科研产出
南方红壤区耕地质量与产能提升的机遇与挑战
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：为应对南方红壤区耕地质量退化，本研究旨在剖析耕地质量提升的关键科技卡点，并提出科技创新发展规划。以南方红壤坡耕地和中低产稻田为研究对象，系统梳理红壤坡耕地酸化态势与中低产稻田肥力状况。结果表明，江西、福建强酸性农田(pH<5.5)面积分别占92.3%和85.4%，红壤酸化严重威胁农作物生产；且南方红壤区有接近2/3的水稻土由为中低产田，极大地限制了作物产能提升。本研究从理论上、技术上和产品上分别阐述了南方红壤区耕地质量提升的关键科技卡点，进而提出了未来南方红壤区耕地质量与产能提升的科技创新发展规划，明确了主要目标、重点方向，并制定了详细的任务清单。
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等氮条件下沼液与尿素配施对油菜产量和红壤团聚体氮素分配的影响
2025
摘要：为探究沼液与尿素配施在红壤地区油菜生产中的增产效果以及对土壤团聚体氮素分配的影响，本研究于2022至2023年布置了大田试验，处理包括尿素氮与沼液氮比例为85%∶15%（以有机氮占比记为ON15，以此类推）、70%∶30%（ON30）、55%∶45%（ON45）、40%∶60%（ON60）、尿素氮100%（ON0）和不施尿素氮（N0）。分析了油菜产量、土壤团聚体组分及全氮含量，并探讨了土壤团聚体氮含量与油菜相对产量的量化关系。结果表明：尿素氮及其与沼液配施的处理产量均显著高于N0处理（2022年和2023年的增幅分别为16.53%~45.45%和14.71%~50.98%），且沼液比例越高，油菜产量越高。与N0处理相比，ON15、ON30、ON45和ON60处理中>2 mm团聚体组分的比例均显著增加，2022年和2023年的增幅分别为48.83%~66.97%和37.10%~61.09%。与ON0处理相比，2022和2023年ON60和ON45处理>2 mm、0.25~2 mm、0.053~0.25 mm和<0.053 mm团聚体组分中全氮含量均得到显著提升，且2023年还呈现出ON30处理中>2 mm和<0.053 mm团聚体组分中全氮含量显著高于ON0的趋势。进一步分析发现，各团聚体组分中全氮含量与油菜相对产量呈显著的正相关关系，结合拟合方程的参数表明，在所有团聚体组分中，>2 mm团聚体组分与油菜相对产量的斜率明显大于其它团聚体组分，即当>2 mm团聚体组分的全氮含量每增加0.1 g/kg，油菜相对产量可以增加5.08%~6.58%。因此，在红壤地区的油菜种植中，沼液配施尿素是提升油菜产量和促进团聚体氮素固持的重要措施，且相较其它团聚体组分，合理提升>2 mm团聚体组分中全氮含量是实现油菜高产目标最优途径。
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调酸培肥技术对井冈蜜柚果园土壤及果实产量和品质的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：井冈蜜柚是江西省果业三大品牌之一，生产中不合理的肥料施用导致的土壤酸化是柚园土壤退化的重要表现之一，也是制约蜜柚果实产量和品质的关键因素。选取江西省吉安市6年树龄金沙柚，在2020—2022年开展田间定位试验，试验设置农民习惯施肥技术和调酸培肥技术（有机肥替代30%化肥+石灰+硅钙钾镁肥+绿肥周年间作）2个处理，研究调酸培肥技术对土壤及果实产量和品质的影响。结果表明，与农民习惯施肥技术相比，采用调酸培肥技术3年，土壤p H平均提高了0.93（P<0.05），土壤有机质含量平均提高了19.17%（P<0.05），土壤碱解氮、有效磷、速效钾、交换性镁、交换性钙含量显著增加，土壤质量指数显著提高了0.25（P<0.05），蜜柚叶片氮、钾、镁和钙含量均随之显著提高。同时，施用调酸培肥技术蜜柚产量显著提高了25.99%（P<0.05），果实维生素C含量和糖酸比分别提高了5.85%和23.60%（P<0.05），可滴定酸含量显著降低。此外，采用调酸培肥技术3年，产值平均增加了3.41万元·hm-2，经济效益平均增加了2.28万元·hm-2。综上，调酸培肥技术能够降低红壤区蜜柚果园土壤酸度，提高土壤和叶片养分含量，改善树体营养，提升果实产量和品质，提高果园经济效益，是改善土壤质量、实现井冈蜜柚果园提质增效的有效措施。
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有机肥通过改善红壤团聚体结构促进鲜食大豆高产
《大豆科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究化肥配施有机肥条件下土壤团聚体与鲜食大豆产量的量化关系,本研究于2022 和2023 年在典型红壤坡耕地上设置不施肥(CK)、化肥(CF)、化肥配施有机肥(COF)等处理的田间小区试验,分析了不同处理的鲜食大豆产量性质、土壤团聚体组分及平均重量直径.结果表明:在所有处理中,COF处理的荚果数显著增加,2022 年分别比CK和CF处理增加了55.1%和36.5%,2023 年的增幅分别为53.98%和40.54%.COF处理的鲜食大豆带荚和不带荚籽粒鲜重也分别比CF处理提高了41.70%~40.65%和40.03%~41.78%.在所有处理中,COF处理的团聚体组分中>2.00 mm和0.25~2.00 mm的比例显著较高,而<0.053 mm的比例则显著较低.与CF相比,2022 和2023 年COF处理下>2mm的比例分别增加了101.95%和53.06%,但0.25~2 mm、0.053~0.25 mm和<0.053 mm的比例则与CF处理无显著差异.进一步计算发现,2022 和 2023 年COF处理的团聚体平均重量直径也比CF处理增加了25.95%和18.80%.结合线性拟合方程表明,当>2mm团聚体组分的比例增加1%,2022 和2023 年的带荚鲜重分别提高0.16 和0.19 t·hm-2,不带荚鲜重分别提高0.54 和0.67 t·hm-2;同时,团聚体平均重量直径增加 0.1 mm,带荚和不带荚的鲜重分别提高1.79~1.99 t·hm-2 和0.83~0.91 t·hm-2.因此,化肥配施有机肥是提升红壤坡耕地鲜食大豆产量的主要措施,且通过改善团聚体结构可以显著促进鲜食大豆增产.
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等钾条件下不同有机物料对红壤团聚体钾素分配的影响
《山地农业生物学报 》 2023
摘要：外源有机碳投入是调控红壤团聚体钾素含量的主要因素。本研究于2021年3月选取红壤0～20 cm和20～40 cm深度的土壤样品代表高肥力和低肥力进行培养试验，分别设置不施钾肥（K0）、等钾投入量的水稻秸秆钾（RSK）、玉米秸秆钾（MSK）、鸭粪钾（DMK）和猪粪钾（PMK）5个处理，探究等钾条件下不同有机物料对红壤团聚体钾素分配的影响。结果表明：外源有机物料的钾肥投入显著提升＞2 mm团聚体组分的比例。不同外源钾肥类型显著影响高低肥力土壤团聚体组分交换性钾含量，其含量由高至低为PMK＞DSK＞MSK＞RSK处理，其中PMK处理显著高于其他处理，高肥力土壤PMK处理＞2 mm、0.25～2 mm、0.053～0.25 mm和＜0.053 mm团聚体组分的交换性钾含量提高了105.71%、145.00%、210.00%和440.00%,低肥力土壤的增幅则分别为106.67%、256.00%和695.00%、586.67%。相关性分析发现，在等钾条件下，外源有机碳投入量与团聚体组分的交换性钾含量存在显著的正相关关系，但当外源有机碳投入水平较高时，各团聚体组分交换性钾含量的增速则明显减缓。随着外源有机碳投入量的增加，高肥力土壤中各团聚体组分交换性钾含量可以达到的饱和点均高于低肥力土壤。综上，不同有机物料处理均促进＞2 mm团聚体组分交换性钾含量的增加，其中以猪粪较优。在外源有机碳投入下，高肥力土壤团聚体组分交换性钾的提升潜力明显大于低肥力土壤。
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长期定位施肥对玉米根际土壤团聚体有机碳与钾素含量及其相互关系的影响
《土壤通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨长期定位施肥对玉米根际土壤中不同形态钾素含量变化及其与团聚体组分有机碳含量间的耦合关系，为红壤合理施肥提供理论依据。【方法】依托红壤长期施肥定位试验（始于1986年），采集不施肥（CK）、氮磷肥（NP）、氮磷钾肥（NPK）、2倍氮磷钾肥（DNPK）和氮磷钾配施有机肥（NPKM）5个处理玉米根际土壤，测定不同粒级土壤团聚体的有机碳、交换性钾和非交换性钾含量，探明它们之间的相关关系。【结果】各施肥处理玉米根际土壤不同粒级团聚体组分中> 2 mm组分均显著低于0.25～2 mm和<0.25 mm组分，但NPKM处理> 2 mm的组分最高，<0.25 mm组分则显著低于其他处理；而各团聚体组分间、同一粒级不同处理间全钾含量均无显著差异。与NP处理相比，NPK处理在> 2 mm、0.25-2mm和<0.25mm团聚体的交换性钾含量分别增加了64.83%、31.12%和32.43%，非交换性钾含量分别提高了11.74%、16.86%和14.54%。相关分析表明，> 2 mm团聚体中有机碳与交换性钾、非交换性钾含量均呈现出显著的正相关关系（R~2分别为0.72和0.77,P <0.05），且> 2 mm团聚体中有机碳含量增加0.1 g kg-1，交换性钾和非交换性钾含量分别提高5.69 mg kg-1和2.37 mg kg-1。【结论】在南方红壤地区，长期有机无机肥配施是提高玉米根际土壤大团聚体比例的重要措施，且大团聚体中有机碳含量的增加促进了交换性钾和非交换性钾含量的提高，可为满足作物根系的钾素需求奠定基础。
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石灰配施微生物菌剂对大豆套种西瓜产量和红壤肥力的影响
《湖北农业科学 》 2022 北大核心
摘要：以提高红壤肥力,增加大豆、西瓜产量为目标,研究了石灰配施微生物菌剂对大豆套作西瓜产量及红壤肥力的影响.试验共设置了CK(常规施肥对照)、L(在常规施肥基础上配施石灰)、M(在常规施肥基础上配施微生物菌剂)、L+M(在常规施肥基础上配施石灰和微生物菌剂)4个处理.结果表明,与CK相比,L、M、L+M处理的鲜食大豆产量分别提高了18.40%、22.45%和32.96%,西瓜产量分别增加了15.20%、27.20%和41.37%;与CK相比,L+M处理下土壤速效氮、速效磷、速效钾含量分别提高了43.49%、48.21%和23.91%,同时土壤pH提高了0.69个单位;综合肥力质量指数与鲜食大豆和西瓜产量均呈显著的正相关关系(P<0.05).由此可知,在红壤旱地上,配施石灰和微生物菌剂可以显著提升大豆套种西瓜模式的作物产量,并显著改善土壤氮、磷、钾速效养分的供应状况,从而增加土壤综合肥力质量指数.
关键词： 石灰 微生物菌剂 鲜食大豆 西瓜 红壤 综合肥力质量指数
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土壤有机质含量对红壤性稻田残留氮在团聚体内分布的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：化肥氮的残留及其分布对后季作物氮素供给和氮素损失均有重要影响。通过在田间试验中设置15N标记微区，在相同施氮量（150 kg/hm~2）条件下，明确低有机质、中有机质和高有机质红壤性稻田化肥氮的残留量及其在不同粒径土壤团聚体中的分布。结果表明：与低有机质土壤相比，中有机质和高有机质土壤大团聚体（0.25～2 mm）的比例较高，而粘粉粒（＜0.053 mm）的比例较低。不同粒径团聚体的全氮含量均随土壤有机质含量的提高而显著升高。在相同氮肥投入下，化肥氮在中有机质和高有机质土壤中的残留量较低有机质土壤显著增加，增幅分别为60.08%和93.93%。与低有机质土壤相比，高有机质土壤中的残留氮在大团聚体、微团聚体（0.053～0.25 mm）和粘粉粒中的含量分别显著增加了76.58%、108.32%和110.85%。土壤残留氮主要分布在大团聚体中（42.87%～46.81%）。随土壤有机质含量的升高，残留氮在大团聚中的比例有所下降，而在粘粉粒中的比例有所升高，但均未达显著水平。因此，培肥地力不仅能够提高土壤大团聚体的比例，促进土壤团粒结构的形成，还有利于土壤对残留氮的固持，从而降低红壤性稻田的氮素损失。
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稻草覆盖和香根草篱联合调控红壤坡耕地土壤团聚体粒组碳钾分配规律
《土壤 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：土壤有机碳可以通过影响土壤矿物钾释放以及解钾菌特性而对土壤钾素产生影响,本文基于稻草覆盖和香根草篱控制红壤坡耕地水土流失长期定位试验,通过对比常规管理(CK)、稻草覆盖(S)、稻草覆盖+香根草篱(S+V)处理,研究稻草覆盖及香根草篱措施对土壤主要化学性质的影响,并分析土壤团聚体粒组分布及碳和钾在土壤团聚体粒组中的分配规律.结果表明,在所有处理中,S+V处理的土壤pH、有机碳、全钾和速效钾含量显著较高,与CK处理相比,S+V处理的土壤pH提高了0.23,有机碳、全钾和速效钾含量分别提高了6.52%、11.60% 和11.49%.不同处理下土壤团聚体粒组分布无显著差异,所有土壤团聚体粒组中均以>0.25 mm土壤团聚体粒组的比例最高.与CK处理相比,S和S+V处理的>2 mm土壤团聚体粒组有机碳含量分别提高了9.42% 和40.03%.与CK处理相比,S+V处理下>2 mm、0.25~0.053 mm和<0.053 mm土壤团聚体粒组中全钾含量分别提高了3.67%、4.92% 和5.14%.同时,S+V处理下>2 mm和<0.053 mm土壤团聚体粒组中速效钾含量分别比CK处理增加了20.10% 和12.28%.因此,在红壤坡耕地上,稻草覆盖和香根草篱联合措施是有效改善土壤团聚体粒组碳钾分配的水保措施,一方面提升了>2 mm土壤团聚体粒组的有机碳含量,另一方面也显著增加了>2 mm和<0.053 mm土壤团聚体粒组的速效钾含量,从而有利于维持土壤结构,为保障作物高产奠定基础.
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长期有机无机肥配施下玉米氮素利用率和红壤碱解氮含量的阶段性变化
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]充足的氮素供应是玉米高产的保证,研究红壤上玉米氮素吸收和土壤氮素盈余对长期不同施肥措施的响应特征,旨在为红壤地区玉米持续高产和土壤氮素科学管理提供依据.[方法]本研究依托江西进贤双季玉米定位试验,选择不施肥(CK)、常量化肥(NPK)、两倍量化肥(DNPK)、有机肥(OM)与常量化肥+有机肥(NPKM)5个处理,以10年为一个试验阶段,分析了 35年来玉米产量、氮肥利用率、0-20 cm 土层土壤碱解氮含量以及氮素表观盈余量等的阶段性变化规律.[结果]施肥处理(NPKM、DNPK、OM和NPK)玉米35年平均产量较不施肥对照(CK)分别显著提高了 3.36~9.07、3.31~5.64、2.46~6.72和1.91~3.70倍,氮素吸收量分别显著提高了 5.20~11.93、4.33~7.02、3.66~5.90和1.80~3.64倍.在试验0~10年,各施氮处理间玉米产量无显著差异,氮素吸收量NPKM、DNPK和OM处理间无显著差异,但均显著高于NPK处理.在试验11~20年,NPKM和DNPK处理产量与氮素吸收量显著高于NPK和OM处理;在试验21~35年,NPKM处理的产量和氮素吸收量均显著高于其他处理.NPK和DNPK处理的氮肥偏生产力在0~20年期间升高,在21~35年间下降,而NPKM和OM处理的氮肥偏生产力逐渐升高,至试验31~35年时,显著高于NPK和DNPK处理.各施氮处理土壤氮素均处于盈余状态,前30年均以NPKM处理氮素盈余量最高,较DNPK与NPK处理分别显著提升了 13.63%~37.48%、133.95%~208.24%,而在试验31~35年,DNPK处理氮素盈余量与NPKM处理无显著差异.0-20 cm 土层土壤碱解氮含量与氮素盈余量呈显著正相关(P<0.05),氮素盈余量每增加10kg/hm2,0~10、11~20、21~30、31~35年耕层土壤碱解氮含量分别增加1.00、1.20、1.60、2.80 mg/kg.[结论]在试验前20年,单施化肥玉米氮素吸收量和肥料的偏生产力呈增加趋势,之后呈下降趋势.而有机无机肥配施或者单施有机肥可持续提高氮肥利用率,促进玉米增产.氮素盈余量的增加与耕层土壤碱解氮含量呈显著正相关;随施肥年限的延长,有机无机肥配施对土壤养分含量提升效果增强.
关键词： 红壤 双季玉米 长期施肥 有机无机肥配施 氮肥偏生产力 碱解氮
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