科研产出
红壤性水稻土有机无机复合体中碳氮特征对长期施肥的响应
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究长期施肥对红壤性水稻土有机无机复合体中有机碳（OC）、全氮（TNOIC）特征的影响，为红壤性水稻土管理和培育土壤肥力提供依据。【方法】以长期定位施肥试验的红壤性水稻土为研究对象（始于1984年），选取CK（不施肥）、PK（施磷钾肥）、NPK（施氮磷钾肥）、NPKM（施70%氮磷钾肥+30%有机肥）4个处理。采集0—20 cm土层土样，分析各粒级（＜2、2—10、10—20、20—50和50—250μm）有机无机复合体的分布，并探讨施肥对复合体中有机碳（OC）和全氮（TNOIC）含量、储量和碳氮比（C/N）的影响，以及有机无机复合体中OC和TNOIC对红壤性水稻土有机碳（SOC）、全氮（TN）贡献率的影响。【结果】与不施肥CK相比，施肥处理显著提高了20—50μm粒级复合体的比例，降低了＜10μm粒级复合体比例，而NPKM处理与其他施肥处理相比，50—250μm粒级复合体的比例增加更显著；不同施肥对各粒级复合体中OC和TNOIC含量影响不同，与PK相比，NPK处理的50—250μm粒级复合体中OC和TNOIC分别增加了36.3%、80.6%；与NPK相比，NPKM处理的50—250μm粒级复合体中OC和TNOIC含量分别增加了35.4%、19.5%,OC和TNOIC主要分布在10—20μm粒级复合体中，施肥显著降低了＜2μm粒级复合体OC和TNOIC储量，同时增加了20—50μm粒级复合体OC和TNOIC储量，与PK相比，NPK处理对＜2和50—250μm粒级复合体OC储量分别增加了18.5%和31.2%,TNOIC储量分别增加了18.8%和73.7%，与NPK相比，NPKM处理对＜2μm粒级复合体中OC和TNOIC储量分别降低了25.6%和27.4%，而50—250μm粒级复合体则分别提高了56.3%和38.6%；不同施肥处理显著影响50—250μm粒级复合体的C/N，与PK相比，NPK处理的50—250μm粒级复合体的C/N比降低了24.6%，与NPK相比，NPKM处理的50—250μm粒级复合体C/N比提高了13.4%；长期不同施肥显著影响各粒级有机无机复合体对土壤SOC、TN的贡献率，与PK相比，NPK处理50—250μm粒级复合体对SOC、TN贡献率分别提高了17.4%和47.4%。与NPK相比，NPKM处理50—250μm粒级复合体对SOC、TN贡献率分别提高了39.5%和32.8%。【结论】在红壤性水稻土中，长期施肥促使大粒级有机无机复合体形成；化肥中的氮投入显著提高50—250μm粒级复合体中OC、TNOIC含量和储量；有机无机肥配施有利于提高土壤有机碳含量，提高大粒级有机无机复合体比例，有助于保存施入的无机氮肥，是红壤性水稻土长期培肥管理的有效措施。
关键词： 长期施肥 红壤性水稻土 有机无机复合体 有机碳 全氮
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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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长期绿肥利用下红壤性水稻土有机碳和可溶性有机碳的垂直分布特征
《浙江农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨长期绿肥翻压对红壤性水稻土有机碳(SOC)和可溶性有机碳(DOC)垂直分布的影响,利用在江西丰城水稻田进行了8 a的长期定位试验,研究了不施肥不种植绿肥(CK)、不施肥种植绿肥(M)、施用化肥(F)和施用化肥并种植绿肥(F+M)4个处理下土壤SOC和DOC的垂直分布特征,以及SOC和DOC的计量关系.结果表明,早稻和晚稻季土壤SOC和DOC含量随深度变化可以用S函数描述,拟合曲线的决定系数分别为0.928~0.966和0.876~0.975,均达到极显著(P<0.01)水平.施用化肥或绿肥还田(F、M和F+M处理)主要影响了表层(0~20 cm)土壤的SOC和DOC,20 cm以下土层各处理的SOC和DOC差异不显著.绿肥还田(F+M和M处理)显著(P<0.05)提高了表层土壤的SOC和DOC,而化肥处理(F)仅显著(P<0.05)提高了表层土壤的SOC.与CK相比,M、F、F+M处理的早稻季表层土壤SOC含量分别显著(P<0.05)提高了51.1%、80.9%、92.8%,M、F+M处理的早稻季表层土壤DOC含量分别显著(P<0.05)提高了12.9%、46.2%,M、F、F+M处理的晚稻季表层土壤SOC和DOC含量分别显著(P<0.05)提高了66.6%、81.3%、81.2%和37.1%、10.8%、45.2%.表层土壤DOC含量随SOC呈线性增长,晚稻季DOC随SOC增长率要高于早稻季.施肥降低了土壤DOC/SOC,但施用绿肥减缓了DOC/SOC下降.可见,绿肥不仅有利于土壤有机碳提高,同时有利于土壤有机碳生态功能的稳定.
关键词： 绿肥 红壤性水稻土 有机碳 可溶性有机碳 垂直分布
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秸秆、木质素及其生物炭对潮土CO2释放及有机碳含量的影响
《农业环境科学学报 》 2015 CSCD
摘要：研究添加秸秆、木质素及其生物炭后潮土CO2释放特征及土壤有机碳含量变化，为合理利用有机物料提供科学依据。采用室内模拟试验，等碳量（1%秸秆/土壤质量比）施入4种物料（秸秆、木质素及其裂解的两种生物炭），分析不同处理土壤CO2释放速率、累积释放量和有机碳、水溶性有机碳（DOC）、易氧化有机碳（ROC）及微生物量碳（MBC）含量的变化与相关性。结果发现，土壤中添加不同物料对土壤CO2释放和有机碳含量有显著影响，秸秆和木质素能提高土壤CO2释放速率、累积释放量及有机碳矿化强度，均达到极显著差异，但两种生物炭处理与对照相比没有显著差异。在培养前期（30d），不同物料均显著提高了土壤有机碳含量；但培养...
秸秆、木质素及其生物炭对潮土 CO_2释放及有机碳含量的影响
《农业环境科学学报 》 2015 CSCD
摘要：研究添加秸秆、木质素及其生物炭后潮土 CO_2释放特征及土壤有机碳含量变化,为合理利用有机物料提供科学依据。采用室内模拟试验,等碳量(1%秸秆/土壤质量比)施入4种物料(秸秆、木质素及其裂解的两种生物炭),分析不同处理土壤 CO_2释放速率、累积释放量和有机碳、水溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)及微生物量碳(MBC)含量的变化与相关性。结果发现,土壤中添加不同物料对土壤CO_2释放和有机碳含量有显著影响,秸秆和木质素能提高土壤CO_2释放速率、累积释放量及有机碳矿化强度,均达到极显著差异,但两种生物炭处理与对照相比没有显著差异。在培养前期(30 d),不同物料均显著提高了土壤有机碳含量;但培养一年后,仅两种生物炭处理土壤有机碳含量较高,秸秆及木质素与对照相比没有显著差异。秸秆和木质素能显著增加 DOC、ROC 和 MBC 等土壤活性有机碳含量,而两种生物炭与对照相比没有明显差异;土壤 DOC、ROC(167 mmol·L~(-1) KMnO_4)、ROC(33 mmol·L~(-1) KMnO_4)和MBC直接影响CO_2累积释放量,ROC(333 mmol·L~(-1) KMnO_4)对CO_2累积释放量具有较强的间接作用。相对于秸秆和木质素而言,生物炭增加土壤有机碳含量,而没有增加CO_2释放量,因此生物炭农用在固碳减排方面更具有积极意义。
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