长期轮作与施肥对农田土壤磷素形态和吸持特性的影响

通过对黄土旱塬地区长期定位施肥(26a)条件下的不同轮作系统的土壤磷素形态和吸持参数的测定,研究了轮作和施肥对土壤磷素吸持特性和磷素形态的影响,以及土壤磷素吸持参数与磷素形态之间的关系。结果表明,长期轮作与施肥均可以减低土壤磷素的最大吸附量(Qm),相对于其他轮作和连作,在氮磷(NP)施肥下,小麦-玉米-豌豆轮作可以减低土壤的Qm,在氮磷有机肥(NPM)施肥下,小麦-玉米轮作可以减低土壤的Qm。在施肥相同的条件下,小麦-玉米轮作和小麦-豌豆轮作可以显著增加土壤中各形态无机磷的含量,长期轮作较连作可以增加土壤中的有效磷养分,尤其对Ca2-P的提高效果更为显著。相关分析表明,Qm和磷吸持指数(PSI)与全磷(T-P)、Olsen-P、CaCl2-P、Ca2-P、Ca8-P、Fe-P、Ca10-P和有机磷呈极显著负相关(p<0.01),与闭蓄态磷(O-P)呈显著负相关(p<0.05),与Al-P关系不显著。土壤有机质(SOM)与Qm、PSI和磷最大缓冲能力(MBC)之间存在极显著负相关关系,与磷吸持饱和度(DPSS)存在显著正相关。通径系数和逐步回归分析表明,在石灰性黑垆土土壤的无机磷形态中,Ca2-P对Olsen-P的贡献最大。

长期轮作与施肥对土壤主要微生物类群的影响

根据长期田间试验 ,对施肥、作物、种植方式等对土壤细菌、真菌与放线菌含量的影响进行分析。结果显示 :施肥 ,特别是施有机肥明显提高土壤微生物数量 ,玉米、苜蓿与冬小麦连作不同施肥土壤细菌数量相对休闲地变幅在 - 197.0 4× 10 5～ +187.0 7× 10 5个 / g土 ,真菌在 - 6 .0 8× 10 3～ +36 .5 7× 10 3个 / g土 ,放线菌在 - 4 7.2 1× 10 4～+30 1.4× 10 4个 / g土。轮作系统不同施肥处理真菌与放线菌数量高于休闲地。在施氮磷化肥条件下不同作物轮作 ,苜蓿与糜子对细菌有相对抑制作用 ,对真菌与放线菌有促进作用 ,红豆草抑制放线菌促进细菌 。

长期轮作施肥对棕壤钾素动态变化的影响

通过25年长期定位施肥,研究大豆玉米轮作对棕壤钾素动态变化的影响。结果表明:各处理土壤速效钾和缓效钾含量的年份间差异均表现为大豆年份>玉米年份(1992>1993年,2002>2003年),矿物钾为大豆年份<玉米年份。长期没有钾肥施入的CK,N1和N1P3处理土壤中各形态钾素均呈逐年下降趋势,下降幅度年份间相比:速效钾和缓效钾为玉米年份>大豆年份,矿物钾为玉米年份<大豆年份。长期施钾各处理土壤速效钾呈逐年上升趋势;缓效钾从1992年起呈逐年下降趋势;矿物钾玉米年份间呈逐年上升趋势,大豆年份间呈逐年下降趋势。四年土壤速效钾和缓效钾的相关统计分析表明随着种植年限的增加土壤速效钾和缓效钾之间的相关显著性不变。

长期轮作对旱地黑垆土纤维素分解菌数量及分解强度的影响

采用最大或然数法(MPN法)和埋片法研究了黄土高原旱地粮草长周期(苜蓿→苜蓿→苜蓿→苜蓿→马铃薯→小麦→小麦→小麦)和粮草短周期(红豆草→小麦→小麦+红豆草)轮作制度及茬口年限对黑垆土纤维素分解菌数量和分解强度的影响。结果表明:轮作制度及茬口年限对黑垆土纤维素分解菌数量的影响程度大于分解强度。纤维素分解菌数量呈现显著性差异变化,分别在粮草长周期轮作中第1年苜蓿茬和粮草短周期轮作中第2年小麦茬达到最高值,在粮草长周期轮作中马铃薯茬和粮草短周期轮作中第1年小麦茬达到最低值;纤维素分解强度在同一轮作制度中各茬口差异不显著,但换茬可提高分解强度;随着苜蓿和小麦种植年限延长,纤维素分解菌数量和分解强度均大致呈现降低趋势。红豆草茬纤维素分解菌数量低于苜蓿茬,但粮草短周期轮作更有利于提高黑垆土纤维素分解强度。

长期轮作施肥棕壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】研究长期轮作施肥条件下棕壤磷素盈亏状况及其与土壤磷素的关系,为棕壤科学施用磷肥提供理论依据。【方法】玉米-玉米-大豆轮作长期施肥定位试验始于1979年,设不施磷肥(CK)、施氮磷肥(NP)、施氮磷钾肥(NPK)、低量有机肥配施氮磷肥(M1NP)、低量有机肥配施氮磷钾肥(M1NPK)、高量有机肥配施氮磷肥(M2NP)和高量有机肥配施氮磷钾肥(M2NPK),共7个处理。测定1979—2015年不同施肥处理土壤OlsenP和全磷含量,计算了土壤磷的盈亏状况,分析了全磷和有效磷与累积磷盈亏之间的关系。【结果】CK处理土壤磷素水平处于亏缺状态,平均土壤年亏缺磷为9.0 kg/hm^2;磷肥处理(NP和NPK)和有机肥配施磷肥处理(M1NP、M1NPK、M2NP和M2NPK)土壤磷素均处于盈余状态,且M2NP和M2NPK盈余较多。所有施肥处理的有效磷增量与土壤累积磷盈亏均呈极显著相关关系(P <0.01),CK处理土壤每亏缺磷100 kg/hm^2,Olsen-P下降0.84 mg/kg;磷肥及有机肥磷肥配施处理每盈余磷100 kg/hm^2,Olsen-P上升范围为1.97～7.23 mg/kg。除CK外,所有施肥处理土壤全磷增量与累积磷盈亏均呈极显著相关关系(P <0.01)。土壤每盈余磷素100 kg/hm^2,各施肥处理全磷增加范围为0.03～0.04 g/kg。【结论】磷肥投入是影响棕壤全磷和有效磷水平的关键因素。长期轮作不施磷肥,棕壤磷素亏缺;长期轮作施用化学磷肥(年均投入P2O5 70 kg/hm^2)和磷肥有机肥配施(年均投入P2O5 126～182 kg/hm^2),棕壤磷素有盈余,增施高量有机肥的盈余量高于增施低量有机肥,高于单施磷肥。磷肥配施有机肥提升棕壤有效磷的速率高于单施磷肥。

黄土高原旱区长期不同轮作施肥对土壤供氮能力的影响

自 1 98 4年开始的长期不同轮作与施肥试验表明 :种植作物可提高土壤供氮能力 6.88%～ 36.58%,以种植苜蓿提高幅度最大 ,是裸地的 1 .37倍。长期施用氮肥、磷肥、有机肥及三者配施可提高土壤供氮能力 9.8%～ 1 33.98%,其中以施氮、磷及有机肥玉米连作提高幅度最大。不同轮作系统中土壤供氮能力 :粮草 3年轮作 >粮草 8年轮作 >粮豆 3年轮作 >粮饲豆 4年轮作 ;种植作物可有效增加土壤有机氮水平 ,提高剖面土壤供氮能力。施用有机肥可有效地增加深层土壤供氮潜力并在 1 0 0

长期棉麦轮作下石灰性土壤无机磷形态转化及有效性研究

１９８４年和１９９３年对棉花－大麦轮作下的土壤进行无机磷分级测定以及土壤磷减少量与作物产量、吸磷量的通径分析，研究了施用磷肥、有机肥等对石灰性土壤无机磷形态转化及其有效性的影响。结果表明，施用磷肥大大提高了土壤中Ｃａ２－Ｐ、Ｃａ８－Ｐ、Ａｌ－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ含量，有机肥与磷肥配合施用有利于土壤无机磷的积累，对增加Ｏ－Ｐ也有一定作用。在土壤无机磷长期处于耗竭状态下，其各组分对作物总产量。

黄土高原轮作系统苜蓿土壤磷素变化特征

在长期定位试验的基础上,分析黄土高原旱地轮作系统中苜蓿（Medicago sativa）不同生长年份土壤的无机磷、有机磷形态及微生物磷的变化特征,以期为农牧区牧草有效磷素合理利用及区域管理提供依据.结果表明：种植苜蓿的土壤全磷含量与苜蓿种植年份成反比,连续种植苜蓿年份越长,土壤全磷和速效磷的含量越小.苜蓿土壤中无机磷组分以Ca-P为主,占无机磷总量的74.0％～80.0％,且Ca10-P＞Ca8-P＞Ca2-P.有机磷占全磷总量的23.2％～25.4％,土壤有机磷以中活性有机磷为主,占有机磷总量的78.3％～79.5％.苜蓿的种植年份越长,土壤微生物磷含量越低.土壤微生物磷与土壤全磷、速效磷成极显著相关,故土壤微生物磷可作为土壤供磷能力的指标.

冬小麦-夏玉米轮作中的磷肥推荐

由轮作推荐施肥模型的数学分析得到一个轮作周期中的磷素推荐施用量。结果表明:磷肥推荐量随着冬小麦播前 Olsen-P 含量下降而上升,而夏玉米的推荐施磷量变化不大,冬小麦推荐施磷量高于夏玉米。可将一个轮作周期的土壤养分含量变化规律拓展到多个轮作周期。结果表明:各轮作周期中冬小麦播前土壤 Olsen-P 含量,冬小麦推荐施磷量存在着平衡点,轮作系统具有稳定性。

长期不同轮作方式对黄壤区水稻产量和养分吸收及土壤养分含量的影响

【目的】探讨长期不同轮作方式与施肥条件下对水稻产量、植株养分吸收利用及对土壤养分含量的影响,为黄壤地区合理轮作方式选择提供参考。【方法】依托25年的黄壤(稻田)长期定位试验,选取4种轮作方式:水稻单作(RM)、水稻-小麦轮作(RWR)、水稻-油菜轮作(RRR)、水稻-绿肥轮作(RMR),分析比较各轮作方式作物产量、植株氮磷钾养分吸收情况及土壤养分含量的差异。【结果】不同轮作方式2016~2020年水稻平均产量表现为RWR>RRR>RM>RMR,但各处理之间差异不显著。与RM处理相比,RWR、RRR和RMR处理水稻秸秆和籽粒平均氮磷钾养分含量分别提高10.9%~37.0%、63.6%~101.6%、11.9%~17.6%和7.1%~20.4%、19.7%~37.6%、6.0%~8.1%;秸秆和籽粒平均氮磷钾养分吸收量分别提高15.0%~45.4%、69.7%~113.9%、16.1%~24.8%和3.7%~22.6%、15.9%~40%、2.6%~10.1%;水稻植株平均氮磷钾养分总吸收量分别提高8.0%~30.2%、22.3%~44.8%、12.9%~21.3%。各轮作处理水稻秸秆和籽粒氮磷钾养分含量、吸收量及吸收效率大小均表现为:RWR>RRR>RMR。与RM处理相比,各轮作处理土壤有机质提高37.0%~41.1%、全氮提高1.7%~28.6%、碱解氮提高24.4%~47.5%、有效磷提高2.2%~54.8%。【结论】在现有种植制度与施肥条件下,多种轮作方式均可维持水稻产量不降低,且能提高单位面积土地生产力、提高水稻植株氮磷钾养分吸收量、改善土壤肥力。

30年轮作施肥对棕壤磷库时间变异特征的影响

采用Hedley修正体系分级法对轮作30年的长期定位土壤进行测定,结果表明,不同施肥条件下各形态磷的基本表现为:有机肥区>化肥区>CK,而有机肥和化肥配施能明显增加土壤中各形态磷的含量,从而有效的扩大了土壤磷库。从30年轮作的动态变化来看,CK和单施氮肥处理的NaHCO3-P和NaOH-P含量的变化幅度不大;施磷化肥区NaHCO3-P和NaOH-P的含量随着种植年限的增加而缓慢的上升;有机肥区的NaHCO3-Pi和NaOH-Pi含量不断增加,而NaHCO3-Po和NaOH-Po的含量呈先升高再降低再显著升高的动态变化趋势。棕壤中无机磷主要以NaOH-Pi和HCl-Pi的形态存在,有机磷主要以NaOH-Po的形态存在;不同施肥对NaHCO3-Pi和Res-P所占总浸提磷比例影响较大,施入磷肥和有机肥能提高土壤中NaH-CO3-P的比例;有机肥能促进Res-P的转化并减少Res-P的固定,从而降低了Res-P在土壤中的比例。