张文菊 作品数:125 被引量:2,771 H指数:32 供职机构: 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 农业科学 环境科学与工程 生物学 经济管理 更多>>
不同磷酸盐下红壤对镉离子的吸附-解吸特征 被引量:11 2009年 采用等温吸附法研究了红壤对镉离子的吸附特性,分析加入不同形态的磷酸二氢盐(磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和磷酸二氢钙)对镉离子吸附-解吸特征的影响。结果表明,在加入镉浓度0~20mg·L-1范围内,红壤对镉离子的吸附量随平衡液中镉离子浓度的升高而增加,吸附等温线符合Freundlich方程。土壤吸附镉离子后,在磷添加浓度为0~160mg·L-1下,土壤对镉离子的等温吸附仍然符合Freundlich方程(R2>0.94),但磷酸盐对镉离子吸附具有明显影响;磷酸二氢钙使镉离子的最大吸附量降低了2.5%~7.9%,使镉离子的吸附率降低10%~20%,而磷酸二氢铵和磷酸二氢钾对镉离子的吸附特征无明显影响。随加入磷量的增加,3种磷酸盐下镉离子解吸量和解吸率均显著降低,解吸量降幅为15.8%~27.8%,解吸率降低了3.7%~9.5%;但在低镉时磷酸二氢钙对红壤镉离子的解吸率显著高于磷酸二氢铵和磷酸二氢钾。由于Ca2+与Cd2+之间存在较强的竞争吸附,使得磷酸二氢钙对红壤镉离子吸附-解吸的影响大于磷酸二氢铵和磷酸二氢钾。 陈苗苗 张桂银 徐明岗 张文菊 张茜关键词:磷酸盐 镉 红壤 解吸 长期不同施肥对土壤各粒级组分中氮含量及分配比例的影响 被引量:6 2012年 土壤培肥过程中氮素的积累和在各级土壤颗粒中的分配对了解土壤氮素积累机制和氮素的可持续管理具有重要意义。本研究以红壤旱地长期定位试验为基础,采用离心法分离土壤颗粒,通过分析氮素在土壤不同颗粒中的含量,研究长期施肥对土壤中不同粒级土壤氮的分配的影响。结果表明,施肥二十年后,在0—20 cm土层,施肥处理的全氮含量在1.19~1.98 g/kg之间,施肥处理全氮含量显著高于不施肥处理(CK)。在20—40 cm土层,土壤全氮含量分布在0.59~0.84 g/kg之间,显著低于表层土壤氮含量;在0—20 cm土层,与氮磷钾化肥配施处理(NPK)相比,单施或者配施有机肥的土壤与砂粒、粗粉粒、细粉粒、粘粒结合的氮含量分别提高220%、84%、46%和26%。而在20—40 cm土层,与NPK处理相比,有机肥的施用仅提高了与细粉粒、粘粒结合的氮含量,降低了与粗粉粒结合的氮含量;在0—20 cm土层中,红壤氮素主要分布在粘粒中。20—40 cm土层CK、NPK和氮磷钾配施加秸秆还田处理(NPKS)表现为与粗粉粒结合的氮的分配比例最高,而施用有机肥的处理氮素分布仍以粘粒占比例最高。相关分析表明,土壤表层<5μm粒级的土壤颗粒中氮含量和作物的经济产量呈显著性正相关。长期施用有机肥可以显著提高表层土壤全氮及与各个颗粒结合氮的含量,不同处理的氮主要保存在粘粒中。而亚表层土壤中,施化肥或者秸秆还田加速了粘粒结合态氮的耗竭,配施有机肥促进了氮在粘粒中的积累,也更有利于土壤全氮的积累,是可持续的氮素管理措施。 申小冉 徐明岗 张文菊 吕家陇 王伯仁 蔡泽江关键词:长期施肥 红壤 土壤颗粒 氮分配 一种防治土壤复酸化的调控系统、方法及应用 本发明公开了一种防治土壤复酸化的调控系统、方法及应用,属于农业技术领域,该系统包括:获取模块:基于基础数据,分别计算生物量与实际石灰用量间的关系、玉米籽粒碱含量和玉米秸秆碱含量与实际石灰用量间的关系、氮肥产酸量与实际石灰... 蔡泽江 张璐 文石林 张文菊 余强毅长期不同施肥条件下黑土的有机质含量变化特征 被引量:29 2011年 以吉林公主岭黑土有机肥化肥配施30年长期定位试验结果为材料,分析了长期不同施肥下黑土有机质的变化特征。结果表明,长期不施肥或单施化肥(M0区)土壤有机质含量呈下降趋势,30年下降幅度为2.1%~7.9%;施用常量有机肥(M2区)和高量有机肥(M4区)的土壤有机质含量呈增加趋势,30年M2区和M4区有机质累积增加幅度分别为42.2%~50.0%和81.5%~94.7%。M2区和M4区有机质增加幅度因施用有机肥中有机质含量的变化可分为两个阶段,1980~1992年增加幅度分别平均为2.4%和9.3%,12年后随着有机肥中有机质含量增加,后18年M2区和M4区有机质累积增加幅度分别平均为41.4%和71.5%。施用相同化肥条件下配施不同水平有机肥,各处理间土壤有机质含量差异达到显著水平;而在施用相同有机肥条件下配施不同化肥时,各处理间有机质含量差异不显著。由此可以得出,有机肥的数量和有机质含量是影响土壤有机质含量变化的主要因素,因此,选择合适的有机肥数量和有机质含量是提升土壤有机质的主要措施,在东北黑土上施用优质高量有机肥可迅速提高土壤有机质含量。 柳影 彭畅 张会民 张文菊 戴建军 徐明岗关键词:长期施肥 黑土 有机质 长期施肥和不同生态条件下我国作物产量可持续性特征 被引量:81 2010年 采用产量可持续性指数(SYI)法,研究了我国不同生态条件下20个长期试验点8个肥料处理的水稻、玉米和小麦产量的可持续性.结果表明:作物SYI值因施肥、作物种类和水热因子不同而呈显著差异.长期不施肥(CK)条件下,水稻、玉米和小麦的SYI值较低,分别为0.55、0.44和0.43;施肥尤其是NPK化肥配施有机肥可显著提高作物产量的可持续性,水稻、玉米和小麦的SYI值分别为0.66、0.58和0.57;单施N肥或NK肥的玉米和小麦的SYI值在0.36~0.47.SYI值大于0.55表明可持续性较好,小于0.45表明可持续性差.经纬度和气象因子对作物SYI也有不同程度的影响,3种作物不施肥时,水稻SYI变异较小,与各因子间没有显著相关性,玉米SYI变异最大且与各因子间存在显著的相关关系,小麦介于两者之间.因此,NPK配施有机肥有利于作物高产稳产,是维持系统可持续性的最优施肥模式. 李忠芳 徐明岗 张会民 张淑香 张文菊关键词:长期施肥 小麦 水稻 长期施肥下我国典型农田土壤的固碳潜力 期定位施肥试验为基础,选择了4个沿水热梯度的玉米-小麦轮作系统和2个双季稻、稻-麦农作系统,利用改进的Jenny模型模拟了长期平衡施肥对土壤有机碳(SOC)平衡状态的影响及现行管理制度下土壤的固碳潜力.结果表明,改进的J... 张文菊 徐明岗 王金洲 刘骅 黄绍敏关键词:农田土壤 固碳潜力 施肥处理 碳平衡 基于Meta-Analysis研究施肥对中国农田土壤有机碳及其组分的影响 被引量:50 2015年 【目的】施肥是影响农田土壤有机碳至关重要的因素之一。探讨施肥对不同利用类型与种植制度下土壤有机碳的影响程度,对于深刻认识农田土壤有机碳及其可持续管理均具有重要意义。【方法】收集已公开发表文献数据,建立具备相同有机碳分组方法但相对独立的286组数据库。采用数据整合分析方法(Meta-analysis),定量分析种植制度、利用类型等人为管理及土壤属性(质地)等因素下施肥(化肥和有机肥)对土壤总有机碳及矿物结合态组分含量的影响程度。【结果】与不施肥相比,施肥均能显著提高土壤总有机碳和矿物结合态组分的含量,其提高的幅度分别为39.4%和27.7%;且施用(增施或配施)有机肥对土壤总有机碳及矿物结合态组分的提高幅度(58.4%和41.9%)是化肥(13.4%和8.0%)的3.4倍和5.2倍。不同种植制度、利用类型和土壤质地条件下,施用化肥和有机肥对土壤总有机碳和矿物结合态组分的影响程度存在显著差异。一年一熟下,施用有机肥对土壤总有机碳的提高幅度(58.5%)显著高于一年两熟制(55.6%),施用化肥对矿物结合态组分含量的提高幅度(10.7%)也显著高于一年两熟(7.3%);但两种种植制度下施用有机肥对矿物结合态组分含量的提高幅度基本相当(42.6%—43.5%)。不同利用类型下,施肥能显著提高旱地土壤总有机碳及矿物结合态组分,且提高的幅度均高于水田;但施用化肥并没有显著提高水田中土壤总有机碳和矿物结合态含量。不同土壤质地条件下,施用有机肥能使土壤总有机碳水平较低的砂土提高64.4%,显著高于土壤有机碳水平较高的壤土和黏土(48.7%和50.3%);施用化肥使矿物结合态组分含量较低的砂土提高15.6%,其提高的幅度均显著高于矿物结合态组分含量较高的壤土和黏土(7.8%和8.1%)。【结论】有机肥的施用(增施或配施),尤其在一年一熟及有机碳水平较低的砂土上,对 蔡岸冬 张文菊 杨品品 韩天富 徐明岗关键词:农田 施肥 土壤有机碳 土地利用类型 中国农田土壤中有机物料腐解特征的整合分析 被引量:44 2016年 整合1980年—2013年中国农田土壤有机物料腐解试验的相关文献,分析了华南、华北、西北和东北等典型农业区不同类型有机物料腐解一年后的残留率(h1)及其驱动因子。结果表明,中国不同有机物料h1平均为0.335 g g-1,受到物料类型、区域以及二者交互作用等因素的显著影响。总体上,h1在物料类型上呈绿肥<秸秆<根茬≈有机肥,在区域上呈华南≈华北<西北≈东北。但h1的区域差异因物料类型而异。其中,绿肥、秸秆和根茬的h1均呈华北<华南和东北,而有机肥的h1在各区域间差异不显著。同时,h1的物料类型差异也因区域而异。在湿润半湿润的华南、华北和东北地区,h1均呈根茬>秸秆和绿肥;而在干旱半干旱的西北地区,受水分条件的限制,各物料类型间h1差异不显著。逐步回归结果显示,木质素与氮素含量之比(lignin∶N)是绿肥、秸秆和根茬腐解的首要影响因子,而年均温和干燥指数居于其次,表明农田土壤中植物性有机物料的腐解,物料性质较气候因子占主导。但对于腐解或半腐解状态的有机肥,其腐解已不受气候和物料性质的显著影响。此外,单一气候因子或物料性质对h1变异性的解释率往往不超过15%,气候和物料性质的综合解释率尚低于40%,表明要准确预测农田土壤有机物料的腐解过程,需要更多地重视区域或点位特征(例如,土壤理化和生物学性质等)的影响。 王金洲 卢昌艾 张文菊 冯固 王秀君 徐明岗关键词:有机肥 秸秆 土地利用 长期施肥下黑土活性有机碳变化特征 被引量:12 2012年 观测分析了黑土长期不同施肥30年后不同形态的活性有机碳含量(易氧化有机碳>轻组有机碳>微生物量碳>水溶性有机碳)的变化特征。结果表明,长期施用氮、氮磷和氮磷钾化肥对土壤活性有机碳无显著影响;长期施用有机肥以及有机肥配施化肥均显著提高了土壤活性有机碳含量,与不施有机肥相比,有机肥区组中土壤轻组有机碳和水溶性有机碳含量增幅较大,分别在122%~258%和237%~351%之间,而土壤易氧化有机碳和微生物量碳含量增幅分别在72%~98%和83%~112%。黑土不同形态活性有机碳对施肥的响应灵敏度为,轻组有机碳>水溶性有机碳>微生物量碳≈易氧化有机碳。因此,轻组有机碳是指示土壤有机碳变化的较好指标。 仪明媛 彭畅 张会民 张文菊 汪怀建 徐明岗关键词:长期施肥 黑土 活性有机碳 长期不同施肥水田和旱地铁氧化物对红壤团聚体有机碳固持特性的影响 被引量:3 2023年 红壤中铁氧化物是影响有机碳固持的主要因素之一。探究红壤旱地和水田土壤有机碳与不同形态铁氧化物的关系,有助于理解土壤有机碳的稳定机制,为农田合理管理提供科学依据。本文依托我国南方红壤旱地和水田长期施肥定位试验(均超35年),分别采集长期不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷钾配施(NPK)和NPK与有机肥配施(NPKM)等4种施肥处理的土壤样品,采用沙维诺夫干筛法获得土壤大团聚体(>2 mm)、小团聚体(0.25~2 mm)和微团聚体(<0.25 mm),测定土壤团聚体有机碳含量及络合态、游离态和无定形等形态铁氧化物的含量。水田土壤大、小和微团聚体的平均有机碳含量分别为8.21 g∙kg^(-1)、7.65g∙kg^(-1)和2.08 g∙kg^(-1),而旱地分别为2.93 g∙kg^(-1)、6.68-1 g∙kg和1.33 g·kg^(-1);水田土壤大、小和微团聚体中的平均可溶性有机碳含量分别为70.72 mg∙kg^(-1)、79.83 mg∙kg和30.29 mg·kg^(-1),而旱地分别为7.27 mg∙kg^(-1)、21.49-1 mg∙kg和5.88 mg·kg^(-1)。无论是旱地还是水田,土壤小团聚体和微团聚体无定形铁氧化物含量与土壤有机碳含量均呈显著正相关关系,土壤各粒级团聚体无定形铁氧化物含量与可溶性有机碳含量均呈显著正相关关系。水田土壤各粒级游离态铁氧化物含量与土壤有机碳含量均呈显著正相关关系,尤以微团聚体贡献率较高。水田条件下,土壤微团聚体中的游离态铁氧化物含量与可溶性有机碳含量呈显著正相关关系。随着土壤团聚体粒级的增加,铁氧化物含量表现为先增加后降低的趋势。无定形铁氧化物对旱地和水田土壤有机碳均具有固持作用,游离态铁氧化物仅对水田土壤有机碳具有固持作用。 薛亦康 柳开楼 邬磊 王斌 张文菊 徐明岗 李玉娥 蔡岸冬关键词:红壤 旱地 施肥 土壤有机碳 铁氧化物