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红壤性水稻土无机磷形态周年内变化及与磷肥利用率的关系
1
作者 黄晶 周玲红 +5 位作者 高菊生 李冬初 刘立生 邹平 刘淑军 张会民 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第2期43-52,共10页
红壤区稻田土壤磷素有效供应是保障水稻丰产的关键,土壤磷素有效性与磷形态转化密切相关,但目前对于不同施肥下双季稻关键生育期无机磷形态的变化及其与水稻磷肥利用效率的关系仍不明确。基于1982年开始的有机肥和化肥配施定位试验,选... 红壤区稻田土壤磷素有效供应是保障水稻丰产的关键,土壤磷素有效性与磷形态转化密切相关,但目前对于不同施肥下双季稻关键生育期无机磷形态的变化及其与水稻磷肥利用效率的关系仍不明确。基于1982年开始的有机肥和化肥配施定位试验,选择不施肥对照(CK)、单施有机肥(M)、单施化肥氮磷钾(NPK)和有机肥化肥配合施用(NPKM)处理,监测双季稻关键生育期无机磷组分变化以及磷肥利用率,并解析它们之间的相关性。结果表明,不同生育时期各处理之间无机磷总量呈现显著差异(P<0.05),表现为NPKM>NPK>M>CK,施肥后无机磷总量的变化主要发生在分蘖期和齐穗期。NPK和NPKM处理在早、晚稻不同生育时期的Al-P、Fe-P和Ca-P含量均显著高于M和CK处理(P<0.05),各处理晚稻生长季的Al-P、Fe-P和Ca-P平均含量高于早稻生长季,增幅分别为4.6%~19.8%、0.2%~8.6%和3.4%~23.3%,各处理晚稻季的O-P平均含量较早稻降低了8.4%~35.0%。不同施肥处理之间早稻和晚稻季各无机磷组分占无机磷总量的比例变化趋势相同,各处理Al-P、Fe-P、O-P和Ca-P含量占无机磷总量比例均值的大小顺序分别为NPKM>NPK>M>CK、M>CK>NPK>NPKM、CK>M>NPK>NPKM和CK>M>NPK>NPKM。早稻、晚稻的稻谷产量和地上部吸磷量均随着施肥而显著增加(P<0.05),MPKM处理的稻谷产量和地上部吸磷量显著高于NPK和M处理(P<0.05),增幅为25.1%~33.3%,但不同施肥处理之间的磷肥利用率未呈显著差异。早稻营养生长期的Al-P和Olsen-P含量对早稻产量和吸磷量的相对重要性更突出;晚稻则是营养生长期的Fe-P、生殖生长期的Al-P对晚稻产量和吸磷量的相对重要性更突出。有机无机配施情况下需要通过优化磷肥用量,并加强早稻和晚稻的分蘖期和齐穗期磷肥调控以提高磷肥利用效率。 展开更多
关键词 红壤性水稻土 关键生育期 无机磷形态 磷肥利用率 长期施肥
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长期施钾红壤中铁铝氧化物调控有机无机复合体钾素分布
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作者 颜俊 韩天富 +6 位作者 柳开楼 申哲 李继文 艾栋 张楚 李冬初 张会民 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1845-1857,共13页
【目的】探究长期施用钾肥如何调控有机无机复合体中速效钾的分布及作用机制,为红壤钾库健康培育提供理论依据。【方法】旱地红壤长期定位试验始于1986年,2022年玉米收获后采集不施肥(CK)、化学氮磷肥配施(NP)、化学氮磷钾肥配施(NPK)3... 【目的】探究长期施用钾肥如何调控有机无机复合体中速效钾的分布及作用机制,为红壤钾库健康培育提供理论依据。【方法】旱地红壤长期定位试验始于1986年,2022年玉米收获后采集不施肥(CK)、化学氮磷肥配施(NP)、化学氮磷钾肥配施(NPK)3个处理的土样,通过干筛法获得各处理大团聚体(>2 mm)、小团聚体(0.25~2 mm)和微团聚体(<0.25 mm)土样,结合虹吸法进一步分离得到各级团聚体下的有机无机复合体(<2、2~10、10~50和>50μm)样品,分析各粒级有机无机复合体颗粒组成、速效钾和铁铝氧化物含量与分布,探究铁铝氧化物与速效钾之间的相互关系。【结果】1)与CK和NP处理相比,NPK处理大团聚体中<2μm粒级复合体含量占比分别提高20.5%和149.0%,10~50μm粒级复合体含量占比分别提高18.6%和降低31.0%。2)在0~50μm粒级复合体范围内,大、小和微团聚体中10~50μm粒级复合体速效钾含量均为最低水平。土壤速效钾主要存在于<2μm粒级复合体中,占比为54.6%~85.9%。与CK和NP处理相比,NPK处理大团聚体中<2μm粒级复合体速效钾含量占比分别提高44.6%和23.0%。3)与NP处理相比,NPK处理大团聚体<2μm粒级复合体游离铁、铝氧化物含量分别提高30.0%、467.0%,无定形态铁、铝氧化物含量分别降低79.7%、59.3%。与NP处理相比,NPK处理大团聚体<2μm粒级复合体有机络合态铝氧化物含量提高9.8%;10~50μm粒级复合体有机络合态铝氧化物含量降低33.2%。4)在<2μm粒级复合体中,游离态铁铝氧化物、无定形态铝氧化物和有机络合态铝氧化物与速效钾之间存在极显著的正相关关系。无定形态和有机络合态铝氧化物对速效钾含量分布解释度较高,分别为11.2%和11.0%。【结论】长期施用钾肥显著提高红壤旱地土壤大团聚体<2μm粒级复合体速效钾含量占比和游离态铁铝氧化物含量,降低无定形态铝氧化物含量。且无定形态、有机络合态铝氧化物对<2μm粒级复合体速效钾具有正向调控作用,有助于增加土壤钾库。 展开更多
关键词 长期施肥 速效钾 铁铝氧化物 有机无机复合体 红壤旱地
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中国稻田土壤有效态中量和微量元素含量分布特征 被引量：31
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作者 张璐 蔡泽江 +7 位作者 王慧颖 于子坤 韩天富 柳开楼 刘立生 黄晶 文石林 张会民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第16期62-70,共9页
基于全国282个水稻土监测点,分析土壤有效态中、微量元素含量及区域特征(东北、长三角、长江中游、西南、华南),结合丰缺标准,揭示中、微量元素丰缺程度。结果表明:东北水稻土交换性镁和有效硼含量高于其他地区,有效锌含量最低;长三角... 基于全国282个水稻土监测点,分析土壤有效态中、微量元素含量及区域特征(东北、长三角、长江中游、西南、华南),结合丰缺标准,揭示中、微量元素丰缺程度。结果表明:东北水稻土交换性镁和有效硼含量高于其他地区,有效锌含量最低;长三角有效锰含量最高、有效硫含量最低;长江中游有效铜含量最高,有效态铁、锰和钼含量最低;西南交换性钙含量高于其他地区,有效铜含量则低于其他地区;华南有效态铁、钼含量均高于其他地区,而交换性钙、镁含量低于其他地区。中国水稻土交换性钙、镁及有效铁、锰、铜含量整体丰富;长三角和华南缺硫水稻土比例分别为42.2%和41.8%;东北、长三角、长江中游、西南和华南缺锌水稻土比例分别为75.0%、52.3%、31.9%、53.2%和10.4%,缺硼分别为38.5%、65.2%、92.2%、88.6%和78.3%,缺钼28.6%、60.4%、82.6%、42.0%和33.4%。可见,东北和长三角水稻土以缺锌为主;长江中游以缺硼、钼为主;西南以缺硼为主;华南以缺硼为主。研究可为全国和区域尺度水稻土中微量元素的管理和合理施用提供依据。 展开更多
关键词 水稻土 中量和微量元素 区域分布 丰缺 中国
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中国农田小麦和玉米产量时空演变及驱动因素 被引量：24
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作者 韩天富 李亚贞 +8 位作者 曲潇林 马常宝 王慧颖 黄晶 柳开楼 都江雪 张璐 刘立生 张会民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期100-108,共9页
探究中国小麦和玉米产量的时空变化特征和关键驱动因素,为粮食安全战略决策提供理论依据。基于农业农村部近30年(825个点位,1988-2019年)全国农田监测数据,分析了小麦和玉米产量的时空变化特征,利用逐步回归和随机森林模型探究施肥、气... 探究中国小麦和玉米产量的时空变化特征和关键驱动因素,为粮食安全战略决策提供理论依据。基于农业农村部近30年(825个点位,1988-2019年)全国农田监测数据,分析了小麦和玉米产量的时空变化特征,利用逐步回归和随机森林模型探究施肥、气候和土壤属性对产量变化的影响,最后通过偏最小二乘法探究各指标影响产量变化的主要调控路径。结果表明,近30年,小麦、玉米单作和二者轮作下平均产量分别为5.05、9.05、6.01和7.08 t/hm^(2),相应的变异系数为36.6%、26.2%、32.1%和28.0%,相应作物产量随时间的增加速率分别为100、159、46和98 kg/(hm^(2)·a)(P<0.05)。同其他作物轮作下的小麦产量、变异系数和变化速率分别为5.29t/hm^(2)、28.6%和67kg/(hm^(2)·a)(P<0.001)。高产玉米主要分布在西北(单作)和华北地区(与小麦轮作);高产小麦主要分布在同玉米轮作下的长江下游和华北地区。西南地区小麦和玉米产量最低。除了西南和长江中游地区小麦玉米轮作下的小麦产量随监测时间延长呈负增长,其他各区域及全国尺度上的产量均呈正增长。逐步回归结果表明:氮肥对小麦和玉米产量的调控作用均达到极显著水平(P<0.01),而土壤pH的调控作用均未达到极显著水平。针对不同区域而言,随机森林结果显示:除了气候和氮肥的重要性以外,有机质在大部分区域(尤其是西南地区)对产量变化的重要性较大,而钾肥对华北和西北地区的玉米产量变化的重要性较大。通过偏最小二乘法分析发现,土壤属性、肥料投入和气候三者对产量调控的总效应分别为47.6%、29.4%和23.0%,气候主要是通过影响土壤属性和施肥进而调控作物产量。近30年中国小麦和玉米产量整体上呈不断增加趋势,但是西南和长江中游地区小麦玉米轮作下小麦产量随时间呈降低趋势,需引起重视。土壤性质对小麦和玉米产量变化的影响高于施肥和气候,除了氮肥是调控各区域作物产量的关键因素以外,华北、东北和西北地区在种植玉米时还应当重视钾肥合理的投入,而西南地区应当将提升土壤有机质和有效磷含量作为实现高产稳产的主要措施。 展开更多
关键词 农田 土壤 肥料 气候 产量 时空演变
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1988-2018年中国水稻秸秆资源时空分布特征及还田替代化肥潜力 被引量：25
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作者 刘淑军 李冬初 +9 位作者 黄晶 马常宝 王慧颖 于子坤 曲潇林 张璐 韩天富 都江雪 柳开楼 张会民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期151-161,共11页
中国的水稻秸秆资源丰富,但不同地区水稻秸秆及养分资源量,还田替代化肥潜力以及随时间的变化特征尚不清楚。该研究基于农业农村部1988-2018年在全国稻作区的水稻土长期监测数据,分析了中国各地区不同年份的水稻秸秆和养分资源量及还田... 中国的水稻秸秆资源丰富,但不同地区水稻秸秆及养分资源量,还田替代化肥潜力以及随时间的变化特征尚不清楚。该研究基于农业农村部1988-2018年在全国稻作区的水稻土长期监测数据,分析了中国各地区不同年份的水稻秸秆和养分资源量及还田替代化肥潜力,为水稻秸秆资源的合理利用提供依据。结果表明:全国近10 a(2009-2018年)水稻秸秆和氮磷钾(NPK)养分资源年均量分别达到1.69×108 t和452.09×10^(4) t,比1988-1998年增加0.23×108 t和61.50×10^(4) t,东北增幅最高。全国水稻秸秆及养分资源随种植年限的延长呈增长趋势,第一阶段(1990s-2000s)和第二阶段(2000s-2010s)水稻秸秆资源年变化速率分别为18.11×10^(4) t/a和211.47×10^(4) t/a,N、P、K养分资源年变化速率分别为(0.15×104)、(0.02×104)、(0.31×104)t/a和(1.76×104)、(0.25×104)、(3.66×104)t/a。70%以上的水稻秸秆和养分资源分布在长三角、长江中游和西南,以长三角最高(4.15×107 t,NPK 111.05×10^(4) t),华南最低(2.20×107 t,NPK 58.54×10^(4) t)。30 a来,全国单位耕地面积水稻秸秆还田带入农田的氮(N)、磷(P)、钾(K)养分量持续稳定增加,占化肥年均施用量的比例为10.88%~12.53%、11.83%~17.13%、116.22%~122.62%。全国水稻秸秆还田的氮、磷、钾肥年均可替代量为(28.90±0.14)、(5.80±0.03)、(180.46±0.52)kg/hm2,各区以长三角最高(N:(34.44±0.20)kg/hm2、P:(6.91±0.04)kg/hm2、K:(129.23±0.74)kg/hm2),华南最低(N:(25.80±0.23)kg/hm2、P:(5.18±0.05)kg/hm2、K:(96.83±0.87)kg/hm2)。充分利用水稻秸秆资源,是实现化肥减施增效的重要保障。 展开更多
关键词 时空分布 秸秆还田 化肥替代 水稻秸秆 养分资源量
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长期不同施肥对旱地红壤性质和作物生长的影响 被引量：88
6
作者 王伯仁 徐明岗 文石林 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期97-100,144,共5页
通过对红壤旱地连续13年定位监测研究,发现在红壤旱地长期坚持有机肥料与无机肥料配合施用,土壤有机质含量逐步提高,土壤有机质从开始的11.5g/kg上升到24.3g/kg,增加的有机质以易氧化的有机质为主,稳定性高的有机质较少。红壤长期施用... 通过对红壤旱地连续13年定位监测研究,发现在红壤旱地长期坚持有机肥料与无机肥料配合施用,土壤有机质含量逐步提高,土壤有机质从开始的11.5g/kg上升到24.3g/kg,增加的有机质以易氧化的有机质为主,稳定性高的有机质较少。红壤长期施用化学磷,明显提高土壤有效磷含量,土壤供磷性能大为改善,施用有机肥料能减少土壤对磷的固定,提高磷肥的有效性和利用率。红壤长期施用单一化学肥料,土壤明显酸化,土壤交换性氢铝显著增加,作物生长变差,产量降低。施用有机肥料,明显降低土壤交换性氢铝含量,增加土壤养分,保持作物的稳产和高产。 展开更多
关键词 红壤 土壤 作物生长 有机肥料 长期施用 旱地 施肥 酸化 有机质 定位监测
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长期冬种绿肥改变红壤稻田土壤微生物生物量特性 被引量：90
7
作者 高嵩涓 曹卫东 +5 位作者 白金顺 高菊生 黄晶 曾闹华 常单娜 志水胜好 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期902-910,共9页
以进行了31年的双季稻-冬绿肥长期定位试验的红壤性水稻土为对象,研究了长期冬种绿肥条件下土壤微生物生物量特性的季节变化,为阐释冬绿肥措施在稻田生态系统土壤碳氮转化中的作用机制提供理论基础。试验包括双季稻-紫云英(RRV)、双季稻... 以进行了31年的双季稻-冬绿肥长期定位试验的红壤性水稻土为对象,研究了长期冬种绿肥条件下土壤微生物生物量特性的季节变化,为阐释冬绿肥措施在稻田生态系统土壤碳氮转化中的作用机制提供理论基础。试验包括双季稻-紫云英(RRV)、双季稻-冬油菜(RRP)、双季稻-黑麦草(RRG)及双季稻-冬闲(RRF)4个处理,在典型时期(绿肥盛花期、绿肥翻压后、早稻成熟期、晚稻收获后)采集土壤样品,分析土壤微生物生物量碳氮及微生物商等方面的变化。结果表明,3种冬绿肥均提高了土壤微生物生物量碳(SMBC)、微生物生物量氮(SMBN)和微生物商,在土壤性质相对稳定的晚稻收获后均显著高于对照处理,全年平均值也多显著高于对照处理。豆科绿肥紫云英对SMBC和SMBN的提高作用最显著,晚稻收获后相对冬闲分别提高了21.12%和98.45%,全年平均值分别提高了15.92%和36.49%。取样时期对SMBC、SMBN和微生物商有较大的影响,但变化趋势基本一致,即绿肥翻压前后无明显变化,早稻成熟期降至最低,至晚稻收获后再次上升。SMBC/SMBN比值在不同绿肥处理间差异不大,但有明显的季节变化,早稻成熟期较高而晚稻收获后降低。因此,南方稻田冬种绿肥后土壤微生物特性明显改善,冬种绿肥是提升稻田土壤肥力的高效措施。 展开更多
关键词 绿肥 红壤稻田 微生物生物量碳 微生物生物量氮 微生物商
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南方红壤区稻-稻连作体系下氮肥减施模式研究 被引量：12
8
作者 侯红乾 冀建华 +5 位作者 刘光荣 刘益仁 刘秀梅 程正新 杨俊诚 文石林 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期555-562,共8页
进行了连续3年6季的定位试验,比较了不施氮(N0)、常规施氮(NNL)2个对照处理与6个氮肥减施处理对双季稻产量及其构成因素、经济效益、土壤肥力水平的影响。结果表明,在低于传统施氮量20%的条件下,30%常规氮肥用量+50%厩肥有机氮肥用量(30... 进行了连续3年6季的定位试验,比较了不施氮(N0)、常规施氮(NNL)2个对照处理与6个氮肥减施处理对双季稻产量及其构成因素、经济效益、土壤肥力水平的影响。结果表明,在低于传统施氮量20%的条件下,30%常规氮肥用量+50%厩肥有机氮肥用量(30F+50M)、30%常规氮肥用量+50%缓释氮肥用量(30F+50S)产量与NNL持平,比80%传统氮肥用量(80F)分别增产4.7%和5.2%;其余减施氮肥处理与80F产量基本持平。产量构成因子在不同施氮处理之间有明显差异,其中有效穗数、每穗粒数与产量正相关,结实率与产量负相关。经过3年6季水稻种植,土壤肥力除有效钾外,处理30F+50M有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量和pH值分别比NNL处理提高了21.3%、7.0%、34.7%、4.9%、4.1%。其中,有机质、有效磷含量、pH值均显著高于80F处理。其余各减施氮肥处理与80F相比无显著差异。因此,在南方双季稻连作区,在减少施氮20%的条件下,30F+50M、30F+50S是值得推荐的施肥措施。 展开更多
关键词 氮肥减施 施肥模式 产量 经济效益 土壤肥力
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长期施肥红壤稻田肥力与产量的相关性及县域验证 被引量：10
9
作者 刘淑军 李冬初 +5 位作者 高菊生 黄晶 余泓 李照全 文炯 张会民 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1262-1272,共11页
【目的】土壤肥力是水稻生产可持续发展的基础资源,研究长期施肥下红壤稻田土壤肥力变化特征以及土壤肥力质量指数(SFI)和水稻产量之间的相关性,以期科学指导红壤稻田土壤培肥和评估区域水稻产量。【方法】本研究基于1982年开始的红壤... 【目的】土壤肥力是水稻生产可持续发展的基础资源,研究长期施肥下红壤稻田土壤肥力变化特征以及土壤肥力质量指数(SFI)和水稻产量之间的相关性,以期科学指导红壤稻田土壤培肥和评估区域水稻产量。【方法】本研究基于1982年开始的红壤稻田有机无机肥配施长期定位试验,采用模糊评判法计算不同施肥处理的SFI,建立SFI和水稻产量之间的拟合方程,并结合典型县域数据对拟合方程进行验证。【结果】经过30年的培肥,M(有机肥)、NKM(氮钾肥+有机肥)、NPM(氮磷肥+有机肥)、PKM(磷钾肥+有机肥)、NPKM(氮磷钾肥+有机肥)、NPK(氮磷钾肥)处理的SFI随施肥年限延长均呈缓慢线性增长趋势,年均增长0.0035~0.0136,而不施肥对照的SFI逐年下降。PKM和NPKM处理的年均SFI最高,比CK处理分别增加了70.6%和68.4%。5个施有机肥处理的年均SFI均高于单施化肥的NPK处理。线性拟合结果发现,1984、1988、1994、1998、2004、2008、2012年等7个年份的年均SFI与年均水稻绝对产量、相对产量呈显著线性正相关关系(P<0.05),相关系数分别为0.708、0.683。县域尺度的验证结果表明,基于SFI预测的水稻绝对产量、相对产量与实际的绝对产量和相对产量(RRMSE均小于25%)均高度相符。【结论】有机肥的投入是红壤稻田提高土壤肥力的有效措施,在红壤丘陵双季稻区,SFI和水稻产量之间存在显著的线性正相关关系,且SFI和水稻产量尚有一定的提升潜力。通过SFI和水稻产量的关系模型预测评估该稻区县域的水稻产量是可行的。 展开更多
关键词 长期施肥 红壤稻田 土壤肥力质量指数 水稻产量 县域验证
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南方典型红壤区旱地与水田土壤酸度的剖面差异性 被引量：9
10
作者 赵凯丽 徐明岗 +5 位作者 周晓阳 蔡泽江 王伯仁 刘瑜 颜芳 孙楠 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1010-1015,共6页
为探明红壤区不同耕地利用类型下土壤酸度的剖面变化特征及其主要影响因素,选取江西省余江县和湖南省祁阳县的典型水田、旱地两种耕地利用类型下、第四纪红色黏土母质发育的红壤,分5层(0~20、20~40、40~60、60~80和80~100 cm)测定土壤p... 为探明红壤区不同耕地利用类型下土壤酸度的剖面变化特征及其主要影响因素,选取江西省余江县和湖南省祁阳县的典型水田、旱地两种耕地利用类型下、第四纪红色黏土母质发育的红壤,分5层(0~20、20~40、40~60、60~80和80~100 cm)测定土壤pH、交换性铝、交换态盐基阳离子及有机质含量等指标,分析剖面酸度特征及其相互关系。结果表明:土壤pH均随土层深度的增加呈增加趋势,不同耕地利用类型下以水田剖面p H较高,范围为5.80~6.43,旱地剖面p H较低,范围为4.68~5.41。土壤交换性铝含量以水田含量较低,范围为0.16~1.56 cmol/kg,旱地的含量较高,范围为4.22~7.02 cmol/kg,水田的交换性铝含量随土层深度的增加呈降低趋势,旱地则呈现相反的变化趋势。0~20 cm土层的交换性铝与有机质含量呈显著负相关,40~100 cm土层的交换性铝与交换态盐基阳离子含量呈显著负相关。耕地利用类型是影响土壤酸度的主要因素之一,旱地土壤酸度强于水田。增加耕层土壤有机质含量可能是减缓酸化、降低交换性铝含量的策略之一。 展开更多
关键词 耕地利用类型 土壤剖面 水田 旱地 酸度
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红壤长期肥料定位试验中土壤磷素肥力的演变 被引量：16
11
作者 王伯仁 李冬初 黄晶 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期96-101,141,共7页
研究了长期施肥对土壤全磷、有效磷年份变化和剖面磷组分、土壤对磷吸附解吸性能、土壤需磷指数等方面的影响。结果表明:长期施用化学磷肥和化肥加有机肥,均可提高土壤全磷、有效磷数量。施用有机肥料(M)和有机肥料加化学肥料处理(NPKM)... 研究了长期施肥对土壤全磷、有效磷年份变化和剖面磷组分、土壤对磷吸附解吸性能、土壤需磷指数等方面的影响。结果表明:长期施用化学磷肥和化肥加有机肥,均可提高土壤全磷、有效磷数量。施用有机肥料(M)和有机肥料加化学肥料处理(NPKM),土壤中的磷组分变化以Ca-P和Al-P积累为主要表现形式,化学磷肥能够提高土壤的全磷含量,其无机磷组分变化以Al-P增幅为最大,在所有处理中均表现为土壤O-P相对稳定。随着施肥时间延长,土壤磷组分以有效性较高Ca-P和Al-P增加为特征。施肥对土壤的耕层磷组分影响最为显著,对深层土壤影响相对为弱,长期施用磷肥和有机肥料促使磷的下移,增加深层磷的含量。施用有机肥料(M)和有机肥料加化学肥料处理(NPKM)土壤,对外源磷的吸附强度明显小于施用化学肥料(N,NPK,NPKS)和不施用肥料处理(CK),有机肥料能够显著提高吸附磷的再利用,其中有机肥料加化学肥料处理(NPKM)中解吸磷可占吸附磷的47.72%,单施有机肥处理(M)占42.89%,而施用化学肥料(N,NPK,NPKS)和不施用肥料(CK)中解吸磷数量占吸附磷数量一般小于8%。有机肥料加化学肥料处理(NPKM)和单施有机肥处理(M)的PFI显著低于施用化学肥料(N,NPK,NPKS)和不施用肥料对照处理(CK)。 展开更多
关键词 红壤旱地 长期施肥 磷组分 磷吸附与解吸 需磷指数
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长期不同施肥处理对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响 被引量：21
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作者 崔新卫 张杨珠 +2 位作者 高菊生 高鹏 彭福元 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期190-197,共8页
为了探明长期施肥对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响,以期为南方红壤稻田优质高产协同提升目标下的土壤高效培肥提供理论依据。依托始于1982年的长期定位试验,考察了有机肥(M)、化肥氮磷钾配施有机肥(NPKM)、化肥氮磷钾(NPK)、... 为了探明长期施肥对红壤稻田土壤性质及晚稻产量与品质的影响,以期为南方红壤稻田优质高产协同提升目标下的土壤高效培肥提供理论依据。依托始于1982年的长期定位试验,考察了有机肥(M)、化肥氮磷钾配施有机肥(NPKM)、化肥氮磷钾(NPK)、化肥氮钾配施有机肥(NKM)、化肥氮磷配施有机肥(NPM)、化肥磷钾配施有机肥(PKM)、不施肥(NF)对稻田土壤养分含量、酶活性、阳离子交换能力、籽粒产量构成与稻米品质的影响。结果表明:与NF处理相比,各施肥处理均可不同程度提高土壤有机碳及氮磷钾含量,增强脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和纤维素酶活性,提升土壤阳离子交换能力,进而提高水稻籽粒产量;进一步比较稻米品质指标发现,施肥可不同程度提高精米率、整精米率、直链淀粉和蛋白质含量,降低垩白粒率和垩白度,使胶稠度变长。其中,以NPKM处理对土壤有机碳、养分及酶活提升效果相对较好,导致该处理籽粒产量最高,其加工、外观、食味和营养品质亦相对更优。由此可见,有机肥与化肥氮磷钾平衡配施不仅能改善土壤理化性状、培肥土壤,而且可协同提升籽粒产量与稻米品质。 展开更多
关键词 水稻 长期施肥 红壤稻田 土壤性质 籽粒产量 品质
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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 被引量：6
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作者 董春华 曾希柏 +1 位作者 文石林 高菊生 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1150-1157,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 长期施肥 红壤 双季稻 冬闲田 杂草群落 生物多样性
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湘南红壤稻田AOA-amoA、narG、nosZ基因丰度及其环境影响因子 被引量：9
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作者 高嵩涓 曹卫东 +5 位作者 白金顺 高菊生 黄晶 曾闹华 常单娜 志水胜好 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期21-27,共7页
为了解南方红壤稻田参与土壤氮循环过程的功能微生物及其与环境因子间的普遍规律性关系,应用荧光定量PCR方法研究了稻田中不同时期氨氧化古菌氨单加氧酶编码基因AOA-amoA、硝酸盐还原酶编码基因narG和N_2O还原酶编码基因nosZ基因丰度的... 为了解南方红壤稻田参与土壤氮循环过程的功能微生物及其与环境因子间的普遍规律性关系,应用荧光定量PCR方法研究了稻田中不同时期氨氧化古菌氨单加氧酶编码基因AOA-amoA、硝酸盐还原酶编码基因narG和N_2O还原酶编码基因nosZ基因丰度的变化,结合主成分分析(PCA)、冗余分析(RDA)探讨了有关硝化、反硝化微生物功能基因丰度变化及其与土壤环境因子间的相互关系。结果表明:AOA-amoA、narG和nosZ基因丰度间极显著正相关;AOA-amo A、narG和nosZ基因丰度随水稻生育进程逐渐降低,在早稻成熟期显著低于翻地前及早稻移栽前。土壤有机质、电导率、微生物生物量碳、微生物生物量氮、pH值、Eh及盐酸提取态Fe(Ⅱ)对AOA-amoA、narG和nosZ基因丰度的变化有重要影响,其中盐酸提取态Fe(Ⅱ)与其相关性最强。本研究探讨了红壤稻田氮转化微生物在不同时期的数量变化及其环境影响因素,为合理调控红壤稻田氮转化提供了理论依据。 展开更多
关键词 红壤稻田 硝化作用 反硝化作用 环境因子 功能基因
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红壤幼龄桔园套种豆科牧草后土壤酸度变化特征 被引量：1
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作者 蔡泽江 徐明岗 +3 位作者 张璐 王伯仁 文石林 申华平 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期308-313,共6页
基于2010—2011年开展的幼龄桔园套种豆科牧草对土壤酸度影响试验,以当地常规管理模式为对照,分析了种植圆叶决明和罗顿豆对土壤pH、交换性酸、铝的影响,及其与土壤养分含量的关系,并结合室内培养试验分析豆科牧草影响红壤酸度的主要因... 基于2010—2011年开展的幼龄桔园套种豆科牧草对土壤酸度影响试验,以当地常规管理模式为对照,分析了种植圆叶决明和罗顿豆对土壤pH、交换性酸、铝的影响,及其与土壤养分含量的关系,并结合室内培养试验分析豆科牧草影响红壤酸度的主要因素。结果表明,与试验之初相比,套种圆叶决明处理0~20 cm土壤pH升高了0.19个单位,而罗顿豆处理土壤pH无显著变化。与常规模式相比,套种圆叶决明处理0~20 cm和20~40 cm土壤pH分别升高了0.26个和0.39个单位,而0~20 cm土壤交换性酸、铝含量分别降低了1.25 cmol(+)·kg^(-1)和1.35 cmol(+)·kg^(-1),20~40 cm土壤交换性酸、铝均降低了1.07 cmol(+)·kg^(-1)。土壤交换性铝含量与土壤全氮呈显著负相关(P<0.05),而土壤全氮与土壤有机质和有效磷均呈极显著正相关(P<0.01)。室内培养试验表明,豆科牧草的灰化碱含量和还田量是影响其改良红壤酸度的两个主要因素。可见,在酸性红壤上套种圆叶决明和罗顿豆未加剧表层(0~40cm)土壤酸化,相反套种圆叶决明对红壤酸度具有一定的缓解效果。 展开更多
关键词 红壤酸化 pH 交换性酸 圆叶决明 罗顿豆
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湘南3种典型红壤生土长期施肥对块根作物产量影响 被引量：1
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作者 高菊生 黄晶 +2 位作者 徐明岗 曹卫东 董春华 《农学学报》 2012年第2期31-34,53,共5页
为了全面系统地研究土壤熟化这一复杂的过程,寻求适宜的熟化方式,为开发利用红壤丘陵区的各种荒地资源、生产示范、科学规划提供依据。以长期定位试验为基本材料,采用田间试验方法,从1982年开始,研究了湘南3种典型红壤生土长期施肥对块... 为了全面系统地研究土壤熟化这一复杂的过程,寻求适宜的熟化方式,为开发利用红壤丘陵区的各种荒地资源、生产示范、科学规划提供依据。以长期定位试验为基本材料,采用田间试验方法,从1982年开始,研究了湘南3种典型红壤生土长期施肥对块根作物——红薯产量的影响。结果表明:3种母质红薯以紫色土上产量最高;紫色土红薯以处理4、处理3产量最高;3种母质红薯块根产量都以处理1最差。紫色土红薯块根产量依次为:处理4>处理3>处理6>处理5>处理2>处理1;花岗岩红薯产量依次为:处理6>处理5>处理4>处理3>处理2>处理1;四纪红土红薯产量依次为:处理6>处理4>处理3>处理5>处理2>处理1;花岗岩、四纪红土处理3和处理4的小区中间80%部分没有产量,只有靠小区水泥梗边缘有红薯;3种母质的红薯块根产量都以地上部作物秸秆还田的处理好于不还田处理。 展开更多
关键词 长期施肥 典型红壤生土 块根作物 产量
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湘南红壤丘陵区草山草坡改良及综合利用技术研究 被引量：6
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作者 高菊生 文石林 段贵平 《湖南农业科学》 2005年第2期74-75,78,共3页
红壤丘陵区草山草坡改良快速、经济、有效的办法是利用适应性强、产草量高、品质好的禾本科、豆科牧草或豆科灌木改良天然草地。针对湘南红壤丘陵区草山草坡白茅多,且生命力极强、繁殖快、草质差等特点,采用等高环山相间种植法对7个牧... 红壤丘陵区草山草坡改良快速、经济、有效的办法是利用适应性强、产草量高、品质好的禾本科、豆科牧草或豆科灌木改良天然草地。针对湘南红壤丘陵区草山草坡白茅多,且生命力极强、繁殖快、草质差等特点,采用等高环山相间种植法对7个牧草品种进行了试验。结果表明,在供试的7个品种中,木豆、桂牧1号和毛花雀稗生长快,竞争力强,能与白茅抗衡,产草量高,是红壤丘陵区改良草山草坡较理想的牧草品种。但木豆在低温条件下不能越冬。罗顿豆、苎麻生长稍差,但草质好,可改善天然牧草品质,若加强管理,辅以施肥,也是红壤丘陵区改良草山草坡较理想的牧草品种之一。胡枝子和银合欢必须育苗移栽,且育苗的高度要超过白茅。在移栽时还要注意适量施肥。 展开更多
关键词 湘南 红壤丘陵区 草山草坡改良 利用方式
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多功能含镁复合肥在湘南红壤旱地作物上的增产效果 被引量：4
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作者 高菊生 曾希柏 +1 位作者 颜钧 蒋德元 《湖南农业科学》 2005年第5期41-43,共3页
从2002年起,先后在湖南祁阳、祁东等县的黄花、花生、茶叶、牧草、柑桔等作物上进行了一系列多功能镁复合肥系列产品田间试验.试验结果表明:多功能镁复合肥(与NPK比较)使黄花菜增产17.6%～32.3%,花生增产16.0%～40.0%,茶叶增产11.1%～36... 从2002年起,先后在湖南祁阳、祁东等县的黄花、花生、茶叶、牧草、柑桔等作物上进行了一系列多功能镁复合肥系列产品田间试验.试验结果表明:多功能镁复合肥(与NPK比较)使黄花菜增产17.6%～32.3%,花生增产16.0%～40.0%,茶叶增产11.1%～36.2%,牧草增产12.2%～29.5%,柑橘增产7.0%～23.9%.施用多功能镁复合肥使柑橘可溶性固形物、水溶性还原糖及Vc含量增加,改善柑橘品质.施用多功能镁复合肥还可修复红壤的酸度和改良土壤养分状况.在四纪红壤上施用多功能含镁复合肥后,与NPK处理比较,土壤有机质增加0.9 g/kg,土壤全磷上升0.03 g/kg,有效氮、磷、钾分别增加14.0 mg/kg、2.1 mg/kg和8.0 mg/kg,土壤的pH值增加0.7～0.8个单位.两种多功能镁复合肥比较,试验结果均为复合肥Ⅱ明显优于复合肥Ⅰ,说明其中镁含量高对作物的增产效果亦较显著. 展开更多
关键词 多功能 含镁复合肥 红壤旱地 施用效果
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秸秆与氮肥不同配比对红壤微生物量碳氮的影响 被引量：29
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作者 马想 黄晶 +3 位作者 赵惠丽 徐明岗 姜慧敏 段英华 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1574-1580,共7页
【目的】秸秆碳氮比是影响其养分释放和还田利用的主要因素之一。秸秆还田条件下,如何合理施用氮肥是秸秆利用的关键问题。研究玉米秸秆还田配施不同量氮肥后土壤微生物特性的变化,对于指导秸秆还田和培肥土壤有重要意义。【方法】在中... 【目的】秸秆碳氮比是影响其养分释放和还田利用的主要因素之一。秸秆还田条件下,如何合理施用氮肥是秸秆利用的关键问题。研究玉米秸秆还田配施不同量氮肥后土壤微生物特性的变化,对于指导秸秆还田和培肥土壤有重要意义。【方法】在中国农业科学院衡阳红壤实验站旱地试验田进行尼龙袋大田填埋试验,供试土壤为红壤。尼龙袋装土200 g (以风干土计),共设置6个处理:CK、低量尿素0.157 g (N1)、高量尿素0.939 g(N2)、玉米秸秆9 g (S)、玉米秸秆+低量尿素(SN1)、玉米秸秆+高量尿素(SN2)。S、SN1和SN2处理中混合物的碳氮比分别为53∶1、37∶1、15∶1。填埋后分别于7、14、21、28、49和150 d取样,分析不同碳氮比秸秆还田后土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳和氮(SMBC和SMBN)、微生物熵(SMBC/SOC)及微生物量碳氮比(SMBC/SMBN)等随时间的变化及处理间差异。【结果】SMBC和SMBN均随时间先增加后降低,分别在21 d和14 d达到最大值。还田150 d时与CK相比,秸秆还田各处理SMBC增加了4～5倍,SMBN增加了6～8倍。S、SN1和SN2处理的SMBC 6次取样的平均值分别为1425、1379和1462 mg/kg,约为其他处理的10倍;SMBN分别为172、181和193 mg/kg,约为其他处理的8倍;微生物熵分别为3.57、3.41和3.57,约为其他处理的2.8倍,S、SN1和SN2处理间差异不显著。N1、N2的SMBC/SMBN显著低于S处理。在28 d前,S、SN1和SN2处理间SMBC/SMBN值差异不显著,28 d后S处理显著高于SN1和SN2;150 d时S处理SMBC/SMBN值约为10,SN1和SN2处理约为6。【结论】玉米秸秆还田显著提高了SMBC、SMBN和微生物熵。秸秆还田和氮肥施用均会降低SMBC/SMBN值,且氮肥用量越大比值越低。当秸秆还田时,将碳氮比调整到37∶1不能满足微生物对氮的需求,因此在南方红壤秸秆还田时要补充氮素。 展开更多
关键词 秸秆还田 氮肥水平 土壤微生物生物量 微生物熵
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中国水稻相对产量差时空变异及其对氮肥的响应 被引量：8
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作者 申哲 韩天富 +9 位作者 黄晶 曲潇林 马常宝 柳开楼 王慧颖 刘立生 李冬初 李亚贞 王秋菊 张会民 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期789-801,共13页
【目的】通过分析2004—2019年间中国水稻相对产量差的时空变异特征、驱动因素以及不同地力水平下相对产量差对氮肥的响应,为实现水稻增产和氮肥合理施用提供理论依据。【方法】数据来源于2004—2019年间农业农村部耕地质量监测保护中... 【目的】通过分析2004—2019年间中国水稻相对产量差的时空变异特征、驱动因素以及不同地力水平下相对产量差对氮肥的响应,为实现水稻增产和氮肥合理施用提供理论依据。【方法】数据来源于2004—2019年间农业农村部耕地质量监测保护中心设置在全国主要稻区的408个监测点,包括东北地区24个、长三角地区110个、长江中游地区138个、西南地区56个、华南地区80个。以各监测点施肥区与不施肥区水稻产量之差代表由肥料投入及由此引起的土壤性质改变所贡献的相对产量,利用高产农户统计法获取最高相对产量(HRY)和平均相对产量(ARY),HRY和ARY之差为相对产量差(G_(RY))。根据不施肥区产量,将各区域土壤地力划分为低、中、高3个水平,结合随机森林模型探讨不同区域G_(RY)的主要驱动因素,计算不同地力水平下GRY与氮肥用量的关系。【结果】2004—2019年间,全国水稻HRY为4.98~6.86 t/hm^(2),ARY为3.06~3.47 t/hm^(2),GRY为1.92~3.41 t/hm^(2)。不同区域相比,HRY和GRY均是西南(水稻–其他作物轮作)>长三角(水稻–其他作物轮作)>华南(早稻)>东北(单季稻)>长江中游(水稻–其他作物轮作)>华南(晚稻)>长江中游(早稻)>长江中游(晚稻)。G_(RY)在低、中地力土壤上随着氮肥施用量的增加先显著降低后趋缓,而在高地力土壤上下降不显著。除西南稻区低、中地力和东北稻区低地力土壤外,其他区域的低、中地力上均出现了氮肥施用量的转折点:长江中游早稻和晚稻分别为187.5、165.0 kg/hm^(2)和183.5、152.5 kg/hm^(2),华南早稻和晚稻分别为195.0、153.0 kg/hm^(2)和169.0、157.0 kg/hm^(2),长江中游和长三角水稻–其他作物轮作体系下分别为199.5、184.5 kg/hm^(2)和202.0、171.0 kg/hm^(2),东北中地力土壤上为146.5 kg/hm^(2)。整体而言,低、中地力土壤上,氮肥用量、土壤有机质和全氮是影响G_(RY)相对重要的因素;高地力土壤上,土壤有机质和全氮对G_(RY)的影响较大,同时钾肥施用量显著影响长江中游和华南早稻的G_(RY)。【结论】西南地区水稻相对产量差最高,长江中游地区晚稻相对产量差最低。氮肥施用量、土壤有机质和全氮含量是影响水稻相对产量差的重要因素。高地力土壤上,氮肥用量对相对产量差影响不显著,建议适当减施氮肥。低、中地力土壤上,在氮肥用量转折点(146.50~202.00 kg/hm^(2))之前,增施氮肥可显著降低相对产量差,提高产量潜力。在长江中游和华南地区的高地力土壤上早稻应注重钾肥施用。 展开更多
关键词 水稻 最高相对产量 相对产量差 土壤地力 氮肥
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