科研产出
长期施肥对砂姜黑土作物产量及土壤物理性质的影响
《中国农业科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】保持和提高土壤肥力,提升土壤生产力,是农业持续发展的重要内容。研究无机肥与牛粪、猪粪和小麦秸秆长期配合施用对砂姜黑土作物产量及土物理性质的影响,为培肥改良砂姜黑土、提升砂姜黑土生产力提供理论依据。【方法】利用1982年建立在安徽省蒙城县砂姜黑土上的长期定位试验,分析牛粪、猪粪、秸秆等不同有机物料与无机肥料配施对作物产量、土壤容重和土壤田间持水量的影响,评价有机物料与无机肥配施对砂姜黑土的培肥效果。【结果】长期不施肥处理的小麦、大豆产量持续下降,平均年降低分别为39.0和70.9 kg·hm-2,25年后产量在极低水平波动。单施无机肥或无机肥与有机物料配施,小麦产量均呈逐年增高的趋势。无机肥和有机物料配施的处理与单施无机肥(NPK)处理相比均表现出增产效果,年均增产率在5%以上。不同有机物料处理间的增产效果是牛粪处理(NPK+CM)优于猪粪处理(NPK+PM),而猪粪处理优于秸秆处理(NPK+S)。小麦、大豆产量年际间波动幅度较大,长期不施肥处理小麦产量变异系数(CV)最高,增施肥料可以降低CV,有机物料和无机肥配施的处理CV低于单施无机肥处理,牛粪处理CV最小。牛粪、猪粪、秸秆与无机肥料长期配合施用能降低砂姜黑土土壤容重,显著提高土壤田间持水量,小麦、大豆产量与土壤容重呈显著负相关,与土壤田间持水量呈显著正相关,有机物料与无机肥配施可以改善砂姜黑土不良的物理性状。【结论】长期均衡施用无机肥料或有机物料与无机肥配施均能提高土壤肥力水平,小麦产量呈逐年增高的趋势。有机物料与无机肥配施能提高作物产量,降低产量变异,增强产量稳定性,作物高产稳产;能改善砂姜黑土不良的物理性状,提高土壤肥力。有机物料与无机肥配施是安徽省砂姜黑土地区较为适宜的施肥模式。
关键词： 长期施肥 砂姜黑土 作物产量 小麦 大豆 土壤物理性质
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长期不同施肥模式下砂姜黑土的固碳效应分析
《土壤学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以安徽淮北32 a的定位试验为平台,运用土壤等质量方法对土壤耕层的固碳效应进行了研究。结果表明,较不施肥和单施化肥,施用有机肥显著降低了表层土壤容重。长期施用有机肥和单施化肥均对提高土壤有机质和活性有机质含量有显著作用,但以高量有机肥和化肥配施的效果最明显。土壤碳库管理指数以有机肥和化肥配施的效果显著,而长期单施化肥降低了土壤碳库管理指数,表明化肥长期施用下土壤肥力下降。0~20 cm土层的有机碳储量有机肥化肥配施的最高,其次为单施有机肥、单施化肥,不施肥最低。有机肥有助于提高土壤质量,且有机肥和化学氮肥分别以高于N262.5 kg hm-2 a-1配施的效果最佳。
关键词： 土壤有机碳 有机碳活性 固碳效应 施肥模式 砂姜黑土
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秸秆还田和保护性耕作对砂姜黑土有机质和氮素养分的影响
《土壤 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：通过田间试验,分别采集小麦成熟期、玉米成熟期和小麦播种期耕层土样,研究不同的秸秆还田方式(秸秆还田、焚烧还田和火粪还田)与保护性耕作(减耕和免耕)对砂姜黑土有机质和氮素养分的影响,以期得到培肥砂姜黑土的最佳方式。结果表明:作物秸秆还田可以增加砂姜黑土有机质和全氮的含量,但是对速效氮含量影响不大。在不同的秸秆还田和保护性耕作处理中,秸秆火粪还田和免耕条件下的秸秆还田对砂姜黑土有机质和全氮含量的增加效果最为明显。与对照相比,秸秆火粪还田后土壤有机质和全氮含量分别平均提高4.45 g/kg和0.131 g/kg;免耕条件下的秸秆还田其土壤有机质和全氮含量分别平均提高3.36 g/kg和0.095 g/kg;减耕条件下的秸秆还田和秸秆粉碎还田对增加砂姜黑土有机质和全氮含量的效果不显著;秸秆焚烧不能增加砂姜黑土有机质和全氮的含量。秸秆还田和保护性耕作不会大幅度提高砂姜黑土C/N进而影响土壤氮素养分的供应,同时秸秆还田能有效提高土壤微生物量碳氮,但微生物量的碳氮比却保持在适宜的范围内。
关键词： 秸秆还田 保护性耕作 砂姜黑土 有机质 氮素 微生物生物量
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长期施肥砂姜黑土微生物学特征差异及评价
《植物营养与肥料学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】作为安徽省主要中低产土壤类型之一,砂姜黑土不良属性严重制约旱地粮食作物稳产增产,因此本研究利用长期定位试验研究砂姜黑土微生物特征对不同施肥模式的响应,为改善砂姜黑土生态功能、提高地力可持续性等提供理论依据。【方法】基于安徽省杨柳长期定位试验(始于1981年),研究5种施肥模式不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥与化肥配施(等氮)(MNPK)、有机肥与化肥配施(高氮)(HMNPK)砂姜黑土耕层土壤可培养微生物数量、微生物生物量及酶活性等微生物学性状的变化规律,并通过主成分分析方法对不同施肥模式下的土壤微生态进行综合评价。【结果】与不施肥相比,长期施用有机肥(M、MNPK和HMNPK)可显著增加土壤微生物总数量(15.68~22.80倍),尤其是细菌和放线菌数量二者分别于M、MNPK处理达最高值(30.50×10~5cfu/g和15.50×10~4 cfu/g);长期单施有机肥对土壤真菌有明显抑制作用,单施化肥有利于土壤真菌数量的增加。施用有机肥(M、MNPK和HMNPK)可有效增加土壤微生物生物量碳、氮含量,其中MNPK处理微生物量碳含量增幅最高,达119.74%但与M、HMNPK处理差异不明显,微生物量氮含量增幅达88.46%,显著高于M、HMNPK处理;长期单施化肥仅对微生物量碳含量有提增作用(38.87%)对微生物量氮作用不明显,其对微生物量碳的提增作用显著低于其他施肥处理。长期单施有机肥可显著提高土壤脲酶与转化酶活性,抑制磷酸酶活性,长期单施化肥的作用则相反。用主成分分析方法将9个生物指标降维提取出2个主成分,第一主成分以细菌、放线菌、微生物量碳、微生物量氮、脲酶和转化酶为主要影响因子,第二主成分以为真菌、酸性和中性磷酸酶为主要影响因子分别代表了与碳、氮和磷循环密切相关微生物影响因子。通过综合得分把不同施肥模式下砂姜黑土微生物生态划分为3个等级,一等包括长期有机肥与化肥配施(等氮与高氮),二等包括长期单施有机肥,三等为长期单施化肥与不施肥。【结论】通过综合评价可得砂姜黑土的微生物生态状况在长期有机肥与化肥配施条件下最佳单施有机肥次之而长期单施化肥与不施肥的较差。
长期施用化肥及秸秆还田对砂姜黑土细菌群落的影响
《微生物学通报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】在施用化肥的基础上进行秸秆还田是提高砂姜黑土肥力的有效措施,以往的研究只注重秸秆还田对土壤结构、肥力等物理化学性状方面的研究,缺少施肥对砂姜黑土微生物群落影响的研究。本研究以安徽蒙城典型的砂姜黑土为研究对象,以期揭示长期施用化肥和秸秆还田对砂姜黑土细菌群落的影响。【方法】采用454高通量测序对砂姜黑土不同农业施肥措施下的细菌群落进行分析研究,并通过生物信息学的分析方法揭示影响砂姜黑土细菌群落的主要因素。【结果】通过对454高通量测序数据的分析,发现砂姜黑土主要的细菌门类为放线菌、变形菌、酸杆菌、绿弯菌和拟杆菌。长期施用化肥显著提高了砂姜黑土肥力和作物产量,但导致了细菌群落结构的显著变化和多样性的显著降低。秸秆还田有利于土壤肥力的进一步提高,但是并没有缓解长期施用化肥对土壤细菌群落产生的不利影响。分析发现土壤p H的变化是导致土壤细菌群落变异的主要因素。【结论】在施用化肥的基础上进行秸秆还田有利于砂姜黑土肥力的提升,然而并没有缓解由施肥导致的土壤酸化对土壤细菌群落组成和多样性产生的不利影响。这暗示秸秆还田可能并未对砂姜黑土微生物生态产生根本性的有益影响,对于秸秆农田的利用方式还需要进一步研究,以达到农业生产效益和生态效益的并重。
关键词： 砂姜黑土 秸秆还田 土壤细菌群落 454高通量测序
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沿淮淮北砂姜黑土区小麦大面积超高产栽培理论与实践
《农学学报 》 2014
摘要：为有效缓解安徽淮北砂姜黑土"旱、涝、瘦、僵"的不良属性和自然灾害频发的过渡性气候对该区小麦持续丰产和生产潜力发挥的影响。自"十一五"国家粮食丰产科技工程项目实施以来,通过采用攻关研究、多年多地示范验证和定点田块建档追踪分析的方法,围绕区域土壤特征、生态条件及小麦生产现状,研究了砂姜黑土培肥改良、品种利用、高质量群体构建、资源高效利用、科学施肥和防病防倒伏,建立了适应淮北地区过渡性气候和砂姜黑土特点的小麦9750 kg/hm2的"一增二改三防"超高产综合技术体系。结果表明,该综合技术体系的运用实现了太和、涡阳、蒙城等项目县百亩高产攻关田多年产量超过9750 kg/hm2的水平,并创造了同年多点产量超过11400 kg/hm2的高产典型。经大田实践验证,该技术体系的形成对黄淮南部砂姜黑土区小麦大面积增产增收具有重要的实际应用价值和推广意义。
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安徽省砂姜黑土地区甘薯钾肥适宜用量研究
《作物杂志 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：商薯19淀粉含量高、食味优、产量高,具有适合食用及加工的双重性能,是当前安徽省砂姜黑土地区甘薯主栽品种。甘薯为喜钾作物,根据土壤钾素含量状况,经济合理施钾肥,是甘薯栽培高产高效的基础。通过田间小区试验研究了钾肥用量对甘薯产量、钾素吸收及钾肥利用效率的影响。结果表明,甘薯块根产量、植株钾素累积量随施钾量的增加先增加后降低。在本试验条件下,最高产量施钾量为266.98kg/hm2,最佳经济施钾量为161.75kg/hm2。甘薯钾素生理效率、钾素利用效率、钾肥农学利用率、钾肥效率和钾肥利用效率均随钾肥用量的增加而下降。施钾量为K2O 75kg/hm2时,甘薯钾肥利用效率最高。综合产量水平、经济效益、土壤钾素含量状况,在砂姜黑土区甘薯栽培上K2O用量为75~150kg/hm2是较为适宜的。
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淮北砂姜黑土酶活性对长期不同施肥模式的响应
《中国农业科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】针对安徽淮北砂姜黑土"旱、涝、僵、瘦"等不良属性,通过探讨长期定位施肥对砂姜黑土酶活性的影响,揭示土壤酶对施肥模式的响应机制,为有效改善土壤生物化学环境、提高土壤质量、进而保证作物高产稳产提供理论支撑。【方法】以安徽省濉溪县杨柳试验基点长期定位培肥试验(1981至今)为基础,研究5种不同施肥模式下(不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施(等氮)、有机肥与化肥配施(高氮))小麦-玉米轮作系统中耕层土壤(0—20 cm)脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性的变化趋势,并进行相关性分析和成对比较,分别阐明土壤酶间的相互关系及各酶活性的季节性变化规律。【结果】与长期不施肥相比,长期单施有机肥可显著提高砂姜黑土脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,小麦收获期和玉米收获期分别提高了130.5%和129.5%、11.4%和14.9%、31.4%和12.0%,但对酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性无明显促进作用;长期单施化肥可有效增强土壤酸性磷酸酶与中性磷酸酶活性,同时明显抑制其他3种土壤酶的活性;在同等施氮水平下,有机肥与化肥配施可使5种土壤酶活性均保持较高水平,弥补了单施化肥或单施有机肥因施肥模式单一导致某种土壤酶活性较差的不足;高氮水平下,有机肥与化肥配施可显著提高酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性,但对其他酶作用规律不明显。砂姜黑土不同土壤酶之间普遍存在显著相关关系:脲酶与过氧化氢酶、蔗糖酶之间以及过氧化氢酶与蔗糖酶之间存在显著正相关关系,而磷酸酶与其他3种酶之间存在此消彼长的关系。此外,砂姜黑土脲酶、酸性和中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶酶活受季节的影响也因施肥不同而不同。【结论】同等施氮水平下,有机肥与化肥配施与单施化肥或单施有机肥相比,能使砂姜黑土脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶及蔗糖酶均保持较高的活性,有利于改善土壤生物化学环境,进而提高土壤可持续生产力;土壤酶之间相关关系各有不同,呈显著正相关关系的有脲酶与过氧化氢酶、脲酶与蔗糖酶及过氧化氢酶与蔗糖酶,而磷酸酶与其他3种酶之间均呈显著负相关关系;砂姜黑土酶活性受季节影响的程度因酶种类与施肥方式不同而有所不同。
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不同品种磷肥运筹对砂姜黑土玉米生长及产量的影响
《中国农学通报 》 2014 CSCD
摘要：为了进一步提高砂姜黑土生产能力、缓解土壤酸化和防止磷流失导致面源污染,通过田间试验研究了钙镁磷肥用量和不同品种磷肥对砂姜黑土玉米生长和产量的影响。结果表明:在P2O5用量为90 kg/hm2时,钙镁磷肥、过磷酸钙、磷酸二铵、钙镁磷肥配施磷酸二铵分别比不施磷肥处理玉米增产20.8%、4.8%、5.7%、18.1%。施用钙镁磷肥玉米增产效果最大,并与砂姜黑土传统习惯施用的磷肥品种过磷酸钙、磷酸二铵等处理玉米产量达显著差异。供试土壤钙镁磷肥肥料效应方程为y=22.073x-0.1027x2+5537.4,由此方程可获得最高玉米产量钙镁磷肥(P2O5)用量为107.5 kg/hm2,因钙镁磷肥碱性,用量过高会影响土壤其他养分有效性而降低玉米产量。由此得出,钙镁磷肥是砂姜黑土玉米进一步增产新的施肥技术,其增产机理和施用方法值得进一步研究。
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