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不同措施改良反酸田及水稻产量效果

植物营养与肥料学报 2015年第2期21卷 404-412页

作者：王秀斌唐栓虎荣勤雷张倩孙静文梁国庆周卫杨少海中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与肥料重点实验室北京100081 广东省农业科学院农业资源与环境研究所广州510640

【目的】针对反酸田土壤酸性强、有效磷含量极低、活性铝铁毒性重及结构性差等特征,研究不同措施改良反酸田土壤理化性质,提高水稻产量的效果,为施用合理的改良剂消减各种障碍因素、提高土壤肥力、恢复土壤生产力提供理论依据。【方法... 详细信息

【目的】针对反酸田土壤酸性强、有效磷含量极低、活性铝铁毒性重及结构性差等特征,研究不同措施改良反酸田土壤理化性质,提高水稻产量的效果,为施用合理的改良剂消减各种障碍因素、提高土壤肥力、恢复土壤生产力提供理论依据。【方法】通过三年田间定位试验,设置不施肥(CK1)、专用肥(NPK,CK2)、NK+钙镁磷肥、NK+磷矿粉、专用肥+石灰、专用肥+粉煤灰、专用肥+生物有机肥7个处理,研究不同改良措施对华南稻区反酸田水稻产量、土壤酸度、养分状况、团聚体及腐殖质组分的影响。【结果】连续3年添加改良剂钙镁磷肥、磷矿粉、石灰、粉煤灰和生物有机肥的处理早、晚稻平均产量较CK1处理均显著增加,其增幅分别为38.78%~75.00%和38.31%~56.75%;与CK2处理相比,添加改良剂的处理三季早稻和两季晚稻平均产量均有所增加,其增幅分别为9.15%~26.10%和5.71%~13.33%,且添加石灰、粉煤灰和生物有机肥的处理水稻增产率大于钙镁磷肥和磷矿粉处理。添加改良剂的处理土壤p H、有效磷和速效钾含量较CK1和CK2处理均有所增加,而交换性H+、交换性Al3+、有效硫含量则显著降低。与CK1和CK2处理相比,各添加改良剂处理>5 mm粒级水稳性团聚体占团聚体比例均显著提高,而2~1 mm、1~0.5 mm以及0.5~0.25 mm粒级团聚体所占比例均有所下降。添加粉煤灰和生物有机肥处理有利于提高>0.25 mm水稳性团聚体数量及稳定性,其团聚体破坏率分别降低至14.11%和16.99%。与CK1处理相比,添加石灰处理土壤有机碳含量略有下降,而其他施肥处理均有增加;各施肥处理土壤胡敏酸碳和胡敏素碳含量较CK1处理均有增加,而富里酸碳含量均呈下降趋势。与CK2处理相比,连续3年添加钙镁磷肥和生物有机肥的处理显著提高了土壤总有机碳含量,添加粉煤灰和生物有机肥处理显著提高了土壤水溶性碳和胡敏酸碳含量。施肥处理HA/FA比值较CK1处理均有所提高,其增幅为16.44%~47.69%;与CK2处理相比,添加粉煤灰、生物有机肥处理其值增幅最大,分别提高26.83%和24.53%。【结论】添加粉煤灰或生物有机肥处理对反酸田土壤的改良效果最佳。

关键词：反酸田改良措施土壤团聚体腐殖质组分水稻产量

稻田土壤铜含量对水稻籽粒灌浆特性与产量的影响

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核农学报 2023年第1期37卷 188-195页

作者：袁源远刘瑛吴建富颜晓荣勤雷卢志红江西农业大学国土资源与环境学院江西南昌330045 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室江西南昌330045 江西省宜春市硒资源开发利用中心江西宜春336000

为探究稻田土壤铜含量对水稻产量及籽粒灌浆特性的影响,于2019和2021年通过盆栽试验分析24.32(对照,CK)、100(Cu100)和200 mg·kg^(-1)(Cu200)稻田土壤铜含量下水稻的产量差异,并通过Richards方程对籽粒灌浆过程进行拟合,比较籽粒灌浆... 详细信息

为探究稻田土壤铜含量对水稻产量及籽粒灌浆特性的影响,于2019和2021年通过盆栽试验分析24.32(对照,CK)、100(Cu100)和200 mg·kg^(-1)(Cu200)稻田土壤铜含量下水稻的产量差异,并通过Richards方程对籽粒灌浆过程进行拟合,比较籽粒灌浆参数之间的差异,探讨铜含量对不同粒位籽粒灌浆特性的影响。结果表明,2019和2021年Cu200处理水稻产量较CK分别减少31.18%和39.50%(P0.05)。土壤不同铜含量处理下水稻籽粒灌浆特性表明,与对照相比,Cu100处理强势粒延长了活跃灌浆期(D)和到达最大灌浆速率的时间(Tmax),最终生长量A值提高,而弱势粒D值及Tmax明显缩短,A值明显降低;Cu200处理强、弱势粒D值及Tmax明显减小,A值显著降低。总体而言,各处理对弱势粒灌浆影响大于强势粒。进一步分析不同土壤铜含量下水稻产量变化规律发现,与CK相比,Cu100处理水稻增产是由于强势粒粒重增加的同时有效穗数也有所增加,一定程度上抵消了弱势粒灌浆不充分所带来的负面影响;而Cu200处理产量显著下降是由于强、弱势粒灌浆不充分共同作用,导致有效穗数及千粒重显著降低。本研究结果可为进一步合理利用铜污染土壤提供理论依据。

关键词：水稻铜含量强势粒弱势粒籽粒灌浆

不同施肥模式下设施菜田土壤团聚体养分和微生物量特征

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植物营养与肥料学报 2019年第7期25卷 1084-1096页

作者：荣勤雷李若楠黄绍文周春火唐继伟王丽英张彦才中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室北京100081 河北省农林科学院农业资源环境研究所石家庄050051 江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045

【目的】针对设施蔬菜生产中普遍存在的化肥施用严重超量、化肥与有机肥配施模式不合理等现象,利用日光温室蔬菜有机肥/秸秆替代化肥模式定位试验,研究了不同施肥模式对设施菜地土壤团聚体养分、微生物量碳氮含量的影响,为设施蔬菜优质... 详细信息

【目的】针对设施蔬菜生产中普遍存在的化肥施用严重超量、化肥与有机肥配施模式不合理等现象,利用日光温室蔬菜有机肥/秸秆替代化肥模式定位试验,研究了不同施肥模式对设施菜地土壤团聚体养分、微生物量碳氮含量的影响,为设施蔬菜优质高效生产和减量施用化肥提供科学依据。【方法】将25%或50%的无机氮肥用玉米秸秆或猪粪中氮替代,进行温室蔬菜田间定位试验。试验共设5个处理(各处理等氮、等磷、等钾):1)全部施用化肥氮(4/4CN);2) 3/4化肥氮+1/4猪粪氮(3/4CN+1/4MN);3) 2/4化肥氮+2/4猪粪氮(2/4CN+2/4MN);4) 2/4化肥氮+1/4猪粪氮+1/4秸秆氮(2/4CN+1/4MN+1/4SN);5) 2/4化肥氮+2/4秸秆氮(2/4CN+2/4SN)。在定位试验第6年冬春茬黄瓜季拉秧期采取耕层土壤样品,分析土壤团聚体分布规律和稳定性,并测定各粒级团聚体中土壤养分和微生物量碳、氮含量。【结果】设施菜地土壤团聚体以250~1000μm团聚体和> 2000μm团聚体为主,其含量分别平均为32.0%和38.4%。较4/4CN模式,有机肥/秸秆替代化肥模式提高了土壤大团聚体(> 250μm)比例。配施秸秆模式对土壤团聚体分布影响相对较大,并显著提高土壤团聚体机械稳定性,平均重量直径(MWD)和平均几何直径(GMD)分别提高6.1%和11.2%。在 2000μm团聚体中,不同有机肥化肥配施模式(3/4CN+1/4MN、2/4CN+2/4MN、2/4CN+1/4MN+1/4SN、2/4CN+2/4SN)土壤有机碳含量较4/4CN模式分别增加36.8%~89.6%、34.9%~100.3%、29.5%~69.2%和21.7%~72.1%,分别平均增加69.8%、76.6%、56.9%和49.2%。不同施肥模式对有机碳、全氮、硝态氮、速效磷的影响规律基本一致。土壤有机碳、全氮主要分布在250~1000μm团聚体和> 2000μm团聚体中,平均分别占土壤有机碳储量的34.1%、35.2%和土壤全氮储量的34.0%、36.4%。土壤硝态氮在250~1000μm团聚体与1000~2000μm团聚体中含量较高,土壤速效钾、微生物量碳氮含量表现为随土壤团聚体直径的增大而提高,而速效磷则随土壤团聚体直径的增大而降低。【结论】设施菜田土壤团聚体优势粒级为> 2000μm团聚体和250~1000μm团聚体,配施秸秆模式显著提高土壤团聚体的机械稳定性。有机肥/秸秆替代化肥模式提高土壤各级团聚体有机碳、全氮、硝态氮和速效磷含量。设施菜地土壤有机碳氮主要分布在250~1000μm团聚体和> 2000μm团聚体中,而微生物量碳、氮含量随土壤团聚体直径的减小而呈增加的趋势。

关键词：设施菜田土壤团聚体土壤微生物量碳氮化肥减施

秸秆及其生物炭还田对水稻养分吸收分配和产量的影响

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江西农业大学学报 2023年第5期45卷 1118-1128页

作者：李金烨陈洁吴建富倪国荣谢凯柳周春火荣勤雷赵小敏江西农业大学国土资源与环境学院江西南昌330045 农业农村部鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室江西南昌330045 江西省农业废弃物资源化利用与面源污染防控产教融合重点创新中心江西南昌330045 教育部作物生理生态与遗传育种重点实验室江西南昌330045

【目的】研究秸秆和秸秆生物炭还田对土壤肥力、水稻养分吸收分配以及产量构成因素的影响,以期揭示不同还田措施影响水稻养分吸收分配以及产量的主导因素,为科学合理施用秸秆和秸秆生物炭提供理论依据和技术指导。【方法】以第四纪红色... 详细信息

【目的】研究秸秆和秸秆生物炭还田对土壤肥力、水稻养分吸收分配以及产量构成因素的影响,以期揭示不同还田措施影响水稻养分吸收分配以及产量的主导因素,为科学合理施用秸秆和秸秆生物炭提供理论依据和技术指导。【方法】以第四纪红色黏土母质发育而成的红壤性水稻土为供试土壤,盆栽试验设置3个处理:单施化肥(NPK);化肥配施秸秆(NPK+S);化肥配施生物炭(NPK+B)。在水稻成熟期,采集植株和土壤样品。分析土壤养分含量、水稻植株各部位干物质量以及其氮、磷、钾养分含量的变化,研究植株养分在各部位的分配规律,并通过PLS-PM模型揭示影响水稻产量的主导因素。【结果】秸秆和秸秆生物炭还田显著提高了土壤有机碳、全氮和速效钾含量,而且秸秆生物炭还田处理土壤有机碳和全氮含量显著高于秸秆还田处理(PNPK+B>NPK+S的趋势。较NPK处理,NPK+B和NPK+S处理均显著提高地上部干物质量,尤其是穗部干物质量(P<0.05),其中NPK+B处理效果较佳。NPK+B和NPK+S处理水稻植株叶、穗部氮、磷养分含量较NPK处理总体均呈增加趋势,且促进了氮、磷素向植株地上部转移以及钾素向茎叶的转移。较NPK处理,NPK+B和NPK+S处理显著提高了每穗粒数、结实率、成穗率(P<0.05),增幅分别为40.33%、19.38%、17.68%和42.32%、10.93%、17.24%。PLS-PM模型分析结果显示,植株氮、钾素的养分分配变化主要通过提高产量构成因素的每穗粒数、结实率、成穗率进而显著提高水稻产量(P<0.05)。【结论】秸秆和秸秆生物炭还田提高了土壤有机碳、全氮、速效钾含量,进而影响了植株各部氮、磷、钾养分含量以及其养分分配,而土壤肥力变化调控的植株氮、钾养分分配是影响水稻产量变化的主导因子。

关键词：秸秆还田生物炭土壤养分植株养分分配水稻产量

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海南岛芒果主产区果园氮素盈余状况研究

土壤通报 2020年第4期51卷 943-949页

作者：何翠翠魏志远张文陈业渊刘立生荣勤雷中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南海口573717 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南海口571101 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 江西农业大学国土资源与环境学院江西南昌330045

海南岛是我国重要的芒果生产基地。为了探明芒果园氮素盈余状况,以海南岛芒果主产区昌江县、东方市、乐东县、三亚市、陵水县的芒果种植农户调研资料和测试分析数据为基础,分析了71个芒果园氮肥施用量和氮素盈余状况。结果表明:芒果主... 详细信息

海南岛是我国重要的芒果生产基地。为了探明芒果园氮素盈余状况,以海南岛芒果主产区昌江县、东方市、乐东县、三亚市、陵水县的芒果种植农户调研资料和测试分析数据为基础,分析了71个芒果园氮肥施用量和氮素盈余状况。结果表明:芒果主产区氮素平均盈余量陵水县最高,为299.73 kg hm-2,氮素污染风险最高,其次为乐东县、昌江县和三亚市,分别为256.95 kg hm-2、198.46 kg hm-2、145.12 kg hm-2,东方市平均氮素盈余最低,为106.37 kg hm-2。大部分芒果园盈余量未达到平均水平,少数氮素盈余远远高于平均值。氮素盈余量分布规律为昌江县和东方市芒果园氮素盈余量较集中,乐东县、三亚市、陵水县氮素盈余状况较为分散。芒果园氮素盈余的主要决定因素是氮素投入,其次是氮素输出,其中,化肥为氮素投入的贡献高达90%以上,有机肥贡献较小。海南省芒果园存在氮素盈余状况,有氮素污染风险,应该重施有机肥调整施肥管理方式。

关键词：海南岛芒果园施肥氮素盈余

翻压紫云英条件下化肥配施生物炭基肥对水稻Cu吸收转运的影响

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农业环境科学学报 2019年第9期38卷 2095-2102页

作者：喻成龙汤建喻惟倪国荣谢志坚康丽春荣勤雷周春火江西农业大学国土资源与环境学院/江西省农业废弃物资源化利用与面源污染防控产教融合重点创新中心南昌330045 南昌市农业农田养分资源管理与农业面源污染防控重点实验室南昌330045 江西农业大学工学院南昌330045 万载县农业农村局江西万载336100

针对稻田土壤重金属Cu污染问题,在翻压紫云英条件下,探究化肥与生物炭基肥配施对土壤-水稻系统Cu吸收及转运的影响。采用盆栽试验,设置5个施肥处理:对照(CK,不施肥)、常规施氮(CN)、紫云英+氮肥(CNG)、紫云英+有机肥+氮肥(CNGO)、紫云英... 详细信息

针对稻田土壤重金属Cu污染问题,在翻压紫云英条件下,探究化肥与生物炭基肥配施对土壤-水稻系统Cu吸收及转运的影响。采用盆栽试验,设置5个施肥处理:对照(CK,不施肥)、常规施氮(CN)、紫云英+氮肥(CNG)、紫云英+有机肥+氮肥(CNGO)、紫云英+生物炭基肥+氮肥(CNGC)。研究了不同施肥处理对早稻五优156生长和重金属Cu吸收特性的影响。结果表明:与CN相比,CNG在无污染和污染土壤中水稻籽粒产量分别提高47.1%和50.1%;与CNG相比,CNGC在无污染和污染土壤中水稻籽粒产量分别提高4.5%和12.8%。单施化肥条件下水稻植株体中Cu的总吸收量最大,且水稻根部Cu含量最高;在污染土壤中,CNG处理下水稻糙米存在一定的重金属污染风险,而在CNGC处理下糙米中Cu含量低于相关食品卫生标准(≤10.0 mg·kg-1)。进一步研究表明,翻压紫云英能提高Cu从根向秸秆的转运能力,而在污染土壤条件下Cu从秸秆向谷壳的转运能力会受到抑制。在污染土壤中CN处理下Cu有效态含量最高,CNGC处理比CN处理土壤Cu有效态含量降低39.4%,比CK处理降低17.6%。研究表明,翻压紫云英条件下化肥配施生物炭基肥可以提高水稻产量,抑制水稻对Cu的吸收和转运,降低水稻籽粒中Cu含量,适宜在重金属Cu污染稻田施用。

关键词：水稻紫云英转运 Cu 生物炭基肥

紫云英翻压条件下生物炭基肥配施量对水稻Cd迁移累积的影响

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农业环境科学学报 2020年第11期39卷 2554-2560页

作者：喻成龙汤建郑琴倪国荣谢志坚荣勤雷郭乃嘉王惠明周春火江西农业大学国土资源与环境学院/江西省农业废弃物资源化利用与面源污染防控产教融合重点创新中心南昌330045 南昌市农业农田养分资源管理与农业面源污染防控重点实验室南昌330045 万年县农业农村局江西万年336100 江西省农业生态与资源保护站南昌330046

为探究翻压紫云英条件下,生物炭基肥配施量对水稻生长发育和水稻各器官Cd迁移积累的影响。通过盆栽试验,设置5个处理:紫云英替代30%的氮肥+70%氮肥(FNG30,对照)、30%紫云英+10%生物炭基肥+60%氮肥(FNG30B10)、30%紫云英+20%生物炭基肥+... 详细信息

为探究翻压紫云英条件下,生物炭基肥配施量对水稻生长发育和水稻各器官Cd迁移积累的影响。通过盆栽试验,设置5个处理:紫云英替代30%的氮肥+70%氮肥(FNG30,对照)、30%紫云英+10%生物炭基肥+60%氮肥(FNG30B10)、30%紫云英+20%生物炭基肥+50%氮肥(FNG30B20)、30%紫云英+30%生物炭基肥+40%氮肥(FNG30B30)、30%紫云英+40%生物炭基肥+30%氮肥(FNG30B40),研究不同生物炭基肥配施量对早稻生长发育和水稻Cd迁移累积的影响。结果表明:与对照相比,生物炭基肥配施处理均能提高水稻籽粒的产量,且水稻籽粒产量随生物炭基肥配施量的增加而提高;生物炭基肥的配施可降低水稻糙米中的Cd含量,与对照相比,生物炭基肥配施后各处理降幅大小为FNG30B30(29.2%)>FNG30B20(20.8%)>FNG30B40(19.6%)>FNG30B10(8.3%);生物炭基肥可抑制Cd从水稻根向地上部位的转运,在30%的生物炭基肥配施处理时抑制效果最为明显,且Cd从谷壳到糙米的转运能力最低。综上,在翻压紫云英条件下,配施生物炭基肥能有效降低水稻Cd污染风险,且30%的生物炭基肥配施量时降低稻田Cd污染风险效果最佳。

关键词：水稻紫云英生物炭基肥 Cd污染

生物炭基肥与紫云英联合还田对红壤区早稻干物质累积和氮素利用特征的影响

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植物营养与肥料学报 2020年第9期26卷 1732-1739页

作者：谢志坚吴佳段金贵喻成龙郑琴倪国荣荣勤雷赵尊康周春火江西农业大学国土资源与环境学院/江西省农业废弃物资源化利用与面源污染防控产教融合重点创新中心江西南昌330045 杭州市生态环境局萧山分局浙江杭州311200 万年县农业农村局江西上饶335500

【目的】探讨生物炭基肥与紫云英联合还田对提高水稻产量与氮素利用率的影响,为同时实现稻区秸秆循环利用和降低氮肥用量提供参考。【方法】采用盆栽实验,设计不施氮肥(CK0)、施100%氮肥(CK1)、减施20%氮肥后分别施炭基肥(BF)、紫云英(... 详细信息

【目的】探讨生物炭基肥与紫云英联合还田对提高水稻产量与氮素利用率的影响,为同时实现稻区秸秆循环利用和降低氮肥用量提供参考。【方法】采用盆栽实验,设计不施氮肥(CK0)、施100%氮肥(CK1)、减施20%氮肥后分别施炭基肥(BF)、紫云英(MV)以及两者联合还田(BF+MV)5个处理。分析了早稻地上部干物质累积量、产量构成及氮素吸收利用。【结果】与CK1相比,减施20%氮肥后,紫云英和炭基肥单独或联合还田均可通过增加早稻千粒重和有效穗数而改善其产量构成;炭基肥单独或与紫云英联合还田不仅可有效提高早稻籽粒和地上部干物质量(P>0.05),而且分别显著提高了籽粒中氮素生理利用率11.8%与7.52%(P<0.05);紫云英单独还田分别显著提高籽粒和地上部干物质量11.8%和7.62%,以及地上部氮素累积量10.9%(P<0.05)。另外,由Pearson相关分析表明,减施20%氮肥条件下,紫云英还田与早稻千粒重和籽粒氮素累积量呈显著正相关关系,炭基肥还田与早稻地上部氮素生理利用率和干物质生产效率呈显著或极显著正相关关系。【结论】在确保红壤稻区早稻不减产的前提下,将秸秆炭化生产炭基肥与冬季豆科绿肥联合还田,既有利于提高作物秸秆资源利用率,又降低稻田氮肥用量,并提高氮素利用率,从而为水稻绿色生产开辟新途径和提供理论依据。

关键词：生物炭基肥紫云英早稻干物质量氮素利用率

不同有机肥对黄泥田土壤培肥效果及土壤酶活性的影响

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植物营养与肥料学报 2014年第5期20卷 1168-1177页

作者：荣勤雷梁国庆周卫刘东海王秀斌孙静文李双来胡诚中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 湖北省农业科学院植保土肥研究所湖北武汉430064

【目的】低产黄泥田在南方稻区广泛分布,其障碍因素是土壤熟化度低,施用有机肥料是改良黄泥田的重要措施。本文通过田间试验研究化肥和不同有机肥对低产黄泥田的培肥效果以及土壤碳、土壤氮、土壤磷转化的相关酶活性的变化规律,为低产... 详细信息

【目的】低产黄泥田在南方稻区广泛分布,其障碍因素是土壤熟化度低,施用有机肥料是改良黄泥田的重要措施。本文通过田间试验研究化肥和不同有机肥对低产黄泥田的培肥效果以及土壤碳、土壤氮、土壤磷转化的相关酶活性的变化规律,为低产黄泥田培肥改良提供理论依据和技术支撑。【方法】试验地位于湖北省京山县,种植模式为双季稻,田间试验中设6个处理,分别为(1)不施肥(CK),(2)单施化肥(NPK),(3)化肥+绿肥(NPKG),(4)化肥+猪粪(NPKM),(5)化肥+秸秆(NPKS),(6)化肥+秸秆+腐熟菌剂(NPKSD),化肥用量相同,配施有机肥处理施用的有机碳量相当。水稻收获后取耕层土壤样品,测定不同处理土壤养分和土壤酶活性指标,了解土壤养分和土壤酶活性的变化特征;采用典型相关分析方法,分析土壤养分和土壤酶两组变量之间的相关关系,研究不同有机肥对低产黄泥田的培肥效果。【结果】有机肥能够提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,明显提高早稻和晚稻的产量。有机肥对土壤酶活性有很大影响,配施有机肥不同程度地提高了α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶活性;过氧化物酶和脲酶没有明显差异;磷酸酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶活性有所降低。土壤酶活性是评价施肥对土壤肥力影响的重要生物指标,土壤养分和土壤酶活性典型相关分析结果显示,二者显著相关,可以用于评估黄泥田土壤肥力变化的酶主要有β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、α-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶。典型变量排序结果表明,有机肥的培肥效果秸秆>猪粪>绿肥。【结论】低产黄泥田增施有机肥可以显著提高水稻产量和土壤速效养分含量,施用不同有机肥9种土壤酶活性响应不同,其中β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、α-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶活性可以用于表征低产黄泥田的肥力变化,不同有机肥的培肥效果为秸秆>猪粪>绿肥。

关键词：秸秆猪粪绿肥黄泥田土壤肥力土壤酶活性