效应提供理论依据,为果园、休耕地、撂荒地等空间... 【目的】绿肥作物种类多,对土壤理化性状和微生物活性的影响存在差异。我们从土壤微生物代谢与养分限制的角度探讨周年覆盖不同绿肥作物对土壤质量的影响,以期为周年覆盖绿肥的土壤生态效应提供理论依据,为果园、休耕地、撂荒地等空间闲置性土地的绿肥应用提供技术支撑。【方法】3年连续田间定位试验在贵州省农业科学院土壤肥料研究所进行,设置4个冬季和夏季绿肥组合处理:二月兰-小葵子(O-G)、二月兰-饭豆(O-P)、箭筈豌豆-小葵子(V-G)、箭筈豌豆-饭豆(V-P)。在第3年冬季绿肥盛花期采集0—20 cm耕层土样,测定土壤胞外酶活性、土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)含量,以及土壤pH及全量氮磷含量,计算土壤胞外酶化学计量比,并分析各土壤因子对土壤质量指数的贡献。【结果】不同绿肥作物轮作模式下土壤的pH、全氮(TN)、MBN、MBP、β-葡萄糖苷酶(BG)和酸性磷酸酶(ACP)活性差异显著。基于土壤胞外酶化学计量特征,所有处理受土壤微生物碳限制和磷限制,碳限制差异不显著,以O-G处理土壤的磷限制最低,较V-P处理低2%(P<0.05)。土壤pH、有效磷(AP)、可溶性有机碳(DOC)是驱动土壤胞外酶活性和微生物养分限制变化的关键因子,pH对土壤胞外酶活性有显著负效应,土壤全量碳、氮、磷含量对土壤胞外酶活性有显著正效应,对微生物碳限制有显著负效应。土壤胞外酶活性对微生物碳利用效率有显著正效应,主要受ACP活性调控。【结论】不同冬季与夏季绿肥作物组合覆盖的土壤,其pH值、全氮、微生物量氮、微生物量磷、β-葡萄糖苷酶活性、酸性磷酸酶活性具有显著差异,冬季绿肥对土壤微生物磷限制、土壤微生物碳利用效率产生显著影响,冬季绿肥与夏季绿肥的交互效应对土壤质量指数具有显著影响。箭筈豌豆-小葵子(V-G)处理的土壤微生物代谢受磷限制较小,且土壤微生物碳利用率和土壤质量指数最高,最利于调节微生物代谢,维持生态功能,提高土壤质量指数,可优选为土壤快速培肥的绿肥组合。 展开更多
关键词 冬季夏季绿肥组合 土壤胞外酶活性计量比 养分限制 微生物碳利用率 土壤质量指数
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基于土壤质量指数与QBS-ar指数的大兴安岭重度火烧迹地土壤健康评价
2
作者 池成林 崔嵘 +2 位作者 董立本 王剑南 张吉利 《温带林业研究》 2025年第2期1-8,共8页
【目的】大兴安岭呼中森林带是国家“三区四带”重要生态系统保护和修复重大工程总体布局中的重要组分,在火干扰导致的森林土壤退化下,通过综合评估火干扰对大兴安岭呼中林区土壤质量的影响,为科学制定中国生态脆弱区自然恢复过程中土... 【目的】大兴安岭呼中森林带是国家“三区四带”重要生态系统保护和修复重大工程总体布局中的重要组分,在火干扰导致的森林土壤退化下,通过综合评估火干扰对大兴安岭呼中林区土壤质量的影响,为科学制定中国生态脆弱区自然恢复过程中土壤提质增效方案提供科学依据。【方法】2024年9月,在黑龙江省大兴安岭呼中林业局,选择偃松-落叶松林和白桦-落叶松林随机布设处理与对照各10块样地,每块样地面积为10 m×10 m。分别采用土钻法和改良的Berlese-Tullgren干漏斗法提取中型土壤动物,同时测定土壤pH、土壤养分(全碳、全氮、全磷、全钾、全镁、全铝、全硼和全钠)等土壤环境因子,评价与分析火干扰7年后对大兴安岭白桦-落叶松林和偃松-落叶松林土壤质量与主要障碍因子。【结果】2024年9月,分别在偃松-落叶松林火烧迹地与白桦-落叶松林火烧迹地收集中型土壤动物38 525头和67 012头,均隶属2纲。数据分析表明,火干扰显著提高了偃松-落叶松林火烧迹地的土壤全钙和全钠(P <0.05或P <0.001),但对白桦-落叶松林无显著影响。火干扰显著降低了白桦-落叶松林中型土壤动物群的个体数(P <0.05),但对偃松-落叶松林火烧迹地无显著影响。火干扰均显著降低了偃松-落叶松林火烧迹地和白桦-落叶松林火烧迹地的土壤质量指数(P <0.05),但对两种林型火烧迹地的QBS-ar指数无显著影响。Pearson相关性分析结果表明,两种林型火烧迹地的土壤质量指数与QBS-ar指数间无显著相关性。【结论】火干扰降低了大兴安岭森林土壤质量指数和QBS-ar指数。因此,在未来偃松-落叶松林和白桦-落叶松林的自然恢复经营中,应针对土壤障碍因子精准调整土壤改良措施,合理施策以提质增效,加快土壤地力提升。 展开更多
关键词 大兴安岭 火烧迹地 土壤质量指数 QBS-ar指数 土壤健康评价
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基于根区土壤质量指数优化小粒种咖啡滴灌施肥方案 被引量：2
3
作者 孙文艳 刘小刚 +4 位作者 张文慧 李慧永 吴朗 杨启良 熊国美 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期566-573,共8页
开展3个施肥量(以单株计,F_(H) 190.8 g,F_(M) 127.2 g,F_(L) 63.6 g)和3个灌水量(以单株计,W_(H) 190.63 L,W_(M) 158.86 L,W_(L) 132.90 L)的2因素3水平完全组合试验,选取小粒种咖啡(Coffea arabica)根区土壤硝态氮、有效磷、速效钾含... 开展3个施肥量(以单株计,F_(H) 190.8 g,F_(M) 127.2 g,F_(L) 63.6 g)和3个灌水量(以单株计,W_(H) 190.63 L,W_(M) 158.86 L,W_(L) 132.90 L)的2因素3水平完全组合试验,选取小粒种咖啡(Coffea arabica)根区土壤硝态氮、有效磷、速效钾含量,细菌、真菌、放线菌数量,以及过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶活性构建土壤质量指数,基于各处理的土壤质量指数,筛选出适宜的滴灌施肥方案。结果表明,增加灌水量会降低土壤养分含量,而增加施肥量会提高养分含量。F_(H)W_(L)处理的土壤养分含量最高,与F_(L)W_(L)相比,硝态氮、有效磷、速效钾含量分别显著(P<0.05)增加185.7%、422.9%、95.9%。土壤微生物数量和酶活性随着灌水量的增加而增加,随施肥量的增加呈现先增后减趋势。与F_(L)W_(L)处理相比,F_(M)W_(H)在增加土壤微生物数量和提高土壤酶活性上的作用最明显,细菌、真菌、放线菌含量分别显著(P<0.05)增加176.4%、73.3%、49.2%,过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶活性分别显著(P<0.05)提高45.1%、24.6%、146.6%。土壤质量指数在F_(M)W_(H)处理下最高。据此认为,在试验条件下,适宜的滴灌施肥模式为高水中肥(F_(M)W_(H))。 展开更多
关键词 小粒种咖啡 滴灌施肥 土壤养分 土壤微生物 土壤酶 土壤质量指数
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基于相对土壤质量指数法的铜梁区农田质量评价 被引量：1
4
作者 胡胜勇 詹雪萍 +4 位作者 文玲 梁涛 张涛 陶伟林 郑阳 《安徽农业科学》 CAS 2023年第7期81-84,共4页
[目的]明确铜梁区不同区域农田土壤质量状况,揭示影响土壤质量的敏感因子。[方法]选择铜梁区具有代表性的农田0~20 cm土层土壤作为研究对象,利用统计法分析该区域土壤理化特性分布特征,并利用相关性分析土壤各评价指标之间的关联性,借... [目的]明确铜梁区不同区域农田土壤质量状况,揭示影响土壤质量的敏感因子。[方法]选择铜梁区具有代表性的农田0~20 cm土层土壤作为研究对象,利用统计法分析该区域土壤理化特性分布特征,并利用相关性分析土壤各评价指标之间的关联性,借助层次分析法得到各指标对土壤质量的贡献率,最后利用相对土壤质量指数法对比不同区域农田土壤质量状况。[结果]该区域主要以弱酸性土壤为主,土壤理化指标变异系数为31.79%~125.88%,变异程度由大到小的指标依次为有效磷、全磷、有机质、速效钾、全氮、碱解氮、pH、全钾;各指标之间均为正相关,尤其pH与各养分指标之间关联性较大;相对土壤质量指数为1.769~3.416,平均值为2.905。[结论]该研究有助于客观地评价土壤质量以及科学指导土壤改良。 展开更多
关键词 农田 相对土壤质量指数法 相关性 土壤理化指标
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林下植被对桢楠幼林生长和土壤质量的影响 被引量：1
5
作者 贾朋聚 刘亚敏 +2 位作者 刘玉民 陈胤好 侯明果 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第1期53-61,共9页
探究林下植被去除对桢楠幼林生长和土壤质量的影响,明确驱动桢楠生长的潜在立地因子,为桢楠幼林林下植被管理提供科学依据。以重庆市永川国有林场8年生桢楠人工幼林为研究对象,采用野外控制试验,设置林下植被去除和自然保留两种处理,研... 探究林下植被去除对桢楠幼林生长和土壤质量的影响,明确驱动桢楠生长的潜在立地因子,为桢楠幼林林下植被管理提供科学依据。以重庆市永川国有林场8年生桢楠人工幼林为研究对象,采用野外控制试验,设置林下植被去除和自然保留两种处理,研究林下植被去除对桢楠生长、光合生理和土壤理化性质的影响,使用曼特尔检验分析土壤特性和桢楠生长关联性,应用随机森林模型确定影响桢楠生长的关键土壤因子,利用土壤质量指数量化土壤环境因子和生长的关系。结果表明:林下植被去除后,桢楠树高、地径、冠幅和叶面积显著增长,综合生长指数提高了169.23%,光合参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)和光合色素(叶绿素、类胡萝卜素)含量显著提升,土壤特性除有效磷、速效钾外均得到显著改善,土壤质量指数提高了107.10%。桢楠生长主要受土壤氮循环及其可利用性调控,脲酶和碱解氮是驱动桢楠生长的主要因子。林下植被去除能够通过提升土壤质量促进桢楠生长,建议在桢楠人工幼林管理时及时去除林下植被,以促进桢楠人工林可持续经营。 展开更多
关键词 桢楠 林下植被去除 人工幼林 土壤特性 土壤质量指数
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等高反坡阶对坡耕地土壤质量的改良效果评价 被引量：1
6
作者 李奇奇 徐其静 +4 位作者 李亦然 王震 侯磊 汪丽 王克勤 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期352-360,共9页
[目的]等高反坡阶(CRT)是阻缓坡耕地水土流失的生态工程措施,探明并评价CRT措施对坡面红壤质量的改善效果,为该地区选择适宜的水土保持措施和改善坡耕地土壤质量提供参考依据。[方法]以云南松华坝迤者流域坡耕地为研究对象,通过测定16... [目的]等高反坡阶(CRT)是阻缓坡耕地水土流失的生态工程措施,探明并评价CRT措施对坡面红壤质量的改善效果,为该地区选择适宜的水土保持措施和改善坡耕地土壤质量提供参考依据。[方法]以云南松华坝迤者流域坡耕地为研究对象,通过测定16项土壤指标,分析CK和CRT坡耕地土壤物理、化学和生物学性质的差异,并建立最小数据集评价坡耕地土壤质量。[结果]1)与CK相比,CRT坡耕地土壤水分体积分数、几何平均直径、总团聚体分别提高79.30%、11.36%和11.43%(p<0.05),土壤体积质量降低15.09%(p<0.05)。2)相较于CK坡耕地,CRT坡耕地土壤全氮、硝态氮、全磷和总有机碳质量分数分别提高33.34%、112.58%、25.86%和66.14%(p<0.05),坡耕地布设CRT有较好的截留养分效果。3)坡耕地布设CRT后,土壤总球囊霉素(T-GRSP)、易提取球囊霉素(EE-GRSP)、亮氨酸氨基肽酶(S-LAP)和β-1,4-N-乙酰葡萄糖苷酶(S-NAG)分别提高17.45%、111.11%、92.57%和307.36%(p<0.05)。4)土壤质量评价最小数据集由高活性易氧化有机碳(H-EOC),S-NAG和EE-GRSP构成。5)土壤质量整体表现为CRT>CK,CRT坡耕地土壤质量指数较CK提高146.28%~266.34%(p<0.05)。[结论]CRT使坡耕地阶下土壤结构优于阶上,阶下土壤质量由较低水平提升为高水平。综上所述,坡耕地布设CRT措施后土壤质量改善效果显著,坡耕地生产力水平提升。 展开更多
关键词 坡耕地 等高反坡阶 土壤质量 最小数据集 土壤质量指数
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基于MDS的滇池流域5种典型林分土壤质量评价 被引量：1
7
作者 金哲浩 王克勤 +2 位作者 黄帅 于君宝 刘芝芹 《水土保持学报》 北大核心 2025年第1期141-151,共11页
[目的]土壤质量是生态系统健康与可持续土地管理的重要指标。[方法]通过主成分分析(PCA)筛选土壤质量的关键表征指标12个(有机质、全氮、速效氮、毛管孔隙度、pH等),并采用最小数据集法(MDS)评估滇池流域5种典型人工林分的土壤质量指数(... [目的]土壤质量是生态系统健康与可持续土地管理的重要指标。[方法]通过主成分分析(PCA)筛选土壤质量的关键表征指标12个(有机质、全氮、速效氮、毛管孔隙度、pH等),并采用最小数据集法(MDS)评估滇池流域5种典型人工林分的土壤质量指数(SQI)。[结果]1)滇青冈林和云南松林的土壤质量显著优于桉树人工林,其中滇青冈林水分保持能力最强,云南松林在养分供应和肥力维持方面表现突出;混交林的有机质和速效氮质量分数最高,展现较强的养分积累潜力;灌木林的土壤质量中等,有机质和全氮质量分数介于混交林与桉树林之间;桉树林的SQI最低,表明单一树种经营对土壤结构和养分循环的不利影响显著。2)分层分析显示,表层(0~20 cm)云南松林的SQI最高,次表层(20~40 cm)滇青冈林表现最佳,深层(40~60 cm)滇青冈林和混交林优于其他林分。整体SQI平均值排序为滇青冈林(0.60)>云南松林(0.54)>混交林(0.47)>灌木林(0.33)>桉树林(0.20)。3)MDS分析结果与全面数据集(TDS)拟合良好(R2=0.69),验证该方法在土壤质量评价中的有效性。[结论]研究结果为滇池流域的土壤管理提供科学依据,建议在水源涵养区推广滇青冈与云南松的混交种植,同时改善桉树人工林的经营模式以恢复土壤质量。 展开更多
关键词 土壤质量 滇池流域 最小数据集法 主成分分析 土壤质量指数
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生物炭与功能菌配施协同促进设施樱桃番茄连作土壤质量提升及养分吸收
8
作者 史永佳 陈义轩 +5 位作者 张爱佳 沈玥 周明慧 黄玉威 孟军 刘赛男 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第6期1134-1150,共17页
【目的】设施栽培土壤集约化利用强度大,养分失衡、有效性低等问题突出,削弱了土壤微生物维持养分循环和土壤健康的功能。通过研究生物炭与功能菌配合提高土壤养分有效性、酶活性和作物养分吸收的效应,旨在为研制基于生物炭的微生物肥... 【目的】设施栽培土壤集约化利用强度大,养分失衡、有效性低等问题突出,削弱了土壤微生物维持养分循环和土壤健康的功能。通过研究生物炭与功能菌配合提高土壤养分有效性、酶活性和作物养分吸收的效应,旨在为研制基于生物炭的微生物肥料提供科学依据。【方法】以连作3年的设施樱桃番茄栽培土壤为供试土壤,开展盆栽试验。设置8个处理,分别为水稻秸秆炭与褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)单独施用(B、P1、P2、P3)以及配施(BP1、BP2、BP3),同时设置空白对照(CK),所有处理均基施等量复合肥。在成熟期(移栽后90天),取根区土壤样品测定土壤养分、酶活性,测定植株氮磷钾养分含量,调查植株生物量和产量。【结果】与CK相比,BP1、BP2、BP3处理根区土壤全碳含量分别提高了31.0%、30.1%和15.4%,碳氮比分别增加了18.2%、19.2%和14.4%,速效磷含量分别增加了45.2%、63.3%和47.1%,速效钾含量分别增加了50.8%、56.7%和38.4%,樱桃番茄产量分别增加了65.1%、44.5%和50.4%,与CK相比,BP1和BP2处理土壤质量指数分别增加了85.3%和123.0%。BP1处理土壤过氧化物酶和脲酶活性分别较CK显著提高了11.3%和29.8%,分别较P1处理增加了36.2%和24.5%,BP2处理土壤酸性、碱性磷酸酶活性较CK分别增加了25.7%和8.4%。与CK相比,BP1、BP2、BP3处理植株根系氮含量分别提高了33.5%、24.9%和17.8%,磷含量分别提高了46.7%、47.3%和76.9%,钾含量分别提高了214.6%、159.8%和252.8%。BP2处理根系氮、磷和钾吸收量分别显著提高了140.0%、175.0%和405.0%。植株地上部和根系养分含量总体上与土壤质量指数(SQI)存在显著线性相关,尤以根系最为明显。【结论】生物炭的功能主要在于改善土壤养分有效性,提高碳含量;功能菌的作用为增强土壤酶活性,促进樱桃番茄的养分吸收和积累。生物炭与3个功能菌配施,均可有效提高根区连作土壤全碳和速效磷钾含量,提升碳氮比,最终提高樱桃番茄养分吸收和产量。其中,生物炭与褐球固氮菌配施提高土壤过氧化物酶和脲酶活性的效果较为显著,与巨大芽孢杆菌配施提高磷酸酶活性的作用最佳。 展开更多
关键词 连作土壤 生物炭 功能菌 土壤质量指数 养分有效性 樱桃番茄产量
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种植翻压山黧豆配合连续减施氮肥对水稻产量及土壤质量的影响
9
作者 全紫曼 梁琴 +3 位作者 周泽弘 敬昱霖 漆燕 曹卫东 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第7期1316-1326,共11页
【目的】山黧豆(Lathyrus sativus)抗逆性强,养分含量高,是四川丘陵区主推豆科绿肥种类之一。探索四川丘陵区氮肥减施配合绿肥山黧豆翻压对水稻产量及稻田土壤质量的影响,为本区域稻田合理利用山黧豆作绿肥及优化氮肥管理提供技术和理... 【目的】山黧豆(Lathyrus sativus)抗逆性强,养分含量高,是四川丘陵区主推豆科绿肥种类之一。探索四川丘陵区氮肥减施配合绿肥山黧豆翻压对水稻产量及稻田土壤质量的影响,为本区域稻田合理利用山黧豆作绿肥及优化氮肥管理提供技术和理论依据。【方法】位于四川南充的定位试验始于2017年,包括两个冬闲不施氮肥(CK)、冬闲+100%氮肥(CF)对照处理,以及减氮40%(F60)和20%(F80)条件下,冬季种植并分别翻压山黧豆15.0(G15)、22.5(G22.5)、30.0(G30)、37.5(G37.5)t/hm^(2)共8个处理组合。于2022年水稻收获后测产,并测定水稻植株地上部吸氮量,同时分析了0—20 cm土层土壤容重、孔隙度、化学性状(pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾)及微生物量碳、氮含量。【结果】与冬闲常规施肥处理(CF)相比,8个减氮配合翻压绿肥处理均显著提高了稻谷产量,增产7.5%~21.0%;减氮40%时,G30F60、G37.5F60处理的稻谷产量及地上部吸氮量显著高于G15F60;减氮20%时,G30F80、G37.5F80处理的稻谷产量及地上部吸氮量显著高于G15F80、G22.5F80;但两个减氮水平下,两个高绿肥翻压量处理之间差异均不显著。水稻减氮施肥下,适当提高绿肥翻压量有利于稻田土壤性状改善。与CF比,G37.5F60、G30F80、G37.5F80处理显著降低了土壤容重0.13~0.20 g/cm^(3),提升了土壤有机质、全氮、速效养分含量以及土壤微生物量碳氮含量(P<0.05)。运用最小数据集法对土壤质量进行综合评价表明,适当提高绿肥翻压量更有利于提升土壤质量,减氮40%时,G37.5F60的土壤质量指数(SQI)最高,较G15F60、G22.5F60、G30F60的SQI显著提升14.5%~27.9%;减氮20%时,G37.5F80的SQI最高,较G15F80、G22.5F80分别显著提升24.5%、6.9%,但与G30F80间差异不显著。偏最小二乘法路径模型分析表明,不同翻压量对土壤有机质、全氮、速效养分、微生物量碳、氮含量均具有显著正影响,对容重具有显著负影响,并主要通过调节土壤有机质含量影响水稻产量。【结论】在四川丘陵区单季稻区,连续5年水稻减施20%~40%氮肥条件下,较高的山黧豆绿肥翻压量更有利于水稻高产及土壤性状改善;综合来看,推荐减施氮肥20%配合山黧豆翻压量30 t/hm^(2),减氮40%条件配合山黧豆37.5 t/hm^(2)的翻压量。 展开更多
关键词 山黧豆 水稻 氮肥减施 绿肥翻压量 土壤质量指数
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有机物料等氮量还田对紫色土土壤质量的影响 被引量：1
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作者 彭丹丹 徐开未 +3 位作者 刘圆圆 裴丽珍 周元 陈远学 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第4期1010-1020,共11页
为探究不同有机物料还田对农田土壤质量的影响,本研究于2018—2019年在四川丘陵区石灰性紫色土上开展田间定点试验,设置了无物料还田(CK)以及等氮量的蚕豆秸秆还田(BS)、油菜秸秆还田(RS)及猪粪还田(PM)4个试验处理,探讨不同有机物料对... 为探究不同有机物料还田对农田土壤质量的影响,本研究于2018—2019年在四川丘陵区石灰性紫色土上开展田间定点试验,设置了无物料还田(CK)以及等氮量的蚕豆秸秆还田(BS)、油菜秸秆还田(RS)及猪粪还田(PM)4个试验处理,探讨不同有机物料对土壤容重、孔隙度、养分含量、pH、土壤酶活性、团聚体组成及稳定性的影响,并通过计算土壤质量指数(SQI)对土壤质量进行了综合评价。结果表明,与CK相比,有机物料还田不仅能提高土壤养分含量、酶活性、土壤孔隙度,还能促进土壤团粒结构的形成及团聚体的稳定性,降低土壤容重及pH。不同土层间,物料还田对表层(0~20 cm)土壤的影响更显著。不同物料间,RS处理对土壤孔隙度和有效钾含量的提高以及容重的降低最为明显,BS处理显著提高≥2 mm团聚体的质量分数及团聚体平均质量直径、几何平均直径和平均质量比表面积,降低了0.5~1 mm粒级团聚体的质量分数,PM处理显著提升了土壤碱解氮和有效磷含量以及1~2 mm粒级团聚体的质量分数,并显著促进了土壤蔗糖酶及碱性磷酸酶活性的增高。3种有机物料处理均显著提高了SQI值,排列顺序为PM>BS>RS>CK,PM、BS和RS的SQI较CK分别提高了2.70、2.20倍和1.64倍。综合研究结果认为,猪粪还田对提高紫色土土壤质量的效果最优。 展开更多
关键词 有机物料还田 团聚体 土壤酶活性 土壤质量指数 石灰性紫色土
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基于最小数据集评价长期不同施肥对潮土土壤质量的影响
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作者 王晓婷 姚童言 +1 位作者 陈瑞蕊 林先贵 《土壤》 北大核心 2025年第3期597-606,共10页
以封丘潮土长期定位施肥试验地为研究对象,选择不施肥(CK)、常规施化肥(NPK)、菇渣化肥配施(MRF)和鸡粪化肥配施(CMF)4种不同施肥处理,测定了土壤物理、化学和生物指标共24种作为总数据集(TDS),采用主成分分析和相关性分析法,构建了两... 以封丘潮土长期定位施肥试验地为研究对象,选择不施肥(CK)、常规施化肥(NPK)、菇渣化肥配施(MRF)和鸡粪化肥配施(CMF)4种不同施肥处理,测定了土壤物理、化学和生物指标共24种作为总数据集(TDS),采用主成分分析和相关性分析法,构建了两个最小数据集(MDS1和MDS2),并利用线性(L)和非线性(NL)评分模型分别计算了土壤质量指数(SQI),再通过与作物产量拟合寻找最优SQI,提出了土壤保育和肥力提升的技术措施。结果表明:与CK处理相比,有机物料和无机肥配施特别是MRF处理可以显著改善土壤理化和生物性状,提高作物产量。基于总数据集的土壤质量指数(SQIT)与基于2种最小数据集的线性和非线性土壤质量指数之间均呈显著正相关;基于MDS2的非线性土壤质量指数(SQI2-NL)能够更为准确地评价封丘潮土土壤质量,在这种评价方法下的SQI在不同施肥处理间表现为MRF(SQI=0.60)>CMF(SQI=0.52)>NPK(SQI=0.48)>CK(SQI=0.36)。综上,菇渣化肥配施有利于维持和提升封丘潮土土壤质量。 展开更多
关键词 潮土 长期不同施肥 主成分分析 最小数据集(MDS) 土壤质量指数(SQI)
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矿区生态修复工程实施期植被状况与土壤质量变化评估:以陕北三道沟煤矿首采区为例
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作者 刘维福 蔺楠 +2 位作者 苏显静 杜超 李聪聪 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期327-336,共10页
矿山生态修复工程旨在恢复因采矿活动而受损的生态环境,植被恢复和土地复垦是矿山生态修复的关键措施,在生态恢复过程中具有深刻的协同作用与互补效应。为探究陕北煤炭矿山生态修复工程实施期间植被状况与土壤质量结果及其相互影响关系... 矿山生态修复工程旨在恢复因采矿活动而受损的生态环境,植被恢复和土地复垦是矿山生态修复的关键措施,在生态恢复过程中具有深刻的协同作用与互补效应。为探究陕北煤炭矿山生态修复工程实施期间植被状况与土壤质量结果及其相互影响关系,本文以三道沟煤矿首采区开展的141个植被恢复、土地复垦项目为例,通过对比分析不同治理措施下的植被状况和土壤质量变化,结合相关系数法深入评估恢复治理措施的成效。结果表明:①在生态修复实施期间,植被状况转好的区域主要集中在植被恢复项目区,显著改善区域占项目区总面积的12.39%,显著退化区域面积仅占0.12%。在各类项目中,植被恢复项目区的植被覆盖水平整体最高,局部波动最小;②恢复为林地、草地的区域土壤质量指数均高于耕地,通过土地复垦项目转为耕地的区域土壤质量指数最低(0.279);③土壤质量对植被状况有显著影响(p<0.01)。不同生态修复类型中,植被状况趋势与土壤质量指数之间均呈显著正相关,土地复垦项目区的相关系数普遍大于0.4。结合土地复垦措施的植被恢复项目可显著改善矿区生态状况,后期植被管护对于生态修复的有效性具有重要意义。该研究结果有助于查明三道沟煤矿生态修复实施成效,为煤炭矿山生态修复措施的推广和优化提供理论支持。 展开更多
关键词 煤矿 生态修复 归一化植被指数 土壤质量指数 成效评估
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工程扰动对低纬高原亚高山草甸土壤质量的影响
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作者 胡燕梅 张丽梅 +5 位作者 陈正发 刘辉 颜科宇 段青松 张川 杨晓峰 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期122-131,142,共11页
[目的]探究不同工程扰动强度对低纬高原亚高山草甸土壤质量的影响,为亚高山草甸土壤保护和草甸生态系统修复提供科学依据。[方法]以昆明市寻甸县高本山风电场3个不同工程扰动区(未扰动、轻度扰动、强度扰动)土壤为研究对象,分析不同工... [目的]探究不同工程扰动强度对低纬高原亚高山草甸土壤质量的影响,为亚高山草甸土壤保护和草甸生态系统修复提供科学依据。[方法]以昆明市寻甸县高本山风电场3个不同工程扰动区(未扰动、轻度扰动、强度扰动)土壤为研究对象,分析不同工程扰动强度土壤理化性质变化,采用主成分分析(Principal component analysis,PCA)方法建立最小数据集(minimum data set,MDS)评价指标体系,并采用土壤质量指数(Soil quality index,SQI)模型定量评价不同扰动强度亚高山草甸土壤质量变化。[结果](1)随着工程扰动强度的增强,土壤颗粒分形维数呈增大趋势,土壤颗粒组成由以砂粒为主逐渐向粉粒和黏粒为主演变,轻度扰动区和强度扰动区黏粒含量相比未扰动区增加36.69%和50.04%。(2)扰动后土壤结构遭到破坏,团聚体稳定性显著降低(p<0.05),与未扰动区相比,轻度扰动和强度扰动区土壤微团聚体增加30.00%和15.46%;与未扰动区相比,轻度扰动区和强度扰动区团聚体平均质量直径(MWD)分别减少36.50%,10.99%,团聚体几何平均直径(GMD)分别减少37.95%,18.44%。(3)随着扰动强度的增加,土壤pH呈现小幅增加趋势,速效钾先增加后减小,而土壤有机质、全氮、有效磷均随着扰动强度的增加而显著降低(p<0.05)。(4)工程扰动导致土壤质量水平呈现显著减小趋势(p<0.05),未扰动区土壤质量水平处于“较高”水平,而轻度扰动区、强度扰动区则分别处于“较低”“中等”水平。[结论]工程扰动会导致低纬高原亚高山草甸土壤理化性质发生显著改变,扰动后土壤质量指数显著降低(p<0.05),不同工程扰动土壤质量指数表现为未扰动>强度扰动>轻度扰动。 展开更多
关键词 土壤质量 人为土壤侵蚀 工程扰动 土壤质量指数 最小数据集 亚高山草甸 低纬高原
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华北平原人工林地土壤质量评价及障碍因子分析
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作者 田鹏莹 孙慧娟 +4 位作者 薛婧雯 刘梦瑶 李建菲 范国强 张志华 《水土保持通报》 北大核心 2025年第4期124-133,共10页
[目的]定量评价华北平原人工林地的土壤质量,为该地区土壤质量改善及障碍因素诊断提供科学依据和建议。[方法]以不同密度(1111,833,625,555,416株/hm^(2))杨树人工林为研究对象,于2024年10月底采集杨树林下0—20 cm土层土壤,对土壤主要... [目的]定量评价华北平原人工林地的土壤质量,为该地区土壤质量改善及障碍因素诊断提供科学依据和建议。[方法]以不同密度(1111,833,625,555,416株/hm^(2))杨树人工林为研究对象,于2024年10月底采集杨树林下0—20 cm土层土壤,对土壤主要理化性质及酶活性进行分析。基于主成分分析(PCA)筛选出最小数据集(MDS),通过土壤质量指数和障碍因素诊断对华北平原人工林土壤质量进行评价。[结果]①基于总数据集的主成分分析,构建了由土壤全碳、蔗糖酶活性、电导率、粉粒和速效磷组成的最小数据集。②不同密度杨树人工林的土壤质量指数排序为:416株/hm^(2)(0.55)>555株/hm^(2)(0.51)>625株/hm^(2)(0.49)>1111株/hm^(2)(0.48)>833株/hm^(2)(0.44)。林分密度显著影响了土壤含水量、pH值、有机碳、全碳和速效养分等。③整个研究区土壤质量障碍以中度、轻度障碍为主,土壤有机碳(15%)和土壤含水量(13%)是影响该研究区土壤质量的最大障碍因素。各密度杨树人工林均面临土壤养分和水分限制型障碍。[结论]杨树人工林密度为416株/hm^(2)时土壤质量最佳,华北平原各杨树人工林均面临土壤养分不足,缺水的情况,该地区应制定科学的施肥灌溉管理措施,同时在人工林生产实践中确定适宜的造林密度,以实现土壤可持续利用。 展开更多
关键词 土壤综合质量指数 土壤质量评价 评分法 土壤障碍因素 华北平原
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北京山区不同植被恢复类型土壤质量综合评价 被引量：7
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作者 李鹏 齐实 +8 位作者 张林 胡俊 唐颖 逯进生 王翔宇 赖金林 廖瑞恩 张岱 张岩 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期337-346,356,共11页
[目的]综合评价北京山区不同植被恢复类型土壤质量,并进一步确定影响土壤质量的关键因素,为该地区植被恢复与重建提供数据支撑。[方法]以立地条件相近的侧柏纯林、油松纯林、侧柏油松混交林、侧柏针阔混交林、油松针阔混交林、落叶阔叶... [目的]综合评价北京山区不同植被恢复类型土壤质量,并进一步确定影响土壤质量的关键因素,为该地区植被恢复与重建提供数据支撑。[方法]以立地条件相近的侧柏纯林、油松纯林、侧柏油松混交林、侧柏针阔混交林、油松针阔混交林、落叶阔叶混交林和无林地(对照)为研究对象,测定14个土壤理化指标作为土壤质量评价的总数据集(TDS),采用主成分分析法(PCA)和Pearson相关性分析建立土壤质量最小数据集(MDS),利用线性(L)和非线性(NL)2种评分方法计算土壤质量指数(SQI)和一般线性模型(GLM)确定影响土壤质量的关键因素。[结果]植被恢复后相较于无林地,土壤容重、砂粒含量下降,而有机质、全氮、全钾、速效氮、速效钾等土壤养分含量增加。筛选出的研究区土壤质量评价MDS指标为全氮、砂粒、全钾、pH、有效含水量。4种方法(SQI-LT、SQI-NLT、SQI-LM、SQI-NLM)下,不同植被恢复类型的SQI值排序均为落叶阔叶混交林>侧柏针阔混交林>油松纯林>油松针阔混交林>侧柏油松混交林>侧柏纯林>无林地,植被恢复后土壤质量显著提升。SQI-NLM的土壤质量评价方法在北京山区具有更好的适用性。相较于无林地,其他植被恢复类型的SQI-NLM分别提高64%,48%,45%,36%,33%,27%。GLM模型解释了土壤质量指数总变异的85.24%,植被类型对土壤质量指数的解释比例最大(45.09%)。[结论]选择适宜的植被恢复类型是改善区域土壤质量的关键。未来实施植被恢复时,树种选择上优先考虑阔叶树种。造林配置方式的选择应取决于树种而定,如侧柏纯林中引入本土阔叶树种形成侧柏针阔混交林或选择油松纯林是最佳造林模式。 展开更多
关键词 植被恢复 土壤质量指数(SQI) 最小数据集(MDS) GLM 北京山区
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基于最小数据集的黔西南州烟田土壤质量评价 被引量：5
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作者 刘志勇 罗富方 +5 位作者 鲁万华 朱波 李洪勋 刘章勇 陈杰 易丽霞 《河南农业科学》 北大核心 2024年第7期100-108,共9页
为明确贵州省黔西南州烤烟种植区土壤质量特征,选取51个代表性土壤样点,研究其表层(0~10 cm)和亚表层(10~20 cm)土壤的理化特征及生物学性状,同时基于主成分分析(PCA)建立最小数据集(MDS),评估不同烟草连作年限(Y1:0~10 a;Y2:10~20 a;Y3... 为明确贵州省黔西南州烤烟种植区土壤质量特征,选取51个代表性土壤样点,研究其表层(0~10 cm)和亚表层(10~20 cm)土壤的理化特征及生物学性状,同时基于主成分分析(PCA)建立最小数据集(MDS),评估不同烟草连作年限(Y1:0~10 a;Y2:10~20 a;Y3:20 a以上)对植烟土壤质量指数(SQI)的影响。主成分分析结果表明,MDS由土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效钾含量及脲酶活性6项指标构成。全数据集(TDS)的土壤质量指数(TDS-SQI,均值0.589)与MDS-SQI(均值0.581)呈显著正相关关系(R^(2)=0.993,P<0.01),表明MDS和TDS均可用于解释土壤质量特征。此外,MDS-SQI与烤烟株高、叶长均呈极显著正相关关系,说明土壤MDS-SQI越大的点位附近烤烟生长状况越好,再次表明MDS相关指标具有较好的代表性。不同土层(0~10、10~20 cm)间SQI差异不显著;Y3(20 a以上)的烟田土壤SQI低于Y2(10~20 a)和Y1(0~10 a),Y1与Y3土壤SQI值差异达显著水平(P<0.05)。综上,土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效钾含量及脲酶活性6项指标可有效评估黔西南州烟田土壤质量;烟草长期连作会造成土壤质量下降。 展开更多
关键词 植烟土壤 主成分分析 最小数据集 土壤质量指数 黔西南州
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长期定位施肥对甘薯–小麦体系剖面土壤质量的影响 被引量：2
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作者 李祥 宁琪 +7 位作者 周佳逸 徐聪 王磊 袁洁 汪吉东 张永春 陈亚华 张辉 《土壤》 CSCD 北大核心 2024年第6期1214-1221,共8页
为研究长期施肥对甘薯-小麦轮作体系剖面土壤质量的影响,利用田间小区随机区组试验,分析了不施肥、单施化肥、有机无机配施和秸秆还田配施化肥4种施肥处理对剖面土壤性质及作物产量的影响。结果表明:连续施肥13年后,不同施肥处理下土壤... 为研究长期施肥对甘薯-小麦轮作体系剖面土壤质量的影响,利用田间小区随机区组试验,分析了不施肥、单施化肥、有机无机配施和秸秆还田配施化肥4种施肥处理对剖面土壤性质及作物产量的影响。结果表明:连续施肥13年后,不同施肥处理下土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷和速效钾的含量随着土壤深度的增加而减少。长期单施化肥会使土壤酸化,有机无机配施能有效缓解土壤酸化;与不施肥处理相比,长期单施化肥处理仅对表层(0~20 cm)土壤的养分含量有显著提升效果,而长期有机无机配施和秸秆还田配施化肥处理能显著提高0~40 cm土层的养分含量;与单施化肥处理相比,有机无机配施和秸秆还田配施化肥处理0~40 cm土层全氮含量分别增加11.2%和22.3%;在0~20 cm土层中,有机无机配施和秸秆还田配施化肥处理的有机质、全磷和速效钾含量均高于单施化肥处理,而且秸秆还田配施化肥处理的有机质和速效钾含量在整个剖面中均高于单施化肥处理,表明长期秸秆还田配施化肥可以促进养分向深层土壤迁移累积。此外,长期施肥显著提升了小麦产量,但单施化肥、有机无机配施和秸秆还田配施化肥处理之间无显著差异;秸秆还田配施化肥处理对土壤质量指数和甘薯产量提升的幅度最大,与单施化肥处理相比,秸秆还田配施化肥处理可以使土壤质量指数提高14.9%,甘薯产量增加39%;长期施肥下60 cm以上土层的土壤质量指数与轮作体系年产量呈现极显著正相关性,表明剖面土壤养分含量对作物生长的影响不容忽视。综上,相比于单施化肥和有机无机肥配施,秸秆还田配施化肥对甘薯-小麦轮作体系土壤培肥与作物增产的提升效果最好。 展开更多
关键词 长期施肥 土壤剖面 秸秆还田 土壤质量指数 作物产量
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西藏高寒区抗冻型基材质量评价及植被修复效果
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作者 周明涛 高家祯 +3 位作者 陈博 胡锦平 潘炳锟 陈竣 《农业工程学报》 北大核心 2025年第13期183-194,共12页
抗冻型基材是一种用于边坡生态修复的护坡土壤,定量评价抗冻型基材在西藏高寒区边坡植被修复中的实际应用效果,可为高寒地区边坡生态修复提供参考和依据。该研究通过连续5 a实地取样和现场监测,测定了边坡植被修复后2019—2023年间抗冻... 抗冻型基材是一种用于边坡生态修复的护坡土壤,定量评价抗冻型基材在西藏高寒区边坡植被修复中的实际应用效果,可为高寒地区边坡生态修复提供参考和依据。该研究通过连续5 a实地取样和现场监测,测定了边坡植被修复后2019—2023年间抗冻型基材的物理、化学和生物学性质及植被修复情况,并与立地条件相似的植被混凝土和天然土修复情况进行了对比分析,结合主成分分析(principal component analysis,PCA)构建土壤质量指数(soil quality index,SQI),并采用回归分析探究土壤质量与植被影响关系。结果表明:相对于其他两种土壤,抗冻型基材在西藏高寒区的植被修复效果最好,物理、化学、生物学性质均有显著提升(P<0.05),土壤质量指数SQI均值(5 a)从小到大依次为抗冻型基材(0.681)、植被混凝土(0.605)、天然土(0.378)。3种土壤质量SQI均值和植被修复效果均随时间呈抛物线型走势,在2020年左右达到最高值。主成分分析显示水稳定性大团聚体含量(water stable macroaggregate content,WAC)、土壤黏聚力(soil cohesion,SC)、有机质(soil organic matter,SOM)和过氧化氢酶活性(catalase activity,CAT)为关键评价指标,权重占比较高。回归分析表明,SQI值与4种植被指标呈紧密正相关,SQI值可准确评价边坡生态修复效果。抗冻型基材在高寒区边坡植被修复应用中具有显著优势,该研究为高寒区边坡修复提供了有效的技术支持,并可为后续基材在不同环境气候和边坡条件中的使用提供科学支撑。 展开更多
关键词 抗冻型基材 边坡生态修复 土壤质量指数 主成分分析 植被修复效果 高寒区
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河南省典型造林困难地土壤质量评价 被引量：3
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作者 高春雨 廖晓宇 +6 位作者 黄鑫 杨利果 董于 杨喜田 冯志培 郭韶鑫 李喜梅 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期800-810,共11页
【目的】准确评估人工造林对困难地土壤质量的影响,为困难地土壤质量的监测与提升提供理论依据。【方法】以洛阳市云梦山石质山地土壤为研究对象,分别采集0~10、10~20和20~30 cm土层的样本,综合选取11项物理化学评价指标作为全数据集,... 【目的】准确评估人工造林对困难地土壤质量的影响,为困难地土壤质量的监测与提升提供理论依据。【方法】以洛阳市云梦山石质山地土壤为研究对象,分别采集0~10、10~20和20~30 cm土层的样本,综合选取11项物理化学评价指标作为全数据集,采用相关性和主成分分析筛选确定土壤质量评价最小数据集,构建土壤质量指数对研究区的土壤质量进行评价。【结果】1)研究区土壤全氮及全碳的含量极低,平均值分别为0.31和2.61 mg·g^(-1)。2)云梦山地区土壤质量的最小数据集包括土壤pH值、脲酶、碳氮比和总孔隙度。最小数据集土壤质量指数为0.037~0.604,平均值为0.322。大部分样地的土壤质量指数都随着土层深度的增加而降低,且0~10 cm土层的土壤质量指数远高于其他土层,10~20与20~30 cm土层的土壤质量指数较为接近。3)最小数据集与全数据集的土壤质量指数具有显著正相关关系(p<0.01),两者间的线性回归拟合程度较好(R^(2)=0.63),表明构建的最小数据集可以较好反映研究区的土壤质量状况。【结论】根据土壤质量分级标准,云梦山石质山地土壤质量整体为中等偏低水平,且随土层深度增加显著降低,因此对深层土壤质量的改良是今后植被恢复和重建的重点区域。 展开更多
关键词 困难地造林 主成分分析 土壤质量指数 土壤质量评价
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水氮调控对宁夏中部旱区马铃薯产量与土壤质量的影响 被引量：5
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作者 杨莹攀 尹娟 +1 位作者 朱银浩 李升 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期358-370,458,共14页
针对宁夏中部干旱区马铃薯产量不高和土壤质量较低等问题,本研究探讨和评价宁夏中部旱区马铃薯农田土壤质量状况,马铃薯产量与农田环境因子的相互关系,以提高马铃薯产量和农田土壤质量。以马铃薯农田为研究对象,2年试验采用三因素完全... 针对宁夏中部干旱区马铃薯产量不高和土壤质量较低等问题,本研究探讨和评价宁夏中部旱区马铃薯农田土壤质量状况,马铃薯产量与农田环境因子的相互关系,以提高马铃薯产量和农田土壤质量。以马铃薯农田为研究对象,2年试验采用三因素完全随机设计,灌溉处理设置灌溉定额(2250 m^(3)/hm^(2),W3)、节水20%(1800 m^(3)/hm^(2),W2)、节水40%(1350 m^(3)/hm^(2),W1);施氮处理设置施氮量(195 kg/hm^(2),N3)、减氮20%(156 kg/hm^(2),N2)、减氮40%(117 kg/hm^(2),N1),以当地不施氮肥和不灌水为CK处理,测定土壤养分含量、酶活性、微生物量碳氮磷含量及产量,并将其纳入土壤质量指数(SQI),与马铃薯产量进行拟合分析。结果表明:水氮调控对土壤速效钾、有效磷、硝态氮、铵态氮、全氮、全磷、全钾、有机质含量均有显著影响,不同水氮调控下0~20 cm土层过氧化氢酶活性(SP)、蔗糖酶活性(SS)、土壤脲酶活性(SU)、土壤碱性磷酸酶活性(SAP)W2N2处理最大,较CK处理增加23.66%、86.28%、58.66%、56.92%,并随土壤深度增加呈逐渐降低趋势。马铃薯产量、土壤微生物量碳氮磷含量及化学计量在W2N2(1800 m^(3)/hm^(2)、156 kg/hm^(2))处理最大。通过SQI得出中水中氮(W2N2)土壤质量等级最高,通过拟合发现W2N2处理能够协同提升土壤综合质量与马铃薯产量,该研究结果可为中国北方干旱地区马铃薯可持续生产和土壤质量提升提供理论依据。 展开更多
关键词 马铃薯产量 土壤化学性质 灌溉定额 施氮量 土壤质量指数
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