科研产出
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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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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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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长期有机无机肥配施对红壤性水稻土微生物生物量和有机质结构的影响
《农业资源与环境学报 》 2021
摘要：为研究长期有机无机肥配施对红壤性水稻田作物产量、土壤微生物生物量及有机碳分子结构的影响,以始于1984年的江西红壤性水稻田长期定位试验为平台,选取的试验处理包括:不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和等养分条件下70%化肥配施30%有机肥（NPKM1）、50%化肥配施50%有机肥（NPKM2）、30%化肥配施70%有机肥（NPKM3）,采用固体13C核磁共振测定了土壤有机碳组分含量,分析了土壤化学指标和土壤微生物生物量碳（Microbial biomass carbon,MBC）和微生物生物量氮（Microbial biomass nitrogen,MBN）。结果表明,连续34年的不同施肥处理显著影响了水稻产量、土壤微生物生物量及土壤有机碳（SOC）分子结构。与NPK处理相比,有机肥配施（NPKM1、NPKM2、NPKM3）提高了水稻产量,增幅为6.5%～7.7%（P>0.05）,中低有机肥配施比例（30%和50%）稳产效果更优。长期单施化肥使土壤严重酸化,而配施有机肥可减缓土壤酸化。长期施肥处理MBC和MBN较CK处理分别显著提高17.0%～71.1%和104.1%～267.0%,但MBC/MBN下降,有机无机肥配施处理较NPK处理提高了微生物熵。长期单施化肥主要提高了烷基碳的相对含量,而配施有机肥同时提高烷基碳和烷氧碳（甲氧基/含氮烷基碳）含量,有利于土壤活性有机质累积。Pearson相关性分析表明土壤微生物生物量与SOC、氮磷养分指标及甲氧基/含氮烷基碳呈显著或极显著正相关,与芳基碳和羧基碳呈显著负相关。冗余分析显示SOC、有效磷、速效钾及烷基碳等对水稻产量的影响较大。研究表明,在供试条件下,长期实行中低比例有机肥配施化肥有利于提高土壤养分和土壤微生物生物量,并改善土壤有机质结构,是维持作物高产和提升土壤质量的有效施肥措施。
关键词： 长期施肥 红壤 双季稻田 微生物生物量碳 微生物生物量氮 核磁共振
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江西红壤区马铃薯品种的适应性分析
《贵州农业科学 》 2020
摘要：为江西红壤区马铃薯新品种引进筛选提供参考,对12个马铃薯品种(华薯2号、华薯3号、华薯11号、华薯1号、中薯5号、华薯4号、兴佳2号、中薯7号、华薯8号、华薯5号、费乌瑞它和华薯9号)在江西省南昌市种植的农艺性状、产量及营养品质表现进行比较,并对各指标进行相关性分析。结果表明:中薯5号产量最高,达33.58t/hm~2;中薯7号还原糖含量最低,为0.28%;华薯8号商品薯率、干物质含量和淀粉含量均最高,分别为82.6%、22.12%和17.06%;单株薯重与商品薯率呈显著正相关(P<0.05),还原糖含量与干物质含量和淀粉含量呈显著负相关,单薯重与商品薯率、淀粉含量与干物质含量呈极显著正相关(P<0.01)。综合不同指标,中薯7号和兴佳2号较适宜江西红壤区种植。
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长期施肥下红壤旱地解钾菌变化及其驱动因子
《土壤学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：在南方红壤区,研究长期施肥下土壤解钾菌的变化规律及其驱动因素,可为该地区土壤钾素资源管理和钾肥合理施用提供理论依据。基于红壤旱地长期定位施肥试验(始于1986年),选取不施肥(CK)、施氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施有机肥(NPKM)处理,分析玉米开花期根际土壤的解钾菌类型和解钾能力及其有机酸和激素含量,并结合玉米根系特性和根际土壤理化性质探讨影响红壤旱地解钾菌变化的关键因子。结果表明:与NPK处理相比,NPKM处理的根长、根表面积、根直径和根体积分别增加了112.3%、174.4%、32.43%和291.5%,根际土壤pH提高了0.67个单位,有机质、非交换性钾和交换性钾分别增加了29.50%、19.34%和53.89%。各施肥处理根际土壤中均存在解钾菌,CK和NP处理的解钾菌均为类芽孢杆菌属,NPK和NPKM处理则均为纤维菌属。与CK处理相比,NP、NPK和NPKM处理下根际土壤解钾菌的解钾效率分别增加了162.4%、139.0%和105.6%,其中NP处理解钾菌的解钾效率最高。偏最小二乘路径模型的结果显示,根系和施肥可同时调控解钾菌的解钾效率。冗余分析(RDA)进一步表明,根系长度和表面积与土壤解钾菌特性呈显著正相关关系(P<0.05)。因此,红壤旱地长期不同施肥措施不仅直接影响玉米根系发育特征和根际土壤理化性质,还能显著改变土壤解钾菌群落及其解钾能力,其中根系长度和表面积是调控玉米根际土壤中解钾菌的关键因子。
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长期施钾对双季玉米钾素吸收利用和土壤钾素平衡的影响
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]玉米(Zea mays L.)生产需要投入大量的钾素营养.研究长期大量投入钾素对玉米钾素吸收利用以及土壤钾素平衡的影响,旨在保障该地区双季玉米的高产高效和土壤钾库平衡.[方法]红壤钾肥长期定位试验位于江西省进贤县,始于1986年,种植制度为一年两季玉米.试验处理包括不施肥对照(CK),氮磷化肥处理(NP),氮磷钾化肥处理(NPK),2倍量的氮磷钾化肥处理(DNPK),氮磷钾化肥+有机肥处理(NPKM)和单施有机肥处理(OM).每季收获后,调查分析玉米产量和钾素含量,以及耕层土壤有效钾含量,计算玉米钾素吸收量、钾肥利用率、钾肥收获指数、钾肥农学效率和土壤钾素表观平衡;并以每10年为一个阶段,分析玉米产量、钾素吸收利用等指标及耕层土壤速效钾含量、钾素表观平衡等的变化规律.[结果]在试验的33年(1986—2018)间,NPK、DNPK、NPKM和OM处理的玉米年均产量和年均吸钾量均显著高于NP处理.在试验的第一个10年(1986—1995年)间,各钾肥处理间玉米产量和吸钾量无显著差异;而在第3个10年(2006—2015)和后3年(2016—2018年)间,NPKM处理的玉米年产量和年吸钾量分别比NPK处理提高了129.9%~246.7%和55.2%~62.1%.33年玉米的年均钾肥利用率以OM处理最高,而DNPK处理显著低于其他处理.在2006—2015和2016—2018年,NPKM处理的钾肥利用率显著高于DNPK处理,在2016—2018年间分别比NPK和DNPK处理显著增加了56.0%和119.2%.与NPK处理相比,1996—2005、2006—2015和2016—2018年间NPKM处理的年钾肥收获指数分别提高了61.6%、53.5%和35.8%,年钾肥农学效率分别增加了23.3%、227.8%和445.5%.除了1986—1995年间OM处理土壤钾素为亏缺外,其他施钾处理的土壤钾素均为盈余,NPKM处理的钾盈余量比NPK处理增加了53.2%~211.6%.钾素盈余量与耕层土壤速效钾含量显著相关(P<0.001),钾素盈余量每增加1 kg/hm2,2016—2018年间耕层土壤速效钾含量增加2.60 mg/kg,明显高于1996—2005和2006—2015年的1.40和1.18 mg/kg.[结论]除前10年的单施有机肥处理外,其他施用钾肥处理在试验期间土壤钾素均处于盈余状态,钾肥施用量和钾肥来源对玉米钾素的吸收量没有显著影响.试验20年之后,有机无机肥配施对玉米产量、吸钾量和钾肥利用率的提升优势逐渐凸显.同时,长期施用钾肥导致的钾素盈余量增加会进一步提升耕层土壤速效钾含量,且随着试验年限的延长,钾素盈余量对耕层土壤速效钾的提升作用逐渐增加.
关键词： 红壤 玉米 钾素表观平衡 耕层土壤速效钾 长期施肥
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红壤区施用稻草源生物炭对烟叶钾含量的影响
《热带作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：在红壤区,土壤钾素缺乏严重限制了烟草的需钾能力和品质提升。本研究以稻草源的生物炭为切入点,分别在水稻土和旱地红壤上设不施钾肥(CK)、化学钾肥(FK)、60%化学钾肥配施40%的稻草钾肥(60%FK+40%SK)、60%化学钾肥配施40%的生物炭钾肥(60%FK+40%BK)等4个处理,分析烤烟产量和烟叶钾素含量以及土壤速效钾含量。结果表明,与CK和FK相比,60%FK+40%SK和60%FK+40%BK处理可以显著提高烟叶产量和烟叶钾含量,且水稻土明显高于旱地红壤。在所有处理中,均呈现出60%FK+40%BK处理的增幅最高。与CK相比,水稻土上60%FK+40%BK、60%FK+40%SK和FK处理的土壤速效钾含量分别增加了48.43%、40.88%和11.95%,旱地红壤上的增幅分别为29.63%、22.96%和20.00%。进一步分析表明,土壤速效钾含量与烟叶钾含量呈显著的正相关关系(p<0.05)。通过拟合方程发现,盆栽试验条件下,水稻土和旱地红壤的速效钾含量增加10mg/kg,烟叶钾含量可以增加0.12%,但还有待进一步验证。因此,在红壤地区,施用稻草源的生物炭可以替代40%的化学钾肥,且可以保证烟叶产量和提高烟叶钾含量。
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长期施肥对红壤旱地团聚体特性及不同组分钾素分配的影响
《土壤学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：基于祁阳红壤旱地长期施肥定位试验,选取CK(不施肥)、NP(氮磷肥配施)、N P K(氮磷钾肥配施)、N P K M(氮磷钾肥和猪粪配施)和N P K S(氮磷钾肥和秸秆半量还田)处理,于试验26年(2016年)玉米收获后采集不同施肥处理原状土壤(全土),分析土壤团聚体组分中全钾、非交换性钾和交换性钾含量变化,并进一步探讨土壤团聚体组分钾对全土钾的贡献率及其与作物吸钾量的相关关系。结果表明:(1)在所有处理中,NPKM处理下>2 mm、1~2 mm和0.5~1 m m的团聚体组分比例最高,但0.0 5 3~0.2 5 m m和<0.0 5 3 m m的团聚体组分比例则显著低于其他处理,而NPKS处理下>2 mm、1~2 mm和0.5~1 mm的团聚体组分比例则无显著增加。(2)与NPK处理相比,NPKM处理各团聚体组分中非交换性钾和交换性含量分别增加24.37%~49.04%和82.02%~176.3%,且NPKM处理下较大的团聚体组分(>0.5 mm)中全钾、交换性钾和非交换性钾对全土全钾、交换性钾和非交换性钾的贡献率显著增加(增幅分别为6.25%~31.97%、5.72%~43.16%和6.33%~41.98%),而在较小粒级团聚体组分(<0.25 mm)中则呈下降趋势(降幅分别为14.37%~21.44%、17.04%~33.66%和34.40%~43.84%)。(3)NPKS处理各团聚体组分的非交换性钾和交换性钾含量以及各团聚体组分钾对全土钾的贡献率均与NPK处理无显著差异。(4)线性回归分析表明,当>0.25 mm团聚体组分钾对全土钾的贡献率增加1%时,作物吸钾量相应增加9.92~11.89 kg hm-2。长期化肥配施猪粪可显著改善红壤旱地的团聚体组分,进而提高团聚体组分钾对全土钾的贡献能力,促进作物对钾素的吸收。
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