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不同还田方式下芒果修剪枝叶腐解以及养分释放特征

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江苏农业科学 2024年第10期52卷 241-247页

作者：陈开骥周柳强彭嘉宇雷秋良沈小微刘昔辉唐新莲区惠平广西大学农学院广西南宁530004 广西农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部华南植物营养与施肥技术科学观测实验站/国家农业环境南宁观测实验站/广西耕地保育重点实验室广西南宁530007 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部面源污染控制重点实验室北京100081 中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所/广西甘蔗遗传改良重点实验室/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室广西南宁530007

通过研究地表覆盖和翻理2种不同还田方式下芒果修剪枝叶的腐解和养分释放特征,为芒果修剪枝叶的合理利用和芒果园的施肥管理提供理论依据。以修剪的芒果枝条、叶片为研究对象,采用网袋法,设置地表覆盖和翻埋2种还田方式,研究不同还田方... 详细信息

通过研究地表覆盖和翻理2种不同还田方式下芒果修剪枝叶的腐解和养分释放特征,为芒果修剪枝叶的合理利用和芒果园的施肥管理提供理论依据。以修剪的芒果枝条、叶片为研究对象,采用网袋法,设置地表覆盖和翻埋2种还田方式,研究不同还田方式下芒果枝叶的腐解及氮(N)、磷(P)和钾(K)养分释放特征。结果表明,0~60 d是芒果枝叶的快速腐解期,其重量减少量占腐解期总重量减少量的58.7%~71.9%。Olson指数衰减模型模拟结果表明,叶片腐解速率快于枝条,2种还田方式的枝条腐解速率无显著差异,地表覆盖处理叶片腐解速率快于翻埋处理。枝条N养分归还指数在腐解期表现为先降低后上升的趋势,叶片N养分归还指数在地表覆盖处理下逐渐上升。枝叶P养分归还指数均表现为先上升后降低再上升的趋势。K养分归还指数在0~30 d快速上升,之后再缓慢上升。经过240 d的腐解,枝条N、P、K的养分归还指数分别是-9.30%~-2.82%、78.15%~78.75%和95.27%~96.09%;经过180 d的腐解,叶片N、P、K的养分归还指数分别是63.95%~76.41%、77.08%~79.85%和95.59%~96.77%,芒果枝叶养分归还指数表现为K>P>N。与翻埋处理相比,地表覆盖处理显著或极显著降低枝条腐解120、180 d的N和P养分归还指数,极显著提高叶片腐解120、150 d的N养分归还指数,显著提高叶片腐解180 d的N养分归还指数和腐解150 d的P养分归还指数,对枝叶K养分归还指数无显著影响。地表覆盖还田较翻埋还田更有利于促进芒果叶片的腐解及其N、P养分释放;芒果枝条还田会导致N、P富集,需适时补充氮肥和磷肥,2种还田方式下K的释放可适当减少钾肥施用。

关键词：芒果还田方式腐解养分释放养分归还指数

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低磷红壤无机磷组分特征及间作调控作用

中国土壤与肥料 2024年第2期 18-26页

作者：赵红敏苏丽珍陈源侯贤锋周龙郑毅汤利云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 农业农村部云南耕地保育科学观测实验站云南昆明650201 云南开放大学云南昆明650233

为明确间作和施用磷肥对低磷红壤无机磷组分的影响,促进酸性土壤磷肥高效利用,通过田间小区定位试验,采用玉米单作(MM)、玉米//大豆间作(MI)2种种植模式,在4个施磷水平(P2O50、60、90、120 kg·hm^(-2),分别记作P0、P60、P90、P120)下,... 详细信息

为明确间作和施用磷肥对低磷红壤无机磷组分的影响,促进酸性土壤磷肥高效利用,通过田间小区定位试验,采用玉米单作(MM)、玉米//大豆间作(MI)2种种植模式,在4个施磷水平(P2O50、60、90、120 kg·hm^(-2),分别记作P0、P60、P90、P120)下,研究玉米//大豆间作根际土壤无机磷组分变化特征,探讨间作对红壤玉米产量及其可持续性、磷吸收和磷素收支平衡、土壤无机磷组分的调控作用。结果表明,玉米籽粒产量及其可持续性指数(SYI)、磷吸收量随着施磷水平的增加而增加,在P90水平达到最大值。低磷红壤无机磷组分以O-P和Fe-P为主,二者占无机磷库的71.44%~80.18%,施用磷肥显著提高了红壤Fe-P和Al-P的含量与占比。玉米//大豆间作显著提高玉米产量,促进磷的吸收利用,减少土壤磷素盈余量,显著降低红壤O-P、Fe-P、Al-P含量。与单作相比,在P60、P90、P120水平下,间作玉米产量分别显著提高66.70%、52.44%、74.14%,SYI分别显著提高55.31%、42.18%、78.00%,磷吸收量分别显著提高61.97%、48.67%、74.33%,土壤磷盈余量分别显著降低33.39%、27.27%、17.06%。相较于单作,间作红壤中有效磷含量无显著差异,而O-P和Al-P含量在P0、P60、P90、P120水平下分别显著降低20.62%、16.79%、16.62%、18.48%和21.98%、21.08%、20.19%、20.18%,Fe-P含量在P60、P90、P120水平下分别显著降低19.37%、15.78%、17.72%。低磷供应(P0和P60)间作与单作红壤Ca-P含量无显著差异,在P90和P120水平下,间作红壤Ca-P含量降低23.50%和26.70%。随机森林模型分析表明,间作体系下,红壤Fe-P和Al-P是磷吸收的关键无机磷组分,间作总方差解释度较单作提高了7.95%。综上,在低磷红壤上,合理间作通过促进红壤中难溶性无机磷组分的活化增加玉米的磷吸收,具有减少土壤磷素固定、提高玉米产量及其可持续性的潜力。

关键词：玉米//大豆间作施磷水平无机磷组分红壤磷吸收

云南北中亚热带植烟区土壤养分的空间分布特征与肥力质量评价

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西南农业学报 2024年

作者：钱颖颖马翔夏建军王萝萍刘馨芮彤张志明闫辉李枝武倪明王炽云南中烟工业有限责任公司原料中心云南省农业科学院农业环境资源研究所马龙红壤坡耕地保育与水土流失云南省野外科学观测研究站

【目的】云南北中亚热带气候区烤烟与其它作物种植区域交错重叠。明确该气候区植烟土壤的肥力空间变异特征，为该区作物养分管理和土壤肥力调控提供技术支持。【方法】以2019年云南北中亚热带2548个植烟土壤样品为研究对象，采用模糊数... 详细信息

【目的】云南北中亚热带气候区烤烟与其它作物种植区域交错重叠。明确该气候区植烟土壤的肥力空间变异特征，为该区作物养分管理和土壤肥力调控提供技术支持。【方法】以2019年云南北中亚热带2548个植烟土壤样品为研究对象，采用模糊数学模型隶属函数法对土壤肥力质量进行综合评价，运用主成分分析法确定各指标的权重和造成肥力差异的主控因子，并通过GIS空间插值确定土壤肥力质量指数的空间分布特征。【结果】云南北中亚热带植烟区土壤肥力质量指数平均值为0.65，处于较高肥力水平。土壤SOM、TN、AP和AK的变异系数分别为46.84%、48.69%、75.64%和52.34%，均属于中等变异强度，且含量较为丰富。土壤AP是影响土壤肥力差异的主要限制因子。云南北中亚热带植烟区土壤肥力质量指数呈中部高、东部或西部部分区域低的分布格局，局部地区有零星分布。【结论】云南北中亚热带植烟区土壤较适宜烟草生长。平衡施肥时应注意控制氮肥，增施有机肥和磷钾肥，有效平衡并协调土壤养分，提高植烟区土壤肥力和烟叶品质。

关键词：北中亚热带植烟区土壤土壤养分土壤肥力质量评价

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

云南温带气候主要分布区耕地土壤养分空间分布特征

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西南农业学报 2024年

作者：王炽马翔胡巍耀宋鹏飞刘彪徐济仓闫辉赵新梅付斌陈兴位云南省农业科学院农业环境资源研究所马龙红壤坡耕地保育与水土流失云南省野外科学观测研究站云南中烟工业有限责任公司原料中心

【目的】为深入了解云南温带气候类型主要分布区土壤养分特征与供肥能力，科学指导施肥，确保地力水平稳步提升和作物稳产。【方法】2019—2022年在云南主要温带气候类型的滇西北、滇东北和滇中北部区域采集了1880份耕层土壤样品，并测... 详细信息

【目的】为深入了解云南温带气候类型主要分布区土壤养分特征与供肥能力，科学指导施肥，确保地力水平稳步提升和作物稳产。【方法】2019—2022年在云南主要温带气候类型的滇西北、滇东北和滇中北部区域采集了1880份耕层土壤样品，并测定其养分含量，以分析该气候类型主要分布区的土壤养分及肥力现状，明确土壤养分空间分布及差异。【结果】云南温带气候类型主要分布区土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾均属于丰富水平以上，平均含量分别为39.86 g/kg、2.09 g/kg、29.17 mg/kg和166.31 mg/kg，丰富水平以上占比分别为66.85%、73.19%、54.11%和40.25%。土壤有机质与全氮含量呈较好的线性正相关，且不同土壤类型间的养分变化趋势相似。有机质含量和全氮含量棕壤最高，其次为黄棕壤、水稻土等，紫色土、燥红土较低。滇西北耕地土壤全氮、速效磷、速效钾和缓效钾含量及pH值显著高于滇东北和滇中北部区域（P部区域耕地土壤全氮、速效钾和缓效钾含量也显著高于滇东北。滇东北和滇中北区域土壤速效钾缺乏，缺乏比例分别达36.99%和45.69%。【结论】滇西北需注重平衡施肥，确保作物对养分的平衡吸收利用；滇东北和滇中北区域应增施有机肥，并根据作物类型适当增施钾肥，稳步提升耕地土壤肥力和作物产量。

关键词：温带气候耕地土壤土壤养分土壤肥力

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

聚脲甲醛缓释肥减量深施对小麦和玉米产量及氮肥吸收率的影响

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中国土壤与肥料 2024年第3期 96-103页

作者：吕金岭尤克何斌寇长林李太魁河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所河南郑州450002 农业农村部原阳农业环境与耕地保育科学观测实验站河南新乡453500 河南省农业生态环境重点实验室河南郑州450002 河南省生态环境监测中心河南郑州450000 西平县土壤肥料技术服务站河南西平463900

为了探究聚脲甲醛缓释肥(PF)减量深耕对小麦和玉米作物产量、氮肥利用效率以及矿质养分迁移的影响,设置对照(CK)、尿素+旋耕(OPTX)、尿素+深耕(OPTS)、PF+旋耕(PFX)和PF+深耕(PFS)5个处理,在豫南砂姜黑土小麦、玉米农田开展大区试验。... 详细信息

为了探究聚脲甲醛缓释肥(PF)减量深耕对小麦和玉米作物产量、氮肥利用效率以及矿质养分迁移的影响,设置对照(CK)、尿素+旋耕(OPTX)、尿素+深耕(OPTS)、PF+旋耕(PFX)和PF+深耕(PFS)5个处理,在豫南砂姜黑土小麦、玉米农田开展大区试验。结果表明,对比传统尿素(OPT)处理,PF处理小麦、玉米产量显著高于OPT处理,尤其PFS处理较OPTX处理小麦和玉米季产量分别高12%和6.4%,较OPTS处理分别高3.4%和1.8%;与产量不同,PFS处理仅显示玉米季氮肥利用率(NUE)高于OPTX和OPTS处理,而小麦季NUE甚至低于OPTS处理,这可能与PF在小麦季深耕条件下养分释放速度慢有关。对比两种耕作方式,发现PFS处理小麦季产量与PFX处理产量无显著差别,而玉米季产量显著高于PFX处理;与产量不同,PFS处理小麦季NUE显著低于PFX处理,而玉米季无显著差别,这可能与玉米季更适宜的气象条件和小麦季PF养分的后续释放有关。对比土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)残留量和总氮浓度,发现作物收获后,PFS处理0~30和30~60 cm土层NH_(4)^(+)-N残留量与PFX处理无显著差异,NO_(3)^(-)-N残留量显著低于PFX处理,而总氮含量略高于PFX处理,这可能与PF处理在小麦季深耕条件下氮素未释放完全有关。总而言之,依据作物的产量和氮肥利用效率,聚脲甲醛缓释肥在深耕条件下显示出更高的产量效益和增产潜势,尤其玉米季作物吸氮量、产量和NUE有了显著提升,值得被推荐。

关键词：聚脲甲醛缓释肥小麦玉米轮作深耕与旋耕砂姜黑土氮肥利用率

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中国设施种植土壤可持续利用的难点与应对策略

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土壤学报 2024年

作者：董金龙徐烨红全智尹义蕾赵云云徐乔田康黄斌蔡祖聪马艳段增强潍坊现代农业与生态环境研究院南京师范大学地理科学学院江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室扬州大学环境科学与工程学院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) 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站农业农村部规划设计研究院

中国设施种植大多采用中低端装备土壤栽培模式，具有高投入、高产出和高强度利用的特点。截至2021年，设施播种面积在267万hm2左右，占全球设施总面积80%以上。但长期设施种植导致土壤质量下降，诱发面源污染加剧、温室气体排放增加、... 详细信息

中国设施种植大多采用中低端装备土壤栽培模式，具有高投入、高产出和高强度利用的特点。截至2021年，设施播种面积在267万hm2左右，占全球设施总面积80%以上。但长期设施种植导致土壤质量下降，诱发面源污染加剧、温室气体排放增加、农产品产量和质量下降等诸多问题。本文聚焦设施种植土壤，总结分析了中国设施土壤可持续利用的难点，主要表现为：土壤养分失衡、环境质量下降、农产品产量和质量降低、设施农用地管理制度不健全等。设施种植可持续利用难题主要归因于：装备水平落后导致设施微环境和土壤养分供应调控不精准、施肥不合理和作物种类单一诱发土壤连作障碍、设施农用地管理制度革新动力不足导致土壤管理技术集成创新缓慢等。本文围绕设施土壤可持续利用提出了7项应对策略：建设期耕作层构建、休闲期土壤改良、设施微环境调控、投入品管控、轮作模式构建、作物抗逆调控以及设施农用地管理制度优化，旨在为小农中低端装备条件下设施土壤可持续利用提供研究思路和科学依据。

关键词：温室大棚设施土壤土壤连作障碍土壤质量设施农用地管理

外源Mn（Ⅱ）对吸附于δ-MnO表面的Cd迁移转化行为的影响

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农业资源与环境学报 2024年

作者：杜晓菲樊广萍黄琴张雨婷童非张明超邱一格陈金林高岩南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江中下游农业环境重点实验室/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学院安徽农业大学资源与环境学院江苏省耕地质量与农业环境保护站江苏省生态环境监测监控有限公司

为探究外源Mn（Ⅱ）对吸附于水钠锰矿(δ-MnO2)表面的Cd（Ⅱ）迁移转化行为的影响，采用土壤矿物培养试验，研究了厌氧-好氧条件下，添加不同浓度(2.5 mmol·L-1、10 mmol·L-1)Mn（Ⅱ）以及不同的添加速率（一次添加、分次添加）对δ-M... 详细信息

为探究外源Mn（Ⅱ）对吸附于水钠锰矿(δ-MnO2)表面的Cd（Ⅱ）迁移转化行为的影响，采用土壤矿物培养试验，研究了厌氧-好氧条件下，添加不同浓度(2.5 mmol·L-1、10 mmol·L-1)Mn（Ⅱ）以及不同的添加速率（一次添加、分次添加）对δ-MnO2吸附固定Cd（Ⅱ）的影响。结果表明，添加Mn（Ⅱ）导致δ-MnO2表面的Cd（Ⅱ）发生显著解吸，解吸率为20.5%～40.8%，高浓度Mn（Ⅱ）处理中Cd（Ⅱ）解吸率比低浓度处理高5.3～10.6个百分点，分次添加Mn（Ⅱ）处理中Cd（Ⅱ）解吸率比一次添加处理高0.6～4.1个百分点。在厌氧阶段，Mn（Ⅱ）通过与Cd（Ⅱ）竞争吸附位点，使吸附于δ-MnO2表面的Cd（Ⅱ）的稳定性降低并释放到溶液中。同时，XRD、FTIR和XPS结果表明，Mn（Ⅱ）与δ-MnO2发生氧化还原反应并在活性氧（ROS）的催化作用下生成β-MnOOH，同时降低了体系pH值。进入有氧阶段后，固相中Mn（Ⅲ）比例增加，β-MnOOH特征峰增强，氧气催化氧化Mn（Ⅱ）生成了更多的β-MnOOH，β-MnOOH对Cd（Ⅱ）的吸附能力较弱，有氧阶段Cd（Ⅱ）解吸率较厌氧阶段略有升高。电子顺磁的结果表明，分次添加Mn（Ⅱ）处理通过促进厌氧阶段超氧自由基(O2·-)的产生和延缓好氧阶段O2·-的衰减增加了Mn（Ⅲ）的产生，降低了Cd（Ⅱ）在固相上的稳定性，进一步导致Cd（Ⅱ）的解吸。本研究发现外源Mn（Ⅱ）导致δ-MnO2表面Cd（Ⅱ）的解吸，阐明了Mn（Ⅱ）与δ-MnO2共存时Cd（Ⅱ）的固定与迁移机制。

关键词：土壤矿物 δ-MnO 镉 Mn(Ⅱ) 吸附解吸