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不同碳源投入对灰漠土农田土壤呼吸及春小麦产量的影响
1
作者 刘盈锐 王西和 +4 位作者 程军回 杨金钰 屈小慧 刘晓菊 黄伟 《中国土壤与肥料》 CSCD 北大核心 2024年第12期140-149,184,共11页
为了探明不同碳源投入对春小麦土壤呼吸变化特征及产量的影响,以新疆乌鲁木齐市长期定位试验的8个典型处理[对照(CK),氮磷钾(NPK),常量氮磷钾+常量有机肥(NPKM),增量氮磷钾+增量有机肥(1.5NPKM),单施有机肥(M),氮磷钾+秸秆还田(NPKS),... 为了探明不同碳源投入对春小麦土壤呼吸变化特征及产量的影响,以新疆乌鲁木齐市长期定位试验的8个典型处理[对照(CK),氮磷钾(NPK),常量氮磷钾+常量有机肥(NPKM),增量氮磷钾+增量有机肥(1.5NPKM),单施有机肥(M),氮磷钾+秸秆还田(NPKS),单施秸秆(S),撂荒(CK_(0))]为研究对象,通过LI-COR 8200S土壤智能测量室、LI-7180痕量气体分析仪和Stevens HydraProbe土壤水分、温度传感器对以上处理进行田间原位监测。结果表明:不同碳源投入下,土壤呼吸速率(NCER)差异显著,且NPKM处理全天中12:00达到最大值,其平均NCER最高,NCER值为13.48μmol·m^(-2)·s^(-1)。不同碳源投入下春小麦各生育期差异显著,且NCER最大值均在拔节期;成熟期,与CK相比,NPK、CK0和NPKS处理间差异显著,NCER值降低,降低了3.11~6.18μmol·m^(-2)·s^(-1),S处理较CK处理,土壤平均NCER均降低,降低了26.00%~38.00%。NCER随着土壤温度、水分升高而增加,与有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量呈正相关但不显著。单施化肥和添加有机物料(有机肥、秸秆)的处理都可增加作物产量和生物量。综上所述,NCER受土壤温度、水分影响,NCER因春小麦生育期而异,S处理可以减少NCER,其中单施化肥和添加有机物料(有机肥、秸秆)的处理均可以增加作物产量和生物量。 展开更多
关键词 长期施肥 灰漠土 土壤呼吸速率 土壤温度 土壤水分 土壤理化性质 春小麦产量
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磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质和棉花产量及其构成的影响
2
作者 黄伟 王西和 +4 位作者 贾宏涛 杨金钰 屈小慧 刘盈锐 刘晓菊 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期64-75,共12页
新疆有机肥资源丰富,探索磷肥有机替代、秸秆还田的外源肥料投入对土壤化学变化、棉花产量及其构成的影响,为深入了解当前棉田肥力和确定棉花减磷增效的技术服务着力点提供参考依据。经国家灰漠土肥力与肥料效益监测基地5年田间微区定... 新疆有机肥资源丰富,探索磷肥有机替代、秸秆还田的外源肥料投入对土壤化学变化、棉花产量及其构成的影响,为深入了解当前棉田肥力和确定棉花减磷增效的技术服务着力点提供参考依据。经国家灰漠土肥力与肥料效益监测基地5年田间微区定位试验,在膜下滴灌条件下设置7个施肥处理,T1:不施肥,T2:不施磷,T3:常规施化肥磷100%,T4:有机肥磷替代25%化肥磷,T5:有机肥磷替代50%化肥磷,T6:化肥磷100%+25%有机肥磷,T7:化肥磷100%+秸秆还田。于2022年采集土壤样品,探明不同比例磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质、磷素有效性特征和棉花产量及其构成的影响。研究结果表明:(1)在外源肥料投入量(有机肥和化肥)均为等氮磷用量的条件下,磷肥有机替代、秸秆还田有利于加速土壤养分转化,增加土壤速效养分、全量养分含量。速效氮、有效磷、速效钾含量增幅分别在3.0%~25.3%、29.2%~120.1%、70.1%~99.1%之间,各速效养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T5、T5处理相比,年均分别增长3.12、1.69、30.75 mg·kg^(-1)。全氮、全磷、全钾含量增幅分别在21.1%~43.9%、1.59%~41.3%、9.3%~33.6%之间,各全量养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T6、T5处理相比,年均分别增长0.04、0.05、1.36 g·kg^(-1)。整体上有机替代、增施有机肥和秸秆还田对促进土壤养分的转化效果比单施化肥好,且长期施用有机肥的效应优于秸秆还田。(2)耕层土壤有机质含量随有机肥替代量的增加而增加,50%的有机替代其有机质含量显著最高(12.21 g·kg^(-1)),年均增长0.4 g·kg^(-1),最小增量T1~T2与最大增量T1~T5相比,增加1.04~3.44 g·kg^(-1),增幅为11.86%~39.22%,总体表现为正效应。相对较高的土壤pH和盐含量是限制棉花高效生产的主要因素,有机肥和秸秆还田对土壤pH和含盐量整体起到降低的作用,最大降幅pH的T1与T5、盐含量T5与T3相比分别下降3.07%、24.48%,总体表现为负效应。配施有机肥和秸秆还田增强了土壤供氮能力和磷素活化能力,土壤磷活化系数从1.52%提升到2.78%。由于受新疆石灰性土壤自然特性及气候条件限制,综合C/N、C/P、N/P表明,灰漠土有机质处于缺乏状态。(3)磷肥有机替代和秸秆还田均能够维持或促进棉花增产,在密度为24万株·hm^(-2)的试验种植模式下,连续5年常规施肥、25%的有机替代、50%的有机替代、增施有机肥、秸秆还田其籽棉产量分别达4173.13、4196.72、4805.10、5035.51、4830.98 kg·hm^(-2),综合土壤养分指标、肥料投入、棉花产量分析,50%的有机替代在节约磷肥用量的前提下对棉花增产效果最佳,与T1、T2、T3相比,分别显著增产20.49%、18.62%、15.14%。因此,研究认为当下应用50%的有机替代技术,即施磷(P_(2)O_(5))60 kg·hm^(-2)和配施羊粪9784 kg·hm^(-2),较为可行。 展开更多
关键词 棉花 有机替代 化学磷肥 土壤化学性质 产量 N/P
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不同磷水平对土壤化学性质和棉花产量及其构成的影响 被引量：6
3
作者 黄伟 王西和 +4 位作者 贾宏涛 杨金钰 屈小慧 刘盈锐 刘晓菊 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期378-388,共11页
本研究探讨不同磷水平对北疆灰漠土棉田土壤化学性质和棉花产量及其构成的影响,为确定最佳施磷量和深入了解当前棉田肥力及棉花生产状况提供实践指导。以“国家灰漠土肥力与肥料效益监测站”已进行了5 a的棉田土壤磷素肥力演替特征定位... 本研究探讨不同磷水平对北疆灰漠土棉田土壤化学性质和棉花产量及其构成的影响,为确定最佳施磷量和深入了解当前棉田肥力及棉花生产状况提供实践指导。以“国家灰漠土肥力与肥料效益监测站”已进行了5 a的棉田土壤磷素肥力演替特征定位施肥试验为研究对象,本研究对不施肥、不施磷、常规施化肥磷100%、化肥磷减施25%、化肥磷增施25%、化肥磷增施50%处理的土壤化学性质、磷素有效性特征和棉花产量及其构成进行分析。结果表明:随着施磷量的增加,有利于提升土壤养分含量。速效氮、有效磷、速效钾增幅分别在3.0%~16.10%、29.20%~111.77%、70.10%~72.10%之间,各速效养分含量依次与施肥初期相比,年均最高分别增长2.12、1.53、22.85 mg·kg^(-1)。全氮、全磷、全钾增幅分别在21.10%~35.10%、1.60%~54.0%、9.30%~10.90%之间,各全量养分含量依次与施肥初期相比,年均最高分别增长0.03、0.06、0.41 g·kg^(-1)。施磷150 kg·hm-2时,土壤有效磷含量和磷活化能力均显著最强,磷活化系数达2.13%,有效促进了土壤全磷向有效磷的转化。随着施磷量的增加,土壤有机质、有机碳含量均在施磷150 kg·hm^(-2)时显著提升,增幅均在11.86%~36.50%之间,有机质年均增长0.33 g·kg^(-1)左右,由于受北疆石灰性土壤自然特性和气候条件限制,结合碳氮磷比表明土壤有机质处于缺乏状态。对土壤p H和总盐分别呈下降和提升的趋势,范围分别在7.91~8.05和1.55~1.85 g·kg^(-1)之间,但效应均不显著。连续5 a施磷150 kg·hm^(-2),能在确保棉株整个生育时期养分需求的同时节约磷肥用量且对棉花增产效果最佳,籽棉产量可达4658 kg·hm^(-2),与不施肥、不施磷、常规施化肥磷100%相比,分别显著增产16.83%、15.01%、11.63%。本研究综合土壤养分、肥料投入、棉花产量指标,得出在北疆灰漠土棉田施磷150 kg·hm^(-2)较为可行。 展开更多
关键词 棉花 磷梯度 土壤化学性质 碳氮磷比 产量
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长期不同施肥对灰漠土性质影响
4
作者 刘晓菊 王西和 +1 位作者 杨金钰 屈小慧 《黑龙江粮食》 2024年第8期61-63,共3页
本文旨在阐明土壤化学性质的演变,为培肥改良提升灰漠土生产力提供理论依据。以长期定位施肥试验为基础,选择其中5个不同施肥处理(不施肥(CK)、施有机肥(M)、施氮磷钾肥(NPK)、施氮磷钾肥+有机肥(NPKM)、施氮磷钾肥+秸秆还田(NPKS)),对... 本文旨在阐明土壤化学性质的演变,为培肥改良提升灰漠土生产力提供理论依据。以长期定位施肥试验为基础,选择其中5个不同施肥处理(不施肥(CK)、施有机肥(M)、施氮磷钾肥(NPK)、施氮磷钾肥+有机肥(NPKM)、施氮磷钾肥+秸秆还田(NPKS)),对灰漠土性质的影响。通过测试土壤pH、电导率、有效磷、速效钾、有机质指标,将不同施肥下不同土层测量结果:数据进行对比分析,得出在0~20cm的土壤深度范围内,M、NPK、NPKS处理导致电导率降低,而M、NPK、NPKM处理则促使电导率升高;在20~40cm的土壤深度中,M、NPK、NPKM处理引起了pH值的下降,其中以M处理的降低幅度最为显著;同时,电导率呈现增长趋势,M处理使得电导率提升了108.28%。施肥处理有效地增加了土壤中速效钾和有效磷的含量,且0~20cm土层的含量高于20~40cm土层。在20~40cm土层中,M和NPKM处理的有效磷含量显著高于其他处理,其中M处理对有效磷的提升效果最为显著。M和NPKM处理显著增加了土壤中速效钾的含量,尤其在0~20cm土层中效果更为显著。此外,施肥处理促进了土壤有机质的积累。研究结果表明,通过使用有机肥料以及有机-无机肥料的结合,可以显著提升土壤的肥力并改善其结构。 展开更多
关键词 长期不同施肥 灰漠土 土壤性质
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长期施肥措施下灰漠土有机碳及团聚体稳定性特征 被引量：15
5
作者 王西和 杨金钰 +3 位作者 王彦平 麦尔耶姆·亚森 黄建 刘骅 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-8,共8页
团聚体的物理保护是土壤有机碳稳定的重要机制之一,团聚体的形成也必须依赖土壤中的有机碳。通过31年的长期定位试验,研究不同养分管理措施对土壤有机碳及团聚体稳定性的影响,探明土壤各粒级团聚体结合碳的分配状况,探讨土壤团聚体对有... 团聚体的物理保护是土壤有机碳稳定的重要机制之一,团聚体的形成也必须依赖土壤中的有机碳。通过31年的长期定位试验,研究不同养分管理措施对土壤有机碳及团聚体稳定性的影响,探明土壤各粒级团聚体结合碳的分配状况,探讨土壤团聚体对有机碳的物理保护机制,为西北干旱区农田土壤碳优化管理提供依据。采集6个不同施肥措施的长期试验处理的土样,采用湿筛法对土壤团聚体组分和团聚体结合有机碳进行分离并测定,对土壤总有机碳、团聚体分布状况、团聚体结合有机碳等进行分析,并对土壤团聚体稳定和大团聚的周转进行评价。结果显示,长期施用有机肥的土壤有机碳含量达39.7 g·kg^(-1),比不施肥和秸秆还田分别提高了1.8、1.4倍。有机肥和秸秆还田均可提高土壤有机碳,而单独施化肥或撂荒土壤有机碳仅能维持平衡。除此之外,施用有机肥或秸秆还田,土壤大团聚体分别提高了246%和147%,显著提高了土壤团聚化程度,大团聚体的周转速率分别是不施肥的33%和53%,速率显著减缓(P<0.05),而且还可进一步提高土壤大团聚体,团聚体结合的有机碳向较为稳定的细颗粒态有机碳转化,更有利于有机碳的固定。单独施化肥或撂荒土壤有机碳维持平衡,土壤大团聚体密度和团聚体稳定性均比不施肥有显著提高,大团聚体的周转速率显著减缓。土壤有机碳含量较低时,粉粘粒有机碳含量占主要优势,而当土壤富含有机碳时,细颗粒有机碳含量占主要优势。综上所述,施用有机肥不但可以弥补因耕作的破坏导致的大团聚体下降,还可促进土壤大团聚体的形成,增强土壤团聚体稳定性,新增的有机碳首先与大团聚体结合,然后主要以细颗粒态有机碳固定,效果好于秸秆还田。长期单独施用化肥难以提高土壤有机碳、微团聚体包裹的有机碳和大团聚体中的细颗粒有机碳相对稳定,通过撂荒可减少对土壤的物理破坏,促进大团聚体的积累。 展开更多
关键词 长期施肥 有机碳 团聚体 团聚体结合碳 团聚体稳定性 大团聚体周转
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长期施肥下干旱区灰漠土磷的平衡与活化特征
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作者 王西和 刘骅 +3 位作者 冯固 杨金钰 王彦平 黄建 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期197-205,共9页
【目的】研究灰漠土长期不同施肥管理措施下,农田土壤全磷、有效磷(Olsen-P)的变化关系及对磷素盈亏的响应,为科学施磷及土壤质量定向培育提供参考依据。【方法】以始于1989年的不同施肥措施的长期定位试验为研究对象,对土壤磷盈亏状况... 【目的】研究灰漠土长期不同施肥管理措施下,农田土壤全磷、有效磷(Olsen-P)的变化关系及对磷素盈亏的响应,为科学施磷及土壤质量定向培育提供参考依据。【方法】以始于1989年的不同施肥措施的长期定位试验为研究对象,对土壤磷盈亏状况及土壤有效磷(Olsen-P)对土壤盈亏的响应关系、磷素活化系数(PAC)等进行分析。【结果】NP、PK、NPK、NPKS处理土壤PAC随施肥年限呈抛物线变化,并在第16年时达到峰值,NPKM、1.5NPKM处理PAC随施肥年限呈极显著线性正相关(P<0.01),年增加速率分别为0.23%和0.42%。CK、NK当季土壤表观磷盈亏呈现亏缺状态,当季土壤磷平均亏缺量分别为8.9、15.5 kg/hm^(2);NP、PK、NPK、NPKS当季土壤磷盈余值的平均值分别为35.4、38.9、32.3和25.4 kg/hm^(2),NPKM、1.5NPKM处理当季土壤磷盈余值分别为49.6、127.8 kg/hm^(2),年际盈余量随种植年限逐渐下降,施磷处理土壤有效磷增量与累计盈亏间存在显著相关性,每盈余100 kg/hm^(2)磷,Olsen-P浓度可提高4.02 mg/kg。【结论】施肥方式和年限可显著影响灰漠土PAC和磷盈亏,施用有机肥可显著提高土壤PAC和土壤磷盈余;仅施化肥磷或化肥配施秸秆,土壤PAC和磷盈亏均存在峰值。 展开更多
关键词 长期施肥 灰漠土 有效磷 全磷 磷活化系数 磷盈亏
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磷肥有机替代、秸秆还田对棉花养分吸收和磷肥利用效率的影响 被引量：5
7
作者 黄伟 王西和 +4 位作者 贾宏涛 杨金钰 屈小慧 刘盈锐 刘晓菊 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期333-343,共11页
为探究磷肥有机替代、秸秆还田对棉花养分吸收、磷肥利用效率及棉花产量的影响,本研究基于国家灰漠土肥力与肥料效益监测站5年田间微区棉花连作定位试验,以7种施肥措施为样本,于2022年棉花成熟期开展棉田土壤田间调查研究。结果表明,磷... 为探究磷肥有机替代、秸秆还田对棉花养分吸收、磷肥利用效率及棉花产量的影响,本研究基于国家灰漠土肥力与肥料效益监测站5年田间微区棉花连作定位试验,以7种施肥措施为样本,于2022年棉花成熟期开展棉田土壤田间调查研究。结果表明,磷肥有机替代和秸秆还田均能提升棉株氮磷钾养分吸收,各器官氮素平均含量在1.75~40.90 g·kg^(-1)之间,磷素平均含量在1.46~11.28 g·kg^(-1)之间,钾素平均含量在3.11~25.03 g·kg^(-1)之间。综合肥料投入和养分吸收,50%的磷肥有机替代和秸秆还田最能增强棉株吸氮能力和促进干物质积累,50%的磷肥有机替代对棉株吸磷能力最强且最有利于实现棉花节肥增钾的效果。棉株各器官N:P变化范围为1.20~12.01,磷肥有机替代和秸秆还田使茎、叶、蕾/铃/壳的N∶P明显降低,棉株生物量、籽棉产量随茎、叶、蕾/铃/壳N∶P的降低而增加,本试验棉花生长更倾向于受N、P共同限制。磷肥利用率随有机替代量的增加从12.54%提升到33.04%,土壤磷素盈余量随有机替代量的增加从28.20 kg·hm^(-2)降低到19.66 kg·hm^(-2)。研究表明,在北疆灰漠土棉区采用50%磷肥有机替代,即施磷(P2O5)60.0 kg·hm^(-2)和配施羊粪9 784.8 kg·hm^(-2),对棉花产量、生物量、养分吸收的综合效应最优,值得推广应用。 展开更多
关键词 棉花 磷素 有机替代 养分吸收 磷肥利用率 氮磷比
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不同磷水平对棉花养分吸收和磷肥利用效率的影响 被引量：4
8
作者 黄伟 王西和 +4 位作者 贾宏涛 杨金钰 屈小慧 刘盈锐 刘晓菊 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期558-566,共9页
为探讨北疆棉区不同施磷量对棉花养分吸收、磷肥利用效率、生物量和棉株氮磷化学计量比的影响,本研究以始于2018年的棉田土壤磷素肥力演替特征长期定位试验为研究对象,对5年等量氮钾不同磷水平施肥后棉田磷素和棉花养分吸收的响应进行... 为探讨北疆棉区不同施磷量对棉花养分吸收、磷肥利用效率、生物量和棉株氮磷化学计量比的影响,本研究以始于2018年的棉田土壤磷素肥力演替特征长期定位试验为研究对象,对5年等量氮钾不同磷水平施肥后棉田磷素和棉花养分吸收的响应进行分析。结果表明,施磷量的增加促进了棉株N、P、K养分吸收,棉株各器官N、P、K养分平均含量分别在1.75~38.27、1.46~11.26、3.11~24.31 g·kg^(-1)之间。综合肥料投入,施磷量为150 kg·hm^(-2)最有利于P素养分吸收和干物质积累。棉株各器官N∶P值变化范围在1.20~12.01之间,随着施磷量的增加,棉株茎、叶、蕾/铃/壳的N∶P降低,棉株生物量、籽棉产量随叶、蕾/铃/壳N∶P的降低而增加,本试验棉花生长更倾向于受N、P共同限制。磷肥利用率和磷肥农学效率随施磷量的增加呈先增后减的趋势,磷素盈余量随施磷量的增加而增加。在施磷量为150 kg·hm^(-2)时,磷肥利用率和磷肥农学效率均达到最高值,分别为10.20%和4.05 kg·kg^(-1),其磷素盈余为54.19 kg·hm^(-2),研究表明,在北疆灰漠土棉田施磷量为150 kg·hm^(-2)比较可行,值得推广应用。 展开更多
关键词 棉花 施磷量 养分吸收 磷肥利用率 N∶P
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