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有机物料培肥处理下农田黑土团聚体有机碳分布及其化学计量变化特征

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有机物料培肥处理下农田黑土团聚体有机碳分布及其化学计量变化特...

作者：贺锦曦东北农业大学

学位级别：硕士

土壤有机碳是表征土壤肥力的首要评价指标,对作物生长具有不可替代的作用,其转化和形态受土壤团聚体影响。化学计量比是解释养分耦合的重要参数。以往研究多着重于培肥对土壤肥力和生产力的影响,而有机物料对有机碳储备农田黑土,土壤团... 详细信息

土壤有机碳是表征土壤肥力的首要评价指标,对作物生长具有不可替代的作用,其转化和形态受土壤团聚体影响。化学计量比是解释养分耦合的重要参数。以往研究多着重于培肥对土壤肥力和生产力的影响,而有机物料对有机碳储备农田黑土,土壤团聚体分组、有机碳组分与化学计量比的研究鲜见。本试验以克山（厚层黑土）、双城（薄层黑土）两个试验区为研究对象,研究常规化肥施用条件下,秸秆不还田（N）、秸秆还田（S）、秸秆还田配施有机肥（M）3种培肥处理对耕层土壤团聚体组成、团聚体稳定性、有机碳组分及化学计量比的影响,为黑土区从有机碳层面寻求适宜的培肥方式提供理论依据。研究结果如下:（1）不同培肥处理影响土壤团聚体含量及其稳定性。M处理显著增加＞0.25 mm团聚体含量,比其他处理增幅为25.3%～58.6%,同时提高团聚体稳定性。克山黑土质地粘重,温度较低,不利于秸秆腐解利用,S和M处理效果弱于双城黑土。（2）不同培肥处理影响土壤游离态轻组碳（Free–LF）、闭蓄态轻组碳（Occluded–LF）、重组碳（HF）含量。M处理显著增加土壤Free–LF含量和比例;Occluded–LF和HF含量增加。克山试验区M处理效果更佳,而双城试验区S和M处理效果差异不大。（3）双城土壤在N处理下＞2 mm和＜0.053 mm团聚体中胡敏酸含量更高,克山试验区M处理土壤团聚体胡敏酸含量最高,比常规单施化肥处理增加了15.2%～36.8%。在S处理下两试验地土壤团聚体中富里酸含量均最低。在＞0.25 mm团聚体中S和M处理胡敏素最先分解转化。双城和克山土壤腐殖酸组分含量均有随团聚体粒径减小而降低趋势。（4）培肥方式显著影响2～0.25 mm团聚体中胡敏酸荧光组分。M处理显著增加胡敏酸中复杂程度更高的C1组分,整体向结构更复杂化移动。克山试验区受M处理影响更显著。（5）土壤有机碳、全氮和全磷分布随＞0.25 mm团聚体含量增加而增加。M处理显著提高＞0.25 mm团聚体中有机碳含量,比CK处理增加了3.4%～28.1%,且＞0.25 mm团聚体有机碳含量高于＜0.25 mm。S和M处理均能显著增加土壤＞2 mm和0.25～0.053 mm团聚体全氮含量。M处理能有效增加土壤团聚体中全磷含量,各粒径间差异不显著。（6）克山土壤C:N在＞0.053mm团聚体中高于双城土壤,团聚体C:N随粒径减小而减小,M处理增加克山土壤C:N和N:P,双城土壤在S处理下C:N和N:P更高。＞0.25 mm团聚体中C:P高于＜0.25 mm团聚体,双城土壤C:P在M处理下显著低于其他处理,克山M处理C:P最高。综上,3年培肥处理下,秸秆还田及秸秆还田配施有机肥均可提高黑土土壤团聚体稳定性和有机碳含量,＞0.25 mm团聚体对有机碳贡献率最大;秸秆还田配施有机肥与单一秸秆还田比较,对双城所代表的薄层黑土培肥效果差异不大,而对克山代表的厚层黑土效果显著。厚层黑土区可适当补充氮素和磷素,平衡养分比例以促进碳的矿化。

关键词：土壤培肥水稳性团聚体土壤有机碳腐殖质化学计量比

有机肥替代对稻-麦/油轮作体系土壤性质和作物养分利用的影响

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有机肥替代对稻-麦/油轮作体系土壤性质和作物养分利用的影响

作者：李其胜南京农业大学

学位级别：硕士

近几十年来,化肥施用在维持人口不断增长对粮食需求上扮演着重要角色。但是,随着化肥的过度或盲目乱用,已造成大面积的农田土壤退化(例如酸化和盐渍化),随之也带来了一系列的环境问题。为了维持农业可持续发展,改善土壤质量,通过养分优... 详细信息

近几十年来,化肥施用在维持人口不断增长对粮食需求上扮演着重要角色。但是,随着化肥的过度或盲目乱用,已造成大面积的农田土壤退化(例如酸化和盐渍化),随之也带来了一系列的环境问题。为了维持农业可持续发展,改善土壤质量,通过养分优化管理来减少化肥肥料投入、提高养分利用效率以及维持土壤可持续性生产力已成为当前农业生产的迫切需求。近年来,利用有机肥来培肥土壤逐渐被重视,这不仅可以替代部分化肥以减少化肥的负面影响,同时也能有效地资源化利用有机废弃物。本研究以江苏省典型的稻-麦、稻-油两种轮作体系为研究对象,基于等养分条件下,研究不同类型有机肥替代(商品有机肥和蚓粪有机肥,稻-麦轮作)及商品有机肥不同替代比例(20%和40%,稻-油轮作)对土壤培肥及作物养分利用的影响。本研究结果可为江苏省不同地区的稻田土壤质量提升和精准施肥提供科学指导。主要研究结果如下:在不同有机肥替代的稻-麦轮作试验中,与全量化肥处理相比,商品有机肥和蚓粪有机肥替代40%化肥均显著增加土壤有机质、全氮以及微生物量碳等土壤性质,增幅为4.85%～132.07%,而两种有机肥替代处理间的土壤性质无显著差异。有机肥替代部分化肥较全量化肥显著增加土壤参与碳、氮、磷循环相关胞外酶活性,增幅15.02%～65.94%。此外,蚓粪有机肥替代40%化肥处理还显著增加稻田土壤放线菌PLFA含量和革兰氏阳性菌PLFA含量;与全量化肥处理相比,有机肥替代部分化肥处理显著增加稻麦周年产量,增幅13.69%～26.44%,尤以蚓粪有机肥替代处理增产效果更佳,有机肥替代处理还显著增加水稻、小麦植株地上部的氮、磷、钾素累积量,并提升了水稻和小麦的肥料贡献率、农学效率、肥料偏生产力和磷肥利用率。相关性分析结果表明,作物产量、土壤胞外酶活性、微生物性质及其群落结构均与有机质、全氮等土壤性质呈显著正相关关系,土壤全氮是驱动水稻季土壤PLFA群落变化的主要因子。在有机肥不同替代比例的稻-菜轮作试验中,与全量化肥处理相比,有机肥替代20%化肥及替代40%化肥均不同程度地增加土壤有机质、全氮、全磷和速效养分,增幅为13.25%～62.50%,土壤微生物量碳、氮及土壤呼也显著增加,尤以有机肥替代40%化肥处理最高;在油菜季,相比全量化肥,有机肥替代部分化肥显著增加了土壤β-葡糖苷酶、纤维素酶、木聚糖酶、亮氨酸氨基肽酶、N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶和酸性磷酸酶等碳氮磷循环相关胞外酶活性,增幅20.33%～140.31%;而在水稻季,只有木聚糖酶活性显著增加,增幅为133.63%～159.86%。有机肥替代40%化肥处理较全量化肥处理显著增加水稻季土壤总PLFA、细菌PLFA、真菌PLFA等微生物含量,增幅为28.87%～47.07%,而有机肥替代20%化肥处理无显著影响。作物产量方面,有机肥替代化肥处理显著增加稻油周年产量,增幅为12.64%～15.86%,尤以有机肥替代40%增产效果更佳。有机肥替代化肥处理还显著增加了油菜和水稻植株地上部氮、磷、钾素累积量,增幅为18.16%～106.52%。养分利用率方面,仅有机肥替代40%化肥处理显著增加了水稻的钾肥利用率。相关性分析表明,作物产量、土壤胞外酶活性、微生物性质及其群落结构均与有机质、全氮等土壤性质呈显著正相关关系,土壤有机质是驱动水稻季土壤PLFA群落变化的主要因子。

关键词：有机肥替代土壤培肥养分利用稻-麦轮作稻-油轮作

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浅谈有机农业种植的土壤培肥技术

农村科学实验 2022年第10期 131-133页

作者：马晋山东省沂水县农业农村局山东临沂276400

在经济不断发展过程中,人们的环保意识也在不断增强,并且越来越重视饮食安全,这也使得有机农业种植获得了发展。在有机农业种植过程中,土壤的肥沃程度非常重要,因此需要对有机农业种植过程中的土壤配肥技术进行分析和探讨。本文主要结... 详细信息

在经济不断发展过程中,人们的环保意识也在不断增强,并且越来越重视饮食安全,这也使得有机农业种植获得了发展。在有机农业种植过程中,土壤的肥沃程度非常重要,因此需要对有机农业种植过程中的土壤配肥技术进行分析和探讨。本文主要结合有机农业种植过程中,对于土壤肥力的要求,对有机农业的优势进行了阐述,分析了常见的有机肥料,并探讨了在农业种植过程中土壤配肥技术,促进农业生产的安全性。

关键词：有机农业土壤培肥种植分析

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畜禽粪肥在“非粮化”整治中的潜力

浙江农业科学 2023年第9期64卷 2305-2308页

作者：赖建兵潘卡丽蒋永健汪开英浙江欣宏源生态农业有限公司浙江丽水323000 浙江省畜牧技术推广与种畜禽监测总站浙江杭州310017 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058

“非粮化”生产是我国耕地利用的一种典型现象,中国作为全球人口第一大国,保证高而稳定的粮食产量对于我国粮食安全和可持续发展至关重要,“非粮化”整治是稳住我国粮食安全基本盘的重要措施。本文阐述了我国的“非粮化”现状和“非粮... 详细信息

“非粮化”生产是我国耕地利用的一种典型现象,中国作为全球人口第一大国,保证高而稳定的粮食产量对于我国粮食安全和可持续发展至关重要,“非粮化”整治是稳住我国粮食安全基本盘的重要措施。本文阐述了我国的“非粮化”现状和“非粮化”整治存在的问题。根据“非粮化”生产对耕地的破坏程度,从种养结合、绿色农业角度出发,探究畜禽粪肥在“非粮化”整治耕地质量恢复中的潜力,提出科学施用途径,展望畜禽粪肥在“非粮化”整治中的应用前景。

关键词： “非粮化” 耕地质量畜禽粪肥土壤培肥粮食安全

有机菌肥对柑橘园土培肥及柑橘黄化防治效果试验

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南方农业 2023年第17期17卷 149-152页

作者：阮经宙覃楠吴承芳韦园菊包亚萍阮俊翔梁甲毅广西农业科学院园艺研究所广西南宁530007 南宁宇益源农业科技发展公司广西南宁530007

以沃柑为研究对象,采用自配有机菌肥与常规施肥作对比试验,选择重度黄化、轻度黄化和健康树3种植株作供试材料,通过定期测定叶片SPAD值和土壤EC值,多点试验测定土壤容重及孔隙度。结果表明:采用自配有机菌肥处理,轻度黄化植株在处理后7... 详细信息

以沃柑为研究对象,采用自配有机菌肥与常规施肥作对比试验,选择重度黄化、轻度黄化和健康树3种植株作供试材料,通过定期测定叶片SPAD值和土壤EC值,多点试验测定土壤容重及孔隙度。结果表明:采用自配有机菌肥处理,轻度黄化植株在处理后70 d时叶片SPAD值55.51,重度黄化植株处理后90 d的SPAD值54.62,均超过了健康树的起始SPAD值54.21。重度、轻度和健康树3种植株,处理100 d后,SPAD值分别比相应对照植株提高了38.40%、28.91%和15.23%。处理树土壤电导率变化曲线保持在合理水平上,施入后7个月内,电导率为0.893~0.519 mS·cm^(-1),除了施肥当日电导率0.893mS·cm^(-1)略高外,始终保持在一个较适宜作物生长的范围;而常规施肥对比树在施肥当日电导率较高,2次施肥当日电导率分别为2.694 mS·cm^(-1)和2.824 mS·cm^(-1)均会造成烧根。自配有机菌肥还降低了土壤容重、提高了土壤孔隙度,在土层0~20 cm各试点处理比对照土壤容重分别下降10.85%、14.49%、14.68%、9.38%,孔隙度分别提高了5.07%、7.41%、7.94%、4.51%。

关键词：有机菌肥柑橘土壤培肥黄化防治

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沙枣改善盐碱土壤养分的研究进展

生态学杂志 2019年第11期38卷 3527-3534页

作者：武海雯杨秀艳王计平刘正祥朱建峰张华新国家林业和草原局盐碱地研究中心北京100091 中国林业科学研究院天津林业科学研究所天津300270

种植多用途耐盐碱树种是盐碱地生态修复的有效手段之一,具有显著的生态效益和经济效益。沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)是其中的代表性植物,是我国干旱半干旱地区盐碱地改良的先锋树种。沙枣能显著提高盐碱土养分,但其养分输送机制尚... 详细信息

种植多用途耐盐碱树种是盐碱地生态修复的有效手段之一,具有显著的生态效益和经济效益。沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)是其中的代表性植物,是我国干旱半干旱地区盐碱地改良的先锋树种。沙枣能显著提高盐碱土养分,但其养分输送机制尚不清晰。本文在分析沙枣地理分布及气候适应性的基础上,从沙枣林土壤养分变化、生物固氮、凋落物和细根分解等方面综述了沙枣改善盐碱土壤养分的程度及途径,从数量角度阐述沙枣的养分输送关键过程及土壤盐碱程度的影响,进一步认识沙枣对盐碱地的改良作用。沙枣在我国绝大部分盐碱地区均有分布,具有极强的地理和气候适应性;沙枣耐盐碱性强,能显著提高中、重度盐碱土壤的养分含量,尤其是氮素含量,有显著的培肥作用;沙枣的培肥作用主要是通过高效的生物固氮以及凋落物和细根的快速分解实现,能在短期内向土壤释放大量氮素,从而快速提高土壤肥力;沙枣的生物固氮和养分释放过程受土壤盐度的影响。未来,沙枣-盐碱土系统中养分输送机制的研究应重点加强以氮素循环为核心的长期定位监测及针对不同盐碱类型、不同沙枣种源的定性和定量相结合的研究。对沙枣改良盐碱地养分的机制、途径、作用的精细研究有助于从养分管理角度建立以沙枣为代表的树种改良盐碱地土壤的机制模型,为盐碱地精准生态修复和植被构建提供科学依据。

关键词：生物固氮凋落物细根分解养分释放土壤培肥生态修复

施肥模式对不同基础地力稻田培肥和水稻产量的动态影响

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东北农业科学 2019年第2期44卷 13-18,33页

作者：董一漩屠乃美魏征杨晶方畅宇万熙山罗志勇易平黄晓芳湖南农业大学农学院长沙410128 湖南省浏阳市农业技术推广中心湖南浏阳410300

目的:为了探讨不同施肥模式对水稻产量及土壤肥力的影响,找到不同肥力水平土壤的最佳施肥模式。方法:本试验在浏阳市荷花镇(低产田)、达浒镇(高产田),比较不施肥(T1)、常规施肥(T2)、40%有机肥(T3)和纯化肥(T4)的水稻产量和土壤肥力变... 详细信息

目的:为了探讨不同施肥模式对水稻产量及土壤肥力的影响,找到不同肥力水平土壤的最佳施肥模式。方法:本试验在浏阳市荷花镇(低产田)、达浒镇(高产田),比较不施肥(T1)、常规施肥(T2)、40%有机肥(T3)和纯化肥(T4)的水稻产量和土壤肥力变化。结果:施肥处理均能显著提高荷花、达浒两地水稻产量。T2和T3处理能通过增加水稻有效穗数和每穗粒数使水稻产量显著增加。在荷花,T4处理比T1~T3处理分别增产49.8%、2.28%、0.08%;在达浒,T3处理比T1、T2、T4处理分别增产34.15%、12.43%、8.84%。两地土壤养分含量、肥力综合评价值均表现出T3处理显著高于其他处理,且逐年增加。结论:不施肥会降低水稻产量和土壤肥力。低产田在短年限内农家习惯施肥能显著提高水稻产量和土壤养分,但长远培肥应该适当加大有机肥的比例;高产田有机无机肥配施能够达到很好的培肥效果。

关键词：施肥模式水稻产量土壤养分土壤培肥

土层置换及土壤培肥对石灰性黑钙土土壤肥力的影响

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土层置换及土壤培肥对石灰性黑钙土土壤肥力的影响

作者：李响黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

土层置换是一项土壤改良措施,可以消除一些土壤障碍因素、改善土壤的物理性质。本论文研究了在土层置换与常规施肥的基础上,采取全量秸秆还田、施用有机肥以及增施磷肥三种土壤培肥措施对石灰性黑钙土土壤肥力的影响。试验共设8个处理,... 详细信息

土层置换是一项土壤改良措施,可以消除一些土壤障碍因素、改善土壤的物理性质。本论文研究了在土层置换与常规施肥的基础上,采取全量秸秆还田、施用有机肥以及增施磷肥三种土壤培肥措施对石灰性黑钙土土壤肥力的影响。试验共设8个处理,分别为:T1土层置换常规施肥、T2土层置换施秸秆、T3土层置换施少量有机肥、T4土层置换施中量有机肥、T5土层置换施多量有机肥、T6土层置换增施20%磷肥、T7土层置换增施40%磷肥、T8土层置换增施60%磷肥。研究结果如下:（1）持续土壤培肥3年后,与T1处理比较,T2处理、T3-T5处理和T6-T8处理,0-20cm土层,土壤碱解氮、土壤有效磷、土壤速效钾含量均有提高,T2处理、T3-T5处理土壤有机质含量有提高;20-40 cm土层,有机质含量、碱解氮含量有提高,土壤速效钾含量影响不明显,T3-T5处理对土壤有效磷含量有提高的作用。（2）0-20 cm土层,土壤p H在8.17-8.76之间,与T1处理比较,T2处理对土壤p H影响不明显,T3-T5处理土壤p H降低。T6-T8处理,随施用磷肥量增加,土壤p H升高。20-40 cm土层,土壤p H在8.24～9.85之间,与T1处理比较,除T8处理外,其他各处理土壤p H均有降低。T3-T5处理,随施用有机肥数量增加,土壤p H降低。T6-T8处理,随施用磷肥量增加,土壤p H升高。（3）持续土壤培肥3年后,与T1处理比较,0-20 cm土层,T2处理水溶性钙离子含量提高,水溶性钠离子、氯离子、硫酸根离子含量降低;T3-T5处理水溶性钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子提高,土壤水溶性钠离子降低;T6-T8处理水溶性钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子含量升高,水溶性钠离子、氯离子含量下降。20-40 cm土层,T2处理水溶性钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子含量提高,水溶性钠离子碳酸氢根离子含量降低;T3-T5处理硫酸根离子含量升高,水溶性钾离子、钠离子、镁离子、碳酸氢根离子降低;T6-T8处理硫酸根离子含量升高,水溶性钾离子、钠离子、碳酸氢根离子含量有降低。（4）持续土壤培肥3年后,与T1处理比较,0-20 cm土层,T2处理交换性钙离子、镁离子含量升高,交换性钠含量显著降低;T3-T5处理交换性钙离子含量升高,交换性钠离子、镁离子含量降低;T6-T8处理交换性钙离子含量升高,交换性钠离子含量显著降低。20-40 cm土层,T2处理、T3-T5处理交换性钙离子含量升高,交换性镁离子、钠离子含量降低;T6-T8处理交换性钠离子含量显著降低,随磷肥施用量增加,交换性镁离子含量升高。（5）持续土壤培肥3年后,与T1处理比较,0-20 cm土层,T2处理壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、磷酸酶活性和蔗糖酶活性升高;T3-T5处理土壤脲酶活性、蔗糖酶活性升高,T3、T5处理土壤过氧化氢酶的活性提高,T4、T5处理土壤过氧化氢酶的活性升高;T6处理,土壤脲酶活性,碱性磷酸酶活性和蔗糖酶活性升提高,T7处理土壤过氧化氢酶的活性、碱性磷酸酶活性升高,T8处理土壤脲酶活性、过氧化氢酶的活性升高。20-40 cm土层,T2处理土壤脲酶活性降低;除T3处理外,其他各处理土壤脲酶活性均有升高;T2处理、T3-T5处理和T6-T8处理土壤碱性磷酸酶活性升高;除T8处理外,其他处理土壤蔗糖酶活性升高。（6）持续土壤培肥3年时间,2019年,与T1处理比较,T2处理、T3-T5处理和T6-T8处理,玉米植株地上部总氮素积累、总磷素积累增加;T2处理、T4、T5处理和T7、T8处理玉米植株地上部总钾素积累增加;T4、T5处理和T6-T8处理玉米植株根系总氮素积累增加,T2处理、T3-T5处理和T6-T8处理玉米植株根系总钾素积累减少,总磷素积累增加。随有机肥施用量增加,玉米植株根系总氮素、总磷素积累增加,随磷肥施用量增加,玉米植株根系总氮素积累升高。综合土壤各项肥力指标,三种土壤培肥措施对土层置换后石灰性黑钙土的培肥均有良好的效果,其中施用有机肥＞增施磷肥＞全量秸秆还田。

关键词：土层置换土壤肥力土壤培肥石灰性黑钙土玉米

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有机农业种植的土壤培肥技术

黑龙江粮食 2023年第10期 51-53页

作者：张玉珍甘肃省天水市秦州区太京镇农业农村综合服务中心甘肃天水741000

以甘肃地区的玉米种植过程为研究对象,设置5块试验区域,分别采用不同的有机农业种植土壤培肥技术进行处理,分析了不同土壤培肥技术的作用效果。结果发现,不同土壤培肥技术在改善土壤物理和化学性质方面的效果存在一定的差异,具体使用时... 详细信息

以甘肃地区的玉米种植过程为研究对象,设置5块试验区域,分别采用不同的有机农业种植土壤培肥技术进行处理,分析了不同土壤培肥技术的作用效果。结果发现,不同土壤培肥技术在改善土壤物理和化学性质方面的效果存在一定的差异,具体使用时需要结合实际情况进行选择。在本研究范围以内,利用腐熟牛粪进行土壤培肥处理后,玉米的产量达到最高水平。对于积累土壤培肥技术经验,促进相关技术的推广应用,具有一定的理论和实践意义。

关键词：有机农业种植土壤培肥腐熟牛粪有机质