第1章 施肥制度与土壤可持续利用研究方法 1
内容提要 1
1.1 “国家土壤肥力与肥料效益长期监测基地网”概况 2
1.2 试验设计 6
1.3 取样、样品处理和分析 11
1.4 讨论 11
参考文献 13
第2章 施肥制度与作物产量和肥料效益演变 15
内容提要 15
2.1 研究方法 16
2.1.1 试验设计 16
2.1.2 常用术语的定义和计算方法 16
2.2 不同施肥制度作物产量和肥料效益演变规律 17
2.2.1 吉林黑土不同施肥制度春玉米产量和肥料效益演变 17
2.2.2 新疆灰漠土不同施肥制度作物产量和肥料效益演变 20
2.2.3 北京褐潮土不同施肥制度作物产量和肥料效益演变 23
2.2.4 陕西黄土不同施肥制度作物产量和肥料效益演变 30
2.2.5 河南潮土不同施肥制度作物产量和肥料效益演变 35
2.2.6 湖南红壤不同施肥制度作物产量和肥料效益演变 41
2.2.7 重庆紫色土不同施肥制度作物产量和肥料效益演变 47
2.2.8 浙江水稻土不同施肥制度作物产量和肥料效益演变 52
2.3 讨论 58
2.3.1 施肥制度与小麦生产可持续性 60
2.3.2 施肥制度与玉米生产可持续性 63
2.3.3 施肥制度与水稻生产可持续性 66
参考文献 69
第3章 施肥制度与作物养分吸收利用 70
内容提要 70
3.1 研究方法 72
3.1.1 试验设计 72
3.1.2 样品采集与测定方法 72
3.1.3 常用术语的定义和计算方法 72
3.2 北京褐潮土不同施肥制度作物养分吸收利用与土壤养分平衡 74
3.2.1 作物氮素吸收与利用 74
3.2.2 作物磷素吸收与利用 90
3.2.3 作物钾素的吸收与利用 104
3.2.4 北京褐潮土不同施肥制度土壤养分表观平衡 118
3.2.5 小结 121
3.3 重庆紫色土不同施肥制度作物养分吸收利用与土壤养分平衡 123
3.3.1 作物氮素吸收与利用 123
3.3.2 作物磷素吸收与利用 130
3.3.3 作物钾素的吸收与利用 136
3.3.4 重庆紫色土不同施肥制度土壤养分表观平衡 142
3.3.5 小结 145
参考文献 145
第4章 施肥制度与土壤供肥能力 147
内容提要 147
4.1 研究方法 148
4.1.1 试验设计 148
4.1.2 常用术语的定义和计算方法 149
4.2 施肥制度与土壤养分供应能力 149
4.2.1 不同类型土壤养分基础供应能力 149
4.2.2 土壤养分供应能力演变 151
4.2.3 土壤养分供应量演变 164
4.3 讨论 169
参考文献 172
第5章 施肥制度与土壤有机质演变 173
内容提要 173
5.1 研究方法 174
5.1.1 试验设计 174
5.1.2 样品采集与测定方法 175
5.2 不同施肥制度土壤有机质演变规律 175
5.2.1 吉林黑土不同施肥制度土壤有机质含量演变 175
5.2.2 新疆灰漠土不同施肥制度土壤有机质含量演变 176
5.2.3 北京褐潮土不同施肥制度土壤有机质含量演变 178
5.2.4 陕西黄土不同施肥制度土壤有机质含量演变 179
5.2.5 河南潮土不同施肥制度土壤有机质含量演变 180
5.2.6 湖南红壤不同施肥制度土壤有机质含量演变 182
5.2.7 重庆紫色土不同施肥制度土壤有机质含量演变 183
5.2.8 浙江水稻土不同施肥制度土壤有机质含量演变 184
5.3 讨论 185
参考文献 186
第6章 施肥制度与土壤氮素肥力演变 188
内容提要 188
6.1 研究方法 189
6.1.1 试验设计 189
6.1.2 样品采集与测定方法 189
6.2 不同施肥制度土壤氮素肥力演变 189
6.2.1 吉林黑土不同施肥制度土壤氮素肥力演变 191
6.2.2 新疆灰漠土不同施肥制度土壤氮素肥力演变 193
6.2.3 北京褐潮土不同施肥制度土壤氮素肥力演变 195
6.2.4 陕西黄土不同施肥制度土壤氮素肥力演变 196
6.2.5 河南潮土不同施肥制度土壤氮素肥力演变 197
6.2.6 湖南红壤不同施肥制度土壤氮素肥力演变 199
6.2.7 重庆紫色土不同施肥制度土壤氮素肥力演变 201
6.2.8 浙江水稻土不同施肥制度土壤氮素肥力演变 202
6.3 讨论 203
参考文献 204
第7章 施肥制度与土壤磷素肥力演变 206
内容提要 206
7.1 研究方法 207
7.1.1 试验设计 207
7.1.2 样品采集与测定方法 207
7.2 不同施肥制度土壤磷素肥力演变 207
7.2.1 吉林黑土不同施肥制度土壤磷素肥力演变 209
7.2.2 新疆灰漠土不同施肥制度土壤磷素肥力演变 211
7.2.3 北京褐潮土不同施肥制度土壤磷素肥力演变 213
7.2.4 陕西黄土不同施肥制度土壤磷素肥力演变 215
7.2.5 河南潮土不同施肥制度土壤磷素肥力演变 216
7.2.6 湖南红壤不同施肥制度土壤磷素肥力演变 218
7.2.7 重庆紫色土不同施肥制度土壤磷素肥力演变 220
7.2.8 浙江水稻土不同施肥制度土壤磷素肥力演变 222
7.3 讨论 223
参考文献 223
第8章 施肥制度与土壤钾素肥力演变 225
内容提要 225
8.1 研究方法 226
8.1.1 试验设计 226
8.1.2 样品采集与测定方法 226
8.2 不同施肥制度土壤钾素肥力演变 226
8.2.1 吉林黑土不同施肥制度土壤有效钾含量变化 228
8.2.2 新疆灰漠土不同施肥制度土壤有效钾含量变化 229
8.2.3 北京褐潮土不同施肥制度土壤有效钾含量变化 230
8.2.4 陕西黄土不同施肥制度土壤有效钾含量变化 231
8.2.5 河南潮土不同施肥制度土壤有效钾含量变化 232
8.2.6 湖南红壤不同施肥制度土壤有效钾含量变化 234
8.2.7 重庆紫色土不同施肥制度土壤有效钾含量变化 235
8.2.8 浙江水稻土不同施肥制度土壤有效钾含量变化 237
8.3 讨论 237
参考文献 238
第9章 施肥制度与土壤中微量元素含量变化 239
内容提要 239
9.1 研究方法 240
9.1.1 试验设计 240
9.1.2 土壤样品采集与测定方法 240
9.2 不同施肥制度对土壤有效性中量元素含量的影响 241
9.2.1 不同施肥制度对土壤有效钙含量的影响 241
9.2.2 不同施肥制度对土壤有效镁含量的影响 242
9.2.3 不同施肥制度对土壤有效硫含量的影响 242
9.3 不同施肥制度对土壤有效性微量元素含量的影响 242
9.3.1 不同施肥制度对土壤有效铜含量的影响 242
9.3.2 不同施肥制度对土壤有效锌含量的影响 243
9.3.3 不同施肥制度对土壤有效铁含量的影响 244
9.3.4 不同施肥制度对土壤有效锰含量的影响 245
9.4 讨论 246
参考文献 247
第10章 施肥制度与土壤pH变化 248
内容提要 248
10.1 研究方法 248
10.1.1 试验设计 248
10.1.2 土壤样品采集与pH测试方法 249
10.2 不同施肥制度土壤pH演变 249
10.2.1 不同施肥制度吉林黑土pH演变 249
10.2.2 不同施肥制度新疆灰漠土pH演变 249
10.2.3 不同施肥制度北京褐潮土pH演变 250
10.2.4 不同施肥制度陕西黄土pH演变 250
10.2.5 不同施肥制度河南潮土pH演变 251
10.2.6 不同施肥制度湖南红壤pH演变 252
10.2.7 不同施肥制度重庆紫色土pH演变 253
10.2.8 不同施肥制度浙江水稻土pH演变 253
10.3 讨论 254
参考文献 255
第11章 施肥制度与土壤腐殖质形态 256
内容提要 256
11.1 研究方法 257
11.1.1 试验设计 257
11.1.2 样品采集与测定方法 257
11.2 施肥制度对土壤腐殖质及其组分的影响 257
11.2.1 土壤有机质含量 257
11.2.2 土壤腐殖质含量及其组分 258
11.3 施肥制度对土壤结合态腐殖质含量及其组分的影响 260
11.4 讨论 262
参考文献 263
第12章 施肥制度与土壤磷素形态转化 264
内容提要 264
12.1 研究方法 266
12.1.1 试验设计 266
12.1.2 土壤样品采集 266
12.1.3 测定方法 266
12.2 不同施肥制度对土壤磷素组成的影响 266
12.2.1 北京褐潮土 266
12.2.2 重庆紫色土 267
12.2.3 湖南红壤 268
12.2.4 新疆灰漠土 269
12.3 施肥制度对土壤各形态无机磷含量、转化及有效性的影响 270
12.3.1 施肥制度对各形态无机磷含量的影响 270
12.3.2 施肥制度对土壤不同形态无机磷有效性和转化的影响 277
12.4 北京褐潮土施肥对土壤有机磷形态、转化及有效性的影响 280
12.4.1 不同施肥制度对土壤有机磷形态的影响 280
12.4.2 不同施肥制度对土壤各形态有机磷有效性及形态转化的影响 283
12.5 结语 285
12.5.1 不同施肥制度对土壤无机磷形态、转化及有效性的影响 285
12.5.2 不同施肥制度对土壤有机磷形态、转化及其有效性的影响 286
参考文献 286
第13章 施肥制度与土壤微生物数量 287
内容提要 287
13.1 研究方法 288
13.1.1 试验处理与样品采集 288
13.1.2 测定方法 289
13.2 不同施肥制度对土壤微生物的影响 289
13.2.1 对土壤细菌、真菌和放线菌种群数量的影响 289
13.2.2 对不同生理功能土壤微生物的影响 292
13.3 土壤微生物数量与土壤养分含量、作物产量的相关性 295
13.4 讨论 297
13.4.1 不同施肥制度对土壤细菌、真菌及放线菌数量的影响 297
13.4.2 土壤养分含量与土壤微生物数量的相关性 298
13.5 结论 298
参考文献 299
第14章 施肥制度与土壤酶活性 300
内容提要 300
14.1 研究方法 301
14.1.1 试验处理与样品采集 301
14.1.2 测定方法 301
14.2 不同施肥制度对土壤酶活性的影响 302
14.2.1 土壤过氧化氢酶活性 302
14.2.2 土壤蔗糖酶活性 303
14.2.3 土壤脲酶活性 304
14.2.4 土壤磷酸酶活性 305
14.3 土壤酶活性与土壤肥力的关系 306
14.3.1 不同施肥制度对土壤肥力的影响 307
14.3.2 土壤酶活性与土壤肥力的关系 308
14.4 讨论 311
参考文献 312
第15章 施肥制度与土壤微生物量及多样性 313
内容提要 313
15.1 研究方法 314
15.1.1 试验设计 314
15.1.2 样品采集与预处理 314
15.1.3 测量方法 315
15.2 不同施肥制度对土壤微生物量的影响 316
15.2.1 土壤微生物量碳 316
15.2.2 土壤微生物量氮 317
15.2.3 土壤微生物量磷 317
15.2.4 微生物商、土壤微生物量C/N及土壤微生物量氮与全氮的比值 318
15.2.5 土壤基础呼吸与代谢商 320
15.3 不同施肥制度对土壤微生物多样性的影响 321
15.3.1 不同施肥制度微生物群落DGGE图谱分析 321
15.3.2 不同施肥制度微生物群落相似性分析 321
15.4 微生物量与土壤理化性质的相关性分析 323
15.4.1 土壤微生物量与土壤理化性质的相关分析 323
15.4.2 土壤基础呼吸和代谢商与土壤理化性质的相关分析 324
15.5 讨论 324
参考文献 326
第16章 施肥制度与土壤团聚体微生物学特性 328
内容提要 328
16.1 研究方法 329
16.1.1 试验设计 329
16.1.2 样品采集与预处理 330
16.1.3 土壤团聚体的分级 330
16.1.4 测定项目和方法 331
16.1.5 数据处理 331
16.2 不同施肥制度土壤团聚体(干筛法)养分和微生物学特征 331
16.2.1 不同施肥制度土壤团聚体(干筛法)的分布特征 331
16.2.2 不同施肥制度土壤团聚体(干筛法)的有机碳特性 332
16.2.3 不同施肥制度对土壤团聚体(干筛法)全氮的影响 335
16.2.4 不同施肥制度对土壤团聚体(干筛法)全磷的影响 337
16.2.5 不同施肥制度对土壤团聚体(干筛法)微生物量碳的影响 340
16.2.6 不同施肥制度对土壤团聚体(干筛法)微生物量氮的影响 343
16.2.7 不同施肥制度对土壤团聚体(干筛法)脲酶活性的影响 347
16.2.8 不同施肥制度对土壤团聚体(干筛法)蔗糖酶活性的影响 348
16.3 不同施肥制度土壤水稳性团聚体的养分与微生物学特征 349
16.3.1 不同施肥制度对土壤水稳性团聚体分布的影响 349
16.3.2 不同施肥制度对土壤水稳性团聚体有机碳的影响 351
16.3.3 不同施肥制度对土壤水稳性团聚体全氮的影响 353
16.3.4 不同施肥制度对土壤水稳性团聚体全磷的影响 356
16.3.5 不同施肥制度对土壤水稳性团聚体微生物量碳的影响 358
16.3.6 不同施肥制度对土壤水稳性团聚体微生物量氮的影响 361
16.4 讨论 363
16.4.1 不同施肥制度下干筛法土壤团聚体的养分和微生物学特征 363
16.4.2 不同施肥制度对土壤水稳性团聚体养分和微生物学特征 365
参考文献 367
第17章 有机无机肥料配施与土壤微生物群落多样性 369
内容提要 369
17.1 研究方法 371
17.1.1 试验设计 371
17.1.2 土壤样品采集 371
17.1.3 测定项目与方法 371
17.1.4 数据处理 374
17.2 有机无机肥料配施对土壤微生物量及酶活性的影响 375
17.2.1 土壤基本理化性质 375
17.2.2 土壤微生物学特性 375
17.3 有机无机肥料配施对土壤微生物群落多样性的影响 381
17.3.1 长期有机无机肥料配施对土壤细菌群落结构多样性的影响 381
17.3.2 长期有机无机肥料配施对土壤微生物功能多样性的影响 382
17.4 讨论 386
参考文献 387
第18章 施肥制度养分非均衡化与土壤功能衰退修复 391
内容提要 391
18.1 研究方法 392
18.1.1 试验设计 392
18.1.2 测定项目与方法 393
18.2 不同施肥制度土壤肥力特征 394
18.2.1 长期不施肥(CK)土壤理化性质的变化 394
18.2.2 长期单施氮肥(N)土壤理化性质的变化 396
18.2.3 长期氮钾配合施肥(NK)土壤理化性质的变化 397
18.2.4 长期磷钾配合施肥(PK)土壤理化性质的变化 398
18.2.5 长期氮磷钾配合施肥(NPK)土壤理化性质的变化 399
18.3 不同施肥制度土壤功能修复对作物产量的影响 400
18.3.1 长期不施肥(CK)土壤功能修复对作物产量的影响 400
18.3.2 长期单施氮肥(N)土壤功能修复对作物产量的影响 402
18.3.3 长期氮钾配合施肥(NK)土壤功能修复对作物产量的影响 404
18.3.4 长期磷钾配合施肥(PK)土壤功能修复对作物产量的影响 405
18.3.5 长期氮磷钾配合施肥(NPK)土壤功能修复对作物产量的影响 407
18.4 不同施肥制度土壤功能修复对作物养分吸收利用的影响 408
18.4.1 不同施肥制度土壤功能修复对作物养分含量的影响 408
18.4.2 不同施肥制度土壤功能修复对作物养分吸收的影响 412
18.5 不同施肥制度土壤功能修复对土壤肥力的影响 417
18.5.1 不同施肥制度土壤功能修复对土壤有机质含量的影响 417
18.5.2 不同施肥制度土壤功能修复对土壤有效养分含量的影响 419
18.5.3 不同施肥制度土壤功能修复对土壤养分平衡的影响 426
18.6 讨论 429
参考文献 430
第19章 施肥制度与土壤硝态氮积累和分布 431
内容提要 431
19.1 研究方法 432
19.1.1 试验设计 432
19.1.2 土壤样品的采集及分析方法 433
19.2 不同施肥制度土壤硝态氮积累与分布 433
19.2.1 北京褐潮土 433
19.2.2 河南潮土 436
19.2.3 陕西黄土 438
19.2.4 湖南红壤 441
19.2.5 吉林黑土 444
19.2.6 新疆灰漠土 446
19.3 讨论 448
参考文献 449
第20章 施肥制度与作物品质 451
内容提要 451
20.1 研究方法 454
20.1.1 试验设计 454
20.1.2 测定项目与方法 454
20.2 不同施肥制度对小麦品质的影响 455
20.2.1 不同施肥制度对小麦籽粒形态品质的影响 455
20.2.2 不同施肥制度对小麦籽粒营养品质的影响 457
20.2.3 不同施肥制度对小麦籽粒磨粉加工品质的影响 462
20.3 不同施肥制度对玉米品质的影响 475
20.3.1 不同施肥制度对玉米籽粒形态品质的影响 475
20.3.2 不同施肥制度对玉米营养品质的影响 477
20.3.3 不同施肥制度对玉米加工品质的影响 482
20.4 不同施肥制度对稻米品质的影响 485
20.4.1 不同施肥制度对稻米营养品质的影响 485
20.4.2 不同施肥制度对水稻碾米品质的影响 487
20.4.3 不同施肥制度对稻米外观品质的影响 488
20.4.4 不同施肥制度对稻米蒸煮品质的影响 489
20.4.5 不同施肥制度对稻米加工品质的影响 490
20.5 讨论 492
参考文献 492