关键词： 林下植被   土壤肥力   混交   桉树  

摘要： 为探究不同混交比例的桉树Eucalyptus robusta、红锥Castanopsis hystrx混交林对土壤肥力和林下植被多样性的影响,以广东省廉江市石岭林场4种混交比例的桉树—红锥混交林(桉树为华桉一号,红锥为当年生盆栽实生苗)为研究对象,通过野外调查、取样、分析以及综合比较,对不同混交比例下的桉树—红锥混交林的土壤理化性质、林下植被组成和植物多样性进行分析。结果表明,桉树—红锥5∶1混交林林下灌木和草本植物最多,1∶1混交林林下灌木物种组成最少,3∶3混交林林下草本物种组成最少。4种桉树—红锥混交林林下植被Patrick丰富度指数存在显著差异(P<0.05),表现为5∶1混交林显著高于3∶3混交林。3∶1混交林林地的土壤最大持水量最大,其次为5∶1混交林;3∶1混交林的土壤最大持水量在0~20 cm,20~40 cm,40~60 cm,3个土层均显著高于1∶1混交林,在20~60 cm土层均显著高于3∶3混交林;5∶1混交林林地的最大持水量仅在0~20 cm土层显著高于1∶1混交林,在20~40 cm土层显著高于3∶3混交林。桉树—红锥混交林林下植被的Simpson多样性指数在5∶1混交林和1∶1混交林与全磷含量显著负相关;Shannon-Wiener变化度指数在3∶3混交林与全磷含量显著负相关,在1∶1混交林与全磷含量显著负相关;Patrick丰富度指数在3∶3混交林与土壤非毛管孔隙度显著正相关,在3∶3混交林与全氮含量显著负相关;Pielou均匀度指数在3∶1混交林与土壤非毛管孔隙度和土壤通气度均显著负相关,在5∶1混交林与与全磷含量显著正相关。综上所述,5∶1混交比例更适合林下植物的生长,但1∶1的混交比例更适合土壤肥力的保存。

关键词： 植烟土壤   烟稻轮作   肥力评价   肥力变化  

摘要： 为了解湘南烟稻轮作区植烟土壤肥力变化特征及当前土壤肥力水平,更好地管理植烟土壤资源及培肥改良土壤提供依据。以郴州市和永州市下辖10个地区为研究区域,通过对2010、2015、2022年土壤pH、有机质及其关键元素进行综合分析,系统评价了土壤肥力的变化情况。结果表明:相比2010年,2022年湘南烟稻轮作区植烟土壤pH和有效锰相对稳定,土壤有机质、碱解氮、全钾和有效钼分别下降了9.78%、19.71%、32.37%和66.67%,而全磷、有效磷和速效钾却分别显著上升了26.37%、76.78%和122.53%,土壤中微量元素(水溶性氯、有效铁、有效铜、有效硼和交换性镁)也出现显著增加。经过12年的生产利用,湘南各地区土壤综合肥力值均有提升,稻作烟区综合肥力指数整体提高了0.190个单位,肥力等级由中等提升至较高等级,肥力显著提高。烟草施肥应稳pH控氮、磷增钾,增施钼元素肥料,保持锰元素施肥水平,减少氯和锌等中微量元素肥料的用量。

关键词： 土壤物理肥力   土壤化学肥力   土壤生物肥力   土壤肥力评价   关中地区  

摘要： 土壤肥力显著影响作物产量和品质,了解农田土壤肥力现状及其演变趋势有助于改善农田管理措施,提高土壤生产力、促进农业可持续发展。本文首先通过分析2023年陕西关中地区宝鸡市陈仓区、岐山县以及扶风县农田土壤物理、化学和生物肥力基本特征,进行土壤综合肥力评价。其次,通过收集关中地区第二次土壤普查以来（1980—2020年）40年农田土壤物理和化学肥力要素的数据,明确了土壤肥力的演变趋势;结合作物产量和农户种植管理的调研讨论和分析了影响土壤肥力变化的主要因素。获得的主要结果和结论如下: （1）宝鸡市农田土壤耕作层深度平均为17.6 cm,其中约16%的土壤耕层厚度不足15 cm。0—20 cm土壤容重平均为1.38 g cm-3,亚表层10—20 cm土壤容重达1.48 g cm-3。大于0.25 mm干筛团聚体平均含量(DR0.25)为96%,机械稳定性团聚体平均重量直径（DMWD）为2.96 mm;大于0.25 mm湿筛团聚体平均含量(WR0.25)为70%,水稳性团聚体平均重量直径（WMWD）为2.13 mm,表明土壤大团聚体结构数量丰富且稳定性良好。 （2）土壤有机质含量均值为18.9 g kg-1,属于陕西省土壤养分分级标准中的第四级(15～20 g kg-1)。土壤氮、磷素的基础肥力和供应均为较高水平,全氮和硝态氮平均含量分别为1.25 g kg-1和6.46 mg kg-1,全磷含量均值为1.06 g kg-1,有效磷含量均值为28.3 mg kg-1,92%样本量的有效磷超过了小麦/玉米农学阈值(14 mg kg-1),35%样本量超过了该区域有效磷的淋溶阈值(37 mg kg-1)。土壤速效钾最低含量高于大田作物钾素临界值(110 mg kg-1)。土壤碳酸钙含量相对较高,达60 g kg?1,土壤整体呈碱性（p H为8.11）。根据土壤中、微量元素丰缺标准,目前不存在土壤有效钙、镁、铁、锰、铜和锌缺乏现象,但分布在锌临界值范围(0.5～1 mg kg-1)内的样点达45%。 （3）土壤微生物量碳和微生物量氮平均含量分别为366 mg kg-1和38.5 mg kg-1,表明土壤微生物量C、N养分供应潜力良好。与土壤碳循环相关的β-1,4-葡萄糖苷酶及纤维素酶（BG+CBH）为104 nmol g-1h-1,与氮循环相关的亮氨酸氨基多肽酶及β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（LAP+NAG）为429 nmol g-1h-1,与磷循环相关的碱性磷酸酶（ALP）为163 nmol g-1h-1,显示土壤酶活性偏低。 （4）宝鸡市农田土壤综合肥力整体上呈现中等偏上水平,肥力指数（IFI-TDS）变化幅度为0.40～0.78,均值为0.59,通过主成分分析得到的最小数据集估算的土壤综合肥力指数（IFI-MDS）变化幅度为0.36～0.85,平均值为0.59。IFI-TDS和IFI-MDS均与小麦产量呈显著正相关（P<0.01）,表明土壤综合肥力指数法可以很好地表征土壤肥力状况。筛选的最小数据集为:全氮、有效磷、有效钙、有效锌、容重、耕层厚度、机械稳定性团聚体平均重量直径和微生物量碳。最小数据集与全量数据集评价结果呈显著正相关（P<0.01）,表明用最小数据集代替全量数据集来评价土壤肥力,减少工作量和成本。 （5）陕西关中地区耕地土壤40年来土壤有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量显著增加,p H显著下降,土壤全钾和土壤容重变化不明显。其中近10年土壤有效磷的数据中80%超过该区小麦和玉米农学阈值;土壤速效钾含量处于较高水平。土壤p H值的降低有利于改善关中地区石灰性土壤微量元素的有效性。 上述结果表明宝鸡市土壤肥力属于中等偏上水平。但是长期的旋耕制度以及施用化肥所导致的耕层偏浅和亚表层土壤密实是目前影响土壤肥力进一步提升的主要因素。建议农户改善耕作措施,在秸秆还田情况下小麦、玉米合理施用氮肥,控制磷肥用量,可以不施用钾肥,在一定情况下补充锌肥。

关键词： 马铃薯   长期施肥   土壤碳氮转化   微生物结构与功能   产量稳定性  

摘要： 阴山北麓旱作地区是内蒙古马铃薯主产区,然而长期的不合理施肥导致农田土壤贫瘠化加重、生物功能减弱和作物生产力下降等问题日趋突出。系统解析长期定位施肥下马铃薯生产特征、土壤肥力与土壤微生物群落演变规律是马铃薯种植体系高产高效的基础。因此,本文依托并延续始于2004年的马铃薯-油菜-燕麦轮作长期定位施肥试验,深入分析了6个种植周期的不同施肥策略下马铃薯产量水平、水肥利用效率与碳氮累积规律,评价了长期定位施肥的土壤理化性状与碳氮转化演变特征,总结了马铃薯产量稳定性与土壤综合肥力指数的关系,解析了不同施肥策略对马铃薯田土壤微生物群落结构的影响,并从微生物宏基因层面诠释马铃薯产量及土壤肥力协同提升的机理。以期为该地区马铃薯种植体系的科学施肥与提升土壤质量提供重要理论依据。主要结果如下: （1）长期定区轮作定位施肥6个周期后,化肥配施有机肥显著提高了马铃薯的产量和产量稳定性,19年不施肥马铃薯产量仅为单施化肥处理的60%,长期有机无机配施措施对产量贡献率最高,达47.7%; （2）连续19年定位施肥后,化肥配施有机肥显著降低了土壤p H值,年均降低值为0.045;单施有机肥对土壤有机碳（SOC）的提高含量幅度最大,年均可提高0.55g/kg;化肥配施有机肥增加了土壤全氮（TN）含量,年均增加值为0.034g/kg,同时也提高了土壤中氮磷钾速效养分的含量,从而提升了土壤肥力;化肥配施有机肥改变了土壤团聚体结构,特别是提高了大于2mm团聚体中SOC和TN的含量,较不施肥分别增加178%和105%;19年间土壤容重年均降低0.015g/cm3,改善了土壤结构,增强了土壤碳氮的稳定性。 （3）长期化肥配施有机肥,有效提高了土壤的碳氮矿化能力,土壤碳氮矿化累积量和N2O排放量均最高,并可显著提高了土壤碳转化酶和氮转化酶的活性。土壤宏基因组分析表明,长期化肥配施有机肥显著提高了土壤微生物群落结构和多样性,在群落结构方面,化肥配施有机肥增加了变形菌门（Proteobacteria）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）的丰度,而长期不施肥则增加了酸杆菌门（Acidobacteria）的丰度;在微生物多样性方面,化肥配施有机肥独有OTUs为189,不施肥下OTUs仅为48。化肥配施有机肥增强了好氧固碳过程和发酵过程,增加了Aerobic respiration、frd A:fumarate reductase flavoprotein subunit以及L-lactate denycrogenase的相关基因丰度,增加了土壤碳代谢途径中Roseomonas和Singulisphaera物种的丰度;增强了硝化反硝化过程,增加了nas A|assimilatory nitrate reductase catalytc subunit、git B|glutamate synthase(NADPH/NADH}large chain、git O|glutamate synthase（NADPH/NADH）}small chain以及nit B|nitrite reductase（NADH）large subunit的相关基因丰度,增加了土壤氮代谢途径中Rubricoccus、Luteimonas、Methylibium以及Nitrosospira物种的丰度。 （4）土壤有机质（SOM）、TN和全磷（TP）与细菌群落组成呈显著或极显著正相关,土壤细菌多样性与SOM、碱解氮（AN）、有效磷（AP）呈正相关,马铃薯生产力与SOM、TN、AN、AP、速效钾（AK）呈极显著正相关。结构方程模型分析表明,SOM和TN可以直接正向影响马铃薯生产力,TN还可通过影响土壤细菌多样性间接正向影响马铃薯生产力。 综上所述,施肥策略对土壤肥力、作物生产力的协同提升影响巨大。化肥配施有机肥在提高马铃薯产量、改善土壤理化性质、增强土壤微生物多样性和功能、以及促进土壤碳氮转化方面具有显著优势,是维护和提升旱作农田地力水平与作物生产能力的重要保障措施。今后应进一步深化不同施肥模式、措施对旱作农田健康土壤培育过程的影响机制研究,实现土壤肥力、作物产能的持续提升和环境友好的可持续发展目标。

关键词： 植烟土壤   肥力现状   演变趋势   湖北省  

摘要： 湖北省作为中国烟草主产区之一,已有10余年未开展系统性的土壤肥力普查工作,现有的资料、数据已不能满足当前烟叶生产的需要。本研究以湖北省恩施州、襄阳市、十堰市和宜昌市四大典型植烟区的土壤为研究对象,通过高密度取样,对植烟土壤物理、化学和生物指标进行全面分析,研究湖北省植烟土壤的肥力特征;采用原位点对比的方法,研究了近10余年来烟草长期连作土壤的养分变化趋势,以期为湖北省植烟土壤合理施肥与保育提供科学的参考依据。主要研究结果如下: （1）通过对植烟土壤物理、化学和生物指标进行分析,结果表明湖北省植烟土壤容重为1.02 g/cm3,容重≤1.00 g/cm3的样点占比42.12%,结构性良好;土壤毛管孔隙度大于40.00%的样点占比69.11%,细孔隙较多;土壤质地以粘壤和粉壤为主,黏土占比仅为3.33%;耕层厚度为19.7 cm,耕层偏浅;p H总体处于适宜水平,部分区域酸性较强;有机质、阳离子交换量分别为25.8 g/kg、14.0 cmol/kg,处于中等水平;全氮、碱解氮分别为1.67 g/kg、121.3 mg/kg,处于中偏高等水平;全磷、有效磷分别为1.0 g/kg、56.7 mg/kg,处于高等水平;全钾、速效钾和缓效钾分别为23.6g/kg、351 mg/kg和633 mg/kg,分别处于中偏高等水平、较高水平和中偏高等水平;交换性钙为1824 mg/kg,处于较高水平;交换性镁为102 mg/kg,处于中等水平;有效铜、有效锌分别为1.89 mg/kg、2.80 mg/kg,处于较高水平;有效硫为114.68 mg/kg,处于高等水平;有效硼、水溶性氯分别为0.87 mg/kg、26.81 mg/kg,处于中等水平;有效钼为0.36 mg/kg,处于高等水平;有效镉为0.22 mg/kg,处于低等水平;土壤全硒含量（恩施州）为0.60 mg/kg,处于富硒水平;蚯蚓密度为3条/m2,低于健康土壤标准,群落物种多样性差异小。 （2）通过与2011年样点土壤肥力指标对比分析表明,湖北省植烟土壤酸化趋势明显,有机质含量呈下降趋势,有效磷、速效钾含量增加较明显。2011-2022年10余年间,植烟土壤p H降低了0.4个单位,降低的样点占比为68.18%;有机质含量下降了2.56 g/kg,降低的样点占比为63.64%;碱解氮含量没有显著变化;有效磷含量上升了32.92 mg/kg,上升幅度较大,升高的样点占比为74.24%;速效钾含量上升了180 mg/kg,上升幅度大,升高的样点占比为87.88%。恩施州植烟土壤水溶性氯含量增加极为显著,有效锌、有效硼含量增加较为明显,交换性镁含量趋于稳定。10余年间植烟土壤水溶性氯含量增加了20.52 mg/kg,上升速度较快,大于20.00mg/kg的样点占比从0.72%增加至61.79%;有效锌含量增加了2.02 mg/kg,大于3.00mg/kg的样点占比从0.69%升高至45.67%;有效硼含量增加了0.65 mg/kg,大于1.00mg/kg的样点占比从0.47%升高至25.71%;交换性镁含量降低了18 mg/kg,降低幅度较小。 综上所述,根据湖北省烟区土壤的肥力特点,在烟草生产中应降磷、控钾、降硫、降氯,合理调整烟草专用复合肥的配比;因土施硼、镁、钼肥;对p H<5.5的土壤,应适施石灰,调节酸度;增施有机肥或者生物有机肥,推广“绿肥还田”;局部区域通过“深耕”等措施构建合理耕层。

关键词： 植烟土壤   土壤养分   土壤pH   土壤综合肥力指数   时空变异  

摘要： 通过数据收集和野外采样,分析了宾川县1982年、2012年、2018年、2022年4个时期烟田耕层土壤pH和养分含量变化,并运用土壤综合评价法和克里格插值定量评价了土壤综合肥力指数(IFI)及其时空变异特征。结果表明:近40年(1982—2022年)来,宾川县烟田土壤pH(7.13~6.23)和有机质含量(35.30~27.71 g/kg)呈下降趋势,有效磷(12.11~50.71 mg/kg)和速效钾含量(158.66~321.03 mg/kg)呈上升趋势,碱解氮含量(119.03~117.00 mg/kg)无显著变化。IFI(0.49~0.62)呈上升趋势,均值由1982年的0.49()Ⅲ增加至2022年的0.62()Ⅱ,其中平川镇、拉乌乡、州城镇及宾居镇IFI增加幅度最大,当前高肥力区域主要分布于县东北部和南部,低肥力区域分布于西北部。此外,主成分分析表明影响烟田土壤肥力的主要内在因素由有机质变为速效钾。经过40年耕种管理,宾川县烟田肥力自西向东、自北向南逐渐增加,但养分指标非均衡性和肥力空间不均匀性增加,应稳定氮肥钾肥,减少磷肥施用。

关键词： 土壤肥力   时空演变   褐土区   主控因素   寿阳县  

摘要： 【目的】探明褐土区典型县域耕地土壤肥力时空演变特征及主控因素,为合理施肥及土壤培肥提供科学依据。【方法】基于山西省寿阳县1983、2007和2017年的土壤肥力(包括土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和pH值)数据,采用内梅罗指数法计算土壤肥力综合指数;通过随机森林(RF)方法定量土壤肥力演变的主控因素;利用GIS和地统计学相结合的方法,确定土壤肥力综合指数及其主控因素的时空演变特征和分布格局。【结果】(1)1983—2017年间寿阳县耕地土壤肥力水平总体呈上升趋势,肥力综合指数由1.16增至1.42,增加了0.26。土壤肥力指标变化具有明显的阶段性,1983—2007年,有机质、全氮和速效钾增幅明显,年均增加量分别为0.09 g·kg^(-1)、0.0021 g·kg^(-1)和1.61 mg·kg^(-1),而有效磷增幅不显著;2007—2017年,有机质、全氮和有效磷增幅明显,年均增加量分别为0.20 g·kg^(-1)、0.01 g·kg^(-1)、0.24 mg·kg^(-1),而速效钾增幅不显著。(2)RF分析结果显示,1983年寿阳县耕地土壤肥力的主控因素为全氮和有机质,贡献率分别为75.3%和17.8%;2007年土壤肥力的主控因素则为速效钾、有效磷和全氮,贡献率分别为31.8%、27.1%和26.8%;2017年变为全氮、速效钾和有效磷,贡献率分别为31.8%、27.1%和26.8%。(3)寿阳县耕地土壤肥力主控因素的变化存在显著的空间差异特征。1983—2007年,全域土壤有机质整体呈现增加趋势;全氮除在西北部和中部降低外,在其他区域均呈增加趋势;有效磷则呈现北部降低、南部增加的变化特征;速效钾在全域呈增加趋势。2007—2017年,有机质在东南部增加较快,其他区域增加较慢;全氮则呈现在县域中部减少、其他区域增加的变化趋势;有效磷在县域东部下降,其他区域上升;速效钾则呈现在东部和西部下降、中部上升的空间变化特征。【结论】34年以来,寿阳县耕地土壤肥力总体呈上升趋势,有机质、全氮、有效磷和速效钾是影响土壤肥力演变的主控因素,有机质、全氮和有效磷在南部增长较快,速效钾则在东部增长较快。未来建议寿阳县采取全区尤其是中部增氮,全区稳磷控钾的养分调控策略。

关键词： 多代连栽   混交经营   桉树人工林  

摘要： 本研究旨在探讨多代连栽模式和混交经营对桉树人工林土壤肥力的影响。通过采集不同代次人工林的土壤样品,并分析土壤功能多样性和化学性质的变化,结果表明,多代连栽模式引起了桉树人工林土壤功能多样性的显著变化。此外,与松树林相比,不同代次人工林的土壤多功能指数呈现不同的趋势,第2代人工林表现出较高的土壤多功能指数,而第3、4代人工林则显著下降。研究还发现混交经营方式对桉树人工林的土壤化学性质产生了显著影响,桉树—灰木莲混交林表现出更好的土壤改良效果。

关键词： 潮土   长期定位监测   土壤肥力   化肥投入增加率   作物产量提高率   肥料贡献率  

摘要： 【目的】土壤肥力是作物产量的基础和科学施肥的重要依据。本研究分析了豫东潮土区长期定位试验最近14年的监测数据,以明确常规化肥施用模式下农田土壤肥力和作物产量的演变特征及其对施肥的响应,为潮土区农田科学合理施肥及农业可持续发展提供理论依据。【方法】数据来自河南商丘实验站6个定位监测点,基于2006—2019年对0—20、20—40 cm土层9个土壤肥力指标(有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾、pH、土壤容重)的监测结果以及农田施肥量和作物产量的调查结果,运用修正的内梅罗指数法对土壤肥力进行了评价,采用通径系数方法分析农田氮磷钾化肥施用量对土壤肥力和作物产量贡献的影响。【结果】6个农田监测点0—20土层土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效钾和缓效钾含量及土壤综合肥力指数(IFI)均逐渐增加,2019年较2006年分别增加了84.1%、165.0%、28.0%、57.0%、61.6%、277.3%、0.37,速效磷含量总体变化不显著;20—40 cm土层土壤有机质、全磷、碱解氮、速效钾和缓效钾含量及IFI总体表现为逐渐增加,全氮、速效磷含量呈先增加后降低趋势;0—10、10—20 cm土层土壤容重提高。14年间,氮、磷化肥和氮磷钾化肥总施用量呈增加趋势,2019年较2006年分别增加了79.0%、186.0%和73.8%。2019年小麦和玉米总产量较2006年增加了4.2%,作物产量增幅明显小于化肥投入量的增幅。通径分析结果表明,2006—2009年间氮、磷、钾化肥对土壤肥力的贡献值分别为0.718、0.710、0.710,对作物产量的贡献值分别为1.091、1.087、1.087,而2010—2019年间对土壤肥力的贡献值分别为0.523、0.364、−0.620,对作物产量的贡献值分别为0.911、0.884、−1.108,明显低于2006—2009年。【结论】从2006到2019年的14年间,豫东潮土区农田化肥施用量增加了73.8%,而农作物产量仅增加了4.2%,且氮磷钾化肥对土壤肥力和作物产量的贡献呈降低趋势。14年间0—20 cm土层土壤pH无明显变化,土壤综合肥力指数总体处于中等水平,0—20 cm土层土壤结构趋于紧实板结,2010年以后的氮磷钾化肥用量对耕层土壤紧实板结有显著影响,需进一步研究适当减少氮磷钾化肥施用量、改善土壤通透性的施肥措施。

关键词： 耕作方式   垄作免耕   土壤肥力  

摘要： 探讨长期垄作免耕对紫色水稻土肥力的年际演变影响,为稻田耕作、培肥管理提供科学参考及建议.依托重庆市北碚区西南大学紫色土肥力肥效长期定位监测基地,选取垄作免耕(Ridge and No-Tillage, RNT)、常规耕作(Conventional Tillage, CT)和冬水田(Flooded Paddy Field, FPF)3种耕作管理模式,统计分析了1990-2018年的土壤pH值以及土壤有机质、全量氮磷钾、速效氮磷钾的质量分数,采用改进后的内梅罗指数法对长期不同耕作措施管理的水稻土土壤综合肥力指数进行计算.结果表明,长期垄作免耕能够有效提高稻田0~20 cm表层土壤的有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷质量分数,与1990年相比,到2018年,其增幅分别为42.2%, 37.1%, 30.0%, 122.5%, 352.0%.不同耕作措施下,土壤中全钾和速效钾质量分数随时间迁移并无明显变化.垄作免耕稻田土壤综合肥力指数平均值最高,为0.66,分别比常规耕作和冬水田高0.09和0.18.长期垄作免耕能够有效提高紫色水稻土养分质量分数,提升稻田土壤综合肥力.