长期施肥对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响

【目的】研究长期施用化肥以及化肥与稻草配合施用对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响。【方法】试验土壤采自湖南省望城无机有机肥长期定位试验田小区,各施肥处理为:CK(不施肥)、NP(施氮磷肥)、NPK(施氮磷钾肥)、NP+RS(施氮磷肥和稻草)和NPK+RS(施氮磷钾肥和稻草)。【结果】氮磷钾长期平衡施用和化肥与稻草长期配合施用有利于2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体含量增加。与CK处理相比,化肥与稻草长期配合施用处理能提高2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体内的有机碳含量和全氮、可矿化氮含量,同时也显著提高了二者在较大粒径(2～5mm,0.5～2mm)水稳性团聚体内有机碳、全氮和可矿化氮储量。与CK处理相比,NPK长期平衡施用的处理,也能提高大粒径水稳性团聚体(2～5mm,0.5～2mm)内的有机碳、全氮、可矿化氮的含量和储量,但提高的幅度小于化肥与稻草长期配合施用的处理。【结论】水稳性大团聚体对土壤有机碳、氮具有强富集和物理保护作用;化肥和稻草长期配合施用能显著提高大团聚体内有机碳、氮的含量和储量,是改善土壤团粒结构,提升红壤水稻土肥力的有效措施。2～5mm和0.5～2mm粒径团聚体是红壤水稻土有机碳、全氮和可矿化氮的主要载体。

长期施钾对红壤水稻土水稻产量及土壤钾素状况的影响

研究了长期定位施肥试验中连续27年（19812-007）施用钾肥对水稻产量和土壤钾素状况的影响。本试验选择了其中5个处理：CK（不施肥）、NP（施氮、磷肥）、NPK（施氮、磷、钾肥）、NP＋RS（施氮、磷肥和稻草）和NPK＋RS（施氮、磷、钾肥和稻草）。结果表明,施钾能明显提高水稻产量,施钾肥的NPK和NPK＋RS处理27年的早稻平均产量分别比NP和NP＋RS处理增加15.2%和10.9%;晚稻增产17.2%和9.1%;在27年54季水稻种植期间,不同施肥处理早、晚稻产量的变化趋势不同。CK、NP处理的早、晚稻产量随时间的推移呈负变化趋势,而NPK、NP＋RS和NPK＋RS处理的早、晚稻产量呈正变化趋势。施钾的NPK和NPK＋RS处理不同土层中土壤全钾、缓效钾和速效钾含量均高于NP和NP＋RS处理的相同土层;除NPK＋RS处理外,其它各处理表观钾平衡均为负值,其中CK和NP处理钾的负平衡值最大。长期施用钾肥能提高水稻产量和维持土壤钾素肥力。

湖南双季稻种植区不同生产力水稻土质量综合评价

【目的】利用非线性评价模型量化不同生产力水稻土的质量变化,为双季稻种植区水稻土的可持续利用提供科学依据。【方法】以湖南省双季稻主产区为试验样区,采用综合评价方法,将土壤质量划分为抗物理退化、养分供应与贮藏、抗生物化学退化和保持作物生产力这4项土壤功能。运用专家小组打分和因子分析相结合的方法,确定各项功能和指标的权重,用非线性评分模型对不同生产力水稻土测定的各项指标进行无量纲(0和1之间)评分。【结果】结果表明,8个试验区高产水稻土具有良好的物理、化学和生物化学质量;中产水稻土的物理质量比较好,但生物化学质量较差;低产水稻土的物理、化学和生物化学质量均较差,主要体现在有机质含量低,养分供应、贮藏能力差。【结论】高产水稻土的总体土壤质量高,对双季稻生长不构成障碍;影响中产水稻土质量的主要因子是养分供应不平衡,采用良好的管理措施可以使其土壤质量在短期内得以提高;低产水稻土的总体质量差,在这类水稻土上需要增加有机肥和无机养分的投入,改善其总体土壤质量。

长期不同施肥制度对红壤性水稻土活性有机质及碳库管理指数的影响

【研究目的】以长期定位试验点的红壤性水稻土为研究对象,探讨长期不同施肥制度对红壤性水稻土活性有机质和碳库管理指数的影响。【方法】采用3种浓度的KMnO4(33、167、333mmol/L)氧化法测定土壤高活性有机质、中活性有机质和活性有机质3部分含量。【结果】研究表明:红壤性水稻土中的活性有机质以中活性有机质为主。连续种植25a水稻后,CK处理的土壤活性有机质含量降低,CMI(碳库管理指数)下降。各施肥处理的土壤有机质、活性有机质组分含量和碳库管理指数均有所增加,CMI以NPK+RS处理上升最大,NK处理最小。土壤活性有机质含量和CMI的增幅大于土壤总有机质的增幅,水稻产量与CMI的相关性达到极显著水平。【结论】长期化肥与有机肥、稻草配合施用能明显增加红壤水稻土活性有机质组分和水稻产量。CMI可以作为评价土壤质量的指标。

双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响

设CK(不施任何肥)、NK(施氮、钾肥)、NP(施氮、磷肥)、NPK(施氮、磷、钾肥)、NK+PM(施氮、钾肥+猪粪)、NP+RS(施氮、磷肥+稻草)、NPK+RS(施氮磷钾肥+稻草)7个处理,通过25年长期肥料定位试验,研究了双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响.结果表明,长期不平衡施肥处理(NK、NP)土壤各氮素含量增加不明显或出现一定幅度的减少;长期平衡施用化肥的NPK处理,土壤各氮素含量均有增长,与CK处理的差异达到显著或极显著水平;无机、有机肥长期配施处理NK+PM、NP+RS、NPK+RS在单施化肥的基础上进一步提高了土壤中氮素养分的含量.双季稻种植制度下,长期平衡施肥,尤其是无机、有机肥配施能极大地增加红壤性水稻土各氮素养分含量,提高土壤氮素肥力,为水稻的高产、稳产和农业可持续发展提供良好的基础和保障.

缺磷型稻田土壤施磷增产效应及土壤磷素肥力状况的研究

在不同缺磷土壤上进行定位试验,研究磷肥效应和土壤磷素的供应状况。试验在红黄泥和河沙泥两种土壤上进行,包括不施肥(CK)、氮钾肥(NK)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾肥加稻草还田(NPK+RS)4个处理。结果表明,施磷能够提高水稻的产量,平均增产率表现为严重缺磷土壤高于中度缺磷土壤、早稻高于晚稻、磷肥与稻草配合施用高于单施磷肥处理;中度缺磷和严重缺磷土壤上施用磷肥能够显著的提高作物产量,尤其在早稻上效果更明显;中度缺磷土壤上施用磷肥早稻平均增产6.3%,晚稻平均增产6.1%;在严重缺磷土壤上施用磷肥,早稻平均增产达到17.9%,晚稻平均增产达到10.5%;磷肥与稻草配合施用的水稻产量提高幅度略高于施用磷肥处理;土壤连续施用磷肥和磷肥与稻草配合施用能够提高土壤有效磷含量,且磷肥与稻草配合施用效果最佳。中度缺磷土壤磷肥与稻草配合施用处理连续两年试验后,土壤有效磷平均上升50.4%,严重缺磷土壤连续两年磷肥与稻草配合施用处理连续两年试验后,土壤有效磷平均上升91.4%。在中度和严重缺磷土壤上施用磷肥或磷肥与稻草配合施用有利于提高水稻产量、磷素吸收量和土壤的供磷能力。

施钾对缺钾稻田土壤钾肥效应及土壤钾素状况的影响

在缺钾红黄泥和紫潮泥稻田土壤上进行了施钾对钾肥效应及土壤钾素状况的研究。结果表明,施钾均有利于水稻产量的提高,增产率表现为严重缺钾土壤>中度缺钾土壤、晚稻>早稻、紫潮泥>红黄泥;水稻的吸钾量随钾肥用量的增加而增加,但土壤钾素亏缺量随钾肥用量的增加而减少,除紫潮泥高量钾处理(施K2O187.5kg/hm2)钾素有盈余外,其它处理钾素平衡均为负平衡;在中度缺钾的红黄泥和紫潮泥及严重缺钾的红黄泥上,早稻NPK0(0.0)和NPK1(112.5)2处理速效钾含量较试验前下降,NPK2(150.0)和NPK3(187.5)2处理速效钾含量较试验前有所增加,晚稻收获后4个处理的速效钾含量较试验前均下降;早、晚稻4个处理的缓效钾含量均比试验前低,且随施钾量的增加而下降的量减少,连续4季施钾土壤速效钾和缓效钾含量均比试验前低,连续4季施钾虽可缓解缓效钾下降程度,但没有提高土壤速效钾含量水平。为提高缺钾稻田土壤钾素肥力,发挥钾肥的最大增产效应,在稻—稻复种制中,应采取"早稻轻,晚稻重"的施钾分配原则,且应连续施用。

双季稻种植下洞庭湖区不同类型土壤连续施用控释氮肥的效应研究

在洞庭湖区3种主要类型土壤上进行连续4年的微区试验,研究水稻控释氮肥在双季水稻种植体系下的连续施用效应。试验设不施肥(CK)、尿素、等N量控释氮肥及70%N量控释氮肥4个处理。结果表明,等N量控释氮肥处理产量最高,在河沙泥、紫潮泥和红黄泥上平均比尿素处理分别增产10.3%、8.0%和2.4%,70%N量控释氮肥处理分别增产6.1%、2.6%和-0.8%;在3种土壤上早、晚稻及全年平均吸N量均表现为等N量控释氮肥>70%N量控释氮肥>尿素>对照。等N量控释氮肥处理在上述3种土壤上的肥料利用率分别为60.7%、59.6%和56.3%,比尿素处理分别高23.8%、19.4%和16.3%,早稻随施用年份的延长其利用率呈增加趋势,且高于70%N量控释氮肥处理,晚稻连施3年时利用率由上升转呈下降。连续施用控释氮肥可缓解土壤氮素肥力和有机碳含量的下降,特别是在河沙泥稻田中。施用控释氮肥有利于水稻增产、氮肥利用率的提高及土壤培肥。

湖南省油菜施磷效应及土壤速效磷丰缺指标研究

为研究施磷对油菜的产量及经济效益的影响,并建立湖南省油菜种植体系土壤速效磷的丰缺指标,于2005～2008年在湖南省油菜主产区布置51个磷肥肥效田间试验。结果表明,油菜施磷具有明显的增产效应及增收效果。施磷较不施磷增产51～1 265 kg/hm2,平均429 kg/hm2,平均增产率为45.9%,每千克P2O5增加5.40 kg油菜籽;施磷平均每公顷增加收入122.75元,平均产投比4.14,71%的田块施磷产投比>2.0。土壤速效磷对施磷增产效应及经济效益有显著影响,施磷增产幅度及经济回报均随土壤速效磷含量的提高而降低。土壤速效磷"极低"、"低"、"中"、"高"和"极高"分级指标分别为<6.0 mg/kg、6.0～11.5 mg/kg、11.5～22.1 mg/kg、22.1～27.5 mg/kg和>27.5 mg/kg。

湖南省不同区域早稻施磷效应及土壤速效磷丰缺指标研究

为研究施磷对早稻产量及经济效应的影响,并建立湖南省早稻土壤速效磷的丰缺指标,于2005—2008年在湖南省双季稻主产区按湘北、湘中—湘东及湘南3个区域共布置120个磷肥早稻田间试验。结果表明,早稻施磷具有明显的增产效果及经济效应,增产及增收效果均表现为:湘东—湘中丘陵、中低山区>湘北环洞庭湖平原、低山丘陵区>湘南中低山、丘陵区。研究还表明土壤速效磷对施磷增产效应及经济效益有显著影响,施磷增产幅度及经济回报均随土壤速效磷含量的提高而降低。早稻种植体系中,湘北区土壤速效磷"低"、"中"、"高"丰缺指标分别为<8.8mg/kg、8.8mg/kg^26.1mg/kg和>26.1mg/kg;湘东—湘中区为<9.3mg/kg、9.3mg/kg^26.1mg/kg和>26.1mg/kg;湘南为<4.0mg/kg、4.0mg/kg^19.4mg/kg和>19.4mg/kg。全省严重缺磷土壤较少,土壤磷素主要为中等水平,有15%左右的土壤速效磷含量较高。

湖南省油菜施钾效应及土壤速效钾临界值研究

2005-2008年在湖南省油菜主产区布置67个田间试验,研究施钾对油菜籽产量的影响及土壤速效钾含量对施钾效应的影响,并对土壤速效钾临界值进行初步判定。结果表明,油菜施钾具有明显的增产和增收效果,平均增产率19.1%,增产范围为33-1 587 kg/hm2,平均增产332 kg/hm2,每千克K2O平均增加2.5 kg油菜籽,其中51个试验施钾增产效果在10%以上;施钾平均产投比为1.4,产投比大于1.5的试验占35.8%。土壤速效钾含量对施钾产量效应及经济效应均有明显影响,土壤速效钾与施钾增产量及产投比分别呈极显著和显著负相关。以不施钾处理占施钾处理产量的90%为标准,初步估计土壤速效钾临界值为106 m g/kg;以施钾产投比2.0和1.5为标准,估计其临界值分别为70 m g/kg和100 m g/kg。

土壤活性有机质的研究现状与展望

概述了国内外土壤活性有机质研究进展,包括活性有机质的概念,活性有机质与土壤养分的关系,活性有机质与土壤性质的关系,及其活性有机质在反映土壤肥力综合评价土壤质量方面的应用,提出了今后土壤活性有机质的研究重点。

湖南稻-油、稻-稻-油轮作制施肥现状调查研究

为建立湖南省稻-油、稻-稻-油轮作制高效施肥技术体系,2007～2009年对湖南省水稻、油菜主产区开展了当地习惯施肥调查。调查表明,湖南省稻-油、稻-稻-油轮作制施肥上存在:施肥结构不合理,氮磷钾比例不协调;有机肥用量偏低,秸秆还田和有机肥施用技术需要提高;农民施肥盲目性和随意性大,缺少必要的施肥技术规程等问题。建议调整施肥结构,合理控制氮肥用量,适量增加磷钾肥用量;增加有机肥的投入,推广有机无机肥配合施用技术;加强土肥监测,尽快制定合理的施肥技术规程。

双季稻种植下不同类型土壤连续施用控释氮肥的效应研究(英文)

[目的]研究水稻控释氮肥在洞庭湖区双季水稻种植体系下的连续施用效应。[方法]在洞庭湖区3种主要类型土壤上进行连续4年的微区试验,试验设不施肥(CK)、尿素、等氮量控释氮肥及70%氮量控释氮肥4个处理。[结果]等氮量控释氮肥的处理所获得的水稻产量最高,在河沙泥、紫潮泥和红黄泥上比尿素处理分别增产10.3%、8.0%和2.4%;70%N量控释氮肥处理分别增产6.1%、2.6%和-0.8%;在3种土壤上早、晚稻及全年平均吸N量均表现为等N量控释氮肥>70%N量控释氮肥>尿素>对照。等N量控释氮肥处理在上述3种土壤上的肥料利用率分别为60.7%、59.6%和56.3%,比尿素处理分别高23.8%、19.4%和16.3%,早稻随施用年份的延长其利用率呈增加趋势,且高于70%N量控释氮肥处理,晚稻连续施用3年时利用率由上升转为下降趋势。[结论]连续施用控释氮肥可缓解土壤氮素肥力和有机碳含量的下降,特别是在河沙泥稻田中。施用控释氮肥有利于水稻增产、氮肥利用率的提高及土壤培肥。

湖南晚稻施磷效应及土壤速效磷丰缺指标研究

2005～2010年在湖南省双季稻主产区按湘北、湘中-湘东及湘南3个区域共布置89个磷肥晚稻田间试验,研究了施磷对晚稻产量及经济效应的影响,建立了湖南省晚稻土壤速效磷的丰缺指标。结果表明:晚稻施磷具有一定的增产效果和经济效应,3个地区晚稻施磷平均增产量339～436 kg/hm2,平均增产率为5.03%～7.08%;施磷平均增加利润303.85～562.21元/hm2,平均产投比1.83～3.64;土壤速效磷对施磷增产效应及经济效益有显著影响,施磷增产幅度及经济回报均随土壤速效磷含量的提高而降低。建立的湖南省晚稻土壤速效磷"低"、"中"、"高"丰缺指标分别为"<1.3 mg/kg""、1.3～19.0 mg/kg"和">19.0mg/kg"。

不同施氮量对水稻产量、氮素吸收及利用效率的影响

在田间试验条件下,研究不同施氮量对水稻产量、产量构成因素及氮素吸收利用效率的影响。结果表明,在低氮水平下,增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻有效穗数、籽粒产量、生物产量、籽粒和稻草N含量及氮素积累量,但施氮量达到一定水平后,随施氮量的增加而降低。单位面积有效穗数、籽粒产量、生物产量、籽粒氮素积累量均以施氮180kg/hm2处理最高;籽粒、稻草N含量,稻草氮素积累量及氮素总积累量则以施氮225kg/hm2处理最高,而N180处理仅次于N225处理;氮肥用量对氮素吸收利用效率影响明显,氮素利用效率(NUE)、氮素收获指数(NHI)、氮素农学效率(NAE)、氮肥利用率(RE)和氮肥偏因素生产力(PFP)等指标均随氮肥施用量的提高而降低,施氮180kg/hm2处理的氮素吸收利用各项指标均高于施氮225kg/hm2处理。相关性分析表明,籽粒和生物产量是影响氮素积累及氮素吸收利用效率的重要影响因子,单位面积成穗数和结实率对氮素利用吸收效率的影响也较大。