Soil Fertility Comparison between Rotations of Tobacco-Rice (TR) and Rape-Rice (RR)

Tobacco-planting plays an important role in ensuring the high-quality tobacco raw materials supply and the local social and economic development in Chenzhou City. In recent years whether tobacco-planting is better for the maintenance and improvement of soil fertility than other crop-planting has been highly concerned. In this study, 16 soil fertility indicators and soil integrated index (IFI) were compared by 21 pairs of fields in Chenzhou city under the rotations of tobacco-rice (TF) and rice-rice (RR), and results showed that, comparing the mean values of soil fertility indicators, the contents of OM, TN, AN, AK, S and IFI were extremely significantly higher in TR than those in RR (p < 0.01), the contents of Cu, Ca, Mg and Fe were significantly higher in TR than those in RR (p < 0.05), but Mn content was significantly lower in TR than those in RR (p < 0.05). Meanwhile the contents of TP, TK and AP were insignificantly higher in TR than those in RR, and the contents of B, Mo and Zn were insignificantly lower in TR than those in RR. The above significant differences in soil fertility indicators were mainly due to relatively higher fertilizer inputs and less nutrient removal during tobacco-growing season than during rape-growing season, the net increase of N, P2O5 and K2O are 8.61, 5.25 and 24.89 kg per 667 m2 respectively in tobacco-growing season, while the net decrease of N, P2O5 and K2O are 8.88, 4.70 and 4.62 kg per 667 m2 respectively in rape-growing season. C.V. of soil fertility indicators and IFI were meanly lower in TR (52.25% and 15.95%, respectively) than those in RR (63.07% and 22.12%, respectively). Comparatively, tobacco-planting can improve soil fertility better than rape-planting when rotated with late rice in Chenzhou city. For tobacco-planting, Mg fertilizer should be applied for 23.8% TR fields, while more N, K, Ca, Mg, S and B fertilizers should be applied for 42.86%, 23.81%, 14.29%, 47.62%, 80.95% and 47.62% RR fields, respectively.

遵义市植烟土壤肥力综合评价及空间分布

了解遵义市植烟土壤综合肥力状况,为烟草种植规划提供理论支持。在遵义市13个区(县)168个乡镇采集3772份植烟土壤样品进行化学性状测定,运用模糊数学法评估植烟土壤肥力状况,采用Kriging插值法绘制植烟土壤化学性状和综合肥力评价空间分布图。结果表明:①遵义市植烟土壤酸碱度、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量相互间呈极显著相关关系;有机质、碱解氮含量达到高或较高水平,土壤有效磷、速效钾含量较高,保障了烤烟生长所需的主要营养;②植烟土壤各肥力指标具有明显的空间变异特征,有机质与碱解氮分布基本一致,呈现极大的关联性,有机质、碱解氮和有效磷为斑块状分布态势,土壤pH值和速效钾呈块状分布。其中钾含量较高的区域与土壤pH值较低区域基本一致;③遵义市植烟土壤肥力综合评价得分为0.73,变异系数为16.8%,Ⅰ~Ⅲ级合计占比超过93%,遵义市植烟土壤肥力状况较好,空间变异较小。综合来看,遵义市植烟土壤肥力能供给优质烟叶生产的需求,但部分地区仍需加强有机肥、氮肥的使用,针对不同区域的肥力差异进行改良。

连续化肥减量配施有机肥提升植烟土壤肥力质量的综合评价

为准确评价连续多年化肥减量配施有机肥料对烤烟产量及植烟土壤综合肥力质量的影响,探究植烟土壤质量提升与烤烟绿色优质协同的化肥减量有机替代技术。以长期定位试验的第7年数据为基础,运用因子分析法、相关系数法、内梅罗指数法,对不施肥(CK)、当地推荐常规施肥(100%化肥,CF)、化肥减量20%配施有机肥(OF)和配施生物有机肥(BIO)4个处理的土壤肥力质量进行综合评价,并采用随机森林回归分析,探讨各土壤单项肥力指标对烤烟产量的解释度。结果表明,在连续7年化肥减量20%条件下,配施有机肥和生物有机肥均能降低烤烟青枯病和黑胫病的发病率和病情指数,提高烤烟经济性状、产量可持续性与稳定性,提高植烟土壤养分含量和土壤肥力综合质量。随机森林分析表明,植烟土壤有效磷、碱解氮、全氮是影响烤烟产量的决定因素,其解释率分别为19.66%、15.38%、12.07%。在3种评价方法下,植烟土壤综合肥力指数IFI值均表现为BIO>OF>CF>CK,BIO和OF处理较CF处理分别提高23.03%~31.75%和4.92%~7.94%。3种评价方法的IFI值与烤烟相对产量均呈显著或极显著正相关关系,相关系数大小依次为内梅罗指数法(0.884)>因子分析法(0.867)>相关系数法(0.747)。因此,连续多年化肥减量配施不同有机肥具有提高植烟土壤综合肥力质量和烤烟产量及质量的持续效应,且以化肥减量20%配施生物有机肥的效果最优。

紫色土丘陵恢复区不同土地利用方式土壤质量综合评价

在紫色土丘陵恢复区,研究了撂荒地(AL)、紫穗槐-白花草木樨地(AML)、沙地柏+马桑地(SCL)、坡耕地(SFL)和马尾松林地(PFL)5种土地利用方式对0~20 cm土层土壤性质的影响。结果显示:AML与SFL的土壤pH和土壤体积质量显著低于其他土地利用方式,而土壤含水量、土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效磷含量显著高于其他土地利用方式。不同土地利用方式的PLFA总量、细菌数量、真菌数量和放线菌数量、脲酶活性、蔗糖酶活性和酸性磷酸酶活性的大小为AML(或SFL)>SCL(或PFL)>AL(P<0.05),土壤微生物量碳和土壤微生物量氮的大小为AML>SFL>SCL(或PFL)>AL(P<0.05)。除速效钾外,土壤各因子间存在密切相关性。主成分分析评价的土壤肥力综合指数大小为AML(0.212)>SFL(0.209)>SCL(0.162)>PFL(0.147)>AL(-0.480)。研究表明AML和SFL(坡改梯+植物篱)最有利于恢复区土壤质量恢复,研究结果可为紫色土丘陵恢复区及相似条件地区的生态建设提供理论基础。

普洱市茶园土壤pH、有机质和中微量养分分析及肥力综合评价

【目的】采用土壤肥力综合评价指数法对普洱市茶园土壤pH、有机质和中微量元素含量进行综合评价,为普洱市茶园土壤养分管理和茶叶品质提升提供科学指导。【方法】采集普洱市4个典型茶叶种植区的40个茶园土壤样品,测定土壤pH、有机质及中微量元素(钙、镁、铁、锰、铜、锌)有效含量,采用隶属度函数模型计算土壤肥力综合指数,综合评价普洱市茶园土壤养分特征和肥力质量。【结果】普洱市茶园土壤总体呈酸性,pH为4.0~5.8,平均值为4.8。土壤有机质、有效钙、有效镁、有效铁、有效锰、有效铜和有效锌含量为4.9~41.6 g/kg、87.7~2351.9 mg/kg、56.9~272.2 mg/kg、40.3~107.3 mg/kg、2.8~64.8 mg/kg、0.3~2.9 mg/kg和0.5~5.2 mg/kg,平均值为23.4 g/kg、853.8 mg/kg、134.5 mg/kg、77.8 mg/kg、38.3 mg/kg、1.2 mg/kg和2.7 mg/kg,平均含量均达适宜水平,但不同茶园空间分布差异较大。其中,95.0%茶园表层土壤有机质含量、55.0%茶园土壤有效钙含量、62.5%茶园土壤有效镁含量达适宜及以上水平,95.0%以上茶园土壤的微量元素有效铁、有效锰、有效铜和有效锌含量适宜茶树生长。茶园土壤肥力综合指数为0.59~1.00,平均值为0.83,土壤营养状况总体较好。土壤肥力综合指数与有机质、有效镁、有效锰、有效铜和有效锌含量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】普洱市茶园土壤pH、有机质含量适宜高产优质茶树种植,针对土壤有效钙和有效镁等中量元素含量不足,铁、锰、铜、锌等微量元素含量过高及养分空间分布不均衡现状,需进行优化施肥和科学精准施肥,适当控制微量元素投入,加强茶园土壤测土配方工作,以维持普洱市茶园的高产优质生产。

综合肥料管理对水稻根际微生物群落功能的影响

为考察综合肥料管理(integrated fertilization management,IFM)策略和农民常规处理(farmer’s practice,FP)对微生物群落和土壤功能的影响差异,本研究利用2013-2014年设立的双季稻田间试验包括综合肥料管理(IFM)和农民实践(FP)2种处理,通过在晚稻生长季节的3个时间点采集根际和非根际土壤,调查土壤化学性质和酶活性,使用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFA)鉴定微生物生物量和群落组成。结果显示:与FP处理相比,IFM处理降低了根际土壤的革兰氏阳性(Gram-positive bacteria,GP)和阴性细菌(Gram-negative bacteria,GN)的比值(GP/GN)和微生物胁迫指数。IFM处理促进了幼穗分化期和齐穗期根际土壤中蔗糖酶、酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶活性,抑制了成熟期脲酶活性。冗余分析表明,有效氮和总氮可分别解释微生物群落和酶活性变异的15.9%和12.5%,这表明氮的有效性和氮水平分别是影响稻田环境微生物群落和酶功能的关键因素。此外,革兰氏阴性细菌、真菌和丛枝菌根真菌对土壤酶活性改变的解释率分别达到5.39%、3.88%和3.09%。微生物胁迫指数与磷酸酶和蔗糖酶活性呈负相关,这表明细菌和真菌都参与土壤酶功能调节。研究表明,IFM主要通过调控稻田氮投入节奏改变微生物群落组成从而提升成熟期前的土壤酶活性,促进水稻生长过程中的养分循环。

我国柑橘园土壤肥力现状的整合分析

为明确我国柑橘主产区土壤肥力现状,探寻影响柑橘生长的土壤养分限制因子,为柑橘养分管理提供重要参考依据,收集公开发表柑橘园土壤养分文献并对其进行整合分析,分析土壤养分含量及丰缺状况,并开展土壤综合肥力指数评价。结果表明:我国柑橘园土壤pH平均为5.53,有机质含量平均为17.6g/kg,碱解氮、有效磷和速效钾含量平均分别为92.3、60.1和162mg/kg,交换性钙和交换性镁含量平均分别为1294和161mg/kg,有效铁、锰、铜、锌、硼和钼含量平均分别为58.3、39.5、2.97、3.54、0.46和0.29mg/kg。56.0%的橘园土壤pH<5.5,51.2%的橘园土壤交换性钙处于缺乏及以下水平,38.5%的橘园土壤交换性镁处于中等以下水平,63.6%的橘园土壤有效硼含量处于缺乏水平,50%以上的橘园土壤有机质、有效磷、速效钾和微量元素含量(有效硼除外)处于中等以上水平。我国柑橘园土壤综合肥力指数平均为0.52,鄂西一湘西柑橘优势区土壤综合肥力指数为0.56,显著高于浙一闽一粤(0.51)和赣南一湘南一桂北(0.47)柑橘优势区;赣南一湘南一桂北显著低于长江上中游(0.53)柑橘优势区,不同柑橘优势区7.14%~32.3%的柑橘园土壤综合肥力指数在中等以下水平。我国柑橘园土壤有效磷、速效钾和微量元素含量(有效硼除外)处于中等偏上水平,橘园土壤肥力潜在限制因子主要是土壤酸化,碱解氮、交换性钙和有效硼含量低。因此,在柑橘生产中,应注意添加碱性肥料或石灰改善土壤酸化,通过增施有机肥,优化氮肥、钙肥和硼肥管理,缓解土壤缺氮、缺钙以及缺硼问题。不同柑橘优势区要因地制宜,结合相应的农事管理措施,提高柑橘园土壤肥力,促进柑橘提质增效,从而实现柑橘产业可持续发展。

有机无机氮肥比例对稻田土壤肥力和作物产量的短期效应

【目的】研究短期内(<5年)有机无机氮配施比例对土壤肥力以及水稻产量的影响,以明确提升地力与兼顾产量的养分管理措施。【方法】田间定位试验于2017—2021年在长江中下游的红壤双季稻田进行。共设6个处理:不施肥(CK),单施化肥(CF),有机氮比例分别为25%、50%、75%与100%的有机无机肥配施处理(25%ON,50%ON,75%ON,100%ON)。2021年,早、晚稻成熟后测产;晚稻收获后采集耕层土壤样品,分析土壤物理性状(容重与大团聚体含量)、化学性状(pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷、速效钾、有效锌、有效硅)与生物学性状(脲酶、酸性磷酸酶、β-葡糖苷酶、微生物生物量碳、微生物生物量氮),采用土壤肥力综合指数(IFI)评价不同比例有机肥料的培肥效果,运用偏最小二乘路径模型(PLS-PM)分析有机无机肥配合比例对IFI以及产量的影响。【结果】随着有机肥比例的提高,有机无机肥配施提升土壤物理、化学、生物学性状的效果也随之提升。土壤有机质含量和β-葡糖苷酶活性与其它所有指标的相关关系均达显著水平,有机碳含量与碳循环过程对土壤物理结构、养分以及微生物活性均有较强影响。相对于其他指标,土壤全磷与有效磷的变异系数较大,受有机肥投入的影响较大。施肥显著提高了土壤IFI,有机无机肥配施的肥力指数显著高于单施化肥,且随着有机肥配施比例升高而递增,而双季稻产量则随着有机肥配施比例升高而递减,有机肥配施比例≤50%时,产量与单施化肥持平,>50%时表现为减产。PLS-PM分析结果显示,有机肥和无机肥投入对IFI均有显著影响,有机肥的效应大于无机肥;有机肥对产量无显著影响,而无机肥投入量对产量影响显著。【结论】有机无机肥配施可以全面改善土壤环境,提高土壤肥力,且有机肥配施比例越高效果越好。但如果培肥时间较短(5年以内),化肥氮对产量的贡献占绝对优势,有机氮的投入比例应控制在50%以下,才能兼顾地力提升与产量的维持。

长期施肥对黄壤性水稻土综合肥力和水稻产量的影响

【目的】评价长期不同施肥处理对西南地区黄壤性水稻土综合肥力和水稻产量的影响,为西南稻区土壤培肥和作物产能提升提供科学参考。【方法】依托农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站的长期定位试验,选取10个不同施肥处理:不施肥(CK)、单施氮肥(N)、施氮磷肥(NP)、施氮钾肥(NK)、施磷钾肥(PK)、平衡化肥(NPK)、25%有机肥替代化肥(3/4NP+1/4M)、50%有机肥替代化肥(1/2NP+1/2M)、单施有机肥(M)、有机肥化肥配施(NPK+M),测试各处理2016—2020年作物产量和耕层土壤养分,运用改进的内梅罗指数法对土壤综合肥力进行估算,采用随机森林回归评估土壤性质对综合肥力的影响,基于稳定性指数和可持续性指数评估不同施肥管理下水稻产量的稳定性和可持续性特征,通过路径分析明确施肥对土壤肥力和作物产量的影响。【结果】长期不同施肥处理对黄壤性水稻土综合肥力有明显影响,土壤综合肥力指数以N处理最低,NPK+M处理最高;长期施用有机肥各处理(3/4NP+1/4M、1/2NP+1/2M、M、NPK+M)的土壤综合肥力指数显著高于CK和施化肥处理(N、NP、NK、NPK)(P<0.05,下同)。随机森林回归结果表明,土壤有效磷和有机质含量是影响土壤综合肥力指数的重要影响因素,相对重要性分别为32.1%和25.0%。水稻产量结果表明,有机肥部分替代化肥(3/4NP+1/4M和1/2NP+1/2M)和NPK+M处理的水稻产量显著高于CK、N和NK处理。施用有机肥各处理(3/4NP+1/4M、1/2NP+1/2M、M、NPK+M)在获得水稻高产的同时,水稻产量的稳定性和可持续性也较高;CK、N和NK处理水稻产量较低,且产量稳定性和可持续性低。土壤综合肥力指数与水稻产量密切相关,路径分析结果表明,长期施用磷肥和有机肥促进了黄壤性水稻土综合肥力提升,并促进作物增产;当季施用氮肥和磷肥促进水稻增产。【结论】长期施用有机肥和磷肥可提升黄壤性水稻土综合肥力,并维持水稻高产、稳产和可持续性。土壤有效磷和有机质含量是影响黄壤性水稻土综合肥力高低的重要养分指标。

基于基本地块养分数据的尖山农场土壤肥力变化规律分析

通过对地处黑土核心区的北大荒农垦集团尖山农场有限公司各管理区基本地块土壤养分年度状况分析,获得了该地区土壤在长期人为耕作条件下的近五年养分变化规律,为今后该地区黑土地保护措施的制定和科学施肥耕作方式的改进提供理论支持。试验采用连续跟踪调查的方式,对尖山农场443个地块进行连续5年(2015-2019)的土壤养分(有机质,碱解氮,有效磷,速效钾,pH值)数据跟踪测定和土壤综合肥力指数的计算,并对各管理区土壤养分变化规律进行分别论述。结果表明,尖山农场土壤有机质含量变化趋势为上升,碱解氮含量变化趋势为下降,有效磷和速效钾含量变化趋势为波动性,且在波动中上升,pH值和土壤综合肥力指数随年份的增加呈“V”字形变化,并在波动中上升。整体看,近年来尖山农场土壤养分条件处于回升阶段,据分析土壤养分提升过程中秸秆还田、科学施肥、大型农机和免耕农机的使用起到正向的作用。

云南省典型县域烟田土壤肥力演变及综合评价

通过数据收集和野外采样,分析了宾川县1982年、2012年、2018年、2022年4个时期烟田耕层土壤pH和养分含量变化,并运用土壤综合评价法和克里格插值定量评价了土壤综合肥力指数(IFI)及其时空变异特征。结果表明:近40年(1982—2022年)来,宾川县烟田土壤pH(7.13~6.23)和有机质含量(35.30~27.71 g/kg)呈下降趋势,有效磷(12.11~50.71 mg/kg)和速效钾含量(158.66~321.03 mg/kg)呈上升趋势,碱解氮含量(119.03~117.00 mg/kg)无显著变化。IFI(0.49~0.62)呈上升趋势,均值由1982年的0.49()Ⅲ增加至2022年的0.62()Ⅱ,其中平川镇、拉乌乡、州城镇及宾居镇IFI增加幅度最大,当前高肥力区域主要分布于县东北部和南部,低肥力区域分布于西北部。此外,主成分分析表明影响烟田土壤肥力的主要内在因素由有机质变为速效钾。经过40年耕种管理,宾川县烟田肥力自西向东、自北向南逐渐增加,但养分指标非均衡性和肥力空间不均匀性增加,应稳定氮肥钾肥,减少磷肥施用。

大别山山核桃林地土壤养分特征及肥力评价

[目的]探明大别山山核桃主产区林地土壤肥力状况,为大别山山核桃林地土壤管理和科学施肥提供依据。[方法]在金寨县、霍山县、罗田县大别山山核桃主产区采集土壤样本88个,以pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾为评价指标,应用模糊综合评判法对土壤肥力进行评价,分析其含量及变异情况。[结果]大别山山核桃林区土壤pH平均值为5.19;土壤有机质、全磷、碱解氮、有效磷含量整体丰富,均值分别为53.11 g·kg^(−1)、0.99 g·kg^(−1)、179.41 mg·kg^(−1)和21.30 mg·kg^(−1),全氮平均值为1.02 g·kg^(−1),含量中等,全钾和速效钾含量相对缺乏,均值为8.24 g·kg^(−1)和71.52 mg·kg^(−1)。大别山山核桃林地土壤肥力综合指标值(IFI)均值为0.61,Ⅱ和Ⅲ级土壤均占50.00%。主成分分析表明,有机质、碱解氮、全磷、有效磷、pH和全钾是影响土壤综合肥力的最主要因素。[结论]大别山山核桃林地土壤综合肥力总体较高,有机质、碱解氮、磷素含量丰富,pH值呈酸性,钾素缺乏,土壤管理上应改良土壤提高pH值,增施钾肥、保持磷肥和减少氮肥使用。

格尔木设施农田土壤养分特征及肥力综合评价

格尔木市设施农业得到了快速发展,但其土壤养分特征尚不明确。通过采集格尔木市设施农田土壤样品,基于经典统计学和主成分分析方法探究其土壤养分的变化特征,并进行定量化综合评价。结果表明格尔木设施农田土壤的电导率、速效钾、有机质、全氮、全磷、碱解氮均存在中等变异,p H值和全钾呈弱变异。土壤全氮与全磷、碱解氮、速效磷和有机质达极显著正相关(P <0.01),与全钾和速效钾间呈显著正相关(P <0.05);p H值与全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质和电导率间均呈极显著负相关关系(P <0.01)。主成分分析法提取的前4个成分,对总方差的贡献率达到87.10%,土壤养分综合评价指数IFI值红伟集团>示范园>园艺公司,土壤速效磷均处于极高水平,影响设施农田土壤生产能力的主要障碍因素为较高的p H值和电导率。

基于隶属度函数和主成分分析的耕地土壤肥力评价

以山东省高密市为研究区域,研究该区内耕地土壤肥力状况,摸清土壤肥力状况空间分布,通过对表层土壤进行网格化采样和分析测试,取得了土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等8项肥力指标,基于模糊数学隶属度函数模型确定各指标隶属值,通过主成分分析确定各指标权重,结合隶属值和权重,计算土壤肥力综合指数,并进行插值绘图。结果表明:研究区土壤以碱性为主,样本数占比37.77%,其次为中性,样本数占比29.52%。有机质、碱解氮、速效钾以较缺乏为主,全氮、全钾以中等为主,全磷、有效磷以丰富为主。有机质和全氮的隶属值显著低于其他指标,是耕地土壤肥力的主要限制因子。全氮的权重值最大,对土壤肥力的贡献最大,碱解氮的权重值最小,对土壤肥力的贡献也最小。研究区耕地土壤肥力综合指数空间分布以中等为主。

东海县农田土壤养分状况与肥力评价

明确江苏省东海县全县农田土壤养分状况,为合理利用、培肥耕地与提高农作物生产水平提供依据。采集东海县11个镇、6个乡和2个街道耕层0~20 cm的土样,测定土壤容重、pH值、有机质含量等14项土壤理化性质指标来表征土壤养分状况,计算土壤肥力综合指数,进行土壤肥力质量等级评价。结果表明,东海县农田土壤整体偏紧实,大部分农田土壤pH值适宜农作物生长,但部分土壤有酸化趋势。东海县农田土壤单项肥力指标的丰缺程度差异较大,整体上看,有机质、全氮、速效钾、有效硫、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼含量高或较高,有效磷、有效硅含量处于中等水平,有效钼含量相对较低。总体而言,东海县农田土壤养分状况良好,达到2级及以上水平。建议东海县农田土壤在种植作物前一次性补施磷10.83~62.84 kg/hm^(2)、硅110.13~239.10 kg/hm^(2)、锌0.75~4.02 kg/hm^(2)、硼1.43~3.30 kg/hm^(2)、钼0.22~0.32 kg/hm^(2)。其中,石梁河镇和石湖乡锌肥充足不需要补充,驼峰乡和李埝乡锌肥和硼肥均不需要补充,各乡镇结合区域特征进行适当调整。作物种植后期,东海县农田土壤应依据肥力变化继续优化施肥结构,以便更好地发挥土壤生产潜力。

基于土壤肥力质量综合指数评价化肥与有机肥配施对红壤稻田肥力的提升作用

【目的】准确评价有机肥料提高农田土壤肥力的效果,是正确选择土壤培肥措施的基础。通过比较两种土壤肥力质量综合指数的计算方法评价有机肥培肥效果的可行性。【方法】3年田间定位试验(2015—2017)在长江中下游的红壤双季稻田进行。共设7个处理:不施肥(CK),等氮磷钾投入量下的单施化肥(CF)和一半化肥氮配施一半的牛粪(+CM)、猪粪(+PM)、鸡粪(+ChM)、绿肥(+GM)与秸秆(+SR)。在2017年晚稻收获后,采集耕层土壤样品,分析土壤理化性状和土壤生物学性状。筛选用于评价土壤肥力的指标,用雷达图分析稻田土壤肥力水平的制约因素,采用土壤肥力质量综合指数(IFI)评价不同有机肥料的培肥效果。【结果】1)团聚体结构、pH、有机质3个指标属于弱变异性,其余指标属于中等强度变异,以有效锌、有效磷以及酸性磷酸酶的变异系数较大,对施肥处理的响应比较灵敏;2)由隶属度值制成的雷达图显示,土壤阳离子交换量(CEC)、速效钾与全磷含量是制约稻田土壤肥力水平最主要的3个因子;3)运用全量数据集与最小数据集计算的肥力指数IFI均表明,相对于不施肥CK,6个施肥处理均可以显著提高土壤肥力指数IFI,5个有机无机肥配施处理的IFI均显著高于单施化肥处理,且+PM与+ChM处理的IFI指数显著高于+CM与+GM处理;在全量数据集下,+SR处理的IFI指数显著高于+CM与+GM处理,而在最小数据集下,3个处理间差异不显著;4)全量数据集的土壤肥力质量综合指数IFITDS和最小数据集的土壤肥力质量综合指数IFIMDS均与双季稻总产量呈极显著正相关关系。【结论】基于全量数据集和基于最小数据集的土壤肥力质量综合指数(IFITDS、IFIMDS)均可客观表征土壤肥力质量。依据该指标,化肥配施猪粪提高土壤肥力的效果最佳,其次是配施鸡粪或秸秆,最低是配施牛粪或紫云英绿肥。

长期不同施肥下黄壤综合肥力演变及作物产量响应

【目的】评价长期不同施肥下黄壤综合肥力的演变特征及其与作物产量的响应关系,寻求黄壤综合肥力提升和作物高产、稳产和可持续生产的科学施肥模式,为黄壤耕地保育和地力提升提供依据。【方法】依托农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站的黄壤肥力与肥料效益长期定位试验,采集10个不同施肥处理2011～2016年的作物产量和耕层土壤样品,包括:不施肥(CK)、施氮肥(N)、施氮磷肥(NP)、施氮钾肥(NK)、施磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)、3/4化肥+1/4有机肥(3/4NP+1/4M)、1/2化肥+1/2有机肥(1/2NP+1/2M)、有机肥(M)、氮磷钾肥+有机肥(NPK+M),运用改进的内梅罗指数法对土壤综合肥力进行评价。采用相关分析和通径分析评估土壤性质指标与土壤综合肥力的关联性。采用稳定性指数和可持续性指数评估不同施肥管理下土壤综合肥力对作物高产、稳产和可持续生产的影响。【结果】通过20年的不同施肥管理,黄壤综合肥力发生了显著(P <0.01)的变化,土壤综合肥力指数以NK处理最低,NPK+M处理最高;长期不施肥(CK)或者偏施化肥各处理(N、NP、NK、PK)土壤综合肥力指数显著低于施用有机肥的各处理(3/4NP+1/4M、1/2NP+1/2M、M、NPK+M)。相关分析和通径分析表明,土壤综合肥力指数与土壤性质指标均呈显著正相关关系,pH值、碱解氮、全磷和全钾含量极显著地直接影响土壤综合肥力指数的高低。土壤综合肥力指数与作物产量呈极显著的直接正相关,相关系数达0.704^(**),通径系数达0.716~*。分析不同施肥处理维持作物高产、稳产和可持续性表明,长期施用有机肥各处理具有高综合肥力和作物高产,不施肥或偏施化肥各处理具有低综合肥力和作物低产;NPK和NPK+M处理作物在获得高产的同时,能够维持产量的高稳定性和高可持续性;CK和PK处理作物低产,并且产量稳定性和可持续性低。【结论】土壤综合肥力指数能够客观反映黄壤生产力的高低,长期施用有机肥促进了黄壤综合肥力提升并维持作物高产。合理平衡施用化肥或与有机肥配合施用可以维持较高的产量和产量的稳定性和可持续性。

长期施肥下土壤肥力变化的评价方法

【目的】确定长期施肥下土壤肥力变化的适宜评价方法。【方法】以湖南望城和江西进贤的长期试验数据为基础,比较和分析因子分析法、相关系数法、内梅罗指数法3种评价方法对土壤肥力的综合评价结果,探明适宜土壤肥力变化的综合评价方法。【结果】20多年长期施肥下,3种评价方法所得综合土壤肥力指数(IFI)的变化趋势和差异性不同:因子分析法和相关系数法评价结果相似,而内梅罗指数法与二者存在一定差异,评价结果灵敏度较高。经验证,3种评价方法的IFI与作物产量间均呈极显著正相关,其中内梅罗指数法相关性更高。内梅罗指数法评价结果:低产的不施肥(CK)、偏施肥(NK)处理IFI随时间呈下降趋势;高产的均衡施肥(NPK、2NPK、NPKCa、NPKS、NPKM)处理IFI随时间趋稳,且均值显著高于不施肥和偏施肥的处理。【结论】因子分析法、相关系数法和内梅罗指数法均适用于长期施肥下土壤肥力的综合评价,但应首选内梅罗指数法,最后选相关系数法。

陕南秦巴山区厚朴群落土壤肥力评价

以秦巴山区7个厚朴群落为对象,分析土壤养分含量的变化规律,同时对各群落土壤肥力进行评价,以期为该区土壤肥力的提高和厚朴群落配置模式的筛选提供理论依据和实践指导。结果表明,秦巴山区厚朴群落间土壤养分含量差异显著;除全磷和全钾外,随土层深度的增加,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量逐渐减小。厚朴群落土壤肥力综合指数从大到小依次为:4a凹叶厚朴(1.054)>2a凹叶厚朴(0.882)>山茱萸-凹叶厚朴混交林(0.673)>7a尖叶厚朴(-0.243)>7a凹叶厚朴(-0.713)>杜仲-凹叶厚朴(-0.812)>11a凹叶厚朴(-0.840)。因此随着林龄的增大,厚朴群落土壤肥力有下降的趋势。结合厚朴群落土壤养分差异分析和厚朴群落土壤肥力评价结果,得出山茱萸-凹叶厚朴混交林的土壤肥力相对较好,为该区植被恢复的最佳营造模式。

优化氮肥用量和基追比例提高红壤性水稻土肥力和双季稻氮素的农学效应

【目的】优化氮肥用量和基追比例是实现氮肥减施和提高肥料利用率的重要途径。本研究在南方典型双季稻种植区进行定位试验,通过对土壤肥力与氮素农学效益进行综合评价,以期提出适合当地土壤和水稻种植条件的氮肥减施模式。【方法】以南方典型红壤区双季稻种植体系为研究对象,于2014~2015连续进行了4季大田定位试验,设处理:1)不施氮肥(T1);2)当地农民习惯施氮(T2),早稻、晚稻各施N 165和195 kg/hm^2,基肥∶蘖肥∶穗肥比分别为60∶40∶0、40∶30∶30;3)在T2处理基础上减施氮肥20%(T3),即早稻施N 135 kg/hm^2,晚稻施N 165 kg/hm^2,基肥∶蘖肥∶穗肥比均为40∶30∶30,并以20%有机氮代替普通化肥氮。分析了成熟期水稻产量和植物样氮素含量,测定了0—20 cm土壤微生物量碳、氮含量,土壤p H、有机质、全氮、速效钾和有效磷等理化指标,计算了累计氮肥利用率和氮肥农学效率,分别利用内梅罗指数法和灰色关联度法综合评价了土壤肥力效应以及各施肥模式的综合效益。【结果】1)各处理土壤综合肥力指数(IFI)值由高到低为T3>T2>T1;与T2处理相比,优化氮肥用量和基追比例的T3处理IFI值提高2.34%,土壤微生物量碳含量提高了4.37%~25.39%,土壤微生物量氮含量提高了17.85%~29.24%(P<0.05)。2)与T2处理相比,2014–2015年T3处理累计氮肥农学效率显著提高了29.66%(P<0.05),累计氮肥表观利用率显著提高了28.82%(P<0.05);2014年各处理水稻总产量无显著差异,2015年水稻总产量T3处理比T2处理提高了5.26%,两年水稻总产量,T3处理提高了2.38%。3)对土壤养分指标、土壤微生物指标和氮素农学效率指标进行关联度分析,2014~2015年T3处理关联度最大,分别为0.9999和1.0000,在土壤肥力和氮肥农学效应综合评价中最优,表明优化氮肥用量和基追比例能够实现氮肥减施以及肥料利用率的提高。【结论】在当地农民习惯施氮的基础上减施20%化肥氮,以有机氮替代,并适当提高化肥氮在抽穗期的比例,能够保证土壤综合肥力的可持续性、氮素养分持续高效利用和水稻持续稳产。