山东省设施蔬菜施肥量演变及土壤养分变化规律

山东省是中国蔬菜的主要产区,常年蔬菜种植面积占全国的10%以上,设施蔬菜的面积占全国的近50%。1994~1997年山东设施蔬菜年平均施肥量达到N1351kghm-2、P2O51701kghm-2和K2O539.6kghm-2,在这段时间内施肥量逐年增加,2004年的施肥量与1997年相比氮肥和磷肥的用量有所减少,钾肥的用量有所增加,有机养分占总养分的比例明显增加。设施蔬菜土壤养分表观平衡为氮磷钾均盈余,且盈余量较大。设施蔬菜在大量施肥的情况下,肥料的利用率较低,1997年寿光设施蔬菜氮肥的表观利用率为21.33%,磷肥的表观利用率只有2.82%,钾肥的利用率较高达到61.34%。大棚蔬菜土壤pH值与露地相比有降低的趋势,土壤有机质含量高于露地土壤。山东省不同地区大棚土壤中碱解氮含量差异较大,以地处鲁西的德州最低,寿光的最高,平均达到205.4mgkg-1。不同地区大棚土壤中有效磷含量差异很大,寿光设施蔬菜土壤中有效磷含量最高,平均为225.2mgkg-1,土壤有效磷具有明显的积累效应,设施种植时间与土壤有效磷含量之间存在极显著的正相关性(r=0.550**,n=35)。土壤母质类型对土壤速效钾具有一定的影响,寿光设施蔬菜土壤中速效钾含量最高,平均为369.7mgkg-1。土壤速效钾也具有明显的积累效应,设施种植时间与土壤速效钾含量之间具有极显著的正相关性(r=0.502**,n=35)。设施表层土壤中水溶性钙的含量平均为337.9mgkg-1,土壤水溶性镁的含量平均为67.8mgkg-1,明显高于露地土壤。设施蔬菜土壤中微量元素含量均高于露地土壤。     

陕西省玉米土壤肥力与施肥效应评估

为了解陕西省玉米耕地土壤肥力和施肥状况,对2005—2009年玉米测土配方施肥项目75个县7 416个土壤数据和913个"3414"肥料试验数据以及23 942个农户抽样调查数据进行了分析。结果表明,陕西玉米土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为15.2 g kg-1、72.7 mg kg-1、19.7 mg kg-1和153.9 mg kg-1。其中,陕南秦巴山区土壤有机质和碱解氮的含量最高;关中灌区的有效磷和速效钾的含量最高。在2000年,陕西省玉米氮肥(纯N)、磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)的投入量分别为225.00、63.00和19.65 kg hm-2,分别较20世纪80年代提高了114%、500%和1 300%。全省玉米土壤氮素盈余60.0 kg hm-2;磷素和钾素亏缺4.5和166.5 kg hm-2。因此,建议今后玉米生产中适当减少氮肥投入,增加磷钾肥投入。     

施磷对麦/玉/豆套作体系土壤磷素变化的影响

小麦/玉米/大豆带状套作是四川省丘陵低山区主要旱地作物生产体系,了解该体系磷养分变化对优化磷肥管理和促进可持续生产有重要意义。本研究通过连续3年(2011—2013年)田间定位试验,设置P0、P1、P2、P3和P4共5个磷(P2O5)水平(玉米带分别为0 kg·hm-2、37.5 kg·hm-2、75 kg·hm-2、112.5 kg·hm-2、150 kg·hm-2,小麦-大豆带分别为0 kg·hm-2、45 kg·hm-2、90 kg·hm-2、135 kg·hm-2、180 kg·hm-2),探讨该体系中土壤全磷、速效磷、水溶性磷的变化规律和速效磷的年际变化。结果表明:在麦/玉/豆套作体系中施磷165 kg(P2O5)·hm-2(玉米带75 kg·hm-2,小麦-大豆带90 kg·hm-2),可以满足体系作物对磷的需求,基本达到磷的表观平衡,维持土壤速效磷含量在20 mg·kg-1左右。3年后5个磷水平下体系耕层土壤(0~20 cm)全磷变化量分别为-0.024 g·kg-1·a-1、-0.016 g·kg-1·a-1、0.016 g·kg-1·a-1、0.11 g·kg-1·a-1、0.15 g·kg-1·a-1,速效磷变化量依次为-1.2 mg·kg-1·a-1、-0.9 mg·kg-1·a-1、0.2 mg·kg-1·a-1、2.0 mg·kg-1·a-1和2.7 mg·kg-1·a-1。通过线性平台函数的模拟,该体系中玉米、小麦、大豆产量的土壤速效磷临界值分别为16.5 mg·kg-1、12.6 mg·kg-1和8.8 mg·kg-1。当土壤全磷含量低于0.55 g·kg-1时,土壤全磷每增加0.1 g·kg-1,土壤速效磷增加1.70 mg·kg-1;当土壤全磷大于0.55 g·kg-1,全磷每增加0.1 g·kg-1,土壤速效磷增加6.49 mg·kg-1。当土壤速效磷含量在40 mg·kg-1以下时,速效磷每增加1 mg·kg-1,水溶性磷增加0.017 mg·kg-1。综上,在麦/玉/豆体系磷肥管理中应该维持土壤全磷含量低于0.55 g·kg-1,同时速效磷含量在20 mg·kg-1左右,这样既可以保证作物产量和系统生产力又不会产生较大的环境威胁。     

皖南红黄壤地区连续施用磷钾肥对油菜产量、养分吸收及土壤肥力的影响

在皖南红黄壤地区利用大田试验研究了连续施用磷钾肥对油菜产量、养分吸收和土壤肥力的影响。结果表明:在施用氮肥的基础上合理配施磷钾肥,促进了油菜的生长发育,提高了油菜植株的养分含量和养分吸收量,从而显著增加了油菜的产量,并且磷肥的增产效应大于钾肥效应,三季油菜平均产量以处理P90K120最高,达到了1968.7 kg hm-2;同时连续施用磷钾肥能够改善土壤养分含量,显著提高了土壤速效钾、速效磷含量,与试验前土壤相比,速效磷增加了14.83~20.2 mg kg-1,速效钾增加了69.51~109.61 mg kg-1。     

西安市郊区日光温室大棚番茄施肥现状及土壤养分累积特性

调查了西安市郊区100余个日光温室栽培番茄的施肥现状,并采集了60个日光温室土壤剖面样品,测定了土壤养分及盐分含量。结果表明,当地番茄的氮磷钾化肥的平均施用量分别为N 600 kg hm-2,623 kg P2O5hm-2和497 kgK2O hm-2。过量施肥特别是过量施用磷肥比较普遍。日光温室土壤0~20 cm和20~40 cm土层有机质、有效磷、速效钾含量均明显高于露地。不同地点日光温室土壤0~100 cm土层硝态氮含量及土壤电导率存在差别,但其含量均高于露地土壤,其中日光温室土壤0~100 cm土层硝态氮含量较露地的增加幅度在127%~433%之间。由于研究地区土壤多发育在河流冲积物上,地下水位埋藏浅,土壤质地相对较粗,因此,不合理施肥引起的土壤养分累积及损失,以及由此带来的环境问题值得关注。     

露地洋葱施肥、土壤养分及产量状况的分析研究

在农户调查和土壤测试相结合的基础上,分析了山东惠民县露地洋葱土壤养分状况、肥料投入及其对产量和养分平衡的影响。结果表明,施用有机肥农户占总调查户的44%,平均由有机肥带入的氮磷钾养分量分别为N 170kg hm-2、P2O5112 kg hm-2、K2O 223 kg hm-2。化肥氮、磷投入量较高,平均分别为N 458 kg hm-2和P2O5399 kg hm-2,是洋葱氮磷吸收量的4.0和6.0倍,化学钾肥不足(K2O 131 kg hm-2),占洋葱钾吸收量的55%。收获时0~30 cm土壤无机氮含量达到88 kg hm-2,O lsen-P(P)和速效钾(K)平均含量分别为25.5和104 mg kg-1。自春季返青前到收获期间,30~60 cm和60~90 cm土壤无机氮含量均有不同程度的提高,土壤氮表观损失量与氮素投入量呈显著直线相关,维持土壤氮素平衡的最大氮素供应量为290 kg hm-2。相关分析表明,无论是氮、钾化肥投入量还是各阶段土壤无机氮、速效钾含量都与洋葱产量无显著相关,而磷肥用量及0~30 cm土壤剖面O lsen-P含量与产量有显著正相关(p<0.05)。     

陕西关中灌区冬小麦施肥指标研究

为建立关中灌区冬小麦施肥指标体系,对关中灌区2008年95个冬小麦“3414”大田试验数据进行整理、分析,以相对产量70％、80％、90％和95％划分土壤养分丰缺指标,并利用一元二次模型对各试验点施肥量与产量关系进行模拟,确定各试验点最佳经济产量施肥量,最终建立了关中灌区冬小麦基于土壤碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)测定值的氮、磷、钾推荐施肥模型,确定了不同肥力水平下的推荐施肥量:当碱解氮含量处于极低(＜ 50 mg kg-1)、低(50～80 mg kg-1)、中(80 ～ 120 ng kg-1)和高等级(＞120 mg kg-1)时,氮肥(N)施用量分别为190 ～230 kg hm-2 、150～190 kg hm-2、110～ 150 kg hm-2和0 ～ 110 kg hm-2;有效磷含量处于极低(＜ 10 mg kg-1)、低(10～20 mg kg-1)、中(20～ 35 mg kg-1)和高等级(＞35 mg kg-1)时,磷肥(P2O5)施用量分别为130～ 160 kg hm-2、110 ～ 130 kg hm-2、90～110 kg hm-2和0 ～90 kg hm-2;速效钾含量处于低(＜90mgkg-1)、中(90～150mgkg-1)、高(150～190 mg kg-1)和极高等级(＞190mgkg-1)时,钾肥(K2O)施用量分别为120 ～150 kg hm-2、90～120 kg hm-2、70 ～90 kg hm-2和0～70kghm-2.示范试验证明推荐施肥处理较农民习惯施肥处理平均增产789 kg hm-2,增收1 227元hm-2,肥料贡献率提高8.2个百分点,每kg氮磷钾肥小麦增产量提高1.7 kg.     

陵县试区土壤速效磷、钾养分的演变浅析

本文研究了山东省陵县土壤养分定位监测试区土壤速效磷、钾养分随时间的变异。结果表明,1992～2002年10年间,耕层土壤速效磷含量呈上升趋势,增加0 33mg L-1 a-1;而土壤速效钾含量呈下降趋势,降低1 52mg L-1 a-1。土壤速效磷和速效钾养分时间变异趋势与土壤磷养分平衡处于盈余状态和钾养分平衡处于亏缺状况有关,土壤 作物系统内磷素(P)盈余平均为38 6kg hm-2 a-1,其实际平衡盈余率大大超过合理的范围,磷肥用量明显偏高,未得到合理高效利用;而钾素(K)亏缺平均为95 7kg hm-2 a-1,其实际平衡亏缺率略低于允许平衡亏缺率,若试区土壤钾素长期处于亏缺状态,会明显降低土壤供钾能力。     

钾肥对加工型番茄的肥效研究

田间试验结果表明:在速效K含量150.28mg kg-1的土壤上,番茄N、P、K配合施用比N、P配合施用增产11.56%。番茄产量随K素用量增加而增加,但单位K素增产效果则随K素用量增加而递减。经回归统计分析,K素经济效益最佳施肥量为225kg hm-2时,理论产量为113.53 t hm-2,番茄收入2.84×104元hm-2,肥料成本562.50元hm-2,收益2.78×104元hm-2,增收0.23×104元hm-2。在其它条件基本相同情况下,土壤速效K含量120.40mg kg-1时,每公斤K20增产番茄产品63.87kg;而土壤速效K含量176.26mg kg-1时,每公斤K2O增产番茄产品19.16kg。不同处理间差异显著性经LSR检验达到显著和极显著水平。     

氮钾肥施用对土壤有效养分和盐分及番茄生长的影响

通过土培盆栽模拟试验,研究氮、钾肥施用量对土壤有效养分、水溶性盐分及番茄生长的影响。结果表明：随着氮、钾肥施用量的增加,土壤NO3--N、速效钾及土壤水溶性盐分含量均显著增加,氮、钾肥施用量与土壤NO3^--N、速效钾含量为极显著线性关系,每施纯氮0.1 g/kg土（相当于225 kg/hm^2）,增加土壤NO3^--N 50.5 mg/kg,每施K2O 0.1 g/kg土,土壤速效钾增加79.5 mg/kg;施氮对水溶性盐分含量的增加为施钾的2倍,土壤水溶性盐分含量超过0.8 g/kg后,盐分含量与番茄生物量、开花率呈极显著负相关关系,土壤盐分含量为0.9 g/kg时,显著抑制番茄生长并延迟其生育期,而叶绿素含量相对增加;番茄叶片中脯氨酸含量与土壤水溶性盐分含量间呈极显著正相关。日光温室栽培土壤盐分累积影响作物生长在外观上的隐蔽性应引起人们的重视。     

环渤海湾地区主要梨园土壤养分状况及养分投入研究

对环渤海湾地区三省204个主要梨园养分投入和土壤养分含量状况进行了研究,结果表明:(1)该区域主要梨园土壤有机质平均含量为17.1 g kg-1,其中,辽宁省主要梨园土壤有机质平均含量为22.9 g kg-1,山东和河北省主要梨园土壤有机质平均含量<20 g kg-1,<10 g kg-1的梨园分别占13%和25%。该地区梨园土壤碱解氮、速效磷和速效钾平均含量为70.0 mg kg-1、63.1 mg kg-1和175.9 mg kg-1,速效磷含量普遍较高,存在不同程度积累现象。梨园土壤酸化现象明显,50%以上的梨园土壤pH<6.0,以辽宁省梨园土壤pH平均值最低。(2)土壤养分质量综合评价结果表明,环渤海湾地区的辽宁省梨园土壤养分水平最高,河北省最低。土壤有机质、碱解氮和pH值是该地区主要梨园土壤养分质量的限制因子。(3)山东省主要梨园氮、磷(P2O5)、钾(K2O)养分总投入量分别为968 kg hm-2、441 kg hm-2和523 kg hm-2,且以化肥养分投入为主。河北省养分投入状况与山东省相似。山东和辽宁省梨园化肥施用以三元复合肥为主,分别占94%和66%,河北省施用的尿素占化肥总量的77%。     

施肥方式对砂姜黑土钾素利用及盈亏的影响

以砂姜黑土长期施肥试验为平台,研究砂姜黑土冬小麦—夏大豆轮作系统下作物钾素吸收量、钾素回收率、土壤钾素盈亏量和速效钾含量的演变特征,探明土壤速效钾与外源钾投入、土壤累积钾盈亏的响应关系,分析不施肥(CK)、常规化肥(CF)、化肥+麦秆(SCF)、化肥+猪粪(PCF)、化肥+牛粪(CCF)等施肥方式对土壤钾素利用及盈亏的影响,以期探寻砂姜黑土地区高产高效的施钾方式。结果表明:29 a作物钾素平均回收率在55.1%~66.1%,高低顺序为CCFPCFSCFCF。土壤累积钾盈亏与土壤速效钾增量呈显著线性关系(p0.05),土壤中钾素每盈余100 kg hm-2,CF、SCF、PCF和CCF处理土壤速效钾含量分别增加1.4、1.8、2.3和15.8 mg kg-1;土壤钾素投入量与速效钾含量呈显著线性关系(p0.05),CF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量增加0.4 mg kg-1,而SCF、PCF和CCF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量分别增加0.5、0.6和4.3 mg kg-1,这说明适当增施有机肥可提升土壤钾素的供应能力。综上所述,投入有机物料是影响土壤钾素利用的重要调控措施,长期增施有机肥可提高作物钾素回收率以及土壤中盈余的钾素向速效钾的转化能力,本试验条件下以增施牛粪效果最好,猪粪和秸秆次之。因此,砂姜黑土小麦—大豆轮作系统下秸秆养畜过腹还田是实现作物高产高效的一种推荐施钾方式。     

不同肥料与石膏配施对滨海盐渍土养分的培肥效果评价

针对滨海盐渍土养分贫瘠问题,选择了土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等5个养分指标,采用相关分析法和主成分分析法确定权重系数,应用综合指数法得出土壤综合肥力指标IFI值,通过比较IFI值,评价了不同肥料与石膏对滨海盐渍土养分的培肥效果。结果表明:(1)相关分析法和主成分分析法得出的IFI值相关性达到极显著水平(r0.01=0.897**,n=13),其函数关系为y=1.0154x-0.0907;(2)通过IFI值比较,以有机无机复混肥(12-8)对试验区滨海盐渍土养分培肥效果最好,其次是有机无机复混肥(10-5-5)、生物有机肥和无机复混肥(15-15-15);(3)在利用石膏对试验区滨海盐渍土进行改良时要注意石膏用量,石膏用量在300 kg hm-2时与有机无机复混肥(12-8)配施对提高滨海盐渍土肥力效果较好。研究结果可为研究区滨海盐渍土培肥和精确施肥提供参考依据。     

施用不同有机物料对棕壤酶活性的影响

为研究施用不同有机物料对棕壤酶活性的影响,在昌图棕壤试验地上设6个处理,测定不同培肥方式下土壤酶活性,并研究了土壤酶与土壤肥力因子的相关关系。结果表明:(1)秸秆还田和施用厩肥均能显著提高土壤酶活性和纤维素分解强度。在提高脲酶、转化酶活性方面施用厩肥效果好于秸秆还田,全量施用优于半量施用;在提高酸性磷酸酶、过氧化氢酶方面秸秆还田效果好于施用厩肥。各处理中,秸秆还田配施厩肥对提高脲酶活性效果最好,对提高其他各类酶活性效果一般。除过氧化氢酶外,其他各类酶活性均随着土层深度的增加而降低。(2)各种土壤酶之间存在一定的相关关系。脲酶与转化酶呈极显著正相关关系(r=0.913**);转化酶与磷酸酶呈极显著负相关(r=-0.643**);磷酸酶与过氧化氢酶呈极显著正相关关系(r=0.639**)。土壤酶与其他肥力因子之间也具有一定的相关关系。土壤脲酶与纤维素分解强度、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、含水量均达到极显著正相关关系(r分别为0.906**、0.821**、0.911**、0.917**、0.888**、0.867**);土壤转化酶与纤维素分解强度、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、含水量均达到极显著正相关关系(r分别为0.958**、0.857**、0.855**、0.842**、0.820**、0.831**);土壤酸性磷酸酶与含水量呈极显著负相关关系(r=-0.666**),与土壤容重呈显著负相关(r=-0.560*);土壤过氧化氢酶与土壤容重呈极显著负相关(r=-0.765**)。     

含钾有机废弃物糠醛渣改土培肥效应研究

在河西走廊的盐化潮土上设置了糠醛渣的改土培肥田间试验,结果表明:甜菜施用糠醛渣与施用化肥比较,土壤容重、全盐、pH分别降低0.21g cm-3、0.36g kg-1、0.37;总孔度、自然含水量、贮水量、团粒结构、有机质、速效N、P、K、CEC分别增加7.93%、79.90g kg-1、131.95m3 hm-3、4.75%、0.61g kg-1、12.96mg kg-1、1.24mg kg-1、6.78mg kg-1、1.89cmol kg-1。施肥成本降低90元hm-2,施肥利润增加1716元hm-2。且施用糠醛渣能提高土壤中磷的活性和磷的利用率。     

长期有机无机肥配施对水稻产量及土壤有效养分影响

利用中国农业科学院红壤实验站开始于1982年的水稻长期定位试验,研究长期有机无机肥配施对水稻产量及土壤速效氮、磷、钾含量的动态变化(1982—2011年)特征。29年研究结果表明:长期有机无机肥配施(NPKM)能提高水稻产量,培肥地力。长期施用化肥(NPK)导致水稻产量降低。稻谷产量随着施肥量的增加而增加。在等氮投入情况下,增施化学磷肥的增产效应要高于化学钾肥,且早稻表现尤为明显;长期单施有机肥和单施化肥对稻谷产量的影响没有显著差异。随着施肥时间的延长,各处理水稻产量差异越显著。各施肥处理土壤碱解氮增加速率表现为慢-快-慢三个阶段,有机肥的施用相较单施化肥,能够显著提高土壤碱解氮含量(p0.05)。土壤有效磷的累积主要与化学磷肥的施用有关,各施肥处理土壤有效磷历年平均含量变化趋势为:NPKM、NPM、PKMNPKM、NKM(p0.01);土壤速效钾以有机肥和化学钾肥配施的处理(NPKM、NKM、PKM)增加最快,单施化学肥料的处理(NPK)增加最慢。随着氮、磷施用量的增加,土壤中氮、磷素出现盈余,但NPKM处理相比其他处理能够有效降低盈余量;各处理土壤中钾素均表现为亏缺状态,红壤性水稻田至少每年应补充投入钾素200 kg hm-2才能基本维持土壤钾素平衡。     

日光温室土壤养分含量及比例与种植年限的关系

对陕西省泾阳县的日光温室蔬菜施肥情况与土壤养分状况进行了研究。结果表明,泾阳县日光温室氮磷钾养分的纯投入量平均为N·651 kg hm~(-2)、P2O5·485 kg hm~(-2)和K2O·855 kg hm~(-2),养分投入量明显偏高。温室耕层土壤速效磷、速效钾、水溶性钾和水溶性钙与种植年限之间都存在极显著的线性正相关关系,相关系数分别为0.995、0.973、0.973和0.979。种植7年后,硝态氮、速效磷、速效钾的含量分别是农田土壤的1.8、5.1和3.6倍,水溶性钾、钙、镁分别是农田的12.2、4.5和2.6倍。随种植年限的延长,温室土壤K、Ca、Mg三者的比例严重失衡,由养分不合理施用带来的养分损失及可能引起的环境问题值得关注。     

温室土壤磷素迁移变化特征研究

采用野外调查采样和室内分析相结合的方法,研究了典型温室栽培地区山东寿光土壤磷素状况及其迁移变化特征。结果表明：（1）除Ca10-P外,温室土壤耕层（0～20 cm）全磷及无机磷组分含量均显著高于露地土壤,其平均含量分别为露地土壤的2.9、3.7、5.6、4.1、3.4倍和6.1倍,且以耕层累积为主,表现出明显的表聚特征,并有向下迁移的趋势;（2）在温室栽培的前期,磷素累积较快,连续种植了4～8 a时,全磷含量达到一个较高范围,为露地土壤的2～4倍,随着种植年限的继续增加,其再累积磷素的能力较差,甚至略有下降;（3）Ca8-P、Al-P和O-P是温室土壤磷素累积的主要形态,与露地土壤相比,其在0～20 cm耕层的平均增加量分别为296.5、288.5、306.0 mg.kg-1;（4）温室土壤耕层水溶性磷和速效磷的平均含量为10.9 mg.kg-1和248.4 mg.kg-1,分别为露地土壤的8.7倍和5.4倍,磷淋失并造成环境污染的可能性很大。