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长期施肥对稻田土壤活性有机碳和氮的影响 被引量：23
1
作者 黄威 陈安磊 +4 位作者 王卫 谢小立 童成立 刘守龙 苏衍涛 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1854-1861,共8页
土壤活性有机碳、氮是土壤有机碳、氮中最活跃的组分,在土壤碳、氮循环过程中具有重要作用。以湖南3个长期定位试验点（桃源、宁乡、桃江）为研究对象,分析测定表层土壤MBC、MBN、DOC、DON,研究长期施肥对土壤活性有机碳、氮（MBC＋DOC,... 土壤活性有机碳、氮是土壤有机碳、氮中最活跃的组分,在土壤碳、氮循环过程中具有重要作用。以湖南3个长期定位试验点（桃源、宁乡、桃江）为研究对象,分析测定表层土壤MBC、MBN、DOC、DON,研究长期施肥对土壤活性有机碳、氮（MBC＋DOC,MBN＋DON）的影响。结果表明,长期施用化肥及配施有机肥均能提高土壤活性有机碳、氮的含量。与对应的无肥处理（CK）相比,长期单施化肥（NPK）使土壤活性有机碳、氮的提高幅度分别为3.3%~21.0%和3.3%~27.1%,长期有机肥施用提高幅度分别为48.7%~84.8%和17.9%~105.8%,且土壤活性有机碳、氮含量随有机肥施用量的提高而增加,3个试验点活性有机碳大小顺序为桃源〉宁乡〉桃江。土壤活性有机碳与土壤有机碳（SOC）的累积速率呈显著正相关关系（P〈0.05）,而与SOC的含量关系不大。桃源土壤粘粒含量较高可能是土壤SOC累积速率快的主要原因;宁乡和桃江的粘粒含量和有机碳投入量相差不大,桃江较高的初始SOC水平影响了SOC积累速率;桃源和宁乡试验点的土壤活性氮含量相差不大,约是桃江的1.8倍。与土壤全氮（TN）相比,全氮的积累速率与土壤活性氮的关系更为密切,两者间有极显著的相关关系（P〈0.01）。 展开更多
关键词 长期施肥 活性有机碳 活性有机氮 稻田土壤
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长期施肥对红壤稻田剖面土壤碳氮累积的影响 被引量：19
2
作者 陈春兰 陈安磊 +4 位作者 魏文学 张文钊 傅心赣 周华军 秦红灵 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2021年第2期14-20,共7页
为了研究长期施肥对红壤稻田剖面土壤碳氮累积的影响,基于中国生态系统研究网络(CERN)桃源农业生态试验站网络监测数据,分析了不施肥(CK)、高量氮磷钾肥(NPK)、减量化肥加秸秆还田优化施肥(OF)对红壤水稻土剖面有机碳、全氮含量及其储... 为了研究长期施肥对红壤稻田剖面土壤碳氮累积的影响,基于中国生态系统研究网络(CERN)桃源农业生态试验站网络监测数据,分析了不施肥(CK)、高量氮磷钾肥(NPK)、减量化肥加秸秆还田优化施肥(OF)对红壤水稻土剖面有机碳、全氮含量及其储量的影响。结果表明:(1)OF处理土壤碳氮含量及其储量随着土层深度的增加呈显著下降趋势(p<0.05)。(2)11 a施肥后,各处理表层(0-20 cm)土壤有机碳含量及碳储量差异显著,且OF>NPK>CK;表层全氮含量及氮储量在NPK与OF处理中无显著差异;40-80 cm土壤氮储量NPK处理显著大于OF处理。(3)各处理0-80 cm土体总有机碳储量差异不显著,NPK处理全氮储量显著大于OF处理。(4)与试验初期相比,各处理在20-40 cm土层,各指标含量增加幅度最大。(5)0-80 cm土体中,有机碳和全氮储量存在极显著正相关关系(y=11.644 x-0.8737,R^(2)=0.9759)。综上所述,红壤稻田土壤有机碳、全氮及碳氮储量对长期不同施肥措施的响应在表层更灵敏;在20-40 cm土层碳氮累积速率最大,并有向深层累积的趋势;OF处理更显著增加表层土壤有机碳氮储量,而NPK处理对深层土壤碳氮储量增加较多。因此,长期高量化肥使用增加了氮素向土壤深处迁移的风险,减量施肥配以秸秆还田措施对保持红壤水稻土碳氮可持续变化更有利。 展开更多
关键词 长期施肥 秸秆还田 土壤剖面 碳氮储量
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红壤双季稻田土壤活性碳、氮周年变化及影响因素 被引量：10
3
作者 陈春兰 涂成 +5 位作者 陈安磊 侯海军 刘波 谢小立 魏文学 孙志龙 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期335-345,共11页
【目的】研究红壤稻田土壤活性碳、氮含量及其周年变化和影响因素,为弄清红壤双季稻田土壤活性碳、氮季节变化规律,提高土壤养分利用效率提供理论依据。【方法】以红壤稻田长期定位试验(1990年开始)为对象,选择不施肥(CK)、单施NPK化肥(... 【目的】研究红壤稻田土壤活性碳、氮含量及其周年变化和影响因素,为弄清红壤双季稻田土壤活性碳、氮季节变化规律,提高土壤养分利用效率提供理论依据。【方法】以红壤稻田长期定位试验(1990年开始)为对象,选择不施肥(CK)、单施NPK化肥(NPK)和有机物(紫云英、稻草)+NPK化肥(NPKM)三个施肥处理,在早稻、晚稻、休闲期取0—20 cm土样,动态监测稻田土壤几种重要活性碳、氮成分,包括无机态氮(NH_4^+N、NO_3~–-N),可溶性有机碳、氮(DOC、DON)和微生物生物量碳、氮(MBC、MBN)的周年动态变化。【结果】稻田土壤NH_4^+-N含量在早稻期间呈下降状态,晚稻期间变化较平缓,休闲期呈先上升后下降的趋势。土壤无机氮主要以NH_4^+N形式存在,其含量范围为14.9~31.6 mg/kg,其休闲期含量略低于生育期(P>0.05);周年土壤NO_3~–-N含量(<3 mg/kg)远小于NH_4^+N含量,与NH_4^+N含量呈现此消彼长的趋势(P<0.01)。稻田土壤DOC、DON周年变化趋势相似(P<0.01),在生育期呈下降状态,休闲期呈先上升后下降趋势,休闲期土壤DOC、DON含量略低于生育期(P>0.05)。休闲期土壤MBC、MBN含量分别为463~701 mg/kg、31.1~52.4mg/kg,比生育期分别提高25.4%~36.9%和62.8%~125.9%。总体来看,稻田休闲期土壤活性碳(DOC+MBC)、氮(NH_4^+N+NO_3~–-N+DON+MBN)含量高于生育期含量,较生育期增幅分别为10.8%~19.6%、10.3%~34.8%。不同施肥处理结果表明,仅施用化肥(NPK处理)对活性碳、氮影响较小(P>0.05),有机物还田能显著提高水稻生育期和休闲期的土壤活性碳、氮含量(P<0.05),NPKM与CK相比活性碳、氮在水稻生育期分别提高53.8%和81.2%,而在休闲期分别提高了43.5%和63.2%。相关性分析结果表明,稻田休闲期土壤NH_4^+N、DOC、DON含量不仅与土壤SOC、TN含量密切相关(P<0.05或P<0.01),还受温度、水分含量等环境因子影响,如休闲期土壤NH_4^+N含量与5 cm处土壤温度呈极显著负相关关系(P<0.01),而土壤NO_3~–-N含量与该土层温度呈显著正相关关系(P<0.05),土壤DOC和DON与土壤含水量呈显著正相关关系(P<0.05)。【结论】长期化肥配施紫云英及秸秆还田能显著提高稻田土壤周年活性碳、氮含量,其活性含量与土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关关系;休闲期稻田能维持较高的活性碳、氮含量,且比水稻生育期有一定程度增加。休闲期土壤无机氮含量变化主要受土壤温度影响,土壤可溶性碳、氮含量变化主要受土壤含水量的影响。 展开更多
关键词 红壤稻田 休闲期 无机态氮 可溶性有机碳 可溶性有机氮 微生物量碳 微生物量氮
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稻田系统生产力及其稳定性对施肥制度的响应 被引量：8
4
作者 陈春兰 陈安磊 +3 位作者 魏文学 彭忠 尹春梅 谢小立 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1263-1267,共5页
为探讨长期不同施肥制度对稻田系统生产力及其稳定性的影响,以国家生态系统研究网络中国科学院桃源农业生态试验站稻田施肥试验（2004—2010年）监测数据为基础,分析不同施肥制度下红壤性稻田系统生产力及其稳定性。结果表明,施肥是维... 为探讨长期不同施肥制度对稻田系统生产力及其稳定性的影响,以国家生态系统研究网络中国科学院桃源农业生态试验站稻田施肥试验（2004—2010年）监测数据为基础,分析不同施肥制度下红壤性稻田系统生产力及其稳定性。结果表明,施肥是维持和提升稻田系统生产力的物质基础,稻田系统生产力稳定性对不同施肥制度响应不同：（1）各施肥处理总生物量生产力显著高于不施肥处理,是不施肥处理的1.33~2.23倍,从高至低依次为：优化施肥处理〉常规施肥处理〉化肥处理〉不施肥处理,且优化施肥能显著提高总生物量生产力的稳定性（P〈0.05）;（2）各施肥处理的水稻产量均显著高于不施肥处理,是不施肥处理的1.35~2.02倍,年际变异系数分别为：不施肥处理22.4%、化肥处理15.8%、优化施肥处理10.3%、常规施肥处理15.7%,优化施肥处理产量稳定性最高;（3）地下部分生产力施肥处理显著高于不施肥处理,施肥年限较长的处理地下部分生物量生产力的稳定性显著高于年限较短的施肥处理（P〈0.05）。总的来说,优化施肥处理水稻生产力及其稳定性较好,不施肥处理水稻生产力及其稳定性最差;地上部分生产力及其稳定性和地下部分生产力受施肥制度的影响较大,而地下部分生产力的稳定性则受施肥年限影响较大。 展开更多
关键词 稻田系统 施肥制度 优化施肥 生产力 产量稳定性
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长期氮肥减量深施对双季稻产量和土壤肥力的影响 被引量：16
5
作者 彭术 王华 +5 位作者 张文钊 侯海军 陈安磊 魏文学 万勇军 袁辉忠 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期999-1007,共9页
【目的】合理减少氮肥用量是解决我国当前稻田生态系统氮素损失量大、氮肥利用率低等问题的重要途径。然而,长期减少氮肥投入能否维持水稻产量和稻田土壤肥力还不清楚。以我国南方典型红壤双季稻田为研究对象,系统分析连续7年化肥深施... 【目的】合理减少氮肥用量是解决我国当前稻田生态系统氮素损失量大、氮肥利用率低等问题的重要途径。然而,长期减少氮肥投入能否维持水稻产量和稻田土壤肥力还不清楚。以我国南方典型红壤双季稻田为研究对象,系统分析连续7年化肥深施结合不同氮肥用量措施下双季稻产量、氮肥偏生产力、根际土壤速效养分含量和土壤肥力的差异特征,探讨长期氮肥减量的可行性,为制定适宜的双季稻田氮肥管理措施提供科学依据。【方法】于2012年,在中国科学院桃源农业生态试验站开始设置氮肥减量深施长期定位试验,以常规施氮(CF,早、晚稻施氮量均为N 150 kg/hm2,基追肥均为表层撒施)为对照,基于化肥深施,设置3个氮肥水平(N1,减氮30%;N2,减氮23%;N3,减氮16%)。每年早、晚稻收获计产,并于2018年早、晚稻分蘖期、拔节期和成熟期采集水稻根际土壤,测定土壤无机氮、有效磷和速效钾含量,同时测定晚稻成熟期根际土壤pH、有机碳和全量养分含量,研究长期氮肥减量深施对双季稻产量和稻田土壤肥力的影响。【结果】与CF处理相比,深施条件下,减氮16%~30%处理早、晚稻分蘖期根际土壤无机氮和速效钾含量无显著变化,但减氮23%和30%处理早稻分蘖期根际土壤有效磷含量显著降低;拔节期和成熟期根际土壤NH4+-N和NO3–-N含量分别提高了4.26%~109.00%和2.56%~65.50%,有效磷和速效钾含量分别提高了3.10%~32.60%和5.94%~42.40%,保证了双季稻生育中后期氮磷钾养分的稳定供应。在化肥深施基础上,连续7年减少16%~30%氮肥用量提高了氮肥偏生产力,早晚稻增产4.37%~32.70%,并维持土壤有机质和全量养分含量的稳定。【结论】结合化肥深施,在常规氮肥用量(150 kg/hm2)基础上减少30%氮肥投入,双季稻根际土壤速效养分含量不会降低,甚至高于撒施。因此,长期减施氮肥结合深施可以维持双季稻的产量和稻田土壤肥力的稳定,显著提高氮肥偏生产力。 展开更多
关键词 水稻 深施 氮肥减量 氮肥偏生产力 根际土壤 稻田肥力
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红壤旱地稻草覆盖对夏玉米抗旱性的影响
6
作者 高雪涛 王卫 +2 位作者 谢小立 尹春梅 陈安磊 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1193-1201,共9页
为了探明不同稻草覆盖量对红壤夏玉米地抗旱性的影响,2006—2012年,以不覆盖为对照(CK),在中国科学院桃源农业生态试验站设置3个水平稻草覆盖量:5000 kg·hm^(2)(T1)、10000 kg·hm^(2)(T2)和15000 kg·hm^(2)(T3),调查各... 为了探明不同稻草覆盖量对红壤夏玉米地抗旱性的影响,2006—2012年,以不覆盖为对照(CK),在中国科学院桃源农业生态试验站设置3个水平稻草覆盖量:5000 kg·hm^(2)(T1)、10000 kg·hm^(2)(T2)和15000 kg·hm^(2)(T3),调查各处理的土壤水分、夏玉米生长和光合性能,以及玉米产量与干旱程度的相关性。结果表明,稻草覆盖提高表层土壤(0~20 cm)总有效水含量,T1、T2、T3与CK相比分别提高6.8%、19.3%(P>0.05)和28.4%(P<0.05)。光合速率灌浆期T1、T2、T3比CK分别提高24.1%、40.3%、53.8%,成熟期分别提高20.0%、40.3%、37.9%。研究发现,生育期旬干旱发生比率为18.2%,覆盖处理与对照之间产量无显著差异;发生比率为18.2%~63.6%时,玉米产量差异显著(P<0.05);发生比率为18.2%~36.4%时,T1产量最大,而在54.5%时,T3产量最大;2011年发生比率为63.6%,超出了稻草覆盖抗旱范围。综合考虑稻草利用效率和平均抗旱能力,本研究建议在红壤丘陵区旱地5000 kg·hm^(2)的稻麦覆盖量较适宜。 展开更多
关键词 稻草覆盖 季节性干旱 土壤有效水含量 光合性能 玉米产量
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