- 2025年第8期文章目次
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薛江龙,齐鹏,李志强,王晓娇,李华强,殷小东,甘润,李国山,韩杨梓,李海亮
2025(8):1-12. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24685
摘要:探究了长期施用氮、磷肥对土壤呼吸组分特征和碳平衡的影响,可为农田提高固碳效率提供参考。田间试验于2017 年设置,采用随机区组试验设计,以春小麦为供试作物,设置4 个处理,分别为对照(CK,不施肥)、施氮肥(N,N 115 kg·hm-2)、施磷肥(P,P2O5 115 kg·hm-2)、氮磷配施(NP,N 和P2O5 各115 kg·hm-2),采用静态箱- 气相色谱仪法测算2021 和2023 年生育期内土壤呼吸排放特征,探讨土壤酶和微生物量碳等因子与土壤呼吸的关系,分析氮、磷肥施用的土壤碳平衡。结果表明,在2 个生长季中,春小麦生育期内各处理土壤呼吸、自养呼吸随时间呈双峰趋势,异养呼吸呈单峰趋势,均在开花期最大,2021 和2023 年表现为NP 处理(6405.12 和6150.27 kg·hm-2)>P 处理(5667.53 和5423.97 kg·hm-2)>N 处理(5626.58 和4630.82kg·hm-2)>CK 处理(4366.67 和4128.29 kg·hm-2)。与土壤水分相比,土壤温度能较好地解释土壤呼吸速率的变化(53.6% ~ 68.1%)。随机森林和结构方程模型表明土壤有效磷、有机碳、微生物量碳、多酚氧化酶和纤维二糖水解酶是土壤呼吸的主要影响因子。各处理生态系统碳平衡均大于0,表现为土壤碳的“汇”,在陇中黄土高原旱作农田中NP 处理的固碳潜力最优。综上所述,氮、磷肥施用对旱地土壤碳排放和农业生态系统碳中和具有显著的影响。
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2025(8):13-22. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24736
摘要:研究旨在揭示玉米大豆间作和培肥模式对华北冲积平原潮褐土区土壤有机碳含量的影响,并进一步探究其对土壤有机碳组分和各粒级团聚体有机碳的作用及机制,为优化土壤管理和提升土壤碳储量提供科学依据。通过设置玉米单作(玉单)、大豆单作(豆单)和玉米大豆间作3 种种植模式,配合常规施肥(CF)和培肥模式(TF),研究了6 种处理下土壤理化性质、有机碳组分和团聚体有机碳的响应及其对土壤总有机碳的作用机制。结果表明,玉米大豆间作改善了土壤理化性质、提高了易氧化有机碳和大团聚体(>0.25 mm)有机碳含量,但在培肥模式下对土壤有机碳、颗粒态有机碳、矿物结合态有机碳和微团聚体(0.053 ~0.25 mm)有机碳则呈现降低趋势。培肥模式比常规施肥管理下的土壤理化性质改善,有机碳、颗粒有机碳等组分和团聚体有机碳含量均显著增加。具体结果:1)间作处理的土壤有效磷含量较玉单和豆单分别显著升高3.31%(CF)、1.88%(TF)和15.40%(CF)、11.62%(TF);而土壤有机碳含量则分别比玉单和豆单降低6.96%(CF)、4.24%(TF)和7.80%(CF)、7.03%(TF)。2)间作下土壤细大团聚体(0.25 ~ 2 mm)有机碳含量在CF 和TF两种施肥模式下,分别较玉单增加27.36% 和6.46%,但较豆单却降低了7.47% 和9.87%;微团聚体(0.053 ~0.25 mm)有机碳含量在玉米大豆间作时显著低于玉单和豆单,降低幅度介于12.90% ~ 20.26%,且培肥模式比常规施肥降幅更大。3)不同种植模式对土壤有机碳表现出显著的负面效应[标准化路径系数(λ)=-0.43],即间作虽提升有效磷含量和细大团聚体有机碳含量,但由于更大程度上导致微团聚体有机碳下降,因而总体上降低土壤有机碳含量。此外,间作中pH 变化进一步减少微团聚体有机碳,降低了土壤有机碳总量(λ=-0.23)。土壤培肥模式比常规施肥显著提升了华北冲积平原潮褐土的土壤化学性质和有机碳含量,间作模式因较大程度降低了土壤微团聚体有机碳量,从而导致土壤有机碳总量的下降,但间作表现出的增强土壤大团聚体有机碳作用是改善土壤肥力和结构稳定性的关键,只是这种提升效果在较短时间内尚难显化。在制定农业管理措施时,需综合考虑种植模式对土壤团聚体结构和有机碳循环的复合影响,以优化土壤有机碳储存和农业可持续性。
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2025(8):23-36. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24734
摘要:为探究不同比例有机肥替代化肥对土壤氨(NH3)挥发的影响,采用通气法在巢湖流域水稻- 小麦(简称稻麦)轮作体系中开展猪粪有机肥和秸秆有机肥替代化肥田间试验,设置6 个处理:不施肥(CK)、常规施肥(CF)、猪粪有机肥替代50% 化肥(CFP-50%)、猪粪有机肥替代30% 化肥(CFP-30%)、秸秆有机肥替代50%化肥(CFS-50%)、秸秆有机肥替代30% 化肥(CFS-30%)。试验结果表明,水稻季和小麦季土壤NH3 挥发峰值均出现在施肥后的第2 d,全生育期累积排放量分别为3.72 ~ 22.15 和1.35 ~ 12.68 kg·hm-2,其中基肥期阶段NH3 挥发量在全生育期的占比分别为56.34% ~ 62.86% 和50.32% ~ 52.29%,为NH3 挥发集中时期。与CF 处理相比,猪粪有机肥和秸秆有机肥替代化肥处理的土壤平均NH3 挥发速率与累积排放量均显著下降(P<0.05),降幅分别为19.90% ~ 53.60% 和20.66% ~ 53.54%。其中,水稻季CFS-30% 处理和小麦季CFP-30% 处理的单季NH3 累积排放量较CF 处理显著下降,降幅分别为53.54% 和51.08%,而CFS-30% 处理的全年NH3 累积排放量较CF 处理降幅达44.71%。同时,猪粪有机肥和秸秆有机肥替代化肥处理的土壤单位产量NH3 排放量和NH3 排放系数均显著低于CF 处理(P<0.05),降幅分别高达59.59% 和64.34%。相关性分析表明,施肥处理土壤NH3 挥发速率与土壤质量含水量呈极显著负相关,与土壤和田面水铵态氮和硝态氮含量呈极显著正相关(P<0.01),与小麦季土壤温度呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,在巢湖流域中秸秆有机肥替代30% 化肥在水稻季土壤NH3 挥发最小,猪粪有机肥替代30% 化肥在小麦季降低土壤NH3 挥发效果更明显,而综合稻麦轮作全年,秸秆有机肥替代30% 化肥降低土壤NH3 挥发效果最佳。
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2025(8):37-42. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24680
摘要:施用酸性物质能够调控土壤碱性从而减少氨挥发。无机酸是液体的,方便添加到液体肥料中,施肥的同时也改良了土壤的碱性。试验在不同pH 的土壤上施用酸性液体肥来探究其氨挥发的差异。共使用了5 种养分相同、pH 不同的酸性液体肥,利用稀硫酸将肥料的pH 调节至6.5、4.7、1.9、1.0 和0。室内氨挥发培养试验以不施肥为对照,分别将5 种不同pH 的肥料(用量0.6 g/kg 土)混施在砂姜黑土、潮土和苏打盐碱土3 种土壤中,每种土壤5 个处理(pH 6.5、pH 4.7、pH 1.9、pH 1.0、pH 0)。在30 d 培养期内在多个时间段对土壤挥发的氨采用静态吸收法收集并测定。砂姜黑土在培养后16 h ~ 1 d,潮土在8 h ~ 1 d,苏打盐碱土在16 h ~ 1 d 氨挥发达到高峰期。培养期内氨挥发总量与液体肥pH 相关,pH 越高,氨挥发越多。砂姜黑土氨挥发总量为31.5 ~ 45.2 mg/kg,占施氮量的19.4% ~ 27.9%,pH 0 比pH 6.5 处理减少30.4%;潮土中氨挥发总量为37.3 ~ 61.2 mg/kg,占施氮量的23.0% ~ 37.8%,pH 0 比pH 4.7 处理减少39.1%;苏打盐碱土氨挥发总量为51.3 ~ 72.8 mg/kg,占施氮量的37.1% ~ 45.0%,pH 0 比pH 6.5 处理减少29.5%。碱性土壤中施用酸性液体肥大部分氨挥发发生在前3 d。在施用相同pH 的液体肥时,氨挥发总量表现为苏打盐碱土> 潮土> 砂姜黑土,表明土壤pH 越高,氨挥发越多。3 种土壤培养30 d 后氨挥发总量最少的为pH 0 处理,表明液体肥的pH 越低,氨挥发总量越少。
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2025(8):43-50. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24120
摘要:研究林芝雅尼河谷设施农业土壤酸化、次生盐渍化程度和养分累积状况,为该区开展设施土壤修复和设施农业养分综合管理提供科学依据。2020—2022 年,对雅尼河谷主要的设施栽培片区进行了实地调查,并采集设施土壤、大田土壤的表层样品(0 ~ 20 cm)和剖面样品(按照0 ~ 20、20 ~ 40、40 ~ 60、60 ~ 80、80 ~ 100cm 分层采集),通过测定土壤电导率(EC)、pH 和主要养分指标,明确了该地区设施土壤酸化、次生盐渍化程度、养分含量状况以及氮、磷在土壤剖面的累积分布情况。结果表明:(1)雅尼河谷设施土壤酸化、次生盐渍化现象明显,尼西片区、尼池镇片区、米林县片区、西藏农牧学院后山片区设施农田土壤pH 均显著低于大田,EC均显著高于大田,其中尼西片区设施土壤酸化最为严重,尼池镇片区设施土壤次生盐渍化最为严重。(2)与大田相比,雅尼河谷设施土壤有机质、硝态氮、有效磷和速效钾含量均显著上升。(3)雅尼河谷设施土壤有机质含量处于中等水平(20 ~ 30 g·kg-1),硝态氮含量处于中等水平(50 ~ 100 mg·kg-1),有效磷含量处于高水平(> 150 mg·kg-1),速效钾含量处于较高水平(200 ~ 300 mg·kg-1)。(4)就同一土层而言,设施土壤剖面硝态氮、有效磷含量普遍显著高于农田,且设施土壤硝态氮存在表聚现象。雅尼河谷主要设施农业区存在较为严重的土壤退化问题:土壤酸化和土壤次生盐渍化现象较为明显、设施土壤养分积累现象普遍、氮磷养分淋溶损失严重,存在环境风险。
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2025(8):51-61. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24735
摘要:为掌握河北滨海盐碱区设施土壤质量优劣并分析其影响因素,以位于河北沧州的黄骅市、海兴县和唐山市的乐亭县、滦南县、丰南区、曹妃甸区的129 个设施大棚为研究对象,通过调查样点基本信息和采集土壤样品开展分析测试,所得数据先采用主成分分析方法进行分析,后综合各指标综合载荷值的大小及其之间的相关性,建立最小数据集(MDS),将土壤质量指标标准化后计算土壤质量指数(SQI)进行土壤质量分级与评价。结果表明:(1)开展河北省滨海盐碱区设施土壤质量评价的MDS 包括土壤碱解氮含量、可溶性盐含量、容重、真菌丰度和速效钾含量,按SQI 大小将土壤质量分为五级,其中Ⅰ级、Ⅱ级土壤样点有52.72%,Ⅲ级土壤样点有28.68%,Ⅳ级、Ⅴ级土壤样点占18.60%,土壤质量整体较好;(2)从区域来看,滦南、乐亭、丰南土壤质量较好,黄骅、曹妃甸土壤质量较差,海兴土壤质量差异较大。造成不同区域间土壤质量差异的主要MDS 指标是土壤容重和土壤可溶性盐含量,耕作方式及用养模式是影响土壤容重变化的主要因素。(3)主要考虑的影响土壤质量的因素有种植制度、耕作方式、施肥和灌溉4 个方面,黄骅和海兴因灌溉水矿化度高而导致土壤含盐量普遍较高,土壤质量较低。涉及研究区域氮、磷肥投入量过大,导致土壤有效磷严重过量,存在潜在环境风险。(4)随着设施种植年限的增加土壤细菌丰度大幅度下降,真菌丰度先减小后增加,种植年限在11 ~ 15 年期间的设施大棚真菌丰度最低,真菌丰度会随着土壤可溶性盐含量的增加而降低,真菌比细菌容易受到盐分的抑制。
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2025(8):62-71. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24741
摘要:咖啡是云南高原特色现代农业的重要产业。为准确评价新型矿物肥料(主要成分K2SO4·MgSO4· 2CaSO4·2H2O)及其配施有机肥对咖啡土壤肥力质量的影响,探究咖啡土壤质量提升与优质咖啡增产增效的绿色施肥技术。以连续6年的田间小区定位试验为基础,采用内梅罗指数法、模糊综合评价法及主成分分析等方法,对不施肥(CK)、2种当地常规施肥(硫酸钾型SOP、氯化钾型MOP)、矿物钾型(POLY)、矿物肥料配施有机肥(POF)共5个处理的咖啡土壤肥力质量进行综合评价,探讨矿物肥料及其配施有机肥对咖啡土壤肥力质量和咖啡提质增效的作用。结果表明,矿物肥料配施有机肥显著提高咖啡鲜果经济性状、产量可持续性与产量稳定性,提高土壤有效养分含量和土壤肥力质量。与常规施肥SOP和MOP处理相比,POLY和POF处理咖啡鲜果产量平均分别提高14.2%和38.22%,而POF处理较POLY处理显著提高17.98%。相较SOP处理,POLY和POF处理的咖啡产量可持续性分别显著提高5.28%和4.80%,产量稳定性分别显著提高52.55%和46.08%。在3种评价方法下,不同施肥处理的土壤肥力质量综合指数(IFI)均表现为POF>POLY>MOP>SOP>CK,POLY和POF处理较SOP和MOP处理分别提高13.57%~32.15%和34.09%~54.03%。POF处理的内样罗指数法、模糊综合评价法、主成分分析的IFI较POLY处理分别显著提高15.50%、18.04%、259.17%。随机森林模型分析表明,土壤交换性钙、交换性镁、有机质及碱解氮含量是影响咖啡鲜果产量的主要决定因素,其解释率分别为9.14%、9.06%、7.98%及7.55%。矿物肥料配施有机肥显著提高土壤有机质、全氮、速效氮磷钾、交换性钙、交换性镁含量及土壤pH,显著提高土壤肥力质量,且在提高咖啡鲜果产量的同时维持较高的产量可持续性和稳定性。
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2025(8):72-82. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24729
摘要:为探讨长期施用钾肥对水稻- 油菜轮作体系土壤养分及微生物群落结构的影响,采用长期田间定位试验(起始于2011 年3 月),试验共设0、45、90、135、180 kg/hm2 5 个钾肥施用处理( K0、K45、K90、K135、K180),旨在分析不同钾肥施用量对土壤理化性质、土壤微生物Alpha 多样性及物种差异等影响。结果显示:高钾肥施用对土壤养分影响最为明显,K180 处理中水溶钾、速效钾和缓效钾含量较供试土壤理化性质初始值分别显著增加了348.9%、45.1% 和83.0%;有机质含量得到相应提升,而有效磷含量则呈现下降趋势。与K0 处理相比,长期施用钾肥且随着施用量的增加,细菌和真菌的丰富度有所提高。在细菌门分类水平上,变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为优势菌门,其相对丰度随钾肥施用量的增加而降低。在真菌门分类水平上,真菌群落对钾肥梯度的响应呈现非线性特征,各处理中子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势菌门,整体上看子囊菌门相对丰度呈下降趋势,但高钾肥施用下有所上升;而担子菌门丰度在135 kg/hm2 钾肥施用水平下达到峰值后急剧回落,被孢霉门(Mortierellomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)相对丰度虽总体上升但存在阶段性波动。在属水平上,施钾肥处理与K0 处理相比,土壤中细菌和真菌优势菌群相对丰度显著降低。主成分分析、热图分析和韦恩图分析表明,K90 处理对土壤微生物多样性和物种差异性的影响最优,继续增加施用量对土壤微生物群落的稳定性和多样性产生负面影响。冗余分析结果显示,土壤pH 和有效磷、有机质、速效钾含量对土壤微生物种群结构的影响占主导地位,分别在细菌和真菌群落中共解释了77.6% 和81.0% 的变异属性。研究发现,秸秆全量粉碎还田条件下,135 和180 kg/hm2 的钾肥施用能够有效优化土壤养分,而施用90 kg/hm2 钾肥能维持土壤微生物群落多样性。
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2025(8):83-95. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24684
摘要:生物炭和甘蔗渣是较好的土壤改良剂,均可显著改善乳源瑶族自治县植烟土壤质量。为了探究生物炭和甘蔗渣配施对植烟土壤养分、土壤结构和微生物的影响,设置2 个因素:1)生物炭(B),B1:生物炭0 kg/hm2,B2:生物炭12000 kg/hm2,B3:生物炭24000 kg/hm2;2)甘蔗渣(C),C0:甘蔗渣量0 kg/hm2,C1:甘蔗渣量11250 kg/hm2,共C0B0、C0B1、C0B2、C1B0、C1B1、C1B2 6 个处理。结果表明:在同一C 水平下,B2 处理显著增高土壤pH,施用生物炭显著降低土壤容重,高剂量生物炭施入会显著增加土壤全氮和全磷含量。生物炭和甘蔗渣配施改变了土壤团聚体粒级、平均重量直径(MWD)和水稳性团聚体(WSA)百分比,C1B1 和C1B2 处理大团聚体比例、MWD、WSA 均显著增加,小团聚体和微团聚体比例显著减少。甘蔗渣施入后显著提高了土壤有机碳含量,在同一C水平下,B2 处理显著高于其他处理。甘蔗渣施入后微生物量碳含量较不施用甘蔗渣显著增加。甘蔗渣施入后土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性增强。其中,在C1 处理下,B2 处理的过氧化氢酶含量最高,B1 处理下脲酶、蔗糖酶活性最高。生物炭和甘蔗渣投入下土壤中优势细菌为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)等;优势真菌门类为子囊菌门(Ascomycota)、被孢菌门(Mortierellomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)等。旺长期下C1 处理茎围、株高和有效叶片数显著大于C0 处理。C1B1 和C1B2 处理的中上等烟比例显著高于其他处理,理论产值C1B1 处理最高。综上所述,生物炭和甘蔗渣配施可显著提高植烟土壤养分和土壤结构稳定性,提高土壤酶活性,改善土壤微生物群落,其中12000 kg/hm2 生物炭配施11250 kg/hm2 甘蔗渣效果更优,这为乳源瑶族自治县植烟土壤施肥措施提供了一种可行方案。
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2025(8):96-106. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24712
摘要:为探究秸秆不同还田深度配施腐熟剂对土壤微生物活化土壤磷素的作用机制,以黄棕壤发育的水稻土为研究对象,在模拟原土壤剖面中设置0、10、20、30 cm 共4 个秸秆还田深度(分别用S0、S10、S20 和S30 表示),并在不同还田深度设置秸秆还田+ 腐熟剂(S0+F、S10+F、S20+F、S30+F)处理,比较秸秆不同还田深度对微生物量碳(MBC)、微生物量磷(MBP)、磷酸酶活性、生物有效磷组分及编码phoD 基因微生物的影响。结果表明,与S20 和S30 处理相比,S10 处理的MBC、MBP 含量和酸性磷酸酶活性及生物有效磷组分均显著增加;与S10 处理相比,S10+F 处理的矿物结合态磷、有机酸易活化磷和磷酸酶易矿化有机磷含量增加了8.5% ~ 20.3%。同时,与S30 相比,S10 处理的phoD 基因拷贝数增加了276.2%,在含phoD 基因微生物群落组成的门水平上,S10 处理主要增加了放线菌门相对丰度;属水平上,S10 处理主要增加了假单胞菌属和中华根瘤菌属相对丰度。秸秆还田10 cm 通过提高土壤phoD 基因微生物丰度,增加土壤磷酸酶活性,进而提高土壤中生物有效磷组分,可作为最佳还田深度,且配施腐熟剂效果更好。
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2025(8):107-118. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24719
摘要:为探究有机肥不同施肥方式对斑块化退化高寒草甸植被土壤特征和微生物多样性的影响,采用随机区组试验设计,设置条施(R)、撒施(B)两种施肥方式,4 种施有机肥水平(M1=1500 kg/hm2;M2=7500 kg/hm2;M3=13500 kg/hm2 和空白对照M0=0 kg/hm2),通过对植被土壤特征进行分析和对微生物进行高通量测序,研究有机肥不同施肥水平及施肥方式对植被生物量、土壤养分、含水量、pH 和微生物群落组成及微生物多样性的影响。结果表明,与撒施相比,有机肥条施能显著提高斑块化退化高寒草甸地上生物量;条施RM1 和RM3 能显著降低土壤pH,并且RM1 处理显著提高土壤有机质含量,RM3 显著提高铵态氮含量。通过不同施肥方式下土壤中细菌和真菌优势菌门相对丰度和多样性指数与环境因子的冗余分析结果显示,有机肥条施主要通过改变土壤pH 影响微生物群落组成和结构,在斑块化退化高寒草甸修复中施用有机肥,采用条施有机肥1500 kg/hm2(RM1)的施肥方法,可达到提高退化草地地上生物量和肥料利用率的效果。
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钟卓妍,郭子成,李雪儿,龚徐,周盈盈,韦小了,刘飘,杨三维,何腾兵,何冠谛
2025(8):119-130. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25044
摘要:土壤微生物群落沿土壤深度发挥作用,了解土壤微生物群落剖面动态的信息对于预测喀斯特地区稻田土壤微生物群落长期在各土壤诊断层的活动具有重要价值。采用16S rRNA 和ITS 扩增子的高通量测序技术,研究了喀斯特地区稻田土壤深度的变化对土壤微生物群落的影响。结果表明:土壤深度的变化对土壤酶活性的影响较大,同时改变了细菌和真菌的群落组成和微生物多样性。共鉴定了61 个细菌门和18 个真菌门,土壤中占主导地位的细菌门是酸杆菌门(Acidobacteriota,相对丰度为22.54%)、绿弯菌门(Chloroflexi,相对丰度为16.67%)和变形菌门(Proteobacteria,相对丰度为16.58%),其中底层土壤中富营养菌的相对丰度较低(变形菌门相对丰度从表层的20.10% 降至底层的16.04%),寡营养菌的相对丰度较高(酸杆菌门相对丰度从表层的20.27% 增至底层的26.88%);优势真菌门包括子囊菌门(Ascomycota,相对丰度为43.22%)和担子菌门(Basidiomycota,相对丰度为21.04%)。碱解氮和磷酸酶是细菌群落的重要驱动因素(R2 分别为0.5391 和0.5085,P<0.001),蔗糖酶和有效磷是真菌群落的重要驱动因素(R2 分别为0.2577 和0.2032,P<0.05)。相较于真菌群落,细菌群落与环境因子的相关性更为显著。随着剖面深度的增加,理化指标呈下降趋势;土壤微生物多样性和共现网络随着剖面深度呈先下降后上升的趋势,表层土壤微生物网络包括324 个节点和754 条边,随着剖面深度呈下降趋势,而在底层土壤又上升至79 个节点和94 条边。本研究为喀斯特地区稻田土壤微生物群落随土壤深度变化提供新的见解。
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2025(8):131-139. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24711
摘要:盐碱土改良是西北地区耕地保护和可持续利用的重要课题。试验选择禾康、免申耕、钠质碱化、盐地宝、克碱宝5 种盐碱地改良剂,通过连续两年田间定位试验,研究了不同改良剂对盐碱地的改良效应及其对玉米产量的影响,以期为河西地区玉米田适宜盐碱土改良剂的选用提供理论依据。结果表明:(1)施用改良剂可有效改善土壤物理性状,其中免申耕改良剂效果突出,与不施改良剂相比,土壤容重降低13.48%,土壤含水量、孔隙度、>0.25 mm 团聚体分别增加12.83%、15.32% 和14.07%;(2)改良剂可有效降低土壤pH,水溶性盐含量,增加有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量和阳离子交换量,与不施改良剂相比,土壤pH 降幅3.25% ~ 6.25%,水溶性盐含量降幅19.24% ~ 56.27%,有机质增幅5.59% ~ 17.10%,碱解氮增幅11.69% ~ 27.65%,有效磷增幅1.31% ~ 80.87%,速效钾增幅3.54% ~ 36.61%,阳离子交换量增幅0.76% ~ 5.11%。其中免申耕处理的综合改良效果显著优于其他处理;(3)改良剂有效改善了果穗性状,提高了籽粒产量,5 种改良剂两年平均增产4.31% ~ 15.03%,以免申耕改良剂增产幅度最高。综上,本试验条件下免申耕改良剂可有效调控土壤理化性状及养分有效性,显著提升玉米产量,可作为河西地区盐碱地改良的优先选择。
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2025(8):140-148. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24737
摘要:为明确配施酸性土壤改良剂对红壤活性铝形态及甜玉米铝吸收的影响,通过盆栽试验,设置空白对照(CK)、单施化肥(F)、化肥配施有机肥(OMF)和化肥配施牡蛎壳粉(OSF)4 个处理。结果表明:(1)配施改良剂显著降低了甜玉米植株地上部和地下部的铝含量,分别降低15.54%~39.61% 和24.48%~36.72%;同时,植株干物质量分别提高28.97%~35.24% 和66.52%~83.26%。(2)配施改良剂显著降低了红壤中交换态铝、有机结合态铝及腐殖酸铝的含量,尤其是交换态铝,其降幅达88.55%~97.84%。(3)土壤pH 提高25.61%~40.76%,交换性酸含量降低77.47%~95.07%,且差异均达显著水平;(4)土壤细菌群落结构发生显著变化,Chao1、ACE 和Shannon指数分别提高16.85%~33.30%、16.75%~33.53% 和5.38%~8.45%;并增加了鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)等细菌丰度。综上所述,在强酸性红壤中配施有机肥或牡蛎壳粉能显著控铝抑酸,有效减少甜玉米植株铝的吸收;其中,有机肥更有助于提高土壤细菌群落多样性,而牡蛎壳粉则更有利于缓解红壤酸化。
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2025(8):149-155. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24703
摘要:为探究在转鼓工艺复合肥中添加不同比例硫酸铵对碱性土壤磷移动性及小油菜生长的影响,采用土壤磷可视化方法观察磷在土壤中的扩散距离,并利用盆栽试验评价其对小油菜生长的效果。结果表明,转鼓工艺复合肥中添加硫酸铵可显著提高碱性土壤磷的扩散距离,最适添加比例为18.66%~28.00%。且相同硫含量条件下,以硫酸铵为硫来源的复合肥对碱性土壤磷的扩散距离优于以硫酸钾为硫来源的复合肥。随着复合肥中硫酸铵比例的提高,小油菜叶鲜重、叶干重、根干重呈现先增加后降低的趋势,复合肥中添加18.66% 的硫酸铵促进小油菜生长作用显著高于其他处理。而同等硫含量(S 4.51%)的复合肥中添加硫酸铵处理的小油菜叶绿素含量和根干重显著优于硫酸钾复合肥。试验结果为复合肥产品优化升级提供理论技术支撑,在实现磷肥高效利用方面具有一定的科学价值。
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2025(8):156-163. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24697
摘要:揭示绿肥不同利用方式对土壤培肥效益的影响,为青海省东部农业区提升土壤肥力和增加经济收益提供技术支撑和理论依据。本研究采用随机区组设计,试验处理为小麦收获后复种绿肥(箭筈豌豆- 小麦)设置的4种还田方式,即绿肥全量还田、绿肥根茬还田、绿肥过腹还田及不种植绿肥对照(CK),在小麦收获期采集样品测定小麦养分、农艺性状指标和土壤肥力指标。结果表明:绿肥过腹还田、根茬还田与CK 相比小麦产量、地上部吸氮量显著增加,过腹还田处理小麦产量、地上部吸氮量最高,分别为3482.90、106.85 kg/hm2,相比根茬还田、全量还田处理无显著性差异。全量还田穗粒数相比CK 显著提升55.62%,且其茎粗、穗长均达最大值,分别为3.92 mm、8.09 cm。根茬还田土壤有机质、全氮、碱解氮含量相较CK 分别显著增加20.66%、24.04%、12.62%,全量还田有机质、速效钾含量最大,与根茬还田、过腹还田相比无显著性差异。各还田处理使土壤综合肥力指数提升10.01% ~ 21.52%,其中全量还田土壤综合肥力指数值最大。全量还田土壤微生物碳、氮含量相较CK 分别显著增加18.37%、41.39%,微生物量碳氮比均在10 左右,微生物群落中以真菌为主。全量还田纯收益为8731.37元/hm2,与CK 相比显著增收303.14%,各处理间无显著性差异。综上所述,绿肥全量还田处理效果最佳,不仅可以提升小麦产量及农艺性状,还可以培肥土壤提升土壤综合肥力,以及提高农户经济收益。
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2025(8):164-170. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24709
摘要:为探究有机肥配施生物菌肥和土壤调理剂及其施用量对药用植物黄精生长发育、产量品质及根际土壤的影响,在山地田间开展试验,设置对照单施有机肥、有机肥配施生物菌肥、有机肥配施土壤调理剂、有机肥配施3 种不同施用量的生物菌肥+ 土壤调理剂6 个试验处理,研究不同施肥处理对黄精农艺性状、物质积累、药用成分、产量和根际土壤养分的影响。结果表明,配施生物菌肥和土壤调理剂的处理组均优于单施有机肥的对照组,联合施肥能提高黄精株高、地径、叶面积和叶片数,有效提高根际土壤质量,增加根茎物质积累,根茎干重最高提高了83.26%,黄精主效成分黄精多糖提高了4.86% ~ 24.49%,产量提高了5.32% ~ 29.39%。综合分析,以有机肥为基肥添加生物菌肥、土壤调理剂可以有效提高黄精品质,增加黄精种植收益,其中施用量以有机肥37500kg/hm2 配施1500 kg/hm2 生物菌肥和1200 kg/hm2 土壤调理剂处理的效果最好。
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2025(8):171-181. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24682
摘要:为改善放牧地退化生产力下降的问题,对放牧地采用围栏封育、施用农家肥、机械打孔等修复手段。探讨在采取不同的修复方式下,草地植被群落和土壤养分的响应模式,并进一步对比分析这些处理的实施效果。本研究以内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗的退化放牧地为试验场地,于2023 年进行以下4 种处理:对照(CK)、围栏封育(WF)、施用农家肥(NJF)、机械打孔+ 施用农家肥(DNJF)。同年8 月,进行了植物与土壤调查,以评估短期内修复效果对植物群落特征、生物多样性和土壤碳氮养分的影响。在WF、NJF、DNJF 修复处理后,植被的盖度、密度及地上生物量均显著高于CK,NJF 处理对地上生物量提升效果尤为显著(P<0.05),较CK 提升了110.6%;3 种修复处理均有效增强了退化放牧地的植物多样性,WF 处理的多样性提升最为显著;所有修复处理均促进了多年生禾草的生长,NJF 处理通过提升C4 植物的综合优势比,增强植物群落的光利用效率;DNJF 处理对放牧地土壤有机碳含量和全氮含量的提升作用优于WF 和NJF 处理,使0 ~ 15 cm 土层中土壤有机碳含量提升至17.62 g/kg,较CK 增加了29.64%;相关性分析结果表明,DNJF 处理能够增强植被群落与土壤养分之间的正相关性。围栏封育、施用农家肥、机械打孔+ 施用农家肥这3 种方法对退化放牧地均有良好的修复作用。围栏封育显著增强了植物多样性,施用农家肥显著提高了草地生产力,而机械打孔则有效提升了土壤环境。综合分析,机械打孔配施用农家肥的修复策略对退化放牧地的可持续利用最为有效。
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2025(8):182-191. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24713
摘要:依托1978 年布设于甘肃省平凉市高平镇的黑垆土肥料定位试验,研究了陇东旱塬区长期施肥条件下春玉米干物质积累与水氮利用的变化特征。设置6 个试验处理:不施肥、单施氮肥、氮磷肥配施、秸秆配施氮磷肥、单施有机肥、有机肥配施氮磷肥。结果表明:长期单施有机肥的春玉米籽粒产量和干物质积累量较氮磷肥配施分别提升了20.24% 和20.62%;施肥能促进营养物质向籽粒部分转化,使玉米籽粒占干物质的比例增加了3.84 ~ 6.99 个百分点;有机肥配施氮磷肥显著提升了花前干物质转运量,秸秆配施氮磷肥显著提升了花后干物质积累对籽粒的贡献率,但是单施有机肥的优化效果最均衡。除单施氮肥外各施肥措施均显著提高了水分利用效率,施有机肥显著增加了0 ~ 100 cm 土层土壤水分;单施有机肥最能促进植株地上部分(包括玉米籽粒)吸收氮素养分,而氮磷肥与其他肥料配合施用更能高效利用氮肥,但是要控制施氮量在玉米产量上限的需求范围内。主成分分析结果显示,秸秆配施氮磷肥对玉米干物质积累与转运的作用效果最佳,其次是单施有机肥。综上,在陇东旱塬区黑垆土上长期施用有机肥能有效促进春玉米干物质积累与水氮高效利用,充分发挥水肥耦合效应,保障农业可持续发展。
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2025(8):192-200. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.25002
摘要:水分是制约旱地农业发展的主要因子,提高旱地冬小麦夏闲期降水蓄集效率是实现旱地小麦增产增效的重要路径。在晋南旱地冬小麦种植区,设置5 个夏闲期耕作处理,分别为夏闲期旋耕(农户模式,FT)、夏闲期增施有机肥+ 旋耕(OT1)、夏闲期增施有机肥+ 深翻(OT2)、夏闲期增施有机肥+ 深翻+ 起垄(OT3)和夏闲期增施有机肥+ 深翻+ 起垄+ 覆膜(OT4),系统研究了旱地冬小麦夏闲期不同施肥耕作措施下降水蓄集效率、冬小麦产量形成、水氮利用效率及土壤硝态氮残留量差异。结果表明:夏闲期施有机肥、深翻和覆膜等措施均可
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王然,黄苗,王熙媛,柴健力,曾蒲诗语,向俊杰,蒋春艳,鄢圣敏,杨国涛,胡运高
2025(8):201-209. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24730
摘要:有机无机肥配施作为环境友好型栽培技术,对农业可持续生产具有重要作用。为明确油菜季有机无机配施对稻季产量、品质的影响,为油- 稻轮作下水稻的高产优质提供理论依据。以‘兆优5431’为材料,设置油菜季有机肥替代量分别为20%、30%、40%、50% 和0% 共5 个处理(T1、T2、T3、T4 和T5),分析了水稻产量及构成因素、稻米品质对油菜季有机无机肥配施的响应,并分析了经济效益。结果表明:T2 处理下有效穗数最大,达257.85 万穗/hm2,较T5 处理显著增加了18.85%;千粒重在各处理下无显著差异。水稻产量随油菜季有机肥配施比例的增加呈先增后降的趋势,在T2 处理下最大,为8573.81 kg/hm2,相比T5 处理增加了10.51%,且差异显著。在T2 处理相比其他处理水稻的垩白度和垩白粒率最低,对改善水稻的外观品质产生积极影响。整精米率随有机肥配施比例的增加呈增加趋势,且T2、T3、T4 处理较T5 处理分别提高了4.70%、6.01%、7.80%。与T5 处理相比,油菜季有机无机配施处理减小了直链淀粉和蛋白质含量;使用有机肥料施肥,可以明显提升稻米淀粉崩解值,增加食味值。从经济效益来看,T2 处理下的经济效益最高,净利润为19329.30 元/hm2,综合考虑作物产量和经济效益,T2 处理(油菜季有机肥∶无机肥=30%∶70%)可以实现作物的产量高、经济效益高和环境友好。
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2025(8):210-216. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24693
摘要:为了探讨氮肥后移对芝麻氮代谢、产量及品质的影响,通过大田试验,在施纯氮总量一致的条件下, 设置3 个处理: 基施氮肥120 kg/hm2(T1), 基施氮肥60 kg/hm2+ 苗期追肥60 kg/hm2(T2), 基施氮肥
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陈振国,刘新伟,田辉文,孙敬国,孙光伟,杨艳华,冯吉,涂书新,史小婉
2025(8):217-223. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24710
摘要:以往针对烟草黄腐酸钾施用效果的研究多以基施为主,且用量较大,同时取代了部分钾肥,但黄腐酸钾价格较高;当今工艺下的水溶性也越来越好,灌施成为一种经济高效的施用方式。因此,研究以‘云烟87’为试验材料,在恩施地区通过先确定钾肥用量,再探究灌施小剂量黄腐酸钾对烤烟外观质量、感官质量、化学指标和经济性状的影响。结果表明:钾肥用量(K2O)270 和405 kg/hm2 处理对烟叶糖碱比、氮碱比、钾氯比等化学性质和产值、中上等烟率等经济性状的提升作用均高于钾肥用量135 kg/hm2 处理,根据钾肥施用量与烤烟产值的一元二次效应方程,并结合烟叶化学成分,当地钾肥施用量每公顷提高45 kg 时可以取得更好的效果。相比钾肥用量315 kg/hm2 处理,配施15 或30 kg/hm2 黄腐酸钾可进一步改善烟叶内在化学成分的协调性,提升烟叶外观质量指数和感官质量,最终使烟叶的产值比常规施肥提升23%、中上等烟率提高1 个百分点。综合烟叶产质量,推荐恩施地区在钾肥用量315 kg/hm2 的基础上灌施25 kg/hm2 黄腐酸钾。
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2025(8):224-232. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24679
摘要:为缓解贵州喀斯特山区辣椒连作障碍问题,设置了6个处理(CK:冬闲-辣椒,辣椒季不施肥;PP:冬闲-辣椒,辣椒季常规施肥;80%PY:油菜-辣椒轮作,辣椒季减施20%化肥;80%PL:箭筈豌豆-辣椒轮作,辣椒季减施20%化肥;80%PYB:油菜-辣椒轮作,辣椒季减施20%化肥+增施生物炭;80%PLB:箭筈豌豆-辣椒轮作,辣椒季减施20%化肥+增施生物炭),探究绿肥轮作配施生物炭对喀斯特山区连作辣椒生产能力和经济效益的影响。结果表明,与PP处理相比,绿肥轮作和绿肥轮作配施生物炭处理使干辣椒产量提高了54.65~ 1134.14 kg/hm2,增幅为2.11%~51.78%,同时还可以显著提高还原糖(增幅为2.72%~64.65%)和维生素C(增幅为5.12%~93.62%)含量,并降低硝酸盐含量(降幅为7.94%~29.33%)。与此同时,绿肥轮作和绿肥轮作配施生物炭处理还显著提高了辣椒植株的氮、磷、钾养分积累量,有利于提高肥料利用效率。此外,与PP处理相比,绿肥轮作和绿肥轮作配施生物炭处理的辣椒产值和纯利润分别提高了2.11%~51.78%和3.93%~52.13%。综合来看,绿肥轮作和绿肥轮作配施生物炭均可以提高贵州喀斯特山区连作辣椒的产量和品质,有利于养分积累和肥料利用效率的提升,同时能够实现连作辣椒经济增收。整体来看80%PYB处理对连作辣椒产量提高、品质改善以及肥料利用率与经济效益提升的效果最优,因此推荐在减肥20%的条件下采用油菜-辣椒轮作配施生物炭模式作为缓解喀斯特山区辣椒连作障碍的最优技术策略。
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赵志强,麦力文,王定美,刘和,余小兰,吴文旋,李勤奋,林嘉聪,张萍
2025(8):233-247. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24707
摘要:如何在保留肥效与微生物品质前提下,快速降低蚯蚓粪肥的含水量,是蚯蚓粪有机肥生产应用过程中面临的重要难题。选取了纯牛粪与牛粪+ 秸秆转化后的蚯蚓粪肥为研究对象,以5 种环境干燥温度(25、35、45、55、65℃)对蚯蚓粪肥进行干燥试验,探究了不同干燥温度对蚯蚓粪肥的养分、腐殖化组分和微生物等指标的影响。结果表明:干燥温度对蚯蚓粪肥pH 影响不显著,对电导率影响显著;干燥温度在35℃时,两种蚯蚓粪肥的微生物总量达到最高,分别为9.92×106 和1.11×107 N/mL;牛粪蚯蚓粪肥和牛粪秸秆蚯蚓粪肥的磷、钾含量随着干燥温度的升高无显著差异;35℃干燥条件下蚯蚓粪肥腐殖化程度最佳,当温度超过35℃,胡敏酸含量显著降低;综合评价结果表明,35℃是干燥蚯蚓粪肥的最佳温度;总真菌数、电导率、碱解氮、总放线菌数、胡敏酸、总细菌数、总氮7 个指标受温度影响显著。研究结果对蚯蚓粪肥的干燥储藏和品质控制有重要意义。
>专题综述
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董艳梅,于晟玥,张昊鑫,荆勇,樊秉乾,雷秋良,杜新忠,贾倍倍,王则玉,蒲胜海,武淑霞,安妙颖,刘宏斌
2025(8):248-258. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24708
摘要:土壤有机碳是陆地生态系统碳库的重要组成部分,对维持土壤肥力、促进农业可持续发展以及应对全球气候变化具有重要意义。团聚体作为土壤有机碳的重要载体,为有机碳的固存提供了储存空间。土壤有机碳的固存又进一步促进团聚体的形成、稳定及周转,改善土壤结构、提升土壤质量。目前,在土壤团聚体固碳机理领域已有大量研究,但对参与土壤团聚体有机碳固存的生物因素和非生物因素的作用机制尚缺乏系统性总结。本文系统梳理了国内外土壤团聚体中有机碳来源和组成的发展历程,综述了土壤团聚体对有机碳的固存机制,并讨论了土壤水分、温度、土壤类型、施肥、秸秆还田及耕作方式等因素对土壤团聚体有机碳固持的影响。最后,本文展望了土壤团聚体有机碳固存机制研究的发展方向,旨在全面认识土壤团聚体碳固存机制,为优化土地管理策略、提升土壤质量及应对全球气候变化提供科学依据。
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2025(8):259-270. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24647
摘要:我国盐渍土分布广泛、类型多样,对农业生产构成挑战。不当的农业管理加剧了土壤盐渍化程度,盐分胁迫不仅降低土壤水的渗透势,产生离子毒害作用,还会严重影响氮素循环与作物吸收,导致作物氮素养分利用效率降低。氮素利用效率低、严重影响作物生长的同时,还可能对生态环境造成破坏。因此,提高盐渍土氮有效性成为重点。本文汇总了盐渍土中氮转化过程的特殊性,总结了土壤理化性质、酶活性和微生物对氮转化过程及土壤氮素有效性的影响,对现阶段物理、化学、生物等技术对盐渍土改良的优缺效果进行了评价,并对如何提高盐渍土中氮有效性的方向及措施进行展望,以期为提高盐渍土氮素有效性提供理论依据,促进农业可持续发展。
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宗文龙,赵鑫明,许轩鸣,陈路路,叶盛嘉,马天星,申建波,吕阳
2025(8):271-280. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.24691
摘要:作物对养分的高效吸收利用是实现农业绿色发展的核心环节,而精准施肥能够协同养分的作物需求与土壤供应,实现效率最大化。启动肥作为一种在播种期局部施用的精准施肥策略,针对在作物早春种植时,土壤温度较低且养分移动缓慢、有效性低,导致不能满足作物前期养分需求的问题。利用启动肥在种子附近形成高浓度速效养分斑块,刺激植物苗期根系的生长,实现根际局部调控,并产生级联放大效应,帮助植物迅速构建强壮的地上部和根系;同时激发生物互作,为作物后期的养分高效利用与稳定高产提供支撑。本文梳理了近年来国内外的启动肥研究进展,系统分析启动肥的增效原理,探讨了启动肥与机械化农机结合带来的优势,同时对启动肥技术未来发展与应用提出了以下建议:1)依据根际生命共同体理论设计启动肥产品,2)结合农机技术建立自动化、智能化的启动肥精准调控技术规程,3)利用大数据和人工智能算法定向优化启动肥施用技术和管理体系。