科研产出
沼液化肥配施对红壤旱地土壤养分和花生产量的影响
《土壤学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：通过沼液化肥配施定位实验,研究等氮量条件下沼液替代化肥的不同比例(沼液全氮分别占总N 0%、15%、30%、45%、100%)对红壤旱地土壤养分库和花生产量的影响。结果表明,沼液施用2年后,花生平均产量显著增加,较无肥和单施化肥处理分别增产33.15%~48.29%和10.24%~22.77%,其中30%处理达到最高(3 332 kg hm~(~(-2))),较其他处理显著增产4.0%~48.3%。同时土壤有机质(OM)、活性有机质(LOM)及碳库管理指数(CMI)也发生了显著变化,30%处理较其他处理表现为显著增加。可见沼液化肥均衡配施在提高土壤有机质含量的同时显著改善了有机质质量。同时较不施肥和单施化肥处理,30%处理显著提高了土壤全氮、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、有效磷和速效钾含量。对花生产量与土壤各养分指标进行Pearson相关分析,发现相关系数最高的是有效磷(0.956**),表明有效磷是当前红壤旱地花生持续高产的首要限制因子。作物产量与LOM显著正相关(0.826*),而与OM无显著相关性。同时,LOM与OM(0.920**)、全氮(0.894*)、全磷(0.867*)、有效磷(0.872*)和速效钾(0.821*)均呈极显著或显著正相关,而OM除与LOM达到显著相关外,仅与全氮(0.922**)和有效磷(0.862*)呈极显著或显著正相关。这表明LOM较OM更能客观反映土壤质量的变化,应成为土壤施肥的良好评价指标。本实验条件下,红壤旱地花生产区沼液化肥均衡配施(30%)既显著提高花生产量、减少化肥使用量,又可以提高土壤养分库,增加土壤有机质和活性有机质含量,应成为红壤旱地地区花生增产和地力培肥的有效途径。
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沼液还田对旱地红壤微生物群落代谢与多样性的影响
《生态学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：通过沼液还田定位实验,按照不同沼液全氮还田比例设6个等氮量(N-P_2O_5-K_2O量均为120-90-135 kg/hm~2(对照除外))处理:对照(不施肥,CK)、100%化学氮(NPK)、15%沼液氮+85%化学氮(BS15)、30%沼液氮+70%化学氮(BS30)、45%沼液氮+55%化学氮(BS45)和100%沼液氮(BS100),运用Biolog-ECO技术分析0—20cm花生收获期土壤微生物群落代谢功能多样性,阐明微生物群落代谢与沼液还田量的相关关系。结果表明:①BS45、BS30处理土壤微生物群落碳源代谢强度(AWCD)显著高于CK和NPK处理;而BS15、BS100处理土壤微生物群落碳源代谢强度(AWCD)与CK和NPK处理则无显著差异;②土壤微生物群落碳源代谢强度(AWCD)、丰富度指数、Shannon指数、Simpson优势度指数均表现为BS45>BS30>NPK>CK>BS100>BS15;③结合主成分分析和聚类分析,表明各处理土壤微生物群落功能多样性分为4组:BS45、BS30处理为一组,微生物群落代谢活性最强,特别是碳水化合物、氨基酸、聚合物和胺类等碳源的代谢能力;NPK、CK、BS100处理为一组,微生物群落代谢活性次之;BS15处理为一组,微生物群落代谢能力最低,其碳水化合物、羧酸、氨基酸、聚合物、酚类和胺类等碳源的代谢能力均为最低。结合主成分分析综合得分,土壤微生物群落代谢和多样性的顺序为BS45>BS30>NPK>CK>BS100>BS15。可见,沼液还田显著影响旱地红壤微生物群落的代谢活性和多样性,沼液不能完全替代化肥,当沼液全氮还田比例在30%—45%时,微生物群落代谢活性最强,有利于土壤质量提高,适于在我国旱地红壤地区推广。
关键词： 沼液 旱地红壤 Biolog-ECO 微生物代谢特征 群落多样性
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沼液化肥配施对旱地红壤花生养分吸收分配和产量的影响
《生态与农村环境学报 》 2016 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：为明确最佳沼液化肥配施比例下旱地红壤花生产量、各生育期生物量积累变化规律及其对氮、磷养分吸收的规律,通过田间定位试验研究了相同N-P2O5-K2O(120-90-135 kg·hm-2)施用量条件下,不同沼液还田量(以总氮计)对花生各生育期生物量积累,氮、磷养分吸收以及产量的影响。结果表明,沼液还田处理产量较不施肥和单施化肥分别显著增加44.50%~55.70%和10.80%~19.40%,当沼液还田比例(以总氮计)达30%时产量最高,为3 588 kg·hm-2。相关分析发现沼液还田量(以总氮计,x)与花生产量(y)呈极显著相关,回归方程为y=-1.136 5x2+59.112x+2 988.3(R2=0.98,P<0.01)。当沼液还田比例(以总氮计)达30%时,开花期、结荚期和收获期生物量积累较其他处理分别增加7.29%~56.69%、11.24%~100.44%和9.33%~62.17%;氮积累量分别增加16.58%~77.53%、4.99%~113.74%和1.81%~58.58%;磷积累量分别增加4.99%~113.74%、3.06%~127.18%和12.56%~62.17%。同时,该处理收获期籽粒中全氮、全磷积累量占总生物量总氮、总磷积累量的比例较其他处理分别提高3.27%~23.89%和2.72%~19.34%。可见,沼液还田比例(以总氮计)达30%时,一方面提高了开花期、结荚期和收获期植株对土壤中速效氮、磷的吸收,另一方面促进了收获期植株所吸收氮、磷向籽粒中的转移。因此,30%的沼液还田比例(以总氮计)显著提高了花生产量、各生育期生物量积累和植株对土壤中氮、磷的吸收利用,适宜在旱地红壤花生产区推广。
关键词： 沼液 化肥 产量 生物量 氮、磷吸收积累 肥料利用效率
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沼液化肥全氮配比对土壤微生物及酶活性的影响
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过田间试验,研究了N-P2O5-K2O(120-90-135 kg/hm2)施用量相同的条件下,沼液化肥不同全氮配比(沼液全氮分别占0%、15%、30%、45%和100%)对旱地红壤微生物(细菌、真菌、放线菌)数量、酶(脲酶、脱氢酶)活性和硝化强度的影响。结果表明,随沼液全氮比例的增加,土壤细菌、放线菌、真菌数量均呈倒"U"形增加,且较单施化肥处理(未施沼液)分别提高3.88%~40.78%、1.64%~31.15%、28.21%~79.49%。随着花生生育进程的推进,脲酶活性随沼液全氮比例增加而升高;脱氢酶活性先降低,开花期后升高。沼液全氮45%处理显著提高了花生结荚期和收获期土壤脲酶、脱氢酶活性和硝化强度。利用主成分分析对土壤微生物活性进行综合评价,依据主成分解释总变量和碎石图提取了2个主成分反映原变量的92.13%的信息。第1主成分主要综合了细菌、真菌、放线菌数量、微生物总量和硝化强度的信息;第2主成分主要综合了脲酶、脱氢酶活性的信息。主成分综合得分图直观地显示了等氮磷钾条件下沼液化肥全氮配比对旱地红壤微生物活性的综合影响。具体为BS30>BS45>BS100>BS15>NPK>CK。因此,等氮磷钾条件下沼液全氮15%~100%处理有利于提高土壤微生物活性,特别是沼液全氮30%处理,同时其花生籽粒产量也达到了最大值(2 875 kg/hm2)。
关键词： 土壤 酶 细菌 N肥 沼液 真菌 放线菌 硝化强度
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沼液还田对旱地红壤有机质及团聚体特征的影响
《中国农业科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过沼液还田试验,探明沼液对旱地红壤有机质含量、团聚体结构和稳定性的影响,为沼液合理应用及培肥旱地红壤肥力,提升土壤结构提供理论依据。【方法】通过红壤旱地2013—2014年沼液还田定位试验,按照不同沼液全氮还田比例设6个等氮量(N-P2O5-K2O量均为120-90-135 kg·hm-2,对照除外)处理:对照(不施肥,CK)、100%化学氮(NPK)、85%化学氮+15%沼液N(BS15)、70%化学氮+30%沼液N(BS30)、55%化学氮+45%沼液N(BS45)和100%沼液N(BS100),分析各处理下土壤有机质含量(OM)、>0.25 mm机械稳定性(DR0.25)和水稳定性(WR0.25)团聚体含量、团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、团聚体稳定率(AR,%)和分形维数(D)等团聚体稳定性指标。【结果】沼液化肥配施处理土壤有机质含量(OM)较CK、NPK、BS100处理分别增加16.21%—21.34%、2.94%—7.49%、7.69%—12.45%,而且随着沼液量增加呈先升高后降低趋势;沼液化肥配施处理显著提高土壤DR0.25和WR0.25团聚体含量,DR0.25较CK、NPK、BS100处理分别增加1.34%—6.66%、0.26%—5.52%、1.32%—5.25%,WR0.25较CK、NPK、BS100处理分别增加5.17%—10.37%、3.75%—8.88%、1.97%—4.94%,相关分析发现土壤有机质含量升高是土壤>0.25 mm机械稳定性(DR0.25)和水稳定性(WR0.25)团聚体含量增加的主要原因;沼液化肥配施处理机械稳定性团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)显著升高,而水稳定性MWD和GMD无显著差异,同时,团聚体稳定率(AR,%)显著高于CK和NPK处理,机械稳定性团聚体分形维数(D)较CK和NPK处理显著降低,而水稳定性团聚体分形维数(D)无显著差异。【结论】沼液化肥配施还田对提高旱地红壤有机质含量、>0.25 mm机械稳定性和水稳定性团聚体含量及团聚体机械稳定性具有显著作用,尤其是沼液全氮还田比例在30%—45%范围,适宜在红壤旱地地区推广。
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