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土壤学报 2019年第4期56卷 940-952页

作者：孙莹侯玮迟美静虞娜范庆锋邹洪涛张玉玲沈阳农业大学土地与环境学院农业部东北耕地保育重点实验室土肥资源高效利用国家工程实验室

以连续5a设施番茄栽培定位施肥田间试验为依托,选择施氮量0、187.5、375.0、562.5kg·hm^-2(N0、N1、N2、N3)及氮肥与有机肥(M:75000kg·hm^-2)配施(MN0、MN1、MN2、MN3)8个处理,研究了不同施氮及氮肥与有机肥配施处理土壤总有... 详细信息

以连续5a设施番茄栽培定位施肥田间试验为依托,选择施氮量0、187.5、375.0、562.5kg·hm^-2(N0、N1、N2、N3)及氮肥与有机肥(M:75000kg·hm^-2)配施(MN0、MN1、MN2、MN3)8个处理,研究了不同施氮及氮肥与有机肥配施处理土壤总有机碳(Total organic carbon,TOC)和水溶性有机碳(Water soluble organic carbon,WSOC)的含量及其剖面分布,土壤松/稳结态胡敏酸碳(Humicacid carbon,HA-C)和富里酸碳(Fulvic acid carbon,FA-C)含量、组成及其剖面分布。结果表明:各施肥处理TOC、WSOC、稳结态胡敏酸碳(HA2-C)和稳结态富里酸碳(FA2-C)含量均随土层深度增加呈逐渐下降趋势,而松结态胡敏酸碳(HA1-C)和松结态富里酸碳(FA1-C)含量均随土层深度增加呈先增加后逐渐下降趋势。与单施氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均使0~50 cm土壤TOC、WSOC、HA1-C、FA1-C和HA2-C含量有所提高,其提高幅度分别为12.44%~87.38%、11.01%~168.32%、10.15%~235.54%、2.41%~205.21%和3.42%~92.61%;同时也显著提高了0~20 cm土层HA/FA及PQ(HA占(HA+FA)的比例)(P<0.05),使0~20 cm土层HA1、HA2和FA1的C/N比增加,FA2的C/N比略有下降,HA的E4/E6(在波长为465nm和665nm处吸光度的比值)降低,FA的E4/E6增加。本设施番茄栽培田间试验条件下,连续5 a氮肥与有机肥配施不仅显著提高了0~20 cm土壤有机碳数量,而且有利于FA向HA转化,促进胡敏酸的形成与累积,尤其是松结态胡敏酸的形成与累积,进而使土壤有机碳品质得到明显改善。

关键词：设施土壤连续定位施肥松结态腐殖质稳结态腐殖质 PQ

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氮肥与有机肥配施对设施土壤呼吸的影响

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土壤通报 2017年第1期48卷 146-154页

作者：王春新于鹏张玉玲范庆锋虞娜邹洪涛张玉龙沈阳农业大学土地与环境学院/农业部东北耕地保育重点实验室辽宁沈阳110866

依托设施番茄栽培连续3年田间施肥定位试验,利用田间原位土壤呼吸测定法,研究了施氮量0、187.5、375.0、562.5 kg hm^(-2)(N0、N1、N2、N3)及氮肥与有机肥(M:75000 kg hm^(-2))配施(MN0、MN1、MN2、MN3)对土壤日呼吸速率的动态变化和累... 详细信息

依托设施番茄栽培连续3年田间施肥定位试验,利用田间原位土壤呼吸测定法,研究了施氮量0、187.5、375.0、562.5 kg hm^(-2)(N0、N1、N2、N3)及氮肥与有机肥(M:75000 kg hm^(-2))配施(MN0、MN1、MN2、MN3)对土壤日呼吸速率的动态变化和累积呼吸量的影响,并分析了影响土壤呼吸的因素。结果表明:在番茄生长期内,各处理土壤日呼吸速率的动态变化趋势基本一致,番茄生长前期,各施肥处理土壤日呼吸速率较小且变动较小,生长64 d后,各施肥处理土壤日呼吸速率随生长天数的延长呈快速增加趋势,82 d时达最大峰值,之后则呈现下降趋势,但仍维持较高的数值;与单施氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施可提高土壤日呼吸速率,并极显著提高土壤呼吸累积量(P<0.01),在施氮处理中,N1处理土壤呼吸累积量显著高于其它4个处理,而氮肥与有机肥配施处理中,施氮量对土壤呼吸累积量影响不显著。各处理5 cm、10 cm、15 cm处土壤温度与土壤日呼吸速率之间均呈显著指数相关性(P<0.05或P<0.01),敏感系数Q10值均随土层深度的增加呈增大趋势,其中,N1(187.5 kg hm^(-2))和MN1处理土壤日呼吸速率对温度的敏感性较强;表层(0~10 cm)土壤容重、pH值和有机碳含量与土壤呼吸累积量之间均有显著线性关系(P<0.05)。本试验条件下,连续有机肥与氮肥配施,可显著提高土壤呼吸,促进CO2排放。

关键词：设施栽培连续定位施肥氮肥与有机肥配施土壤日呼吸速率土壤呼吸累积量

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氮肥与有机肥配施对设施土壤腐殖质组分含量及其特性的影响

氮肥与有机肥配施对设施土壤腐殖质组分含量及其特性的影响

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作者：孙莹沈阳农业大学

学位级别：硕士

随着设施蔬菜生产的快速发展,设施栽培中肥料过量施用问题十分严重。土壤腐殖质组分含量及其组成比例是评估土壤有机碳品质的重要指标,对土壤结构和质量具有重要影响,因此研究设施栽培条件下氮肥与有机肥配施对土壤腐殖质组分含量、组... 详细信息

随着设施蔬菜生产的快速发展,设施栽培中肥料过量施用问题十分严重。土壤腐殖质组分含量及其组成比例是评估土壤有机碳品质的重要指标,对土壤结构和质量具有重要影响,因此研究设施栽培条件下氮肥与有机肥配施对土壤腐殖质组分含量、组成及其剖面分布的影响,对于设施蔬菜生产的合理施肥有着重要意义。本文以连续5年设施番茄栽培定位施肥田间试验为依托,选择施氮量0、187.5、375.0、562.5 kg·hm-2（N0、N1、N2、N3）及氮肥与有机肥(M:75000 kg·hm-2)配施（MN0、MN1、MN2、MN3）8个处理,研究了不同施氮及氮肥与有机肥配施处理下土壤腐殖质各组分碳、氮含量及其特征,分析了土壤腐殖质各组分与番茄产量之间的关系,探讨了氮肥与有机肥配施对腐殖质组分含量及其特性的影响。主要研究结论如下:（1）氮肥与有机肥配施可提高土壤总有机碳（Total organic carbon,TOC）、全氮（Total nitrogen,TN）、水溶性有机碳（Water soluble organic carbon,WSOC）和水溶性氮（Water soluble nitrogen,WSN）含量,其含量在0～20cm土层提高显著,但不同氮素用量之间含量差异不显著。TOC、TN和WSOC含量随着土层深度的加深大体呈下降趋势。（2）氮肥与有机肥配施可使0～20 cm土层松结态胡敏酸（Loosely combined humic acid,HA1）和富里酸（Loosely combined fulvic acid,FA1）、稳结态胡敏酸（Stably combined humic acid,HA2）及紧结态腐殖质(胡敏素（Humin,HM）)的碳、氮含量显著增加（P<0.05）,其中不同施氮量之间HA1-C含量差异显著。HA2、稳结态富里酸（Stably combined fulvic acid,FA2）及HM的碳、氮含量随着土层深度的加深大体呈下降趋势,HA1和FA1的碳含量则随着土层深度的加深呈先增加后下降的趋势,氮含量呈先下降后增加再下降的趋势。（3）氮肥与有机肥配施提高了HA1、FA1、HA2的C/N和土壤腐殖质的HA/FA（胡敏酸/富里酸）及PQ值（胡敏酸占可提取腐殖质的比例）,同时使胡敏酸（Humic acid,HA）的E4/E6（胡敏酸或富里酸在波长为465nm和665nm处吸光度的比值）和△log K（胡敏酸或富里酸在波长为400nm和600nm处吸光度的对数之差）降低,富里酸（Fulvic acid,FA）的E4/E6和Δlog K值增加。总体上氮肥与有机肥配施促进了活性较高的HA和FA组分的形成,并使HA的结构趋于复杂化,FA的结构趋于简单化。（4）与N0、N1、N2和N3处理相比,MN0、MN1和MN2处理番茄产量均有所增加,其增幅分别为7.32%、12.85%和1.46%,MN3处理番茄产量则有所下降,降幅为3.23%,但各处理番茄产量差异不显著,其中,与单施氮肥（N1）相比,氮素用量为187.5 kg·hm-2（N1）与75000 kg·hm-2有机肥配施时番茄产量增加幅度最大。综上,本设施番茄栽培田间试验条件下,连续5年氮肥与有机肥配施不仅显著提高了0～20 cm土壤TOC数量,而且有利于FA向HA转化,促进HA的形成与累积,尤其是HA1的形成与累积,进而使土壤有机碳品质得到明显改善,氮素用量187.5 kg·hm-2与有机肥用量75000 kg·hm-2配合施用提高土壤TOC数量和改善其品质效果为较好,同时也能获得较高的产量。

关键词：设施土壤连续定位施肥松结态腐殖质稳结态腐殖质 PQ值

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氮肥与有机肥配施对设施土壤呼吸的影响

氮肥与有机肥配施对设施土壤呼吸的影响

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作者：王春新沈阳农业大学

学位级别：硕士

近年来,设施蔬菜生产快速发展,有机肥与化肥过量施用问题尤为突显。施肥是土壤呼吸的影响因素,因此,氮肥与有机肥配施对设施土壤呼吸的研究,对于设施蔬菜生产的合理施肥具有重要意义。本研究通过连续3年和4年定位施肥的设施番茄栽培田... 详细信息

近年来,设施蔬菜生产快速发展,有机肥与化肥过量施用问题尤为突显。施肥是土壤呼吸的影响因素,因此,氮肥与有机肥配施对设施土壤呼吸的研究,对于设施蔬菜生产的合理施肥具有重要意义。本研究通过连续3年和4年定位施肥的设施番茄栽培田间试验(共设8个处理,分别为N0、N1、N2、N3、MN0、MN1、MN2、MN3,其中N0、N1、N2 和 N3 处理施氮量分别为 0kg·hm-2、187.5kg·hm-2、375.0kg·hm-2和562.5kg·hm-2;MN0、MN1、MN2和MN3为氮肥与有机肥配施处理,各处理中有机肥均为腐熟鸡粪,施用量为75000 kg·hm-2,以干质量计),研究了设施番茄栽培条件下,番茄生长期内土壤日呼吸速率的动态变化特征和不同时期土壤呼吸速率的日变化特点及其影响因素,分析了番茄生长期内土壤呼吸累积量与番茄产量、品质的关系,探讨了氮肥与有机肥配施对设施土壤呼吸的影响。主要研究结论如下:1.番茄生长期内,各处理土壤日呼吸速率的动态变化趋势基本一致,番茄生长前期,各施肥处理土壤日呼吸速率较小且变动较小,生长64d后,各施肥处理土壤日呼吸速率随生长天数的延长呈快速增加趋势,82 d时达最大峰值,之后则呈现下降趋势,但仍维持较高的数值;各处理土壤日呼吸速率的动态变化受土壤温度影响显著,其温度敏感系数Q10值均随土层深度的增加呈增大趋势,与单施氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理的Q10值有所减小。2.番茄生长期内,与单施氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施可提高土壤日呼吸速率,并极显著提高土壤呼吸累积量(P<0.01);土壤呼吸累积量与表层(0～10 cm)土壤有机碳含量之间呈显著正相关(P<0.05),与表层(0～10 cm)土壤容重和pH值之间均呈显著负相关(P<0.01),三个指标对土壤呼吸累积量均有显著影响。3.五个测定时期,各处理土壤呼吸速率的日变化趋势基本一致,均表现为不对称的单峰型曲线,最大值出现在14:00～17:00,最小值出现在23:00～2:00;各处理土壤呼吸速率的日变化受5 cm处土壤温度变化的影响显著,总体上,氮肥与有机肥配施处理5 cm处土壤温度的敏感系数(Q10值)小于单施氮肥处理。4.各个测定时期,土壤日呼吸速率主要受土壤pH值和土壤酶活性的影响。综合来看,不同时期土壤酶活性对土壤日呼吸速率起重要作用,其次为土壤pH值。5.连续3年定位施肥,氮肥与有机肥配施与单施氮肥处理之间番茄产量差异不显著,但氮肥与有机肥配施可使番茄果实中可溶性糖、有机酸、维生素C和硝态氮含量均略有增加。番茄生长期内土壤呼吸累积量与番茄产量之间无显著相关关系,但与番茄果实中可溶性糖、有机酸、维生素C和硝态氮含量之间均具有显著正相关关系(P<0.05)。综上,本试验条件下,连续3年或4年定位施肥设施番茄田间试验,设施土壤呼吸速率的日变化和日呼吸速率的动态变化受土壤温度的影响显著,氮肥与有机肥配施处理的温度敏感系数有所减小;氮肥与有机肥配施能够提高土壤有机碳及活性有机碳含量、酶活性和保水性,降低土壤容重,改善土壤性状,进而影响土壤呼吸速率。本研究结果将为设施蔬菜栽培合理施用氮肥和有机肥提供重要的科学依据。

关键词：设施栽培连续定位施肥氮肥与有机肥配施土壤呼吸速率土壤性状

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长期施用有机肥对设施土壤磷素组分含量及淋失风险的影响

长期施用有机肥对设施土壤磷素组分含量及淋失风险的影响

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作者：孙德龙沈阳农业大学

学位级别：硕士

我国设施蔬菜生产中化肥和有机肥盲目过量施用,造成土壤磷素积累问题十分严重,因此,开展长期定位施肥对设施土壤磷素组分含量及磷素淋失风险的影响研究,对于设施生产合理施用磷肥具有重要意义。论文以连续8年（2013～2020年）设施番茄... 详细信息

我国设施蔬菜生产中化肥和有机肥盲目过量施用,造成土壤磷素积累问题十分严重,因此,开展长期定位施肥对设施土壤磷素组分含量及磷素淋失风险的影响研究,对于设施生产合理施用磷肥具有重要意义。论文以连续8年（2013～2020年）设施番茄栽培田间定位施肥试验为依托,选择不施肥（CK）、单施化肥（NPK）以及低、中、高量有机肥与化肥配施（M1NPK、M2NPK、M3NPK）5个处理。研究了长期施用不同用量有机肥土壤全磷（TP）及其磷素组分（水浸提态、碳酸氢钠浸提态、氢氧化钠浸提态、盐酸浸提态和残渣态磷）含量,分析了土壤有效磷（Olsen-P）与可溶性磷（Ca Cl2-P）,土壤有效磷（Olsen-P）与番茄相对产量的关系,探讨了长期施用有机肥对土壤磷素组分含量及淋失风险的影响。主要研究结果如下: （1）在0-50 cm土层,各施肥处理土壤TP及其磷素组分含量、Olsen-P和Ca Cl2-P含量均随土层深度的增加呈逐渐降低趋势,其含量随有机肥施用量的增加逐渐增加。不同用量有机肥与化肥配施可提高0-50 cm土壤TP及其磷素组分、Olsen-P和Ca Cl2-P含量;在0-20 cm土层,以M2NPK和M3NPK处理提高显著（P<0.05）。（2）不同用量有机肥与化肥配施促进了土壤低活性磷素组分向高活性磷素组分的转化,土壤磷素各组分含量与Olsen-P和Ca Cl2-P含量密切相关（P<0.01）,水浸提态无机磷和碳酸氢钠浸提态无机磷是土壤Olsen-P的主要转化源,水浸提态无机磷和残渣态磷是土壤Ca Cl2-P的主要转化源;土壤有机碳、全氮、活性铁和交换性钙、镁是影响土壤磷素组分、Olsen-P和Ca Cl2-P含量及其相互转化的主要因素。（3）不同用量有机肥与化肥配施增加了土壤磷素饱和度,且随土层深度的增加逐渐降低,以M2NPK和M3NPK处理增幅较大,在0-20 cm土层,M2NPK和M3NPK处理土壤磷素饱和度大于25%这一临界值存在磷素淋失环境风险。（4）在0-50 cm土层,土壤磷素环境阈值依次为139.6、152.4、133.5、86.1和42.3mg·kg-1;在0-40 cm土层,土壤磷素农学阈值依次为185.1、120.5、92.8和56.0 mg·kg-1。综合考虑土壤磷素的环境阈值和农学阈值,推荐长期设施番茄栽培生产中适宜磷素投入量（P2O5）为344.9～530.3 kg·hm-2,其中施用有机肥投入量的（P2O5）为119.9～305.3kg·hm-2,折合本研究中有机肥用量为11886.4～30295.5 kg·hm-2。综上,本设施番茄栽培田间试验条件下,连续8年不同用量有机肥与化肥配施显著提高了土壤TP含量,促进了土壤低活性磷素组分向高活性磷素组分的转化,提高了土壤磷素有效性和可溶性,增加了土壤磷素淋失风险。本研究中在施用化学氮(375kg·hm-2)、磷(450 kg·hm-2)和钾(225 kg·hm-2)肥的基础上,配施低量有机肥(15000kg·hm-2),可较好地提高土壤磷素有效性,维持番茄可持续生产能力和有效控制土壤磷素的淋失风险。

关键词：设施番茄栽培连续定位施肥磷素组分含量环境阈值农学阈值

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长期施肥对设施番茄土壤有机碳组分及固碳效应的影响

长期施肥对设施番茄土壤有机碳组分及固碳效应的影响

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作者：周珺沈阳农业大学

学位级别：硕士

土壤总有机碳是衡量土壤肥力的核心指标,土壤活性有机碳及其表征指标对施肥等管理措施的响应非常敏感。设施蔬菜生产中过量盲目施肥现象十分普遍,长期施肥对土壤有机碳组分含量及固碳效应的影响如何仍不清楚。因此开展设施番茄栽培条件... 详细信息

土壤总有机碳是衡量土壤肥力的核心指标,土壤活性有机碳及其表征指标对施肥等管理措施的响应非常敏感。设施蔬菜生产中过量盲目施肥现象十分普遍,长期施肥对土壤有机碳组分含量及固碳效应的影响如何仍不清楚。因此开展设施番茄栽培条件下长期施肥对设施土壤有机碳组分及固碳效应的影响研究,对于设施番茄栽培的合理施肥具有重要意义。本文以连续8年设施定位施肥田间试验为依托,选择不施肥（CK）、4个单施化肥（N0PK、N1PK、N2PK、N3PK）、有机肥（M）和4个化肥与有机肥配施（MN0PK、MN1PK、MN2PK、MN3PK）10个处理,研究了长期不同施肥措施对土壤有机碳、活性有机碳及其组分含量的影响,分析了土壤活性有机碳各组分与总有机碳之间的联系,探讨长期施肥对土壤碳管理指数及固碳效应的影响。主要研究结果如下: （1）各施肥措施土壤总有机碳及其组分（活性和非活性有机碳）含量均随土层深度加深呈逐渐下降趋势,且0～20 cm土壤总有机碳及其组分含量显著高于20～50 cm（P<0.05）,但各土层均以非活性有机碳为主（62.4%～84.6%）;单施有机肥处理较不施肥处理、化肥与有机肥配施处理较单施化肥处理相比,0～20 cm土壤总有机碳及其组分含量显著提高（P<0.05）,增幅分别为33.8%～235.5%、41.3%～259.4%,其中MN2PK处理土壤总有机碳和活性有机碳含量增幅最大;活性和非活性有机碳含量可以指示土壤总有机碳的变化,但以非活性有机碳含量指示土壤总有机碳变化效果更好。（2）在0～50 cm土层,除土壤可矿化有机碳含量外,土壤KMn O4氧化有机碳、颗粒有机碳、微生物量碳和可溶性有机碳均随土层深度加深呈现下降趋势,各组分含量的分配比例表现为颗粒有机碳>高活性KMn O4氧化有机碳>低活性KMn O4氧化有机碳>中活性KMn O4氧化有机碳>可溶性有机碳>微生物量碳>可矿化有机碳;在0～20 cm土层,相较单施化肥,化肥与有机肥配施显著增加了土壤活性有机碳各组分含量。土壤活性有机碳各组分含量与总有机碳含量之间均呈现显著正相关关系（P<0.05）。（3）在0～50 cm土层,各处理土壤有机碳储量随着土层的加深呈下降趋势,碳库管理指数和有机碳固定速率随着土层的加深呈先增加后下降趋势,且20～30 cm土层下降最为明显;在0～10 cm土层,不施肥处理和4个单施化处理有机碳固定速率均为负值,表现为净排放,单施有机肥和4个化肥与有机肥配施处理则为正值,表现为净固定;与单施化肥处理相比,化肥与有机肥配施使0～20 cm土壤碳库管理指数、有机碳储量和有机碳固定速率显著提高了121.0%～174.7%、61.5%～163.1%和158.1%～345.2%（P<0.05）。（4）在0～50 cm土体,不施肥、4个单施化肥、单施有机肥和4个化肥与有机肥配施土壤有机碳总固定速率分别为0.34 t·hm-2·a-1、0.1～0.7 t·hm-2·a-1、1.6 t·hm-2·a-1和1.5～1.7 t·hm-2·a-1,均表现为净固定。相较单施化肥,化肥与有机肥配施土壤有机碳总固定速率显著提高了1.4%～29.5%（P<0.05）。综上,在连续8年设施番茄栽培条件下,化肥与有机肥配施处理不仅显著提高了0～20 cm土壤总有机碳及其活性有机碳各组分含量,而且也显著提高了0～20 cm土壤有机碳库的管理指数、储量和固定速率。因此,连续化肥与有机肥配施提高了设施土壤肥力,改善了设施土壤质量,以氮素用量为375.0 kg·hm-2的化肥与有机肥配施处理更好。

关键词：设施土壤连续定位施肥活性有机碳组分碳库管理指数土壤有机碳固定速率

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氮肥与有机肥配施对设施土壤腐殖质组分的影响

氮肥与有机肥配施对设施土壤腐殖质组分的影响

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第十次全国土壤生物与生物化学学术研讨会暨第五次全国土壤生态与健康学术研讨会

作者：孙莹侯玮迟美静虞娜范庆锋邹洪涛张玉玲沈阳农业大学土地与环境学院农业部东北耕地保育重点实验室土肥资源高效利用国家工程实验室沈阳 110866

土壤腐殖质组分含量及其组成比例是评估土壤有机碳品质的重要指标，对土壤结构和质量具有重要影响。不同结合形态腐殖质对土壤结构状况具有不同的影响，对土壤的肥沃状况也有很大的影响。

关键词：设施土壤连续定位施肥松结态腐殖质稳结态腐殖质 PQ值

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