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中国稻作区土壤速效钾和钾肥偏生产力时空变化 被引量：16
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作者 柳开楼 韩天富 +7 位作者 黄晶 李亚贞 马常宝 薛彦东 都江雪 王远鹏 李文军 张会民 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期202-212,共11页
基于农业农村部布置在全国的水稻土监测样点(1988—2017),分析不同稻作区水稻土的速效钾、钾肥偏生产力和钾素表观平衡的时空变化趋势。在30 a间,东北区水稻土速效钾含量显著高于长江三角洲(长三角)、长江中游、华南和西南地区。随试验... 基于农业农村部布置在全国的水稻土监测样点(1988—2017),分析不同稻作区水稻土的速效钾、钾肥偏生产力和钾素表观平衡的时空变化趋势。在30 a间,东北区水稻土速效钾含量显著高于长江三角洲(长三角)、长江中游、华南和西南地区。随试验年限的延长,除了长江中游的水稻土速效钾为先增加后稳定的趋势外,东北、长三角和华南区的水稻土速效钾含量均呈现出先稳定后增加的趋势,而西南区的水稻土速效钾含量则无显著变化。线性拟合方程表明,土壤速效钾含量每增加10 mg·kg^(–1),30 a间东北、长三角、长江中游、华南的钾肥偏生产力提升幅度分别为0.31、1.51、0.26和0.49 kg·kg^(-1)。除西南区域外,其他区域的钾素表观平衡与土壤速效钾含量均存在显著的正相关关系(P<0.05)。因此,1988—2017年,全国尺度上水稻土的速效钾含量呈增加趋势,但不同稻作区土壤速效钾含量及年均增幅则差异较大。土壤速效钾含量的增加显著促进了水稻钾肥偏生产力的提升,而长期进行水稻种植导致的钾素表观盈余则进一步有利于土壤速效钾含量的提升。 展开更多
关键词 土壤速效钾 水稻土 区域 钾肥偏生产力 钾素表观平衡
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中国主要旱作粮食耕地土壤钾素的时空演变特征 被引量：6
2
作者 柳开楼 都江雪 +9 位作者 马常宝 曲潇琳 韩天富 刘淑军 黄晶 李亚贞 申哲 张璐 李冬初 张会民 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期673-684,共12页
以小麦和玉米等旱作粮食为主的旱地是我国重要的耕地类型,其对国家粮食安全和稳定发挥着极其重要的作用。基于全国耕地质量监测数据库,分析了1988—2007年和2008—2018年间全国及不同区域主要旱作粮食耕地的钾肥投入量、土壤速效钾和缓... 以小麦和玉米等旱作粮食为主的旱地是我国重要的耕地类型,其对国家粮食安全和稳定发挥着极其重要的作用。基于全国耕地质量监测数据库,分析了1988—2007年和2008—2018年间全国及不同区域主要旱作粮食耕地的钾肥投入量、土壤速效钾和缓效钾的时空演变规律,并探讨了土壤速效钾与缓效钾的量化关系。结果表明,1988—2018年全国主要旱作粮食耕地的化肥钾、秸秆钾和总钾的年均投入量(K2O)均保持在较为稳定的水平,年均投入量分别为125 kg·hm–2·a^(–1)、148 kg·hm^(–2)·a^(–1)和273 kg·hm^(–2)·a^(–1)。在不同区域间均呈现出华北和东北的钾肥投入量显著高于其他区域的趋势。与1988—2007年相比,2008—2018年东北、华北、华东和西南的总钾年均投入量增加了4.22%~23.8%,而西北则略有降低。在1988—2018年,全国主要旱作粮食耕地土壤速效钾和缓效钾分别为139 mg·kg^(–1)和665 mg·kg^(–1),与1988—2007年相比,2008—2018年的土壤速效钾和缓效钾分别提高了15.1%和6.72%。在不同区域间,土壤速效钾以西北和东北较高(大于150 mg·kg^(–1)),而华北和华东较低(136~149 mg·kg^(–1)),西南最低(116 mg·kg^(–1)),与1988—2007年相比,2008—2018年华北、华东、西北和西南的土壤速效钾分别提高了15.7%、17.7%、4.16%和34.5%,土壤缓效钾分别增加了8.95%、2.15%、5.71%和4.19%,而东北则略有降低。线性方程表明,随着土壤速效钾的提高,2008—2018年土壤缓效钾的增加量(14.2 mg·kg^(–1))明显高于1988—2007年(7.23 mg·kg^(–1)),同时,不同区域间的拟合方程也表明,随着土壤速效钾的增加,1988—2018年东北、华东和西北的土壤缓效钾增加量明显高于华北。因此,在全国耕地质量监测平台上,与1988—2007年相比,2008—2018年全国和大部分区域主要旱作粮食耕地的土壤速效钾和缓效钾均显著增加。土壤速效钾与缓效钾的线性关系为快速估算缓效钾含量提供了技术参考,但不同试验阶段和区域内拟合方程存在差异,建议不同区域应因地制宜,综合土壤速效钾和缓效钾含量精准划分土壤供钾能力等级,从而为实现藏钾于地的目标奠定基础。 展开更多
关键词 旱作粮食 钾肥投入 速效钾 缓效钾 不同区域
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中国稻田土壤有效磷时空演变特征及其对磷平衡的响应 被引量：35
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作者 都江雪 柳开楼 +7 位作者 黄晶 韩天富 王远鹏 李冬初 李亚贞 马常宝 薛彦东 张会民 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期476-486,共11页
以农业农村部始于1988年的全国稻田土壤监测数据库为基础,将稻作区划分为东北、长江三角洲(简称“长三角”)、长江中游、华南和西南五个区域,分析近30 a各稻作区土壤有效磷含量、磷肥回收率及农学效率和磷素的表观平衡,揭示各区域间稻... 以农业农村部始于1988年的全国稻田土壤监测数据库为基础,将稻作区划分为东北、长江三角洲(简称“长三角”)、长江中游、华南和西南五个区域,分析近30 a各稻作区土壤有效磷含量、磷肥回收率及农学效率和磷素的表观平衡,揭示各区域间稻田土壤磷素时间演变和空间差异特征,为稻田土壤磷素科学管理提供理论依据。结果表明,全国主要稻作区土壤有效磷含量平均为21.18 mg·kg^(-1),各区域间稻田土壤有效磷含量存在显著差异,其中华南区最高(33.71 mg·kg^(-1)),西南区最低(12.49 mg·kg^(-1))。除长江中游外,其他稻作区土壤有效磷含量均随施肥年限的延长而增加,全国平均年增速为0.36 mg·kg^(-1)。随施肥年限的延长,各区域均表现为磷素盈余状态,全国土壤磷素盈余量年均为35.03 kg·hm^(-2),其中华南区磷素盈余速率最高(51.31 kg·hm^(-2)·a^(-1))。土壤有效磷含量与磷素累积盈余量呈显著正相关关系(P<0.05),平均每盈余磷素100 kg·hm^(-2),土壤有效磷含量增加0.82 mg·kg^(-1)。各稻作区磷肥回收率和磷肥农学效率均随施肥年限的延长而显著升高(P<0.05),其中以西南区最高,分别为35.92%和69.02 kg·kg^(-1)。近30 a来,各稻作区土壤有效磷含量和磷素累积盈余量随施肥年限的延长而显著升高,土壤磷肥回收率和农学效率表现出区域差异,应根据当地磷素平衡状况适当调整施磷制度,西南区应增施磷肥,保证作物的正常磷素需求;华南区可减少磷肥施用量,提高磷素利用率,降低面源污染风险。 展开更多
关键词 稻田 有效磷 磷肥回收率 磷肥农学效率 磷平衡
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中国主要粮食作物磷肥偏生产力时空演变特征及驱动因素 被引量：16
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作者 都江雪 韩天富 +8 位作者 曲潇林 马常宝 柳开楼 黄晶 申哲 张璐 刘立生 谢建华 张会民 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期191-204,共14页
【目的】中国旱地及水旱轮作区经过长久以来多种施肥模式的调整,各区域土壤磷素状况变异较大,探讨各区域土壤磷肥盈亏量和作物磷肥偏生产力的时空演变及主要驱动因素,为维持土壤磷素表观平衡和磷肥的科学管理提供理论指导。【方法】以... 【目的】中国旱地及水旱轮作区经过长久以来多种施肥模式的调整,各区域土壤磷素状况变异较大,探讨各区域土壤磷肥盈亏量和作物磷肥偏生产力的时空演变及主要驱动因素,为维持土壤磷素表观平衡和磷肥的科学管理提供理论指导。【方法】以农业农村部1988—2019年在全国旱地及水旱轮作区开展的长期监测数据库为基础,分析东北、华北、长江中游、长三角、西南和西北6个区域(共829个监测点)三大粮食作物(小麦、玉米和水稻)磷肥施用量、磷肥偏生产力和土壤磷素盈亏量的时空变化,确定各区域不同作物的适宜磷肥施用量。【结果】全国旱地及水旱轮作区小麦、玉米、水稻季磷肥施用量和磷肥偏生产力平均分别为137.7、109.2、75.13 kg/hm^(2)和61.99、130.1、158.9 kg/kg,其中西北区小麦、玉米季磷肥施用量和磷素盈余量均为最高,分别为213.7、184.0 kg/hm^(2)和157.9、51.55 kg/hm^(2),磷素盈余量分别占磷素施用量的73.9%和28.0%。东北、华北和长三角区玉米季土壤处于磷素亏缺状态,亏缺量分别为25.29、11.38和14.57 kg/hm^(2),长三角和西南区水稻季土壤处于磷平衡状态。近30年,东北、华北和长江中游作物磷肥偏生产力随施肥年限的延长呈显著增加趋势,并在2013年后趋于稳定,长三角和西南作物磷肥偏生产力呈先降低后增加的趋势。西北区磷肥偏生产力则在施肥30年间持续升高。磷素盈余量的区域差异和磷肥偏生产力的时空变异主要受到磷肥施用量和作物类别的影响,此外,土壤类型、有机质含量和种植制度分别是东北、长江中游和西北磷素盈余量和磷肥偏生产力的主要影响因素。【结论】各区域小麦季过量磷肥投入均造成大量磷素盈余,玉米和水稻季全国平均处于磷平衡状态,磷素盈余和磷肥偏生产力的时间变化及驱动因素存在显著的区域性差异。综合考虑磷肥偏生产力和各区域的驱动因素,建议华北、长江中游、长三角、西南和西北小麦季推荐磷肥施用量分别为64.42、37.59、60.11、35.22和53.55 kg/hm^(2);东北、华北、长江中游、长三角、西南和西北玉米季磷肥推荐施用量分别为129.5、97.11、83.85、80.60、80.09和131.9 kg/hm^(2);长江中游、长三角和西南水旱轮作区水稻季磷肥推荐施用量分别为62.12、76.32和64.03 kg/hm^(2)。 展开更多
关键词 旱地及水旱轮作 磷素盈余 磷肥偏生产力 驱动因素 磷肥推荐用量
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长期施钾对双季玉米钾素吸收利用和土壤钾素平衡的影响 被引量：14
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作者 柳开楼 黄晶 +10 位作者 叶会财 韩苗 韩天富 宋惠洁 胡志华 胡丹丹 李大明 余喜初 黄庆海 李文军 陈国钧 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2235-2245,共11页
【目的】玉米(Zea mays L.)生产需要投入大量的钾素营养。研究长期大量投入钾素对玉米钾素吸收利用以及土壤钾素平衡的影响,旨在保障该地区双季玉米的高产高效和土壤钾库平衡。【方法】红壤钾肥长期定位试验位于江西省进贤县,始于1986年... 【目的】玉米(Zea mays L.)生产需要投入大量的钾素营养。研究长期大量投入钾素对玉米钾素吸收利用以及土壤钾素平衡的影响,旨在保障该地区双季玉米的高产高效和土壤钾库平衡。【方法】红壤钾肥长期定位试验位于江西省进贤县,始于1986年,种植制度为一年两季玉米。试验处理包括不施肥对照(CK),氮磷化肥处理(NP),氮磷钾化肥处理(NPK),2倍量的氮磷钾化肥处理(DNPK),氮磷钾化肥+有机肥处理(NPKM)和单施有机肥处理(OM)。每季收获后,调查分析玉米产量和钾素含量,以及耕层土壤有效钾含量,计算玉米钾素吸收量、钾肥利用率、钾肥收获指数、钾肥农学效率和土壤钾素表观平衡;并以每10年为一个阶段,分析玉米产量、钾素吸收利用等指标及耕层土壤速效钾含量、钾素表观平衡等的变化规律。【结果】在试验的33年(1986—2018)间,NPK、DNPK、NPKM和OM处理的玉米年均产量和年均吸钾量均显著高于NP处理。在试验的第一个10年(1986—1995年)间,各钾肥处理间玉米产量和吸钾量无显著差异;而在第3个10年(2006—2015)和后3年(2016—2018年)间,NPKM处理的玉米年产量和年吸钾量分别比NPK处理提高了129.9%~246.7%和55.2%~62.1%。33年玉米的年均钾肥利用率以OM处理最高,而DNPK处理显著低于其他处理。在2006—2015和2016—2018年,NPKM处理的钾肥利用率显著高于DNPK处理,在2016—2018年间分别比NPK和DNPK处理显著增加了56.0%和119.2%。与NPK处理相比,1996—2005、2006—2015和2016—2018年间NPKM处理的年钾肥收获指数分别提高了61.6%、53.5%和35.8%,年钾肥农学效率分别增加了23.3%、227.8%和445.5%。除了1986—1995年间OM处理土壤钾素为亏缺外,其他施钾处理的土壤钾素均为盈余,NPKM处理的钾盈余量比NPK处理增加了53.2%~211.6%。钾素盈余量与耕层土壤速效钾含量显著相关(P<0.001),钾素盈余量每增加1 kg/hm^2,2016—2018年间耕层土壤速效钾含量增加2.60 mg/kg,明显高于1996—2005和2006—2015年的1.40和1.18 mg/kg。【结论】除前10年的单施有机肥处理外,其他施用钾肥处理在试验期间土壤钾素均处于盈余状态,钾肥施用量和钾肥来源对玉米钾素的吸收量没有显著影响。试验20年之后,有机无机肥配施对玉米产量、吸钾量和钾肥利用率的提升优势逐渐凸显。同时,长期施用钾肥导致的钾素盈余量增加会进一步提升耕层土壤速效钾含量,且随着试验年限的延长,钾素盈余量对耕层土壤速效钾的提升作用逐渐增加。 展开更多
关键词 红壤 玉米 钾素表观平衡 耕层土壤速效钾 长期施肥
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