检索结果-内蒙古大学图书馆

植物营养与肥料学报 2025年第4期31卷 621-630页

作者：李冰洁高菊生段英华黄晶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北京100081 中国农业科学院衡阳红壤试验站/祁阳农田生态系统国家野外试验站湖南祁阳426182

【目的】土壤中的铁氧化物作为重要的胶结物质,通过吸附或共沉淀作用促进有机碳的固存,同时在团聚体形成过程中也发挥重要作用。我们研究了有机碳投入对铁氧化物结合态有机碳在团聚体中的含量及稳定性的影响,以深入理解稻田土壤中有机... 详细信息

【目的】土壤中的铁氧化物作为重要的胶结物质,通过吸附或共沉淀作用促进有机碳的固存,同时在团聚体形成过程中也发挥重要作用。我们研究了有机碳投入对铁氧化物结合态有机碳在团聚体中的含量及稳定性的影响,以深入理解稻田土壤中有机碳的固存机制。【方法】依托湖南祁阳红壤实验站的双季稻长期定位试验,于试验的第11年,无扰动采集秸秆不还田(CK)、仅早稻秸秆还田(RS1)及早稻秸秆和晚稻秸秆均还田(RS2)处理小区的土样,采用干湿筛结合法将土壤团聚体分为大团聚体(>2 mm)、小团聚体(0.25~2 mm)、微团聚体(0.053~0.25 mm)和黏粉粒(<0.053 mm),分析了团聚体中有机碳含量和铁氧化物结合态有机碳(OC_(Fe))含量,并进一步将OC_(Fe)分为络合铁结合态有机碳(OC_(PP))、非晶形铁氧化物结合态有机碳(OC_(HH))、晶形铁氧化物结合态有机碳(OC_(DH))3个形态,测定其在各粒级团聚体OC_(Fe)中的占比及其芳香性。【结果】各粒级团聚体中OC_(PP)、OC_(HH)、OC_(DH)占该团聚体中有机碳的比例分别为16.0%~22.4%、1.6%~3.0%、0.5%~1.8%,说明团聚体中铁氧化物结合态有机碳以络合铁结合态有机碳为主。与CK相比,RS1和RS2处理土壤大团聚体中的OC_(Fe)含量分别提高了21.3%和36.2%;RS1处理还显著提高了微团聚体中OC_(Fe)含量,降低了黏粉粒中OC_(Fe)含量;RS1和RS2处理显著增加了大团聚体中OC_(PP)及黏粉粒中OC_(DH)含量,且这两种铁结合态有机碳含量与团聚体有机碳含量呈线性正相关,说明秸秆还田改变了团聚体中铁结合态有机碳的赋存形态。此外,秸秆还田还显著提高了小团聚体中OC_(HH)及黏粉粒中OC_(DH)的芳香性。【结论】水稻土中秸秆还田促进了络合铁结合态有机碳在大团聚体中的积累,增加了晶形铁氧化物结合态有机碳在微团聚体和黏粉粒中的含量,提高了黏粉粒中晶形铁氧化物结合态有机碳的芳香性,进而增强了土壤团聚体中有机碳的稳定性。这可能是秸秆还田后土壤有机碳固存的重要机制之一。

关键词：水稻土有机碳团聚体铁结合态有机碳芳香性

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氮肥形态及用量对坡耕地红壤pH的影响机理

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植物营养与肥料学报 2023年第6期29卷 1168-1180页

作者：杨昌富王好圆覃双结张璐文石林蔡泽江中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站湖南祁阳426182

【目的】硝化释放氢离子(H^(+))是化学氮肥加速农田红壤酸化的主要过程之一。坡耕地红壤以“酸、瘦”为基本特征且硝化能力弱,厘清不同形态氮肥对坡耕地红壤pH的影响特征,为红壤区坡耕地酸化防治提供理论依据。【方法】开展化肥形态和... 详细信息

【目的】硝化释放氢离子(H^(+))是化学氮肥加速农田红壤酸化的主要过程之一。坡耕地红壤以“酸、瘦”为基本特征且硝化能力弱,厘清不同形态氮肥对坡耕地红壤pH的影响特征,为红壤区坡耕地酸化防治提供理论依据。【方法】开展化肥形态和尿素用量两个玉米盆栽试验,供试土壤为坡耕地红壤。化肥形态试验设6个氮肥形态处理:尿素、硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵、氯化铵、硝酸钾,施氮量均为N 200 mg/(kg,土);尿素用量试验设置施N 25 mg/kg(N25)、50 mg/kg(N50)、100 mg/kg(N100)、200 mg/kg(N200)、300 mg/kg(N300)、400mg/kg(N400);两个试验均以不施肥(CK1)和只施磷钾肥(CK2)为对照。玉米播种后45天收获,玉米植株样品测定植株生物量及养分含量,土壤样品测定pH、盐基离子、无机氮含量。【结果】与CK1、CK2相比,除尿素外的5个氮肥形态处理土壤pH均显著降低,以硫酸铵和氯化铵处理的降幅最大,为0.74~0.87个单位,其次为硝酸铵、碳酸铵和硝酸钾处理,降幅为0.34~0.37个单位,而尿素处理与CK1无显著差异,但显著高于CK2。当尿素N施用量<200 mg/kg时,土壤pH与CK1无显著差异,但显著高于CK2;施N量为300 mg/kg时,pH与CK2相当但显著低于CK1,而施N量为400 mg/kg时,pH显著低于CK1和CK2(P<0.05)。与CK1和CK2相比,硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵和硝酸钾处理土壤交换性钙、镁离子含量分别降低了0.89~1.74和0.19~0.30 cmol/kg;与CK1相比,尿素N50~N400处理分别降低了0.43~0.81和0.11~0.25 cmol/kg;与CK1、CK2相比,除硝酸钾处理交换性钾离子显著增加外,其余处理交换性钾、钠离子含量无显著变化。与CK1相比,硫酸铵、碳酸铵以及尿素N300和N400处理土壤铵态氮含量增加了18.45~119.36 mg/kg,硝酸铵、硝酸钾以及尿素N300和N400处理土壤硝态氮含量增加了7.26~50.09 mg/kg;与CK2相比,尿素、硫酸铵、碳酸铵以及尿素N300、N400处理土壤铵态氮含量显著增加了16.17~123.60 mg/kg,硝酸铵、硝酸钾以及尿素N300、N400处理土壤硝态氮显著增加了6.40~49.23 mg/kg。与CK1和CK2相比,除硝酸钾处理玉米茎叶镁含量外,各氮肥形态处理玉米茎叶镁含量显著增加,根钙含量均显著增加,且玉米茎叶和根的钙、镁含量均随尿素N施用量的增加而增加。土壤pH与土壤交换性钙、镁呈显著或极显著正相关,与玉米氮、磷、钙、镁、钾吸收量均呈极显著负相关,与玉米钠吸收量呈显著负相关。【结论】在红壤坡耕地上,施用硫酸铵和氯化铵对土壤pH的降低幅度最大,其次为碳酸铵、硝酸铵和硝酸钾,而施用适量尿素不会降低土壤pH。硫酸铵、氯化铵、碳酸铵和硝酸铵主要通过硝化释放氢离子降低土壤pH,而尿素和硝酸钾主要通过促进盐基离子吸收产酸。因此,该贫瘠坡耕地红壤复耕前期化学氮肥施用应以尿素为主。

关键词：红壤酸化 pH 化学氮肥硝化作物养分吸收

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稻草和紫云英协同还田下钾肥施用量对水稻产量及土壤供钾能力的影响

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植物营养与肥料学报 2024年第3期30卷 482-492页

作者：刘淑军李冬初韩天富黄晶刘立生王晓辉张会民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北京100081 中国农业科学院衡阳红壤实验站/祁阳农田生态系统国家野外试验站湖南祁阳426182 耒阳市农业技术中心湖南耒阳421800

[目的]水稻生产对钾素的需求量大,研究稻草和紫云英协同还田条件下不同施肥处理对水稻产量和土壤钾素形态变化的影响,旨在保障我国南方水稻的高产和土壤钾素高效利用。[方法]不同轮作模式钾肥定位试验位于中国农业科学院红壤实验站内(始... 详细信息

[目的]水稻生产对钾素的需求量大,研究稻草和紫云英协同还田条件下不同施肥处理对水稻产量和土壤钾素形态变化的影响,旨在保障我国南方水稻的高产和土壤钾素高效利用。[方法]不同轮作模式钾肥定位试验位于中国农业科学院红壤实验站内(始于2016年)。试验处理包括不施肥和冬闲(CK)、氮磷钾肥和冬闲(F)、氮磷钾肥和冬种紫云英(CM)、氮磷钾肥配合稻草还田和冬种紫云英(RCM)、氮磷减钾50%配合稻草还田和冬种紫云英(50%KRCM)。在试验第3年(2019年)于水稻收获后调查分析水稻产量和钾素含量,以及耕层土壤中速效钾和缓效钾含量,计算水稻钾素吸收量、钾素生理效率和钾素表观平衡,并进一步探讨水稻产量和钾素各指标之间的相关性。[结果]与CK处理相比,紫云英轮作显著提高水稻年产量,增幅以RCM、50%KRCM较高,分别为59.4%和59.7%。两者协同还田和紫云英单独还田均可显著提高有效穗数,相比化肥冬闲处理(F),增幅为53.1%~63.3%,在稻草和紫云英协同还田下,减钾对水稻产量构成因素的影响不明显。和F处理相比,RCM、50%KRCM处理显著提高了土壤速效钾和缓效钾含量,增幅分别为87.6%、41.1%和14.0%、12.1%,紫云英单独还田(CM)可显著提高土壤速效钾含量,对缓效钾含量的影响不显著。与RCM处理相比,50%KRCM处理的土壤速效钾含量显著降低了24.8%,缓效钾含量没有显著变化。和CK处理相比,RCM处理显著提高了稻谷含钾量,增幅为6.7%,4个施肥处理均显著提高了稻草和稻谷吸钾量,钾素表观平衡均表现为盈余,RCM和50%KRCM处理的钾素盈余量高于CM处理,但50%KRCM处理的钾素盈余量比RCM处理降低了119.7 kg/(hm^(2)·a)。钾素盈余量与土壤速效钾含量变化呈显著正相关,钾素盈余量每增加1 kg/(hm^(2)·a),土壤速效钾含量提高0.25 mg/kg。施肥降低了钾素生理效率,CM、RCM和F处理的钾素生理效率比CK降低了10.3%~15.5%。土壤速效钾含量、植株总吸钾量、钾素表观平衡和水稻产量之间均显著正相关,植株总吸钾量每增加1 kg/hm^(2),水稻产量提高30.5 kg/hm^(2),钾素表观平衡每增加1 kg/(hm^(2)·a),水稻产量提高9.5 kg/hm^(2)。[结论]稻草和紫云英协同还田可增加水稻有效穗数进而提高稻谷产量,增加钾素盈余量可提高土壤速效钾和缓效钾含量,两者协同还田提升水稻产量和土壤供钾能力的作用优于紫云英单独还田。稻草和紫云英协同还田条件下减少钾肥施用量,显著降低钾素盈余量,但没有降低土壤钾素的供应能力,因此,可适当减少钾肥的施用量。

关键词：稻草紫云英水稻施钾量产量钾素盈余量土壤钾素供应能力

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长期秸秆还田下水稻土铁氧化物形态对团聚体稳定性的贡献

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植物营养与肥料学报 2024年第12期30卷 2237-2246页

作者：李冰洁邹洪琴黄晶高菊生廖楚芊段英华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北京100081 中国农业科学院衡阳红壤实验站/湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站湖南祁阳426182

【目的】铁氧化物是土壤团聚体形成和稳定过程中重要的无机胶结剂。研究长期秸秆还田下土壤团聚体中铁氧化物形态及分布的变化,以进一步阐明长期秸秆还田改善土壤结构的机理。【方法】基于湖南祁阳红壤实验站2012年开始进行的双季稻长... 详细信息

【目的】铁氧化物是土壤团聚体形成和稳定过程中重要的无机胶结剂。研究长期秸秆还田下土壤团聚体中铁氧化物形态及分布的变化,以进一步阐明长期秸秆还田改善土壤结构的机理。【方法】基于湖南祁阳红壤实验站2012年开始进行的双季稻长期定位试验,采集连续11年秸秆不还田(NPK)、仅早稻秸秆还田(NPKRS1)及早稻秸秆和晚稻秸秆均还田(NPKRS2)处理的原状土,通过干湿筛法分离土壤团聚体(粒径>2、0.25~2、0.053~0.25和<0.053 mm),测定了团聚体中络合铁(Fe_(PP))、非晶形铁氧化物(Fe_(HH))和晶形铁氧化物(Fe_(DH))含量,并分析了团聚体中3种铁氧化物与团聚体稳定性的关系。【结果】与NPK处理相比,NPKRS1和NPKRS2处理均显著提高了>2 mm团聚体质量百分含量,降低了0.25~2 mm的团聚体质量百分含量,团聚体平均重量直径(MWD)分别显著提高了41.8%和57.2%,几何平均直径(GMD)分别显著提高了32.8%和36.3%(P<0.05)。长期秸秆还田后,所有铁氧化物含量在0.053~0.25 mm团聚体中均显著提高;Fe_(HH)含量在<0.053 mm粒级团聚体中没有显著变化,在其他粒级团聚体中显著增加了13.9%~56.0%。>0.053 mm团聚体中Fe_(HH)含量和0.053~0.25 mm团聚体中Fe_(PP)、Fe_(DH)含量均与团聚体MWD呈显著正相关(P<0.05),<0.053 mm团聚体中Fe_(PP)含量和0.25~2 mm团聚体中Fe_(DH)含量均与团聚体MWD呈显著负相关。>2 mm团聚体中Fe_(HH)、0.25~2 mm团聚体中Fe_(DH)、0.053~0.25 mm团聚体中Fe_(PP)、0.25~2 mm团聚体中Fe_(HH)、0.053~0.25 mm团聚体中Fe_(DH)、<0.053mm团聚体中Fe_(PP)对团聚体稳定性的影响最大,分别解释了团聚体MWD变异的5.8%、5.7%、5.7%、5.4%、5.3%、4.5%。【结论】长期秸秆还田促进络合铁和晶形铁氧化物在0.053~0.25 mm团聚体中的富集,促进非晶形铁氧化物在>0.053 mm团聚体中的富集,有利于>2 mm团聚体的形成,从而提高土壤团聚体的稳定性。

关键词：秸秆还田水稻土团聚体稳定性铁氧化物

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水田改旱地和菜地后红壤酸度和养分变化特征

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中国农业科学 2024年第3期57卷 525-538页

作者：邱海华蒯磊鑫张璐刘立生文石林蔡泽江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中国农业科学院衡阳红壤实验站/湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站

【目的】以红壤区典型县域祁阳为例，分析不同母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤酸度和养分含量变化特征，为该区合理利用土地防治酸化提供科学依据。【方法】选取18个点位，采集水田及相邻的旱地和菜地，分析土壤pH、交换性酸、交换... 详细信息

【目的】以红壤区典型县域祁阳为例，分析不同母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤酸度和养分含量变化特征，为该区合理利用土地防治酸化提供科学依据。【方法】选取18个点位，采集水田及相邻的旱地和菜地，分析土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子、有机质、阳离子交换量和养分含量的变化及其相互关系。【结果】碱性母质发育的土壤pH均显著高于酸性母质发育的土壤。酸性母质发育的水田改为菜地后土壤pH降低了0.48个单位；碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤pH分别降低了0.74和0.53个单位。双直线模型拟合分析表明，当水田、旱地和菜地的土壤pH分别低于5.88、5.78和5.63时，土壤交换性铝含量快速升高，且降低一个pH单位土壤交换性铝含量分别增加1.09、2.33和2.93 cmol（+）·kg-1。酸性母质发育的水田改为旱地土壤有机质和全氮含量分别降低了11.06和0.42 g·kg-1，而菜地无显著变化；碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤有机质和全氮含量均显著下降，降幅分别为13.88—17.28和0.57—0.71 g·kg-1。碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤有效氮含量分别降低了47.66和42.34 mg·kg-1。两种母质发育的水田改为菜地后土壤全磷、有效磷含量均显著增加，增幅分别为0.41—0.48 g·kg-1和26.79—28.69 mg·kg-1。两种母质发育的水田改为旱地和菜地土壤全钾含量无显著变化；碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤有效钾含量显著升高，分别升高了36.69和65.76 mg·kg-1。相关分析表明，土壤pH与土壤交换性钙和镁、阳离子交换量、有机质含量和全氮含量呈显著正相关（P<0.01）；土壤交换性酸和铝与有效磷含量显著正相关（P<0.05），与土壤交换性钙和镁、阳离子交换量、有机质含量和全氮含量呈显著负相关（P<0.01）。【结论】酸性母质和碱性母质发育的水田改为旱地后土壤有机质、全氮含量均显著降低，而土壤全磷、有效磷含量呈增加趋势；酸性母质发育的水田只有改为菜地后土壤才酸化，而碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤均酸化；水田改为旱地和菜地后土壤硝化作用增强和盐基离子淋失增加可能是其酸化的主要原因之一。

关键词：母质红壤水田改旱地和菜地土壤酸度养分特征

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长期复种绿肥下光合碳在水稻-土壤系统中的分配与稳定

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土壤学报 2023年第4期60卷 1067-1076页

作者：刘伟民舒业勤夏银行向红坤高鹏赵紫薇黄晶高菊生张振华湖南农业大学资源学院长沙410128 中国农业科学院衡阳红壤实验站/湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站湖南祁阳426182

冬季复种绿肥是我国南方稻区传统的培肥增产模式,探究长期冬种绿肥下光合碳在水稻-土壤系统中的分配规律,对深入解析稻田土壤碳循环、充分发挥绿肥的生态功能具有重要意义。基于稻-稻-绿肥复种长期定位试验(38年),针对稻-稻-紫云英、稻-... 详细信息

冬季复种绿肥是我国南方稻区传统的培肥增产模式,探究长期冬种绿肥下光合碳在水稻-土壤系统中的分配规律,对深入解析稻田土壤碳循环、充分发挥绿肥的生态功能具有重要意义。基于稻-稻-绿肥复种长期定位试验(38年),针对稻-稻-紫云英、稻-稻-油菜和稻-稻-休闲三种处理,采用^(13)C-CO_(2)脉冲标记技术,研究长期冬季复种绿肥下光合碳在早稻季分蘖期水稻-土壤系统中的分配特征。结果表明,与冬季休闲处理相比,复种紫云英和油菜处理使早稻地上部^(13)C-光合碳积累量每穴分别增加19.9 mg和80.6 mg;复种紫云英处理使早稻地下部^(13)C-光合碳积累量每穴降低2.7 mg,而复种油菜处理对早稻地下部^(13)C-光合碳积累量无显著影响。同时,冬季复种紫云英和油菜减少了早稻^(13)C-光合碳向土壤的分配,积累量每穴分别降低7.6 mg和7.8 mg;复种紫云英处理对水稻^(13)C-光合碳在土壤颗粒有机碳(POC)和矿物结合态有机碳的分配比例无显著影响,复种油菜处理促进了水稻^(13)C-光合碳向土壤POC中的分配,使^(13)C-POC的占比增加35.3%。综上,长期复种绿肥促进了水稻分蘖期光合碳在水稻-土壤系统中的积累,与冬季休闲处理相比,冬季复种绿肥使光合碳在水稻-土壤系统中积累量增加3.7%~28.0%;增加了光合碳向水稻地上部的分配,减少了其向水稻地下部及土壤中的分配比例;且复种油菜处理减弱了土壤中水稻光合碳的稳定性;从增加有机碳总量和光合碳稳定性的角度可知,复种紫云英是相对较好的一种冬季复种绿肥模式。

关键词：稻田绿肥光合碳 ^(13)C脉冲标记有机碳组分

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肥力梯度红壤上不同形态氮库对玉米吸氮量的贡献

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土壤学报 2023年第3期60卷 857-867页

作者：邹洪琴李德近任科宇王伯仁蔡泽江徐明岗段英华中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室北京100081 中国农业科学院衡阳红壤实验站/祁阳农田生态系统国家野外试验站湖南祁阳426100 山西农业大学生态环境产业技术研究院太原030031

不同形态的土壤氮素是作物吸收氮素的主要来源,而土壤肥力不仅影响氮素的含量,也影响氮素的有效性,进而影响作物对氮素的吸收利用。明确不同肥力红壤中各形态氮素的变化及其对作物吸氮量的贡献,可为阐明氮素循环机制和沃土培肥提供理论... 详细信息

不同形态的土壤氮素是作物吸收氮素的主要来源,而土壤肥力不仅影响氮素的含量,也影响氮素的有效性,进而影响作物对氮素的吸收利用。明确不同肥力红壤中各形态氮素的变化及其对作物吸氮量的贡献,可为阐明氮素循环机制和沃土培肥提供理论依据。2019年5月在湖南祁阳红壤实验站选取低肥力、中肥力和高肥力红壤进行田间微区试验,设置不施氮(N0)和常规施氮(N1)两个处理。分析了2020年玉米(该试验的第三季作物)种植前和收获后土壤矿质氮(MN)、固定态铵(FN)、微生物生物量氮(MBN)和可溶性有机氮(SON)含量的变化及其与玉米地上部吸氮量的关系,并通过结构方程模型(SEM)建立了各形态氮库与吸氮量的关系模型。结果发现,N0条件下高肥力土壤的籽粒产量约为中肥力土壤的4.6倍,但在N1条件下,高肥力土壤的玉米产量和生物量与中肥力土壤无显著差异,但其吸氮量显著高于中肥力土壤。与种植前相比,N0条件下,收获后中肥力土壤FN含量显著提高了63%,低肥力和高肥力土壤分别增加了47%和11%。与其相反,土壤MN、MBN和SON含量均有所降低。土壤MN含量降低了0.4~4 mg·kg^(-1);MBN降低了18%~44%且土壤肥力间无显著差异;SON减少了55%~84%。N1条件下,土壤MN含量降低了约22~38 mg·kg^(-1);MBN降低了32%~72%;而SON的减少量在高肥力土壤中可达99 mg·kg^(-1),分别为中肥力土壤和低肥力土壤的2.0倍和9.3倍。相关分析结果表明,地上部吸氮量与MBN、SON和NH_(4)^(+)-N减少量存在显著正相关关系。结构方程模型结果进一步表明,SON和NH_(4)^(+)-N直接影响吸氮量,MBN通过影响SON和MN间接影响玉米地上部吸氮量。总体而言,SON和MBN可直接或间接影响玉米对氮素的吸收利用,是土壤中重要的氮素存在形态,应进一步加强对其形态转化的机制研究,可促进红壤培肥和氮素高效利用。

关键词：红壤土壤肥力可溶性有机氮微生物生物量氮吸氮量

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湘南丘陵区水田改旱地后土壤磷的有效性及淋失风险

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 199-208页

作者：杨昌富张璐陈波浪文石林蔡泽江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北京100081 中国农业科学院衡阳红壤实验站/湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站湖南祁阳426182 新疆农业大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830000

【目的】研究不同母质发育的水稻土改旱地后土壤有效磷变化特征及主要影响因素,为红壤区磷素高效利用提供依据。【方法】采集3种母质(石灰岩、第四纪红色黏土和砂页岩)发育的水稻土及相邻的水田改旱地土壤样品,分析了土壤全磷、有效磷... 详细信息

【目的】研究不同母质发育的水稻土改旱地后土壤有效磷变化特征及主要影响因素,为红壤区磷素高效利用提供依据。【方法】采集3种母质(石灰岩、第四纪红色黏土和砂页岩)发育的水稻土及相邻的水田改旱地土壤样品,分析了土壤全磷、有效磷、水溶性磷和无机磷组分(Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P)的变化特征,通过主成分分析(PCA)和随机森林分析,探究水田改旱地后土壤磷素有效性变化的主要驱动因子。【结果】水田改为旱地后,石灰岩、砂页岩发育的土壤有效磷含量分别增加了20.48和17.60 mg/kg (P<0.05),但水溶性磷含量均低于磷素环境阈值;土壤磷活化系数分别提高了2.67和2.22个百分点;Al-P含量分别增加了46.07和51.28mg/kg;石灰岩发育的土壤Fe-P含量增加了62.11 mg/kg。相关分析表明,水田改旱地后,Fe-P、Al-P与磷活化系数呈显著或极显著正相关,PCA和随机森林分析结果表明Fe-P、Al-P是土壤磷素有效性变化的主要驱动因子。【结论】湘南红壤丘陵区水田改为旱地后,第四纪红色黏土发育的红壤磷素有效性未发生显著变化,石灰岩和砂页岩发育的土壤磷素有效性由于铁磷和铝磷在全磷中比例的增加而显著提升。3种母质发育的水田改旱地后,其水溶性磷含量均低于环境磷阈值,引发磷淋失的风险较低。

关键词：红壤成土母质水田改旱地磷活化系数无机磷组分磷淋失风险

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秸秆还田调控红壤酸化的效应

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中国土壤与肥料 2025年

作者：杨昌富张璐覃双结陈波浪文石林蔡泽江新疆农业大学资源与环境学院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中国农业科学院衡阳红壤实验站/湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站

研究秸秆还田下红壤酸化特征及主要影响因子，为红壤酸化防治提供理论依据。基于红壤旱地长期定位试验的不施肥（CK）、单施化肥（NPK）、化肥加秸秆还田（NPKS）处理，分析了土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子、有机碳组分的变化及相... 详细信息

研究秸秆还田下红壤酸化特征及主要影响因子，为红壤酸化防治提供理论依据。基于红壤旱地长期定位试验的不施肥（CK）、单施化肥（NPK）、化肥加秸秆还田（NPKS）处理，分析了土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子、有机碳组分的变化及相互关系。与CK相比，NPKS和NPK处理土壤pH分别显著降低0.83和1.01个单位，与NPK相比，NPKS显著提高0.18个单位。与CK相比，NPKS和NPK土壤交换性酸含量分别显著增加2.23和3.31 cmol（+）/kg，与NPK相比，NPKS显著降低1.08 cmol（+）/kg。与CK相比，NPKS和NPK土壤交换性盐基离子总量分别显著降低2.21和3.49 cmol（+）/kg，与NPK相比，NPKS显著提高1.28 cmol（+）/kg。与CK相比，NPKS和NPK土壤有机碳含量分别显著提高1.75和1.43 g/kg；与CK和NPK相比NPKS处理矿物结合态有机碳含量显著提高1.56和0.89 g/kg。相关性分析表明，土壤交换性铝与交换性钙、镁呈极显著负相关。随机森林结果表明，交换性钙、镁是秸秆还田较单施化学肥料土壤交换性铝含量降低的主要原因。长期施用化肥加剧红壤酸化，秸秆还田较单施化学肥料具有缓解红壤酸化的作用，秸秆归还钙、镁离子是其缓解酸化的主要机制；然而，仅秸秆还田并不能完全阻控化肥引起的红壤酸化。为此，秸秆还田如何与其它改良措施配合协同阻控酸化还有待进一步研究。

关键词：秸秆还田红壤酸化交换性铝盐基离子有机碳

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两种调理剂对水稻土pH值和重金属吸收的影响

引用

中国土壤与肥料 2024年第1期 79-85页

作者：张璐文石林上官方钦秦松张会民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北京100081 中国农业科学院衡阳红壤实验站/湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站湖南祁阳426182 钢铁研究总院北京100081

探明两种调理剂对近中性水稻土pH值、重金属有效性和水稻吸收的影响,及其与土壤性质的关系,为调理剂的科学开发及合理施用提供科学依据。选取水淬高炉渣源调理剂(T1)及其腐殖质改性调理剂(T2),分别设置2个施用量梯度(T1L、T1H和T2L、T2... 详细信息

探明两种调理剂对近中性水稻土pH值、重金属有效性和水稻吸收的影响,及其与土壤性质的关系,为调理剂的科学开发及合理施用提供科学依据。选取水淬高炉渣源调理剂(T1)及其腐殖质改性调理剂(T2),分别设置2个施用量梯度(T1L、T1H和T2L、T2H),通过盆栽试验分析了两种调理剂及不同用量对土壤pH值、有效硅、镉、锌、铜含量,以及水稻籽粒和秸秆镉、锌、铜含量的影响。与对照(CK)相比,2个施用T1调理剂处理土壤pH值分别升高0.64和1.02,2个施用T2调理剂处理pH值分别升高0.27和0.56(P<0.05),土壤pH值随调理剂施用量的增加而增加。T1L和T1H处理土壤有效硅含量与CK相比分别提高5和22倍(P<0.05),且显著高于施用T2调理剂处理。与CK相比,T1H处理土壤有效镉、锌、铜含量分别降低37.21%、45.57%和95.30%(P<0.05);T2L和T2H处理土壤有效锌含量分别降低31.55%和30.67%,有效铜含量分别降低6.53%和19.32%(P<0.05)。与CK相比,T1L和T1H水稻籽粒锌含量分别降低23.44%和18.12%(P<0.05);施用T2调理剂后,籽粒和秸秆锌、铜含量无显著变化。土壤pH值、有效硅含量与土壤有效镉、锌、铜含量呈显著或极显著负相关,土壤有效硅含量与籽粒、秸秆镉含量呈显著负相关。研究表明,在近中性水稻土上施用富含硅的强碱性调理剂,既有利于提高土壤p H值和有效硅含量,又可有效降低土壤重金属有效性及其水稻吸收量。

关键词：调理剂水稻土 pH值有效硅重金属

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