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基于土壤质量指数法省级尺度耕地土壤质量评价及空间分布特征研究——以福建省为例

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土壤通报 2024年第2期55卷 310-320页

作者：吴文元金海涛王玉雯张卫清张华廖文强姜玉英林德喜郭九信福建农林大学资源与环境学院/福建省土壤环境健康与调控重点实验室福建福州350002 福建省林业科技试验中心福建漳州363600 福建省农田建设与土壤肥料技术总站福建福州350003

[目的]探讨福建省土壤常规五项指标的土壤质量评价及其空间分布状况,为因地制宜地保护和提升省域耕地土壤质量提供科学依据。[方法]以2019年福建省4756组耕地土壤常规五项指标(包括土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾)数据为基础... 详细信息

[目的]探讨福建省土壤常规五项指标的土壤质量评价及其空间分布状况,为因地制宜地保护和提升省域耕地土壤质量提供科学依据。[方法]以2019年福建省4756组耕地土壤常规五项指标(包括土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾)数据为基础,应用土壤质量指数(Soil quality index,SQI)方法和GIS技术进行土壤质量评价和空间分布图绘制。[结果]福建省土壤常规五项指标的平均值分别为pH值5.48、有机质23.01 g kg^(-1)、碱解氮146.69 mg kg^(-1)、有效磷74.00 mg kg^(-1)、速效钾145.74 mg kg^(-1),表现出省域土壤酸化严重、有效磷和速效钾丰富、有机质和碱解氮适中的现状,且“闽东南”的土壤pH、有效磷和速效钾高于“闽西北”,而有机质和碱解氮则是“闽西北”高于“闽东南”。土壤质量评价结果显示,福建省SQI的平均值为0.637,其中,厦门市SQI最高为0.671,泉州市SQI最低为0.558;有效磷在SQI中的贡献最大26.20%,而pH值则最小11.07%,且SQI与各土壤指标均显著正相关。同时,福建省SQI空间分布整体上呈“闽西北”高于“闽东南”的变化趋势。[结论]福建省耕地土壤质量整体以中高等水平为主,严重的土壤酸化和过量的有效磷是关键限制因子,建议积极开展以土壤酸化改良和磷肥减施为核心的土壤质量提升研究,推动农业绿色发展。

关键词：福建省土壤养分土壤质量评价土壤质量指数空间分布

长期施用化肥对南方稻田土壤酸化和盐基离子损失的影响

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中国农业科学 2024年第13期57卷 2599-2611页

作者：冀建华吕真真刘淑珍侯红乾刘益仁刘秀梅李絮花蓝贤瑾江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所/国家红壤改良工程技术研究中心/农业农村部酸化土改良与利用重点实验室江西生物科技职业学院山东农业大学资源与环境学院/土肥资源高效利用国家工程实验室

【目的】利用长期定位试验评估氮、磷、钾化肥配施对土壤酸化程度、交换性铝产生量和盐基离子损失量的影响，为维持土壤健康生产和农田可持续利用提供依据。【方法】采用始于1984年的肥料长期定位试验，选取不施肥（CK），磷钾肥配施（P... 详细信息

【目的】利用长期定位试验评估氮、磷、钾化肥配施对土壤酸化程度、交换性铝产生量和盐基离子损失量的影响，为维持土壤健康生产和农田可持续利用提供依据。【方法】采用始于1984年的肥料长期定位试验，选取不施肥（CK），磷钾肥配施（PK）、氮磷肥配施（NP）、氮钾肥配施（NK）和氮磷钾肥配施（NPK）5个处理，采集每个处理的0—10、10—20、20—40和40—60 cm土层土样，分析土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子总量、交换性盐基离子累积量、酸碱缓冲容量和酸化速率等指标。【结果】经过连续33年不同施肥处理的定向培育后，CK、PK、NP、NK和NPK处理0—20 cm土层pH较试验前分别下降0.82、0.91、1.13、0.8和1.19个pH单位，导致表层土壤明显酸化，酸化速率分别达到了1.10、1.22、1.46、1.13和1.58 kmol·hm-2·a-1。与CK处理相比，NP和NPK处理的0—40 cm土层显著酸化，土壤p H分别下降0.28—0.38和0.35—0.46个单位，土壤交换性酸分别增加了35.5%—110.0%和30.4%—120.5%，特别是交换性铝分别增加56.2%—157.6%和73.7%—189.8%，土壤交换性盐基离子总量分别减少6.3%—14.9%和9.9%—13.2%，盐基饱和度降低2.9—14.9和2.6—15.4个百分点；NK处理的0—20 cm土层略有酸化，土壤交换性酸增加53.5%—55.0%，盐基饱和度降低6.0—7.1个百分点；PK处理的0—60 cm土壤酸化均不明显，土壤交换性酸增加和交换性盐基离子总量减少差异均不显著。【结论】长期施化肥对土壤酸化程度和盐基离子损失量的影响表现出明显差异。其中，NPK和NP长期处理加剧土壤酸化进程，且酸化深度到达40 cm，盐基离子损失量和交换性铝的产生量大幅增加，初步估算施用化肥导致土壤p H降低1个单位，土壤交换性盐基离子的损失量约是土壤交换性酸增加量的一倍左右；长期磷钾配施、氮钾配施对土壤酸化的影响较小，盐基离子损失量和交换性铝增加量相对较少。

关键词：化肥长期定位试验稻田土壤pH 土壤酸化交换性盐基离子

成都平原区水稻土有机碳剖面分布特征及影响因素

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环境科学 2018年第7期39卷 3365-3372页

作者：李珊李启权王昌全张浩肖怡唐嘉玲代天飞李一丁四川农业大学资源学院成都611130 成都土壤肥料测试中心成都610041

了解环境因素对土壤有机碳剖面分布的影响,是准确拟合土壤有机碳在垂直方向上的连续变化、开展其三维空间分布模拟和估算区域土壤有机碳储量的基础.基于171个土壤剖面采样数据,利用指数递减函数拟合土壤有机碳剖面分布,分析成都平原区... 详细信息

了解环境因素对土壤有机碳剖面分布的影响,是准确拟合土壤有机碳在垂直方向上的连续变化、开展其三维空间分布模拟和估算区域土壤有机碳储量的基础.基于171个土壤剖面采样数据,利用指数递减函数拟合土壤有机碳剖面分布,分析成都平原区水稻土有机碳剖面分布的空间变异特征,并探讨成土母质、土壤类型(亚类和土属)、海拔、与河流距离和土地利用方式对其空间变异的影响作用,进而揭示环境因素对土壤有机碳剖面分布的影响.结果表明,0~20、20~40、40~60和60~100 cm土壤有机碳均值分别为19.42、9.59、5.99和5.20 g·kg-1,表现出显著的剖面递减趋势.土壤有机碳含量主要集中在40 cm以上,占整个土壤剖面的质量分数为72.17%,是研究成都平原区水稻土碳源/汇的关键部分.拟合土壤有机碳剖面分布的指数递减函数的2类参数呈现出一致的空间分布格局,具有空间相关性;参数C和k的块金系数分别为55.400%和47.671%,表明成都平原区水稻土壤有机碳剖面分布受结构性因素和随机性因素共同影响.回归分析揭示,成土母质和土属是影响研究区土壤有机碳剖面分布的主控因素,但海拔、与河流距离和土地利用的作用不容忽视.在拟合成都平原区水稻土有机碳剖面分布、构建其三维空间预测模型和估算土壤有机碳储量时,应重点考虑成土母质和土属的作用.

关键词：土壤有机碳剖面影响因素指数递减函数成都平原

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保山市大白菜氮磷钾肥肥效试验

云南农业科技 2024年第4期 27-29页

作者：周祺刘泓敏陈进厅濮永赛蒋金鸾保山市土壤肥料工作站云南保山678000 施甸县农业技术推广中心云南施甸678200

文章通过三因素五水平二次正交回归设计进行田间肥效试验,应用Excel软件建立肥料效应函数模型,根据试验结果建立了保山市隆阳区大白菜产量与氮、磷、钾三要素的肥料效应数学模型。结合频数分析得出云南省保山市大白菜的最佳施肥方案为:... 详细信息

文章通过三因素五水平二次正交回归设计进行田间肥效试验,应用Excel软件建立肥料效应函数模型,根据试验结果建立了保山市隆阳区大白菜产量与氮、磷、钾三要素的肥料效应数学模型。结合频数分析得出云南省保山市大白菜的最佳施肥方案为:施氮量359.87~410.37kg/hm^(2)、施磷量134.10~177.67kg/hm^(2)施钾量387.90~489.55kg/hm^(2)。

关键词：大白菜保山市二次正交旋转最佳施肥方案

德阳旌阳区土壤氮素空间变异特征及影响因素分析

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农业现代化研究 2014年第6期35卷 814-820页

作者：吴德勇张新李启权张维罗由林代天飞冯文颖穆雨恒四川农业大学资源环境学院四川成都611130 四川省农业厅土壤肥料测试中心四川成都610041

根据德阳市旌阳区1803个土壤采样点数据,采用地统计学和回归分析方法,对其土壤全氮和碱解氮的空间变异特征进行分析,探讨不同因素对其空间变异的影响。结果表明,研究区土壤全氮和碱解氮含量范围分别为0.52-4.38 g/kg和15.00-326.74 mg/... 详细信息

根据德阳市旌阳区1803个土壤采样点数据,采用地统计学和回归分析方法,对其土壤全氮和碱解氮的空间变异特征进行分析,探讨不同因素对其空间变异的影响。结果表明,研究区土壤全氮和碱解氮含量范围分别为0.52-4.38 g/kg和15.00-326.74 mg/kg,均处于较丰富的水平。土壤全氮和碱解氮的块金值与基台值之化分别为0.264和0.505,具有中等空间相关性,受结构因素与随机因素共同影响。空间分布上均表现为西部平原区明显高于东部丘陵区。土壤母质可独立解释25.7%和12.2%的全氮和碱解氮空间变异。地形因素的解释能力分别为16.7%-29.7%和7.6%-16.2%,其中坡度因子的解释能力最大。土类、亚类和土属对全氮和碱解氮空间变异的独立解释能力分别为23.4%、28.0%、36.6%和12.5%、13.8%、18.6%。种植制度对全氮空间变异的解释能力为33.8%,小于土属的影响程度;对碱解氮的解释能力为22.4%,大于各种结构因素的独立解释能力。研究结果表明研究区土壤全氮空间变异主要受母质、地形等结构因素的综合影响,而人为活动因素是碱解氮空间变异的主控因素。

关键词：土壤氮素空间变异影响因素定量分析

琯溪蜜柚地上部新生器官生物量和钙镁养分累积特征

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果树学报 2024年第1期41卷 101-112页

作者：陶晶霞王玉雯李晓娜张利军张建翔张华廖文强姜玉英吴良泉李延郭九信福建农林大学资源与环境学院·福建省土壤环境健康与调控重点实验室·国际镁营养研究所福州350002 福建省林业科技试验中心福建漳州363600 广西大学农学院南宁530004 福建省农田建设与土壤肥料技术总站福州350003

【目的】针对琯溪蜜柚[Citrus grandis(L.)Osbeck‘Guanximiyou’]生产中钙(Ca)和镁(Mg)养分严重缺乏的现状,通过解析树体周年地上部新生器官生长发育动态,定量分析其不同生育期Ca和Mg的累积特性,为钙镁养分优化管理、助力蜜柚提质增效... 详细信息

【目的】针对琯溪蜜柚[Citrus grandis(L.)Osbeck‘Guanximiyou’]生产中钙(Ca)和镁(Mg)养分严重缺乏的现状,通过解析树体周年地上部新生器官生长发育动态,定量分析其不同生育期Ca和Mg的累积特性,为钙镁养分优化管理、助力蜜柚提质增效生产提供理论依据。【方法】于2019—2020年,在琯溪蜜柚原产地福建省平和县,选取10年生盛果期红肉蜜柚树为试验材料,分别在春梢萌发期、开花期、幼果期、果实膨大期和果实成熟期进行周年5次地上部新生器官样品采集,并测定其叶片(挂果叶和未挂果叶)、枝条(挂果枝和未挂果枝)、果实(果肉和果皮)和落花落果的生物量及其Ca、Mg养分吸收的动态特性。【结果】蜜柚地上部新生器官生物量随生育进程逐渐增加,2019和2020年成熟期蜜柚地上部新生器官生物量平均为17.12 kg·株^(-1),其叶片、枝条和果实分别占24.14%、3.89%和71.97%,并以未挂果叶(23.19%)、未挂果枝(3.56%)和果肉(44.54%)部分为主,而开花期落花落果生物量为0.57 kg·株^(-1)。除果肉Ca含量(w,后同)逐渐下降和未挂果枝Mg含量逐渐增加外,蜜柚各新生器官的Ca含量均随生育进程呈上升趋势,而Mg含量则整体呈现出下降变化,成熟期各器官Ca和Mg含量整体上呈现出未挂果枝>未挂果叶>挂果枝>挂果叶>果皮>果肉。同时,除成熟期叶片Mg累积量有所降低外,蜜柚地上部各新生器官Ca和Mg累积量均随生育进程逐渐增加,其中,叶片和枝条中的Ca和Mg累积分配量逐渐下降而果实中逐渐增加,且主要分配在未挂果叶和果皮中。2019和2020年成熟期蜜柚地上部新生器官Ca和Mg累积量平均分别为223.58和25.34 g·株^(-1),其叶片、枝条和果实Ca累积量分别占63.10%、11.03%和25.87%,而Mg累积量则分别占42.75%、7.92%和49.33%。表观养分平衡估算指出,以750株·hm^(-2)计,盛果期蜜柚周年地上部新生器官需要吸收Ca 169.18 kg·hm^(-2)和Mg 19.78 kg·hm^(-2),而落花落果的养分损失或归还为Ca 1.50 kg·hm^(-2)和Mg 0.77 kg·hm^(-2)。【结论】定量了盛果期琯溪蜜柚地上部新生器官的生物量以及Ca和Mg养分的含量、累积与分配特性,并估算了Ca和Mg养分的表观平衡,结果可为琯溪蜜柚养分优化管理提供理论依据。因此,平和县在琯溪蜜柚生产中应及时补充消耗的Ca和Mg养分,重视含Ca和Mg肥料的科学施用。

关键词：琯溪蜜柚地上部新生器官生物量钙镁养分表观养分平衡

WOFOST模型对江淮地区水稻生长发育模拟的适应性评价

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作物杂志 2024年

作者：伍露张皓杨霏云郭尔静斯林林曹凯程陈中国气象局气象干部培训学院上海市生态气象和卫星遥感中心浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所丽水学院生态学院

本研究通过收集2006-2012年江淮地区水稻生长发育和气象资料，对WOFOST模型进行调参验证，确定了关键发育阶段内所需积温、比叶面积、分配系数和枯萎速率等作物参数，并评价了模型在江淮地区的适应性。结果表明，WOFOST模型可以较好地... 详细信息

本研究通过收集2006-2012年江淮地区水稻生长发育和气象资料，对WOFOST模型进行调参验证，确定了关键发育阶段内所需积温、比叶面积、分配系数和枯萎速率等作物参数，并评价了模型在江淮地区的适应性。结果表明，WOFOST模型可以较好地模拟江淮地区水稻生长发育动态变化过程，开花期、成熟期、LAI、叶干物质重量、茎干物质重量、穗干物质重量、地上干物质重量和产量实测值与模拟值的RMSE分别为1.73～4.66 d、1.94～4.42 d、0.39～2.51、（0.43～0.86）×103kg/hm2、（0.86～1.52）×103kg/hm2、（0.52～1.21）×103kg/hm2、（1.38～1.96）×103kg/hm2和（0.45～1.33）×103kg/hm2；NRMSE分别为0.75%～1.96%、0.74%～1.49%、8.74%～43.40%、14.94%～30.55%、18.16%～ 28.84%、9.44%～22.81%、11.33%～15.89%和5.49%～13.43%，其中合肥水稻发育期、叶、茎、穗和地上部干物质重量、镇江水稻LAI、荆州水稻产量模拟效果最优。水稻LAI、叶和茎干物质重量随移栽天数增加呈现先上升后下降的变化趋势，而穗和地上部干物质重量随移栽天数增加呈现逐渐上升的趋势。研究结果为利用WOFOST模型评估气候变暖对江淮地区水稻生产力的影响提供理论基础和数据支撑。

关键词： WOFOST模型江淮地区水稻生长发育适应性

果园红壤供氮水平季节性变化及对长期套种绿肥的响应研究

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草地学报 2024年第8期32卷 2514-2522页

作者：钟珍梅李春燕邢世和翁伯琦福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福建福州350013 福建农林大学资源环境学院福建福州350002 福建省丘陵地区循环农业工程技术研究中心福建福州350003

本研究以柿子(Diospyros kaki)园为对象,研究了长期(近20年)套种豆科绿肥对土壤可溶性氮和氮水解酶季节性变化的影响。试验设3个处理:套种平托花生(Arachis pintoi)(TPA)、套种圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)(TPC)和清耕果园(CK)... 详细信息

本研究以柿子(Diospyros kaki)园为对象,研究了长期(近20年)套种豆科绿肥对土壤可溶性氮和氮水解酶季节性变化的影响。试验设3个处理:套种平托花生(Arachis pintoi)(TPA)、套种圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)(TPC)和清耕果园(CK)。结果表明:长期套种2种豆科绿肥没有改变果园红壤供氮水平的季节性变化规律,6月各处理硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、可溶性总氮(Total soluble nitrogen,TSN)和可溶性有机氮(Soluble organic nitrogen,SON)含量最高,分别为17.71~21.81,31.40~75.12和7.77~47.65 mg·kg^(-1);12月NO_(3)^(-)-N,TSN和SON含量最低,分别为4.88~6.02,15.17~17.45和5.03~7.92 mg·kg^(-1)。3月、6月和8月铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量高于4月、10月和12月;6月4种氮水解酶活性最高,8月和12月活性最低。长期套种2种豆科绿肥显著提高了生长季3—8月NO_(3)^(-)N,TSN,SON和NH_(4)^(+)-N含量以及蛋白酶、天冬酰胺酶、脲酶和谷氨酰胺酶活性。因此,长期套种圆叶决明和平托花生是通过增加生长季的可溶性氮含量和氮水化酶活性来增加土壤氮供应。

关键词：豆科绿肥套种可溶性氮季节性变化氮水解酶定位试验

紫云英长期还田对稻田土壤DOM和Cd形态影响研究

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生态环境学报 2024年第7期33卷 1096-1106页

作者：谢杰陈院华徐昌旭杨涛李建国董爱琴江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所/国家红壤改良工程技术研究中心/农业农村部酸化土改良与利用重点实验室江西南昌330200 华南农业大学资源环境学院广东广州510462

长期种植和翻压紫云英能够显著提高土壤中有机质(SOM)和水溶性有机物(DOM)的含量,影响土壤颗粒对重金属镉(Cd)的吸附行为和Cd在土壤中的形态,了解该条件下Cd在不同土层中的特征对紫云英的进一步推广种植具有重要意义。以余江区(YJ)、南... 详细信息

长期种植和翻压紫云英能够显著提高土壤中有机质(SOM)和水溶性有机物(DOM)的含量,影响土壤颗粒对重金属镉(Cd)的吸附行为和Cd在土壤中的形态,了解该条件下Cd在不同土层中的特征对紫云英的进一步推广种植具有重要意义。以余江区(YJ)、南昌县(NC)、丰城市(FC)3地长期种植和翻压紫云英处理(F+M)和化肥处理(F)的定位试验点为研究对象,测试了不同层次土壤中SOM、水溶性有机碳(DOC)含量、Cd总量和形态、DOM三维荧光,以期探明紫云英长期还田模式下不同土层中DOM成分的差异及其对Cd含量和形态影响。结果显示,NC和FC试验点F+M处理耕作层土壤(0-20 cm)中SOM的含量显著高于F处理,分别提高16.8%和10.5%。同一土层中土壤Cd活性呈现F+M处理>F处理的趋势。紫云英DOM主要在耕作层和中层(20-40cm)土壤中迁移,YJ、NC、FC试验点中,F+M处理耕作层土壤中DOC含量比F处理分别提高17.0%、58.1%和33.7%,中层土壤中DOC含量分别提高43.0%、36.7%和11.2%。种植和翻压紫云英降低了DOM中类蛋白质组分的占比,增加了类腐殖质组分的占比,耕作层、中层和深层土壤(40-60 cm)中,3个试验点F处理DOM中类蛋白质的平均占比分别为7.34%、16.7%、23.9%,占比分别是F+M处理的1.26、1.92和1.54倍。类蛋白质组分的深层迁移能力大于类腐殖质组分。逐步回归分析表明,有生物活性的Cd形态占比与土壤SOM、类色氨酸含量存在负相关关系,与类富里酸含量存在正相关关系,其系数分别为-2.170、-0.760和0.239。常年种植和翻压紫云英通过影响土壤SOM总量以及DOM组分对土壤Cd表现出一定的活化潜力。

关键词：紫云英长期还田水溶性有机物三维荧光光谱 Cd形态