Different Fertilization Modes of Sugarcane in Latosolic Red Soil of Guangxi

[Objectives] This study aimed to compare the effects of water-fertilizer integrated drip irrigation modes and traditional fertilization mode on growth,yield,production costs and economic benefit of sugarcane in latosolic red soil of Guangxi. [Methods]A field test was conducted. [Results] The agronomic traits and comprehensive economic benefit of sugarcane under the water-fertilizer integrated drip irrigation modes were superior to those under the traditional fertilization mode. Among them,the comprehensive economic benefit of sugarcane with special granular fertilizer as the base fertilizer and water-fertilizer integrated drip irrigation as topdressing were the highest,increased by 15 813 kg/ha,an increase of 15. 8%. Considering the cost input,the comprehensive economic benefit increased by 5 676 yuan/ha. [Conclusions]Taking the production cost,economic benefit and input-output ratio into account,it is recommended to promote the application of water-fertilizer integrated drip irrigation mode in bases with water and fertilizer equipment conditions.

珠三角赤红壤常年菜地土壤肥力质量评价

赤红壤是广东省地带性土壤,研究位于该地带性土壤的菜地肥力变化特征,以客观评价耕作施肥管理的科学性,助力耕地质量保护与提升。在广东省珠三角地区广州市、江门市、肇庆市、惠州市惠阳区选取了89个蔬菜常年种植菜地,测定了耕层(0~20 cm)土壤理化指标,利用第二次全国土壤普查养分分级标准和内梅罗综合指数法分析评价土壤肥力状况。珠三角赤红壤常年菜地土壤质地以壤土、砂质壤土、粉壤土为主,分别占比46.1%、23.6%和19.1%;pH 5.83,呈微酸性;有机质含量23.83 g·kg-1,为中等水平;阳离子交换量8.67 cmol(+)·kg-1,为中等偏下水平;全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量分别为1.19、1.47、12.53 g·kg-1,其中全氮和全磷含量均属中等水平,全钾含量为中等偏下水平;有效态养分中碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为135.24、120.24、222.48 mg·kg-1,属于丰富(碱解氮和速效钾)和极丰富水平(有效磷)。内梅罗综合指数法评价结果显示,珠三角赤红壤常年菜地土壤综合肥力指数为1.69,属良好等级。相比第二次全国土壤普查广东省赤红壤普查结果,土壤全钾含量不同程度降低,pH值、有机质、全氮、碱解氮含量均不同程度提高,增幅分别为16.6%、23.5%、38.4%和62.5%;阳离子交换量、全磷、有效磷和速效钾含量大幅增加,增幅分别达1.29、6.00、65.80和3.07倍,其中土壤有效磷累积较为普遍。全氮和全磷的年均累积量分别为8.46、32.31 mg·kg-1,碱解氮、有效磷和速效钾年均累积量分别为1.20、3.04、4.30 mg·kg-1。总体上,经过近40年耕种,珠三角赤红壤常年菜地肥力水平不同程度改善,土壤pH由酸性改善为微酸性,阳离子交换性能、有机质、全氮含量提升1个等级,碱解氮和有效钾含量提升2个等级,全磷和有效磷含量分别提升3和5个等级。各肥力指标总体上由原来的极度缺乏至中等偏下状态改善为目前的中等偏下至极丰富水平,总体肥力状况良好。在实施蔬菜有机无机肥配施技术基础上,合理施用氮、钾肥,降低磷肥投入量,可以进一步提升珠三角赤红壤区菜地地力水平,维持土壤资源的可持续利用。

长期施肥对赤红壤旱地有机质含量影响及其灰色预测研究

【目的】阐明长期不同施肥处理对赤红壤旱地土壤有机质(SOM)含量的影响,为区域土壤培肥和高产稳产提供最佳养分管理依据。【方法】根据闽东南旱地花生-甘薯轮作制赤红壤连续16年化肥定位试验和14年化肥配施有机肥定位试验的历年SOM含量监测结果,探讨长期施肥下SOM含量动态变化,构建SOM灰色预测模型。【结果】与不施肥相比,施肥均能提高土壤SOM含量;化肥推荐施肥模式的SOM含量为(19.83±0.77)g·kg^(-1),显著高于其他化肥处理;化肥配施有机肥可进一步提高SOM含量,尤其是配施农家腐熟猪粪的SOM达到(22.53±1.69) g·kg^(-1),年递增速率是化肥推荐施肥的2.8倍。SOM灰色预测模型显示,不同施肥模式的拟合误差在1.226%~3.307%。不施肥模式的SOM含量变化趋势仍然处于下降状态;化肥推荐施肥模式的SOM趋势值为(20.220±0.002)g·kg^(-1),在该试验点中排序第一;化肥配施有机肥均提高了SOM长期趋势值,尤其是配施农家腐熟猪粪的SOM趋势值达到(23.777±0.017)g·kg^(-1),排序位居第一,显著高于该试验点的化肥推荐施肥模式。【结论】从SOM含量和未来含量趋势综合评价,化肥推荐施肥有利于提高赤红壤旱地SOM含量,在推荐施肥基础上配施有机肥尤其是配施农家腐熟猪粪的效果更佳。

化肥有机肥配施改善花生–甘薯轮作土壤钾平衡和供钾能力的机理

【目的】通过分析土壤钾素表观平衡、钾含量和库容、钾素吸附位点及钾素释放过程,全面探讨长期施用化肥和化肥配施有机肥对赤红壤旱地花生–甘薯轮作体系土壤供钾能力的影响。【方法】位于福建省莆田市的花生–甘薯轮作长期施肥定位试验始于2007年,设置5个处理:不施肥(CK)、化肥对照(NPK)、化肥配施商品有机肥(NPK+CM)、化肥配施猪粪(NPK+PM)、化肥配施秸秆(NPK+RS)。2022年(定位试验第15年)甘薯收获后,调查甘薯生物量和产量,采集植株样品分析植株钾含量;采集0—20 cm土壤样品,分析土壤全钾含量及各形态钾含量,采用连续浸提法分析土壤黏土矿物吸附点位钾含量,采用有机酸和四苯硼钠模拟试验分析钾素释放过程。【结果】花生–甘薯轮作体系长期施肥试验中,4个施肥处理土壤钾素表观平衡均为盈余。NPK+PM和NPK+RS处理的土壤非交换性钾、交换性钾、水溶性钾含量提升效果最佳,非交换性钾含量较CK分别提高260和188 mg/kg,交换性钾含量分别提高72.3和75.0 mg/kg,水溶性钾含量分别提高45.0和71.7 mg/kg。与CK相比,NPK和NPK+CM对黏土矿物层间(i位点)、楔形边缘(e位点)和矿物表面(p位点)这3个位点的钾含量均没有显著影响,而NPK+PM和NPK+RS处理p位点钾含量分别提高了25和36 mg/kg,e位点钾含量分别提高58和66 mg/kg;NPK+PM处理的i位点钾含量提高了132 mg/kg;NPK和NPK+CM处理对p位点、i位点和e位点钾的占比没有显著影响,NPK+PM处理显著提高e位点钾的占比,NPK+RS处理显著提高p位点和e位点钾的占比,显著降低i位点钾的占比。无论是以有机酸还是以四苯硼钠为浸提剂,NPK以及NPK+CM处理钾的释放速率和释放量与CK均无显著差异。以有机酸为浸提剂,NPK+PM处理快速释放期释放量、总钾释放量及释放速率均最高,且显著高于N P K+RS处理。以四苯硼钠为浸提剂,NPK+PM与NPK+RS处理快速释放期释放量、总钾释放量及释放速率无显著差异。【结论】化肥配施猪粪或秸秆能提高土壤非交换性钾、交换性钾和水溶性钾含量。单施化肥不会改变黏土矿物吸附位点钾所占的比例,化肥配施猪粪处理主要增加了吸附于黏土矿物层间(i位点)的钾,化肥配施秸秆处理增加的钾主要分布在楔形边缘(e位点)和矿物表面(p位点)。长期单施化肥不能提高土壤钾的生物有效性,缺钾条件下化肥配施猪粪土壤钾的生物有效性最高,钾充足条件下化肥配施猪粪与配施秸秆的土壤钾的生物有效性没有明显差异,但均高于化肥单施。

有机质对广西酸性富硒土中Se(Ⅳ)吸附解吸特性的影响

为探究有机质在酸性富硒土吸附Se(Ⅳ)过程中的作用,以广西典型富硒区的赤红壤为材料,研究了酸性富硒土去除有机质后,土壤硒的赋存形态、土壤对Se(Ⅳ)的吸附解吸特征及吸附前后土壤基团的变化。结果表明:①去除有机质后,土壤中有机结合态硒大幅度减少,铁锰结合态硒成为土壤硒的主要赋存形态。②吸附试验表明,土壤对Se(Ⅳ)吸附过程以多分子层的不均质表面吸附为主,吸附过程受控于化学反应与化学吸附;去除有机质后,土壤对Se(Ⅳ)吸附量和吸附强度均显著下降。③解吸试验表明,吸附以难解吸的专性吸附为主;去除有机质后,解吸量与解吸率下降,固液分配系数Kd值下降。④傅里叶变换红外光谱表明,土壤吸附Se(Ⅳ)与静电引力、络合反应和配位体交换有关;去除有机质减少了有机官能团的数量,导致吸附量减少。综上,有机质的存在,提升了酸性富硒土对Se(Ⅳ)的吸附容量和吸附强度,是造成酸性富硒土硒有效性较低的重要因素。

高吸水性树脂在赤红壤及砖红壤上的保水保肥效果研究

在旱地赤红壤和砖红壤上分别以小白菜和辣椒为供试作物,进行盆栽试验和大田试验,以研究高吸水性树脂及其肥料制品对土壤水肥的保持作用。结果表明:PAA能显著降低氮素淋失量,将更多的肥料养分保留在土壤中,同时又能减少土壤水分的无效消耗,从而提高水肥的利用率,最终提高作物产量。在PAA各种处理中,以0.02%、pH6.5的PAA稀凝胶与自来水交替灌溉对水肥保持效果最好,试验条件下,可使N素淋失量减少72.0%,水分利用率提高14.65%,作物产量增加33.20%。以高吸水性树脂和单质肥料为原料的掺混型节水专用肥与等养分的复合肥比较,辣椒果长、肩径宽、果肉厚、单果重明显增加,产量增加5.16%;节水449m3/hm2,相当于45mm降水,节水率27.7%。

施用热带豆科绿肥对砖红壤pH值的动态影响及其机制研究

利用尼龙网袋法分析了假木豆、尖叶木兰、铺地木兰、圆叶绒毛山蚂蝗、马占相思、圆叶舞草、合萌和密子豆8种热带绿肥施入砖红壤后,土壤pH值的动态变化及pH值变化的作用机理。结果表明:施用不同种类的豆科绿肥均能有效提高土壤的pH值,灰碱含量高的绿肥植物增加pH值效果更好,NH4+-N的变化与土壤pH值的变化趋势一致。

耕作方式对砖红壤物理特性和含水率的影响

对横直深松、深松-浅耕和深耕3种不同耕作方式对砖红壤的孔隙度、圆锥指数、干密度和含水率的影响进行了试验研究,试验结果表明,横直深松更有利于提高砖红壤的孔隙度,增加土壤的透气性,降低土壤的圆锥指数,横直深松和深松-浅耕都能使土壤密度显著下降。数理统计分析表明,深松-浅耕、横直深松和深耕对含水率的影响有显著差异。深松能显著改善土壤的物理性质,有利于提高砖红壤的保水能力,是合理的耕作模式。

不同母质砖红壤中尿素氨挥发差异的研究

针对不同母质砖红壤中氨的挥发损失进行了研究。结果表明,在施用等量的尿素条件下,不同母质的土壤氨挥发损失具有明显差异。在供试的6种土样中,尿素氨挥发损失率的顺序为:滨海沙土(17.37%)>浅海沉积物(11.31%)>紫色砂页岩(10.31%)>变质岩(5.95%)>花岗岩(3.11%)>玄武岩(1.25%)。氨挥发量的高峰从高到低的顺序为:紫色砂页岩>变质岩>浅海沉积物>滨海沙土>花岗岩>玄武岩。从总体上来说,不同母质砖红壤的pH值对氨挥发的量均有影响。

施用豆科绿肥后砖红壤酸度随时间的动态变化

利用尼龙网袋法分析马占相思、蝴蝶豆、蔓草虫豆、猪屎豆、葛、绒毛山蚂蝗和四棱豆7种热带绿肥施入砖红壤后,对其酸度的动态影响。结果表明:施用绿肥后,土壤pH值显著提高,交换性酸总量和交换性铝含量明显降低,并且均在施用后的前2个月内效果最好,此后,土壤pH值快速下降,交换性酸总量和交换性铝含量快速增加,马占相思8个月后pH值显著低于对照,交换性铝含量显著高于对照,蔓草虫豆1 a后的交换性铝含量也显著高于对照土壤,葛与猪屎豆降低酸度的效果最好。

不同改良剂对镉污染土壤中小白菜吸收镉的影响

采用盆栽试验,研究了施用石灰、钙镁磷肥、泥炭、碱渣4种土壤改良剂对外加镉污染的赤红壤上小白菜产量、镉吸收量、土壤有效态镉及pH的影响。结果表明:外加1mg·kg-1和5mg·kg-1镉对小白菜生物量无显著影响,且1mg·kg-1镉对小白菜生长有一定的促进作用;施用改良剂对镉污染土壤上小白菜无显著增产效果。施用4种改良剂均能降低小白菜地上部镉含量,作用效果为石灰≈泥炭>碱渣>钙镁磷肥。不同改良剂对小白菜根部镉含量影响不同,泥炭和石灰在所有镉浓度下、钙镁磷肥在0和1mg·kg-1镉浓度下可显著降低根部镉含量,而碱渣无明显作用,种植两茬规律一致。土壤有效态镉含量与pH呈显著负相关;施用石灰、碱渣、钙镁磷肥使土壤pH显著升高,有效态镉含量显著降低,从而降低小白菜对镉的吸收;泥炭可显著提高土壤pH,虽降低土壤有效态镉作用效果不显著,但显著降低小白菜体内镉含量,这可能与土壤中形成难以被植物吸收的镉有机结合物有关。两茬蔬菜种植结果显示,施用后期改良剂对镉污染的抑制效果也较明显。

五氯酚在土壤胶体界面的还原转化

提取玄武岩发育的红壤胶体,用恒温厌氧平衡动力学方法,研究土壤胶体界面五氯酚的降解效果,以及外加Fe2+和草酸对五氯酚还原转化的影响.结果表明,厌氧条件下玄武岩发育赤红壤和砖红壤胶体对五氯酚均具有一定的降解能力,其表观降解速率常数分别为(0.032±0.002)和(0.057±0.003)d-1.草酸或Fe2+对土壤表面五氯酚的降解均有显著的促进作用.在探讨土壤胶体对五氯酚的降解能力与其理化性质关系的基础上,说明利用铁氧化物可进行复杂土壤体系中有机氯类污染物的修复.

施用不同土壤改良剂对砖红壤酸度的影响

对砖红壤施用不同的改良剂,经一年的大田试验,测定土壤的活性酸与交换酸研究不同土壤改良剂对酸性土壤酸度的影响。试验结果表明:滤泥单施与石灰单施处理能有效降低土壤的活性酸以及交换性酸的含量,有较好的降低土壤酸度的效果,而施用绿肥、甘蔗渣、羊粪以及羊粪与膨润土混施均不能有效降低土壤的酸度。

施用8种野百合属绿肥后砖红壤速效钾含量随时间的动态变化

研究施用8种野百合属绿肥后砖红壤速效钾含量随时间的动态变化。结果表明,施用不同的绿肥对土壤速效钾含量的影响不同,但对土壤速效钾含量影响的基本规律一致。施用绿肥后的不同时间内能不同程度的提高土壤速效钾的含量,提高幅度最大的为埋田一个月,且施用绿肥后的土壤速效钾含量显著高于对照(不施用绿肥的土壤)。

赤红壤丘陵坡地不同侵蚀部位土壤养分和微生物特征变异性研究

对华南赤红壤丘陵坡地不同侵蚀部位土壤养分和微生物特性的变异性进行了对比分析。结果表明:水土流失对赤红壤丘陵坡地土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾都有较大的影响,而对全磷和全钾影响较小;随着土壤侵蚀程度的加剧和植被的破坏,土壤微生物总数逐渐减少,土壤基础呼吸和土壤诱导呼吸显著下降;在没有草本植物的情况下,仅有人工荷木并不能起到明显的水土保持作用,近地表覆盖的草本植物应是水土保持植被建设必不可少植物类群。

辽宁朝阳地区第四纪古红土特性及系统分类研究

为弄清北方古红土在中国土壤系统分类中的位置,对辽宁朝阳地区分布的第四纪古红土的特性和系统分类进行了研究。本文首先将古红土看做成土母质,按《中国土壤系统分类检索(第三版)》的原则和方法,讨论了供试古红土剖面的诊断层和诊断特性,并进行了分类检索;又从古红土本身的发生学特征出发,讨论了各古红土剖面的诊断层和诊断特性,并进行了分类检索。研究发现:现行的《中国土壤系统分类检索(第三版)》还不能给古红土一个合适的位置,要解决古红土在中国土壤系统分类中的位置问题,首要任务是建立关于古土壤的诊断标准。

不同生物炭类型及添加量对土壤碳氮转化的影响

通过室内培养试验,研究不同生物炭类型(椰壳炭、稻壳炭、柠条炭)以及生物炭添加水平对不同土壤(砖红壤和水稻土)碳素转化的影响。结果表明,在施用等量尿素的情况下,随着生物炭添加量的增加土壤的有机碳含量显著提高。对土壤氮素转化的影响总体表现一致,土壤铵态氮含量逐渐减少,而硝态氮含量逐渐增加;添加1%、2%、5%生物炭的处理土壤NH_4^+-N含量分别比对照降低了13.3%~16.0%、18.6%~28.5%、51.1%~68.8%,NO_3^--N含量比对照提高了6.4%~13.3%、12.9%~19.7%、18.4%~22.7%,这可能与添加生物炭后土壤pH升高引起的氨挥发增加有关,然而其影响程度与土壤类型、生物炭类型和生物炭添加量密切相关。

海南岛西部地区砖红壤中重金属元素含量及其分布特征

以海南岛西部砖红壤地区为研究区域,采用现场采样及室内分析测试方法,对土壤重金属含量及分布特征进行研究。结果发现,重金属元素在淋溶层和淀积层的含量与母质层含量具有一定的正相关关系,土壤重金属分布在总体上受成土母质层制约。受区内自然条件影响,区内土壤微量元素的垂向迁移能力相对较弱,而人类的工业活动、农业活动也可导致少量As、Cd、Pb等有害外源微量元素进入土壤并趋向于在土壤的浅层富集。

模拟酸雨对施肥条件下赤红壤氮磷淋失特征的影响

通过土柱模拟淋洗试验,研究了施用等量有机复合肥条件下,不同酸度模拟酸雨对赤红壤氮磷淋失特征的影响。结果表明,铵态氮、硝态氮、无机氮和总氮淋失量均随酸雨pH值增大而下降;pH 2.0模拟酸雨和对照(pH 6.5)的无机氮和总氮淋失量差异不显著,但均显著高于pH 3.0、pH 4.0和pH 5.0酸雨;pH 5.0模拟酸雨无机氮和总氮淋失量均最低,表明强酸性酸雨和中性淋洗液均促进氮淋失,而酸度与土壤接近的酸雨减少氮淋失。与对照相比,模拟酸雨对DP淋失无显著影响,但显著降低PP和TP淋失;不同模拟酸雨各形态磷淋失量均无显著差异,表明酸雨对赤红壤磷淋失影响有限。酸雨对淋滤液氮磷浓度动态变化和氮磷累计淋失量动态变化等均无显著影响。

施用保水剂对旱地赤红壤持水能力及氮肥淋失的影响

为探明保水剂在旱地赤红壤对水分和氮素养分的保持效果,用土柱开展旱地赤红壤施用保水剂试验。结果表明,保水剂具有明显的保水保肥效果。添加土重1‰的保水剂,土壤吸持的水量增加18%～50%。保水剂的吸水能力在土壤水分处于饱和状态时为64～71g/g,在田间持水量状态时为112～115g/g,当土壤水分处于较低的供给水平时,保水剂的保水效果更明显。相比保水剂在不受土壤颗粒约束(无空间限制)的条件下,对0.01%～0.1%NaCl溶液及去离子水235～539g/g吸水能力的表现,表明土壤固相的限制和土壤盐分或电解质的影响,妨碍了保水剂吸水能力的发挥。保水剂的保肥效果也值得关注,在10mm/d的灌水强度下经过35d淋溶,施用保水剂的处理0-30cm土层的氮肥淋失率从26.2%降至17.1%,氮肥淋失减少了34.7%。