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中国土壤与肥料 2024年第2期 10-17页

作者：李双霜张贺杨静李桂花张建峰中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室北京100081

以虾头蟹壳废弃物为有机土壤改良剂、以凹凸棒为无机土壤改良剂,采用小麦-玉米轮作方式,在河北砂质潮土进行4年(2015—2019年)田间定位试验。试验设4个处理:无改良剂(CK)、无机改良剂(SA)、有机改良剂(SC)、无机改良剂+有机改良剂(SCA)... 详细信息

以虾头蟹壳废弃物为有机土壤改良剂、以凹凸棒为无机土壤改良剂,采用小麦-玉米轮作方式,在河北砂质潮土进行4年(2015—2019年)田间定位试验。试验设4个处理:无改良剂(CK)、无机改良剂(SA)、有机改良剂(SC)、无机改良剂+有机改良剂(SCA)。采集2019年玉米收获后的耕层土壤,测定土壤化学性质、氮循环功能基因丰度、胞外酶活性等,并用因子分析法和内梅罗指数法计算土壤综合肥力指数(IFI)。结果表明,(1)改良剂能够显著提升土壤固氮基因(nifH)、氨氧化细菌基因(AOB-amoA)、反硝化基因(nirS和nosZ)的绝对丰度(P<0.05),且呈现SCA>SC>SA。有机碳是影响土壤氮循环功能基因丰度的关键因子。(2)施入有机改良剂后,参与碳转化的β-葡萄糖苷酶和β-纤维二糖苷酶、氮转化的β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶、磷转化的碱性磷酸酶活性均显著增加(P<0.05)。有机改良剂的添加缓解了磷对微生物的限制,有效磷成为影响胞外酶活性的关键因子。(3)在涵盖氮循环功能基因和胞外酶活性条件下,用因子分析法计算得到的IFI与产量的相关性更高;利用相对稳定的土壤化学指标,用内梅罗指标法计算的IFI也能很好地反映土壤肥力水平与产量间的正相关关系。综上所述,有机无机改良剂配合施用可以提高氮循环功能基因丰度和碳、氮、磷循环相关胞外酶活性,提升土壤综合肥力水平,是促进养分循环、增加产量的重要措施。

关键词：有机改良剂凹凸棒功能基因土壤酶内梅罗肥力指数

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我国主要粮食产区土壤有效态钙镁硫的变化特征及其对作物产量的影响

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中国土壤与肥料 2024年第3期 209-217页

作者：王妍邬磊李建兵王军曲潇琳崔萌郭玉明张文菊中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/农业农村部耕地质量监测评价重点实验室北京100081 农业农村部耕地质量监测保护中心北京100125

中量元素钙、镁、硫对农业生产的作用日益突出,研究土壤有效态钙镁硫的变化特征及其对作物产量的影响,可为全国和区域尺度耕地土壤中量元素管理和合理施肥提供理论依据。基于覆盖全国697个耕地质量监测点的监测数据,对比分析2016和2021... 详细信息

中量元素钙、镁、硫对农业生产的作用日益突出,研究土壤有效态钙镁硫的变化特征及其对作物产量的影响,可为全国和区域尺度耕地土壤中量元素管理和合理施肥提供理论依据。基于覆盖全国697个耕地质量监测点的监测数据,对比分析2016和2021年全国及六大粮食产区(东北区、华北区、西北区、西南区、长江流域和华南区)的土壤有效态钙镁硫含量的变化特征及其对主要粮食作物产量的影响。与2016年相比,2021年697个监测点的土壤交换性钙和交换性镁平均含量变化不显著,有效硫平均含量显著下降了27.3%,全国交换性钙、交换性镁和有效硫主要与土壤pH和有机质(OM)相关。六大粮食产区土壤有效态钙镁硫含量的年际变化特征有所不同。与2016年相比,2021年东北区交换性钙和镁含量分别显著增加了25.5%和52.4%,主要与pH相关;有效硫含量显著下降了47.8%,主要与速效钾相关。华北区交换性钙含量显著下降了11.8%,主要与pH相关。西北区交换性钙、镁和有效硫含量分别显著下降了64.0%、54.0%和30.4%,钙主要与总钾相关,镁主要与全磷相关,硫与土壤其他理化性质不存在显著相关。西南区有效硫含量显著下降了30.0%,主要与pH和OM相关。长江流域交换性镁和有效硫含量分别显著下降了52.0%和15.7%,主要与pH和OM相关。华南区3种有效态中量元素含量变化不显著,三者主要与pH和OM相关。在全国尺度下,水稻产量与土壤交换性钙和镁含量呈显著正相关,玉米产量与交换性镁和有效硫含量呈显著正相关,小麦产量则与3种中量元素不存在显著相关性;当pH≤7.0时,小麦产量与交换性钙和镁含量呈显著正相关,当pH>7.0时则不存在显著相关性;无论土壤呈酸性还是碱性,小麦产量均与有效硫含量不存在显著相关性。综上,2016—2021年的5年间,我国耕地土壤交换性钙、镁含量变化不显著,有效硫含量显著降低,这些中量元素主要与土壤pH和OM相关。六大粮食产区中量元素含量变化特征和影响因素及其对主要粮食作物产量的影响存在较大差异,针对性施用中量元素肥料有助于提升区域粮食产量。

关键词：耕地土壤中量元素土壤pH 水稻玉米小麦

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近30年我国不同地区农田耕层土壤的pH变化特征

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植物营养与肥料学报 2023年第7期29卷 1213-1227页

作者：杨帆贾伟杨宁李文西段英华胡炎崔勇农业农村部耕地质量监测保护中心北京100125 扬州市耕地质量保护站江苏扬州225101 农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室江苏扬州225101 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

【目的】pH是土壤质量和土壤健康的重要指标,掌握全国农田耕层土壤pH变化可为国家制定耕地保护和质量提升措施提供科学依据。【方法】pH数据来源于2005—2014年测土配方施肥项目与全国第二次土壤普查农田耕层土壤pH测定结果,包括《中国... 详细信息

【目的】pH是土壤质量和土壤健康的重要指标,掌握全国农田耕层土壤pH变化可为国家制定耕地保护和质量提升措施提供科学依据。【方法】pH数据来源于2005—2014年测土配方施肥项目与全国第二次土壤普查农田耕层土壤pH测定结果,包括《中国土壤普查数据》、全国第二次土壤普查典型土种pH数据、部分省级第二次土壤普查图书和公开发表文献中的全国第二次土壤普查耕地pH数据、《测土配方施肥土壤基础养分数据集》的846万个测土配方施肥数据。对比分析了近30年来全国农田耕层土壤pH变化和分级情况。依据GB/T33469—2016《耕地质量等级》将研究区域分为9个区,分析了不同区域土壤的p H空间分布和变化速率。【结果】30年来我国25省区市农田耕层土壤pH平均值均呈下降趋势。1979—1985年全国第二次土壤普查时期,35.79%的农田耕层土壤pH平均值<6.5,25.62%在6.5~7.5,36.22%在7.5~8.5,2.22%在8.5~9.0。2005—2014年测土配方施肥项目时期,以上4个等级的土壤面积占比分别为42.92%、18.49%、35.95%、2.62%。区域空间分布变化表明,相比全国第二次土壤普查时期,测土配方施肥时期东北区、黄淮海、长江中下游区、华南区pH<5.5的耕地面积占比分别增加了2.61%、2.24%、14.93%、1.16%,这4个区域耕层土壤酸胁迫程度加剧,酸性土壤和弱酸性土壤面积增加。相对于酸性土壤的酸化,东北区的中性土壤和弱碱性土壤及黄淮海的弱碱性土壤酸化速率大,应采取合理的措施降低其酸化速率。【结论】30年来,我国大部分地区农田耕层土壤pH下降,长江中下游和华南区所属的福建、海南、江西、广东和浙江等省农田耕层pH≤5.5所占比例最高,土壤酸化尤为严重。需要引起注意的是,与全国第二次土壤普查时期相比,<6.5等级的土壤比例增加了7.13个百分点。

关键词：耕地土壤酸化全国第二次土壤普查测土配方施肥项目

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红壤有机碳组分中微生物群落构成及均匀度决定其矿化特征

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植物营养与肥料学报 2023年第1期29卷 109-119页

作者：单会茹张璐高强段英华徐明岗吉林农业大学资源与环境学院吉林长春130118 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室北京100081

【目的】有机碳矿化是陆地碳循环的关键环节,探究长期不同施肥下有机碳组分的矿化特征及其微生物学响应,以明确有机碳在土壤中的固存过程和损失机制。【方法】选取中国农业科学院祁阳红壤肥力长期试验的撂荒(CK0)、不施肥对照(CK)、氮... 详细信息

【目的】有机碳矿化是陆地碳循环的关键环节,探究长期不同施肥下有机碳组分的矿化特征及其微生物学响应,以明确有机碳在土壤中的固存过程和损失机制。【方法】选取中国农业科学院祁阳红壤肥力长期试验的撂荒(CK0)、不施肥对照(CK)、氮磷钾化肥配施(NPK)和化肥配施有机肥(NPKM)4个处理,通过物理分组方法获得粗颗粒有机碳(cPOC)、细颗粒有机碳(fPOC)、团聚体内颗粒有机碳(iPOC)和矿物结合态有机碳(MOC)。以该4个处理的有机碳组分进行室内培养试验,研究有机质的矿化动态。采用磷脂脂肪酸(PLFA)方法测定各组分中的微生物量及组成,再利用冗余分析明确微生物群落特征对有机碳矿化的贡献。【结果】长期施肥显著提升了红壤总有机碳水平,显著提高了活性有机碳组分(cPOC、fPOC、iPOC)的占比。有机碳组分的矿化速率表现出明显的阶段性特征:前期(矿化1~35天)矿化迅速,后期逐渐变缓并趋于平稳。各组分平均最大矿化速率和累积矿化量均表现为fPOC>cPOC>iPOC>MOC,表明fPOC组分的活性最高,可矿化性最强。与CK相比,CK0处理的cPOC、fPOC、iPOC和MOC组分最大矿化速率分别提高了158.0%、36.4%、67.3%和146.0%;NPK处理的4个组分有机碳的矿化速率与CK无显著差异;NPKM处理分别提高了246.0%、62.9%、21.4%和183.0%。土壤有机碳组分快速矿化阶段(矿化15天)的总PLFA生物量表现为fPOC最高,平均为94.5 nmol/g,约为其他组分(平均26.1~35.0 nmol/g)的3倍。各组分中革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G–)比例表现为MOC(6.06)>cPOC(5.18)>fPOC(1.26)>iPOC(1.03),平均真菌/细菌(F/B)为iPOC(0.11)>fPOC(0.10)>MOC(0.06)>cPOC(0.03),fPOC和iPOC组分F/B值较高而G+/G–值较低,且二者的微生物群落多样性指数都高于其他组分,表明二者群落结构更稳定,所受养分胁迫较少,群落多样性高。冗余分析表明,微生物群落特征对组分矿化的总解释率达96.4%,其中总PLFA含量、真菌、革兰氏阴性菌是对有机碳组分矿化影响最大的3个因素。【结论】土壤有机碳的可矿化程度与微生物群落结构及群落的物种均匀度密切相关。长期施肥尤其是有机无机肥配施,提高了活性组分中的微生物量,因此提高了土壤中可矿化碳的比例,加之有机肥直接为土壤养分循环提供了额外的能量来源,促进了有机碳的矿化,这可能是施用有机肥提高土壤肥力的原因之一。

关键词：红壤土壤有机碳组分有机无机肥配施有机碳矿化微生物群落结构物种均匀度

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粮食主产区旱地和水田土壤有效态铁锌硼钼的变化特征及其影响因素

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农业资源与环境学报 2025年

作者：杨词邬磊李建兵马海洋曲潇琳崔萌张文菊中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室农业农村部耕地质量监测保护中心海南省热带作物营养重点实验室/中国热带农业科学院南亚热带作物研究所

微量元素对农作物生长的影响不容忽视，研究土壤有效态铁锌硼钼的区域变化特征及其影响因素可为耕地土壤微量元素管理和合理施肥提供理论依据。基于覆盖全国的耕地质量监测网络观测的1647组土壤微量元素和基本化学性质等相关数据，比较... 详细信息

微量元素对农作物生长的影响不容忽视，研究土壤有效态铁锌硼钼的区域变化特征及其影响因素可为耕地土壤微量元素管理和合理施肥提供理论依据。基于覆盖全国的耕地质量监测网络观测的1647组土壤微量元素和基本化学性质等相关数据，比较分析了2016和2021年全国及不同区域（东北、华北、西北和南方）旱地和水田土壤有效态铁锌硼钼含量的变化特征及其影响因素。结果表明：与旱地相比，全国水田土壤有效铁含量显著增加了3.04倍。旱地和水田土壤有效铁含量存在明显的区域变化特征，其中东北和南方地区旱地有效铁含量显著高于西北和华北地区；与旱地相比，全国水田有效锌含量平均显著增加了17%。西北地区旱地有效锌含量最低；全国旱地有效硼平均含量是水田的1.64倍，南方地区旱地和水田有效硼含量无明显差异且显著低于其他区域；全国及各区域旱地和水田土壤有效钼含量差异不显著，且不存在明显的区域变化特征。全国及各区域旱地和水田土壤有效铁锌硼钼受土壤酸碱度（pH）影响较大。全国旱地和水田有效铁和锌与pH显著负相关，有效硼与pH正相关，旱地有效钼与pH负相关。此外，有效铁锌硼钼与土壤有机质（SOM）、全氮（TN）等显著正相关，且在不同区域这些因素对微量元素的影响程度存在差异。研究表明，全国粮食产区旱地有效态铁锌平均含量显著低于水田，有效硼高于水田，但有效态钼与水田相比无明显差异，这四种微量元素的区域变化特征主要受土壤pH和有机质影响。粮食产区有效态铁锌硼钼含量存在明显的区域变化特征，因此针对性施用微量元素肥料对提升区域粮食产量具有重要意义。

关键词：土地利用方式微量元素土壤有机质土壤pH 影响因素

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幼龄果园套种西瓜施肥模式碳足迹评价

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环境工程技术学报 2024年第5期14卷 1479-1487页

作者：张雅诗刘立生任凤玲文石林孙楠徐明岗中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心

近些年我国长江中下游地区果园套种西瓜的种植模式受到广泛关注。为探讨果园套种西瓜在不同施肥模式下的碳排放,于湖南省伊塘镇的幼龄桔园开展田间试验,设置西瓜不施肥(CK)、常规单施化肥(NPK)和有机无机配施(NPKM)模式,探讨3种施肥模... 详细信息

近些年我国长江中下游地区果园套种西瓜的种植模式受到广泛关注。为探讨果园套种西瓜在不同施肥模式下的碳排放,于湖南省伊塘镇的幼龄桔园开展田间试验,设置西瓜不施肥(CK)、常规单施化肥(NPK)和有机无机配施(NPKM)模式,探讨3种施肥模式下幼龄果园套种西瓜的产量和净收益差异,并利用生命周期评价方法定量分析西瓜生产生命周期碳足迹,筛选不同施肥模式下对碳排放贡献最大的农业生产要素。结果表明:与CK相比,施肥显著增加了西瓜产量和温室气体排放量,且NPK和NPKM净收益分别增加176.9%和185.2%。CK、NPK和NPKM的总碳排放量分别为1897.19、20682.54和19889.19kg/hm^(2)(以CO_(2)当量计),其中化肥等农资从原料开采到成品产出的生产阶段产生的温室气体是西瓜生命周期碳排放的主要来源。与NPK相比,NPKM的单位面积碳足迹、单位产量碳足迹和单位净收益碳足迹分别降低30.4%、28.8%和32.4%。碳排放贡献分析结果表明,化肥生产是NPK(78.2%)和NPKM(42.9%)碳足迹的主要贡献因子。综上所述,结合碳足迹和经济效益分析,在幼龄果园套种西瓜的种植模式下,有机无机配施的施肥管理模式优于不施肥和单施化肥,同时明确肥料生产技术是制约我国长江中下游地区西瓜生产低碳减排的关键因素之一。

关键词：果园套种施肥模式碳足迹经济效益生命周期评价

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宁夏土壤颗粒组成特点及其影响因素分析

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中国农业科学 2023年第21期56卷 4272-4287页

作者：周雷曲潇琳周涛马常宝李建兵龙怀玉徐爱国张认连李格北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室(中国农业科学院农业资源与农业区划研究所) 农业农村部耕地质量监测保护中心宁夏农林科学院农业资源与环境研究所中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部作物需水与调控重点实验室

【目的】明确宁夏地区土壤颗粒组成的特点及其影响因素，从而为当地的土地利用、农业生产规划等提供科学参考。【方法】根据114个点位的土壤颗粒组成测试数据，研究宁夏地区环境因素对土壤颗粒组成的影响，土壤颗粒组成、土壤质地类型... 详细信息

【目的】明确宁夏地区土壤颗粒组成的特点及其影响因素，从而为当地的土地利用、农业生产规划等提供科学参考。【方法】根据114个点位的土壤颗粒组成测试数据，研究宁夏地区环境因素对土壤颗粒组成的影响，土壤颗粒组成、土壤质地类型、土壤控制层段颗粒大小的统计学特征，以及土壤颗粒组成的空间分布特征。【结果】（1）宁夏土壤的颗粒组成以砂粒和粉粒为主，土壤砂粒、粉粒和黏粒含量分别为2.4%—97.2%、0.8%—86.0%和0.7%—43.3%，平均含量分别为34.9%、49.6%和15.5%；土壤质地主要以粉壤土（占46.5%）、砂壤土（占17.6%）和壤土（占13.3%）为主，土壤质地类型的变异主要归因于砂粒和粉粒含量的变化。（2）多个环境因素共同影响了宁夏地区土壤颗粒组成，影响力从大到小依次为地貌、母质、小地形、热量、土壤类型、土地利用类型和风速。（3）控制层段的颗粒大小有11种类型，以壤质（占46.5%）、黏壤质（占19.3%）、砂质（占16.7%）为主。（4）宁夏地区很难发育出黏化层，在114个剖面中有26个黏粒含量符合黏化层，但只有2个是确切的黏化层。（5）宁夏灌於表层产生了明显的质地分异。【结论】宁夏土壤颗粒组成以砂粒和粉粒为主，地貌和母质是影响土壤颗粒组成的最主要因素。

关键词：土壤颗粒组成因素分析土壤质地黏化层诊断灌淤表层宁夏

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施肥对我国农田土壤基础呼吸的影响

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植物营养与肥料学报 2023年第8期29卷 1379-1389页

作者：左小玉肖琼邬磊杨钙仁张文菊广西大学林学院广西南宁530004 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室北京100081

【目的】基础呼吸是反映土壤质量的重要指标,采用整合分析研究施肥对我国不同种植制度和气候带农田基础呼吸的影响程度及其关键控制因素,为探究土壤肥力提升提供科学依据。【方法】通过以“施肥”、“土壤呼吸”、“有机碳矿化”、“soi... 详细信息

【目的】基础呼吸是反映土壤质量的重要指标,采用整合分析研究施肥对我国不同种植制度和气候带农田基础呼吸的影响程度及其关键控制因素,为探究土壤肥力提升提供科学依据。【方法】通过以“施肥”、“土壤呼吸”、“有机碳矿化”、“soil CO_(2)efflux/soil CO_(2)emission”、“农田”为关键词,在Web of Science、中国知网、万方数据库,收集2000-2020年发表的相关文献,建立了586组配对试验数据,对肥料类型、施肥年限、施氮量、气候带、种植制度、利用方式等条件下的土壤基础呼吸数据进行标准化,采用Meta-analysis分析了土壤理化性状和生产条件指标对土壤基础呼吸的影响程度。【结果】与不施肥相比,施肥对土壤基础呼吸的提高幅度平均为60.20%,其中,施用有机肥的提高幅度为81.45%,显著高于施用化肥的47.78%。当施肥年限大于30年时,施用有机肥对土壤基础呼吸的提升幅度是施用化肥处理的1.38倍。适宜氮肥投入量[N 100~200 kg/(hm^(2)·a)]引发的土壤基础呼吸增幅(72.56%)大于高量[>200 kg/(hm^(2)·a)]和低量[<100 kg/(hm^(2)·a)]氮肥投入的增幅(44.65%和55.21%)。中温带地区施肥导致的土壤基础呼吸增幅(93.71%)显著高于亚热带(37.11%)和暖温带(40.64%)地区,施用化肥和有机肥对中温带地区土壤基础呼吸的提升效果(73.88%和110.91%)显著高于对亚热带地区(28.99%和45.00%)。施肥对旱地土壤基础呼吸的提升幅度(105.01%)显著高于对水田(28.90%)和水旱轮作(46.90%)。轮作模式下施肥对基础呼吸的提升幅度(101.60%)显著高于连作模式(50.63%)。相关性分析结果表明,土壤基础呼吸与土壤有机碳、全氮及微生物生物量碳、氮呈显著正相关。此外,施用有机肥处理下,土壤基础呼吸与碱解氮和微生物熵呈显著正相关。【结论】施肥对农田土壤基础呼吸的作用受到施肥年限、氮肥投入量、气候带、土地利用类型、种植制度、土壤质地等因素的共同影响。施肥能够显著提升土壤有机碳含量,并提高土壤基础呼吸。在较长时间(>30年)尺度上,施用有机肥相较于化肥能够显著提高土壤微生物生物量碳以及微生物熵,进而提高土壤基础呼吸,表明施用有机肥对土壤质量提升有积极的促进作用。

关键词：农田施肥 Meta分析基础呼吸微生物熵

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秸秆还田联合稻田养萍对水稻产量、品质及氮素利用率的影响

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中国土壤与肥料 2024年第8期 172-179页

作者：郑慧芬吴红慧李振武邓素芳应朝阳福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福建福州350013 北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 国家红萍种质资源圃福建福州350013

秸秆还田在提高水稻产量和土壤肥力方面具有巨大潜力。然而,在水稻生长初期,秸秆的掺入可能会导致微生物的氮固定,从而抑制水稻的生长和对氮素的吸收。具有高效固氮能力的红萍可以作为优质绿肥放养于稻田,能提供氮素来满足水稻生长的需... 详细信息

秸秆还田在提高水稻产量和土壤肥力方面具有巨大潜力。然而,在水稻生长初期,秸秆的掺入可能会导致微生物的氮固定,从而抑制水稻的生长和对氮素的吸收。具有高效固氮能力的红萍可以作为优质绿肥放养于稻田,能提供氮素来满足水稻生长的需要,可以缓解秸秆还田造成的氮缺乏。为明确秸秆还田联合稻田养萍对水稻谷物产量、氮肥利用效率和谷物品质的影响,田间试验设置了5个处理[不施肥(CK)、常规施用化肥(F)、常规施用化肥+秸秆还田(FS)、常规施用化肥+稻田养萍(FA)、常规施用化肥+秸秆还田+稻田养萍(FSA)]。结果表明:FS处理水稻产量、氮素吸收量、氮肥利用率、糙米率、精米率、垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量、蛋白质含量及镁、铁和锌含量均与F处理差异不显著,钙含量显著低于F处理(P<0.05);FA处理糙米率、精米率、蛋白质含量、镁和铁含量与F处理差异不显著,水稻产量、氮素吸收量、氮肥表观利用率、垩白粒率、垩白度显著高于F处理(P<0.05),直链淀粉含量、钙含量和锌含量显著低于F处理(P<0.05);FSA处理蛋白质、钙、镁、铁和锌含量与F处理差异不显著,水稻产量、氮素吸收量、氮肥农学利用率、氮肥表观利用率、垩白粒率、垩白度显著高于F处理(P<0.05),直链淀粉含量、糙米率和精米率显著低于F处理(P<0.05)。综上所述,秸秆还田联合套养红萍共作能显著提高水稻产量和氮肥利用效率,且未降低稻米的营养品质,是一项有潜力的南方稻田耕作措施。

关键词：秸秆还田稻田养萍氮肥利用效率

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整合分析添加有机物料对我国农田土壤微生物残体的影响

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中国农业科技导报(中英文) 2025年第2期27卷 180-191页

作者：王跃锋张晨阳罗正明李建华李然孙楠徐明岗山西农业大学资源环境学院土壤健康山西省实验室太原030031 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室北京100081

微生物残体作为有机碳形成的重要前体,对农田土壤中碳的长期固存和稳定至关重要。为探讨有机物料添加对我国农田土壤微生物残体积累的影响,对来自27篇已发表文献的共111组氨基糖(微生物残体表征物质)含量数据进行整合分析,总结添加有机... 详细信息

微生物残体作为有机碳形成的重要前体,对农田土壤中碳的长期固存和稳定至关重要。为探讨有机物料添加对我国农田土壤微生物残体积累的影响,对来自27篇已发表文献的共111组氨基糖(微生物残体表征物质)含量数据进行整合分析,总结添加有机物料对农田土壤氨基糖[氨基葡萄糖(glucosamine,GluN)、氨基半乳糖(galactosamine,GalN)、胞壁酸(muraic acid,MurN)及氨基糖总量]的积累特征,并利用氨基葡萄糖与胞壁酸的比值(GluN/MurN)和氨基葡萄糖与氨基半乳糖(GluN/GalN)的比值探讨真菌和细菌残体对土壤有机质相对贡献的影响。结果表明,添加有机物料显著增加土壤微生物残体的积累,其中土壤氨基糖增幅27.7%,GluN、GalN和MurN的增幅分别为26.8%、24.1%、24.2%。粪肥对氨基糖和3种单糖的积累显著高于秸秆,增幅为28.4%~37.6%;当有机物料的年均碳投入量高于2 t·hm^(-2)·a^(−1)时,GluN、GalN、GluN/MurN和GluN/GalN显著高于年均碳投入量低于2 t·hm^(-2)·a^(−1),提高幅度分别为41.8%、41.1%、8.3%和4.1%;当添加有机物料的年限超过10 a时,氨基糖、GluN和MurN的增幅(41.1%、39.9%和36.3%)显著高于试验年限低于10 a。在气候因素中,添加有机物料对氨基糖含量的积累在年均温超过10℃(42.0%)和年降水大于800 mm(63.0%)时显著高于年均温小于5℃(17.9%)和年降水小于800 mm(28.2%和13.7%)。在土壤因素中,中性(pH 6~8)土壤和肥沃(土壤有机碳含量>12 g·kg^(−1))土壤的土壤氨基糖总量的积累最高,增幅分别为39.4%和43.0%。回归分析表明,在一定范围内农田土壤微生物残体会随着年降水、年均温、有机物料施用量、有机物料碳投入量和试验年限的增加而增加。综上,添加有机物料,特别是高碳投入量显著增加了农田土壤总氨基糖和氨基单糖的含量。有机物料施用下,温暖湿润地区肥沃中性的土壤有利于促进土壤微生物残体的积累。研究结果为确定添加有机物料对我国农田土壤微生物残体积累的最佳情景、促进稳定土壤有机碳的形成和封存提供了科学依据。

关键词：有机物料氨基糖微生物残体土壤有机碳整合分析

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