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硅肥对早稻群体生产力和镉吸收的影响

中国稻米 2015年第4期21卷 135-137页

作者：余跑兰肖小军陈燕李亚贞杨林雷媛媛柳开楼江西省红壤研究所/国家红壤改良工程技术研究中心/农业部江西耕地保育科学观测实验站南昌330046 江西核工业环境保护中心南昌330002

稻田Cd污染是粮食安全和人类健康的巨大威胁之一。为探讨稻米降镉技术,本试验以海藻液硅为肥料,系统研究了硅肥施用对早稻两优1号群体生产力和镉吸收的影响。结果表明,喷施海藻液硅可以显著提高水稻秧苗素质和产量,与CK相比,分蘖数和白... 详细信息

稻田Cd污染是粮食安全和人类健康的巨大威胁之一。为探讨稻米降镉技术,本试验以海藻液硅为肥料,系统研究了硅肥施用对早稻两优1号群体生产力和镉吸收的影响。结果表明,喷施海藻液硅可以显著提高水稻秧苗素质和产量,与CK相比,分蘖数和白根数分别增加了44.5%和22.6%,产量和实粒数分别增加了11.7%和5.4%。同时,喷施海藻液硅处理可以显著阻控稻谷和稻米的镉吸收量,与CK相比,海藻液硅处理中稻谷和稻米中Cd含量分别下降了27.6%和32.4%。

关键词：硅肥水稻秧苗素质产量镉

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我国水稻的肥料贡献率时空变化及影响因素

中国农业科学 2023年第4期56卷 674-685页

作者：李亚贞韩天富曲潇琳马常宝都江雪柳开楼黄晶刘淑军刘立生申哲张会民江西省红壤及种质资源研究所/国家红壤改良工程技术研究中心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】从全国尺度上解析近30年（1988—2017）水稻产量的肥料贡献率变化及其影响因素，为水稻可持续生产和肥料的科学施用提供理论依据。【方法】基于全国稻作区耕地质量监测数据（338个点位），分析不同稻作模式、种植区域、气候条... 详细信息

【目的】从全国尺度上解析近30年（1988—2017）水稻产量的肥料贡献率变化及其影响因素，为水稻可持续生产和肥料的科学施用提供理论依据。【方法】基于全国稻作区耕地质量监测数据（338个点位），分析不同稻作模式、种植区域、气候条件和土壤质地的水稻肥料贡献率年际变化，并结合随机森林模型探讨各因素对水稻肥料贡献率变化的相对贡献。【结果】在施肥区和不施肥区水稻品种和栽培技术相同的条件下，近30年全国水稻的肥料贡献率整体呈现前20年逐渐升高，近10年趋于平稳的特征，总体变化幅度为41.20%—51.89%，但不同稻作模式存在差异，单季稻、双季稻和水稻-其他作物轮作的水稻肥料贡献率分别为38.58%—55.49%、41.96%—51.05%和42.34%—53.43%。不同区域的水稻肥料贡献率在近30年的平均值表现出西南（55.82%）>长江中游（46.73%）>华北（46.27%）>东北（45.90%）>华南（45.83%）>长江下游（44.25%）。结合施肥年限和水稻肥料贡献率的拟合方程发现，东北、华北、西南、长江中游、长江下游和华南的水稻肥料贡献率达到稳定的施肥年限分别为15.2、18.5、19.0、15.3、15.3和14.5 a。不同气候条件也显著影响水稻的肥料贡献率，其中，亚热带季风气候（49.23%）>温带季风气候（45.90%）>热带季风气候（34.57%）。不同土壤质地的水稻肥料贡献率则表现出黏土（43.25%—64.80%）>壤土（40.65%—48.46%）>砂土（26.20%—45.98%）。随机森林模型显示，氮肥和磷肥是调控水稻肥料贡献率变化的主要因素，同时，无霜期、年均降雨、年均温度、钾肥及土壤有机质含量也是影响水稻肥料贡献率的关键指标。【结论】在1988—2017年，全国稻作区的水稻肥料贡献率整体呈现前期逐渐增加后期趋于平稳的趋势，且稻作模式、区域、气候和土壤质地条件均影响水稻肥料贡献率的年际变化。氮肥和磷肥对水稻肥料贡献率变化的影响较大。相比其他土壤肥力指标，土壤有机质是影响水稻肥料贡献率变化的关键土壤肥力因子。

关键词：稻田施肥肥料贡献率时空变化土壤有机质

红壤区不同母质对水稻土土壤团聚体稳定性的影响

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广东农业科学 2022年第3期49卷 77-85页

作者：郭澎诸莉燕柳开楼付责张行健罗朝晖毕利东河海大学农业科学与工程学院江苏南京210098 江西省红壤研究所江西南昌330046 南京市雨花台区水务总站江苏南京210012 南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095

【目的】探究红壤区不同母质发育水稻土团聚体稳定性的差异,为红壤区土壤资源的利用开发提供理论基础。【方法】选择红壤区6种不同母质发育耕作层和犁底层水稻土,选择无水酒精、0.1 mol/L NaOH溶液、0.002%Na_(2)CO_(3)溶液和0.1 mol/L ... 详细信息

【目的】探究红壤区不同母质发育水稻土团聚体稳定性的差异,为红壤区土壤资源的利用开发提供理论基础。【方法】选择红壤区6种不同母质发育耕作层和犁底层水稻土,选择无水酒精、0.1 mol/L NaOH溶液、0.002%Na_(2)CO_(3)溶液和0.1 mol/L NaCl溶液作为分散液,以超纯水为对照,采用湿筛法测定水稳性团聚体量。【结果】同一母质发育的水稻土,耕作层水稳性团聚体量均显著高于犁底层。水稻土耕作层和犁底层水稳性团聚体量与土壤有机质量极显著正相关。4种分散液浸润土壤后,水稳性团聚体量基本呈无水酒精(86.31%)>Na_(2)CO_(3)溶液(39.03%)>NaCl溶液(32.49%)>NaOH溶液(10.70%)。【结论】对于同一土层(耕作层)水稻土,不同母质类型土样土壤团聚体水稳性存在显著差异,呈石英岩类风化物>酸性结晶岩类风化物>湖积物>河积物>第四纪红黏土>泥质岩类风化物。对于同一母质发育的水稻土,耕作层团聚体水稳性均显著强于犁底层。强碱环境会显著降低水稻土水稳性团聚体量。

关键词：土壤物理土壤母质红壤性水稻土水稳性团聚体化学稳定性抗蚀性

近35年红壤稻区土壤肥力时空演变特征——以进贤县为例

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中国农业科学 2020年第16期53卷 3294-3306页

作者：王远鹏黄晶孙钰翔柳开楼周虎韩天富都江雪蒋先军陈金张会民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江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所/农业农村部长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室/国家红壤改良工程技术研究中心湖南农业大学资源环境学院西南大学资源环境学院中国科学院南京土壤研究所江西省红壤研究所/国家红壤改良工程技术研究中心/农业农村部江西耕地保育科学观测实验站中国农业科学院祁阳农田生态系统国家野外试验站

【目的】明确红壤稻区典型县域农业生产中土壤养分的变化特征以及当前土壤肥力水平,为红壤稻田土壤培肥改良提供依据。【方法】通过数据收集和野外采样分析得到江西省进贤县1982年、2008年和2017年3个时期稻田耕层土壤属性的数据,统一... 详细信息

【目的】明确红壤稻区典型县域农业生产中土壤养分的变化特征以及当前土壤肥力水平,为红壤稻田土壤培肥改良提供依据。【方法】通过数据收集和野外采样分析得到江西省进贤县1982年、2008年和2017年3个时期稻田耕层土壤属性的数据,统一选取土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾作为土壤综合肥力评价指标,首先对3个时期各项肥力指标进行常规统计和差异性分析,采用主成分分析找出不同时期肥力差异的关键因子并确定权重,通过隶属度函数得到各项肥力指标的隶属度值,将各项肥力指标的权重和隶属度值加乘得到土壤综合肥力指数,最后结合土壤各项肥力指标和综合肥力指数的GIS空间分布图探究该区域稻田土壤肥力时空演变特征。【结果】1982—2017年进贤县稻田土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾均呈不同程度的上升趋势,土壤pH呈下降趋势。1982、2008和2017年3个时期进贤县土壤pH的平均值分别为5.9、5.1、4.8,年均下降0.03个单位;35年来土壤pH整体由西部向东南和西北下降速率逐渐减低,2017年99%的稻田土壤处于酸性水平(4.5—5.5)。35年间稻田土壤有机质含量的平均值由28.1 g·kg上升至36.8 g·kg,1982—2008年和2008—2017年土壤有机质年均增加速率分别为0.21和0.31 g·kg,2017年土壤有机质含量在30—40 g·kg之间的稻田占比达94%,1982—2017年土壤有机质整体由东北向西南上升速率逐渐降低。1982—2017年土壤有效磷含量的平均值由7.0 mg·kg上升至32.1 mg·kg,2017年进贤县以土壤有效磷含量在20—40mg·kg的稻田为主,占比75%。1982—2017年稻田土壤速效钾累积缓慢,1982—2008年和2008—2017年土壤速效钾年均增加速率分别0.58和0.53 mg·kg,2017年进贤县稻田土壤速效钾含量平均值为73.2 mg·kg。稻田土壤碱解氮在1982—2008年和2008—2017年两个阶段增长均呈先快后慢的趋势,前后两个阶段的年增长速率分别为1.24和0.29 mg·kg,1982—2017年进贤县土壤碱解氮含量东南地区上升速率高,西北地区上升速率低。1982、2008和2017年进贤县稻田土壤综合肥力指数的平均值分别为0.43、0.50和0.55。3个时期稻田土壤肥力指标综合得分分别为:碱解氮有效磷>pH>速效钾>有机质(1982年);pH>有效磷>速效钾>有机质>碱解氮(2008年);速效钾>有效磷>pH>碱解氮>有机质(2017年)。【结论】经过35年的长期耕作,进贤县稻田土壤肥力得到改善。当前进贤县稻田土壤仍存在碱解氮过量、速效钾亏缺、土壤酸化严重等问题。土壤碱解氮、pH和速效钾分别为1982年、2008年和2017年3个时期造成进贤县稻田土壤肥力空间分布差异性的关键因素。

关键词：红壤肥力评价主成分分析时空演变进贤县

1988-2018年中国水稻秸秆资源时空分布特征及还田替代化肥潜力

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农业工程学报 2021年第11期37卷 151-161页

作者：刘淑军李冬初黄晶马常宝王慧颖于子坤曲潇林张璐韩天富都江雪柳开楼张会民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祁阳426182 农业农村部耕地质量监测保护中心北京100125 江西省红壤研究所南昌330046

中国的水稻秸秆资源丰富,但不同地区水稻秸秆及养分资源量,还田替代化肥潜力以及随时间的变化特征尚不清楚。该研究基于农业农村部1988-2018年在全国稻作区的水稻土长期监测数据,分析了中国各地区不同年份的水稻秸秆和养分资源量及还田... 详细信息

中国的水稻秸秆资源丰富,但不同地区水稻秸秆及养分资源量,还田替代化肥潜力以及随时间的变化特征尚不清楚。该研究基于农业农村部1988-2018年在全国稻作区的水稻土长期监测数据,分析了中国各地区不同年份的水稻秸秆和养分资源量及还田替代化肥潜力,为水稻秸秆资源的合理利用提供依据。结果表明:全国近10 a(2009-2018年)水稻秸秆和氮磷钾(NPK)养分资源年均量分别达到1.69×108 t和452.09×10^(4) t,比1988-1998年增加0.23×108 t和61.50×10^(4) t,东北增幅最高。全国水稻秸秆及养分资源随种植年限的延长呈增长趋势,第一阶段(1990s-2000s)和第二阶段(2000s-2010s)水稻秸秆资源年变化速率分别为18.11×10^(4) t/a和211.47×10^(4) t/a,N、P、K养分资源年变化速率分别为(0.15×104)、(0.02×104)、(0.31×104)t/a和(1.76×104)、(0.25×104)、(3.66×104)t/a。70%以上的水稻秸秆和养分资源分布在长三角、长江中游和西南,以长三角最高(4.15×107 t,NPK 111.05×10^(4) t),华南最低(2.20×107 t,NPK 58.54×10^(4) t)。30 a来,全国单位耕地面积水稻秸秆还田带入农田的氮(N)、磷(P)、钾(K)养分量持续稳定增加,占化肥年均施用量的比例为10.88%~12.53%、11.83%~17.13%、116.22%~122.62%。全国水稻秸秆还田的氮、磷、钾肥年均可替代量为(28.90±0.14)、(5.80±0.03)、(180.46±0.52)kg/hm2,各区以长三角最高(N:(34.44±0.20)kg/hm2、P:(6.91±0.04)kg/hm2、K:(129.23±0.74)kg/hm2),华南最低(N:(25.80±0.23)kg/hm2、P:(5.18±0.05)kg/hm2、K:(96.83±0.87)kg/hm2)。充分利用水稻秸秆资源,是实现化肥减施增效的重要保障。

关键词：时空分布秸秆还田化肥替代水稻秸秆养分资源量

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中国酸性土壤利用的科学问题与策略

土壤学报 2023年第5期60卷 1248-1263页

作者：赵学强潘贤章马海艺董晓英车景王超时玉柳开楼沈仁芳土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 河南大学生命科学学院河南开封475004 江西省红壤及种质资源研究所南昌331717

中国土壤酸化呈现出全国普遍发生的趋势,对作物产量、农产品品质和生物多样性造成不利影响。自20世纪50年代以来,我国在酸性土壤方面开展了大量工作,取得显著成效,但因我国酸性土壤分布详情不明、土壤酸化机制存在争议、耐逆作物品种缺... 详细信息

中国土壤酸化呈现出全国普遍发生的趋势,对作物产量、农产品品质和生物多样性造成不利影响。自20世纪50年代以来,我国在酸性土壤方面开展了大量工作,取得显著成效,但因我国酸性土壤分布详情不明、土壤酸化机制存在争议、耐逆作物品种缺乏、作物酸害阈值不清、改良产品及技术落地性差等问题,酸性土壤利用仍受到极大限制。针对上述问题,绘制了新的中国土壤酸碱度图,明确了我国酸性土壤的分布详情,讨论了土壤酸化机制特别是氮肥与土壤酸化之间的关系,论述了土壤酸化的危害,解析了植物和微生物对酸性土壤的响应和适应机制,提出了分区分级分类改良、酸度改良和肥力提高并重、有机无机肥配施、发展特色农业等酸性土壤改良和利用策略,建议进一步加强酸性土壤新型改良剂、作物酸害阈值、氮肥高效利用、中微量元素、耐逆作物育种和土壤酸化模型等方面研究,以期为酸性土壤可持续利用提供支撑。

关键词：土壤酸碱度图酸化机制酸化危害植物适应机制微生物响应酸性土壤改良

多菌灵对Cu污染土壤酶活性和微生物氮含量的影响

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西北农业学报 2010年第1期19卷 60-63页

作者：徐晓锋李娜柳开楼郭大勇苗艳芳郭永新刘素云陈丽华河南科技大学河南洛阳471003 南京农业大学南京210095

采用室内模拟的方法,研究多菌灵对Cu污染小麦地和蔬菜地两种土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性,以及土壤微生物生物量的影响。结果表明,在小麦地中,多菌灵导致Cu处理土壤中过氧化氢酶活性略微升高,脲酶活性下降,蔗糖酶活性增强。蔬菜地... 详细信息

采用室内模拟的方法,研究多菌灵对Cu污染小麦地和蔬菜地两种土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性,以及土壤微生物生物量的影响。结果表明,在小麦地中,多菌灵导致Cu处理土壤中过氧化氢酶活性略微升高,脲酶活性下降,蔗糖酶活性增强。蔬菜地中过氧化氢酶和脲酶变化趋势与小麦地一致,但蔗糖酶活性变化趋势则相反。多菌灵加强了Cu对微生物的抑制作用,导致微生物量的显著降低,可能是多菌灵影响Cu与土壤酶活性关系的主要原因。

关键词：土壤酶 Cu 多菌灵

长期施肥对红壤稻田土壤微生物生物量和酶活性的影响

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土壤学报 2021年第3期58卷 628-637页

作者：夏文建柳开楼张丽芳刘佳叶会财邓国强李大明李祖章王萍李瑶杨成春彭春瑞陈金江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所/农业农村部长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室/国家红壤改良工程技术研究中心南昌330200 江西省红壤研究所南昌330046

研究长期施肥下红壤双季稻田土壤胞外酶活性(EEAs)变化特征及其主要驱动因子,可为该地区稻田土壤培肥和合理施肥提供理论依据。选择持续了37a的长期定位试验的不施肥(CK)、化肥(NPK)、高倍化肥(HNPK)和化肥有机肥配施(NPKM)4个处理,采... 详细信息

研究长期施肥下红壤双季稻田土壤胞外酶活性(EEAs)变化特征及其主要驱动因子,可为该地区稻田土壤培肥和合理施肥提供理论依据。选择持续了37a的长期定位试验的不施肥(CK)、化肥(NPK)、高倍化肥(HNPK)和化肥有机肥配施(NPKM)4个处理,采用微孔板荧光法测定了土壤胞外酶活性,分析了土壤化学指标和土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN),并通过主成分分析和冗余分析探讨土壤胞外酶分布特征及其与土壤养分和微生物生物量碳氮的关系。研究结果显示,长期施肥提高了土壤养分含量和水稻产量;与CK处理相比,NPKM处理土壤MBC和MBN分别提高了60.2%和60.4%,土壤α-葡萄糖苷酶(AG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和酸性磷酸酶(ACP)活性分别提高12.7%、41.1%、36.2%和50.0%,酚氧化酶(POX)活性下降29.7%。红壤稻田土壤EEAs的变化主要由养分因子驱动,其中土壤全氮(TN)和MBC是关键的决定因子,分别解释了酶活性变异的34.3%和20.9%。化肥配施有机肥有利于土壤养分、微生物生物量和土壤胞外酶活性提高,是维持作物高产和提升土壤质量最优的施肥管理措施。

关键词：长期施肥化肥有机肥配施红壤性水稻土土壤养分土壤胞外酶活性

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中国稻田土壤有机质时空变化及其驱动因素

中国农业科学 2020年第12期53卷 2410-2422页

作者：李冬初黄晶马常宝薛彦东高菊生王伯仁张杨珠柳开楼韩天富张会民湖南农业大学资源环境学院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农业农村部耕地质量监测保护中心江西省红壤研究所/国家红壤改良工程技术研究中心

【目的】评价中国稻田土壤有机质时空变化特征,为提高耕地质量,应对种植结构调整及气候变化等提供支撑。【方法】基于1988—2017年开展的338个国家级定位监测点,分析稻田耕层土壤有机质含量变化特征、驱动因素以及对土壤容重影响。【结... 详细信息

【目的】评价中国稻田土壤有机质时空变化特征,为提高耕地质量,应对种植结构调整及气候变化等提供支撑。【方法】基于1988—2017年开展的338个国家级定位监测点,分析稻田耕层土壤有机质含量变化特征、驱动因素以及对土壤容重影响。【结果】近30年全国稻田耕层土壤有机质平均提高了3.49 g·kg-1,年均增速0.09—0.12 g·kg-1。稻田耕层土壤有机质含量年均增速高低依次为东北、长江下游、长江中游、华南和西南。目前,全国稻田耕层土壤有机质平均含量32.4 g·kg-1,从高到低依次为长江中游、华南、东北、西南和长江下游。气候、土壤类型、氮肥投入以及种植制度等对土壤有机质产生影响。西南稻区和高纬度的东北稻区,稻田土壤有机质含量与年均气温显著负相关(P<0.05),东部地区和低纬度的地区稻田土壤有机质含量与年均气温显著正相关(P<0.05)。潜育型水稻土有机质平均含量显著高于其他类型水稻土。合适的氮肥投入量(200—300 kgN·hm-2·a-1)有利于土壤有机质累积。土壤容重及耕层深度与土壤有机质存在显著响应关系(P<0.01)。【结论】我国稻田耕层土壤有机质含量整体呈上升趋势,年均增速呈现从南到北依次增加的趋势。年均气温和降水量,土壤类型,氮肥用量和种植制度等管理措施是区域土壤有机质含量分异的主要驱动因子。

关键词：稻田土壤土壤有机质国家级耕地监测点驱动因子氮肥投入量中国