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低磷有机肥对土壤磷淋失及空心菜产量的影响

土壤通报 2024年第4期55卷 992-999页

作者：刘新红黑若楠姚怡罗佳马艳江苏省农业科学院农业资源与环境研究所国家农业环境六合观测实验站江苏省南京210014

【目的】有机肥减磷对于调控菜地土壤磷素的淋溶风险具有重要意义,然而其阻控磷淋失和稳定蔬菜产量的潜力还不清楚。【方法】以不施肥和菜地常用高磷含量有机肥(TP 2.03%,HP)为对照,设置总磷含量为1.75%(MHP)、1.32%(MP)和1.06%(LP)3种... 详细信息

【目的】有机肥减磷对于调控菜地土壤磷素的淋溶风险具有重要意义,然而其阻控磷淋失和稳定蔬菜产量的潜力还不清楚。【方法】以不施肥和菜地常用高磷含量有机肥(TP 2.03%,HP)为对照,设置总磷含量为1.75%(MHP)、1.32%(MP)和1.06%(LP)3种低磷有机肥处理,进行空心菜设施栽培试验,考察不同处理对于土壤磷素淋溶、土壤磷含量及蔬菜产量的影响。【结果】空心菜生育前期(第一、二茬)是磷素淋失的关键时期,相比HP处理,低磷有机肥(MHP、MP、LP)处理土壤磷淋失强度第一茬分别降低4%、21%和31%(P实验背景土壤磷淋失阈值为土壤总磷1.19 g kg^(-1)。【结论】低磷有机肥可以有效降低土壤磷淋失强度,显著降低土壤磷遗存,不显著降低蔬菜产量。以实验区土壤为参照,建议在土壤磷高于1.19 g kg^(-1)的土壤中使用磷含量小于1.75%的有机肥,在低于此值的土壤中使用磷含量大于等于1.75%的有机肥。

关键词：有机肥减磷淋溶空心菜产量

菇渣有机肥施用量对不同质地土壤养分提升及葡萄幼苗生长的影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：马啸驰白亚涛韩烽吴景贵马艳江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/国家农业环境六合观测实验站吉林农业大学资源与环境学院兴安盟农牧科学研究所

为研究菇渣有机肥施用量对不同质地土壤养分含量与主要微生物数量变化、葡萄幼苗养分分配规律、光合作用及根系生长的影响，以阳光玫瑰葡萄幼苗为应试品种，开展盆栽试验。在壤土和黏壤土中均设置5种菇渣有机肥施用量（肥料干质量:干... 详细信息

为研究菇渣有机肥施用量对不同质地土壤养分含量与主要微生物数量变化、葡萄幼苗养分分配规律、光合作用及根系生长的影响，以阳光玫瑰葡萄幼苗为应试品种，开展盆栽试验。在壤土和黏壤土中均设置5种菇渣有机肥施用量（肥料干质量:干土质量）：0 g·kg-1（T0）、10 g·kg-1（T1）、20 g·kg-1（T2）、40 g·kg-1（T3）、60 g·kg-1（T4）。结果表明，随着菇渣有机肥用量增加，两种质地土壤pH值显著降低，土壤电导率值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加。当菇渣有机肥在两种质地土壤中的用量均为T1时，葡萄幼苗总生物量及根冠比最高，较其它各用量分别提升1.03%～112.31%和34.78%～246.15%，与T0、T3和T4用量相比存在显著性差异；当用量为T1～T2时，葡萄叶片中全氮、全磷、全钾含量相对较高。与不施有机肥相比，菇渣有机肥在壤土中的施用并未有效增加葡萄细根总根长和根尖数，同时在T4用量下细根总根长和根尖数分别显著降低了81.19%和65.37%；菇渣有机肥在黏壤土中的施用量为T1和T2时，细根总根长分别显著增加了87.02%和77.20%，根尖数分别显著增加了40.29%和42.36%。葡萄叶片光合作用表现呈现波动性变化，当两种质地土壤中菇渣有机肥用量为T4时，葡萄叶片净光合速率、胞间CO2浓度及气孔导度相对最低。适当的菇渣有机肥施用量 (10～20 g·kg-1) 显著提升土壤养分及主要微生物数量、植株生物量、叶片氮磷钾含量和净光合速率、总根长及根尖数，但过高的菇渣有机肥用量 (40～60 g·kg-1) 则显著抑制土壤微生物数量和葡萄幼苗生长表现。综上，菇渣有机肥施用量的增加显著提升土壤有机质和速效养分含量，而对土壤主要微生物数量及葡萄幼苗生长的影响表现为先促进后抑制。本试验条件下，菇渣有机肥在壤土中施用量为10 g·kg-1、在黏壤土中施用量为10～20 g·kg-1时对土壤肥力提升及葡萄幼苗生长促进效果最佳。

关键词：菇渣果园土壤养分微生物光合作用根系

施氮下潮土团聚体温室气体排放特征及其影响因素

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农业资源与环境学报 2024年

作者：朱翰绅徐聪杨紫琦李韦婕纪程艾玉春孙丽李冠霖汪吉东张永春江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/国家农业环境六合观测实验站江苏大学环境与安全工程学院南京农业大学资源与环境科学学院

为研究团聚体尺度下温室气体排放特征及其影响因素，本研究以黄淮海平原潮土为研究对象，针对不同粒径团聚体开展培养试验，探究团聚体的N2O、CH4排放规律及其与土壤理化、生物性状的关系。结果表明，大团聚体（≥2 mm）和小团聚体（0.2... 详细信息

为研究团聚体尺度下温室气体排放特征及其影响因素，本研究以黄淮海平原潮土为研究对象，针对不同粒径团聚体开展培养试验，探究团聚体的N2O、CH4排放规律及其与土壤理化、生物性状的关系。结果表明，大团聚体（≥2 mm）和小团聚体（0.25～<2 mm）的CO2和N2O排放通量显著高于其他粒径团聚体，其中N2O对全土总排放的贡献率达71.78%。大团聚体和小团聚体的总氮、NO3--N和NH4+-N含量分别是微团聚体（0.053～<0.25 mm）和粉-黏颗粒（<0.053 mm）的1.16～1.50倍，且其总有机碳及可利用碳（易氧化有机碳和可溶性有机碳）含量均高于微团聚体和粉-黏颗粒。小团聚体中驱动反硝化过程的nirK基因丰度显著高于微团聚体和粉-黏颗粒。结构方程模型显示，团聚体平均直径、CO2排放、易氧化有机碳含量和nirK基因丰度是影响团聚体N2O排放的关键因素。粉-黏颗粒CH4累积排放量为正值(27.39 μg·kg-1)，其余粒径团聚体CH4累积排放量为负值(-34.63～-12.45 μg·kg-1)，表明粉-黏颗粒为CH4的排放源，而其他粒径团聚体为CH4的汇。综上，在改良土壤团粒结构的同时，提升大团聚体和小团聚体中反硝化作用的完成度是实现温室气体减排的关键。

关键词：团聚体潮土氧化亚氮二氧化碳甲烷

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甘薯连作障碍发生的土壤养分因素探讨

中国土壤与肥料 2024年第4期 102-107页

作者：许仙菊姜晓蕊陈丹艳张永春汪吉东冯冰钟月华江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部江苏耕地保育科学观测实验站/国家农业环境六合观测实验站江苏南京210014 金陵科技学院园艺园林学院江苏南京210038

连作障碍是甘薯种植中的一个突出问题。为了阐明甘薯连作障碍发生的原因,分别采集了5、10和15年连作甘薯及其对照土壤,分析了土壤pH、有机质、阳离子交换量、全量和有效态氮、磷、钾含量、有效态中微量元素含量,并计算了土壤氮、磷、钾... 详细信息

连作障碍是甘薯种植中的一个突出问题。为了阐明甘薯连作障碍发生的原因,分别采集了5、10和15年连作甘薯及其对照土壤,分析了土壤pH、有机质、阳离子交换量、全量和有效态氮、磷、钾含量、有效态中微量元素含量,并计算了土壤氮、磷、钾之间的比值。结果表明:相比于各自对照,5年甘薯连作显著提高了土壤pH,但是10和15年连作显著降低了土壤pH;5年连作对土壤有机质含量影响较小,但是10和15年连作提高了土壤有机质含量,其中15年连作达显著水平;5年连作对土壤全氮和碱解氮含量影响较小,但是10和15年连作均显著提高了土壤全氮和碱解氮含量;5、10和15年连作均显著提高了土壤全磷和有效磷含量;不同连作年限对土壤全钾、速效钾和中微量元素(钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硅)含量的影响没有明显规律;甘薯多年连作后,土壤氮/磷降低,氮/钾和磷/钾升高,导致土壤氮、磷、钾失衡,氮磷过多可能引起钾的相对缺乏,也会破坏土壤微生态体系,引起病虫害发生。甘薯是一种耐贫瘠且喜钾植物,基于上述结果,甘薯连作一般不会造成土壤肥力的降低,土壤酸化和氮磷钾养分失衡可能是造成甘薯连作障碍发生的两个主要原因。

关键词：连作年限甘薯土壤养分障碍因素土壤酸化

不同土壤肥力下苏北水蜜桃最佳有机肥用量研究

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山东农业科学 2024年第9期56卷 75-82页

作者：高伯行李楠王光飞马艳颜士敏仇美华新沂市农业农村局江苏新沂221499 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/国家农业环境六合观测实验站江苏南京210014 江苏省耕地质量与农业环境保护站江苏南京210029

本研究以国家地理标志性农产品苏北新沂水蜜桃为供试材料,选取当地低肥力和中等肥力土壤果园的代表性地块,以常规施肥为对照,研究在化肥减量25%的基础上增施不同用量有机肥(30、45、60、75 t/hm^(2))对新沂水蜜桃产量、品质、经济效益... 详细信息

本研究以国家地理标志性农产品苏北新沂水蜜桃为供试材料,选取当地低肥力和中等肥力土壤果园的代表性地块,以常规施肥为对照,研究在化肥减量25%的基础上增施不同用量有机肥(30、45、60、75 t/hm^(2))对新沂水蜜桃产量、品质、经济效益、土壤理化性质及肥料利用效率等的影响,以期为新沂水蜜桃果园的有机肥施用提供技术指导。结果表明,在两种基础肥力不同的土壤上,增施有机肥较常规施肥水蜜桃均表现出增产提质的趋势。综合成本核算后,与常规施肥相比,在中等肥力土壤上,增施60 t/hm^(2)有机肥可获得最大的经济收益(增加8100元/hm^(2));而在低肥力土壤上,增施有机肥较常规施肥经济效益降低,这种相对亏损随着有机肥施用量的增加而递减。推测增施超过60 t/hm^(2)的有机肥或连续多年施有机肥有望获得更大的经济效益。无论是何种基础肥力土壤,当年增施有机肥在提高水蜜桃产量与品质、改善土壤理化性质方面均表现出潜力,推测这种改善效益可能通过连续多年施用有机肥来显著体现。这两个推测均有待于进一步验证。

关键词：土壤肥力有机肥苏北水蜜桃产量和品质土壤性状经济效益

高温条件下土壤持水率对辣椒秸秆还田腐解效果及土壤性状的影响

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北方园艺 2024年第5期 82-89页

作者：仇美华朱乾范新会梁永红马艳罗佳江苏省耕地质量与农业环境保护站江苏南京210036 南京农业大学资源与环境学院江苏南京210095 国家农业环境六合观测实验站江苏南京210014 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所江苏南京210014

以辣椒秸秆为试材,研究了2种土壤类型下不同土壤持水率对辣椒秸秆原位还田腐解的影响,以期揭示蔬菜秸秆田间分解过程并解析影响秸秆降解的关键环境因子。结果表明:在2种土壤中辣椒秸秆腐解效果存在差异,砂土80%土壤持水率条件下降解速... 详细信息

以辣椒秸秆为试材,研究了2种土壤类型下不同土壤持水率对辣椒秸秆原位还田腐解的影响,以期揭示蔬菜秸秆田间分解过程并解析影响秸秆降解的关键环境因子。结果表明:在2种土壤中辣椒秸秆腐解效果存在差异,砂土80%土壤持水率条件下降解速率最快,粘土也呈现出100%土壤持水率降解迅速的趋势,砂土中木质素半纤维素与纤维素在土壤持水率达到80%时分解最迅速,而粘土中土壤持水率在100%的条件下降解速率最高。在砂土中辣椒秸秆还田对土壤pH影响幅度和影响时间均低于粘土中辣椒秸秆还田;含水量越高土壤电导率变化幅度越小,辣椒秸秆腐解对砂土电导率的影响超过对粘土电导率的影响。环境因子相关性分析与随机森林分析结果均表明,含水率、腐降解时间与腐解程度的正相关性最高,是影响辣椒秸秆降解最重要的2个环境因子。

关键词：辣椒秸秆秸秆还田腐解条件

氮肥施用和秸秆还田对东北地区褐土稳定性有机碳的影响

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农业环境科学学报 2024年第3期43卷 581-589页

作者：黄磊张然陈雅丽牛翠云翁莉萍马杰李永涛张哲农业农村部环境保护科研监测所天津300191 华南农业大学资源环境学院广州510642 辽宁省农业科学院/国家农业环境阜新观测实验站辽宁阜新123100

为探究长期施用氮肥和秸秆还田措施下农田土壤总有机碳(TOC)的稳定性,以辽宁省国家农业环境阜新观测实验站连续8 a施肥的定位试验田为研究对象,采用有机质酸碱提取和密度分级实验、金属氧化物形态提取实验、碳14定年和次氯酸钠氧化实验... 详细信息

为探究长期施用氮肥和秸秆还田措施下农田土壤总有机碳(TOC)的稳定性,以辽宁省国家农业环境阜新观测实验站连续8 a施肥的定位试验田为研究对象,采用有机质酸碱提取和密度分级实验、金属氧化物形态提取实验、碳14定年和次氯酸钠氧化实验等手段,系统研究了长期施用氮肥和秸秆下农田土壤TOC的含量、化学组成及其年龄特征。结果表明:相对于对照组(不施氮肥),单施氮肥处理组的TOC含量降低了5.5%,而氮肥配施秸秆组则升高了2.8%,但两个处理土壤碳氮比均高于对照。随着氮肥和秸秆的加入,土壤有机质酸碱可提取部分的总占比降低,其中胡敏酸从63.6%降低到49.5%,酸碱不可提取部分(即胡敏素)的占比升高(25.9%~39.0%);各处理间土壤TOC的轻、重组分级没有显著差异,均以重组有机碳为主要成分,占TOC的62.3%±0.4%。同时,重组分中可提取的碳和铁铝的比值非常低,表明重组分里的土壤有机质除了与铁铝氧化物结合之外,很可能大部分以团聚或者包被的形式与黏土结合。碳14定年结果显示,3个处理组中土壤的年龄在距今2000 a左右,试验区农田土壤以长期稳定有机碳为主。研究表明,氮肥施用和秸秆还田向土壤中增加新有机碳,增加了土壤中矿质结合的胡敏素类有机质;而所产生的激发效应导致土壤中部分原有的稳定有机碳降解,减少了腐植酸类有机质。新增有机碳的不稳定性及激发效应导致的原有稳定有机碳的降解,制约了氮肥施用和秸秆还田对土壤TOC累积的贡献。

关键词：氮肥秸秆褐土稳定性有机碳

减量施氮、秸秆还田和蚯蚓接种对黄河故道区土壤团聚体及有机碳的影响

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江苏农业科学 2024年第9期52卷 278-284页

作者：朱翰绅徐聪吴迪刘昊贶李冠霖纪程汪吉东张永春江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/国家农业环境六合观测实验站江苏南京210014 南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095

优化氮肥施用方式、提升土壤有机碳(SOC)水平是黄河故道区农业可持续发展的关键。通过持续3年的田间定位试验方法,探究减量施氮、秸秆还田和蚯蚓接种对江苏省黄河故道区沙质潮土团聚体构成及其SOC含量及活度等指标的影响。试验共设农民... 详细信息

优化氮肥施用方式、提升土壤有机碳(SOC)水平是黄河故道区农业可持续发展的关键。通过持续3年的田间定位试验方法,探究减量施氮、秸秆还田和蚯蚓接种对江苏省黄河故道区沙质潮土团聚体构成及其SOC含量及活度等指标的影响。试验共设农民习惯施氮[FN:690 kg/(hm^(2)·年)]、减量施氮[RN:540 kg/(hm^(2)·年)]、减量施氮+秸秆还田(RS)、减量施氮+秸秆还田+接种蚯蚓(SE)4个处理。结果表明,与FN处理相比,RN处理下SOC含量有增加趋势,且其增加部分主要来源于小团聚体(>0.250~2.000 mm)比例及其所结合的SOC含量的提升。RS处理相对RN处理,全土SOC含量提高8.58%,且大团聚体SOC含量显著增加27.7%,但两者团聚体构成无显著差异。在RS处理基础上接种蚯蚓(SE)后,>0.250~2.000 mm小团聚体比例及其SOC贡献量分别显著下降33.3%和44.1%,导致全土SOC含量降低16.1%,这可能与秸秆还田下,0.250~2.000 mm小团聚体中土壤易氧化有机碳的贡献量高于其他粒径团聚体,在蚯蚓活动影响下可能更易于被利用分解有关,各处理下的作物产量并无显著差异。综上,在该地区通过接种蚯蚓改善土壤团粒结构、提高SOC水平的可行性有待进一步验证;土壤小团聚体是影响黄河故道区沙质潮土SOC固持的关键因素;相比常规施氮,减量施氮配合秸秆还田是提升土壤肥力的有效手段。

关键词：减量施氮秸秆还田蚯蚓接种土壤有机碳土壤团聚体

不同覆盖对圣女果秸秆简化静态堆肥与腐殖化进程的影响

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农业工程学报 2024年第4期40卷 273-283页

作者：林嘉聪韩卓雅王定美麦力文李勤奋袁京余小兰李光义中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业农村部热区高效农业绿色低碳重点实验室海南省热带生态循环农业重点实验室海口570010 华中农业大学资源与环境学院武汉430070 中国农业大学资源与环境学院北京100193 海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站国家农业环境儋州观测实验站国家农业绿色发展长期固定观测儋州试验站儋州571737

热带圣女果种植分布广,产生的秸秆废弃物难收储。在热带高温多雨气候条件下,如何高效、简单、低成本实现圣女果秸秆的就地无害化与腐殖化还田,是热带圣女果秸秆废弃物处置利用面临的重要难题之一。该研究以构建秸秆简化、就地的静态堆... 详细信息

热带圣女果种植分布广,产生的秸秆废弃物难收储。在热带高温多雨气候条件下,如何高效、简单、低成本实现圣女果秸秆的就地无害化与腐殖化还田,是热带圣女果秸秆废弃物处置利用面临的重要难题之一。该研究以构建秸秆简化、就地的静态堆肥工艺为目标,模拟了polytetrafluoroethylene(PTFE)分子膜、polyvinyl-chloride(PVC)塑料膜、无覆盖(即干秸秆原料)3种不同覆盖所形成的静态环境对堆肥理化性质与腐殖化进程的影响,结合冗余-相关性分析与二维相关傅立叶红外光谱阐明腐殖化的影响规律及其关键组分的分子结构演化机制。结果表明:3种覆盖下≥50℃高温期持续时间均超过5 d;促进产热-蓄热-保温能力上,由高到低顺序依次为:分子膜、无覆盖、塑料膜。秸秆堆肥过程中酸碱度、电导率、氮磷钾、容重升高,大颗粒破碎,小颗粒占比提高。覆盖塑料膜堆肥有效积温相对较低,有机碳损失相对较低,堆肥后有机碳降幅分别为20.12%(分子膜)、4.63%(塑料膜)与16.13%(无覆盖)。相比于无覆盖,分子膜覆盖可以显著加快堆肥腐殖化进程;塑料膜覆盖堆肥虽能实现一定程度腐殖化,但腐殖化率最低。3种处理下腐殖化指数分别为15.61%(分子膜)、9.95%(无覆盖)、6.17%(塑料膜)。二维相关光谱表明木质纤维素分解产生的醌、醛、酮、多酚类化合物与氨基聚合,多酚缩合可能是秸秆腐殖酸合成的主要途径。分子膜与塑料膜覆盖下,重点调控物料结构与养分,并提高温度,是提高腐殖化效果的关键。

关键词：堆肥腐殖化圣女果秸秆分子膜覆盖