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海南樱桃番茄品质与土壤养分和肥料投入量的关系

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贵州农业科学 2024年第2期52卷 36-43页

作者：雷菲张文符传良陈庭勇谭皓刘国彪潘孝忠海南省农业科学院农业环境与土壤研究所/农业农村部海南耕地保育科学观测实验站/海南省耕地保育重点实验室海南海口571100

【目的】探明海南樱桃番茄的果实品质、土壤养分、肥料投入量及其关系,为海南樱桃番茄生产提供理论依据。【方法】采用调查与采样测定分析结合的方法,选取海南樱桃番茄主产区40个代表性田块进行樱桃番茄果实品质、土壤养分和肥料投入量... 详细信息

【目的】探明海南樱桃番茄的果实品质、土壤养分、肥料投入量及其关系,为海南樱桃番茄生产提供理论依据。【方法】采用调查与采样测定分析结合的方法,选取海南樱桃番茄主产区40个代表性田块进行樱桃番茄果实品质、土壤养分和肥料投入量研究分析。【结果】海南樱桃番茄果实品质间存在较大差异,其中,单果重、横径、纵径、硬度、可溶性固形物含量、维生素C含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量和糖酸比分别为5.22~20.10 g、19.72~30.21 mm、20.47~35.84 mm、1.20~3.90 kg/cm^(2)、6.20%~10.00%、26.97~56.33 mg/100g、4.03%~7.60%、0.35%~0.68%和7.79~19.19。海南樱桃番茄主产区土壤属于弱酸性至中性,有机质、全氮、交换性钙和交换性镁含量偏低,速效钾含量较丰富,有效磷含量过高,有机肥投入严重不足,化肥投入过多,氮磷钾投入比例失衡。土壤有机质含量与果实纵径呈极显著正相关,土壤全氮含量与果实横径和果实纵径分别呈显著和极显著正相关,有效磷、速效钾含量与果实可滴定酸呈显著正相关。有机肥施用量与樱桃番茄单果重、横径、纵径均呈极显著正相关;化肥总用量和化肥N用量均与樱桃番茄可溶性糖含量呈负相关;化肥P2O5用量与樱桃番茄可溶性糖含量和糖酸比均呈极显著负相关。【结论】海南樱桃番茄主产区应增施有机肥,减少化肥用量,调整氮磷钾养分投入比例,有利于提升樱桃番茄品质。

关键词：樱桃番茄品质养分投入土壤养分相关性

荔枝剪枝堆肥和蚯蚓粪作为巨大普里斯特氏菌载体的研究

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农业环境科学学报 2024年第3期43卷 704-710页

作者：余小兰李勤奋李光义张俏燕李晓亮中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南省热带生态循环农业重点实验室/农业农村部热区高效农业绿色低碳重点实验室海口571101 海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站海南儋州571737 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海南儋州571737 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/儋州菜田土壤海南省野外科学观测研究站海南儋州571737

为探讨荔枝茎秆堆肥与蚯蚓粪替代草炭作为巨大普里斯特氏菌载体的可行性,以荔枝剪枝堆肥、蚯蚓粪和草炭为原料构建6种微生物载体(ST1、ST2、ST3、ST4、ST5、ST6,三者质量比分别为6∶2∶2、4∶2∶4、2∶2∶6、6∶3∶1、4∶3∶3、2∶3∶5)... 详细信息

为探讨荔枝茎秆堆肥与蚯蚓粪替代草炭作为巨大普里斯特氏菌载体的可行性,以荔枝剪枝堆肥、蚯蚓粪和草炭为原料构建6种微生物载体(ST1、ST2、ST3、ST4、ST5、ST6,三者质量比分别为6∶2∶2、4∶2∶4、2∶2∶6、6∶3∶1、4∶3∶3、2∶3∶5),以草炭为对照,巨大普里斯特氏菌为目标微生物,动态监测载体中有效活菌数,获得适宜巨大普里斯特氏菌存活的载体;在此基础上,分别设置含水量20%、30%、40%,温度20、30、40、50℃和接种浓度10^(6)、10^(7)、10^(8)cfu·mL^(-1),动态监测载体中有效活菌数,优化载体含水量、温度和接种浓度。结果表明:随着培养时间的延长,各载体中活菌数均呈先降低后升高的趋势,其中ST2、ST5载体长期培养后活菌数高,且草炭添加量低,是适宜的巨大普里斯特氏菌载体。随着载体含水量、温度的升高,培养的60 d过程中ST2和ST5载体活菌数均呈先升高后降低的趋势,在30%含水量(ST22.46×10^(8)cfu·g^(-1)、ST51.81×10^(8)cfu·g^(-1))以及30℃(ST23.44×10^(8)cfu·g^(-1)、ST51.87×10^(8)cfu·g^(-1))、40℃(ST28.50×10^(7)cfu·g^(-1)、ST57.13×10^(7)cfu·g^(-1))温度下的活菌数最高。此外,各培养时期的载体活菌数均随着接种浓度的升高而升高,培养60 d后,ST2、ST5载体活菌数分别达3.63×10^(8)、3.33×10^(8)cfu·g^(-1)。研究表明,载体ST2和ST5适宜代替草炭作为巨大普里斯特氏菌的载体,且在30%载体含水量、30~40℃温度和10^(8)cfu·mL^(-1)接种浓度下效果最佳。

关键词：荔枝剪枝堆肥蚯蚓粪载体巨大普里斯特氏菌有效活菌数

砂姜黑土麦玉轮作不同施氮量下土壤矿质氮运移规律及分布特征

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农业资源与环境学报 2024年

作者：吕金岭高燕哺骆晓声郭战玲李太魁河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所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省农业生态环境重点实验室河南省生态环境监测中心

砂姜黑土是黄淮海地区的一类典型农田土壤，由于存在明显的砂姜层以及易产生多发性裂隙，砂姜黑土的氮素迁移分布存在不确定性。鉴于此，本研究设置CK（无氮磷钾肥）、TR（传统高氮）、OPT（优化施氮）和ZOPT（再优化施氮）4个处理，采... 详细信息

砂姜黑土是黄淮海地区的一类典型农田土壤，由于存在明显的砂姜层以及易产生多发性裂隙，砂姜黑土的氮素迁移分布存在不确定性。鉴于此，本研究设置CK（无氮磷钾肥）、TR（传统高氮）、OPT（优化施氮）和ZOPT（再优化施氮）4个处理，采用剖面取样和同位素示踪方法，探究砂姜黑土麦玉轮作氮素运移规律及作物吸收利用率。结果显示，长期施肥条件下，砂姜黑土NO3--N残留量主要集中在0～20 cm土层，其次为50～60 cm土层，再次为120 cm土层，120 cm以下NO3--N残留量低且变化不显著；从3季取样来看，不同施氮处理NO3--N残留量主要在0～20 cm和40～60 cm层，20～40 cm层最低。其中第1季（玉米季）不同处理当季15N残留量主要集中在0～20 cm土层，其余土层较低；第2季（小麦季）0～20 cm土层15N残留量增加显著，其余土层增幅较小；第3季（玉米季）由于极端降雨的影响，0～20 cm土层15N占比下降，15N残留量由上一季的74.9%～85.9%降低至52.3%～56.5%，20～60 cm土层15N残留量增幅明显，80～100 cm土层有小幅上升。各处理三季作物产量无显著差异（P>0.05），而15N利用效率表现为ZOPT >OPT>TR，说明190 kg·hm-2施氮量可满足砂姜黑土当季麦玉轮作氮素需求。除此之外，不同处理三季平均氮素损失介于27.9%～36.4%之间，其中TR处理最高，ZOPT处理最低。基于以上研究，砂姜黑土常规气象条件下化肥氮主要以作物吸收和土壤残留为主，而极端降雨条件下，化肥氮主要以环境损失为主，淋溶不是当季化肥氮的主要损失途径。

关键词：砂姜黑土氮素运移极端降雨 N标记麦玉轮作

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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

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玉米马铃薯秸秆混合腐解的非加性效应

植物生态学报 2024年

作者：陈林康赵平王顶向蕊龙光强云南农业大学农业农村部云南耕地保育科学观测实验站云南农业大学资源与环境学院

有机残体混合分解对陆地生态系统物质循环至关重要,但关于农田生态系统中混合秸秆分解过程的研究仍较缺乏。该研究在玉米(Zea mays)单作、马铃薯(Solanum tuberosum)单作和玉米马铃薯间作小区实验中,设置了为期6个月的玉米秸秆、马铃薯... 详细信息

有机残体混合分解对陆地生态系统物质循环至关重要,但关于农田生态系统中混合秸秆分解过程的研究仍较缺乏。该研究在玉米(Zea mays)单作、马铃薯(Solanum tuberosum)单作和玉米马铃薯间作小区实验中,设置了为期6个月的玉米秸秆、马铃薯秸秆和玉米马铃薯混合秸秆分解袋填埋实验,通过Biolog-Eco微平板法分析秸秆类型和分解环境对秸秆微生物碳代谢活性的影响。结果表明,马铃薯秸秆和玉米秸秆混合对分解过程产生了协同效应,混合秸秆的分解速率和微生物代谢活性高于单一秸秆,增加了微生物对碳水化合物和羧酸类底物的利用。这种协同效应随时间延长而削弱。随机森林模型和结构方程模型分析表明,土壤中溶解性有机碳、硝态氮、铵态氮含量以及秸秆碳氮比是驱动秸秆分解的重要因素。总之,秸秆混合促进秸秆分解。

关键词：混合秸秆间作微生物代谢活性有机物腐解非加性效应

化肥减量配施不同有机肥的植烟土壤-微生物碳氮磷生态化学计量特征

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生态学杂志 2024年

作者：余顺平熊于斌杨娅俞海冰胡良松黄琳汤利云南农业大学烟草学院玉溪市农业科学院农业农村部云南耕地保育科学观测实验站云南农业大学资源与环境学院

探明化肥减量合理配施不同有机肥的土壤微生物生物量碳氮磷及其生态化学计量特征，明确农田生态系统的生产力与养分供应之间的平衡效应，对进云南高原特色农业产业的高效绿色发展具有重要意义。本研究以连续9年的植烟土壤为对象，进行... 详细信息

探明化肥减量合理配施不同有机肥的土壤微生物生物量碳氮磷及其生态化学计量特征，明确农田生态系统的生产力与养分供应之间的平衡效应，对进云南高原特色农业产业的高效绿色发展具有重要意义。本研究以连续9年的植烟土壤为对象，进行长期定位施肥试验。试验设不施肥（CK）、当地常规推荐施肥（100%化肥，CF-1）、化肥减量20%（CF-2）、化肥减量20%配施有机肥（OF）和化肥减量20%配施生物有机肥（BF）处理。分析比较植烟土壤微生物生物量碳氮磷及生态化学计量比，探讨其化学计量内稳性指数。结果表明，与常规推荐施肥处理相比（100%化肥，CF1），化肥减量20%配施有机肥处理（OF）和配施生物有机肥处理（BF）均显著提高土壤碳氮磷含量及微生物生物量碳氮磷，且土壤C:N、C:P、N:P和微生物生物量C:N、C:P、N:P呈降低趋势。回归分析表明，微生物生物量C、N、P、C:N和N:P的内稳性指数1/H均≥0.75，具有敏感型特征。冗余分析表明，植烟土壤微生物生物量C、N、P与土壤C、N、P含量呈显著或极显著正相关，微生物生物量C:N、C:P与土壤C、N、P含量呈极显著或显著负相关，表明化肥减量配施不同有机肥对植烟土壤C、N、P元素的改变直接导致微生物生物量C、N、P化学计量比的改变。综上所述，连续化肥减量20%配施不同有机肥能不同程度提高植烟土壤养分含量，对于维持土壤碳氮磷及微生物生物量碳氮磷化学计量平衡、提高土壤肥力具有重要作用。

关键词：植烟土壤化肥减量微生物生物量生态化学计量比内稳性

微生物关键种影响植物残体还田条件下木质素酚浓度——基于30年长期有机培肥试验

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土壤 2024年第1期56卷 56-63页

作者：祝玲月王晓玥陈晏卞清包兴国张久东车宗贤孙波土壤与农业可持续发展重点实验室(中国科学院) 南京210008 中国科学院大学北京100049 甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所兰州730070 农业部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站甘肃武威733017

探究不同植物残体还田条件下微生物关键种如何影响木质素酚的浓度(木质素酚与土壤有机碳的比值),旨在为不同有机物料还田培肥土壤提供理论和技术依据。本研究以河西绿洲灌区的灌漠土作为研究对象,开展了30 a以施加绿肥(GM)、小麦秸秆(SW... 详细信息

探究不同植物残体还田条件下微生物关键种如何影响木质素酚的浓度(木质素酚与土壤有机碳的比值),旨在为不同有机物料还田培肥土壤提供理论和技术依据。本研究以河西绿洲灌区的灌漠土作为研究对象,开展了30 a以施加绿肥(GM)、小麦秸秆(SW)、氮肥(N)、绿肥配施氮肥(GMN)、小麦秸秆配施氮肥(SWN)以及不施肥(CK) 6种不同施肥处理的培肥试验。结果表明:GM和SW处理的土壤有机碳含量显著高于其他处理;有小麦秸秆参与还田的处理显著提高了总木质素酚浓度以及3种木质素酚类单体的浓度,其中总木质素酚浓度在SW处理中分别比CK、GM、N、GMN和SWN处理高了109%、122%、115%、164%和57%;对比不施肥和施化肥处理,植物残体还田显著提高了微生物关键种F3(盘菌纲,Pezizomycetes)、F26(被孢霉菌纲,Mortierellomycetes)、F173(粪壳菌纲,Sordariomycetes)、B74(阿尔法变形菌纲,Alphaproteobacteria)和B87(放线菌纲,Actinobacteria)的相对丰度。本研究共鉴定出15个关键种,其中关键种B831(属阿尔法变形菌纲)与木质素酚浓度呈显著的正相关关系,并且在SW处理下显著富集。本研究为农业生态系统不同培肥方式下微生物关键种如何影响植物衍生的木质素酚提供了科学参考,为深入了解植物残体还田对土壤有机碳周转的影响提供了理论依据。

关键词：长期施用绿肥长期秸秆还田土壤有机碳累积木质素酚

基于土地利用和地形的生态系统服务空间分布及权衡-协同-独立关系——以安塞区为例

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水土保持研究 2024年第2期31卷 240-251,263页

作者：薛曾辉高驭洋卢枰达周静王可琳张斌马玉刘梦云西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 农业农村部西北旱地农业绿色低碳重点实验室陕西杨凌712100 农业农村部合阳农业环境与耕地保育科学观测实验站陕西合阳715300

[目的]生态系统退化问题日益突出,开展生态系统服务空间分布及其相关关系研究对区域生态文明建设具有重要意义。[方法]基于InVEST和CASA模型,在10 m空间分辨率下定量评估安塞区2020年土壤保持、固碳释氧、水源涵养和生境质量及其随地形... 详细信息

[目的]生态系统退化问题日益突出,开展生态系统服务空间分布及其相关关系研究对区域生态文明建设具有重要意义。[方法]基于InVEST和CASA模型,在10 m空间分辨率下定量评估安塞区2020年土壤保持、固碳释氧、水源涵养和生境质量及其随地形和土地利用变化趋势,分析生态系统服务间权衡—协同—独立关系。[结果](1)林地和草地生态系统服务较强,未利用地和建设用地较弱;耕地、林地和草地生态系统服务间协同作用明显,而未利用地表现为权衡作用,水域表现为独立作用。(2)土壤保持量最高值在中低海拔、急悬坡和半阴坡,固碳释氧量最高值在中低海拔、陡峭坡和阴坡,涵养水源量最高值在低海拔和阳坡,生境质量最高值在高海拔、急悬坡和阳坡。(3)地形和土地利用视角下,生态系统服务整体表现为协同度>独立度>权衡度,协同作用常发生在土壤保持、固碳释氧和水源涵养之间,生境质量与其他生态系统服务权衡作用明显。(4)协同作用随着海拔升高和坡向向阳程度加强而提升,随着坡度增加呈先升高后降低变化趋势,权衡则与之相反。[结论]土地利用和地形对生态系统服务影响较大,应因地制宜开展土地规划和生态管理,基本证明了退耕还林还草生态恢复措施与其地形气候的适应性和决策的正确性。

关键词：安塞区生态系统服务权衡-协同-独立 InVEST模型 CASA模型地形因子土地利用

基于PCA-HCA联合PLS回归模型的蚯蚓粪肥品质等级划分

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中国土壤与肥料 2024年

作者：王孔檀麦力文王定美彭实亮王熊飞蒙赜余小兰林嘉聪李勤奋海南省土壤肥料总站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南大学生态与环境学院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

蚯蚓粪肥理化特性涉及指标多，如何从众多易检测的指标中筛选出能够反映蚯蚓粪肥特点的关键指标，进而用于构建评价模型，高效、快速地评价蚯蚓粪肥的品质等级，是蚯蚓粪肥应用前亟需解决的重要问题与难点。研究针对不同原料类型、不同... 详细信息

蚯蚓粪肥理化特性涉及指标多，如何从众多易检测的指标中筛选出能够反映蚯蚓粪肥特点的关键指标，进而用于构建评价模型，高效、快速地评价蚯蚓粪肥的品质等级，是蚯蚓粪肥应用前亟需解决的重要问题与难点。研究针对不同原料类型、不同蚯蚓堆肥时间获得的蚯蚓粪肥，采用统计学与化学计量学对蚯蚓粪肥23个主要指标开展描述统计与相关分析，筛选出了13个蚯蚓粪肥特异性指标。以13个关键指标为基础，首先，结合主成分（Principal component analysis， PCA）与聚类（Cluster analysis， HCA）分析对不同蚯蚓粪肥样品开展品质初级划分；其次，采用偏最小二乘回归-判别分析（Partial least squares regression-discriminant analysis， PLS-DA）对分级结果进行效果判定；最后，整体构建基于偏最小二乘回归（Partial least squares regression， PLS）模型的蚯蚓粪肥等级评价方法并开展验证分析。结果表明：PCA与HCA分析法可将蚯蚓粪肥划分为3个品质等级，通过PLS-DA判别该划分结果合理有效，形成了基于PLS蚯蚓粪肥等级评价模型：蚯蚓粪肥品质等级（Y）=3.0796+0.0026×TOC-0.1381×HS-0.1446×HA-0.1378×TN-0.1355×TP-0.1494×AK-0.1324×AN-0.1402×AP+0.0004×EOC+0.03985×ROC+0.07685×C/N-0.0049×Kos-0.1481×HI，分级标准为：若Y在0.45-1.56，品质等级为一等品；Y在1.63-2.20，为二等品；Y在2.28-3.72，为三等品。变量权重值（Variable important in projection， VIP）表明影响蚯蚓粪肥品质前五的关键指标为HI>TN>HS>HA>AN。研究成功建立了一套“PCA+HCA+PLS”的蚯蚓粪肥品质评价方法，对蚯蚓粪肥分级应用与规范蚯蚓产业市场具有重要意义。

关键词：蚯蚓粪肥等级评价主成分分析聚类分析偏最小二乘回归分析