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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