红壤质量演变与培肥技术

　　本书是利用中国农业科学院祁阳红壤实验站红壤旱地长期定位试验长期监测数据，结合祁阳红壤实验站在红壤区开展的相关研究编写而成。全书共分十一章，在概述红壤分布和红壤地区土地总的农业利用情况的基础上，紧紧围绕影响红壤质量的施肥、养分迁移、酸化三个核心问题，从红壤基本特征、演变过程和机理、红壤定向培育方法等方面，结合长期试验的大量数据进行论述。分析了红壤质量演变的趋势、存在的主要问题和解决技术措施，未来的发展方向。全书具有理论性、资料性和实践性。本书可供农学、土壤学、生态学、环境科学等方面的科技工作者和大专院校师生参考，也可供各级政府农业部门参考。

　　王伯仁，男，1962年生，学士，副研究员，硕士生导师，湖南祁东县人。1985年毕业于湖南农业大学土化专业，长期从事红壤培育和改良研究，特别对红壤长期施肥后土壤肥力的变化情况进行了深入的研究。共获省部级科技成果奖11项，主编专著1部，参编专著7部，发表文章50余篇。

第一章概述 第一节红壤分布与粮食生产 第二节红壤地区自然资源特点与潜力 2.1水热资源丰富，季节性干旱严重 2.2植被资源相对丰富，出现逆向演替的趋势 2.3土壤类型多样，但退化严重 2.4人多地少，人地关系紧张 2.5生产经济条件较好，但产投比降低趋势明显 2.6红壤资源的生产潜力 第三节土壤功能评价指标 3.1土壤功能分类 3.2土壤功能评价指标内 3.2.1环境交互功 3.2.2动植物栖息地功 3.2.3作物生产功 3.2.4人居环境功 3.2.5自然文化历史档 3.2.6原材料供给功 第四节红壤质量演 4.1红壤侵蚀时空演 4.2红壤肥力时空演 4.3红壤酸化的时空演变 4.4红壤污染时空演 第二章 红壤地区土地农业利用现状与养分演变 第一节红壤地区土地农业利用现 1.1红壤地区农业种植制度现 1.2土壤生产力现 第二节红壤质量现状、演变与发展趋 2.1红壤质量现状 2.1.1土壤质量包括土壤肥力质量、环境质量和健康质量三个方面 2.1.2红壤酸化现 2.1.3红壤污染现 2.2红壤质量演变的主要趋 2.2.1农田氮素平 2.2.2农田磷素平 2.2.3农田钾素平 2.3影响红壤肥力质量演变的驱动因 2.3.1土壤侵蚀的驱 2.3.2红壤酸化驱 2.3.3不合理开发利用的驱 2.3.4施肥方式和作物消耗驱 第三章 南方红壤长期试验与监测概况 第一节湖南祁阳红壤旱地长期试验概况 第二节湖南祁阳红壤监测点操作技术规 2.1监测地的土壤详查 2.2土样的采集与分析 2.2.1土壤剖面样的采集与分析 2.3土壤详查时基础土样的采集与分析 2.4农化土样的采集与分析 2.5年际土样的采集与分析 第三节植株样品的采集与分 3.1植株本底样 3.2植株农化样、 3.3植株年际样 3.4分析项目 第四节田间试验的要求和注意事项 第四章长期施肥红壤旱地有机质、氮、磷、钾、硫等养演变 第一节红壤有机质演变规律 1.1长期施肥对红壤有机质总量的影响 1.2长期施肥对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响 1.3长期施肥对红壤不同大小颗粒有机碳组分的影响 1.4长期施肥对红壤团聚体组分有机碳组分的影响 1.5 长期施肥对土壤稳定有机碳（抗H2O2氧化有机碳）的影响 1.6长期施肥红壤有机碳矿化 1.7红壤有机质含量和有机物料（农家肥或秸秆）碳投入量的关系 第二节红壤氮素的演变规律 2.1长期施肥对红壤全氮含量的影 2.2长期施肥对红壤有效氮含量的影响 2.3长期不同施肥下土壤碱解氮与全氮的相关性 第三节红壤全磷的演变规律 3.1长期施肥对红壤全磷含量的影响 3.2长期施肥对红壤有效磷含量的影响 3.2.1土壤Olsen-P 3.2.2土壤磷组分 3.2.3长期施肥对红壤需磷肥指数影响（PFI） 3.2.4红壤全磷、有效磷含量和磷肥投入量的关系 第四节红壤钾的演变规律 4.1长期施肥对红壤全钾含量的影响 4.2长期施肥对红壤速效钾和缓效钾含量的影响 4.3长期施肥红壤钾素固定特征 4.4长期施肥红壤钾素释放特征 4.5长期施肥红壤钾素Q/I演变特征 第五节 长期施肥对土壤剖面中有效硫积累及其影响因素 5．1土壤有效硫的分布与积累。 5.2不施磷肥处理对土壤有效硫的影响。 5.3影响土壤硫剖面积累的因子 第五章红壤旱地作物产量变化及对碳、氮、磷、钾响应关系 第一节 长期不同施肥对作物产量的影响 第二节 作物产量与氮素吸收关系 第三节 作物产量对长期施磷肥的响应 第四节 作物产量对长期施用钾肥的响应 第六章红壤酸性演变及对作物产量的影响 1.1碳酸和有机酸对土壤酸度的影 1.2有机物质对土壤酸度的影 1.3氮循环影响土壤酸化的机制 1.3.1氮肥品种对土壤硝化酸化的影响 1.3.2氮肥配施其他肥料对氮肥硝化作用的影响 1.4硫循环在土壤酸化中的作用 1.5阳离子循环在土壤酸化中的作用  第二节 长期施肥下红壤pH的变化 第三节长期施肥下红壤交换性酸、铝、氢的变化 第四节长期施肥对红壤盐基饱和度和阳离子交换量的影响 第五节长期施肥对红壤酸缓冲容量的影响 第六节长期施肥对红壤酸化速率的影响 第七节红壤酸化对作物产量和氮磷钾养分吸收的影 第八节肥料用量和肥料种类对红壤酸化的影响 8.1施氮量对红壤硝化潜势和pH的影响 8.2不同肥料种类配合使用对红壤硝化潜势PH的影响 第九节红壤酸化与土壤理化性质的关系 第七章红壤生物肥力变化与施肥关系 第一节施肥对土壤微生物的影响 1.1土壤微生物的特点 1.2微生物数量 1.3土壤微生物生物量 1.4土壤微生物多样性 第二节不同施肥处理土壤可培养细菌、放线菌及真菌数量 第三节不同施肥处理土壤特殊生理菌群数量 第四节不同施肥处理土壤微生物生物量C、N 第五节不同土壤微生物群落的遗传多样性比较 5.1 土壤细菌总DNA提取及PCR结果 5.2土壤细菌16S rDNA V3区DGGE分析 第六节长期施肥对红壤酶活性的影响 第八章红壤旱地水分特征及肥水藕合关系 第一节红壤养分现状及研究进展 1.1 红壤氮素的研究 1.2 红壤磷素的研究 1.3水分、养分耦合对农田生态环境的研究 1.4酸雨对红壤的影响研究 第二节红壤旱地饱和导水率及其影响因素 2.1土壤饱和导水 2.2 影响土壤导水率因素的主成份分析 2.2.1 原状土和扰动土饱和导水率对比研究 2.2.2 原状土饱和导水率的影响因素 2.2.3 扰动土饱和导水率的影响因素 2.2.4运用SPSS统计分析软件对饱和导水率的影响因素进行综合分析 第三节红壤旱地水力学特征及水分库容 3.1 土壤水分特征曲线 3.2.1 红壤旱地土壤水分特征曲线 3.2.2 影响土壤水分特征曲线的因素 3.2.3 土壤水分库容的研究 第四节红壤水分的动态变化及影响因素 4.1红壤地区旱地土壤水分含量变化研究 4.1.1红壤旱地土壤水分时间变化状况 4.1.2 红壤旱地土壤水分剖面变化状况 4.1.3 红壤旱地土壤不同施肥处理下含水量的变化 4.1.4红壤旱地土壤水分影响因素比较分析 第五节土壤养分变化及其与土壤水分关系 5.1土壤硝态氮的变化状 5.1.1硝态氮在土壤剖面中的变化 5.1.2各试验小区硝态氮随季节的变化趋势 5.2土壤铵态氮的变化状况 5.2.1铵态氮在土壤剖面中的变化 5.2.2铵态氮的随季节的变化 5.3 土壤硝态氮和铵态氮的关系 5.4 土壤有机质与硝态氮、铵态氮的关系 5.5 土壤含水量与硝态氮、铵态氮的关系 5.6 速效磷的变化状况 第六节酸雨阴离子在低山丘陵区红壤中垂直迁移状况及模拟 6.1研究方法和土壤 6.2计算机模型模拟 6.3   SO42-和NO3-在红壤各层的穿透状况 6.4  SO42-和NO3-在红壤各层的Hydrus-1D模型拟合 第九章施肥与红壤环境气体释放的关系 第一节土壤CO2释放及影响因素 1.2土壤水分和通气状况 1.3长期施肥对土壤有机碳转化的影响 1.4其它土壤理化性质 第二节农田土壤N2O排放研究进 2.1 长期施肥对土壤N2O排放的影响 2.2土壤水分对N2O排放的影响 第三节土壤氨挥发的研究 3.1 长期施肥下红壤环境气体释放特征 3.1.1长期施肥下红壤有机碳矿化的特征 3.2 不同施肥土壤培养期土壤微生物数量变化 3.3 土壤微生物数量与土壤有机碳矿化量关系分析 3.4 不同施肥土壤微生物碳源代谢特征分析 第四节长期施肥下红壤CO2、N2O原位测定结果 4.1长期施肥下CO2、N2O排放通量变化 4.2不同施肥处理与土壤CO2、N2O气体排放总量关系 4.3 土壤水分和土壤温度对CO 2、N2O排放的影响 4.4不同施肥下CO2、N2O差异分析 第五节长期施肥对红壤旱地氨挥发的影响 第十章长期施肥下红壤旱地重金属和土壤微量元素的演变 第一节我国土壤重金属污染现状 第二节重金属污染的特征及修复技术 第三节施肥原位钝化修复重金属污染土壤技术 第四节土壤改良剂在修复种金属污染土壤作用 第五节红壤酸性土壤重金属污染土壤的综合改良修复技术 第六节长期施肥对土壤重金属影响 第七节长期施肥对土壤微量原素的影响 第十一章红壤培肥与持续利用 11.1红壤有机质快速提升技术 11.1.1 长期有机物料投入对提高土壤有机质影响 11.1.2不同有机肥料在不同肥力土壤中分解对土壤有机质的影响 11.1.3有机无机肥料不同配比对土壤有机质的影响 11.2红壤酸化防治与改良技术 11.2.1红壤酸化趋势 11.2.2红壤酸化影响因素 11.2.2.1施肥不科学，偏施化肥加速土壤酸化 11.2.2.2不合理的轮作制度导致土壤酸化 11.2.2.3大气酸沉降和酸雨加速土壤酸化 11.2.3红壤酸化综合防治技术 11.2.3.1化学改良 11.2.3.2生物治理 11.2.3.3施用有机肥和秸秆还田 11.3主要结论与研究展望 11.3.1主要结论 11.3.2 研究展望 参考文献