福建甘薯氮磷钾施肥指标研究

根据近年来在甘薯主产区完成的118个氮磷钾肥效田间试验结果,建立甘薯氮磷钾施肥指标体系,包括甘薯施肥效应和土壤肥力分级、土壤速效氮磷钾丰缺指标、不同产量水平的氮磷钾最佳用量和比例、土测值与最佳施肥量关系式以及施肥时期和施肥方法等5个方面内容。结果表明,土壤对甘薯产量的平均贡献率为62.5%,氮磷钾平均增产效果是N>K>P,均达显著水平;土壤碱解氮、Olsen-P和速效钾的高产临界指标分别为176 mg kg-1、17 mg kg-1和106 mg kg-1;平均经济施肥量是N165kg hm-2、P2O5 63 kg hm-2、K2O 204 kg hm-2,比例为1∶0.38∶1.24,但不同土壤肥力等级的推荐施肥量存在较大差异;土壤速效氮磷钾土测值与最佳施肥量之间满足指数模型,该式实现了根据土测值预测具体地块推荐施肥量的目的。研究结果为福建甘薯高效施肥提供了科学依据。     

县级测土配方施肥指标体系建立研究—以江苏省江都市水稻为例

以江苏省江都市水稻为例,基于地力差减法预测氮肥用量、 养分丰缺指标法预测磷钾肥用量,构建县域测土配方施肥指标体系,研究分析20052011年测土配方施肥田间试验示范。结果表明,当种植水稻预测目标产量为6825~9270 kg/hm2（平均为8145 kg/hm2）,氮肥推荐用量为146.42~57.4 kg/hm2（平均为207.5~ kg/hm2）。磷钾肥施用标准: 当有效磷含量高于21 mg/kg,不推荐施用磷肥;当有效磷含量在17~21 mg/kg时,推荐施磷（P2O5）量为40.5 kg/hm2;当有效磷含量在10~17 mg/kg时,推荐施磷（P2O5）量为 48 kg/hm2;当有效磷含量低于10 mg/kg 时,推荐施磷（P2O5）量为64.5 kg/hm2。当速效钾含量高于140 mg/kg,不推荐施用钾肥;当速效钾含量在115~140 mg/kg时,推荐施钾（K2O）量为 22.5 kg/hm2;当速效钾含量在60~115 mg/kg时,推荐施钾（K2O）量为40.5 kg/hm2;当速效钾含量低于60 mg/kg 时,推荐施钾（K2O）量为 82.5 kg/hm2。同时对施肥指标体系建立进行校验分析,结果表明基于试验建立施肥指标体系是可行的,从而为构建县域测土配方施肥指标体系提供了方法,达到因土施肥的目的。     

应用“3414”试验建立冬小麦测土配方施肥指标体系

以山东省冬小麦为例,对应用“3414”完全或部分实施试验结果建立磷、钾施肥技术指标体系的技术环节进行探讨,并就当前建立指标体系中遇到的问题进行解析。本研究以相对产量75%、90%和95%为标准将山东省土壤有效磷、速效钾划分为低、中、高和极高4级;并分别用三元二次、一元二次和线性加平台模型对不同土壤养分分级范围内施肥量与产量关系进行模拟,计算最佳肥料用量。结果表明,当山东省土壤有效磷、速效钾含量处于低等级（Olsen-P10 mg/kg;NH4OAc-K50 mg/kg）时,磷、钾肥（P2O5和K2O）用量分别应为100～130和120～150 kg/hm2;中等级（Olsen-P, 10~30 mg/kg; NH4OAc-K, 50～100 mg/kg）时,磷、钾肥用量为80～100和100～120 kg/hm2;高等级（Olsen-P, 30～50 mg/kg; NH4OAc-K, 100～140 mg/kg）时,磷、钾肥用量为60～80和60～80 kg/hm2;当土壤有效磷高于50 mg/kg,速效钾高于140 mg/kg 时,无需磷钾肥施用。     

基于GIS和丰缺指标法的区域施肥管理体系的构建

  【目的】  采用GIS定位和养分丰缺指标相结合的方法,研究西辽河平原耕地土壤碱解氮、有效磷、速效钾的空间分布特点,建立直观、精准的推荐施肥系统。  【方法】  西辽河平原包括科尔沁区、开鲁县、奈曼旗、科尔沁左翼后旗、科尔沁左翼中旗。以该区域的15421个土壤测试数据和143个玉米“3414试验”数据为基础,运用GIS方法计算耕地土壤碱解氮、有效磷、速效钾的空间插值结果,结合土壤丰缺指标,将西辽河平原耕地土壤碱解氮、有效磷、速效钾养分分区,确定不同土壤氮磷钾养分组合下的施肥量,并制作玉米氮磷钾分区施肥图。  【结果】  西辽河平原耕地土壤养分空间分布不均,大部分土壤碱解氮含量较低,有效磷、速效钾含量中等。耕地土壤有效氮、磷、钾养分含量呈低氮–中磷–中钾 (碱解氮 ≤ 69.5 mg/kg、有效磷4.18～10.40 mg/kg、速效钾90.3～152.5 mg/kg)、中氮–中磷–中钾 (碱解氮69.5～107.9 mg/kg、有效磷4.18～10.40 mg/kg、速效钾90.3～152.5 mg/kg)、中氮–中磷–高钾 (碱解氮69.5～107.9 mg/kg、有效磷4.18～10.40 mg/kg、速效钾 > 152.5 mg/kg) 的面积占比分别为42.4%、14.1%、13.5%。土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量 (x) 与经济最佳施肥量 (y) 之间存在较好的对数关系,氮施肥模型y = –102.5ln(x) + 617.22,磷施肥模型y = –36.11ln(x) + 174.1,钾施肥模型为y = –25.89ln(x) + 180.96。不同土壤养分组合种植玉米所需的经济最佳N–P₂O₅–K₂O用量 (kg/hm2) 组合分别为202–110–58、168–107–57、164–102–47。  【结论】  土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量与相对产量存在较好的对数函数关系。西辽河灌区土壤有效氮磷钾丰缺指标的划分以75%和85%作为相对产量的分级区间较为合适。在土壤有效氮磷钾养分大数据的支撑下,采用GIS和丰缺指标法相结合的方法,可以准确快捷地构建区域施肥管理体系。     

南安县域甘薯的土壤养分丰缺指标研究

应用"3414"田间肥料试验设计的试验结果,旨在了解南安甘薯产区的N、P、K肥料施用效果,建立县域土壤的甘薯养分丰缺指标,并通过多元二次肥料效应函数寻求甘薯最高产量和最佳经济施肥量。甘薯施用N、P、K肥增产增效较为显著,其增产增收效果NPKNKP,单位肥料效益PNK。南安县域内甘薯的土壤养分丰缺等级指标划分为3级,即当土壤碱解氮、有效磷、速效钾养分含量分别为75 m g/kg、20 m g/kg、65 m g/kg时为低,在75~177 m g/kg、20~40 m g/kg、65~135 m g/kg时为中,177 m g/kg、40 m g/kg、135 m g/kg为高。甘薯推荐施肥量随土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量的提高而减少。全市平均,甘薯最高产量施肥量为N 197.43 kg/hm2,P2O563.84 kg/hm2,K2O 226.32 kg/hm2;最佳经济施肥量N 179.74 kg/hm2,P2O561.10 kg/hm2,K2O 212.50 kg/hm2。     

适宜氮磷钾用量和配比提高油用牡丹产量和出油量

【目的】油用牡丹是我国新兴的木本油料作物,但施肥不平衡严重制约油用牡丹的产量和品质。研究氮、磷、钾不同施肥量和配施比例对油用牡丹产量和出油量的影响,探明油用牡丹高产、优质的适宜氮、磷、钾施用量和配比,对提高油用牡丹的生产效率具有重要的现实意义。【方法】以五年生油用牡丹品种‘凤丹’为试验材料,采用“3414”不完全正交回归设计进行了大田试验。试验地常用施肥量为尿素750kg/hm^2、重过磷酸钙270kg/hm^2、硫酸钾600kg/hm^2。设氮、磷、钾4个施肥水平为0(不施肥)、1(常用量的一半)、2(常用施肥量)、3(常用量的1.5倍)。调查了‘凤丹’产量,分析了籽粒出油量。对‘凤丹’产量进行肥效模型拟合,得出最优经济效益的氮、磷、钾肥推荐施肥量。【结果】1)施用氮、磷、钾肥可改善‘凤丹’单株果荚数、单个果荚重量、果荚直径、百粒重等农艺性状,进而提高‘凤丹’产量;氮、磷、钾肥的施用使‘凤丹’分别增产283.7、276.8和150.6kg/hm^2,增产率分别为55.5%、50.3%和23.5%,增加纯收入分别为7310.4、7494.3和2118.9元/hm^2,农学效率分别为0.96、2.76和0.59kg/kg。2)施肥增产及对产量的贡献率均表现为N>P2O5>K2O,肥料农学效率和增收效果则表现为P2O5>N>K2O,但过量施用氮、磷、钾肥会使产量有所下降,且经济效益和肥料利用效率显著降低,氮、磷、钾肥增产和增收效果以及肥料贡献率均以推荐施肥水平处理的最高,农学效率均以1水平最高。3)施用氮、磷、钾肥通过影响出仁率和种仁含油率来影响产油量,最高出仁率可达65.0%,最高种仁含油率可达32.9%,较对照组分别增加13.0%、12.6%,氮、磷、钾均衡施肥产油量可高达193.3kg/hm^2,三因素对产油量影响大小顺序为N>P2O5>K2O。4)氮、磷、钾肥之间存在明显的交互作用,配合施用能提高肥效和促进‘凤丹’的产量和种仁含油率,任一肥料的过量施用均会导致产量降低。5)使用不同拟合方法建立肥料与‘凤丹’产量效应函数方程,通过对比分析二元二次模型为最适模型,基于该最适肥效模型得出‘凤丹’氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的最优推荐施肥量为343.2、109.7、248.4kg/hm^2,适宜的氮、磷、钾施肥比例为1∶0.32∶0.72。【结论】合理的肥料配比和用量是‘凤丹’增产的保障。施用适量的氮、磷、钾肥可提高‘凤丹’农艺性状、产量、出仁率、种仁含油率等指标,进而提高产油量,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的最优推荐施肥量为343.2、109.7、248.4kg/hm^2,适宜的氮、磷、钾施肥比例为1∶0.32∶0.72。     

氮、磷、钾肥对卡因菠萝产量和品质的影响

运用3414试验设计,在大田试验条件下研究氮、 磷、 钾肥不同配比对卡因菠萝产量和品质的影响,提出适宜的肥料用量。结果表明:施用氮（N）、 磷（P2O5）、 钾肥（K2O）卡因菠萝分别增产15.5、 4.8和12.6 t/hm2,增产率为16.8%、 4.5%和13.1%,增加纯收入34800、 11000和27600 Yuan/hm2,农学效率分别为39.3、 42.3和29.6 kg/kg; 施肥增产、 增收效果以及对产量的贡献率均表现为N＞K2O＞P2O5, 肥料农学效率则表现为P2O5＞N＞K2O。在 P2（100 kg/hm2）K2（500 kg/hm2）基础上,施氮降低果实中维生素C和可滴定酸含量,增加了可溶性糖含量,而在N2（400 kg/hm2）P2（100 kg/hm2）基础上,施钾增加果实中维生素C、 可滴定酸和可溶性糖含量,施用磷肥对果实品质影响不大。对卡因菠萝产量效应函数进行频率分析法寻优得出,卡因菠萝目标产量超过105 t/hm2, 95%置信区间的优化施肥量为氮（N）281.27~436.48 kg/hm2、 磷（P2O5）64.03~121.69 kg/hm2、 钾（K2O）428.59~628.55 kg/hm2,N、 P2O5、 K2O的最优施肥量配比为1∶0.15~0.43∶0.982.23。研究结论可为果农从事卡因菠萝栽培提供施肥参考。     

磷钾调控对冷浸田水稻产量和养分吸收的影响

【目的】冷浸田是典型低产稻田,其施肥结构和模式与普通稻田应存在差异。本研究拟在普通稻田施肥结构的基础上,通过调整肥料结构,探索冷浸田最佳施肥模式,为提高冷浸田水稻产量提供数据支撑和理论依据。【方法】通过连续3年的定位试验,以水稻产量为目标,通过测定产量构成因素、水稻养分吸收和土壤养分变化,分析冷浸田施肥模式,提出冷浸田最佳施肥用量。【结果】土壤速效磷含量介于2.7~7.3 mg/kg之间,速效钾含量介于20~80 mg/kg,明显低于普通稻田（平均速效磷11.5 mg/kg,平均速效钾95.8 mg/kg）,是冷浸田主要养分障碍因子;施肥可以极大提高水稻产量,其中NPK、NP2K、NPK1、NPK+Zn和NPK2处理的产量比不施肥（CK）或习惯（FP）高20%~30%左右。在氮磷钾基础上增施锌肥、硅肥和钾肥增产达到显著水平,降低磷肥和钾肥用量则有降低产量的趋势。连续三年种植水稻土壤碱解氮、速效钾呈现平稳,速效磷有增加趋势。施肥处理水稻籽粒和茎部钾含量明显高于CK,籽粒氮累积量显著高于CK和习惯施肥处理。相对于NPK、CK、FP处理,增施磷、钾肥,添加微肥可显著提高籽粒氮、磷、钾累积量。【结论】鄂东南低丘区冷浸田速效磷、速效钾含量低,是主要营养限制因子,需要长期加大磷、钾肥施用量;该地区冷浸田适宜施肥量为N 180、P2O5 90~108、K2O 120~144 kg/hm2,同时配施锌肥和硅肥,连年施用可保证冷浸田水稻的稳步增产。     

我国北方玉米施肥产量效应和经济效益分析

【目的】因土壤类型、养分管理措施不同导致施肥后作物的增产效应不同,由此影响经济效益。通过研究当前我国北方玉米产区氮、磷、钾施用对玉米的增产效应和经济效益,分析给定施肥效应、肥料和玉米价格情况下玉米的经济效益变化,为我国北方玉米科学施肥和经济施肥提供一定的借鉴意义。【方法】2010 2012年在我国北方七省玉米种植区开展373个田间试验。试验设置基于产量反应和农学效率的推荐施肥(Nutrient Expert,简称NE),在此基础上设置减素处理包括不施氮、不施磷和不施钾处理,以农民习惯施肥为对照。依据产量和试验期间玉米和肥料价格计算了肥料氮、磷、钾施用的产投比。【结果】玉米各试验点产量效应变异很大,黑龙江、吉林、辽宁、河北、河南、山东和山西各点的施氮产量效应分别为3040、2314、2324、981、2139、1184和1244 kg/hm2,施磷产量效应分别为1463、1216、1425、635、944、376和620 kg/hm2,施钾产量效应分别为1454、1063、1532、877、910、383和592 kg/hm2。氮、磷、钾素产量效应变化范围分别为341 7900 kg/hm2,11 5381 kg/hm2以及94097 kg/hm2,依次平均为1889、954和973 kg/hm2,表明不施氮对产量影响最大、其次为钾,不施磷对产量影响最小。经济效益分析结果表明,施用氮、磷和钾平均产投比(VCR)分别为2.8、7.8和4.6,即投入单位金额的氮、磷和钾养分可分别获得2.8、7.8和4.6倍的收益。预测不同肥料价格和玉米价格下的VCR表明,随着施肥增产效应的增加,即使施肥量增加,VCR也增加。收益多少随增产效应、施肥量、肥料和玉米价格而变化。采用专家系统推荐的N-P2O5-K2O用量(157-56-67 kg/hm2)获得的籽粒产量为10255 kg/hm2、经济效益为18903 yuan/hm2,同样地点农民习惯施肥N-P2O5-K2O(225-61-47 kg/hm2)获得的产量和经济效益分别为9996 kg/hm2和18154元/hm2。专家系统推荐施肥多获益748 yuan/hm2,其中1/3来自节约的肥料,2/3来自增产带来的效益。【结论】我国北方玉米产区玉米的增产效应以氮最高,其次是钾,磷最小。依据肥料价格因素,单位氮磷钾养分收益磷最高,其次是钾,最低是氮。依据玉米价格和肥料价格综合考虑,基于NE专家系统的推荐N-P2O5-K2O用量(157-56-67 kg/hm2)是北方各地获得高产和高收益的施肥用量。     

川水地玉米氮磷钾肥效应研究

采用3414设计在关中西部潮土、土区进行田间试验,通过主因素、单因素效应分析,定量评价氮、磷、钾肥用量与玉米产量的关系,提出玉米的养分丰缺指标和最佳施肥量。结果表明,氮肥使玉米增产15.6%～62.2%,磷肥增产11.2%～26.7%,钾肥增产2.3%～34.3%。氮、磷、钾肥对不同类区玉米产量的影响不同。根据施肥模式和资源价格确定的N、P2O5、K2O推荐施肥量,高肥力分别为129.8～167.8、50.6～71.8、29.4～60 kg/hm2;中肥力分别为163.6～186.2、74.2～94.9、59～97.7 kg/hm2;低肥力分别为182.8～203.4、94.3～118、92～106.9 kg/hm2;极低肥力分别为200～225.4、105.9～135.5、107.1～137.5 kg/hm2。     

氮磷钾配施对洋葱产量和品质的影响

采用三因子二次饱和D-最优设计(310),研究了氮磷钾配施对洋葱产量和品质的影响,建立了以氮、磷、钾施用量为变量因子,洋葱产量及品质为目标函数的三元二次数学模型。通过对模型解析表明,氮、磷、钾肥对洋葱产量和品质均有显著影响,且均以磷肥的影响最大,氮肥次之,钾肥较小;当氮、磷、钾肥用量分别达430.7、449.5和1152.7 kg/hm2时,边际产量效应值降至 0。氮磷、氮钾交互对洋葱的产量也有显著影响,其互作效应最显著的区域为N 240.0～720.0 kg/hm2、P2O5 250.0～500.0 kg/hm2、K2O 600.0～1500.0 kg/hm2。本试验条件下,洋葱产量达 75 t/hm2、品质综合评分达90分以上的综合施肥方案为:N 294.0～480.6 kg/hm2、P2O5 332.8～388.5 kg/hm2、K2O 861.8～1119.8 kg/hm2,适宜的 N、P2O5、K2O施用比例约为1∶0.93∶2.56。     

东北黑土玉米单作体系氨挥发特征研究

采用通气法测定了东北黑土玉米单作体系田间土壤的原位氨挥发。试验设5个氮肥用量处理,即:施氮量（N）分别为0、150、225和300 kg/hm2（用N0、N1、N2 和N3表示）,基施氮肥和拔节期追肥各1/2,其中N3为习惯施肥;同时设置优化施肥处理N4,用量为N 225 kg/hm2,基施氮肥、拔节期和孕穗期追肥各1/3。结果表明,来自肥料的氨挥发持续时间较短,一般发生在施肥后的7 d内。由于追肥期高温低湿,追肥期氨挥发量显著高于基施氮肥。随施氮量增加,氨挥发损失增加;优化施肥（N4）的氨挥发损失量明显低于习惯施肥,N1、N2、N3和N4处理来自氮肥的氨挥发依次为N 5.09、9.18、13.47和7.14 kg/hm2,相当于施氮量的3.39%、4.08%、4.49%和3.17%。可见,优化施肥对于我国东北集约化农区节省氮肥和提高氮肥利用率有重要意义。     

长期施用磷肥对冬小麦根际磷、锌有效性及其作物磷锌营养的影响

以中国农业大学昌平试验站长期定位试验为基础,研究了长期施用磷肥对冬小麦根际磷锌有效性及其对作物磷锌营养的影响。结果表明,长期施用磷肥[P2O5,135.kg/(hm2.a)]导致土壤有效磷含量逐年提高;对根际和非根际土壤有效锌含量没有显著影响,但是根际土壤有效锌含量显著高于非根际土壤;长期施用磷肥冬小麦抽穗期植株锌含量显著低于不施磷处理;无论拔节期和抽穗期,植株含磷量和植株磷锌比(P/Zn)都随着施磷量的增加而显著增加。长期施用磷肥处理(P1和P2)在显著提高了冬小麦子粒含磷量的同时,显著降低了其含锌量;冬小麦子粒磷锌比(P/Zn)随着施磷量的增加也显著增加,子粒含磷量与含锌量呈极显著的负线性相关关系。     

控释氮肥对双季水稻生长及氮肥利用率的影响

为阐明控释氮肥的产量和生态效应,选用N 75和150 kg/hm2两种不同用量的控释氮肥（日本Meister系列）和尿素对比,在南方典型双季稻区第四纪红壤发育的水稻土上进行早稻和晚稻田间试验,观测控释肥氮素田间释放规律及其水稻的生长、产量和氮肥利用率。结果表明,控释氮肥S9和LP70(40%)+LPS100(60%)的氮释放规律分别与早稻、晚稻氮吸收的规律基本一致,且氮累积吸收量与控释肥氮释放率均成显著正相关（相关方程的决定系数R2=0.9764和0.9968）。与N 75kg/hm2用量的尿素相比,早、晚稻施用相同量的控释氮肥分别增产3.6%和9.3%;有效分蘖数和有效穗数明显增加,氮肥利用率分别提高了29.9个百分点和10.4个百分点。施用高氮（N150 kg/hm2）尿素的水稻产量与低氮（N 75 kg/hm2）控释肥相比,差异不显著。控释氮肥N 75kg/hm2用量可以达到尿素N 150kg/hm2的产量水平,氮肥利用率则显著提高,为高产高环境效益的施肥方式。     

优化施肥下华北冬小麦/夏玉米轮作体系农田反硝化损失与N2O排放特征

在田间条件下,应用乙炔抑制-原状土柱培养法测定优化施肥下华北冬小麦/夏玉米轮作体系土壤反硝化和N2O的排放特征。研究表明:冬小麦和夏玉米整个生育期反硝化速率和N2O排放通量均表现出明显的季节性变化,且均与土壤水分和无机氮浓度呈显著正相关。小麦季和玉米季的反硝化损失量及N2O排放量均表现出随施肥量的降低而降低,夏玉米季的反硝化损失量和N2O排放量均高于小麦季。小麦季的反硝化损失量和N2O排放量习惯施肥处理是氮肥减量后移处理的1.62和1.67倍,玉米季分别为2.01和2.00倍。氮肥减量后移可能是通过改变土壤无机氮浓度而降低反硝化损失量和N2O排放量。     

氮、磷、钾肥对大葱商品性状及其产量的影响

应用311-A拟饱和最优回归设计,通过氮、磷、钾肥配比田间试验,建立大葱施用氮、磷、钾肥对大葱株高、葱白直径、产量及施肥利润的效应函数。结果表明,株高极大值氮、磷、钾优化施肥组合为:N 371.30、P2O5 157.50、K2O 309.58 kg/hm2,此时的株高为92.88 cm;葱白直径极大值氮、磷、钾优化施肥组合为:N 350.63、P2O5 157.50、K2O 225.00 kg/hm2,此时葱白的直径为1.769 cm;最高产量的氮、磷、钾优化施肥组合为:N 394.08、P2O5 193.62、K2O 225.00 kg/hm2,此时产量为55805.06 kg/hm2;最佳施肥利润的氮、磷、钾优化施肥组合为:N 391.35、P2O5 192.97、K2O 225.00 kg/hm2,其最佳施肥利润达136865.60元/hm2,经济产量达55802.74 kg/hm2。     

冬小麦-夏玉米轮作体系中磷钾平衡的研究

对高肥力土壤大量施用磷钾肥冬小麦 /夏玉米轮作周期中作物产量、磷钾养分平衡等进行了研究。结果表明 ,高肥力土壤上连续大量施用磷钾肥条件下 ,传统施氮与优化施氮、秸秆还田与秸秆不还田对冬小麦和夏玉米产量、磷钾吸收量均无显著差异。在一个轮作周期中 ,冬小麦、夏玉米吸磷 (P)量分别为 22～25、18～19kg/hm2;吸钾(K)量分别为 14.7～16.6、96～112kg/hm2。在一个轮作周期后 ,土壤中的速效磷、速效钾含量变化不大。在施用磷肥 (P) 79kg/hm2 的条件下 ,无论秸秆还田与否磷素都有盈余 ,秸秆还田磷素 (P)盈余量为 46～47kg/hm2,秸秆不还田为 36～37kg/hm2;在施用钾肥 (K)75kg/hm2条件下 ,秸秆还田钾素 (K)盈余量为 22～31kg/hm2,秸秆不还田钾素 (K)亏缺量为 168～201kg/hm2,说明秸秆还田对于磷素与钾素特别是钾素的平衡有很大的作用     

施肥对菜园土壤养分淋溶流失浓度的影响

利用盆栽种植空心菜和菜心并收集测定土壤渗漏水氮磷钾养分浓度,研究了不同施肥水平对土壤氮磷钾淋溶流失浓度的影响。试验表明,在较大施肥量或化肥当季损失量范围内,土壤渗漏水硝态氮、总磷和钾浓度与氮、磷、钾施肥量或损失量之间呈非线性关系,但在中低施肥量时则表现为线性关系。化肥当季损失量与土壤渗漏水养分浓度呈显著水平的线性正相关,由此提出“双速率转折点”概念用以评价土壤养分流失潜力。当施肥量或化肥当季损失量超过双速率转折点X0后,土壤淋溶排水养分浓度将以非线性形式急剧增加。因此,从环保角度看,施肥量不应超过X0。盆栽试验表明,以化肥当季损失量为基础的灰泥土、灰黄泥土和黄泥土的氮肥X0分别为每盆N 0.35、0.32和0.34 g,磷肥X0分别为每盆P 0.06、0.06和0.09 g,灰泥土和灰黄泥土的钾肥X0则分别为K 0.17和0.18 g;与土壤渗漏水养分浓度为基础所确定的氮、磷、钾X0有显著水平的线性正相关。以环保为目标的氮磷钾用量X0大多数低于以产量为目标的经济施肥量。化肥当季损失量参数较易获得,可作为环保施肥的依据。     

Denitrification, N2O and CO2 fluxes in rice-wheat cropping system as affected by crop residues, fertilizer N and legume green manure

Use of renewable N and C sources such as green manure (GM) and crop residues in rice-wheat cropping systems of South Asia may lead to higher crop productivity and C sequestration. However, information on measurements of gaseous N losses (N₂O+N₂) via denitrification and environmental problems such as N₂O and CO₂ production in rice-wheat cropping systems is not available. An acetylene inhibition-intact soil core technique was employed for direct measurement of denitrification losses, N₂O and CO₂ production, in an irrigated field planted to rice (Oryza sativa L.) and wheat (Triticum aestivum L.) in an annual rotation. The soil was a coarse-textured Tolewal sandy loam soil (Typic Ustochrept) and the site a semi-arid subtropical Punjab region of India. Wheat residue (WR, C:N=94) was incorporated at 6 t ha^-1 and sesbania (Sesbania aculeata L.) was grown as GM crop for 60 days during the pre-rice fallow period. Fresh biomass of GM (C:N.=18) at 20 or 40 t ha^-1 was incorporated into the soil 2 days before transplanting rice. Results of this study reveal that (1) denitrification is a significant N loss process under wetland rice amounting to 33% of the prescribed dose of 120 kg N ha^-1 applied as fertilizer urea-N (FN); (2) integrated management of 6 t WR ha^-1 and 20 t GM ha^-1 supplying 88 kg N ha^-1 and 32 kg FN ha^-1 significantly reduced cumulative gaseous N losses to 51.6 kg N ha^-1 as compared with 58.2 kg N ha^-1 for 120 kg FN ha^-1 alone; (3) application of excessive N and C through applying 40 t GM ha^-1 (176 kg N ha^-1) resulted in the highest gaseous losses of 70 kg N ha^-1; (4) the gaseous N losses under wheat were 0.6% to 2% of the applied 120 kg FN ha^-1 and were eight- to tenfold lower (5-8 kg N ha^-1) than those preceding rice; (5) an interplay between the availability of NO₃^- and organic C largely controlled denitrification and N₂O flux during summer-grown flooded rice whereas temperature and soil aeration status were the primary regulators of the nitrification-denitrification processes and gaseous N losses during winter-grown upland wheat; (6) the irrigated rice-wheat system is a significant source of N₂O as it emits around 15 kg N₂O-N ha^-1 year^-1; (7) incorporation of WR in rice and rice residue (C:N=63) in wheat increased soil respiration, and increased CO₂ production in WR- and GM-amended soils under anaerobic wetland rice coincided with enhanced rates of denitrification; and (8) with adequate soil moisture, most of the decomposable C fraction of added residues was mineralized within one crop-growing season and application of FN and GM further accelerated this process.     

长期水旱轮作条件下紫色土养分供应能力的研究

通过10年稻—麦水旱轮作定位试验,研究了紫色土生产力以及N、P、K自然供应能力和变化。结果表明,在水旱轮作下,紫色土对稻、麦产量的地力贡献率平均为58%和51%,肥料的增产贡献率可达42%～49%。紫色土N、P、K养分自然供给力在小麦上分别为60%、70%、91%,在水稻上分别为70%、90%、92%,小麦对肥料的依赖性高于水稻;N、P、K养分的自然供应量在小麦上分别为37.1、5.4、45.9kg.hm2,在水稻上分别为81.8、13.6、103.0kg.hm2。随着试验年份的延长,旱作季节紫色土N、P、K养分的供应能力逐年降低,水作季节N、P、K供应力则相对稳定,旱作对地力的消耗比水作大。环境输入的养分在维持水田稳定供肥能力发挥了重要作用。紫色土这种基础养分供给力可维持每年生产小麦1.4t.hm2、稻谷3.5t.hm2左右。