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广西甘蔗主产区土壤酸化特征分析
1
作者 曾艳 谢如林 +2 位作者 彭嘉宇 黄金生 沈小微 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2623-2631,共9页
【目的】分析广西甘蔗主产区土壤pH现状和分布特点及土壤pH与交换性盐基离子含量、土壤交换性铝含量的关系,为探明广西蔗区土壤酸化机制及土壤酸化治理提供科学依据。【方法】2023年春季在广西15个甘蔗种植面积较大的县(区、市)共采集51... 【目的】分析广西甘蔗主产区土壤pH现状和分布特点及土壤pH与交换性盐基离子含量、土壤交换性铝含量的关系,为探明广西蔗区土壤酸化机制及土壤酸化治理提供科学依据。【方法】2023年春季在广西15个甘蔗种植面积较大的县(区、市)共采集515个地块的0~20 cm土壤样品,分别采用去离子水、0.01 mol/L CaCl_(2)溶液和1 mol/L KCl溶液测定土壤pH[分别标记为pH(H_(2)O)、pH(CaCl_(2))和pH(KCl)],同时测定交换性盐基离子、交换性酸和交换性铝含量,分析土壤pH与交换性盐基离子和盐基饱和度的关系,以及交换性铝积累对土壤p H的响应。【结果】广西甘蔗主产区土壤p H(H_(2)O)平均值为4.52,其中pH(H_(2)O)<4.5的强酸性土壤占63.9%;pH(CaCl_(2))和p H(KCl)平均值分别为4.06和3.71,与pH(H_(2)O)相比分别低0.46和0.81。土壤交换性酸平均含量为4.59 cmol/kg,且>6.0 cmol/kg的土壤占比32.8%。交换性铝是交换性酸的主要组分,在交换性酸含量>4.0 cmol/kg的土壤中,交换性铝占比超过80.0%。交换性铝含量与pH(KCl)的拟合优度最高(R^(2)=0.9005),当土壤交换性铝含量为2.0cmol/kg时,其所对应的pH(H_(2)O)、pH(CaCl_(2))和pH(KCl)的平均值分别为4.67、4.07和3.66。土壤交换性钙、交换性镁和交换性钾的平均含量分别为4.67、0.42和0.49cmol/kg,土壤交换性钙含量<1.5 cmol/kg的土壤占比31.1%,交换性镁含量<0.25 cmol/kg的土壤占比31.7%,交换性钾含量以介于0.2~0.6 cmol/kg的土壤占多数,约为46.8%。土壤盐基饱和度平均为49.5%,且有15.3%的土壤盐基饱和度在20%以下。盐基饱和度、交换性钙和交换性镁含量与土壤pH(H_(2)O)、pH(CaCl_(2))和pH(KCl)均呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】广西甘蔗主产区出现严重的土壤酸化现象,pH≤4.5的土壤占大多数。钙镁缺乏、盐基饱和度偏低和铝毒危害风险较高已成为广西甘蔗主产区土壤酸化的主要特征。 展开更多
关键词 土壤酸化 土壤pH 交换性酸 交换性铝 盐基饱和度 广西蔗区
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岩溶区镉污染棕色石灰土母质稻田土壤团聚体镉赋存特性研究
2
作者 黄雁飞 钟蕙镁 +4 位作者 刘淑仪 熊柳梅 聂雄峰 陈韦韦 刘斌 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期412-419,共8页
【目的】研究桂西北岩溶区镉(Cd)污染棕色石灰土母质稻田土壤团聚体Cd赋存形态特性,为区域内该类型Cd污染稻田稻米安全生产提供数据参考。【方法】采用湿筛法将采样土壤团聚体分离成>2.000 mm、1.000~2.000 mm、0.250~1.000 mm、0.07... 【目的】研究桂西北岩溶区镉(Cd)污染棕色石灰土母质稻田土壤团聚体Cd赋存形态特性,为区域内该类型Cd污染稻田稻米安全生产提供数据参考。【方法】采用湿筛法将采样土壤团聚体分离成>2.000 mm、1.000~2.000 mm、0.250~1.000 mm、0.074~0.250 mm和<0.074 mm 5个粒级的团聚体,研究桂西北岩溶区0~20、20~30、30~50和50~80 cm剖面深度土壤团聚体粒径组成、不同粒径团聚体Cd含量及其主要赋存形态。【结果】各层剖面0.250~1.000 mm粒径团聚体占比较为稳定,均在30.00%以上,各层剖面间无显著差异(P>0.05)。0~20 cm剖面(耕作层)中>2.000 mm粒径团聚体占比最大(40.20%),随着剖面深度增加,>2.000 mm粒径团聚体占比迅速降低,<0.250 mm粒径团聚体占比呈逐渐增加趋势。不同粒径团聚体Cd含量分析结果表明,在0~20、20~30和30~50 cm剖面中,Cd主要富集在>2.000 mm粒径团聚体中,Cd含量分别高达2.22、1.66和0.95 mg/kg,在50~80 cm剖面中,Cd主要富集在1.000~2.000 mm粒径团聚体中。>2.000 mm粒径团聚体在0~30 cm土层中对全土Cd含量的贡献率最大。不同剖面深度团聚体中Cd赋存形态存在明显差异,0~20 cm剖面各粒径团聚体中Cd主要以有机结合态存在,可交换态Cd占比最小(<0.074 mm粒径团聚体除外),随着剖面深度增加,团聚体中可交换态Cd占比明显增加,当剖面深度增加至30 cm以下时,团聚体中Cd主要以碳酸结合态存在,残渣态含量最小。【结论】桂西北岩溶区Cd污染棕色石灰土母质稻田Cd主要富集在>2.000 mm和1.000~2.000 mm粒径的团聚体中;0~20 cm耕作层各粒径团聚体中的Cd主要以有机结合态存在,可交换态占比最小,随着剖面深度的增加,可交换态Cd占比明显增加,稳定形态Cd占比明显降低。因此,在实际生产过程中要注重提高土壤大粒径团聚体含量,避免过度精耕和深翻,减少耕层土壤可交换态Cd含量,降低水稻生产过程中稻米Cd超标的风险。 展开更多
关键词 镉污染 棕色石灰土 稻田 土壤团聚体 镉赋存形态
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有机肥等氮替代对双季稻根区土壤结构环境及根活力的影响 被引量：8
3
作者 李诗 张俊辉 +5 位作者 胡钧铭 周凤珏 李婷婷 郑富海 郑佳舜 徐美花 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3206-3216,共11页
【目的】探究有机肥等氮替代对水稻根区土壤结构环境、土壤微生物量碳及水稻根系生长的影响,为南方集约化双季稻生产相匹配的减肥增效种植制度优化提供理论依据。【方法】依托广西南宁双季籼稻典型区环境,设不施肥对照(CK)、无机氮(T1,1... 【目的】探究有机肥等氮替代对水稻根区土壤结构环境、土壤微生物量碳及水稻根系生长的影响,为南方集约化双季稻生产相匹配的减肥增效种植制度优化提供理论依据。【方法】依托广西南宁双季籼稻典型区环境,设不施肥对照(CK)、无机氮(T1,100%化肥)、无机氮+有机氮(T2,绿肥+化肥)和有机氮(T3,绿肥+生物炭+蚕沙+无氮化肥)4个定位处理。在水稻移栽后返青至晒田根系形成的关键期内,分别于移栽后7、14、21、35和42 d采集水稻植株和根区土壤样品,系统分析水稻根系生长及土壤团聚体结构和微生物量碳含量变化。【结果】等氮替代可促进土壤水稳性团聚体形成,增加微生物量碳含量。早稻季,各处理中小团聚体(II~V级)总含量表现为T2(21.44%)>T3(18.85%)>T1(13.4%)>CK(7.65%),T2和T3处理的微团聚体含量(VI~VII级)高于CK和T1处理,T2处理的土壤水稳性团聚体平均质量直径(MWD)低于其他处理;晚稻季,各处理中小团聚体(II~V级)总含量依次为T2(21.44%)>T3(18.85%)>CK(12.11%)>T1(7.70%),T2和T3处理的微团聚体(VI~VII级)含量较高、MWD较低;双季稻T2和T3处理的几何平均值径(GMD)均显著低于T1和CK处理(P<0.05,下同),微生物量碳含量依次为T2>T3>T1>CK。等氮替代改变水稻根体积与根系活力,增强了植株养分吸收力。早稻季,移栽后42 d根体积和根活跃吸收面积均表现为T2>T1>T3>CK;晚稻季,移栽后42d根体积表现与早稻季一致,根活跃吸收面积表现为T1>T2>CK>T3。等氮替代影响水稻根冠比和干物质积累。早稻季,随移栽时间的延长,各处理的根冠比整体呈先升后降的变化趋势,均在水稻移栽后21 d出现峰值;晚稻季,各处理的根冠比峰值不明显。移栽后42 d,植株干物质重在各处理间差异显著,均表现为T2>T1>T3>CK。【结论】绿肥、生物炭与蚕沙可促进土壤水稳性团聚体形成,增大微生物量碳含量,利于稻根生长发育,与种植制度匹配的有机肥等氮替代生产模式可作为南方双季籼稻区集约化水稻减肥增效的重要优化措施。 展开更多
关键词 双季稻 等氮替代 有机氮 根际土壤结构 根活力 干物质重
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不同蔗叶生物炭施用量对甘蔗产量及养分吸收利用的影响 被引量：5
4
作者 杨梦乐 彭嘉宇 +7 位作者 桂意云 沈小微 唐新莲 黄金生 周柳强 刘昔辉 谭宏伟 区惠平 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期803-811,共9页
【目的】研究蔗叶源生物炭不同施用量对甘蔗产量及氮磷钾养分吸收利用的影响,以期为蔗叶生物炭在甘蔗生产中的科学施用及实现养分高效利用提供理论依据。【方法】于2021—2022年开展田间试验和15N同位素示踪桶栽试验,以桂柳05136和桂糖4... 【目的】研究蔗叶源生物炭不同施用量对甘蔗产量及氮磷钾养分吸收利用的影响,以期为蔗叶生物炭在甘蔗生产中的科学施用及实现养分高效利用提供理论依据。【方法】于2021—2022年开展田间试验和15N同位素示踪桶栽试验,以桂柳05136和桂糖42为供试品种,设CK(对照,不施蔗叶生物炭)、T1(蔗叶生物炭用量2.7 t/ha)、T2(蔗叶生物炭用量5.4 t/ha)和T3(蔗叶生物炭用量10.8 t/ha)4个处理,对比分析不同蔗叶生物炭用量对甘蔗收获期蔗茎和蔗叶产量、氮磷钾养分含量和吸收累积量、氮肥吸收量及氮肥利用率的影响。【结果】与CK相比,施入不同用量的蔗叶生物炭对蔗叶产量无显著影响(P>0.05,下同),但均可不同程度提高甘蔗蔗茎产量,且随蔗叶生物炭施用量增加,蔗茎产量呈先升高后降低的变化趋势,在T2处理达最高,且差异达显著水平(P<0.05,下同)。施用蔗叶生物炭,蔗茎与蔗叶氮、磷含量及地上部氮、磷吸收累积量均无显著变化,T2处理显著提高2022年大田试验蔗叶磷吸收累积量及桶栽试验蔗茎氮、磷吸收累积量。大田试验下,施用蔗叶生物炭较CK显著提高蔗茎钾含量,2021年和2022年增幅分别为31.3%~38.2%和10.5%~29.5%。蔗茎钾含量T2处理与T1处理相当,并在2022年显著高于T3处理。但在桶栽试验下,施用蔗叶生物炭对蔗茎、蔗叶及尾梢钾含量均无显著影响。施用蔗叶生物炭提高了大田试验蔗茎及地上部钾吸收累积量,其中,蔗茎增幅18.2%~45.6%,地上部增幅13.5%~32.8%,且以T2处理最高。施用蔗叶生物炭对甘蔗氮、磷养分生理利用效率无显著影响,但大田试验的钾养分生理利用效率显著降低14.7%~23.1%(2021年)和6.0%~19.5%(2022年)。15N同位素示踪进一步表明,蔗茎的氮肥吸收量最高,占总吸收量的46.5%~54.2%,蔗叶和尾梢的氮肥吸收量相当,分别占总吸收量的23.3%~27.5%和22.6%~28.0%。施用不同用量蔗叶生物炭,蔗叶与尾梢的氮肥吸收量差异不显著。T2处理较其他处理显著提高蔗茎氮肥吸收量36.5%~37.5%及氮肥利用率18.1%~24.2%。【结论】施用不同用量蔗叶生物炭对氮、磷的吸收因不同年份有所差异,但有利于提高甘蔗产量及蔗茎对钾的吸收,5.4 t/ha生物炭用量下蔗茎产量及钾吸收量最高,且显著促进蔗茎对氮肥的吸收及提高氮肥利用率,可作为推荐的适宜施用量。 展开更多
关键词 生物炭 甘蔗 产量 养分吸收
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矿区Cd污染稻田生物炭生态原位钝化及Cd形态转化 被引量：1
5
作者 蒋鑫 林大松 +5 位作者 胡钧铭 李婷婷 刘顺翱 吴昊 韦翔华 赵茹 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1010-1016,共7页
为探究生物炭对矿区Cd污染稻田土壤原位钝化生态修复效果,进行稻田土壤Cd污染修复试验,设置海泡石(BC1)、生物炭(BC2)、空白对照(BC3)3种处理。采用梯度扩散薄膜(DGT)技术研究水稻根际土壤Cd生物有效性,明确其对水稻根际土壤Cd生物有效... 为探究生物炭对矿区Cd污染稻田土壤原位钝化生态修复效果,进行稻田土壤Cd污染修复试验,设置海泡石(BC1)、生物炭(BC2)、空白对照(BC3)3种处理。采用梯度扩散薄膜(DGT)技术研究水稻根际土壤Cd生物有效性,明确其对水稻根际土壤Cd生物有效性和土壤Cd形态转化的影响。结果表明:生物炭影响矿区Cd污染稻田水稻根际土壤Cd形态比率。生物炭改变稻田土壤中Cd形态,明显提高土壤中残渣态Cd含量占比,提高幅度达27.84%,利于其他形态Cd向更稳定的残渣态转变。生物炭改变矿区Cd污染稻田水稻根际土壤Cd生物有效性。与空白对照相比,生物炭使水稻收获期的根际土壤Cd生物有效性降低了40.90%,土壤中有效态Cd含量降低了9.53%;海泡石处理的土壤Cd生物有效性比生物炭处理的土壤Cd生物有效性降低了83.90%,海泡石处理的土壤有效态Cd含量比生物炭处理的土壤有效态Cd含量降低了7.73%。生物炭可提升矿区Cd污染稻田土壤质量。生物炭改善了水稻土壤质量;与空白对照相比,生物炭处理的土壤有机质提高了6.75%,土壤阳离子交换量升高了8.44%,土壤pH值提升了7.44%;与海泡石对照相比,生物炭处理的土壤有机质提高了2.95%,土壤阳离子交换量升高了9.22%,土壤pH值降低了13.33%。研究表明,生物炭原位钝化能有效降低矿区Cd污染稻田土壤Cd生物有效性,提升生态修复水平。 展开更多
关键词 Cd污染稻田 原位钝化 Cd形态转化 生物炭 矿区
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集约化稻田土壤有机碳稳定性及碳库保护综述
6
作者 徐美花 韦翔华 +5 位作者 胡钧铭 马洁萍 李婷婷 张俊辉 郑富海 莫书权 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第14期1-7,共7页
以化肥过量投入的集约化稻作生产方式,严重影响了土壤碳库资源及其稳定性,系统评价集约化稻田土壤有机碳的稳定性有利于促进农田碳库保护和绿色低碳稻作转型发展。根据集约化稻作及土壤碳库环境特征,通过查阅国内相关研究文献,系统梳理... 以化肥过量投入的集约化稻作生产方式,严重影响了土壤碳库资源及其稳定性,系统评价集约化稻田土壤有机碳的稳定性有利于促进农田碳库保护和绿色低碳稻作转型发展。根据集约化稻作及土壤碳库环境特征,通过查阅国内相关研究文献,系统梳理稻田土壤有机碳组分及碳库输入、输出及平衡稳定机制。集约化稻作生产影响粮食安全和气候变化,从集约化稻田土壤碳排放及土壤有机碳稳定性角度,系统梳理了稻作生产中土壤无机碳、土壤团聚体、土壤pH值、土壤养分、土壤微生物等环境因素及土壤无机碳组分和热敏感性对土壤有机碳物理结构稳定性、化学稳定性、生物稳定性的影响,并分析了土壤有机碳稳定性评价方法,探讨了土壤有机碳稳定性和碳库稳定性在土壤物理性状、土壤生物、土壤化学组分3个方面的研究不足,展望了集约化稻作低碳优化路径及土壤碳库保护措施。不同稻作生产模式下土壤有机碳固持能力、稳定性及稳定机制明显存在差异,保护性稻作有利于平衡土壤结构与碳排放。 展开更多
关键词 集约化稻作 土壤 碳组分 有机碳稳定性 低碳模式 碳库保护
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生草减肥措施对坡地芒果园氮磷流失及养分吸收的影响
7
作者 陈开骥 彭嘉宇 +7 位作者 周柳强 雷秋良 沈小微 谭宏伟 黄金生 刘昔辉 唐新莲 区惠平 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期2191-2199,共9页
【目的】明确田间生草减肥管理措施对坡地芒果园氮(N)和磷(P)流失及养分吸收的影响,为有效防治坡地芒果园N和P流失协同养分增效提供科学依据。【方法】以广西百色市5年生热农坡地芒果园为研究对象,设生草减肥和常规管理2个处理,在自然... 【目的】明确田间生草减肥管理措施对坡地芒果园氮(N)和磷(P)流失及养分吸收的影响,为有效防治坡地芒果园N和P流失协同养分增效提供科学依据。【方法】以广西百色市5年生热农坡地芒果园为研究对象,设生草减肥和常规管理2个处理,在自然降雨条件下测定2个处理坡地芒果园的径流产生量及泥沙、N和P流失量,同时分析芒果的N、P和钾(K)养分吸收量。【结果】研究区降雨主要集中在5—8月,中雨以上等级的降水量占观测期总降水量的77.28%。径流发生于连续中大降雨或单场降水量大于30.00 mm的降雨,且降水量与泥沙、总N和总P流失量呈极显著正相关(P<0.01)。连续中大降雨是泥沙及N和P流失的主要来源,其泥沙、N和P流失量分别占总泥沙、N和P流失量的74.23%~85.74%、73.70%~83.06%和77.88%~85.18%。生草减肥处理的总径流量、泥沙平均含量及总泥沙、总N和P流失量分别为476.2 m^(3)/hm^(2)、1.35 g/L、688.8 kg/hm^(2)、1014.7 g/hm^(2)和74.9 g/hm^(2),较常规管理处理分别减少66.20%、66.42%、88.68%、79.39%和83.51%。同时,生草减肥处理的偏生产力及N、P和K养分吸收量分别为19.3 kg/kg、108.9 g/株、16.4 g/株和151.8 g/株,较常规管理处理分别提高29.53%、8.68%、9.33%和8.98%。【结论】在广西百色市芒果产区坡地芒果园,地表径流发生于连续中大降雨或单场降雨大于30.00 mm的降雨,且与降水量呈极显著正相关,果园产流产沙量及N和P流失量受连续中大降雨的影响更明显。与常规管理相比,生草减肥措施可在有效减少地表径流及泥沙、N和P流失量的同时提高偏生产力及N、P和K养分的吸收量。 展开更多
关键词 芒果园 生草减肥措施 氮磷流失 泥沙流失 养分利用
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