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福建省表层土壤有机碳密度空间分布及影响因素分析

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农业资源与环境学报 2023年第4期40卷 805-816页

作者：程金黄文卿张世昌张卫清黄功标张江周吴良泉福建农林大学资源与环境学院/国际镁营养研究所福州350002 福建省农田建设与土壤肥料技术总站福州350003

为准确估算福建省表层土壤有机碳密度,确定其空间分布和影响因素,基于2016—2019年采集的4 350个表层土壤样本,利用地统计学方法与ArcGIS技术分析土壤有机碳密度空间分布,并通过随机森林模型分析影响土壤有机碳密度的重要因素。结果表明... 详细信息

为准确估算福建省表层土壤有机碳密度,确定其空间分布和影响因素,基于2016—2019年采集的4 350个表层土壤样本,利用地统计学方法与ArcGIS技术分析土壤有机碳密度空间分布,并通过随机森林模型分析影响土壤有机碳密度的重要因素。结果表明:福建省表层土壤有机碳密度范围为0.03~14.68 kg·m^(-2),平均值为4.06 kg·m^(-2)。全省表层土壤有机碳密度在空间上聚集分布,具有中等程度空间自相关性,空间变异主要由结构性因素主导,呈现自南向北、从沿海向内陆山地逐渐升高的空间分布格局。降雨量、海拔、土壤质地和土壤pH是影响有机碳储量的主要因素,地貌类型、土壤类型和作物类型影响相对较弱,且随着化肥(磷肥和钾肥)施用量的增加,表层土壤有机碳密度显著降低。研究表明,福建省表层土壤有机碳密度不高,空间分布聚集,自然气候变化、地形因子和人类活动都会影响土壤有机碳密度,其中降雨量、海拔、土壤质地和土壤pH为主导因素。

关键词：土壤有机碳密度空间分布驱动因子随机森林模型

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福建平和蜜柚园土壤镁含量状况研究

中国土壤与肥料 2021年第4期 142-147页

作者：张亚东姜亚男李梦婷吴良泉杨文浩福建农林大学资源与环境学院福建福州350002 福建农林大学国际镁营养研究所福建福州350002

为明确长期施肥下福建省平和县蜜柚园土壤镁素特征及其影响因素,采集了87份平和县具有代表性的蜜柚园0~20、20~40、40~60 cm土层土样,对其进行镁含量测定,并与其他相关土壤性质进行相关性分析。结果表明,平和县土壤酸化程度较高,土壤pH... 详细信息

为明确长期施肥下福建省平和县蜜柚园土壤镁素特征及其影响因素,采集了87份平和县具有代表性的蜜柚园0~20、20~40、40~60 cm土层土样,对其进行镁含量测定,并与其他相关土壤性质进行相关性分析。结果表明,平和县土壤酸化程度较高,土壤pH值平均为4.5,且存在土壤亚表层酸化现象。79%的调研蜜柚园土壤存在表层(0~20 cm)交换性镁缺乏问题,随着土层的加深,镁含量显著降低,从表层到底层土壤交换性镁含量平均值分别为82.1、48.9、51.3 mg/kg。相关分析结果表明,土壤交换性镁含量与种植年限呈负相关,而与土壤pH、有机质含量呈正相关,且与土壤K/Mg呈反比。平和县土壤交换性镁含量缺乏与长期不合理的施肥方式有关。为实现蜜柚产业的可持续发展,应在减少化肥投入的基础上增施有机肥,提高有机质,改良土壤酸性,同时重视镁元素的补充。

关键词：平和蜜柚园土壤镁含量交换性镁影响因素

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镁肥在我国主要作物上的提质增效作用

中国土壤与肥料 2022年第3期 1-6页

作者：李春俭王正张福锁中国农业大学资源与环境学院北京100193 国际镁营养研究所福建农林大学福建福州350002

镁是植物生长必需的大量元素,但长期以来忽视施用镁肥的现象在中国和世界其他国家的农业生产中普遍存在。2016年9月由德国钾盐集团与福建农林大学合作共建了国际镁营养研究所,进行植物镁营养基础研究;并在2017年建立了全国镁营养研究协... 详细信息

镁是植物生长必需的大量元素,但长期以来忽视施用镁肥的现象在中国和世界其他国家的农业生产中普遍存在。2016年9月由德国钾盐集团与福建农林大学合作共建了国际镁营养研究所,进行植物镁营养基础研究;并在2017年建立了全国镁营养研究协作网,在全国连续开展施肥量调查、土壤取样以及大面积的镁肥田间试验和推广示范。1)调研结果显示,作物尤其是蔬菜果树等经济作物生产中的氮磷钾肥投入量过高,但是大部分农户在生产中没有施用镁肥。在仅有少数施用镁肥的农户中,镁肥平均用量不足磷肥用量的10%。2)我国土壤交换性镁浓度平均为160.5 mg·kg^(-1),南、北方平均值分别为94.3、393.0 mg·kg^(-1)。我国45.3%的土壤严重缺镁(720 mg·kg^(-1))的比例仅有4.0%和3.0%。3)优化氮磷钾施肥量不减产,还会增产;在优化氮磷钾投入基础上施用镁肥能够进一步增产,平均达到7.8%(n=110),同时还能提高品质。施镁不仅在南方缺镁地区的增产提质效果明显,在土壤交换性镁浓度较高的北方地区也有很好的效果。总之,我国超过63%的土壤缺镁或严重缺镁(镁肥的施用。施用镁肥能够增产,且对水果蔬菜等经济作物的增产幅度大于粮食作物,还能提高不同经济作物的外在和内在品质,说明在我国农业生产中增施镁肥的必要性和紧迫性。

关键词：土壤交换性镁镁肥果树与蔬菜产量与品质

1985—2015年福建省农牧系统磷素流动特征及影响因素

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中国农业科学 2020年第7期53卷 1419-1431页

作者：刘东晖张世昌杨静黄梦元吴良泉福建农林大学资源与环境学院福建省农田建设与土壤肥料技术总站福建农林大学国际镁营养研究所

【目的】探明福建省农牧系统磷素流动时间变化特征及其影响因素,为实施农牧系统养分资源综合管理和推进农业绿色发展提供科学依据。【方法】通过整理福建省1985—2015年统计年鉴中农牧业产品活动数据和补充文献中农牧业产品养分参数,结... 详细信息

【目的】探明福建省农牧系统磷素流动时间变化特征及其影响因素,为实施农牧系统养分资源综合管理和推进农业绿色发展提供科学依据。【方法】通过整理福建省1985—2015年统计年鉴中农牧业产品活动数据和补充文献中农牧业产品养分参数,结合实地调研,使用NUFER (nutrient flows in food chain, environment and resources use)模型,定量估算1985—2015年福建省种植业和养殖业磷素流动账户平衡、利用率与损失变化特征,明确影响农牧生产系统磷素流动的主要因素。【结果】1985—2015年,福建省农牧生产系统磷素输入总量由63.1 Gg升至196.2 Gg,主要输入项为化肥投入及饲料进口,其中种植业单位面积化肥磷投入量由27.8 kg·hm逐渐上升并稳定于60.4 kg·hm,受福建省种植业及养殖业规模和结构变化影响,本地饲料磷供应量由3.33 Gg降至1.65 Gg,饲料磷进口数量由20.7 Gg增至70.2 Gg;农牧系统输出端,磷素输出总量由45.0 Gg增至90.9 Gg,主要输出项为作物主产品和粪尿损失,其中作物主产品变化较小,由24.3 Gg增至26.7 Gg,粪尿损失磷增加较多,由1.44 Gg增至25.8 Gg;在农牧系统内部,磷素的主要去向为土壤累积,且逐年上升,由18.1 Gg升至106Gg,种植业磷素利用率(PUEc)由36.1%降至16.6%,农牧系统的磷素利用率(PUEc+a)变化趋势与PUEc相仿,逐渐下降并最终维持于15.0%,同时单位农牧产品磷损失由0.3 kg P·kg逐渐上升并稳定于1.3 kg P·kg。在经济发展和种植结构方面,当人均生产总值(GDP)福建省种植业结构特征为经济作物播种面积占比较高,同时单位面积化肥磷投入量较大,养殖业畜禽粪尿循环不充分,导致单位农牧产品磷损失较多,同时磷素利用率偏低。因此,控制磷肥的施用量、增强农牧业废弃物资源化利用程度,将是提高福建省农牧系统磷素利用率,促进农牧业可持续绿色发展的保障。

关键词：磷素 NUFER模型磷素利用率农牧系统经济作物占比

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磷肥用量对甜玉米磷素吸收利用的影响

作物学报 2021年第1期47卷 169-176页

作者：颜晓军叶德练苏达李芳郑朝元吴良泉福建农林大学资源与环境学院福建福州350002 福建农林大学国际镁营养研究所福建福州350002 福建农林大学农学院福建福州350002

明确磷素吸收利用特性,是磷素高效利用及作物高产的基础。本研究通过2年田间磷肥梯度定位试验,研究不同磷肥供应(0、37.5、75、150和300kghm^–2,分别用P0、P1、P2、P3和P4表示)对甜玉米产量、不同器官生物量和磷素累积与分配、磷素转... 详细信息

明确磷素吸收利用特性,是磷素高效利用及作物高产的基础。本研究通过2年田间磷肥梯度定位试验,研究不同磷肥供应(0、37.5、75、150和300kghm^–2,分别用P0、P1、P2、P3和P4表示)对甜玉米产量、不同器官生物量和磷素累积与分配、磷素转运特征和磷肥利用效率的影响。结果表明,磷肥供应均显著提高2018年和2019年甜玉米的鲜穗产量,但不同磷肥供应处理(P1~P4)之间的产量差异不显著,磷肥供应显著提高甜玉米拔节期、吐丝期和鲜食期植株的生物量及磷素累积量,其中籽粒磷素累积量约占植株磷素累积量的42%。磷肥供应下花后磷同化对甜玉米穗部磷素累积量的贡献率达到57.3%~93.0%;而1kg磷素生产鲜穗量、磷素生理效率、农学效率、回收利用率和偏生产力均随着磷肥供应量增加而明显下降。综合考虑产量与磷肥利用效率,在本试验条件下,37.5 kg hm^–2磷肥供应可满足甜玉米高产和磷肥高效利用的需求。

关键词：甜玉米磷肥水平产量磷素利用

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典型乌龙茶产区氮素平衡状况及减排潜力研究

农业资源与环境学报 2020年第2期37卷 186-194页

作者：穆聪陈晓辉林伟杰胡浩南吴良泉福建农林大学资源与环境学院福州350002 福建农林大学国际镁营养研究所福州350002 浙江大学环境与资源学院杭州310058

为探讨典型乌龙茶产区氮素平衡状况及温室气体减排潜力,基于2015-2017年在福建省安溪县和武夷山市茶园开展的355户农户调研数据和207个土壤数据,采用Boundary line方法,分析了典型乌龙茶产区的氮肥施用特征、氮素平衡状况以及温室气体... 详细信息

为探讨典型乌龙茶产区氮素平衡状况及温室气体减排潜力,基于2015-2017年在福建省安溪县和武夷山市茶园开展的355户农户调研数据和207个土壤数据,采用Boundary line方法,分析了典型乌龙茶产区的氮肥施用特征、氮素平衡状况以及温室气体减排潜力。结果表明:安溪县茶园平均氮肥投入量509.4 kg·hm-2,主要来源于复合肥和尿素,全年氮盈余量479.1 kg·hm-2;武夷山市茶园平均氮肥投入量218.1 kg·hm-2,主要来源于复合肥,全年氮盈余量189.8 kg·hm-2;氮素投入与氮养分盈余量之间具有极显著的正相关关系;随着氮素盈余量的增加,土壤全氮含量也随之增加,并且安溪茶园的土壤全氮含量比武夷山茶园更高;基于Boundary line方法,安溪县和武夷山市茶园的氮肥优化用量分别为411.3 kg·hm-2和157.7 kg·hm-2;通过优化氮肥投入和管理水平可分别实现安溪县和武夷山市茶园温室气体减排62.0%和68.0%。在安溪县和武夷山市乌龙茶产区中,氮肥施用严重过量,导致氮素盈余量和温室气体排放量较高,应通过优化氮肥用量达到减少氮素过量盈余和降低茶园温室气体排放的目的。

关键词：乌龙茶氮肥优化用量氮素平衡温室气体减排

有机质和粒径对中国4类典型土壤镁吸附量的影响

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中国农业大学学报 2021年第6期26卷 150-158页

作者：童灵张雪张思文叶德练吴良泉李学贤福建农林大学资源与环境学院/国际镁营养研究所福州350002 中国农业大学资源与环境学院北京100193

土壤是植物镁养分的主要来源,但我国南方地区土壤缺镁问题突出。本研究以中国4类典型土壤样品(赤红壤、砖红壤、黄棕壤和草甸土)为供试土壤,分别选用Langmuir、Temkin及Freundlich吸附等温模型拟合镁吸附试验,并进一步研究土壤有机质和... 详细信息

土壤是植物镁养分的主要来源,但我国南方地区土壤缺镁问题突出。本研究以中国4类典型土壤样品(赤红壤、砖红壤、黄棕壤和草甸土)为供试土壤,分别选用Langmuir、Temkin及Freundlich吸附等温模型拟合镁吸附试验,并进一步研究土壤有机质和粒径对镁吸附的影响。结果表明:1)Langmuir吸附等温模型有效拟合土壤镁吸附数据;2)加有机肥的土壤镁吸附量显著高于去有机质处理,1mm粒径的土壤镁吸附量显著高于2mm粒径土样;3)草甸土的镁吸附量最高,而砖红壤的镁吸附量最低;4)土壤的最大镁吸附量q_(max)与土壤pH、有机质、阳离子交换量、交换性镁离子具有极显著正相关(P镁吸附量。

关键词：镁有机质粒径吸附等温

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赤红壤区甜玉米磷肥推荐指标体系建立

磷肥与复肥 2021年第2期36卷 30-32页

作者：颜晓军叶德练吴良泉福建农林大学资源与环境学院/国际镁营养研究所

基于磷肥梯度定位试验,通过拟合土壤速效磷与甜玉米产量关系明确高产阈值,通过室内模拟试验拟合土壤速效磷与可溶性磷关系明确环境风险阈值,结合速效磷与全磷关系明确赤红壤速效磷培肥速率。整合土壤速效磷高产阈值、环境风险阈值、土... 详细信息

基于磷肥梯度定位试验,通过拟合土壤速效磷与甜玉米产量关系明确高产阈值,通过室内模拟试验拟合土壤速效磷与可溶性磷关系明确环境风险阈值,结合速效磷与全磷关系明确赤红壤速效磷培肥速率。整合土壤速效磷高产阈值、环境风险阈值、土壤培肥速率,并结合甜玉米植株磷素实际需求建立磷肥推荐指标体系,旨在提高赤红壤区甜玉米磷肥利用效率,实现磷肥减施增效。

关键词：赤红壤甜玉米磷肥增效

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我国柑橘镁营养现状及其生理分子研究进展

果树学报 2019年第11期36卷 1578-1590页

作者：陈欢欢王玉雯张利军罗丽娟叶欣李延陈立松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州350002 福建农林大学资源与环境学院国际镁营养研究所福州350002

镁是植物生长发育所必需的中量元素,镁营养缺乏现象在我国柑橘主产区普遍发生,是制约柑橘产业可持续发展的重要因素之一。笔者从柑橘生产中的镁营养现状和柑橘镁营养生理分子研究进展这2个方面进行总结,系统概述了柑橘生产中的土壤、植... 详细信息

镁是植物生长发育所必需的中量元素,镁营养缺乏现象在我国柑橘主产区普遍发生,是制约柑橘产业可持续发展的重要因素之一。笔者从柑橘生产中的镁营养现状和柑橘镁营养生理分子研究进展这2个方面进行总结,系统概述了柑橘生产中的土壤、植株镁营养现状及原因分析;同时,结合课题组近10 a(年)来的相关研究,主要从植株生长和养分含量、光合作用和碳水化合物的转运、酶活性和抗氧化代谢、有机酸代谢、蛋白代谢和镁转运蛋白、基因表达和microRNA转录调控等方面重点归纳了柑橘镁营养的生理分子研究进展;进而,分别讨论了基于多组学协同研究深度揭示柑橘镁营养的生理分子机制、柑橘镁营养的土壤微生物区系特征及调控柑橘镁营养的潜力和研究方向,并对今后柑橘产业提质增效、绿色发展的养分综合管理的研究和应用提出了展望。

关键词：柑橘镁营养生理分子机制养分综合管理