中国东北黑土地是指有黑色或暗黑色腐殖质表土层的一类土地,其土壤类型按中国土壤发生分类主要包括黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、暗棕壤、棕壤等[1 ] ,这一类土壤性状好、肥力高,是适宜农耕的优质土地。中国的黑土地主要分布在东北平原,北起大兴安岭,南至辽宁省南部,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东至乌苏里江和图们江,行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区。据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价结果,东北典型黑土区耕地面积约1.85×107 hm2 ,其中：黑龙江省1.04×107 hm2 、吉林省4.6×106 hm2 、辽宁省1.87×106 hm2 和内蒙古自治区1.67×106 hm2[2 ,3 ,4 ] 。
中国东北黑土地是世界四大黑土区之一,以土壤有机质含量高而著称。中国东北黑土地耕地面积占东北黑土区耕地面积的50.6%（www.chinahlj.cn）,占中国耕地面积的10.0%,作为稀缺资源,且具有独特的自然属性,一直是国内外学者关注和研究的热点。但自20世纪50年代大规模开垦以来,东北黑土区逐渐由林草自然生态系统演变为人工农田生态系统。长期的高强度利用,加之土壤侵蚀,黑土地自然肥力逐年下降[5 ] ,包括土壤表层有机质含量显著下降,耕作层变浅、犁底层变硬,土壤的理化性状与生态功能严重退化,东北黑土区由“生态功能区”逐渐变成了“生态脆弱区”[6 ] ,严重影响东北地区农业的持续发展,东北黑土地的粮食生产能力在国家层面上“压仓石”的作用存在动摇风险。保护黑土地,提升黑土地耕地质量,实施东北黑土区水土流失综合治理刻不容缓,这也是守住“谷物基本自给、口粮绝对安全”战略底线的重要保障。
党中央、国务院高度重视东北黑土地保护,明确提出要采取有效措施保护好这块珍贵的黑土地。按照《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《全国农业现代化规划（2016-2020年）》《全国农业可持续发展规划（2015-2030年）》《农业环境突出问题治理总体规划（2014-2018年）》的要求,农业农村部会同国家发展改革委员会、财政部、国土资源部、环境保护部、水利部于2017年发布了《东北黑土地保护规划纲要（2017-2030年）》(http://journal.crnews.net/nybgb/2017n/dqq/xygh/86820_20180131023745.html)。该纲要明确指出黑土地保护的重要性和紧迫性,并针对黑土地的现状和问题,因地制宜的提出了黑土地保护的技术模式和保障措施。在推进这一纲要实施过程中,需要建立切实保护黑土地质量的技术模式和相关制度体系,而加强黑土地地力提升方面的基础理论研究可为此提供重要支撑。本文通过综述自然黑土地的形成条件和自然属性,分析黑土地开垦后的农田化过程中土壤属性的变化特征和现状,阐明黑土地地力提升的调控措施及其在黑土地保护上的成效,并展望了未来科学研究的发展方向和侧重点,以期为中国东北黑土地的保护和可持续利用提供科学依据。
1 东北黑土地的形成条件及自然属性特征
东北黑土地地处中纬度亚洲大陆东部,属中温带大陆性季风气候。该区域年降水量500~650 mm左右,主要集中在4~9月的作物生长季,占全年降水总量的80%~90%左右。年均气温- 5~4℃,自北向南温度逐渐升高。夏季温暖湿润,生长季雨热同期;冬季严寒少雪,土壤冻结深且延续时间长,季节性冻层明显。该地区独特的气候条件,形成了茂密的草原化草甸和森林植被,每年10月中下旬气温迅速转冷而结冰,土壤中的微生物活动受到抑制,土壤表层有机物质积累大于分解,为土壤积累腐殖质创造了有利条件,形成了深厚肥沃的黑土层。根据黑土地北部大兴安岭东坡呼伦贝尔盟第二次土壤普查结果[7 ] ,未开垦前的典型自然黑土的黑土层厚度为20~40 cm,草甸黑土22~48 cm,白浆黑土25~50 cm。黑土开垦后,坡面水土流失,加上黑土经历由生土变熟土的必然过程,黑土层在一定程度上变薄。根据第二次土壤普查结果[8 ] ,不同耕地的黑土层厚度所占比例为：薄层（黑土层厚度<30 cm）占39.8%,中层（黑土层厚度30~60 cm）占40.8%,厚层（黑土层厚度>60 cm）占19.4%。
黑土地的成土母质主要有4种：① 黄土及红土堆积物;② 冲积- 洪积物;③ 河湖相沉积物和淤积物;④ 现代残积物。此外,次生砂砾质残积物、砂质风积物也是一些土壤的成土母质[9 ] 。黑土的成土母质是粘土、亚粘土,所以机械组成也比较粘细、均匀一致,并以粗粉砂（0.05~0.01 mm）和粘粒为主,黑土母质一般无碳酸盐反应,只是在少数黑土与黑钙土过渡地带,有时在土层下部有石灰反应。草甸土主要分布在山前冲积洪积台地的下部或台地之间地势低平的地方,其成土母质主要是冲积物、洪冲积物及黄土状沉积物。白浆化黑土分布于波状平原漫岗上部以及丘陵缓坡低洼处,母质层为富含锈斑的黄土状粘土母质层[9 ] 。黑钙土母质主要由地形决定,在台地分布区主要是由花岗岩、玄武岩等残积物所构成,在盆地分布区由河湖沉积物组成。棕壤、暗棕壤的母质主要是现代硅铝质残积物,在低丘陵和平原高地也有第四纪红土和黄土状沉积物。黑土地由于母质组成不同,形成了A层（黑土层）的肥沃属性相近,B和C层有明显差异的多样性土壤[3 ] 。
在开垦前,自然黑土表层土壤有机质含量较高,但不同地区存在差异,土壤有机质的最高含量为75.1 g/kg,最低含量为29.0 g/kg,加权平均含量为58.6 g/kg [9 ,10 ] ,全氮含量最高为3.97 g/kg,最低为2.85 g/kg,水解氮和有效磷变化范围较大,分别为73.5~160.0 g/kg和9.38~5.06 g/kg,土壤pH值变化范围为5.8~6.2。基于中国科学院海伦国家生态实验站内以空间换时间的黑土母质熟化长期定位实验,将黑土表层2 m以下的成土母质取出,放置于地表进行土壤有机质提升定位试验,研究黑土发育最初期土壤有机质的变化特征,发现连续13 a定量的豆粉或地上秸秆全量还田处理后,土壤有机质含量比母质土壤增加了3倍,而同样处理的表层黑土在秸秆全还田13 a后,有机质含量却变化不显著（图1 ）[11 ] 。该项研究说明黑土有机质含量小于1%时,土壤处于碳饥饿状态,有机肥施用后,土壤呈固碳状态,有机质含量逐渐增加的同时,土壤有机质的化学结构也向着表层黑土方向发展;黑土有机质含量高于4.5%时,土壤有机质水平较高,只有大剂量施用有机物料后,土壤才能固持少量的碳[11 ] 。
图1 有机物料施用对典型黑土和黑土母质熟化土壤有机质含量的影响
Fig.1 The effects of organic amendments on the soil organic matter content in typical Mollisol and the soils developed from parent material of Mollisol
2 东北黑土农田化过程中黑土属性变化特征
东北黑土地开发时间短、过程快。南部地区开发约210 a,北部地区约60 a,中部开发约100 a [12 ] 。以中部为例,百年间东北黑土地经历了自然土壤- 草原化草甸植被、轮耕休耕期、农田人畜低强度开发期和机械化高强度开发期。地上植被覆盖经历了自然植被、作物- 荒草、玉米（Zea mays ）- 大豆（Glycine max ）- 小麦（Triticum aestivuml ）（轮作覆盖）和玉米- 大豆（轮作覆盖）过程。概括而言,自然黑土向农田黑土转化大体分形成期、开垦期和稳定利用期3个时期,进一步划分为开垦初期的增肥过程,开垦期肥力变化的急升、缓升和慢升过程,稳定利用期的提升、维持和退化过程[13 ] 。目前的黑土已进入到相对较稳定的利用期,此时期土壤肥力的退化、维持和提升,主要依赖于不同的土地利用方式和农田管理措施。
2.1 土壤有机质和肥力变化特征
2.1.1 黑土地开垦期土壤有机质变化及肥力特征
黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] 。和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降。黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] 。此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长。这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程。特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高。随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定。从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] 。此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象。在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题。
在地形相同的自然土壤和开垦100 a的耕地条件下,生态系统类型决定2 m剖面内的土壤有机质含量及分布特征[19 ] 。在0~40 cm土层内土壤有机质含量表现为自然土壤>耕作土壤,2种土地利用方式间差异显著。在表层0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土层中,耕作土壤较自然土壤有机质含量分别降低了16.5%、8.8%和8.1%。黑土剖面40 cm以下土层的土壤有机质差异不显著。开垦后的耕作黑土,由于表层土壤有机质矿化量大于积累量,导致原黑土层中有机质含量降低,表观上表现为由黑变黄,实际是土壤中的腐殖化物质在减少。黑土腐殖质层随着开垦年限逐渐浅薄,自然黑土腐殖质层厚度一般在30~70 cm之间,小于30 cm的比较少见。第二次土壤普查结果显示已有40%的黑土面积腐殖质层厚度不足30 cm[15 ] 。
2.1.2 黑土地稳定利用期土壤有机质变化和肥力特征
目前,黑土地已经进入到稳定利用期。在此过程中,土壤退化过程导致土壤有机质含量仍在降低,但是被保存下来的有机质受到团聚体结构和矿物组分的物理性保护作用,在一定范围内保持稳定。据测算[6 ] ,黑土开垦40 a有机质下降1/2左右,开垦70~80 a有机质下降2/3。进入稳定利用期后,东北黑土地土壤有机质下降缓慢,每10 a下降0.6~1.4 g/kg。在黑土地开垦后的50~100 a内,黑龙江省中部和吉林中部的黑土有机质平均每年下降速度为1.0 g/kg（图2 ）。黑土地的北部地区,有机质含量平均值在35.6~43.2 g/kg,黑土地的南部地区,如辽河平原多数地区土壤有机质含量已降到20 g/kg以下。汪景宽等的研究表明,黑龙江省中部典型黑土地区在1980~2000 年间,土壤有机质降低了22.26%[12 ] ;徐艳等研究了1980~2000年中国黑土区土壤有机质的变化,发现黑龙江省北安、海伦和吉林省公主岭3个典型黑土区土壤有机质明显降低[20 ] ;陆访仪等利用遥感影像研究黑土中部海伦市土壤有机质含量的变化,发现土壤有机质呈下降趋势,较1981年,2008年土壤有机质平均下降超过10 g/kg,全氮降幅在0.5 g/kg左右[21 ] 。
图2 土壤有机质含量和生产能力随开垦时间的变化
Fig.2 The change of soil organic matter and yield productivity with time of reclamation
20世纪50年代前,土壤肥力主要依靠有机肥、休耕或具有固氮功能的豆科作物轮作维持,土壤肥力处于周期性恢复;到60年代末,化肥开始施用,黑土地的保育被忽视,出现了高产、高化肥、高农药的“三高”现象,导致黑土地有机质含量锐减,影响了土壤的供肥能力和物理属性。黑土地北部区域有机质含量降低到一定程度后,土壤出现退化,土壤自然生产能力将低于50%（图2 ）。同时土壤调控水、热、气的能力显著减小,农业生产中必须通过频繁耕作来解决土壤物理问题。
2.2 黑土地开垦后土壤团聚体稳定性变化特征
土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性在维持土壤物理结构、协调土壤水气平衡、影响土壤微生物活性、促进植物根系在土体中生长方面发挥着重要作用,是影响土壤肥力和土壤可持续利用的重要方面。未开垦的原始黑土地通常具有良好的结构性状,土壤中大于0.25 mm水稳性团聚体含量较高。但黑土一经开垦,随着土壤有机质含量下降,土壤团聚体水稳性也明显降低;开垦40 a以后,两者的变化逐渐趋于稳定和平缓。水稳定团聚体的稳定性和大于0.25 mm水稳定性土壤团聚体含量均与有机质含量呈显著正相关[22 ] 。黑土被开垦后,人类活动和生态环境的改变使土壤中的大团聚体不断破碎,土壤有机质的物理保护减少,微生物活动加剧使土壤中有机物质分解速率增强,土壤有机碳的矿化速率比开垦前明显增大,而补充的有机物数量不足,入不敷出导致黑土地开垦后土壤有机质含量下降迅速。也有研究认为黑土被开垦后,土壤团聚体的主要胶结物质——腐殖质不断的被分解利用,最终影响土壤团聚体水稳性[23 ] 。
2.3 黑土地开垦后土壤水分性质的演变特征
东北黑土区土壤水分循环方式为大气- 土壤- 作物。该区域是典型的雨养农业区,大气降水是旱作农田水分的唯一来源,地下水对作物需水没有供给[24 ] 。黑土地大部分土类的土体质地比较均匀,粘粒含量较高,土壤具有较好的蓄水供水能力。1 m土体的田间持水量为350~420 mm,平均为387 mm,相当于全年降水量的70.4%;土壤饱和持水量为460~610 mm,平均为576 mm,相当于全年降水量的104.7%[25 ] 。
在相同降水量条件下,以自然土壤1 m土层储水量为对照,开垦为农田的土壤经过2 a、8 a、15 a、30 a、50 a和100 a的耕作后,1 m土层土壤储水量分别下降20.4%、20.6%、22.6%、27.2%、29.3%和27.3%。在夏季干旱期观测到0~1 m自然土壤的储水量为409 mm,而开垦了2~100 a的耕作土壤1 m土体的储水量下降了19.7~29.9%[13 ] 。土壤孔隙结构的改变是导致土壤水分供蓄能力变化的主要因素。开垦40 a的黑土土壤容重由0.79 g/cm3 增加到1.06 g/cm3 ,总孔隙度由开垦前的69.7%下降到58.9%,开垦100 a后的耕作土壤孔隙度下降到51.3%,土壤的田间持水量由57.7%下降到41.9%[26 ] 。随着开垦时间延长,土壤中大团聚体含量降低,土壤黏重,导水孔隙锐减,限制了土壤剖面中吸收大气降水的速度,土壤持水通气能力下降,且逐渐酸化,土壤理化性质恶化。
3 黑土地农田保护途经及调控机制
20世纪70年代以前,东北黑土地主要依靠大量施用有机肥和轮作来保护黑土地肥力和土壤生产力;70年代后,由于化肥的大量施用,特别是80年代后取消了计划种植而导致作物连作现象频发,致使黑土表层腐殖化物质含量锐减,加上水土流失,土壤肥力迅速下降。为保护东北黑土区国家商品粮生产基地的地位,国家先后开展了黑土地保护试点工程、沃土工程、测土配方施肥工作,提出的相关调控措施在黑土地保护中发挥了积极作用。目前,针对黑土地农田现状,调控黑土的措施主要包括作物轮作调控、耕作措施调控、秸秆还田调控和施有机肥调控措施。
3.1 轮作对土壤肥力的影响
东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻。为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在。大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低。大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] 。大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] 。与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] 。在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上。一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] 。玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] 。在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] 。
长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护。豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量。在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] 。同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量。米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] 。在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg。同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%。如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%。黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%。长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加。轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] 。
3.2 有机肥还田对土壤肥力的影响
自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长。适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行。土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] 。但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关。基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] 。Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] 。李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg。同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] 。有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异。施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] 。有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短。长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上。有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] 。但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定。Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] 。高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加。黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究。
但由于禽畜粪污等有机肥中可能含有重金属或寄生病原菌等污染物质,如果前处理不当,施入土壤后,对土壤造成污染,使土壤中重金属不断累积,土壤受到污染,作物的品质也相应降低[44 ] 。在农业上使用有机肥时,应多加注意。
3.3 秸秆还田对土壤肥力的影响
在东北黑土地区,秸秆还田方式主要包括秸秆覆盖还田、混土还田和秸秆离田沤制有机肥还田3种方式。以上秸秆还田技术的初衷均是将产自土壤本身的有机物直接还田,既减少了不必要的资源浪费和劳动力,又减少了秸秆焚烧造成的环境污染,也可改善土壤物理结构,使土壤有机质和速效养分含量增加,土壤的水、肥、气、热状况向良性方向转化,有利于作物的生长发育。
中国黑土区最早的秸秆覆盖还田技术由刘武仁于1999年提出[45 ] ,建议将玉米宽窄行播种、条带间隔深松、玉米秸秆全量还田方式改为条带间隔覆盖,该技术明显改善了土壤理化性状,增加了土壤孔隙度,调节土壤的三相比,使土壤有机质、全量养分和速效养分含量显著提高,作物产量增产11.2%左右。借鉴北美洲保护性耕作经验,秸秆免耕全覆盖的保护性耕作技术于2002年引入到中国东北[46 ] ,与常规耕作技术相比,保护性耕作可减少土壤侵蚀90%以上,可有效控制水土流失。且秸秆腐解后的有机物质能快进入到土壤表层,表土有机质和微生物量碳含量和酶活性迅速提高[47 ,48 ] 。
秸秆混土还田包括玉米秸秆深混、碎混和深埋3种技术途径。将秸秆深混到20~35 cm的土层中,秸秆腐殖化系数达到0.13以上,半腐解物残存率提高了16.7%;将秸秆均匀混合于0~35 cm全耕层,秸秆的腐殖化系数可达到0.17以上,半腐解物的含量提高了16.9%[26 ,49 ] 。以上2种秸秆混土方式不仅打破了传统耕作下的犁底层,将秸秆加入到土壤亚耕层,土壤的保水能力增强,并快速提升了亚耕层土壤有机质含量,作物产量提高;在东北北部,玉米秸秆连续还田3 a,黑土0~35 cm全耕层土壤有机质含量可增加1.47 g/kg,在南部地区可增加0.74 g/kg,平均增加29%以上。
韩晓增研究员及其团队自2005年开始肥沃耕层构建技术研究（https://www.tuliu.com/read-39422.html）,该技术体系目前已成功应用于东北黑土区,实现了黑土地保护与可持续生产并行的效果。该技术将0~35 cm土层旋转90°±30°,再将秸秆均匀深混到0~35 cm土层之中,实行3次肥沃耕层构建后,0~35 cm土层中每个位点的土壤位置互换一次,新加入的秸秆和有机肥在土壤全层均匀分布,有利于黑土表层有机质的增补和更新[50 ] 。也可用优质有机肥替代秸秆,或秸秆配合优质有机肥深混到0~35 cm的土层中① ① 耕地肥沃耕层构建技术规程,2017。)。肥沃耕层构建后黑土表层的蓄水能力提升,土壤饱和含水量达到210 mm以上,田间持水能力达到140 mm以上,可保证99%的单次大气降水全部储存于土壤中[51 ,52 ] ,该技术可有效调节区域性年际间和季节间的降水不均问题。同时,由于该项操作是在秋季作物收获后进行,通过土层互换,土壤病原菌和虫卵置于土壤表面,经过冻融和太阳紫外线照射,部分病原菌和虫卵死亡,可有效减轻次年病虫害发生。
秸秆离田沤制有机肥还田是将秸秆破碎化后,经过密封沤制,待秸秆达到完全腐熟后进行还田,该方法可减少秸秆在土壤中的腐殖化过程和时间,较快速增加土壤有机质的含量和土壤肥力。同时,此方法生产的沼气还可充当燃料,缓解目前农村电力、燃料紧张的局面。
4 研究展望
黑土有机质含量比较高,其中土壤有机质的研究是重中之重。保护黑土地,实施“藏粮于地、藏粮于技”战略,必须加强黑土地保护,大力加强黑土地土壤有机质保护与退化恢复方面的理论研究,发展生态农业、循环农业、有机农业,提高东北粮食等农产品的质量效益和竞争力,为东北黑土地的永续利用提供强有力的理论和技术支撑,为国家粮食安全做出贡献。未来关于东北黑土地的研究应集中于以下几方面：
1） 土壤本身是不均质的混合物,与环境因子的关系非常紧密,且土壤属性的变化是一个非常缓慢的过程,短期的农田管理措施很难说明土壤属性的变化,对黑土属性变化的描述需要长期实验证明,未来的研究应借助更多点的长期定位实验,并建立联网研究,以保证对黑土属性的预测和评估更加准确可靠。
2） 加强跨学科间科学的交叉模拟,开发利用数学和计算机模型,基于现有的气象监测数据和土壤基础数据,预测未来气候模式下大尺度土壤有机质和土壤肥力的动态变化,为国家战略需求和粮食储备提供必要的数据支持和预警。
3） 整合利用和开发先进的分析测试技术,如同位素示踪技术、同步辐射技术、热化学分析技术、微生物探针和基因芯片技术等,深入分析土壤有机质形成和稳定化过程中土壤生物化学过程及影响机制,为黑土地有机质提升和碳循环提供理论依据。
4） 进一步加强土壤团聚结构- 有机质- 微生物之间耦合作用机制的研究,探求土壤有机质和团聚体周转的生物学调控机制,阐明土壤有机质生物学稳定机制。
5） 深入研究不同耕作、轮作、有机培肥和秸秆还田技术对土壤生物物理化学性质和土壤肥力的影响特征,因地制宜的优化出最适合当地条件的农田管理方式,提升土壤有机质含量,提高黑土地综合生产能力。
6） 在农田生态系统更多关注土壤改良、施肥和有机肥料对土壤质量的影响,今后要更加关注豆科作物,特别是禾本科- 豆科作物轮作体系下不同作物残茬对土壤质量的影响机制。加强根际土壤圈内作物根系- 土壤有机质- 微生物相互作用关系的研究。
7） 加强分子育种科学的深入研究,培育出更适合东北黑土地气候条件的高产优质作物品种,实现节本增效、提质增效,提高东北粮食等农产品的质量效益和竞争力。
8） 重点开展黑土保育、土壤养分平衡、节水灌溉、旱作农业、保护性耕作、水土流失治理等方面研究,特别要集中攻关秸秆低温腐熟技术。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献
文献选项
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https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2767.2006.02.009
URL
[本文引用: 1]
摘要
我国东北地区黑土面积在不同文献中的数字相羔悬殊，本文试图说明其原因，并提出该地区不同土壤分类系统适宜的黑土面积。
[Liu Chunmei Zhang Zhiyi Discussion of the area and distribution of black soils in Northeastern China
. Heilongjiang Agricultural Sciences , 2006 ,(2 ): 23 -25 .]
https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2767.2006.02.009
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摘要
我国东北地区黑土面积在不同文献中的数字相羔悬殊，本文试图说明其原因，并提出该地区不同土壤分类系统适宜的黑土面积。
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[本文引用: 2]
摘要
东北黑土是世界上最宝贵的土壤资源,中国东北黑土作为世界四大黑土带之一,具有肥力高、结构良好、质地疏松、适宜农耕、适合农作物生长的特点。东北是我国重要的粮食主产区、最大的商品粮供给基地和绿色食品生产基地。为加强黑土保护和治理,依据多年研究成果,着重阐明了黑土的现状、退化原因及存在的问题:土壤微生物多样性下降、水土流失加剧、土壤有机质下降、黑土耕层变薄、土壤养分库容偏低。针对以上问题提出了制定黑土资源保护中长期规划,建立黑土保护与可持续利用长效机制,制定法律法规,启动国家黑土资源可持续利用与保护农业重大科学研究计划,针对黑土开发、利用与保育过程中的关键问题开展长期系统研究,设立黑土保护利用试验示范区,同时开展国际合作研究,进一步推动我国以东北为主体的黑土资源保护与战略发展。
[Wei Dan Kuang Enjun Chi Fengqin et al . Status and protection strategy of black soil resources in Northeast of China
. Heilongjiang Agricultural Sciences , 2016 , 16 (1 ): 158 -161 .]
https://doi.org/10.11942/j.issn1002-2767.2016.01.0158
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摘要
东北黑土是世界上最宝贵的土壤资源,中国东北黑土作为世界四大黑土带之一,具有肥力高、结构良好、质地疏松、适宜农耕、适合农作物生长的特点。东北是我国重要的粮食主产区、最大的商品粮供给基地和绿色食品生产基地。为加强黑土保护和治理,依据多年研究成果,着重阐明了黑土的现状、退化原因及存在的问题:土壤微生物多样性下降、水土流失加剧、土壤有机质下降、黑土耕层变薄、土壤养分库容偏低。针对以上问题提出了制定黑土资源保护中长期规划,建立黑土保护与可持续利用长效机制,制定法律法规,启动国家黑土资源可持续利用与保护农业重大科学研究计划,针对黑土开发、利用与保育过程中的关键问题开展长期系统研究,设立黑土保护利用试验示范区,同时开展国际合作研究,进一步推动我国以东北为主体的黑土资源保护与战略发展。
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[本文引用: 2]
摘要
Black soils, located mainly in Heilongjiang and Jilin provinces of China, cover a broad area from 43 o 48 and from 124 o 127 , with a total area of 5.93?10 ha.The black soils were cultivated about 200 years in south, 50 years in north and 100 years in central parts of the black soil area.These soils are one of the most fertile soils in China.These soils were cultivated for a relatively short time as compared to the soils in southern China.The vegetation changed from natural vegetation to crop-weed, to rotation of corn-soybean-wheat, or to rotation of corn-soybean.Steppified herbosa were flourished in black soil area under the proper weather condition for plant growth where the precipitation of about 500mm to 600mm mainly from April to September is synchronized with heat.The water status has changed dramatically with the use of land.If we take the water storage in the depth of 1m in spring in natural soil under the Steppified herbosa vegetation as control, the water storage under crops decreased to 20.4%, 20.6%, 22.6%, 27.2%, 29.3%, 27.3% after 2, 8, 15, 30, 50, and 100 years cultivation, respectively.The decrease of water storage was around 17.6% to 30.8% in summer investigation and about 19.7% to 29.9% in autumn measurement.According to the data from the three times measurement, we make a simulated calculation.The result showed that, the storage of water in this area was as high as a 24.9?10t reservoir in spring.The storage of water has decreased to 19.2?10 t after a hundred year cultivation.The impact of land use/cover on the soil water status is great.The capacity of land for storing water is decreased by 20% when cultivated for crops in contrast to natural soil.After the second year when the land was initially cultivated, the capacity decreased 6.9% every year with the cultivated time.So we concluded that the effect of soil use/cover is bigger than the time effect.The effect on black soil C pool of land use method and land cover is decisive, the C pool has a increase trend under original soil condition and steppified herbosa, it will decrease when black soil were reclaimed from its original state to farmland covered with crops.Compared with the capacity on soil C pool in 1 m soil layer under original soil condition and steppified herbosa, however, the organic C pool were decreased slowly by 23.71% on farmland after cultivation of 100 years.Plants need nitrogen as a macro-element.Method of land use and land cover affected the N pool in black soil in the same trend as for the C pool.Nevertheless the change in C pool in the layer from 50cm to 100cm is not significant in the period of 100 years;it is expected that much longer time is needed to have a significant change.It is land use/cover that makes tremendous influence on water and soil losses, but there is a litde relationship of water and soil losses with the cultivation time.Compared with the original soil and natural vegetation, the annual water loss of reclaimed farmland increased 27t/( ha·a);and there are as much as 50.93?10 t of water loss for the whole black soil area.Also the annual soil loss of reclaimed farmland increased about 38 t/ha;and there are 78.87?10 t soil loss for the whole black soil area.The over-cultivation not only resulted in the soil and water loss but also deteriorated the human living environment.
[Han Xiaozeng Wang Shouyu Song Chunyu et al . Effects of land use and cover change on ecological environment in blank soil region
. Scientia Geographica Sinica , 2005 , 25 (2 ): 203 -208 .]
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-0690.2005.02.012
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摘要
Black soils, located mainly in Heilongjiang and Jilin provinces of China, cover a broad area from 43 o 48 and from 124 o 127 , with a total area of 5.93?10 ha.The black soils were cultivated about 200 years in south, 50 years in north and 100 years in central parts of the black soil area.These soils are one of the most fertile soils in China.These soils were cultivated for a relatively short time as compared to the soils in southern China.The vegetation changed from natural vegetation to crop-weed, to rotation of corn-soybean-wheat, or to rotation of corn-soybean.Steppified herbosa were flourished in black soil area under the proper weather condition for plant growth where the precipitation of about 500mm to 600mm mainly from April to September is synchronized with heat.The water status has changed dramatically with the use of land.If we take the water storage in the depth of 1m in spring in natural soil under the Steppified herbosa vegetation as control, the water storage under crops decreased to 20.4%, 20.6%, 22.6%, 27.2%, 29.3%, 27.3% after 2, 8, 15, 30, 50, and 100 years cultivation, respectively.The decrease of water storage was around 17.6% to 30.8% in summer investigation and about 19.7% to 29.9% in autumn measurement.According to the data from the three times measurement, we make a simulated calculation.The result showed that, the storage of water in this area was as high as a 24.9?10t reservoir in spring.The storage of water has decreased to 19.2?10 t after a hundred year cultivation.The impact of land use/cover on the soil water status is great.The capacity of land for storing water is decreased by 20% when cultivated for crops in contrast to natural soil.After the second year when the land was initially cultivated, the capacity decreased 6.9% every year with the cultivated time.So we concluded that the effect of soil use/cover is bigger than the time effect.The effect on black soil C pool of land use method and land cover is decisive, the C pool has a increase trend under original soil condition and steppified herbosa, it will decrease when black soil were reclaimed from its original state to farmland covered with crops.Compared with the capacity on soil C pool in 1 m soil layer under original soil condition and steppified herbosa, however, the organic C pool were decreased slowly by 23.71% on farmland after cultivation of 100 years.Plants need nitrogen as a macro-element.Method of land use and land cover affected the N pool in black soil in the same trend as for the C pool.Nevertheless the change in C pool in the layer from 50cm to 100cm is not significant in the period of 100 years;it is expected that much longer time is needed to have a significant change.It is land use/cover that makes tremendous influence on water and soil losses, but there is a litde relationship of water and soil losses with the cultivation time.Compared with the original soil and natural vegetation, the annual water loss of reclaimed farmland increased 27t/( ha·a);and there are as much as 50.93?10 t of water loss for the whole black soil area.Also the annual soil loss of reclaimed farmland increased about 38 t/ha;and there are 78.87?10 t soil loss for the whole black soil area.The over-cultivation not only resulted in the soil and water loss but also deteriorated the human living environment.
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[本文引用: 1]
摘要
本试验研究了不同开垦年限黑土有机碳的数量、组成、结合形态的变化,试验研究结果表明:垦后黑土0～20cm土层土壤有机碳数量不断下降,年有机碳矿化速率为1.72%,达到平衡后有机碳数量为7.27g/kg,土壤有机碳的H/F比升高,氧化稳定性增强,土壤有机-无机复合度升高,土壤有机碳松紧比下降.20～40cm土层土壤有机碳在垦后22年内升高,以后又下降,土壤H/F比无显著变化规律,土壤有机质氧化稳定性提高,土壤有机-无机复合度下降,土壤松紧比下降.
[Xin Gang Yan Li Wang Jingkuan et al . Changes of organic carbon in black soils with the different reclamation years
. Chinese Journal of Soil Science , 2002 , 33 (5 ): 332 -335 .]
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摘要
本试验研究了不同开垦年限黑土有机碳的数量、组成、结合形态的变化,试验研究结果表明:垦后黑土0～20cm土层土壤有机碳数量不断下降,年有机碳矿化速率为1.72%,达到平衡后有机碳数量为7.27g/kg,土壤有机碳的H/F比升高,氧化稳定性增强,土壤有机-无机复合度升高,土壤有机碳松紧比下降.20～40cm土层土壤有机碳在垦后22年内升高,以后又下降,土壤H/F比无显著变化规律,土壤有机质氧化稳定性提高,土壤有机-无机复合度下降,土壤松紧比下降.
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https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1700.2002.01.012
URL
摘要
The changes of main fertility indices of black soil (Isohumisol) were investigated according to the definition of soil quality. The results showed that the texture of black soil was little affected by the history of reclamation. The soil organic matter (S
[Wang Jingkuan Wang Tieyu Zhang Xudong et al . An approach to the changes of black soil quality (I):Changes of the indices of black Soil with the year(s) of reclamation
. Journal of Shenyang Agricultural University , 2002 , 33 (1 ): 43 -47 .]
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1700.2002.01.012
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摘要
The changes of main fertility indices of black soil (Isohumisol) were investigated according to the definition of soil quality. The results showed that the texture of black soil was little affected by the history of reclamation. The soil organic matter (S
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https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1700.2002.04.009
URL
摘要
在兼顾土壤类型与样点空间分布相对均匀性的前提下 ,采集了中国东北地区具有代表性的3个县 (吉林省公主岭、黑龙江省的海伦县和北安县 )的黑土样点190个。采用元素分析仪法对不同地区的黑土中有机质、全氮和全硫进行分析 ,同时采用常规法对其全磷含量进行测定。结果表明 :不同地区黑土中的有机质、全氮、全硫和全磷含量存在明显差异 ,公主岭地区各项指标均低于北安地区 ,海伦地区居中 ,表现出随纬度的增加而不断提高的趋势。不同地区黑土中有机质和全氮含量随开垦年限增长而降低 ,全硫和全磷的含量变化则不明显。由于黑土中有机质、全氮、全硫和全磷含量之间存在明显相关关系 ,因此可用黑土中有机质含量作为评价其土壤肥力质量的综合指标
[Wang Jingkuan Zhang Xudong Wang Tieyu et al. An approach to the changes of black soil quality(Ⅱ ): The status and changes of organic matter,total N,total S and total P in black soils(isohumosols)in different areas
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https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1700.2002.04.009
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摘要
在兼顾土壤类型与样点空间分布相对均匀性的前提下 ,采集了中国东北地区具有代表性的3个县 (吉林省公主岭、黑龙江省的海伦县和北安县 )的黑土样点190个。采用元素分析仪法对不同地区的黑土中有机质、全氮和全硫进行分析 ,同时采用常规法对其全磷含量进行测定。结果表明 :不同地区黑土中的有机质、全氮、全硫和全磷含量存在明显差异 ,公主岭地区各项指标均低于北安地区 ,海伦地区居中 ,表现出随纬度的增加而不断提高的趋势。不同地区黑土中有机质和全氮含量随开垦年限增长而降低 ,全硫和全磷的含量变化则不明显。由于黑土中有机质、全氮、全硫和全磷含量之间存在明显相关关系 ,因此可用黑土中有机质含量作为评价其土壤肥力质量的综合指标
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摘要
从不同开垦年限、土层和地形部位三个视角,应用慢速湿润法研究了东北黑土区坡耕地表层3~5 mm土壤团聚体稳定性与有机质的关系.结果表明：黑土开垦后,随着土壤有机质含量下降,土壤团聚体水稳性也明显降低;40 a以后,随着开垦时间的延长,两者的变化逐渐趋于稳定和平缓.MWDSW值、〉0.2 mm水稳定性土壤团聚体含量均与有机质含量显著正相关,相关系数分别是0.979和0.956（P〈0.05）.表层土壤团聚体水稳性高于次表层土壤,这与表层土壤有机质含量高于次表层有关.不同土层〉0.2、〉0.5 mm水稳性团聚体含量,MWD值与相应有机质含量相关系数分别为0.51、0.56、0.59（P〈0.05）,达到显著相关水平.不同地形部位表层土壤团聚体稳定性沿坡面呈波状起伏变化,变化规律不明显,主要是由于坡面不同地形部位土壤侵蚀、搬运和沉积作用强弱不同造成的.三种情况下,黑土表层土壤MWD值与有机质含量均显著相关.
[Zhang Xiaocun Zheng Fenli Wang Bin et al . The relationships between aggregate water stability and soil organic matter of slope land with different reclamation years in black soil region
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摘要
从不同开垦年限、土层和地形部位三个视角,应用慢速湿润法研究了东北黑土区坡耕地表层3~5 mm土壤团聚体稳定性与有机质的关系.结果表明：黑土开垦后,随着土壤有机质含量下降,土壤团聚体水稳性也明显降低;40 a以后,随着开垦时间的延长,两者的变化逐渐趋于稳定和平缓.MWDSW值、〉0.2 mm水稳定性土壤团聚体含量均与有机质含量显著正相关,相关系数分别是0.979和0.956（P〈0.05）.表层土壤团聚体水稳性高于次表层土壤,这与表层土壤有机质含量高于次表层有关.不同土层〉0.2、〉0.5 mm水稳性团聚体含量,MWD值与相应有机质含量相关系数分别为0.51、0.56、0.59（P〈0.05）,达到显著相关水平.不同地形部位表层土壤团聚体稳定性沿坡面呈波状起伏变化,变化规律不明显,主要是由于坡面不同地形部位土壤侵蚀、搬运和沉积作用强弱不同造成的.三种情况下,黑土表层土壤MWD值与有机质含量均显著相关.
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[本文引用: 2]
摘要
东北黑土区粘重的耕地土壤,经多年不合理耕作后产生了较厚的＂犁底层＂,成为该地区农业生产的主要限制因子.本研究利用田间试验,分析了构建肥沃耕层对作物产量、土壤物理性质、土壤含水量和微生物数量的影响.结果表明：肥沃耕层构建后,土壤形成了一个深厚的耕层,作物产量增加.与常规耕作法相比,向20～35cm土层施用秸秆和有机肥使土壤容重分别降低了9.88%和6.20%,总孔隙度分别增加了9.58%和6.02%,饱和导水率分别增加了167.99%和73.78%,表明肥沃耕层的构建能够有效地改善土壤的通气透水性,提高大气降水的入渗能力;向＂犁底层＂施用秸秆和有机肥处理0～100cm土层土壤含水量和水分利用效率均显著高于常规耕作法,该处理玉米出苗率与0～35cm土层土壤含水量之间呈显著正相关关系.肥沃耕层的构建由于增加了土壤中的有机碳源和透气性,从而增加了土壤中的微生物数量.
[Han Xiaozeng Zou Wenxiu Wang Fengxian et al . Construction effect of fertile cultivated layer in black soil
. Chinese Journal of Applied Ecology , 2009 , 20 (12 ): 2996 -3002 .]
URL
[本文引用: 2]
摘要
东北黑土区粘重的耕地土壤,经多年不合理耕作后产生了较厚的＂犁底层＂,成为该地区农业生产的主要限制因子.本研究利用田间试验,分析了构建肥沃耕层对作物产量、土壤物理性质、土壤含水量和微生物数量的影响.结果表明：肥沃耕层构建后,土壤形成了一个深厚的耕层,作物产量增加.与常规耕作法相比,向20～35cm土层施用秸秆和有机肥使土壤容重分别降低了9.88%和6.20%,总孔隙度分别增加了9.58%和6.02%,饱和导水率分别增加了167.99%和73.78%,表明肥沃耕层的构建能够有效地改善土壤的通气透水性,提高大气降水的入渗能力;向＂犁底层＂施用秸秆和有机肥处理0～100cm土层土壤含水量和水分利用效率均显著高于常规耕作法,该处理玉米出苗率与0～35cm土层土壤含水量之间呈显著正相关关系.肥沃耕层的构建由于增加了土壤中的有机碳源和透气性,从而增加了土壤中的微生物数量.
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https://doi.org/10.11689/j.issn.2095-2961.2014.04.006
URL
[本文引用: 1]
摘要
东北黑土区是我国重要的优质大豆主产区之一,因其大豆的商品率高,在保障我国粮油供应方面起到了重要作用。本研究以中国科学院海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内轮作试验为依托,分析了钾肥投入量和降水格局对大豆产量的影响。研究结果表明,在研究区域内,大豆产量取决于轮作方式、钾肥投入量及降水格局的共同调控作用。大豆连作显著降低了大豆的产量,与大豆-玉米轮作和大豆-玉米-小麦轮作相比分别降低了5.5%和29.6%;钾肥的施用能够显著缓解大豆连作对大豆产量的限制,并随着钾肥投入量的增加而呈增加的趋势。但是在大豆-玉米-小麦轮作条件下,当钾肥投入量增加到149.0 kg·hm-2后,大豆产量并没有表现出相应的增加趋势,说明在延长大豆与禾本科作物轮作周期的情况下,可以适当地减少钾肥施用量。与此同时,钾肥还能够缓解研究区域内湿润年份大气降水过多对大豆籽粒产量的限制作用。因此,在研究区域内钾肥的施用能够显著增加大豆连作对大豆产量的限制。
[Han Xiaozeng Hu Guohua Zou Wenxiu The response of soybean grain yield to potassium fertilization under different crop rotations in black soil region of Northeast China
. Soil and Crop , 2014 , 3 (4 ): 157 -161 .]
https://doi.org/10.11689/j.issn.2095-2961.2014.04.006
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[本文引用: 1]
摘要
东北黑土区是我国重要的优质大豆主产区之一,因其大豆的商品率高,在保障我国粮油供应方面起到了重要作用。本研究以中国科学院海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内轮作试验为依托,分析了钾肥投入量和降水格局对大豆产量的影响。研究结果表明,在研究区域内,大豆产量取决于轮作方式、钾肥投入量及降水格局的共同调控作用。大豆连作显著降低了大豆的产量,与大豆-玉米轮作和大豆-玉米-小麦轮作相比分别降低了5.5%和29.6%;钾肥的施用能够显著缓解大豆连作对大豆产量的限制,并随着钾肥投入量的增加而呈增加的趋势。但是在大豆-玉米-小麦轮作条件下,当钾肥投入量增加到149.0 kg·hm-2后,大豆产量并没有表现出相应的增加趋势,说明在延长大豆与禾本科作物轮作周期的情况下,可以适当地减少钾肥施用量。与此同时,钾肥还能够缓解研究区域内湿润年份大气降水过多对大豆籽粒产量的限制作用。因此,在研究区域内钾肥的施用能够显著增加大豆连作对大豆产量的限制。
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摘要
在东北黑土区中部进行长期定位试验,研究了长期施用有机肥对黑土肥力以及作物产量的影响。结 果表明：施用有机肥能够提高土壤肥力,与供试前土壤相比,施用有机肥处理的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量都表现为增加,长期施用氮 磷钾化肥处理的有机质、全氮、碱解氮、全磷和速效磷表现为增加,而全钾、速效钾则减少,长期无肥处理的土壤除全氮和全磷表现为增加以外,均呈减小的趋势; 各处理土壤C/N均表现为减小,在11.32-12.01之间波动; 长期施用有机肥能使土壤的pH稳定在一个适合作物生长的范围内; 施用有机肥可以增加土壤〉0.25 mm水稳性团聚体的数量,不同处理〉0.25 mm水稳性团聚体的含量表现为：化肥＋高量有机肥（NPKM2）〉化肥＋低量有机肥（NPKM1）〉化肥（NPK）〉无肥（CK）; 不同处理玉米和大豆产量由高到低的顺序均为：NPKM2〉NPKM1〉NPK〉CK,各处理的玉米产量年际间均表现出增加的趋势,而大豆产量年际间变化不 显著。生物耗竭试验表明,长期施用有机肥可提高黑土的生产能力。
[Han Xiaozeng Wang Fengxian Wang Fengju et al . Effects of long-term organic manure application on crop yield and fertility of black soil
. Agricultural Research in the Arid Areas , 2010 , 28 (1 ): 66 -71 .]
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[本文引用: 1]
摘要
在东北黑土区中部进行长期定位试验,研究了长期施用有机肥对黑土肥力以及作物产量的影响。结 果表明：施用有机肥能够提高土壤肥力,与供试前土壤相比,施用有机肥处理的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量都表现为增加,长期施用氮 磷钾化肥处理的有机质、全氮、碱解氮、全磷和速效磷表现为增加,而全钾、速效钾则减少,长期无肥处理的土壤除全氮和全磷表现为增加以外,均呈减小的趋势; 各处理土壤C/N均表现为减小,在11.32-12.01之间波动; 长期施用有机肥能使土壤的pH稳定在一个适合作物生长的范围内; 施用有机肥可以增加土壤〉0.25 mm水稳性团聚体的数量,不同处理〉0.25 mm水稳性团聚体的含量表现为：化肥＋高量有机肥（NPKM2）〉化肥＋低量有机肥（NPKM1）〉化肥（NPK）〉无肥（CK）; 不同处理玉米和大豆产量由高到低的顺序均为：NPKM2〉NPKM1〉NPK〉CK,各处理的玉米产量年际间均表现出增加的趋势,而大豆产量年际间变化不 显著。生物耗竭试验表明,长期施用有机肥可提高黑土的生产能力。
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[J].应用生态学报 , 2004 ,15 (2 ):335 -340 .
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摘要
Soil degradation through erosion and desertification reduces soil productivity, and is a serious problem in agricultural production of China. To avert our arable land from further degradation, soil management must be shifted from degrading tillage to conservation practices. Over viewing the technology used in the 20th century for controlling soil degradation from erosion, conservation tillage developed in the United States and adopted in South America and Africa is one of the most successful measures to overcome soil degradation problems. This paper reviewed the historical development and the current situation of conservation tillage systems used in North and South America, with special reference to their effects on soil erosion control and soil quality. The increasing adoption of conservation tillage systems in North and South America and Africa followed an enhanced awareness of the increasing risk of soil erosion and the high cost of fuel associated with conventional tillage. Many crucial points for successfully adopting conservation tillage systems were emphasized, such as equipment/tool development and chemical weed control. Adopting conservation tillage could provide China with low-priced means of reducing soil degradation and improving soil and water quality.
[Yang Xueming Zhang Xiaoping Fang Huajun et al . Conservation tillage systems in North America and their significance for China
. Chinese Journal of Applied Ecology , 2004 ,15 (2 ): 335 -340 .]
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摘要
Soil degradation through erosion and desertification reduces soil productivity, and is a serious problem in agricultural production of China. To avert our arable land from further degradation, soil management must be shifted from degrading tillage to conservation practices. Over viewing the technology used in the 20th century for controlling soil degradation from erosion, conservation tillage developed in the United States and adopted in South America and Africa is one of the most successful measures to overcome soil degradation problems. This paper reviewed the historical development and the current situation of conservation tillage systems used in North and South America, with special reference to their effects on soil erosion control and soil quality. The increasing adoption of conservation tillage systems in North and South America and Africa followed an enhanced awareness of the increasing risk of soil erosion and the high cost of fuel associated with conventional tillage. Many crucial points for successfully adopting conservation tillage systems were emphasized, such as equipment/tool development and chemical weed control. Adopting conservation tillage could provide China with low-priced means of reducing soil degradation and improving soil and water quality.
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[Zou Wenxiu Lu Xinchun Han Xiaozeng et al . The impact of tillage depth and straw incorporation on crop yield and soil water supply in arable black soil
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韩晓增 , 邹文秀 , 陆欣春 , 等 .构建肥沃耕层对沙性土壤水分物理性质及玉米产量的影响
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https://doi.org/10.11689/j.issn.2095-2961.2017.02.001
URL
[本文引用: 1]
摘要
沙性土壤是我国一种重要的耕作土壤,但是由于其矿物结构简单,耕层土壤保水性能差,养分含量少,属于中低产土壤,如何构建肥沃的沙性土壤耕层,有效地提高沙性土壤的耕地地力是目前急需解决的问题。本研究以内蒙古赤峰市的典型沙性土壤为研究对象,以未进行耕翻的地块为对照,分析了不同肥沃耕层构建方式（耕翻和物料施用）、深度（20 cm（T20）,35 cm（T35）和50 cm（T50））和构建物料（牛粪和黑土）对沙性土壤耕层水分物理性质的影响。研究结果表明不同耕翻深度和构建物料施用深度是影响剖面物理性质变化的重要因素。不同构建方式均能够促进土壤〉2 mm和0.25 mm~2 mm团聚体的形成,表现为牛粪（M）〉黑土（B）〉耕翻（T）〉对照（CK）;构建物料的施用显著地减少沙性土壤的容重,增加了总孔隙度、田间持水量和饱和持水量,说明肥沃耕层构建能够增加土壤持水能力,其中以施用牛粪处理效果最显著;利用牛粪构建肥沃耕层显著地减少了沙性土壤的饱和导水率,与CK、施用黑土和耕翻相比,降低了17.2%~45.3%;不同构建深度玉米产量表现为T35〉T50〉T20,表明沙土适宜的肥沃耕层构建深度为35 cm,与CK、耕翻和施用黑土相比,施用牛粪后玉米的产量增加了38.8%,34.7%和7.2%。因此,沙性土壤肥沃耕层构建过程中适宜的深度为35 cm,适宜的构建物料为牛粪。
[Han Xiaozeng Zou Wenxiu Lu Xinchun et al . Effects of constructed fertile layer on sandy soil physical properties and maize yield
. Soil and Crop , 2017 (2 ): 81 -88 .]
https://doi.org/10.11689/j.issn.2095-2961.2017.02.001
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[本文引用: 1]
摘要
沙性土壤是我国一种重要的耕作土壤,但是由于其矿物结构简单,耕层土壤保水性能差,养分含量少,属于中低产土壤,如何构建肥沃的沙性土壤耕层,有效地提高沙性土壤的耕地地力是目前急需解决的问题。本研究以内蒙古赤峰市的典型沙性土壤为研究对象,以未进行耕翻的地块为对照,分析了不同肥沃耕层构建方式（耕翻和物料施用）、深度（20 cm（T20）,35 cm（T35）和50 cm（T50））和构建物料（牛粪和黑土）对沙性土壤耕层水分物理性质的影响。研究结果表明不同耕翻深度和构建物料施用深度是影响剖面物理性质变化的重要因素。不同构建方式均能够促进土壤〉2 mm和0.25 mm~2 mm团聚体的形成,表现为牛粪（M）〉黑土（B）〉耕翻（T）〉对照（CK）;构建物料的施用显著地减少沙性土壤的容重,增加了总孔隙度、田间持水量和饱和持水量,说明肥沃耕层构建能够增加土壤持水能力,其中以施用牛粪处理效果最显著;利用牛粪构建肥沃耕层显著地减少了沙性土壤的饱和导水率,与CK、施用黑土和耕翻相比,降低了17.2%~45.3%;不同构建深度玉米产量表现为T35〉T50〉T20,表明沙土适宜的肥沃耕层构建深度为35 cm,与CK、耕翻和施用黑土相比,施用牛粪后玉米的产量增加了38.8%,34.7%和7.2%。因此,沙性土壤肥沃耕层构建过程中适宜的深度为35 cm,适宜的构建物料为牛粪。
我国东北地区黑土分布范围和面积的探讨
1
2006
... 中国东北黑土地是指有黑色或暗黑色腐殖质表土层的一类土地,其土壤类型按中国土壤发生分类主要包括黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、暗棕壤、棕壤等[1 ] ,这一类土壤性状好、肥力高,是适宜农耕的优质土地.中国的黑土地主要分布在东北平原,北起大兴安岭,南至辽宁省南部,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东至乌苏里江和图们江,行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区.据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价结果,东北典型黑土区耕地面积约1.85×107 hm2 ,其中：黑龙江省1.04×107 hm2 、吉林省4.6×106 hm2 、辽宁省1.87×106 hm2 和内蒙古自治区1.67×106 hm2[2 ,3 ,4 ] . ...
我国东北地区黑土分布范围和面积的探讨
1
2006
... 中国东北黑土地是指有黑色或暗黑色腐殖质表土层的一类土地,其土壤类型按中国土壤发生分类主要包括黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、暗棕壤、棕壤等[1 ] ,这一类土壤性状好、肥力高,是适宜农耕的优质土地.中国的黑土地主要分布在东北平原,北起大兴安岭,南至辽宁省南部,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东至乌苏里江和图们江,行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区.据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价结果,东北典型黑土区耕地面积约1.85×107 hm2 ,其中：黑龙江省1.04×107 hm2 、吉林省4.6×106 hm2 、辽宁省1.87×106 hm2 和内蒙古自治区1.67×106 hm2[2 ,3 ,4 ] . ...
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2009
... 中国东北黑土地是指有黑色或暗黑色腐殖质表土层的一类土地,其土壤类型按中国土壤发生分类主要包括黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、暗棕壤、棕壤等[1 ] ,这一类土壤性状好、肥力高,是适宜农耕的优质土地.中国的黑土地主要分布在东北平原,北起大兴安岭,南至辽宁省南部,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东至乌苏里江和图们江,行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区.据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价结果,东北典型黑土区耕地面积约1.85×107 hm2 ,其中：黑龙江省1.04×107 hm2 、吉林省4.6×106 hm2 、辽宁省1.87×106 hm2 和内蒙古自治区1.67×106 hm2[2 ,3 ,4 ] . ...
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
2
2009
... 中国东北黑土地是指有黑色或暗黑色腐殖质表土层的一类土地,其土壤类型按中国土壤发生分类主要包括黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、暗棕壤、棕壤等[1 ] ,这一类土壤性状好、肥力高,是适宜农耕的优质土地.中国的黑土地主要分布在东北平原,北起大兴安岭,南至辽宁省南部,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东至乌苏里江和图们江,行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区.据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价结果,东北典型黑土区耕地面积约1.85×107 hm2 ,其中：黑龙江省1.04×107 hm2 、吉林省4.6×106 hm2 、辽宁省1.87×106 hm2 和内蒙古自治区1.67×106 hm2[2 ,3 ,4 ] . ...
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
2
1980
... 中国东北黑土地是指有黑色或暗黑色腐殖质表土层的一类土地,其土壤类型按中国土壤发生分类主要包括黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、暗棕壤、棕壤等[1 ] ,这一类土壤性状好、肥力高,是适宜农耕的优质土地.中国的黑土地主要分布在东北平原,北起大兴安岭,南至辽宁省南部,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东至乌苏里江和图们江,行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区.据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价结果,东北典型黑土区耕地面积约1.85×107 hm2 ,其中：黑龙江省1.04×107 hm2 、吉林省4.6×106 hm2 、辽宁省1.87×106 hm2 和内蒙古自治区1.67×106 hm2[2 ,3 ,4 ] . ...
... 黑土地的成土母质主要有4种：① 黄土及红土堆积物;② 冲积- 洪积物;③ 河湖相沉积物和淤积物;④ 现代残积物.此外,次生砂砾质残积物、砂质风积物也是一些土壤的成土母质[9 ] .黑土的成土母质是粘土、亚粘土,所以机械组成也比较粘细、均匀一致,并以粗粉砂（0.05~0.01 mm）和粘粒为主,黑土母质一般无碳酸盐反应,只是在少数黑土与黑钙土过渡地带,有时在土层下部有石灰反应.草甸土主要分布在山前冲积洪积台地的下部或台地之间地势低平的地方,其成土母质主要是冲积物、洪冲积物及黄土状沉积物.白浆化黑土分布于波状平原漫岗上部以及丘陵缓坡低洼处,母质层为富含锈斑的黄土状粘土母质层[9 ] .黑钙土母质主要由地形决定,在台地分布区主要是由花岗岩、玄武岩等残积物所构成,在盆地分布区由河湖沉积物组成.棕壤、暗棕壤的母质主要是现代硅铝质残积物,在低丘陵和平原高地也有第四纪红土和黄土状沉积物.黑土地由于母质组成不同,形成了A层（黑土层）的肥沃属性相近,B和C层有明显差异的多样性土壤[3 ] . ...
2
1980
... 中国东北黑土地是指有黑色或暗黑色腐殖质表土层的一类土地,其土壤类型按中国土壤发生分类主要包括黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、暗棕壤、棕壤等[1 ] ,这一类土壤性状好、肥力高,是适宜农耕的优质土地.中国的黑土地主要分布在东北平原,北起大兴安岭,南至辽宁省南部,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东至乌苏里江和图们江,行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区.据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价结果,东北典型黑土区耕地面积约1.85×107 hm2 ,其中：黑龙江省1.04×107 hm2 、吉林省4.6×106 hm2 、辽宁省1.87×106 hm2 和内蒙古自治区1.67×106 hm2[2 ,3 ,4 ] . ...
... 黑土地的成土母质主要有4种：① 黄土及红土堆积物;② 冲积- 洪积物;③ 河湖相沉积物和淤积物;④ 现代残积物.此外,次生砂砾质残积物、砂质风积物也是一些土壤的成土母质[9 ] .黑土的成土母质是粘土、亚粘土,所以机械组成也比较粘细、均匀一致,并以粗粉砂（0.05~0.01 mm）和粘粒为主,黑土母质一般无碳酸盐反应,只是在少数黑土与黑钙土过渡地带,有时在土层下部有石灰反应.草甸土主要分布在山前冲积洪积台地的下部或台地之间地势低平的地方,其成土母质主要是冲积物、洪冲积物及黄土状沉积物.白浆化黑土分布于波状平原漫岗上部以及丘陵缓坡低洼处,母质层为富含锈斑的黄土状粘土母质层[9 ] .黑钙土母质主要由地形决定,在台地分布区主要是由花岗岩、玄武岩等残积物所构成,在盆地分布区由河湖沉积物组成.棕壤、暗棕壤的母质主要是现代硅铝质残积物,在低丘陵和平原高地也有第四纪红土和黄土状沉积物.黑土地由于母质组成不同,形成了A层（黑土层）的肥沃属性相近,B和C层有明显差异的多样性土壤[3 ] . ...
1
1992
... 中国东北黑土地是指有黑色或暗黑色腐殖质表土层的一类土地,其土壤类型按中国土壤发生分类主要包括黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、暗棕壤、棕壤等[1 ] ,这一类土壤性状好、肥力高,是适宜农耕的优质土地.中国的黑土地主要分布在东北平原,北起大兴安岭,南至辽宁省南部,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东至乌苏里江和图们江,行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区.据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价结果,东北典型黑土区耕地面积约1.85×107 hm2 ,其中：黑龙江省1.04×107 hm2 、吉林省4.6×106 hm2 、辽宁省1.87×106 hm2 和内蒙古自治区1.67×106 hm2[2 ,3 ,4 ] . ...
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1992
... 中国东北黑土地是指有黑色或暗黑色腐殖质表土层的一类土地,其土壤类型按中国土壤发生分类主要包括黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、暗棕壤、棕壤等[1 ] ,这一类土壤性状好、肥力高,是适宜农耕的优质土地.中国的黑土地主要分布在东北平原,北起大兴安岭,南至辽宁省南部,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东至乌苏里江和图们江,行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区.据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价结果,东北典型黑土区耕地面积约1.85×107 hm2 ,其中：黑龙江省1.04×107 hm2 、吉林省4.6×106 hm2 、辽宁省1.87×106 hm2 和内蒙古自治区1.67×106 hm2[2 ,3 ,4 ] . ...
Soil degradation: A problem threatening the sustainable development of agriculture in Northeast China
1
2010
... 中国东北黑土地是世界四大黑土区之一,以土壤有机质含量高而著称.中国东北黑土地耕地面积占东北黑土区耕地面积的50.6%（www.chinahlj.cn）,占中国耕地面积的10.0%,作为稀缺资源,且具有独特的自然属性,一直是国内外学者关注和研究的热点.但自20世纪50年代大规模开垦以来,东北黑土区逐渐由林草自然生态系统演变为人工农田生态系统.长期的高强度利用,加之土壤侵蚀,黑土地自然肥力逐年下降[5 ] ,包括土壤表层有机质含量显著下降,耕作层变浅、犁底层变硬,土壤的理化性状与生态功能严重退化,东北黑土区由“生态功能区”逐渐变成了“生态脆弱区”[6 ] ,严重影响东北地区农业的持续发展,东北黑土地的粮食生产能力在国家层面上“压仓石”的作用存在动摇风险.保护黑土地,提升黑土地耕地质量,实施东北黑土区水土流失综合治理刻不容缓,这也是守住“谷物基本自给、口粮绝对安全”战略底线的重要保障. ...
东北黑土资源现状与保护策略
2
2016
... 中国东北黑土地是世界四大黑土区之一,以土壤有机质含量高而著称.中国东北黑土地耕地面积占东北黑土区耕地面积的50.6%（www.chinahlj.cn）,占中国耕地面积的10.0%,作为稀缺资源,且具有独特的自然属性,一直是国内外学者关注和研究的热点.但自20世纪50年代大规模开垦以来,东北黑土区逐渐由林草自然生态系统演变为人工农田生态系统.长期的高强度利用,加之土壤侵蚀,黑土地自然肥力逐年下降[5 ] ,包括土壤表层有机质含量显著下降,耕作层变浅、犁底层变硬,土壤的理化性状与生态功能严重退化,东北黑土区由“生态功能区”逐渐变成了“生态脆弱区”[6 ] ,严重影响东北地区农业的持续发展,东北黑土地的粮食生产能力在国家层面上“压仓石”的作用存在动摇风险.保护黑土地,提升黑土地耕地质量,实施东北黑土区水土流失综合治理刻不容缓,这也是守住“谷物基本自给、口粮绝对安全”战略底线的重要保障. ...
... 目前,黑土地已经进入到稳定利用期.在此过程中,土壤退化过程导致土壤有机质含量仍在降低,但是被保存下来的有机质受到团聚体结构和矿物组分的物理性保护作用,在一定范围内保持稳定.据测算[6 ] ,黑土开垦40 a有机质下降1/2左右,开垦70~80 a有机质下降2/3.进入稳定利用期后,东北黑土地土壤有机质下降缓慢,每10 a下降0.6~1.4 g/kg.在黑土地开垦后的50~100 a内,黑龙江省中部和吉林中部的黑土有机质平均每年下降速度为1.0 g/kg（图2 ）.黑土地的北部地区,有机质含量平均值在35.6~43.2 g/kg,黑土地的南部地区,如辽河平原多数地区土壤有机质含量已降到20 g/kg以下.汪景宽等的研究表明,黑龙江省中部典型黑土地区在1980~2000 年间,土壤有机质降低了22.26%[12 ] ;徐艳等研究了1980~2000年中国黑土区土壤有机质的变化,发现黑龙江省北安、海伦和吉林省公主岭3个典型黑土区土壤有机质明显降低[20 ] ;陆访仪等利用遥感影像研究黑土中部海伦市土壤有机质含量的变化,发现土壤有机质呈下降趋势,较1981年,2008年土壤有机质平均下降超过10 g/kg,全氮降幅在0.5 g/kg左右[21 ] . ...
东北黑土资源现状与保护策略
2
2016
... 中国东北黑土地是世界四大黑土区之一,以土壤有机质含量高而著称.中国东北黑土地耕地面积占东北黑土区耕地面积的50.6%（www.chinahlj.cn）,占中国耕地面积的10.0%,作为稀缺资源,且具有独特的自然属性,一直是国内外学者关注和研究的热点.但自20世纪50年代大规模开垦以来,东北黑土区逐渐由林草自然生态系统演变为人工农田生态系统.长期的高强度利用,加之土壤侵蚀,黑土地自然肥力逐年下降[5 ] ,包括土壤表层有机质含量显著下降,耕作层变浅、犁底层变硬,土壤的理化性状与生态功能严重退化,东北黑土区由“生态功能区”逐渐变成了“生态脆弱区”[6 ] ,严重影响东北地区农业的持续发展,东北黑土地的粮食生产能力在国家层面上“压仓石”的作用存在动摇风险.保护黑土地,提升黑土地耕地质量,实施东北黑土区水土流失综合治理刻不容缓,这也是守住“谷物基本自给、口粮绝对安全”战略底线的重要保障. ...
... 目前,黑土地已经进入到稳定利用期.在此过程中,土壤退化过程导致土壤有机质含量仍在降低,但是被保存下来的有机质受到团聚体结构和矿物组分的物理性保护作用,在一定范围内保持稳定.据测算[6 ] ,黑土开垦40 a有机质下降1/2左右,开垦70~80 a有机质下降2/3.进入稳定利用期后,东北黑土地土壤有机质下降缓慢,每10 a下降0.6~1.4 g/kg.在黑土地开垦后的50~100 a内,黑龙江省中部和吉林中部的黑土有机质平均每年下降速度为1.0 g/kg（图2 ）.黑土地的北部地区,有机质含量平均值在35.6~43.2 g/kg,黑土地的南部地区,如辽河平原多数地区土壤有机质含量已降到20 g/kg以下.汪景宽等的研究表明,黑龙江省中部典型黑土地区在1980~2000 年间,土壤有机质降低了22.26%[12 ] ;徐艳等研究了1980~2000年中国黑土区土壤有机质的变化,发现黑龙江省北安、海伦和吉林省公主岭3个典型黑土区土壤有机质明显降低[20 ] ;陆访仪等利用遥感影像研究黑土中部海伦市土壤有机质含量的变化,发现土壤有机质呈下降趋势,较1981年,2008年土壤有机质平均下降超过10 g/kg,全氮降幅在0.5 g/kg左右[21 ] . ...
1
1991
... 东北黑土地地处中纬度亚洲大陆东部,属中温带大陆性季风气候.该区域年降水量500~650 mm左右,主要集中在4~9月的作物生长季,占全年降水总量的80%~90%左右.年均气温- 5~4℃,自北向南温度逐渐升高.夏季温暖湿润,生长季雨热同期;冬季严寒少雪,土壤冻结深且延续时间长,季节性冻层明显.该地区独特的气候条件,形成了茂密的草原化草甸和森林植被,每年10月中下旬气温迅速转冷而结冰,土壤中的微生物活动受到抑制,土壤表层有机物质积累大于分解,为土壤积累腐殖质创造了有利条件,形成了深厚肥沃的黑土层.根据黑土地北部大兴安岭东坡呼伦贝尔盟第二次土壤普查结果[7 ] ,未开垦前的典型自然黑土的黑土层厚度为20~40 cm,草甸黑土22~48 cm,白浆黑土25~50 cm.黑土开垦后,坡面水土流失,加上黑土经历由生土变熟土的必然过程,黑土层在一定程度上变薄.根据第二次土壤普查结果[8 ] ,不同耕地的黑土层厚度所占比例为：薄层（黑土层厚度<30 cm）占39.8%,中层（黑土层厚度30~60 cm）占40.8%,厚层（黑土层厚度>60 cm）占19.4%. ...
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1991
... 东北黑土地地处中纬度亚洲大陆东部,属中温带大陆性季风气候.该区域年降水量500~650 mm左右,主要集中在4~9月的作物生长季,占全年降水总量的80%~90%左右.年均气温- 5~4℃,自北向南温度逐渐升高.夏季温暖湿润,生长季雨热同期;冬季严寒少雪,土壤冻结深且延续时间长,季节性冻层明显.该地区独特的气候条件,形成了茂密的草原化草甸和森林植被,每年10月中下旬气温迅速转冷而结冰,土壤中的微生物活动受到抑制,土壤表层有机物质积累大于分解,为土壤积累腐殖质创造了有利条件,形成了深厚肥沃的黑土层.根据黑土地北部大兴安岭东坡呼伦贝尔盟第二次土壤普查结果[7 ] ,未开垦前的典型自然黑土的黑土层厚度为20~40 cm,草甸黑土22~48 cm,白浆黑土25~50 cm.黑土开垦后,坡面水土流失,加上黑土经历由生土变熟土的必然过程,黑土层在一定程度上变薄.根据第二次土壤普查结果[8 ] ,不同耕地的黑土层厚度所占比例为：薄层（黑土层厚度<30 cm）占39.8%,中层（黑土层厚度30~60 cm）占40.8%,厚层（黑土层厚度>60 cm）占19.4%. ...
黑土开垦后黑土层厚度的变化
1
2010
... 东北黑土地地处中纬度亚洲大陆东部,属中温带大陆性季风气候.该区域年降水量500~650 mm左右,主要集中在4~9月的作物生长季,占全年降水总量的80%~90%左右.年均气温- 5~4℃,自北向南温度逐渐升高.夏季温暖湿润,生长季雨热同期;冬季严寒少雪,土壤冻结深且延续时间长,季节性冻层明显.该地区独特的气候条件,形成了茂密的草原化草甸和森林植被,每年10月中下旬气温迅速转冷而结冰,土壤中的微生物活动受到抑制,土壤表层有机物质积累大于分解,为土壤积累腐殖质创造了有利条件,形成了深厚肥沃的黑土层.根据黑土地北部大兴安岭东坡呼伦贝尔盟第二次土壤普查结果[7 ] ,未开垦前的典型自然黑土的黑土层厚度为20~40 cm,草甸黑土22~48 cm,白浆黑土25~50 cm.黑土开垦后,坡面水土流失,加上黑土经历由生土变熟土的必然过程,黑土层在一定程度上变薄.根据第二次土壤普查结果[8 ] ,不同耕地的黑土层厚度所占比例为：薄层（黑土层厚度<30 cm）占39.8%,中层（黑土层厚度30~60 cm）占40.8%,厚层（黑土层厚度>60 cm）占19.4%. ...
黑土开垦后黑土层厚度的变化
1
2010
... 东北黑土地地处中纬度亚洲大陆东部,属中温带大陆性季风气候.该区域年降水量500~650 mm左右,主要集中在4~9月的作物生长季,占全年降水总量的80%~90%左右.年均气温- 5~4℃,自北向南温度逐渐升高.夏季温暖湿润,生长季雨热同期;冬季严寒少雪,土壤冻结深且延续时间长,季节性冻层明显.该地区独特的气候条件,形成了茂密的草原化草甸和森林植被,每年10月中下旬气温迅速转冷而结冰,土壤中的微生物活动受到抑制,土壤表层有机物质积累大于分解,为土壤积累腐殖质创造了有利条件,形成了深厚肥沃的黑土层.根据黑土地北部大兴安岭东坡呼伦贝尔盟第二次土壤普查结果[7 ] ,未开垦前的典型自然黑土的黑土层厚度为20~40 cm,草甸黑土22~48 cm,白浆黑土25~50 cm.黑土开垦后,坡面水土流失,加上黑土经历由生土变熟土的必然过程,黑土层在一定程度上变薄.根据第二次土壤普查结果[8 ] ,不同耕地的黑土层厚度所占比例为：薄层（黑土层厚度<30 cm）占39.8%,中层（黑土层厚度30~60 cm）占40.8%,厚层（黑土层厚度>60 cm）占19.4%. ...
黑龙江省土壤开垦后土壤有机质含量的变化
3
2010
... 黑土地的成土母质主要有4种：① 黄土及红土堆积物;② 冲积- 洪积物;③ 河湖相沉积物和淤积物;④ 现代残积物.此外,次生砂砾质残积物、砂质风积物也是一些土壤的成土母质[9 ] .黑土的成土母质是粘土、亚粘土,所以机械组成也比较粘细、均匀一致,并以粗粉砂（0.05~0.01 mm）和粘粒为主,黑土母质一般无碳酸盐反应,只是在少数黑土与黑钙土过渡地带,有时在土层下部有石灰反应.草甸土主要分布在山前冲积洪积台地的下部或台地之间地势低平的地方,其成土母质主要是冲积物、洪冲积物及黄土状沉积物.白浆化黑土分布于波状平原漫岗上部以及丘陵缓坡低洼处,母质层为富含锈斑的黄土状粘土母质层[9 ] .黑钙土母质主要由地形决定,在台地分布区主要是由花岗岩、玄武岩等残积物所构成,在盆地分布区由河湖沉积物组成.棕壤、暗棕壤的母质主要是现代硅铝质残积物,在低丘陵和平原高地也有第四纪红土和黄土状沉积物.黑土地由于母质组成不同,形成了A层（黑土层）的肥沃属性相近,B和C层有明显差异的多样性土壤[3 ] . ...
... [9 ].黑钙土母质主要由地形决定,在台地分布区主要是由花岗岩、玄武岩等残积物所构成,在盆地分布区由河湖沉积物组成.棕壤、暗棕壤的母质主要是现代硅铝质残积物,在低丘陵和平原高地也有第四纪红土和黄土状沉积物.黑土地由于母质组成不同,形成了A层（黑土层）的肥沃属性相近,B和C层有明显差异的多样性土壤[3 ] . ...
... 在开垦前,自然黑土表层土壤有机质含量较高,但不同地区存在差异,土壤有机质的最高含量为75.1 g/kg,最低含量为29.0 g/kg,加权平均含量为58.6 g/kg [9 ,10 ] ,全氮含量最高为3.97 g/kg,最低为2.85 g/kg,水解氮和有效磷变化范围较大,分别为73.5~160.0 g/kg和9.38~5.06 g/kg,土壤pH值变化范围为5.8~6.2.基于中国科学院海伦国家生态实验站内以空间换时间的黑土母质熟化长期定位实验,将黑土表层2 m以下的成土母质取出,放置于地表进行土壤有机质提升定位试验,研究黑土发育最初期土壤有机质的变化特征,发现连续13 a定量的豆粉或地上秸秆全量还田处理后,土壤有机质含量比母质土壤增加了3倍,而同样处理的表层黑土在秸秆全还田13 a后,有机质含量却变化不显著（图1 ）[11 ] .该项研究说明黑土有机质含量小于1%时,土壤处于碳饥饿状态,有机肥施用后,土壤呈固碳状态,有机质含量逐渐增加的同时,土壤有机质的化学结构也向着表层黑土方向发展;黑土有机质含量高于4.5%时,土壤有机质水平较高,只有大剂量施用有机物料后,土壤才能固持少量的碳[11 ] . ...
黑龙江省土壤开垦后土壤有机质含量的变化
3
2010
... 黑土地的成土母质主要有4种：① 黄土及红土堆积物;② 冲积- 洪积物;③ 河湖相沉积物和淤积物;④ 现代残积物.此外,次生砂砾质残积物、砂质风积物也是一些土壤的成土母质[9 ] .黑土的成土母质是粘土、亚粘土,所以机械组成也比较粘细、均匀一致,并以粗粉砂（0.05~0.01 mm）和粘粒为主,黑土母质一般无碳酸盐反应,只是在少数黑土与黑钙土过渡地带,有时在土层下部有石灰反应.草甸土主要分布在山前冲积洪积台地的下部或台地之间地势低平的地方,其成土母质主要是冲积物、洪冲积物及黄土状沉积物.白浆化黑土分布于波状平原漫岗上部以及丘陵缓坡低洼处,母质层为富含锈斑的黄土状粘土母质层[9 ] .黑钙土母质主要由地形决定,在台地分布区主要是由花岗岩、玄武岩等残积物所构成,在盆地分布区由河湖沉积物组成.棕壤、暗棕壤的母质主要是现代硅铝质残积物,在低丘陵和平原高地也有第四纪红土和黄土状沉积物.黑土地由于母质组成不同,形成了A层（黑土层）的肥沃属性相近,B和C层有明显差异的多样性土壤[3 ] . ...
... [9 ].黑钙土母质主要由地形决定,在台地分布区主要是由花岗岩、玄武岩等残积物所构成,在盆地分布区由河湖沉积物组成.棕壤、暗棕壤的母质主要是现代硅铝质残积物,在低丘陵和平原高地也有第四纪红土和黄土状沉积物.黑土地由于母质组成不同,形成了A层（黑土层）的肥沃属性相近,B和C层有明显差异的多样性土壤[3 ] . ...
... 在开垦前,自然黑土表层土壤有机质含量较高,但不同地区存在差异,土壤有机质的最高含量为75.1 g/kg,最低含量为29.0 g/kg,加权平均含量为58.6 g/kg [9 ,10 ] ,全氮含量最高为3.97 g/kg,最低为2.85 g/kg,水解氮和有效磷变化范围较大,分别为73.5~160.0 g/kg和9.38~5.06 g/kg,土壤pH值变化范围为5.8~6.2.基于中国科学院海伦国家生态实验站内以空间换时间的黑土母质熟化长期定位实验,将黑土表层2 m以下的成土母质取出,放置于地表进行土壤有机质提升定位试验,研究黑土发育最初期土壤有机质的变化特征,发现连续13 a定量的豆粉或地上秸秆全量还田处理后,土壤有机质含量比母质土壤增加了3倍,而同样处理的表层黑土在秸秆全还田13 a后,有机质含量却变化不显著（图1 ）[11 ] .该项研究说明黑土有机质含量小于1%时,土壤处于碳饥饿状态,有机肥施用后,土壤呈固碳状态,有机质含量逐渐增加的同时,土壤有机质的化学结构也向着表层黑土方向发展;黑土有机质含量高于4.5%时,土壤有机质水平较高,只有大剂量施用有机物料后,土壤才能固持少量的碳[11 ] . ...
松辽平原黑土有机碳含量时空分异规律
1
2003
... 在开垦前,自然黑土表层土壤有机质含量较高,但不同地区存在差异,土壤有机质的最高含量为75.1 g/kg,最低含量为29.0 g/kg,加权平均含量为58.6 g/kg [9 ,10 ] ,全氮含量最高为3.97 g/kg,最低为2.85 g/kg,水解氮和有效磷变化范围较大,分别为73.5~160.0 g/kg和9.38~5.06 g/kg,土壤pH值变化范围为5.8~6.2.基于中国科学院海伦国家生态实验站内以空间换时间的黑土母质熟化长期定位实验,将黑土表层2 m以下的成土母质取出,放置于地表进行土壤有机质提升定位试验,研究黑土发育最初期土壤有机质的变化特征,发现连续13 a定量的豆粉或地上秸秆全量还田处理后,土壤有机质含量比母质土壤增加了3倍,而同样处理的表层黑土在秸秆全还田13 a后,有机质含量却变化不显著（图1 ）[11 ] .该项研究说明黑土有机质含量小于1%时,土壤处于碳饥饿状态,有机肥施用后,土壤呈固碳状态,有机质含量逐渐增加的同时,土壤有机质的化学结构也向着表层黑土方向发展;黑土有机质含量高于4.5%时,土壤有机质水平较高,只有大剂量施用有机物料后,土壤才能固持少量的碳[11 ] . ...
松辽平原黑土有机碳含量时空分异规律
1
2003
... 在开垦前,自然黑土表层土壤有机质含量较高,但不同地区存在差异,土壤有机质的最高含量为75.1 g/kg,最低含量为29.0 g/kg,加权平均含量为58.6 g/kg [9 ,10 ] ,全氮含量最高为3.97 g/kg,最低为2.85 g/kg,水解氮和有效磷变化范围较大,分别为73.5~160.0 g/kg和9.38~5.06 g/kg,土壤pH值变化范围为5.8~6.2.基于中国科学院海伦国家生态实验站内以空间换时间的黑土母质熟化长期定位实验,将黑土表层2 m以下的成土母质取出,放置于地表进行土壤有机质提升定位试验,研究黑土发育最初期土壤有机质的变化特征,发现连续13 a定量的豆粉或地上秸秆全量还田处理后,土壤有机质含量比母质土壤增加了3倍,而同样处理的表层黑土在秸秆全还田13 a后,有机质含量却变化不显著（图1 ）[11 ] .该项研究说明黑土有机质含量小于1%时,土壤处于碳饥饿状态,有机肥施用后,土壤呈固碳状态,有机质含量逐渐增加的同时,土壤有机质的化学结构也向着表层黑土方向发展;黑土有机质含量高于4.5%时,土壤有机质水平较高,只有大剂量施用有机物料后,土壤才能固持少量的碳[11 ] . ...
Increase in soil organic carbon in a mollisol following simulated initial development from parent material
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2017
... 在开垦前,自然黑土表层土壤有机质含量较高,但不同地区存在差异,土壤有机质的最高含量为75.1 g/kg,最低含量为29.0 g/kg,加权平均含量为58.6 g/kg [9 ,10 ] ,全氮含量最高为3.97 g/kg,最低为2.85 g/kg,水解氮和有效磷变化范围较大,分别为73.5~160.0 g/kg和9.38~5.06 g/kg,土壤pH值变化范围为5.8~6.2.基于中国科学院海伦国家生态实验站内以空间换时间的黑土母质熟化长期定位实验,将黑土表层2 m以下的成土母质取出,放置于地表进行土壤有机质提升定位试验,研究黑土发育最初期土壤有机质的变化特征,发现连续13 a定量的豆粉或地上秸秆全量还田处理后,土壤有机质含量比母质土壤增加了3倍,而同样处理的表层黑土在秸秆全还田13 a后,有机质含量却变化不显著（图1 ）[11 ] .该项研究说明黑土有机质含量小于1%时,土壤处于碳饥饿状态,有机肥施用后,土壤呈固碳状态,有机质含量逐渐增加的同时,土壤有机质的化学结构也向着表层黑土方向发展;黑土有机质含量高于4.5%时,土壤有机质水平较高,只有大剂量施用有机物料后,土壤才能固持少量的碳[11 ] . ...
... [11 ]. ...
土地利用/覆盖变化对黑土生态环境的影响
2
2005
... 东北黑土地开发时间短、过程快.南部地区开发约210 a,北部地区约60 a,中部开发约100 a [12 ] .以中部为例,百年间东北黑土地经历了自然土壤- 草原化草甸植被、轮耕休耕期、农田人畜低强度开发期和机械化高强度开发期.地上植被覆盖经历了自然植被、作物- 荒草、玉米（Zea mays ）- 大豆（Glycine max ）- 小麦（Triticum aestivuml ）（轮作覆盖）和玉米- 大豆（轮作覆盖）过程.概括而言,自然黑土向农田黑土转化大体分形成期、开垦期和稳定利用期3个时期,进一步划分为开垦初期的增肥过程,开垦期肥力变化的急升、缓升和慢升过程,稳定利用期的提升、维持和退化过程[13 ] .目前的黑土已进入到相对较稳定的利用期,此时期土壤肥力的退化、维持和提升,主要依赖于不同的土地利用方式和农田管理措施. ...
... 目前,黑土地已经进入到稳定利用期.在此过程中,土壤退化过程导致土壤有机质含量仍在降低,但是被保存下来的有机质受到团聚体结构和矿物组分的物理性保护作用,在一定范围内保持稳定.据测算[6 ] ,黑土开垦40 a有机质下降1/2左右,开垦70~80 a有机质下降2/3.进入稳定利用期后,东北黑土地土壤有机质下降缓慢,每10 a下降0.6~1.4 g/kg.在黑土地开垦后的50~100 a内,黑龙江省中部和吉林中部的黑土有机质平均每年下降速度为1.0 g/kg（图2 ）.黑土地的北部地区,有机质含量平均值在35.6~43.2 g/kg,黑土地的南部地区,如辽河平原多数地区土壤有机质含量已降到20 g/kg以下.汪景宽等的研究表明,黑龙江省中部典型黑土地区在1980~2000 年间,土壤有机质降低了22.26%[12 ] ;徐艳等研究了1980~2000年中国黑土区土壤有机质的变化,发现黑龙江省北安、海伦和吉林省公主岭3个典型黑土区土壤有机质明显降低[20 ] ;陆访仪等利用遥感影像研究黑土中部海伦市土壤有机质含量的变化,发现土壤有机质呈下降趋势,较1981年,2008年土壤有机质平均下降超过10 g/kg,全氮降幅在0.5 g/kg左右[21 ] . ...
土地利用/覆盖变化对黑土生态环境的影响
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2005
... 东北黑土地开发时间短、过程快.南部地区开发约210 a,北部地区约60 a,中部开发约100 a [12 ] .以中部为例,百年间东北黑土地经历了自然土壤- 草原化草甸植被、轮耕休耕期、农田人畜低强度开发期和机械化高强度开发期.地上植被覆盖经历了自然植被、作物- 荒草、玉米（Zea mays ）- 大豆（Glycine max ）- 小麦（Triticum aestivuml ）（轮作覆盖）和玉米- 大豆（轮作覆盖）过程.概括而言,自然黑土向农田黑土转化大体分形成期、开垦期和稳定利用期3个时期,进一步划分为开垦初期的增肥过程,开垦期肥力变化的急升、缓升和慢升过程,稳定利用期的提升、维持和退化过程[13 ] .目前的黑土已进入到相对较稳定的利用期,此时期土壤肥力的退化、维持和提升,主要依赖于不同的土地利用方式和农田管理措施. ...
... 目前,黑土地已经进入到稳定利用期.在此过程中,土壤退化过程导致土壤有机质含量仍在降低,但是被保存下来的有机质受到团聚体结构和矿物组分的物理性保护作用,在一定范围内保持稳定.据测算[6 ] ,黑土开垦40 a有机质下降1/2左右,开垦70~80 a有机质下降2/3.进入稳定利用期后,东北黑土地土壤有机质下降缓慢,每10 a下降0.6~1.4 g/kg.在黑土地开垦后的50~100 a内,黑龙江省中部和吉林中部的黑土有机质平均每年下降速度为1.0 g/kg（图2 ）.黑土地的北部地区,有机质含量平均值在35.6~43.2 g/kg,黑土地的南部地区,如辽河平原多数地区土壤有机质含量已降到20 g/kg以下.汪景宽等的研究表明,黑龙江省中部典型黑土地区在1980~2000 年间,土壤有机质降低了22.26%[12 ] ;徐艳等研究了1980~2000年中国黑土区土壤有机质的变化,发现黑龙江省北安、海伦和吉林省公主岭3个典型黑土区土壤有机质明显降低[20 ] ;陆访仪等利用遥感影像研究黑土中部海伦市土壤有机质含量的变化,发现土壤有机质呈下降趋势,较1981年,2008年土壤有机质平均下降超过10 g/kg,全氮降幅在0.5 g/kg左右[21 ] . ...
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2011
... 东北黑土地开发时间短、过程快.南部地区开发约210 a,北部地区约60 a,中部开发约100 a [12 ] .以中部为例,百年间东北黑土地经历了自然土壤- 草原化草甸植被、轮耕休耕期、农田人畜低强度开发期和机械化高强度开发期.地上植被覆盖经历了自然植被、作物- 荒草、玉米（Zea mays ）- 大豆（Glycine max ）- 小麦（Triticum aestivuml ）（轮作覆盖）和玉米- 大豆（轮作覆盖）过程.概括而言,自然黑土向农田黑土转化大体分形成期、开垦期和稳定利用期3个时期,进一步划分为开垦初期的增肥过程,开垦期肥力变化的急升、缓升和慢升过程,稳定利用期的提升、维持和退化过程[13 ] .目前的黑土已进入到相对较稳定的利用期,此时期土壤肥力的退化、维持和提升,主要依赖于不同的土地利用方式和农田管理措施. ...
... 在相同降水量条件下,以自然土壤1 m土层储水量为对照,开垦为农田的土壤经过2 a、8 a、15 a、30 a、50 a和100 a的耕作后,1 m土层土壤储水量分别下降20.4%、20.6%、22.6%、27.2%、29.3%和27.3%.在夏季干旱期观测到0~1 m自然土壤的储水量为409 mm,而开垦了2~100 a的耕作土壤1 m土体的储水量下降了19.7~29.9%[13 ] .土壤孔隙结构的改变是导致土壤水分供蓄能力变化的主要因素.开垦40 a的黑土土壤容重由0.79 g/cm3 增加到1.06 g/cm3 ,总孔隙度由开垦前的69.7%下降到58.9%,开垦100 a后的耕作土壤孔隙度下降到51.3%,土壤的田间持水量由57.7%下降到41.9%[26 ] .随着开垦时间延长,土壤中大团聚体含量降低,土壤黏重,导水孔隙锐减,限制了土壤剖面中吸收大气降水的速度,土壤持水通气能力下降,且逐渐酸化,土壤理化性质恶化. ...
2
2011
... 东北黑土地开发时间短、过程快.南部地区开发约210 a,北部地区约60 a,中部开发约100 a [12 ] .以中部为例,百年间东北黑土地经历了自然土壤- 草原化草甸植被、轮耕休耕期、农田人畜低强度开发期和机械化高强度开发期.地上植被覆盖经历了自然植被、作物- 荒草、玉米（Zea mays ）- 大豆（Glycine max ）- 小麦（Triticum aestivuml ）（轮作覆盖）和玉米- 大豆（轮作覆盖）过程.概括而言,自然黑土向农田黑土转化大体分形成期、开垦期和稳定利用期3个时期,进一步划分为开垦初期的增肥过程,开垦期肥力变化的急升、缓升和慢升过程,稳定利用期的提升、维持和退化过程[13 ] .目前的黑土已进入到相对较稳定的利用期,此时期土壤肥力的退化、维持和提升,主要依赖于不同的土地利用方式和农田管理措施. ...
... 在相同降水量条件下,以自然土壤1 m土层储水量为对照,开垦为农田的土壤经过2 a、8 a、15 a、30 a、50 a和100 a的耕作后,1 m土层土壤储水量分别下降20.4%、20.6%、22.6%、27.2%、29.3%和27.3%.在夏季干旱期观测到0~1 m自然土壤的储水量为409 mm,而开垦了2~100 a的耕作土壤1 m土体的储水量下降了19.7~29.9%[13 ] .土壤孔隙结构的改变是导致土壤水分供蓄能力变化的主要因素.开垦40 a的黑土土壤容重由0.79 g/cm3 增加到1.06 g/cm3 ,总孔隙度由开垦前的69.7%下降到58.9%,开垦100 a后的耕作土壤孔隙度下降到51.3%,土壤的田间持水量由57.7%下降到41.9%[26 ] .随着开垦时间延长,土壤中大团聚体含量降低,土壤黏重,导水孔隙锐减,限制了土壤剖面中吸收大气降水的速度,土壤持水通气能力下降,且逐渐酸化,土壤理化性质恶化. ...
我国东北黑土地保护与肥力提升的成效与建议
1
2018
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
我国东北黑土地保护与肥力提升的成效与建议
1
2018
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
白浆土开垦后有机物质下降速率的初步研究
2
1983
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
... 在地形相同的自然土壤和开垦100 a的耕地条件下,生态系统类型决定2 m剖面内的土壤有机质含量及分布特征[19 ] .在0~40 cm土层内土壤有机质含量表现为自然土壤>耕作土壤,2种土地利用方式间差异显著.在表层0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土层中,耕作土壤较自然土壤有机质含量分别降低了16.5%、8.8%和8.1%.黑土剖面40 cm以下土层的土壤有机质差异不显著.开垦后的耕作黑土,由于表层土壤有机质矿化量大于积累量,导致原黑土层中有机质含量降低,表观上表现为由黑变黄,实际是土壤中的腐殖化物质在减少.黑土腐殖质层随着开垦年限逐渐浅薄,自然黑土腐殖质层厚度一般在30~70 cm之间,小于30 cm的比较少见.第二次土壤普查结果显示已有40%的黑土面积腐殖质层厚度不足30 cm[15 ] . ...
白浆土开垦后有机物质下降速率的初步研究
2
1983
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
... 在地形相同的自然土壤和开垦100 a的耕地条件下,生态系统类型决定2 m剖面内的土壤有机质含量及分布特征[19 ] .在0~40 cm土层内土壤有机质含量表现为自然土壤>耕作土壤,2种土地利用方式间差异显著.在表层0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土层中,耕作土壤较自然土壤有机质含量分别降低了16.5%、8.8%和8.1%.黑土剖面40 cm以下土层的土壤有机质差异不显著.开垦后的耕作黑土,由于表层土壤有机质矿化量大于积累量,导致原黑土层中有机质含量降低,表观上表现为由黑变黄,实际是土壤中的腐殖化物质在减少.黑土腐殖质层随着开垦年限逐渐浅薄,自然黑土腐殖质层厚度一般在30~70 cm之间,小于30 cm的比较少见.第二次土壤普查结果显示已有40%的黑土面积腐殖质层厚度不足30 cm[15 ] . ...
不同开垦年限黑土有机质变化的研究
1
2002
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
不同开垦年限黑土有机质变化的研究
1
2002
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
黑土土壤质量演变初探I——不同开垦年限黑土主要质量指标演变规律
0
2002
黑土土壤质量演变初探I——不同开垦年限黑土主要质量指标演变规律
0
2002
黑土土壤质量演变初探II——不同地区黑土中有机质,氮,硫和磷现状及变化规律
0
2002
黑土土壤质量演变初探II——不同地区黑土中有机质,氮,硫和磷现状及变化规律
0
2002
土地利用方式对黑土剖面有机碳分布及碳储量的影响
2
2015
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
... 在地形相同的自然土壤和开垦100 a的耕地条件下,生态系统类型决定2 m剖面内的土壤有机质含量及分布特征[19 ] .在0~40 cm土层内土壤有机质含量表现为自然土壤>耕作土壤,2种土地利用方式间差异显著.在表层0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土层中,耕作土壤较自然土壤有机质含量分别降低了16.5%、8.8%和8.1%.黑土剖面40 cm以下土层的土壤有机质差异不显著.开垦后的耕作黑土,由于表层土壤有机质矿化量大于积累量,导致原黑土层中有机质含量降低,表观上表现为由黑变黄,实际是土壤中的腐殖化物质在减少.黑土腐殖质层随着开垦年限逐渐浅薄,自然黑土腐殖质层厚度一般在30~70 cm之间,小于30 cm的比较少见.第二次土壤普查结果显示已有40%的黑土面积腐殖质层厚度不足30 cm[15 ] . ...
土地利用方式对黑土剖面有机碳分布及碳储量的影响
2
2015
... 黑土地开垦初期,农田作物代替了自然植被,作物收获后的地上部分被移出土壤生态系统,进入土壤中的有机物质减少,土壤有机质积累大于分解的过程消失,导致土壤有机质在开垦后下降速度非常快,北部地区黑土地有机质平均每年下降1.5%~2.6%,南部黑土地有机质平均每年下降0.5%~0.7%[14 ] .和典型黑土有机质变化特征一样,赵玉萍等发现白浆土开垦后,土壤有机质含量也显著下降.黑土层开垦后的前10 a每年下降速率为0.029 3%,后10 a每年下降速率为0.024 1%[15 ] .此时期黑土表层未腐解和半腐解的有机物快速分解,枯枝落叶层有机质分解调整了作物生长需要的氮、磷和钾比例,土壤肥力得到短暂提高,有利于农业土壤的形成,更有利于作物生长.这个过程大约持续10 a,称为开垦期的土壤肥力急升过程.特点是土壤有机质含量减少,肥力上升,作物产量提高.随着土壤有机质的进一步分解,土壤养分含量继续降低,但有机质下降的速度较开垦初期减慢,到后来逐渐趋于相对稳定.从开垦50~200 a,平均每10 a下降0.05~0.11 g/kg,而在开垦130~200 a,黑土有机碳含量几乎没有变化[2 ,16 ~19 ] .此过程以土壤有机质为核心形成的土壤团聚结构随之减少,加之人畜踩踏和机械压实等作用,土壤团聚结构大部分消失,母质土壤中的粘土层属性开始主导土壤的物理过程,使得土壤水、热、气不协调,限制作物旺盛生长,土壤肥力降低,甚至出现黑土肥力退化现象.在农田管理系统中,如果施用充足的有机肥和适量的化肥,部分黑土肥力会缓慢提高;在实行禾本科作物和固氮豆科作物轮作的条件下,施用适量化肥,部分黑土肥力得到了保持;而大部分黑土由于长期种植耗地作物和过量施用化肥,已出现严重退化,必须通过大剂量施用化肥和频繁耕作解决黑土地生产力低下的问题. ...
... 在地形相同的自然土壤和开垦100 a的耕地条件下,生态系统类型决定2 m剖面内的土壤有机质含量及分布特征[19 ] .在0~40 cm土层内土壤有机质含量表现为自然土壤>耕作土壤,2种土地利用方式间差异显著.在表层0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土层中,耕作土壤较自然土壤有机质含量分别降低了16.5%、8.8%和8.1%.黑土剖面40 cm以下土层的土壤有机质差异不显著.开垦后的耕作黑土,由于表层土壤有机质矿化量大于积累量,导致原黑土层中有机质含量降低,表观上表现为由黑变黄,实际是土壤中的腐殖化物质在减少.黑土腐殖质层随着开垦年限逐渐浅薄,自然黑土腐殖质层厚度一般在30~70 cm之间,小于30 cm的比较少见.第二次土壤普查结果显示已有40%的黑土面积腐殖质层厚度不足30 cm[15 ] . ...
20年来我国潮土区与黑土区土壤有机质变化的对比研究
2
2004
... 目前,黑土地已经进入到稳定利用期.在此过程中,土壤退化过程导致土壤有机质含量仍在降低,但是被保存下来的有机质受到团聚体结构和矿物组分的物理性保护作用,在一定范围内保持稳定.据测算[6 ] ,黑土开垦40 a有机质下降1/2左右,开垦70~80 a有机质下降2/3.进入稳定利用期后,东北黑土地土壤有机质下降缓慢,每10 a下降0.6~1.4 g/kg.在黑土地开垦后的50~100 a内,黑龙江省中部和吉林中部的黑土有机质平均每年下降速度为1.0 g/kg（图2 ）.黑土地的北部地区,有机质含量平均值在35.6~43.2 g/kg,黑土地的南部地区,如辽河平原多数地区土壤有机质含量已降到20 g/kg以下.汪景宽等的研究表明,黑龙江省中部典型黑土地区在1980~2000 年间,土壤有机质降低了22.26%[12 ] ;徐艳等研究了1980~2000年中国黑土区土壤有机质的变化,发现黑龙江省北安、海伦和吉林省公主岭3个典型黑土区土壤有机质明显降低[20 ] ;陆访仪等利用遥感影像研究黑土中部海伦市土壤有机质含量的变化,发现土壤有机质呈下降趋势,较1981年,2008年土壤有机质平均下降超过10 g/kg,全氮降幅在0.5 g/kg左右[21 ] . ...
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
20年来我国潮土区与黑土区土壤有机质变化的对比研究
2
2004
... 目前,黑土地已经进入到稳定利用期.在此过程中,土壤退化过程导致土壤有机质含量仍在降低,但是被保存下来的有机质受到团聚体结构和矿物组分的物理性保护作用,在一定范围内保持稳定.据测算[6 ] ,黑土开垦40 a有机质下降1/2左右,开垦70~80 a有机质下降2/3.进入稳定利用期后,东北黑土地土壤有机质下降缓慢,每10 a下降0.6~1.4 g/kg.在黑土地开垦后的50~100 a内,黑龙江省中部和吉林中部的黑土有机质平均每年下降速度为1.0 g/kg（图2 ）.黑土地的北部地区,有机质含量平均值在35.6~43.2 g/kg,黑土地的南部地区,如辽河平原多数地区土壤有机质含量已降到20 g/kg以下.汪景宽等的研究表明,黑龙江省中部典型黑土地区在1980~2000 年间,土壤有机质降低了22.26%[12 ] ;徐艳等研究了1980~2000年中国黑土区土壤有机质的变化,发现黑龙江省北安、海伦和吉林省公主岭3个典型黑土区土壤有机质明显降低[20 ] ;陆访仪等利用遥感影像研究黑土中部海伦市土壤有机质含量的变化,发现土壤有机质呈下降趋势,较1981年,2008年土壤有机质平均下降超过10 g/kg,全氮降幅在0.5 g/kg左右[21 ] . ...
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
近30年来海伦市耕地土壤有机质和全氮的时空演变
1
2012
... 目前,黑土地已经进入到稳定利用期.在此过程中,土壤退化过程导致土壤有机质含量仍在降低,但是被保存下来的有机质受到团聚体结构和矿物组分的物理性保护作用,在一定范围内保持稳定.据测算[6 ] ,黑土开垦40 a有机质下降1/2左右,开垦70~80 a有机质下降2/3.进入稳定利用期后,东北黑土地土壤有机质下降缓慢,每10 a下降0.6~1.4 g/kg.在黑土地开垦后的50~100 a内,黑龙江省中部和吉林中部的黑土有机质平均每年下降速度为1.0 g/kg（图2 ）.黑土地的北部地区,有机质含量平均值在35.6~43.2 g/kg,黑土地的南部地区,如辽河平原多数地区土壤有机质含量已降到20 g/kg以下.汪景宽等的研究表明,黑龙江省中部典型黑土地区在1980~2000 年间,土壤有机质降低了22.26%[12 ] ;徐艳等研究了1980~2000年中国黑土区土壤有机质的变化,发现黑龙江省北安、海伦和吉林省公主岭3个典型黑土区土壤有机质明显降低[20 ] ;陆访仪等利用遥感影像研究黑土中部海伦市土壤有机质含量的变化,发现土壤有机质呈下降趋势,较1981年,2008年土壤有机质平均下降超过10 g/kg,全氮降幅在0.5 g/kg左右[21 ] . ...
近30年来海伦市耕地土壤有机质和全氮的时空演变
1
2012
... 目前,黑土地已经进入到稳定利用期.在此过程中,土壤退化过程导致土壤有机质含量仍在降低,但是被保存下来的有机质受到团聚体结构和矿物组分的物理性保护作用,在一定范围内保持稳定.据测算[6 ] ,黑土开垦40 a有机质下降1/2左右,开垦70~80 a有机质下降2/3.进入稳定利用期后,东北黑土地土壤有机质下降缓慢,每10 a下降0.6~1.4 g/kg.在黑土地开垦后的50~100 a内,黑龙江省中部和吉林中部的黑土有机质平均每年下降速度为1.0 g/kg（图2 ）.黑土地的北部地区,有机质含量平均值在35.6~43.2 g/kg,黑土地的南部地区,如辽河平原多数地区土壤有机质含量已降到20 g/kg以下.汪景宽等的研究表明,黑龙江省中部典型黑土地区在1980~2000 年间,土壤有机质降低了22.26%[12 ] ;徐艳等研究了1980~2000年中国黑土区土壤有机质的变化,发现黑龙江省北安、海伦和吉林省公主岭3个典型黑土区土壤有机质明显降低[20 ] ;陆访仪等利用遥感影像研究黑土中部海伦市土壤有机质含量的变化,发现土壤有机质呈下降趋势,较1981年,2008年土壤有机质平均下降超过10 g/kg,全氮降幅在0.5 g/kg左右[21 ] . ...
不同开垦年限黑土区坡耕地土壤团聚体稳定性与有机质关系
1
2011
... 土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性在维持土壤物理结构、协调土壤水气平衡、影响土壤微生物活性、促进植物根系在土体中生长方面发挥着重要作用,是影响土壤肥力和土壤可持续利用的重要方面.未开垦的原始黑土地通常具有良好的结构性状,土壤中大于0.25 mm水稳性团聚体含量较高.但黑土一经开垦,随着土壤有机质含量下降,土壤团聚体水稳性也明显降低;开垦40 a以后,两者的变化逐渐趋于稳定和平缓.水稳定团聚体的稳定性和大于0.25 mm水稳定性土壤团聚体含量均与有机质含量呈显著正相关[22 ] .黑土被开垦后,人类活动和生态环境的改变使土壤中的大团聚体不断破碎,土壤有机质的物理保护减少,微生物活动加剧使土壤中有机物质分解速率增强,土壤有机碳的矿化速率比开垦前明显增大,而补充的有机物数量不足,入不敷出导致黑土地开垦后土壤有机质含量下降迅速.也有研究认为黑土被开垦后,土壤团聚体的主要胶结物质——腐殖质不断的被分解利用,最终影响土壤团聚体水稳性[23 ] . ...
不同开垦年限黑土区坡耕地土壤团聚体稳定性与有机质关系
1
2011
... 土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性在维持土壤物理结构、协调土壤水气平衡、影响土壤微生物活性、促进植物根系在土体中生长方面发挥着重要作用,是影响土壤肥力和土壤可持续利用的重要方面.未开垦的原始黑土地通常具有良好的结构性状,土壤中大于0.25 mm水稳性团聚体含量较高.但黑土一经开垦,随着土壤有机质含量下降,土壤团聚体水稳性也明显降低;开垦40 a以后,两者的变化逐渐趋于稳定和平缓.水稳定团聚体的稳定性和大于0.25 mm水稳定性土壤团聚体含量均与有机质含量呈显著正相关[22 ] .黑土被开垦后,人类活动和生态环境的改变使土壤中的大团聚体不断破碎,土壤有机质的物理保护减少,微生物活动加剧使土壤中有机物质分解速率增强,土壤有机碳的矿化速率比开垦前明显增大,而补充的有机物数量不足,入不敷出导致黑土地开垦后土壤有机质含量下降迅速.也有研究认为黑土被开垦后,土壤团聚体的主要胶结物质——腐殖质不断的被分解利用,最终影响土壤团聚体水稳性[23 ] . ...
黑土开垦后土壤团聚体稳定性与土壤养分状况的关系
1
1981
... 土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性在维持土壤物理结构、协调土壤水气平衡、影响土壤微生物活性、促进植物根系在土体中生长方面发挥着重要作用,是影响土壤肥力和土壤可持续利用的重要方面.未开垦的原始黑土地通常具有良好的结构性状,土壤中大于0.25 mm水稳性团聚体含量较高.但黑土一经开垦,随着土壤有机质含量下降,土壤团聚体水稳性也明显降低;开垦40 a以后,两者的变化逐渐趋于稳定和平缓.水稳定团聚体的稳定性和大于0.25 mm水稳定性土壤团聚体含量均与有机质含量呈显著正相关[22 ] .黑土被开垦后,人类活动和生态环境的改变使土壤中的大团聚体不断破碎,土壤有机质的物理保护减少,微生物活动加剧使土壤中有机物质分解速率增强,土壤有机碳的矿化速率比开垦前明显增大,而补充的有机物数量不足,入不敷出导致黑土地开垦后土壤有机质含量下降迅速.也有研究认为黑土被开垦后,土壤团聚体的主要胶结物质——腐殖质不断的被分解利用,最终影响土壤团聚体水稳性[23 ] . ...
黑土开垦后土壤团聚体稳定性与土壤养分状况的关系
1
1981
... 土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性在维持土壤物理结构、协调土壤水气平衡、影响土壤微生物活性、促进植物根系在土体中生长方面发挥着重要作用,是影响土壤肥力和土壤可持续利用的重要方面.未开垦的原始黑土地通常具有良好的结构性状,土壤中大于0.25 mm水稳性团聚体含量较高.但黑土一经开垦,随着土壤有机质含量下降,土壤团聚体水稳性也明显降低;开垦40 a以后,两者的变化逐渐趋于稳定和平缓.水稳定团聚体的稳定性和大于0.25 mm水稳定性土壤团聚体含量均与有机质含量呈显著正相关[22 ] .黑土被开垦后,人类活动和生态环境的改变使土壤中的大团聚体不断破碎,土壤有机质的物理保护减少,微生物活动加剧使土壤中有机物质分解速率增强,土壤有机碳的矿化速率比开垦前明显增大,而补充的有机物数量不足,入不敷出导致黑土地开垦后土壤有机质含量下降迅速.也有研究认为黑土被开垦后,土壤团聚体的主要胶结物质——腐殖质不断的被分解利用,最终影响土壤团聚体水稳性[23 ] . ...
海伦地区黑土农田土壤水分动态平衡特征研究
1
2003
... 东北黑土区土壤水分循环方式为大气- 土壤- 作物.该区域是典型的雨养农业区,大气降水是旱作农田水分的唯一来源,地下水对作物需水没有供给[24 ] .黑土地大部分土类的土体质地比较均匀,粘粒含量较高,土壤具有较好的蓄水供水能力.1 m土体的田间持水量为350~420 mm,平均为387 mm,相当于全年降水量的70.4%;土壤饱和持水量为460~610 mm,平均为576 mm,相当于全年降水量的104.7%[25 ] . ...
海伦地区黑土农田土壤水分动态平衡特征研究
1
2003
... 东北黑土区土壤水分循环方式为大气- 土壤- 作物.该区域是典型的雨养农业区,大气降水是旱作农田水分的唯一来源,地下水对作物需水没有供给[24 ] .黑土地大部分土类的土体质地比较均匀,粘粒含量较高,土壤具有较好的蓄水供水能力.1 m土体的田间持水量为350~420 mm,平均为387 mm,相当于全年降水量的70.4%;土壤饱和持水量为460~610 mm,平均为576 mm,相当于全年降水量的104.7%[25 ] . ...
1
1996
... 东北黑土区土壤水分循环方式为大气- 土壤- 作物.该区域是典型的雨养农业区,大气降水是旱作农田水分的唯一来源,地下水对作物需水没有供给[24 ] .黑土地大部分土类的土体质地比较均匀,粘粒含量较高,土壤具有较好的蓄水供水能力.1 m土体的田间持水量为350~420 mm,平均为387 mm,相当于全年降水量的70.4%;土壤饱和持水量为460~610 mm,平均为576 mm,相当于全年降水量的104.7%[25 ] . ...
1
1996
... 东北黑土区土壤水分循环方式为大气- 土壤- 作物.该区域是典型的雨养农业区,大气降水是旱作农田水分的唯一来源,地下水对作物需水没有供给[24 ] .黑土地大部分土类的土体质地比较均匀,粘粒含量较高,土壤具有较好的蓄水供水能力.1 m土体的田间持水量为350~420 mm,平均为387 mm,相当于全年降水量的70.4%;土壤饱和持水量为460~610 mm,平均为576 mm,相当于全年降水量的104.7%[25 ] . ...
黑土肥沃耕层构建效应
2
2009
... 在相同降水量条件下,以自然土壤1 m土层储水量为对照,开垦为农田的土壤经过2 a、8 a、15 a、30 a、50 a和100 a的耕作后,1 m土层土壤储水量分别下降20.4%、20.6%、22.6%、27.2%、29.3%和27.3%.在夏季干旱期观测到0~1 m自然土壤的储水量为409 mm,而开垦了2~100 a的耕作土壤1 m土体的储水量下降了19.7~29.9%[13 ] .土壤孔隙结构的改变是导致土壤水分供蓄能力变化的主要因素.开垦40 a的黑土土壤容重由0.79 g/cm3 增加到1.06 g/cm3 ,总孔隙度由开垦前的69.7%下降到58.9%,开垦100 a后的耕作土壤孔隙度下降到51.3%,土壤的田间持水量由57.7%下降到41.9%[26 ] .随着开垦时间延长,土壤中大团聚体含量降低,土壤黏重,导水孔隙锐减,限制了土壤剖面中吸收大气降水的速度,土壤持水通气能力下降,且逐渐酸化,土壤理化性质恶化. ...
... 秸秆混土还田包括玉米秸秆深混、碎混和深埋3种技术途径.将秸秆深混到20~35 cm的土层中,秸秆腐殖化系数达到0.13以上,半腐解物残存率提高了16.7%;将秸秆均匀混合于0~35 cm全耕层,秸秆的腐殖化系数可达到0.17以上,半腐解物的含量提高了16.9%[26 ,49 ] .以上2种秸秆混土方式不仅打破了传统耕作下的犁底层,将秸秆加入到土壤亚耕层,土壤的保水能力增强,并快速提升了亚耕层土壤有机质含量,作物产量提高;在东北北部,玉米秸秆连续还田3 a,黑土0~35 cm全耕层土壤有机质含量可增加1.47 g/kg,在南部地区可增加0.74 g/kg,平均增加29%以上. ...
黑土肥沃耕层构建效应
2
2009
... 在相同降水量条件下,以自然土壤1 m土层储水量为对照,开垦为农田的土壤经过2 a、8 a、15 a、30 a、50 a和100 a的耕作后,1 m土层土壤储水量分别下降20.4%、20.6%、22.6%、27.2%、29.3%和27.3%.在夏季干旱期观测到0~1 m自然土壤的储水量为409 mm,而开垦了2~100 a的耕作土壤1 m土体的储水量下降了19.7~29.9%[13 ] .土壤孔隙结构的改变是导致土壤水分供蓄能力变化的主要因素.开垦40 a的黑土土壤容重由0.79 g/cm3 增加到1.06 g/cm3 ,总孔隙度由开垦前的69.7%下降到58.9%,开垦100 a后的耕作土壤孔隙度下降到51.3%,土壤的田间持水量由57.7%下降到41.9%[26 ] .随着开垦时间延长,土壤中大团聚体含量降低,土壤黏重,导水孔隙锐减,限制了土壤剖面中吸收大气降水的速度,土壤持水通气能力下降,且逐渐酸化,土壤理化性质恶化. ...
... 秸秆混土还田包括玉米秸秆深混、碎混和深埋3种技术途径.将秸秆深混到20~35 cm的土层中,秸秆腐殖化系数达到0.13以上,半腐解物残存率提高了16.7%;将秸秆均匀混合于0~35 cm全耕层,秸秆的腐殖化系数可达到0.17以上,半腐解物的含量提高了16.9%[26 ,49 ] .以上2种秸秆混土方式不仅打破了传统耕作下的犁底层,将秸秆加入到土壤亚耕层,土壤的保水能力增强,并快速提升了亚耕层土壤有机质含量,作物产量提高;在东北北部,玉米秸秆连续还田3 a,黑土0~35 cm全耕层土壤有机质含量可增加1.47 g/kg,在南部地区可增加0.74 g/kg,平均增加29%以上. ...
大豆连作土壤肥力变化与有害生物发生的关系
1
2006
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
大豆连作土壤肥力变化与有害生物发生的关系
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2006
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
东北地区不同轮作方式下大豆产量对施钾的响应
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2014
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
东北地区不同轮作方式下大豆产量对施钾的响应
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2014
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
2
1981
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
... 长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护.豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量.在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] .同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量.米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] .在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
2
1981
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
... 长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护.豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量.在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] .同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量.米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] .在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
不同连作年限对玉米制种产量及其农艺性状的影响
1
2010
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
不同连作年限对玉米制种产量及其农艺性状的影响
1
2010
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
走粮豆轮作均衡持续丰产的农业发展道路
1
2016
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
走粮豆轮作均衡持续丰产的农业发展道路
1
2016
... 东北黑土地区主栽作物是玉米、大豆和水稻.为一年一熟制,以旱地作物轮作为主,单纯的玉米连作和大豆连作现象也普遍存在.大豆连作增加了土壤中土传病虫害的发生,加长加大了土壤有害生物链和生物网,导致土壤生物肥力下降,大豆产量也明显降低.大豆连作影响土壤中有效养分的转化利用,随着连作年限的增加,土壤中全氮、碱解氮含量有所增加,但速效磷、速效钾、Mn、Zn含量降低,pH值下降,造成土壤酸化和养分的偏耗,大豆减产[27 ] .大豆连作1 a、2 a和3 a后,大豆产量分别降低了12.9%、18.9%和31.9% [20 ] .与大豆–玉米轮作和大豆–玉米–小麦轮作相比,大豆连作分别降低了5.5%和29.6%的大豆产量[28 ] .在东北黑土区,玉米连作现象也十分普遍,有的已长达30 a以上.一般认为,在同一田上多年连续种植同一种作物会带来诸多不良后果[29 ] .玉米长期连作后玉米产量随连作年限的延长而呈逐年递减的趋势[30 ] .在北部土壤有机质含量较高地区,玉米连作导致黑土地表层土壤有机质含量下降,土壤基础肥力降低,海伦站内玉米连作21 a后土壤有机质含量下降了15.6%,土壤容重增加了16.3%[31 ] . ...
Global inputs of biological nitrogen fixation in agricultural systems
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2008
... 长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护.豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量.在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] .同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量.米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] .在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
2
2011
... 长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护.豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量.在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] .同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量.米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] .在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
... [33 ],大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
2
2011
... 长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护.豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量.在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] .同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量.米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] .在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
... [33 ],大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
作物轮作系统对土壤中大豆胞囊线虫胞囊量和单胞囊卵量的影响
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2011
... 长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护.豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量.在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] .同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量.米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] .在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
作物轮作系统对土壤中大豆胞囊线虫胞囊量和单胞囊卵量的影响
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2011
... 长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护.豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量.在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] .同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量.米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] .在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
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2016
... 长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护.豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量.在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] .同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量.米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] .在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
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2016
... 长期田间实践证明,在东北黑土区实行作物轮作更有利于黑土地保护.豆科作物自身具有很强的固氮能力,全球豆科作物年固氮量高达1.3×108 t[32 ] ,与禾本科作物如玉米进行轮作,可显著改善土壤的物理属性,提高土壤有机质含量和作物产量.在吉林公主岭的黑钙土上进行的轮作和连作实验,与玉米连作和大豆连作相比,作物轮作处理能提高土壤团聚体的稳定性,改善土壤结构,并增加了耕作层土壤有机碳的稳定性[33 ] .同时,作物轮作还能有效控制杂草生长,破坏病虫的生命周期,减轻大豆根腐病和孢囊线虫病,增加大豆根部有效根瘤2.4~3.1倍,有助于提高作物产量.米豆轮作的大豆比连作大豆的根腐病减轻,大豆孢囊线虫病也得到减轻[34 ] .在海伦站内进行了21 a的定位试验表明[33 ] ,大豆- 玉米轮作比连作玉米土壤有机质含量提高了15.6%,土壤有机质由46.3 g/kg提高到54.9 g/kg.同时,玉米- 大豆轮作的大豆茬比玉米茬土壤容重降低了16.3%,大于0.25 mm的土壤水稳性团聚体提高了21.4%,土壤水分含量提高了21.5%,速效磷含量提高了16.3%.如果以连作玉米的产量为100%,大豆和玉米两区轮作使玉米增产8.8%;玉米- 大豆- 小麦三区种植,玉米增产14.1%.黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所18 a定位试验结果表明[29 ] ,大豆- 玉米轮作时,大豆单产比连作2 a的高26.5%,比连作15 a的高21.2%.长期轮作,除了改变土壤有机质的数量性状,对土壤有机质的组分化学结构也有显著影响,轮作后土壤不同粒级团聚体结合有机质的能力增强,特别是游离态轻组有机质含量增加.轮作后黑土及各粒径团聚体中芳香碳含量增加,而脂肪族碳、多糖碳含量减少,氧化性降低,土壤有机质的化学稳定性增强[35 ] . ...
Soil organic carbon fractions after 16-years of applications of fertilizers and organic manure in a Typic Rhodalfs in semi-arid tropics
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2010
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
Changes in soil organic carbon pools after 10 years of continuous manuring combined with chemical fertilizer in a mollisol in China
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2012
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
... [37 ].李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
Soil organic matter and nutrient dynamics in a Kenyan nitisol under long-term fertilizer and organic input management
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1999
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
土壤有机质对农田管理措施的动态响应
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2003
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
土壤有机质对农田管理措施的动态响应
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2003
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
有机肥与化肥配施对黑土理化性质及玉米产量的影响
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2017
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
有机肥与化肥配施对黑土理化性质及玉米产量的影响
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2017
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
1
2016
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
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2016
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
长期施用有机肥对黑土肥力及作物产量的影响
1
2010
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
长期施用有机肥对黑土肥力及作物产量的影响
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2010
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
国外长期肥料试验(一)、(二)、(三)
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1984
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
国外长期肥料试验(一)、(二)、(三)
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1984
... 自2015年开始,农业部正式启动“减肥减药”行动,力争实现农作物化肥、农药使用量零增长.适量减少化肥的使用量、增加有机肥的使用量势在必行.土壤施入有机肥可提高土壤养分含量、改善土壤肥力属性,提高黑土表层腐殖化物质含量,有利于黑土层的保育,同时,有机肥进入土壤可降低土壤容重,增加土壤的孔隙度和通气性,土壤微生物活性增强,极大程度的维持了土壤有机质的平衡,提高土壤有机质的储量[36 ,37 ] .但提高的程度与有机肥的施用年限、施用量和施用种类密切相关.基于10 a以上长期施用不同量有机肥对土壤有机质影响的研究表明,单施有机肥使土壤有机质呈增加趋势,但有机肥种类不同对有机质的影响也不同,秸秆的效果优于猪粪,猪粪的效果又优于堆肥,绿肥的效果较差[38 ,39 ] .Ding等利用海伦站长期定位实验研究了连续10 a不同猪粪施用量的农田黑土有机碳库储量,发现与不施肥处理相比,化肥配施不同猪粪施入量（7.5 kg/hm2 ,15.5 kg/hm2 和22.5 kg/hm2 ）的表层土壤碳库分别增加12.5%,14.5%和18.2%,且猪粪施入量越大,土壤有机质中惰性碳库含量越高,说明来源于猪粪的有机质已经快速进入到土壤惰性有机碳库中,增加了土壤肥力的稳定性[37 ] .李欣伦等研究了化肥分别配施鸡粪、牛粪、猪粪和秸秆还田条件下黑土肥力指标和作物产量的影响,发现与不施肥处理相比,化肥配施禽畜粪污和秸秆均提高了土壤有机质含量,以化肥配施猪粪处理土壤有机质含量提升最显著,从29.09 g/kg提升到35.27 g/kg.同时,施用猪粪处理土壤容重最小,田间持水量最大,玉米增产1.0 t/hm2[40 ] .有机肥对黑土地的保护作用主要表现在“质”和“量”的差异.施用有机肥,除了增加土壤有机质的碳库容量,土壤富里酸的分子结构向复杂化方向发展,脂肪性和芳香性增强[41 ] .有机培肥后,土壤有机质的糖类化合物和脂类化合物等化学结构增加,土壤的碳周转时间缩短.长期定位实验的研究证明当有机肥的有机质含量大于70.0%（烘干基）,施用量在6±1.5 t/hm2 以上时,连续施用3 a,黑土地土壤有机质含量能增加0.9~1.8 g/kg以上,0~35 cm黑土地表层土壤腐殖化物质增加36.0%以上.有机肥的有机质含量和施用量小于上述阈值,则不能提升黑土层腐殖化物质的含量,仅能改善土壤某些肥力属性,实现短期增产的目的[42 ] .但是,从理论上来说,土壤有机质含量不可能无休止增长下去,任何一种土壤类型在其自然气候条件和栽培模式下,都应达到自身相应的动态平衡点并在这一水平下保持相对稳定.Hoosfield试验田每年投入35 t/hm2 猪粪,已持续100多年,其土壤有机碳依然在不断增长之中,尚未达到平衡[43 ] .高有机质的东北黑土连续投入15 a的22.5 t/hm2 猪粪后,土壤有机质含量仍在缓慢增加.黑土地有机质的饱和点,还有待进一步深入研究. ...
我国部分城市畜禽粪便中重金属含量及形态分布
1
2016
... 但由于禽畜粪污等有机肥中可能含有重金属或寄生病原菌等污染物质,如果前处理不当,施入土壤后,对土壤造成污染,使土壤中重金属不断累积,土壤受到污染,作物的品质也相应降低[44 ] .在农业上使用有机肥时,应多加注意. ...
我国部分城市畜禽粪便中重金属含量及形态分布
1
2016
... 但由于禽畜粪污等有机肥中可能含有重金属或寄生病原菌等污染物质,如果前处理不当,施入土壤后,对土壤造成污染,使土壤中重金属不断累积,土壤受到污染,作物的品质也相应降低[44 ] .在农业上使用有机肥时,应多加注意. ...
玉米秸秆还田方法试验研究初报
1
2002
... 中国黑土区最早的秸秆覆盖还田技术由刘武仁于1999年提出[45 ] ,建议将玉米宽窄行播种、条带间隔深松、玉米秸秆全量还田方式改为条带间隔覆盖,该技术明显改善了土壤理化性状,增加了土壤孔隙度,调节土壤的三相比,使土壤有机质、全量养分和速效养分含量显著提高,作物产量增产11.2%左右.借鉴北美洲保护性耕作经验,秸秆免耕全覆盖的保护性耕作技术于2002年引入到中国东北[46 ] ,与常规耕作技术相比,保护性耕作可减少土壤侵蚀90%以上,可有效控制水土流失.且秸秆腐解后的有机物质能快进入到土壤表层,表土有机质和微生物量碳含量和酶活性迅速提高[47 ,48 ] . ...
玉米秸秆还田方法试验研究初报
1
2002
... 中国黑土区最早的秸秆覆盖还田技术由刘武仁于1999年提出[45 ] ,建议将玉米宽窄行播种、条带间隔深松、玉米秸秆全量还田方式改为条带间隔覆盖,该技术明显改善了土壤理化性状,增加了土壤孔隙度,调节土壤的三相比,使土壤有机质、全量养分和速效养分含量显著提高,作物产量增产11.2%左右.借鉴北美洲保护性耕作经验,秸秆免耕全覆盖的保护性耕作技术于2002年引入到中国东北[46 ] ,与常规耕作技术相比,保护性耕作可减少土壤侵蚀90%以上,可有效控制水土流失.且秸秆腐解后的有机物质能快进入到土壤表层,表土有机质和微生物量碳含量和酶活性迅速提高[47 ,48 ] . ...
北美保护性耕作及对中国的意义
1
2004
... 中国黑土区最早的秸秆覆盖还田技术由刘武仁于1999年提出[45 ] ,建议将玉米宽窄行播种、条带间隔深松、玉米秸秆全量还田方式改为条带间隔覆盖,该技术明显改善了土壤理化性状,增加了土壤孔隙度,调节土壤的三相比,使土壤有机质、全量养分和速效养分含量显著提高,作物产量增产11.2%左右.借鉴北美洲保护性耕作经验,秸秆免耕全覆盖的保护性耕作技术于2002年引入到中国东北[46 ] ,与常规耕作技术相比,保护性耕作可减少土壤侵蚀90%以上,可有效控制水土流失.且秸秆腐解后的有机物质能快进入到土壤表层,表土有机质和微生物量碳含量和酶活性迅速提高[47 ,48 ] . ...
北美保护性耕作及对中国的意义
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2004
... 中国黑土区最早的秸秆覆盖还田技术由刘武仁于1999年提出[45 ] ,建议将玉米宽窄行播种、条带间隔深松、玉米秸秆全量还田方式改为条带间隔覆盖,该技术明显改善了土壤理化性状,增加了土壤孔隙度,调节土壤的三相比,使土壤有机质、全量养分和速效养分含量显著提高,作物产量增产11.2%左右.借鉴北美洲保护性耕作经验,秸秆免耕全覆盖的保护性耕作技术于2002年引入到中国东北[46 ] ,与常规耕作技术相比,保护性耕作可减少土壤侵蚀90%以上,可有效控制水土流失.且秸秆腐解后的有机物质能快进入到土壤表层,表土有机质和微生物量碳含量和酶活性迅速提高[47 ,48 ] . ...
Short-term effect of tillage and crop rotation on microbial community structure and enzyme activities of a clay loam soil
1
2014
... 中国黑土区最早的秸秆覆盖还田技术由刘武仁于1999年提出[45 ] ,建议将玉米宽窄行播种、条带间隔深松、玉米秸秆全量还田方式改为条带间隔覆盖,该技术明显改善了土壤理化性状,增加了土壤孔隙度,调节土壤的三相比,使土壤有机质、全量养分和速效养分含量显著提高,作物产量增产11.2%左右.借鉴北美洲保护性耕作经验,秸秆免耕全覆盖的保护性耕作技术于2002年引入到中国东北[46 ] ,与常规耕作技术相比,保护性耕作可减少土壤侵蚀90%以上,可有效控制水土流失.且秸秆腐解后的有机物质能快进入到土壤表层,表土有机质和微生物量碳含量和酶活性迅速提高[47 ,48 ] . ...
1
2016
... 中国黑土区最早的秸秆覆盖还田技术由刘武仁于1999年提出[45 ] ,建议将玉米宽窄行播种、条带间隔深松、玉米秸秆全量还田方式改为条带间隔覆盖,该技术明显改善了土壤理化性状,增加了土壤孔隙度,调节土壤的三相比,使土壤有机质、全量养分和速效养分含量显著提高,作物产量增产11.2%左右.借鉴北美洲保护性耕作经验,秸秆免耕全覆盖的保护性耕作技术于2002年引入到中国东北[46 ] ,与常规耕作技术相比,保护性耕作可减少土壤侵蚀90%以上,可有效控制水土流失.且秸秆腐解后的有机物质能快进入到土壤表层,表土有机质和微生物量碳含量和酶活性迅速提高[47 ,48 ] . ...
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2016
... 中国黑土区最早的秸秆覆盖还田技术由刘武仁于1999年提出[45 ] ,建议将玉米宽窄行播种、条带间隔深松、玉米秸秆全量还田方式改为条带间隔覆盖,该技术明显改善了土壤理化性状,增加了土壤孔隙度,调节土壤的三相比,使土壤有机质、全量养分和速效养分含量显著提高,作物产量增产11.2%左右.借鉴北美洲保护性耕作经验,秸秆免耕全覆盖的保护性耕作技术于2002年引入到中国东北[46 ] ,与常规耕作技术相比,保护性耕作可减少土壤侵蚀90%以上,可有效控制水土流失.且秸秆腐解后的有机物质能快进入到土壤表层,表土有机质和微生物量碳含量和酶活性迅速提高[47 ,48 ] . ...
施入不同土层的秸秆腐殖化特征及对玉米产量的影响
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2017
... 秸秆混土还田包括玉米秸秆深混、碎混和深埋3种技术途径.将秸秆深混到20~35 cm的土层中,秸秆腐殖化系数达到0.13以上,半腐解物残存率提高了16.7%;将秸秆均匀混合于0~35 cm全耕层,秸秆的腐殖化系数可达到0.17以上,半腐解物的含量提高了16.9%[26 ,49 ] .以上2种秸秆混土方式不仅打破了传统耕作下的犁底层,将秸秆加入到土壤亚耕层,土壤的保水能力增强,并快速提升了亚耕层土壤有机质含量,作物产量提高;在东北北部,玉米秸秆连续还田3 a,黑土0~35 cm全耕层土壤有机质含量可增加1.47 g/kg,在南部地区可增加0.74 g/kg,平均增加29%以上. ...
施入不同土层的秸秆腐殖化特征及对玉米产量的影响
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2017
... 秸秆混土还田包括玉米秸秆深混、碎混和深埋3种技术途径.将秸秆深混到20~35 cm的土层中,秸秆腐殖化系数达到0.13以上,半腐解物残存率提高了16.7%;将秸秆均匀混合于0~35 cm全耕层,秸秆的腐殖化系数可达到0.17以上,半腐解物的含量提高了16.9%[26 ,49 ] .以上2种秸秆混土方式不仅打破了传统耕作下的犁底层,将秸秆加入到土壤亚耕层,土壤的保水能力增强,并快速提升了亚耕层土壤有机质含量,作物产量提高;在东北北部,玉米秸秆连续还田3 a,黑土0~35 cm全耕层土壤有机质含量可增加1.47 g/kg,在南部地区可增加0.74 g/kg,平均增加29%以上. ...
旱作土壤耕层及其肥力培育途径
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2015
... 韩晓增研究员及其团队自2005年开始肥沃耕层构建技术研究（https://www.tuliu.com/read-39422.html）,该技术体系目前已成功应用于东北黑土区,实现了黑土地保护与可持续生产并行的效果.该技术将0~35 cm土层旋转90°±30°,再将秸秆均匀深混到0~35 cm土层之中,实行3次肥沃耕层构建后,0~35 cm土层中每个位点的土壤位置互换一次,新加入的秸秆和有机肥在土壤全层均匀分布,有利于黑土表层有机质的增补和更新[50 ] .也可用优质有机肥替代秸秆,或秸秆配合优质有机肥深混到0~35 cm的土层中① ① 耕地肥沃耕层构建技术规程,2017.).肥沃耕层构建后黑土表层的蓄水能力提升,土壤饱和含水量达到210 mm以上,田间持水能力达到140 mm以上,可保证99%的单次大气降水全部储存于土壤中[51 ,52 ] ,该技术可有效调节区域性年际间和季节间的降水不均问题.同时,由于该项操作是在秋季作物收获后进行,通过土层互换,土壤病原菌和虫卵置于土壤表面,经过冻融和太阳紫外线照射,部分病原菌和虫卵死亡,可有效减轻次年病虫害发生. ...
旱作土壤耕层及其肥力培育途径
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2015
... 韩晓增研究员及其团队自2005年开始肥沃耕层构建技术研究（https://www.tuliu.com/read-39422.html）,该技术体系目前已成功应用于东北黑土区,实现了黑土地保护与可持续生产并行的效果.该技术将0~35 cm土层旋转90°±30°,再将秸秆均匀深混到0~35 cm土层之中,实行3次肥沃耕层构建后,0~35 cm土层中每个位点的土壤位置互换一次,新加入的秸秆和有机肥在土壤全层均匀分布,有利于黑土表层有机质的增补和更新[50 ] .也可用优质有机肥替代秸秆,或秸秆配合优质有机肥深混到0~35 cm的土层中① ① 耕地肥沃耕层构建技术规程,2017.).肥沃耕层构建后黑土表层的蓄水能力提升,土壤饱和含水量达到210 mm以上,田间持水能力达到140 mm以上,可保证99%的单次大气降水全部储存于土壤中[51 ,52 ] ,该技术可有效调节区域性年际间和季节间的降水不均问题.同时,由于该项操作是在秋季作物收获后进行,通过土层互换,土壤病原菌和虫卵置于土壤表面,经过冻融和太阳紫外线照射,部分病原菌和虫卵死亡,可有效减轻次年病虫害发生. ...
耕作深度及秸秆还田对农田黑土土壤供水能力及作物产量的影响
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2016
... 韩晓增研究员及其团队自2005年开始肥沃耕层构建技术研究（https://www.tuliu.com/read-39422.html）,该技术体系目前已成功应用于东北黑土区,实现了黑土地保护与可持续生产并行的效果.该技术将0~35 cm土层旋转90°±30°,再将秸秆均匀深混到0~35 cm土层之中,实行3次肥沃耕层构建后,0~35 cm土层中每个位点的土壤位置互换一次,新加入的秸秆和有机肥在土壤全层均匀分布,有利于黑土表层有机质的增补和更新[50 ] .也可用优质有机肥替代秸秆,或秸秆配合优质有机肥深混到0~35 cm的土层中① ① 耕地肥沃耕层构建技术规程,2017.).肥沃耕层构建后黑土表层的蓄水能力提升,土壤饱和含水量达到210 mm以上,田间持水能力达到140 mm以上,可保证99%的单次大气降水全部储存于土壤中[51 ,52 ] ,该技术可有效调节区域性年际间和季节间的降水不均问题.同时,由于该项操作是在秋季作物收获后进行,通过土层互换,土壤病原菌和虫卵置于土壤表面,经过冻融和太阳紫外线照射,部分病原菌和虫卵死亡,可有效减轻次年病虫害发生. ...
耕作深度及秸秆还田对农田黑土土壤供水能力及作物产量的影响
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2016
... 韩晓增研究员及其团队自2005年开始肥沃耕层构建技术研究（https://www.tuliu.com/read-39422.html）,该技术体系目前已成功应用于东北黑土区,实现了黑土地保护与可持续生产并行的效果.该技术将0~35 cm土层旋转90°±30°,再将秸秆均匀深混到0~35 cm土层之中,实行3次肥沃耕层构建后,0~35 cm土层中每个位点的土壤位置互换一次,新加入的秸秆和有机肥在土壤全层均匀分布,有利于黑土表层有机质的增补和更新[50 ] .也可用优质有机肥替代秸秆,或秸秆配合优质有机肥深混到0~35 cm的土层中① ① 耕地肥沃耕层构建技术规程,2017.).肥沃耕层构建后黑土表层的蓄水能力提升,土壤饱和含水量达到210 mm以上,田间持水能力达到140 mm以上,可保证99%的单次大气降水全部储存于土壤中[51 ,52 ] ,该技术可有效调节区域性年际间和季节间的降水不均问题.同时,由于该项操作是在秋季作物收获后进行,通过土层互换,土壤病原菌和虫卵置于土壤表面,经过冻融和太阳紫外线照射,部分病原菌和虫卵死亡,可有效减轻次年病虫害发生. ...
构建肥沃耕层对沙性土壤水分物理性质及玉米产量的影响
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2017
... 韩晓增研究员及其团队自2005年开始肥沃耕层构建技术研究（https://www.tuliu.com/read-39422.html）,该技术体系目前已成功应用于东北黑土区,实现了黑土地保护与可持续生产并行的效果.该技术将0~35 cm土层旋转90°±30°,再将秸秆均匀深混到0~35 cm土层之中,实行3次肥沃耕层构建后,0~35 cm土层中每个位点的土壤位置互换一次,新加入的秸秆和有机肥在土壤全层均匀分布,有利于黑土表层有机质的增补和更新[50 ] .也可用优质有机肥替代秸秆,或秸秆配合优质有机肥深混到0~35 cm的土层中① ① 耕地肥沃耕层构建技术规程,2017.).肥沃耕层构建后黑土表层的蓄水能力提升,土壤饱和含水量达到210 mm以上,田间持水能力达到140 mm以上,可保证99%的单次大气降水全部储存于土壤中[51 ,52 ] ,该技术可有效调节区域性年际间和季节间的降水不均问题.同时,由于该项操作是在秋季作物收获后进行,通过土层互换,土壤病原菌和虫卵置于土壤表面,经过冻融和太阳紫外线照射,部分病原菌和虫卵死亡,可有效减轻次年病虫害发生. ...
构建肥沃耕层对沙性土壤水分物理性质及玉米产量的影响
1
2017
... 韩晓增研究员及其团队自2005年开始肥沃耕层构建技术研究（https://www.tuliu.com/read-39422.html）,该技术体系目前已成功应用于东北黑土区,实现了黑土地保护与可持续生产并行的效果.该技术将0~35 cm土层旋转90°±30°,再将秸秆均匀深混到0~35 cm土层之中,实行3次肥沃耕层构建后,0~35 cm土层中每个位点的土壤位置互换一次,新加入的秸秆和有机肥在土壤全层均匀分布,有利于黑土表层有机质的增补和更新[50 ] .也可用优质有机肥替代秸秆,或秸秆配合优质有机肥深混到0~35 cm的土层中① ① 耕地肥沃耕层构建技术规程,2017.).肥沃耕层构建后黑土表层的蓄水能力提升,土壤饱和含水量达到210 mm以上,田间持水能力达到140 mm以上,可保证99%的单次大气降水全部储存于土壤中[51 ,52 ] ,该技术可有效调节区域性年际间和季节间的降水不均问题.同时,由于该项操作是在秋季作物收获后进行,通过土层互换,土壤病原菌和虫卵置于土壤表面,经过冻融和太阳紫外线照射,部分病原菌和虫卵死亡,可有效减轻次年病虫害发生. ...
, 李娜
