科研产出
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
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[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pH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pH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
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增施大豆豆粕及豆粕炭对酸性水稻土的改良效果及对水稻产量的影响
《作物杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探讨大豆豆粕及其炭化还田对酸性水稻土的改良效果及对水稻产量的影响，通过大田试验，设置5个处理，分别为豆粕2250kg/hm~2（A1）、豆粕4500kg/hm~2（A2）、豆粕炭2250kg/hm~2（B1）、豆粕炭4500kg/hm~2（B2）和常规施肥（CK），分析不同处理下水稻产量、土壤pH、有机质和速效氮磷钾含量的变化。结果表明，与CK相比，施用豆粕和豆粕炭均可显著提高水稻产量（P＜0.05）,A1、A2、B1和B2处理的水稻产量分别比CK处理增加了11.1%、13.3%、8.3%和9.8%，且A1和A2处理的水稻产量显著高于B1和B2处理。水稻收获后，A1、A2、B1和B2处理土壤pH分别比CK处理提高了0.32、0.33、0.11和0.22；土壤有机质含量分别增加了12.40%、33.76%、11.93%和22.99%；土壤全氮含量分别增加了2.34%、5.33%、9.78%和7.95%；土壤有效磷含量分别增加了3.21%、28.78%、18.96%和24.18%。与CK处理相比，增施豆粕和豆粕炭处理产值增加，但纯收益及产投比降低，均表现为CK＞A1＞B1＞A2＞B2。因此，与豆粕炭相比，豆粕可作为较好的土壤改良剂培肥改良酸性水稻土。
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硅钙钾镁肥对南方稻田土壤酸度的改良作用
《土壤学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为明确硅钙钾镁肥阻控土壤酸化的效果和作用,采用连续4a的硅钙钾镁肥田间定位试验,以农民习惯施肥处理为对照(CK),分析在农民习惯施肥基础上增施750、1125、1500和1875kg·hm~(-2)硅钙钾镁肥对稻田土壤剖面pH、电导率(EC)、交换性酸、交换性盐基离子、酸碱缓冲容量和碱产生量的影响。结果表明:农民习惯施肥降低了0～30 cm土壤pH,导致土壤酸化,酸化率为2.88kmol·hm~(-2)·a~(-1);与之相反,硅钙钾镁肥能显著提高土壤pH,较CK处理在0～15 cm和15～30 cm分别提高了1.22～1.58和0.35～0.64个pH单位,并产生大量碱,在0～30 cm达到了9.93～13.82 kmol·hm~(-2)·a~(-1),其中0～15 cm占80%。与CK处理相比,硅钙钾镁肥能显著增加0～30 cm土壤EC、交换性Ca~(2+)、交换性Mg~(2+)、盐基饱和度及0～15 cm交换性K+,减少0～30 cm交换性酸,特别是交换性Al3+。土壤交换性酸消耗量中硅钙钾镁肥释放的交换性盐基和相应碱贡献了104.3%,是交换性酸减少的主要途径。总之,多次大量施用硅钙钾镁肥在显著提高0～30 cm交换性Ca~(2+)、Mg~(2+)和0～15 cm交换性K+含量的同时,有效改良了表层(0～15 cm)和亚表层(15～30 cm)稻田土壤酸性,用量越大,效果越明显,释放的Ca~(2+)、Mg~(2+)盐基离子和碱是土壤酸化阻控的主要作用机制。
关键词： 硅钙钾镁肥 水稻 土壤改良 土壤pH 土壤交换性盐基
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石灰用量对水稻油菜轮作区土壤酸度、土壤养分及作物生长的影响
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】我国南方稻油轮作区土壤酸化趋势日趋严重,降低了作物产量。研究酸性土壤施用石灰对土壤养分及作物生长的影响,明确土壤速效养分、产量与作物养分吸收量对土壤pH的响应关系,为水田两熟区酸化土壤改良提供理论依据。【方法】2015—2018年在江西进贤县选择pH 4.5的水稻土,以熟石灰作为酸性土壤改良剂,开展田间定位试验。通过实验室模拟,计算出获得不同土壤pH情况下的熟石灰用量,试验设6个土壤pH梯度,分别为4.5、5.0、5.6、6.3、6.8、7.3,2015年匀地一年,为保证各处理土壤pH与匀地一年后实测pH基本一致,以一年为周期用熟石灰进行定量调整。【结果】(1)随着石灰用量和土壤pH的增加,土壤速效氮含量呈先增加后降低的趋势、交换性钙、交换性镁含量显著增加,土壤速效钾、有效磷含量显著降低;(2)随着石灰用量和土壤pH的增加,作物产量呈先增加后降低的趋势。土壤pH 6.4时(相当于6 145 kg·hm~(-2)熟石灰用量)油菜产量达到最高,较土壤pH 4.5处理增加了202.2%;土壤pH 6.8时(相当于7 474 kg·hm~(-2)熟石灰用量),水稻产量达到最高,较土壤pH 4.5处理增加了61.2%。油菜、水稻产量降低50%时的酸害阈值分别为4.7、4.2;(3)土壤pH显著影响作物养分吸收量。随着熟石灰用量的增加,油菜氮磷钾吸收量呈先增加后降低的趋势。2016—2018年油菜氮磷钾吸收量与不施石灰处理相比,施石灰处理平均增幅分别为59.5%—181.4%、36.2%—188.8%、65.7%—198.9%;水稻氮磷钾吸收量呈先增加后降低的趋势,在pH 6.8左右水稻氮磷钾吸收量最大。2016—2018年水稻氮磷钾吸收量与不施石灰处理相比,施石灰处理平均增幅分别为11.1%—88.6%、13.5%—68.5%、9.7%—66.1%。【结论】施用熟石灰的情况下,随着土壤pH升高,土壤速效氮、交换性钙镁等含量增加,提高了产量,促进了作物对氮磷钾养分的吸收。在本试验条件下,稻油轮作区酸性土壤(pH 4.5)施用熟石灰的最佳用量为6 500 kg·hm~(-2)左右,改良土壤的目标为pH 6.5左右,可获得我国南方稻油轮作区的作物稳定高产。
关键词： 土壤酸化 土壤养分 作物生长 土壤pH 熟石灰 水稻油菜轮作
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硅钙钾镁肥对南方稻田土壤酸度的改良作用
《土壤学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为明确硅钙钾镁肥阻控土壤酸化的效果和作用,采用连续4 a的硅钙钾镁肥田间定位试验,以农民习惯施肥处理为对照(CK),分析在农民习惯施肥基础上增施750、1 125、1 500和1 875 kg·hm-2硅钙钾镁肥对稻田土壤剖面pH、电导率(EC)、交换性酸、交换性盐基离子、酸碱缓冲容量和碱产生量的影响.结果 表明:农民习惯施肥降低了0 ~ 30 cm土壤pH,导致土壤酸化,酸化率为2.88 kmol·hm-2·a-1;与之相反,硅钙钾镁肥能显著提高土壤pH,较CK处理在0~15 cm和15 ~ 30 cm分别提高了1.22~ 1.58和0.35~0.64个pH单位,并产生大量碱,在0~ 30 cm达到了9.93 ~ 13.82 kmol·hm-2·a-1,其中0~15 cm占80%.与CK处理相比,硅钙钾镁肥能显著增加0~ 30 cm土壤EC、交换性Ca2+、交换性Mg2+、盐基饱和度及0~15 cm交换性K+,减少0~30 cm交换性酸,特别是交换性Al3+.土壤交换性酸消耗量中硅钙钾镁肥释放的交换性盐基和相应碱贡献了104.3%,是交换性酸减少的主要途径.总之,多次大量施用硅钙钾镁肥在显著提高0~30 cm交换性Ca2+、Mg2+和0~15 cm交换性K+含量的同时,有效改良了表层(0~15 cm)和亚表层(15~30 cm)稻田土壤酸性,用量越大,效果越明显,释放的Ca2+、Mg2+盐基离子和碱是土壤酸化阻控的主要作用机制.
关键词： 硅钙钾镁肥 水稻 土壤改良 土壤pH 土壤交换性盐基
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硅钙钾镁肥对南方稻田土壤酸性和盐基离子动态变化的影响
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：南方稻田土壤大面积酸化是水稻生产的主要限制因子.尽管石灰作为酸化土壤调理剂已广泛应用,但大量或长期施用石灰不仅会引起土壤板结,而且会导致土壤钙、钾、镁等元素的平衡失调.硅钙钾镁肥由于溶解度更低、养分全面是良好的替代材料.为了明确硅钙钾镁肥阻控土壤酸化的效果和作用,本研究采用连续4年的硅钙钾镁肥田间定位试验,以农民习惯施肥为对照,分析在农民习惯施肥基础上增施750、1125、1500和1875 kg·hm~(-2)硅钙钾镁肥下稻田土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子和有效硅的动态变化.结果表明:农民习惯施肥导致土壤p H、土壤交换性盐基和盐基饱和度逐年下降,土壤交换性酸逐年增加.与之相反,硅钙钾镁肥处理显著提高了土壤pH值,提高幅度随硅钙钾镁肥施用次数或用量的增加而增大.连续多次施用硅钙钾镁肥有效促进了盐基离子在土壤中的累积和土壤交换酸的消耗,特别是土壤交换性Ca~(2+)、Mg~(2+)的累积和土壤交换性Al3+的消耗,硅钙钾镁肥用量越大,积累或消耗的量越多,但速率相对越慢.土壤交换性酸消耗量中,硅钙钾镁肥释放的交换性盐基离子和相应碱贡献了108.8%,是交换性酸减少的主要途径.硅钙钾镁肥在改良稻田土壤酸性的同时,土壤有效硅含量逐年增加,增幅随硅钙钾镁肥施用量的增加而显著增大.总之,农民习惯施肥导致土壤持续酸化,酸化率为2.86 kmol H+·hm~(-2)·a~(-1),硅钙钾镁肥能有效阻控酸化过程,产生了大量碱(9.69～18.44 kmol OH~-·hm~(-2)·a~(-1)),释放的Ca~(2+)、Mg~(2+)盐基离子和相应碱是土壤酸化阻控的主要作用因子.
关键词： 硅钙钾镁肥 土壤改良 土壤pH 交换性盐基离子 土壤有效硅
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