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有机物料还田对设施胡萝卜土壤碳组分及酶活性的影响

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山东农业科学 2022年第11期54卷 93-102页

作者：郭梦瑶唐文慧陈翔迟瑞苹纪国才崔德杰陈延玲青岛农业大学资源与环境学院山东青岛266109 莱西市蔬菜技术推广站山东莱西266600 青岛市农业技术推广中心山东青岛266071

长期以来,农民习惯一年两茬种植胡萝卜,导致土壤连作障碍严重、土壤养分偏低且不平衡等问题突出。本研究在农民习惯施肥(FNP)的基础上优化施肥(OPT),并利用压缩花生壳(PS)及蘑菇菌渣(M)有机物料进行等养分量替代化肥处理,以明确有机物... 详细信息

长期以来,农民习惯一年两茬种植胡萝卜,导致土壤连作障碍严重、土壤养分偏低且不平衡等问题突出。本研究在农民习惯施肥(FNP)的基础上优化施肥(OPT),并利用压缩花生壳(PS)及蘑菇菌渣(M)有机物料进行等养分量替代化肥处理,以明确有机物料还田对设施胡萝卜土壤的改良效果。结果表明:与农民习惯施肥相比,压缩花生壳与蘑菇菌渣还田处理均可以提高0~60 cm土层的土壤有机碳组分及酶活性,耕层(0~20 cm)土壤有机碳、水溶性有机碳含量及可提取腐殖物质、胡敏酸、富里酸、胡敏素有机碳含量分别提高28.90%和37.88%、17.47%和22.54%、41.61%和45.18%、31.14%和37.53%、51.79%和53.69%、18.95%和22.89%;土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和蛋白酶活性分别显著提高55.10%和58.89%、46.89%和51.00%、37.98%和41.58%、16.95%和25.71%。土壤有机碳、全氮与土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和蛋白酶活性均呈显著正相关。综上所述,从土壤碳组分和酶活性角度,压缩花生壳和蘑菇菌渣还田等养分量替代化肥对设施胡萝卜土壤改良效果良好,可以在生产实践中推广应用。

关键词：有机物料还田设施胡萝卜土壤碳组分土壤酶活性

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有机物料还田对黑土有机碳及其组分的影响

东北农业大学学报 2020年第5期51卷 40-46页

作者：闫雷周丽婷孟庆峰李思莹戴建军张宇飞喇乐鹏东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030

土地长期处于过度开垦状态,农药、化肥大量施用,使土壤肥力下降,有机碳含量下降,作物产量降低。通过两组试验,一组是有机肥,另一组是秸秆全量还田,两组均以单施化肥处理(CK)为对照,三年试验结果表明,秸秆还田和施用有机肥增加土壤总有... 详细信息

土地长期处于过度开垦状态,农药、化肥大量施用,使土壤肥力下降,有机碳含量下降,作物产量降低。通过两组试验,一组是有机肥,另一组是秸秆全量还田,两组均以单施化肥处理(CK)为对照,三年试验结果表明,秸秆还田和施用有机肥增加土壤总有机碳含量;有机肥和秸秆还田处理下土壤轻组有机碳含量高于单施化肥处理的对照组,增幅为2.4%~22.6%;相关性分析表明,土壤轻组有机碳增加有助于提高玉米产量;有机肥和秸秆还田可提高作物产量,秸秆还田增产5.8%~7.2%,有机肥还田增产7.0%~13.3%。

关键词：黑土秸秆还田有机物料还田土壤有机碳轻组有机碳重组有机碳

有机物料还田和减施氮肥对小麦氮素利用及经济效益的影响

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干旱地区农业研究 2019年第6期37卷 214-220页

作者：李春喜刘晴邵云马守臣李斯斯李晓波翁正鹏河南师范大学生命科学学院河南新乡453007 河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000

为探讨长期有机物料还田和减施氮肥对小麦氮素利用效率及麦田经济效益的影响,本试验以常规单施氮肥处理为对照(CK),设置了秸秆还田(J)、秸秆还田+牛粪(JF)、秸秆还田+菌渣(JZ)3种有机物料还田措施,耦合减施氮肥10%(N1)、20%(N2)、30%(N... 详细信息

为探讨长期有机物料还田和减施氮肥对小麦氮素利用效率及麦田经济效益的影响,本试验以常规单施氮肥处理为对照(CK),设置了秸秆还田(J)、秸秆还田+牛粪(JF)、秸秆还田+菌渣(JZ)3种有机物料还田措施,耦合减施氮肥10%(N1)、20%(N2)、30%(N3)3个施氮水平共10个处理。试验结果表明:有机物料还田处理可以使小麦增产1.90%~69.64%,各有机物料还田下小麦产量表现为JZ>JF>J>CK。JZ条件下N1水平的小麦产量最高,为10478.04 kg·hm-2;JF条件下N3水平的小麦产量最高,为8113.05 kg·hm-2;J条件下N2水平的小麦产量最高,为8138.14 kg·hm-2,分别较CK增加了69.64%、31.35%、31.76%。各有机物料还田下小麦的经济效益与去除环境成本后的净经济效益均表现为JZ>J>JF>CK,经济效益最高的JZNI、JN2、JFN3处理分别较CK增加了123.49%、59.35%、37.72%,净经济效益分别较CK增加了186.41%、96.35%、71.94%。综上所述,有机物料还田下减施氮肥可以显著增加小麦的氮素利用效率,提升小麦的产量,从而增加麦田的经济效益与净经济效益。

关键词：有机物料还田小麦减施氮肥氮素利用效率经济效益

白浆土肥沃耕层构建效应Ⅰ.不同有机物料深混对白浆土有机质在表层土壤中再分布的影响

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应用生态学报 2024年第6期 1590-1598页

作者：高瑞敏严君韩晓增陈旭邹文秀陆欣春朴永杰蒋锐北大荒集团八五二分公司农业技术推广中心中国科学院东北地理与农业生态研究所中国科学院大学

土壤有机质是表征土壤质量的重要指标，白浆土作为具有典型障碍层的土壤，其低有机质含量易对作物生长发育产生不良影响，明确不同有机物料深混对白浆土表层土壤有机质再分布的影响，可为东北农田白浆土构建适宜的耕层提供理论和技术参... 详细信息

土壤有机质是表征土壤质量的重要指标，白浆土作为具有典型障碍层的土壤，其低有机质含量易对作物生长发育产生不良影响，明确不同有机物料深混对白浆土表层土壤有机质再分布的影响，可为东北农田白浆土构建适宜的耕层提供理论和技术参考。本研究在黑龙江省双鸭山市白浆土上进行了为期2年的定位试验，设置5种处理：深翻35 cm(T35)、秸秆深混35 cm(T35+S)、有机肥深混35 cm(T35+M)、秸秆搭配有机肥深混35 cm(T35+S+M)，以农民常规措施(浅翻15 cm，CK)为对照。结果表明：有机物料深混35 cm还田处理(T35+S、T35+M和T35+S+M)可显著提升玉米产量，其中以T35+S+M处理对玉米产量的提升效果最显著，两年平均增产2934.76 kg·hm-2。与CK相比，T35处理耕层(0～15 cm)土壤有机质含量降低8.4%，而亚耕层(15～35 cm)土壤有机质含量增加7.6%，亚耕层土壤有机质丰富度指数增加17.5%。在深翻基础上有机物料还田可显著提升全耕层(0～35 cm)土壤有机质含量，全耕层土壤有机质转化率为16.3%～31.0%。与T35处理相比，T35+S处理耕层和亚耕层土壤有机质含量无显著增加，T35+M和T35+S+M处理耕层土壤有机质含量分别显著增加4.6%和6.9%，亚耕层土壤有机质含量分别显著增加11.2%和15.4%，亚耕层土壤有机质丰富度指数分别增加2.5%和5.1%。相关性分析表明，全耕层土壤有机质含量与玉米产量呈显著正相关，贡献率达17.5%。综上，有机肥或有机肥配合秸秆深混还田是培肥白浆土的有效措施，且主要是通过提升全耕层(0～35 cm)与亚耕层(15～35 cm)土壤有机质含量实现。

关键词：白浆土深混有机物料还田土壤有机质玉米产量

秸秆源有机物料长期还田对土壤水分动态及孔隙结构的影响

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生态学杂志 2024年

作者：肖俊瑶许龄井王馨仪孙彩霞张玉兰蒋正德东北大学生命科学与健康学院辽宁省生物资源开发利用重点实验室辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁省现代保护性耕作与生态农业重点实验室

土壤水分库容量与旱地农田土壤地力密切相关，研究秸秆源有机物料还田条件下土壤水分动态特征，有助于揭示秸秆源有机物料还田保水核心与土壤地力提升的效应关系。基于长期玉米田间定位试验，以无秸秆添加为对照（CK），设置了玉米秸秆... 详细信息

土壤水分库容量与旱地农田土壤地力密切相关，研究秸秆源有机物料还田条件下土壤水分动态特征，有助于揭示秸秆源有机物料还田保水核心与土壤地力提升的效应关系。基于长期玉米田间定位试验，以无秸秆添加为对照（CK），设置了玉米秸秆炭化还田（BC）和玉米秸秆粉碎直接还田（SD）处理，采用土壤温湿度记录仪连续定位监测不同秸秆源有机物料还田方式下玉米土壤湿度的变化规律，分析了土壤湿度与土壤孔隙结构等土壤理化因子之间的关系。结果表明：与CK相比，BC和SD处理条件下玉米全生育期内平均土壤湿度分别提高了19.8%（P<0.05）和9.7%；5月土壤持续干旱数日发生降水后，BC处理土壤湿度快速上升且增幅高于SD；7—9月伴随较大降水事件土壤湿度急剧上升达到峰值后，BC土壤湿度比SD处理下降缓慢。与CK相比，BC和SD处理的土壤总孔隙度分别增加18.9%和7.0%，土壤孔隙含水率分别增加8.2%和2.5%。BC处理土壤水分变化与土壤有效磷、全磷含量等指标密切相关（P<0.05），SD处理土壤孔隙结构变化与碱解氮含量等指标密切相关（P<0.05）。上述研究结果可为秸秆资源肥料化利用提供科学依据。

关键词：有机物料还田生物炭秸秆土壤水分土壤孔隙结构

有机物料还田对麦田土壤碳氮含量、小麦产量及经济效益的影响

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作物杂志 2017年第2期 145-150页

作者：李春喜张令令马守臣邵云陈惠婷王敬婼河南师范大学生命科学学院河南新乡453007 河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000

设秸秆、猪粪、沼液和对照(CK,秸秆不还田)处理,通过长期的田间定位试验探究不同有机物料还田对小麦田土壤碳氮含量、植株氮素利用效率、产量和经济效益的影响。结果表明,成熟期与播前相比,除CK外,猪粪、秸秆还田和沼液处理的全氮和有... 详细信息

设秸秆、猪粪、沼液和对照(CK,秸秆不还田)处理,通过长期的田间定位试验探究不同有机物料还田对小麦田土壤碳氮含量、植株氮素利用效率、产量和经济效益的影响。结果表明,成熟期与播前相比,除CK外,猪粪、秸秆还田和沼液处理的全氮和有机碳含量均增加,且氮素积累量、氮素偏生产力和氮素利用效率均大于CK,分别增加13.85%、3.23%、4.67%(2013-2014年)和10.25%、7.68%、0.48%(2014-2015年)。猪粪、秸秆还田和沼液处理的产量均显著大于CK(P还田处理的经济效益显著大于CK(P还田和沼液处理与CK相比分别增加31.04%、20.65%和10.86%。综上所述,有机物料还田不但可以提高土壤的基础肥力和小麦产量,而且可以提高经济效益。

关键词：有机物料还田小麦土壤有机碳土壤全氮氮素利用效率产量经济效益

农田生态系统有机物料腐解过程及土壤培肥机制研究

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中国生态农业学报（中英文） 2022年第9期30卷 1393-1408页

作者：雷琬莹李娜滕培基郁瑾超龙静泓中国科学院黑土区农业生态重点实验室/中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150081 中国科学院大学北京100049 东北林业大学林学院哈尔滨150040

农田生态系统是受人为活动干扰最多的陆地生态系统,土壤有机质丰富和养分均衡是保证农作物生长需要、土壤生物和谐共生和系统生产力维持稳定的基本要素。农作物秸秆、畜禽粪便是农田生态系统的主要外源有机物料,也是农田土壤有机质的重... 详细信息

农田生态系统是受人为活动干扰最多的陆地生态系统,土壤有机质丰富和养分均衡是保证农作物生长需要、土壤生物和谐共生和系统生产力维持稳定的基本要素。农作物秸秆、畜禽粪便是农田生态系统的主要外源有机物料,也是农田土壤有机质的重要来源。有机物料还田可有效增加土壤有机质积累、培肥土壤、促进作物稳产增产。有机物料还田后经过一系列复杂的物理、化学和生物学腐解过程,最终转化为土壤有机质。这一复杂的腐解过程受有机物料自身性质、土壤类型及其背景属性、气候因子和农田管理措施等多重作用综合调控,因此备受科学界关注。本文综述了农田生态系统有机物料的腐解过程及其主要影响因素、还田后腐解产物对土壤养分库及土壤质量影响方面的主要研究进展,进一步总结了有机物料还田转化为土壤有机质的作用机制。从表征有机物料腐解结构变化的手段和指标着手,解析有机物料腐解过程中有机物料和土壤的化学结构组成的变化特征,揭示影响有机物料腐解的主要因素(有机物料的质量、组分和化学结构,以及环境因素),综合分析有机物料还田对土壤碳库、活性有机碳、腐殖质组成以及养分库的影响,从土壤物理、化学和生物学性状以及作物产量角度综合评价有机物料还田培肥土壤的效果,深入解析有机物料腐解转化为土壤有机质的物理学、化学及生物学调控过程及机制。最后对未来开展农田生态系统有机物料还田腐解过程及作用机制的深入研究进行展望,以期为农田生态系统有机物料高效还田培肥土壤、优化农田管理措施提供理论依据和数据支持。

关键词：有机物料还田腐解特征土壤培肥光谱技术土壤腐殖质活性有机碳

东北黑土成土母质培肥过程中土壤肥力变化特征

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应用生态学报 2020年第4期31卷 1155-1162页

作者：李娜韩晓增盛明龙静泓中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150081 中国科学院大学北京100049

利用已设置14年的黑土成土母质(表层以下2.0~3.0 m深)培肥定位试验,研究不同农艺措施培肥后土壤肥力指标的变化特征,结合小麦盆栽耗竭试验评估土壤供肥能力,综合评价不同农艺措施对黑土母质培肥的效应。与初始母质相比,黑土母质培肥14年... 详细信息

利用已设置14年的黑土成土母质(表层以下2.0~3.0 m深)培肥定位试验,研究不同农艺措施培肥后土壤肥力指标的变化特征,结合小麦盆栽耗竭试验评估土壤供肥能力,综合评价不同农艺措施对黑土母质培肥的效应。与初始母质相比,黑土母质培肥14年后,土壤总有机碳、全氮、团聚结构稳定性和其他养分含量均不同程度提高,土壤肥力水平的高低直接影响盆栽试验中土壤对小麦的供肥能力。主成分分析发现,母质经过14年的培肥,碳投入量较大的农田秸秆还田处理和苜蓿培肥处理与表层(0~20 cm)黑土更接近,其次是农田有机肥和自然草地培肥处理,农田单施化肥和不施肥处理培肥效果最差。14年连续的外源碳输入通过改善土壤团聚结构和进入土壤的碳分解转化,影响土壤的物理和生物化学性质,促进母质土壤肥力发育。农田秸秆还田、施用有机肥和种植苜蓿对黑土母质肥力提升效果最好,是保证黑土肥力和土壤培肥的有效措施,研究结果可为东北黑土区退化土壤培肥提供理论依据和指导。

关键词：有机物料还田生物量土壤肥力黄土状母质主成分分析

不同有机物料添加对松嫩平原西部盐碱土壤的改良效果

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不同有机物料添加对松嫩平原西部盐碱土壤的改良效果

作者：王思宇哈尔滨师范大学

学位级别：硕士

土壤盐碱化是土壤退化的主要方面之一,土壤盐碱化严重影响了区域生态环境和粮食生产。松嫩平原是世界三大苏打盐碱土集中分布区之一,处于农牧业交错带上,其生态环境脆弱性可见一斑。近几十年来,随着人口的爆发性增长,人类生存压力不断增... 详细信息

土壤盐碱化是土壤退化的主要方面之一,土壤盐碱化严重影响了区域生态环境和粮食生产。松嫩平原是世界三大苏打盐碱土集中分布区之一,处于农牧业交错带上,其生态环境脆弱性可见一斑。近几十年来,随着人口的爆发性增长,人类生存压力不断增大,水土资源被过量地开发利用甚至破坏,松嫩平原盐碱化土壤的面积不断扩大,盐碱化程度不断加剧,盐碱土的改良成为了当务之急。有机物料还田可以减少秸秆焚烧造成的大气污染,还可以起到增产增肥的作用,改善土壤质量、促进作物生长。目前,有机物料改良盐碱土效果的还不清楚。本研究选在大庆市杜尔伯特县蒙古族自治区,进行不同的有机物料还田处理(秸秆粉碎化、氨化,配施氮肥、生物炭等),通过尼龙袋法分析秸秆腐解情况;选取12项土壤理化指标进行测定分析,构建土壤质量指标体系,通过主成分分析法筛选出适宜的土壤理化指标,建立最小数据集,再计算其土壤质量指数,研究结果表明:(1)不同处理组的秸秆腐解率存在差异,其中经过氨化粉碎水稻秸秆的处理组秸秆腐解效果最好,非生长季和生长季腐解率分别为87.13%和81%(第一年)、82.83%和81.10%(第二年)。(2)经过不同有机物料还田处理后的土壤p H值、可溶性盐含量、电导率明显降低,生长季时的含水率明显增高;土壤有机碳含量和活性有机碳含量提高,土壤溶解性有机碳含量降低;土壤全氮和铵态氮含量提高,硝态氮含量降低;土壤过氧化氢酶活性和碱性磷酸酶活性均得到提高,说明有机物料还田可以有效提高土壤的理化性质,改良土壤结构,改善土壤质量。(3)土壤质量评价最小数据集由土壤p H值、可溶性盐含量、溶解性有机碳含量、碱性磷酸酶活性四个指标组成。土壤质量指数分析结果表明,氨化粉碎水稻秸秆处理组的改良效果最好,粉碎水稻秸秆配施氮肥还田可有效改良土壤结构,改善土壤理化性质,且在生活中均简便易得,易于推广。

关键词：有机物料还田盐碱土改良主成分分析土壤质量评价