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期刊信息/Journal information
植物营养与肥料学报
植物营养与肥料学报

白由路

双月刊

1008-505X

zwyf@caas.ac.cn

010-82108653

100081

北京中关村南大街12号

植物营养与肥料学报/Journal Plant Nutrition and Fertilizer ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国植物营养与肥料学会主办,中国农科院土壤肥料研究所协办的植物营养与肥料学科方面的专业性学术期刊,是土壤学、肥料学的核心期刊。报道本学科具有创见性的学术论文,新技术和新方法研究报告、简报、文献评述和问题讨论等。其主要内容包括土壤、肥料和作物间关系,养分变化和平衡;各种肥料在土壤中的变化规律和配施原理;农作物遗传种质特性对养分反应;作物根际营养;施肥与环境;施肥与农产品品质;农业生物和生物化学应用;肥料的新剂型新品种的研制、应用及作用机理;本学科领域中新手段、新方法的研究以及与本学科相关联的边缘学科等。稿件采编系统
正式出版
收录年代

    生物炭施用下潮土团聚体微生物量碳氮和酶活性的分布特征

    张帅成宇阳吴行郑琴...
    369-379页
    查看更多>>摘要:[目的]探究生物炭配施化肥对不同粒级团聚体中微生物量碳、氮(MBC、MBN)含量和胞外酶活性的影响,分析影响团聚体胞外酶活性变化的主控因素,为提升土壤质量提供科学依据.[方法]田间微区试验在河南现代农业研究基地进行,供试土壤为石灰性潮土.设置4个处理:不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施生物炭(BC)和生物炭配施化肥(BC+NPK),生物炭是以花生壳为原料高温裂解制备而成,仅在试验开始前施用一次,化肥每季均施用.试验开始于2017年小麦季,于2019年9月玉米收获后采集耕层土壤样品,测定土壤养分含量,分析各粒径团聚体MBC、MBN含量和酶活性.[结果]与CK相比,NPK处理可显著提高耕层土壤有效磷、速效钾和硝态氮含量,BC处理可显著提高有机碳和全氮含量,BC+NPK处理则显著提高了以上各指标含量.与CK相比,BC处理显著降低了粒径2~0.25 mm团聚体MBN含量,并明显增加了该粒径的MBC/MBN值;BC+NPK处理显著增加了粒径>2 mm和0.25~0.053 mm团聚体中MBC含量(增幅分别为59.57%和34.68%),也增加了耕层土壤、粒径>2 mm和2~0.25 mm团聚体中MBN含量(增幅分别为17.33%、42.24%和19.28%).与CK相比,NPK、BC和BC+NPK处理均显著增加粒径>2 mm团聚体微生物熵,而BC和BC+NPK处理则显著降低了耕层土壤、粒径2~0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体微生物熵.与CK相比,NPK和BC+NPK处理均显著提高了粒径2~0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体中β-葡糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、α-葡糖苷酶和β-木糖苷酶活性;在粒径>2 mm团聚体中,仅BC+NPK处理明显提高了该四种酶的活性.与CK相比,NPK和BC+NPK处理均明显提高了粒径>2 mm团聚体中脲酶活性及粒径0.25~0.053 mm团聚体中乙酰氨基葡糖苷酶活性,仅BC+NPK处理可显著提高粒径>2 mm和0.25~0.053 mm团聚体中亮氨酸氨基肽酶活性.团聚体酶活性变化与MBC、MBN含量以及MBC/MBN值显著相关.粒径>2 mm团聚体中酶活性变化与微生物熵、全氮和MBC含量均显著相关,粒径2~0.25 mm团聚体中酶活性变化与MBC/MBN值显著相关,而粒径0.25~0.053 mm团聚体中酶活性变化与MBC含量显著相关.[结论]生物炭与化肥配施有利于土壤碳的固存,改善土壤微环境,提升土壤质量,且生物炭添加到土壤中有较长的后效.

    潮土土壤团聚体生物炭微生物量碳氮土壤酶活性

    复种模式对豫西褐土团聚体稳定性及其碳、氮分布的影响

    乔鑫鑫王艳芳李乾云包全发...
    380-391页
    查看更多>>摘要:[目的]长期单一的玉米–小麦复种模式会引起土壤结构破坏、农田生产力下降.探究不同复种模式对农田土壤团聚体稳定性及其碳、氮分布的影响,为维持土壤结构稳定,实现农业可持续发展提供科学依据.[方法]定位试验在河南洛阳褐土上进行.设置冬小麦–夏玉米(T1)、冬小麦–夏花生(T2)、冬小麦–夏玉米||花生间作(2行玉米间作4行花生,T3)3个复种模式处理.试验始于2014年6月,2019年10月夏季作物收获后(共11茬作物),采集0—20和20—40 cm土层土壤样品,利用湿筛法和干筛法分析土壤团聚体组成、团聚体稳定性、有机碳和全氮在不同粒级团聚体中的含量及分配比例.[结果]与T1相比,在0—20 cm土层中,T2和T3处理土壤中>0.25 mm粒级的机械性团聚体(DR0.25)占比分别增加了5.9%和9.9%,>0.25 mm粒级的水稳性团聚体(WR0.25)占比分别增加了50.3%和57.9%,不稳定性团粒指数(ELT)分别较T1减少了33.2%和50.6%,土壤团聚体破坏率(PAD)分别较T1减少49.3%和51.4%,土壤团聚体平均质量直径(MWD)分别较T1增加36.4%和47.0%,几何平均直径(GMD)分别较T1增加100.0%和120.0%.在20—40 cm土层中,T2和T3处理土壤中不稳定性团粒指数(ELT)分别较T1减少了13.2%和18.0%,土壤团聚体破坏率(PAD)分别较T1减少21.4%和28.8%,土壤团聚体平均质量直径(MWD)分别较T1增加4.8%和6.0%,几何平均直径(GMD)分别较T1增加11.5%和7.7%.各粒级的有机碳和全氮含量均以2~0.25 mm粒级最高,且0—20 cm土层的有机碳和全氮含量高于20—40 cm土层.与T1处理相比,T3处理显著提高了0—20 cm土层各粒级土壤全氮的贡献率和>0.25 mm粒级土壤有机碳的贡献率,降低了<0.25 mm粒级土壤有机碳的贡献率;T2处理显著提高了0—20 cm土层除>2和<0.053 mm粒级外的土壤全氮的贡献率和>0.25 mm粒级土壤有机碳的贡献率,降低了0.25~0.053 mm粒级土壤有机碳的贡献率.与T1处理相比,T2和T3处理提升了0—20和20—40 cm土层土壤总有机碳、全氮、有效磷和速效钾的含量,3个处理的土壤容重和pH无显著差异.[结论]冬小麦–夏花生、冬小麦–夏玉米||花生复种模式较传统冬小麦–夏玉米复种模式明显增加了土壤大团聚体含量,增强了团聚体的机械稳定性和水稳定性,还可显著提高土壤团聚体(特别是>0.25 mm粒级团聚体)的碳、氮含量,提高土壤有效磷和速效钾含量,更有利于豫西褐土区农田土壤肥力保持.且冬小麦–夏玉米||花生复种的效果优于冬小麦–夏花生复种.

    复种模式褐土团聚体稳定性有机碳全氮贡献率

    长江中下游小麦产量、土壤酶活性及微生物群落结构对磷肥减施的响应

    陈露王秀斌朱瑞利毛琳琳...
    392-402页
    查看更多>>摘要:[目的]在"化肥零增长"背景下,探究磷肥减施对小麦产量及土壤质量的影响,为长江流域中下游地区磷肥减施提供科学依据.[方法]在湖北和浙江麦区,采用种肥同播技术进行田间试验,设置5个处理:1)不施磷肥(CK);2)习惯施磷量(FP);3)习惯施磷量80%(P80);4)习惯施磷量60%(P60);5)习惯施磷量60%+解磷菌剂(PB60).分别在2019、2020年测定小麦产量,于2020年小麦收获时测定0—20 cm耕层土壤理化性质,微生物量磷、酶活性及磷脂脂肪酸含量.[结果]种肥同播情况下,与FP处理相比,第一年湖北麦区磷肥减施处理(P80、P60)小麦产量无显著性差异,而第二年产量分别显著下降31.53%和21.51%;浙江麦区P80处理较FP处理连续两年均未显著减产,且施用解磷菌剂可避免小麦产量下降.与FP处理相比,湖北麦区CK、P80和P60处理土壤有效磷含量显著降低,P80和P60处理土壤微生物量磷(MBP)含量分别增加37.46%和17.21%.在浙江麦区,与FP处理相比,P80处理土壤有效磷含量无明显变化,P60和CK处理土壤有效磷含量显著降低;P80和P60处理较FP处理的土壤MBP含量无显著性差异.两个麦区的试验结果还显示,与FP处理相比,P80和P60处理土壤磷活化系数和细菌与真菌的比值显著降低,土壤铵态氮和硝态氮含量、参与氮循环的土壤酶活性及真菌相对丰度增加,而土壤pH、有机碳含量、总氮含量、速效钾含量、土壤磷酸酶活性、细菌相对丰度及丛枝菌根相对丰度均无显著变化;与P60处理相比,PB60处理增加了土壤有效磷含量、土壤磷活化系数及丛枝菌根的相对丰度.通过冗余分析发现,MBP是影响湖北麦区土壤微生物群落结构变化的主控因子;土壤铵态氮是影响浙江麦区土壤微生物群落结构变化的主控因子.[结论]在种肥同播情况下,不同麦区土壤有效磷、微生物量磷和小麦产量对磷肥减施的响应各异.在土壤有效磷含量较低的湖北麦区,连续减施磷肥易减产,不推荐种肥同播下减量施磷的方法;而在土壤有效磷含量较高的浙江麦区,在保证小麦产量和土壤质量不降低的情况下,较为理想的施肥策略是种肥同播+80%习惯施磷量.此外,磷肥减施没有显著影响土壤磷酸酶活性,但显著影响了土壤微生物群落结构,增加了土壤真菌相对丰度以及降低了细菌/真菌比.解磷菌剂在浙江麦区的应用效果优于湖北麦区.

    磷肥减施小麦产量酶活性微生物群落种肥同播

    基于宏基因组学方法分析施肥模式对设施菜田土壤微生物群落的影响

    马龙高伟栾好安唐继伟...
    403-416页
    查看更多>>摘要:[目的]采用宏基因组测序技术,研究施肥对细菌、真菌和古菌群落组成和结构的影响,为设施菜田可持续健康发展提供科学依据.[方法]设施蔬菜施肥长期定位试验始于2009年,试验地位于天津市西青区,为春季番茄和秋冬季芹菜轮作体系.在春茬番茄(第20茬蔬菜)盛果期,选择定位试验中的6个等氮磷钾投入处理,包括全部使用化肥氮(4/4CN)处理和5个有机替代处理(3/4CN+1/4MN、2/4CN+2/4MN、1/4CN+3/4MN、2/4CN+1/4MN+1/4SN、2/4CN+2/4SN),其中M和S代表猪粪和秸秆.采集0—20 cm土壤样品,测定土壤微生物相关指标.[结果]有机替代处理的土壤微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量较4/4CN处理平均分别增加101.5%和134.6%,以2/4CN+1/4MN+1/4SN、2/4CN+2/4SN处理的土壤MBC和MBN含量相对较高,较4/4CN平均分别增加158.8%和210.9%.与4/4CN相比,有机替代处理的土壤细菌和真菌丰度平均分别增加8.6%和11.6%,古菌平均降低21.7%;高碳有机替代模式(1/4CN+3/4MN、2/4CN+1/4MN+1/4SN、2/4CN+2/4SN)土壤细菌和真菌丰度较低碳有机替代模式(3/4CN+1/4MN、2/4CN+2/4MN)平均分别增加12.3% 和12.0%,古菌丰度平均降低12.9%.与4/4CN处理相比,低量、中量有机替代模式(3/4CN+1/4MN、2/4CN+2/4MN)土壤细菌、真菌Shannon指数没有显著增加,而有机替代模式古菌Shannon指数平均增加了9.0%,高碳有机替代处理古菌Shannon指数平均增加了11.9%.与4/4CN处理相比,有机替代模式提高了土壤细菌中变形菌门相对丰度,降低了放线菌门、绿弯菌门相对丰度;提高了土壤真菌中子囊菌门、壶菌门和球囊菌门相对丰度,降低了担子菌门相对丰度;提高了古菌中的广古菌门和深古菌门相对丰度,降低了奇古菌门相对丰度.主成分分析表明,土壤细菌和真菌群落结构组成对施肥模式的响应弱于古菌.冗余分析表明,有机碳和硝态氮分别解释土壤细菌群落结构变异的22.3%和16.1%,解释真菌群落结构变异的10.4%和8.9%,解释古菌群落结构变异的36.0%和34.7%.[结论]同等养分投入量下,以有机肥、秸秆氮替代部分化肥氮可提高土壤细菌和真菌丰度,降低古菌丰度,改变土壤优势菌群的组成,增加微生物多样性.土壤硝态氮和有机碳含量是影响土壤细菌、真菌和古菌群落结构的共同因素,古菌对施肥模式的反应强于细菌和真菌.其中,以2/4化肥+1/4猪粪+1/4秸秆施肥模式可获得最多样的微生物群落结构.

    设施菜田施肥模式宏基因组有机替代微生物群落结构Alpha多样性

    覆盖作物对猕猴桃园土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

    张玲玲李青梅贾梦圆张艳军...
    417-428页
    查看更多>>摘要:[目的]果园行间播种覆盖作物有利于改善土壤理化性状,改变氮循环过程中的氨氧化微生物群落结构.因此,我们分析不同覆盖作物下猕猴桃园土壤氨氧化微生物的群落结构和基因丰度,以探究其与土壤硝化作用的关系.[方法]选择湖北十堰的一个5年生猕猴桃果园进行了种植多年生覆盖作物试验,供试覆盖作物有白三叶草(Trifolium repens L,W)、毛苕子(Vicia villosa Roth,V)、黑麦草(Lolium perenne L,R)和高羊茅(Festuca elata Keng ex E.Alexeev,F).设置单种(W)、两种混种(WR)、3种混种(WRV)、4种混种(WRVF)和清耕对照(CK)共5种试验处理.在覆盖作物种植后的第2年,取0—20 cm土层样品,利用荧光定量PCR(fluorescence quantitative PCR)、限制性末端片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)以及克隆测序技术,测定了土壤中氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)与氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)基因丰度、群落多样性及组成.[结果]4种覆盖作物处理的果园地上部生物量没有显著差异.除两种混种处理显著提高了土壤含水率、铵态氮和硝态氮含量和降低了土壤pH外,其他3个处理的土壤理化指标之间也没有显著差异.与清耕对照相比,单种处理的AOA-amoA基因丰度显著提高了2.85%,单种和两种混种处理的AOB-amoA基因丰度分别显著提高了4.95%、6.42%.不同T-RFs所代表的AOA在不同种植模式中所占比例发生变化,但AOA群落结构未发生明显改变;不同T-RFs所代表的AOB在不同种植模式下发生改变,其AOB群落结构可能发生变化.两种混种处理显著降低了AOA的多样性指数,两种混种和4种混种处理显著降低了AOA均匀度指数,而3种混种和4种混种处理显著提高了AOB的多样性指数.4个处理土壤中,AOA的优势菌属为Nitrososphaera(44.2%)和Nitrosotalea(45.8%),AOB的优势菌属为Nitrosospira(96.98%)和Nitrosomonas(3.02%).Pearson相关分析和冗余(RDA)分析表明,土壤pH、含水率、铵态氮和硝态氮含量是影响氨氧化微生物群落结构及丰度的主要环境因子.[结论]土壤pH、含水率、铵态氮和硝态氮含量是影响氨氧化微生物群落结构及丰度的主要环境因子.白三叶草和黑麦草混种模式(WR处理)可显著提升土壤的水分含量、铵态氮和硝态氮含量,降低土壤pH,但是不同覆盖作物对土壤中AOA和AOB的群落结构尚未显现出显著影响.

    覆盖作物氨氧化古菌氨氧化细菌微生物群落结构基因丰度

    蚯蚓磨浆发酵产物减轻苹果连作障碍的机制

    潘凤兵姜伟涛陈冉徐明娜...
    429-439页
    查看更多>>摘要:[目的]探究蚯蚓磨浆发酵产物防控苹果连作障碍的可行性.[方法]蚯蚓(Eisenia foetida)用湿法磨碎后,加入枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和黑曲霉菌(Aspergillus niger)发酵,发酵物用于试验.盆栽试验土壤采自27年龄的苹果园,供试作物为平邑甜茶幼苗.蚯蚓发酵物施入土壤,在苹果幼苗生长4个月后,调查苹果幼苗的生长状况,分析土壤中总微生物量、致病成分含量和有害真菌数量.[结果]施用蚯蚓磨浆发酵产物有效提高了苹果连作土壤中的细菌、放线菌数量,显著降低了真菌数量.与连作土对照相比,施用蚯蚓磨浆发酵产物处理连作土壤尖孢镰孢菌、层出镰孢菌、腐皮镰孢菌和串珠镰孢菌这4种有害真菌分别降低了65.6%、13.9%、84.2%和24.1%;有效降低了连作土壤中酚酸类物质的含量,其中根皮苷、根皮素和对羟基苯甲酸含量分别降低了74.2%、48.9%和67.0%;显著促进了植株根系的生长,提高了根系呼吸速率和抗氧化酶活性,根系呼吸速率、SOD、POD和CAT活性分别提高了69.4%、81.2%、81.1%和161.5%.蚯蚓磨浆发酵产物的添加极大促进了平邑甜茶幼苗植株的生长,植株干重是连作对照CK的2.58倍;同时提高了植株叶片的光合效率及叶绿素含量,其中光合效率比对照提高了46.5%,叶片叶绿素a和叶绿素b含量分别是对照的1.38和1.65倍.[结论]蚯蚓磨浆发酵产物的施入可有效提高土壤中细菌、放线菌数量,显著降低真菌数量和有害成分,改善苹果连作果园土壤环境,促进苹果幼树的生长,从而降低苹果连作障碍造成的危害.

    蚯蚓发酵产物苹果连作障碍土壤环境

    不同类型有机物料的有机磷组成及生物有效性

    刘娜马旭东慕君范庭...
    440-449页
    查看更多>>摘要:[目的]研究不同有机物料的有机磷组成及其作为磷源施用后的供磷能力,为化肥磷的有机替代奠定理论基础.[方法]供试有机物料包括粪肥类(猪粪、羊粪)、绿肥类(豌豆、苜蓿和绿豆)、秸秆类(小麦秸秆、玉米秸秆和油菜秸秆).分析了8种有机物料的全磷、有机磷含量和C/P值,采用Bowman-Cole方法测定了有机磷中的活性(LOP)、中活性(MLOP)、中稳性(MROP)和高稳性有机磷(HROP)4个组分的含量.用供试的8种有机物料进行了小麦盆栽试验,分析了土壤速效磷含量、小麦吸磷量与不同有机物料的有机磷组成、碳/磷(C/P)值之间的关系.[结果]粪肥、绿肥和秸秆中的全磷含量分别为5.49~5.52、1.19~2.59、0.57~1.07 g/kg,有机物料中有机磷含量占全磷的比例在31.3%~55.2%,除绿豆秸秆外,有机磷含量小于无机磷.有机磷中LOP、MLOP、MROP和HROP的平均比例分别为8.5%、45.2%、41.5%和4.9%.LOP平均含量以粪肥类(175.5 mg/kg)>绿肥类(67.03 mg/kg)>秸秆类(25.8 mg/kg);以猪粪、绿豆秸秆的MLOP含量相对较高;MROP含量羊粪>猪粪>苜蓿秸秆>绿豆秸秆>豌豆秸秆>玉米秸秆>油菜秸秆>小麦秸秆;HROP在粪肥中的含量显著高于其他类型物料.施用绿肥和粪肥显著增加了小麦的吸磷量和生物学产量,而施用秸秆则不同程度降低了小麦的吸磷量和生物学产量.小麦吸磷量与土壤速效磷含量呈线性正相关关系,与有机物料C/P值呈极显著负相关关系,与LOP、MLOP、MROP呈极显著正相关关系,与HROP相关性不显著;土壤速效磷与有机物料C/P值呈负相关关系.[结论]供试有机物料中的全磷含量以粪肥类>绿肥类>秸秆类,无机磷含量均大于有机磷含量(绿豆秸秆除外),有机磷以中活性和中稳性有机磷为主.绿肥类和粪肥类物料中含磷量高、且C/P值较低,作为肥料使用能显著增加土壤速效磷含量、小麦生物学产量和吸磷量,可以有效替代一定比例的磷肥.而秸秆类有机物料含磷量较低,且C/P值较高,不适宜作为化肥磷的有机替代物料.

    有机物料全磷含量有机磷组分碳/磷值生物有效性

    长期不同施肥对黄壤磷素吸附–解吸特性的影响

    刘彦伶李渝张萌张雅蓉...
    450-459页
    查看更多>>摘要:[目的]磷吸附–解吸特性对土壤磷素有效性和环境流失风险有重要影响.研究长期不同施肥对黄壤旱地磷吸附–解吸特性的影响,可为黄壤区合理施用磷肥提供理论依据.[方法]供试黄壤肥力长期定位试验位于贵阳,始于1995年.设有对照(CK)、施氮钾肥(NK)、施氮磷钾肥(NPK)、单施有机肥(M)和有机肥化肥配施(MNPK)5个处理.采用恒温平衡方法,研究了磷最大吸附量(Qm)、磷吸附常数(K)、磷吸附自由能(|ΔG|)、磷最大缓冲容量(MBC)、磷吸附饱和度(DPS)、磷固定量(PI)、磷解吸率(DR),不同施肥处理土壤对外源磷的吸附和解吸特征,并分析土壤磷吸附解吸特征参数与土壤理化性质之间的关系.[结果]M和MNPK处理显著降低了土壤中的黏粒含量,提高了有机质含量和pH,提高了土壤全磷和有效磷及微生物量磷含量;NK和NPK处理对土壤黏粒含量没有显著影响,但是降低了有机质和pH,NK处理降低了土壤的磷含量和有效性.Langmuir吸附等温线方程能很好地拟合土壤吸附磷和相应的平衡溶液磷浓度曲线(R2为0.9532~0.9950,P<0.01).与CK相比,NK、NPK处理Qm分别显著增加了39.2%、40.9%,M处理Qm显著降低了20.0%,MNPK处理Qm无显著差异,说明施用化肥可增加土壤对磷素的吸附位点,而施用有机肥则减少了土壤对磷素的吸附位点,有机无机肥配施时则吸附位点无显著变化;各处理K、|ΔG|、MBC、PI表现为MNPK≤M<CK<NPK<NK,DPS则表现为MNPK>M>NPK>CK>NK,DR均值表现为MNPK>M>CK>NPK>NK.当加入外源磷浓度<10 mg/L时,NK和NPK处理的磷固液比为85.8~100.3,CK为4.2~28.8,M和MNPK处理为2.5~7.7,说明当施用的外源磷浓度较低时,长期施用化肥处理中的磷大部分被土壤吸附,难以被作物利用,而长期施用有机肥处理中磷则大部分留存在液相中,有利于作物的吸收利用.相关分析表明,Qm、K、|ΔG|、MBC、PI等磷吸附特征参数与土壤黏粒含量、pH、有机质相关系数基本大于与土壤磷的相关系数,说明土壤黏粒含量、pH和有机质对土壤磷素吸附解吸特性的影响大于土壤磷素水平的影响.[结论]黄壤磷素吸附–解吸特性受磷肥性质的影响大于施磷量,长期施用有机肥可降低土壤对磷素的吸附,促进土壤磷素解吸,提高土壤磷素有效性,长期施用化肥效果则相反.长期有机无机肥配施可综合有机肥和化肥优势,在土壤磷浓度较低时,可降低土壤对磷的吸附,促进磷素解吸,提高土壤磷素的有效性;在土壤磷浓度较高时,可以降低土壤磷素解吸率,减小磷素环境流失风险,是黄壤旱地上最佳的施肥模式,但本研究中MNPK处理施磷量过高导致土壤磷素大量累积,磷素流失风险较大.

    黄壤长期施肥土壤磷素吸附解吸

    长期施肥棕壤有机硫矿化特征及其驱动力

    韩萌杨劲峰谢芳李娜...
    460-469页
    查看更多>>摘要:[目的]探究长期不同施肥对土壤有机硫矿化量、动力学特征和酶活性的影响,揭示玉米–大豆轮作体系中棕壤有机硫矿化特征及其主要驱动因子.[方法]沈阳农业大学长期定位试验于1979年建立,为玉米–玉米–大豆(一年一熟)轮作模式.试验设置15个处理,本研究选取了其中7个处理,分别为:CK(不施肥)、N1(低量化学氮肥)、N2(高量化学氮肥)、N1P(低量化学氮肥+磷肥)、N1PK(低量化学氮肥+磷钾肥)、M1(低量有机肥)和M1N1PK(低量有机肥配施化学氮磷钾肥).不同作物有机肥投入量相同,氮磷钾化肥投入量不同.选取2014和2015年的耕层(0—20 cm)土壤样品,测定土壤基本理化指标(pH、有机碳和全氮含量)、有机硫矿化量、土壤中性蛋白酶及土壤芳基硫酸酯酶活性.同时,进行矿化培养试验,分析不同温度下有机硫矿化特征.于玉米、大豆收获后测定产量.[结果]长期施肥处理均提高了土壤有机硫的矿化量,7个处理总体表现为M1N1PK>M1>N1PK、N1、N2>N1P>CK.单施化肥条件下,增加氮肥用量对有机硫矿化作用无显著影响;单施有机肥或有机肥与化肥配施均可明显促进土壤有机硫矿化.与CK相比,M1N1PK处理有机硫矿化量提升幅度最大,提高了57.30%.利用一级动力学方程进行拟合,长期施肥均提高了有机硫矿化势,无机肥处理(N1、N2、N1P和N1PK)的提升幅度均较低,提升效果最优的是M1处理,比CK提高了45.27%.环境温度和作物种类均显著影响有机硫矿化量和矿化势,随着环境温度的升高,有机硫的矿化量和矿化势均明显增加;玉米种植季有机硫矿化量和矿化势均高于大豆种植季.土壤中性蛋白酶活性和芳基硫酸酯酶活性均以M1N1PK处理最高,与单施化肥相比分别提高了96%~220%、264%~986%.有机硫累积总矿化量在种植玉米的年份与土壤有机碳(r=0.7693)含量和全氮(r=0.7554)含量呈显著正相关(P<0.05).[结论]土壤的有机碳和全氮含量是棕壤有机硫矿化的主要驱动力.只施用无机肥对土壤有机硫的矿化没有显著影响,而有机无机肥配合施用可显著提高土壤芳基硫酸酯酶、中性蛋白酶活性,进而提高有机硫矿化势和矿化量.玉米因其较高的生物量也成为有机硫矿化的主要驱动力.

    棕壤长期施肥有机硫矿化有机碳土壤酶活性玉米季大豆季

    施肥对云南洱海流域蒜田土壤氨挥发和大蒜产量的影响

    沈仕洲杨艳王瑞琦吴凡...
    470-479页
    查看更多>>摘要:[目的]探究不同施肥措施及施氮量对大蒜产量的影响以及蒜田的氨挥发排放特点,实现在保证效益的前提下的最小环境代价.[方法]田间试验在云南省大理市进行,试验设不施肥(CK);常规施肥(N、P2O5、K2O分别为675、180、150 kg/hm2,CF);减少20%的CF处理化肥用量(N、P2O5、K2O分别为540、144、120 kg/hm2,T1);T2处理是将T1处理中的氮以有机肥替代;T3处理是将T1处理中的磷以有机肥替代;T4处理是按有机肥当季矿化率25% 折算,以有机肥替代T1处理中的氮投入;T5处理是按有机肥当季矿化率25% 折算,以有机肥替代T1处理中的磷投入;T6处理是以控释肥替代T1处理中的化肥氮,共8个处理.T2和T4处理为单施有机肥,总氮投入量分别为540和2160 kg/hm2;T3和T5处理为有机无机肥配合,总氮投入量分别为540和1224 kg/hm2.每季大蒜施肥4次,每次施肥后,采用密闭室间歇通气法吸收、分析田间氨挥发排放量,在收获期对大蒜进行测产.[结果]CF处理的大蒜产量最高,且显著高于其他所有处理,除对照外,其他6个处理的大蒜产量之间没有显著差异.蒜田氨挥发主要发生在每次施肥后的7天内,整个生育期氨挥发速率峰值变化范围为2.21~9.83 kg/(hm2·d).不同时期氨挥发累积排放量也存在差异,基肥期氨挥发损失量为4.93~27.77 kg/hm2,第1次追肥损失量为3.24~19.55 kg/hm2,第2次追肥损失量为2.80~18.57 kg/hm2,第3次追肥损失量为3.60~15.29 kg/hm2.CF、T1、T2、T3、T4、T5和T6处理的氨挥发累积量分别为71.76、52.30、30.56、53.65、44.67、59.95和40.22 kg/hm2,氨挥发损失分别占施氮量的10.63%、9.48%、5.50%、9.72%、2.02%、4.80% 和7.30%.CF处理的氨挥发量和氨挥发损失比例明显高于其他6个处理;在其他6个处理中,氨挥发量的顺序为T2<T4≈T6<T1≈T3<T5(P<0.05).[结论]洱海地区常规施肥获得的大蒜产量显著高于减量和有机肥替代施肥模式,但其氨挥发量和损失率也明显高于其他模式.T1~T6处理中,大蒜产量没有显著差异,但是氨挥发量和损失率却不同.有机肥施用量大也会显著增加氨挥发量和氮损失率,在高量有机肥中配合尿素显著增加了氨挥发量和氮素损失率.因此,氮素施用量决定着氨挥发损失量.综合考虑农学和环境效益,在洱海流域,减少常规氮肥用量的20%,并以有机肥氮替代全部化肥氮为适宜的施肥方式.

    洱海流域蒜田施肥类型氨挥发大蒜产量