不同农艺管理措施下双季稻田氮磷径流流失特征及其主控因子研究

选择湖南省长沙县典型中亚热带双季稻田长期定位试验小区,通过田间观测明确不同施肥、水分管理、秸秆还田、生物质炭农艺管理措施对氮磷径流流失的影响,采用冗余分析方法(RDA)探明稻田氮磷径流流失的主控因子。研究结果表明:早晚稻各处理田面水总氮浓度在施肥后(基肥、分蘖肥和穗肥)第1 d达到峰值,并在10 d后逐步恢复到平稳水平;早稻田面水总磷浓度在施基肥后第1 d迅速达到最高,晚稻在施肥后第5 d才达到峰值。早晚稻田面水氮磷浓度受农艺管理措施影响明显,在间歇灌溉条件下,施有机肥、秸秆还田与生物质炭比常规化肥处理分别降低总氮浓度34.05%、15.34%～19.76%和15.46%～17.47%;秸秆还田与生物质炭相对常规化肥处理分别降低田面水总磷浓度6.33%～8.76%和9.09%～13.66%。铵态氮和颗粒态磷是氮磷径流流失的主要化学形态,施肥后10 d内是氮磷径流流失风险窗口期,该期间总氮和总磷径流流失分别占稻季总流失量的82.53%～97.66%和6.73%～47.02%。冗余分析结果表明配施有机肥促进氮磷径流流失,施用生物质炭主要促进稻田氮素径流流失,秸秆还田主要减少稻田氮素径流流失。综合考虑氮磷径流流失防控潜力、实际效果和实施可行性,中亚热带双季稻田采取高效水分管理(尤其是流失风险窗口期)加秸秆还田是减少稻田氮磷径流流失的可行方式。     

秸秆还田影响长江下游稻田周年氮磷径流风险

为了阐明秸秆还田模式和施氮量对稻田周年氮磷径流风险的影响,于2014年11月—2015年10月通过监测稻田在稻季田面水和麦季径流中的氮磷浓度,研究了秸秆不还田配施推荐施氮(N1)、麦秸还田配施推荐施氮(WN1)、稻秸还田配施推荐施氮(RN1)、稻秸麦秸均还田配施推荐施氮(WRN1)和稻秸麦秸均还田配施常规施氮(WRN2)5处理对长江下游稻田周年氮磷径流风险的影响。结果表明,秸秆还田增加小麦和水稻周年产量,增幅约9.03%～18.5%,其中WRN1和RN1处理增产效果显著高于WN1处理;与WRN2处理相比,WRN1处理可以维持稻田高产。在推荐施氮条件下,秸秆还田分别降低稻季田面水和麦季径流中溶解态总氮(DTN)浓度约5.17%～14.9%和12.3%,降低稻田氮径流风险;但增加溶解态总磷(DTP)浓度,增幅分别为6.67%～33.3%和30.0%,增加稻田磷径流风险。RN1处理下稻季田面水中DTN和DTP浓度均低于WRN1和WN1处理,且其DTP浓度与N1处理间无显著差异。在稻秸麦秸均还田下,WRN1处理下稻季田面水DTP浓度与WRN2处理没有显著差异,但能有效降低田面水DTN浓度的12.4%。研究表明,在长江下游稻-麦轮作农田推荐采用"RN1"模式,该模式可以维持稻田的周年高产和有效降低稻田的周年氮径流风险,同时对稻田的磷径流风险影响不显著,是一种兼顾粮食生产和生态环境效益的耕作模式。     

化肥配施生物炭对稻田田面水氮磷流失风险影响

在控制外源氮输入相同的前提下,通过大田试验研究生物炭部分替代化肥作为底肥,不同生物炭施用量(5、10、20 t·hm~(-2))对水稻生长期内稻田田面水氮磷迁移转化特征的影响。研究结果表明:各处理的田面水总氮、硝氮、铵氮浓度在施肥后第3 d达到最高,然后迅速下降,并逐渐稳定;田面水总磷浓度在施肥后2~4 d内增幅较小,而后迅速下降至稳定,施加生物炭对田面水总磷的影响不大;可溶性磷浓度在施肥后2~4 d内处于平稳下降的状态,之后迅速下降至稳定。稻田施肥后10 d内是控制氮磷流失的最佳时段。采用生物炭代替部分化肥的施肥方式,在一定范围内能降低稻田田面水的氮磷浓度,稻田退水氮、磷的输出负荷分别减少了39%~50%和38%~50%,显著提高了水稻生态效益。通过综合效益评估可知,施加5 t生物炭代替化肥是综合效益最高的施肥方法,该施肥方式下氮、磷的年输出负荷分别为16.83、1.89 kg·hm~(-2)。     

氮、磷减量配施生物炭和腐植酸对双季稻 产量和氮、磷流失的影响

采用大田试验研究了氮、磷各减量20%配施腐植酸(900 kg/hm~2)、生物炭(2 250 kg/hm~2)对水稻产量和氮、磷流失的影响,以期筛选出能够削减水稻田面源污染的田间施肥技术。结果表明,相对于常规施肥,氮、磷各减量20%及减量后配施生物炭、腐植酸对水稻产量均无显著影响,对秸秆和籽粒中氮、磷、钾含量亦无显著影响;但相对于氮、磷各减量20%处理,在氮、磷各减量20%的基础上同时增施生物炭和腐植酸能显著提高双季稻的株高、每穗实粒数、结实率、产量。常规施肥处理田面水中氮、磷质量浓度总体上显著高于其他氮、磷减量配施生物炭、腐植酸处理;且相对于氮、磷各减量20%处理,采用在氮、磷各减量20%基础上配施生物炭、腐植酸的施肥方式,田面水中平均总氮、总磷质量浓度分别减少了3.18%～16.35%、3.23%～13.21%,明显降低了氮、磷流失风险。其中,氮、磷减量20%同时配施腐植酸和生物炭处理双季稻产量高,且氮、磷流失少,是最好的施肥方式,该施肥方式相比于氮、磷各减量20%处理早稻田面水中总氮、可溶性氮、铵态氮、硝态氮、总磷、可溶性磷质量浓度分别下降了16.35%、13.45%、17.39%、14.06%、13.21%、13.95%,晚稻田面水中分别下降了10.51%、10.78%、9.43%、16.90%、12.90%、13.33%。     

不同土壤添加剂对太湖流域水稻产量及氮磷养分利用的影响

为探讨土壤添加剂对太湖流域稻田面源污染的控制效果,选用生物炭、微生物菌肥和硝化抑制剂三种土壤添加剂作为供试材料,通过盆栽试验研究其单独施用及两两组合配施对水稻生长、产量、肥期田面水养分动态、养分吸收利用以及土壤肥力等的影响。研究结果表明:各添加剂处理均可保证水稻的正常生长,并表现出增产效果,生物炭添加处理、微生物菌肥与生物炭组合处理及生物炭与硝化抑制剂组合处理水稻产量分别较施肥对照处理提高了57.5%、66.1%和45.4%。各添加剂的施用对植株吸氮量的影响不显著,仅微生物菌肥与生物炭组合处理显著提高了氮回收效率,但是所有添加剂处理均显著提高了氮肥农学利用效率和生理效率,生物炭处理和微生物菌肥与生物炭组合处理效果最佳,各添加剂处理对水稻的磷素吸收利用没有影响。微生物菌肥单施处理提高了水稻基肥期田面水氮浓度,而其他处理则表现为显著降低,特别是与生物炭的组合处理;蘖肥期各处理对田面水氮浓度影响不大;穗肥期除生物碳与菌肥配施处理外,其他各添加剂处理均显著提高了田面水氮浓度。添加剂处理还略微增加了基肥期和穗肥期的田面水总磷浓度,但差异不显著。各添加剂处理对收获后土壤肥力指标没有影响。综合产量、氮肥吸收以及田面水氮磷流失风险,微生物菌肥与生物炭组合处理可促进水稻生长,显著提高水稻产量,有效降低水稻生育前期氮素流失风险,缩短养分流失风险期,并能维持土壤肥力,值得应用于太湖流域稻田的面源污染控制上。     

成都平原农业废弃物施用下稻田田面水氮磷动态变化特征

为合理利用农业废弃物,设置不同量的废弃物还田处理,以期通过研究稻田田面水中氮素和磷素的动态变化探明废弃物施用下面源污染风险。结果表明:总氮(TN)、可溶性总氮(DTN)、铵态氮(NH+4-N)以及硝态氮(NO-3-N)在各施肥处理下均表现为先升后降的趋势,施肥后2~3 d达到峰值,之后迅速下降;各处理下各形态氮含量在施肥后21 d内差异趋同。总磷(TP)、可溶性总磷(DTP)在施肥后1 d达最大,之后迅速下降,猪粪施用处理的田面水TP、DTP含量在施肥后5~7 d明显回升。与纯化肥相比,加施全量麦秆对田面水中各形态氮、磷含量及分配无显著影响;高量猪粪施用会显著降低田面水NH+4-N含量,降低氨挥发潜能,显著提高各形态磷含量,延长磷素流失风险期,增加磷素流失风险;废弃物施用对水稻产量及糙米磷含量无显著影响。综合考虑废弃物施用下的环境风险与粮食生产,成都平原麦秆全量还田模式下水稻季每667 m2田的猪粪承载量不宜超过3头猪0.5年的排泄量。     

不同有机肥与化肥配合施用对水稻增产效果研究

不同有机肥与化肥配合施用对水稻增产效果研究结果表明,NPK+有机肥+秸秆还田+紫云英处理产量效果最好;增施有机肥能够提高稻田土壤的有机质与氮素,减缓磷与钾的流失;化肥与不同有机肥配施较单施化肥,稻谷中氮含量增加,磷钾含量无明显变化。     

免耕稻田田面水磷素动态及其淋溶损失

以免耕和翻耕稻田为研究对象,通过大田试验与室内分析,研究了不同耕作方式下稻田田面水和渗漏水的淋溶损失及其对环境的影响。试验共设4个处理,分别是免耕+不施肥(NT0)、翻耕+不施肥(CT0)、免耕+复合肥(NTC)和翻耕+复合肥(CTC)。结果表明,施磷肥显著提高稻田田面水以及渗漏水各形态磷浓度。施磷肥2d后田面水总磷(TP)浓度、颗粒态磷(PP)浓度和溶解磷(DP)浓度即达到最大值,此后由于水中颗粒或表土对田面水磷素的固定,磷素的淋失,水稻生长吸收及前期的稻田排水和灌水稀释,1周后迅速降低并趋于稳定;渗漏水TP浓度和溶解磷(RP)浓度在施磷肥2d后达到最大值,渗漏水TP浓度在施肥后一个半月达到最低值,而渗漏水RP浓度在施肥4d后就降低到最低值。处理NTC田面水TP、DP与PP显著高于处理CTC,而处理NT0与处理CT0之间无差异;与翻耕相比,免耕不影响渗漏水TP与RP浓度及磷下渗淋失。对田面水磷素及渗漏水磷素变化动态分析表明,施磷肥后的1周左右是控制磷素流失的关键时期。     

化肥减量配施对燕山丘陵区春玉米生长发育及产量的影响

针对燕山丘陵区长期过量施用化肥导致肥料利用率低的现状,研究了有机肥、缓控释尿素、秸秆还田和生物炭与化肥减量配施对玉米生长发育和产量的影响,探讨了化肥减量替代的可行性,旨在探索燕山丘陵区春玉米田化肥减量配施技术模式。试验采用随机区组设计的方法,以赤单218为试验材料,设置平衡施用化肥（NPK）、NPK基础上减氮20%（RN）、RN基础上有机肥替代总氮量的20%（RN+OM）、RN基础上缓控释尿素替代总氮量的40%（RN+CRU）、RN基础上秸秆全量还田（秸秆还田）和RN基础上生物炭基肥替代总氮量的20%（生物炭肥）共6个处理,研究燕山丘陵区化肥减量配施对春玉米生长发育及产量的影响。结果表明,减氮配施可以增加玉米产量、玉米叶面积指数和地上部干物质量,对穗粗、穗长、行粒数和千粒重也有积极的影响。减氮配施有机肥条件下,玉米产量最高,相应的产量构成因素穗粗、穗长、行粒数和千粒重也最高,。其次是减氮配施缓控释尿素处理,而秸秆还田和生物炭肥配施处理的表现却并不突出,综合考虑作物产量与环境保护等因素,在春玉米生产中减少氮肥用量、施用有机肥和缓控释尿素可以保证产量,同时还能减少农业面源污染,值得在生产中大力推广。     

秸秆还田与化肥配施对油菜-水稻产量构成因素及经济效益的影响

【目的】本文明确了汉中盆地稻油轮作体系中秸秆还田与化肥配施对作物产量构成因素、周年产量及经济效益的影响,为秸秆还田替代化肥技术提供科学依据。【方法】通过2年田间试验,设置秸秆不还田+常规施肥(SN+NPK);秸秆常规还田+常规施肥(S+NPK);秸秆促腐还田+常规施肥(SD+NPK);秸秆促腐还田+化肥减量15%(SD+85%NPK);秸秆促腐还田+化肥减量30%(SD+70%NPK)5个处理。【结果】秸秆还田与常规化肥配施增加了油菜主花序角数、分枝角数、角粒数和水稻结实率、有效穗,从而提高作物籽粒产量;秸秆还田与化肥减量配施显著降低了油菜分枝角数、千粒重和水稻每穗粒数、结实率、有效穗、千粒重,降低作物产量。与SN+NPK相比,S+NPK、SD+NPK、SD+85%NPK、SD+70%NPK处理油菜籽粒产量、水稻籽料产量和经济效益2年平均增幅分别为14.82%、18.63%、-1.25%、-6.84%;1.54%、6.35%、-4.07%、-6.86%和24.02%、23.91%、5.06%、-0.57%。【结论】稻油轮作体系中两季作物秸秆全量促腐还田与常规化肥配施是增产和增效的最佳措施,而两季作物秸秆全量促腐还田与化肥减量15%配施节约成本优势明显,两季作物氮磷钾养分投入共减少107 kg/hm~2,既可以维持作物稳产,提高经济效益,又可以降低环境污染风险,是一种适宜该区域的绿色生产模式。     

施用有机肥对长江中游地区双季稻田磷素径流损失及水稻产量的影响

利用渗漏池模拟长江中游地区2种主要稻田土壤，研究了施用等P2O5量的有机肥（猪粪）和化肥对表面水总磷动态及其降水径流损失的影响．结果表明，施用化肥后，双季稻田表面水总磷均在施肥第1天就达到最高水平，然后迅速下降，而且晚稻的总磷浓度峰值显著高于早稻，有效磷含量高的河沙泥总磷峰值明显高于红黄泥．施用猪粪后，晚稻在第1天表面水总磷出现峰值，2种土壤分别较施化肥的提商了43．2％和66．9％，而且整个生长期总磷浓度均高于施用化肥的；早稻施肥后前3d表现较低的表面水总磷浓度，至7d后表面水总磷高于化肥处理的．双季稻种植制度下化肥和猪粪处理的磷素径流流失分别占施P量的0．86％和1．44％．早稻施肥后15d内发生2次径流，化肥和猪粪处理的径流液中总磷浓度较高，其总磷径流损失量分别占早稻生育期内总径流损失量的65．6％和60．8％．产量分析表明，施用猪粪和化肥的水稻产量差异不显著，但均显著高于不施肥处理．     

施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性与土壤理化性质及黄萎病的相关性

【目的】研究施用棉秆炭,连作棉花根际土壤真菌群落多样性与土壤理化性质及黄萎病病害的关系,为棉秆的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】以棉秆移除(NPK)和棉秆还田(NPKS)为对照,采用常规分析和454高通量测序技术,研究棉秆移除基础上施用常量棉秆炭(22.50 t/hm²,NPKB1)和增量棉秆炭(45.00 t/hm²,NPKB2)条件下,新疆棉花根际土壤真菌群落多样性、理化性质和黄萎病病害发生的相关性。【结果】施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性和理化性质有显著相关性。经过2年的2%棉秆炭的施用显著降低了真菌多样性。真菌NPKS和NPKB2处理OTU丰度分别显著降低了15.63%和46.25%(P<0.05),Shannon多样性指数分别显著降低了11.81%和65.40%。不同用量棉秆炭对子囊菌门和接合菌门真菌数量的影响较大,但菌根真菌数量降低。NPKB2处理土壤中Gibberella、Fusarium和Verticillium等病原真菌数量较NPK处理显著降低。施用棉秆炭显著增加了棉花根际土壤中有机质、速效钾和速效氮的含量,而速效磷的含量则降低;对pH的影响不显著,但显著提高了土壤的电导率。RDA分析中,土壤有机质和速效氮是影响棉花根际土壤真菌群落结构的重要环境因素。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。Verticillium数量与黄萎病发病率和病情指数呈极显著正相关。施用棉秆炭降低了棉花黄萎病病原菌数量,与NPK处理相比,增量棉秆炭Verticillium数量显著降低了63.83%。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。【结论】施用棉秆炭降低了连作棉花根际土壤真菌多样性,减少了黄萎病病原菌数量,增加了连作棉花根际土壤养分含量。虽然没有显著降低棉花黄萎病发病率,但有缓解病害发病程度的趋势。     

长期施用化肥和稻草对红壤水稻土肥力和生产力持续性的影响

 【目的】研究长期施用氮（N）、磷（P）、钾（K）化肥和稻草（RS）对中国亚热带地区红壤水稻土肥力变化的趋势和水稻生产力可持续性的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土红壤发育的水稻土（分类为普通简育水耕人为土）上的定位试验田,对氮、磷和钾化肥及其与稻草长期配合施用的5个处理的土壤肥力和生产力可持续性进行了评价。【结果】氮、磷和钾化肥与稻草长期配合施用能维持和提高红壤水稻土的生产力和土壤肥力;水稻获得了持续高产,土壤有机质、全氮、全磷、可矿化氮量均增加,速效磷和速效氮比试前土壤增加。长期施用氮、磷肥而不施钾肥的NP处理水稻产量、土壤氮、钾逐年降低,稻田系统生产力的可持续性和土壤肥力难以维持。稻草还田对水稻具有显著的增产作用,27年54季的稻草还田配合化肥处理的平均水稻产量比仅施化肥的NP和NPK处理分别增产12.2%和6.7%,稻草的增产作用还随着稻草还田时间的延长而逐年提高。【结论】稻草还田携入的钾与化学钾肥具有相同的营养功能,稻草可替代部分化学钾肥。     

长期施肥下中国主要粮食作物产量的变化

 【目的】阐明长期不同施肥下中国主要粮食作物产量变化态势及其差异,为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据。【方法】对中国主要长期试验不施肥（CK）、施化肥（NPK）、化肥配施有机肥（NPKM）3个处理的玉米、小麦、水稻等粮食作物产量700多组数据进行整理和统计分析。【结果】长期不施肥的玉米和小麦产量总体上表现为极显著（P＜0.05）下降趋势,年下降量分别为110.9和33.4 kg?hm-2,而水稻产量基本保持稳定。施用化肥,玉米、小麦和水稻的产量均呈极显著（P＜0.01）下降趋势,年平均下降量分别为90.9、48.5和25.3 kg?hm-2。化肥配施有机肥,3种作物的产量随时间没有显著变化,均比较稳定,与NPK比较,玉米、小麦和水稻产量变异系数分别降低了8%、4%和3%。3种作物比较,小麦和玉米产量年际间变异较大,而水稻产量相对稳定。施肥的作物产量与不施肥的作物产量（反映土壤基础地力）呈极显著（P＜0.01）正相关,基础地力产量每增加一个单位,施肥产量增加量NPKM处理比NPK处理小0.12～0.31 kg?hm-2?a-1,表明长期施用化肥作物产量对基础地力的依赖程度高于化肥配施有机肥（NPKM）。【结论】中国农田长期不施肥或施用化肥的作物产量变化趋势为玉米和小麦下降,水稻基本稳定;化肥配施有机肥具有明显的增产和稳产效果,是农业生产可持续性的施肥模式。     

Discrepancy in Response of Rice Yield and Soil Fertility to Long-Term Chemical Fertilization and Organic Amendments in Paddy Soils Cultivated from Infertile Upland in Subtropical China

From 1990, over 17 years field experiment was carried out in paddy field cultivated from infertile upland to evaluate the response of rice productivity, soil organic carbon (SOC), and total N to long-term NPK fertilization or NPK combined with organic amendments. The field trials included NPK (N, P, K fertilizer), NPKRS (NPK combined with rice straw), NPK2RS (NPK combined with double amount of rice straw), NPKPM (NPK combined with pig manure) and NPKGM (NPK combined with green manure) and the cropping system was rice-rice {Oryza sativa L.) rotation. Annual rice yield, straw biomass, and harvesting index increased steadily with cultivation time in all treatments. Average annual rice yield from 1991 to 2006 was ranged from 7 795 to 8 572 kg ha-1 among treatments. Rice yields in treatments with organic amendments were usually higher than that in treatment with NPK. Contents of SOC and total N also increased gradually in the cultivation years and reached the level of 7.82 to 9.45 and 0.85 to 1.03 g kg-1, respectively, in 2006. Soil fertilities in treatments with chemical fertilization combined with organic amendments were relatively appropriate than those in treatment with NPK. There was obvious discrepancy between cumulative characters of rice yield and soil organic fertility in newly formed paddy field. Compared with relatively high rate of crop productivity improvement, cumulative rates of SOC and total N were much lower in our study. SOC and total N contents were still less than half of those in local highly productive paddy soils after 17 years cultivation in subtropical China. Present work helps to better understand the development of infertile paddy soils and to estimate the potential of yield improvement in this region.     

生物炭对风沙土理化性质及玉米生长的影响

为了明确生物炭对风沙土的改良以及对玉米生长的影响,通过施用化肥、秸秆还田以及不同施入量的生物炭试验研究生物炭对风沙土理化性质及玉米植株生长和产量的影响。结果表明:与常规施肥(NPK处理)相比,秸秆还田降低风沙土的土壤体积质量,增加田间持水量、苗期的株高、茎粗、叶长、叶宽以及地上、地下干质量和籽粒产量,但都没有达到显著水平。生物炭不同施用量条件下,随着生物炭施用量的增加,土壤体积质量表现为持续降低的趋势,在施用量为31 500kg/hm~2时与NPK处理相比较表现显著差异,并在最大施用量63 000kg/hm~2时达到最低值2.42g/cm3;生长指标中,苗期的叶长和穗期的株高、叶长以及叶宽都在NPK+B12处理条件下达到最大值,其余指标均在NPK+B24处理条件下达到最大值;干物质积累以及籽粒产量亦随着生物炭施用量的增加而增加,其中地上干质量及籽粒产量均在施用量为2 580kg/hm~2时达到与NPK处理相比较差异显著,地下干质量在施用量31 500kg/hm~2时与NPK处理相比较表现显著差异。与秸秆还田相比,生物炭与NPK配施更能改善风沙土的理化性质,促进玉米生长及产量增加,且生物炭的施用量越高,其效果越明显。     

生物炭及与秸秆联用对我国热带地区稻田土壤CH4和N2O的影响

为了研究添加生物炭、秸秆、生物炭与秸秆联用对热带地区稻田温室气体排放的影响,通过盆栽培养试验,设常规施肥（CK）、常规施肥配施 40 t·hm?2 椰糠生物炭（B）、常规施肥配施3 t·hm?2水稻秸秆（C）、常规施肥配施 40 t·hm?2 椰糠生物炭加3 t·hm?2水稻秸秆（B+C）4个处理,采用静态箱-气相色谱法监测整个水稻种植季CH₄和N₂O排放,估算全球增温潜势（GWP）并测定收获后作物产量。结果表明,相比CK处理, B、C和B+C处理的N₂O累计排放量分别降低21.43%、21.89%和14.77%;B处理的CH₄累计排放量降低38.21%,而C和B+C处理的CH₄累计排放量分别增加14.63%和19.85%;C和B+C处理显著增加GWP,而B处理显著降低GWP;单独添加生物炭减排效果最佳。与CK相比,B、C处理的单株水稻产量分别增加5.22%、8.76%,而B+C处理的单株水稻产量降低18.39% (P<0.05)。因此,在我国热带地区稻田,单独施用40 t·hm?2生物炭,可以实现温室气体减排和增产,值得在田间推广应用。     

不同肥料对水稻生长和土壤微生物量的影响

通过田间小区试验,研究了有机栽培方式下3种肥料与常规化肥对水稻产量以及全生育期的土壤微生物量的影响。结果表明,生态肥与有机肥混施可以使水稻的产量构成更加优化,增产效果更显著,其产量较单施有机肥增加10.5％;常规施肥的产量较有机肥对照提高8.1％,矿粉与有机肥混施与单施有机肥产量相近。常规种植条件下施用化肥水稻叶片叶绿素SPAD峰值出现在移栽后15 d;而有机栽培水稻多出现在移栽后80 d。水稻全生育期以生态肥和有机肥混合的土壤微生物C量较大,有机肥处理次之,常规施用化肥较有机栽培的微生物生物量C有减少的趋势且变异系数较高。     

Improvement of soil fertility and rice yield after long-term application of cow manure combined with inorganic fertilizers

Fertilization is an effective technique to improve soil fertility and increase crop yield. The long-term effects of different fertilizers on soil considerably vary. Over 38 consecutive years of different fertilization positioning experiments in a double cropping rice field of Qiyang Red Soil Experimental Station, seven different fertilization treatments including CK (no fertilization), NPK (nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer), M (cow manure), NPKM (nitrogen, phosphorus, and potassium with cow manure), NPM (nitrogen and phosphorus with cow manure), NKM (nitrogen and potassium with cow manure), and PKM (phosphorus and potassium with cow manure) were applied to study the effects on rice yield, soil fertility, and nutrient apparent balance in a paddy field. The results showed that the annual average yields of rice in NPKM, NPM, NKM, PKM, M, NPK and CK treatments ranged from 6 214 to 11 562 kg ha^–1. Yields under long-term organic and inorganic treatments (NPKM, NPM, NKM and PKM) were 22.58, 15.35, 10.53 and 4.41%, respectively, greater than under the NPK treatment. Soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), available nitrogen (AN) and available potassium (AK) concentration with long-term organic and inorganic treatment (NPKM, NPM, NKM and PKM) were significantly higher than in inorganic fertilizer (NPK) treatments. Soil total phosphorus (TP) and available phosphorus (AP) contentration with organic fertilizer combined with inorganic N and P fertilizer treatment (NPKM, NPM and PKM) were significantly higher than with inorganic fertilizer alone (NPK treatments). The average annual rice yield (11 562 kg ha^–1), SOC (20.88 g kg^–1), TN (2.30 g kg^–1), TP (0.95 g kg^–1), TK (22.50 g kg^–1) and AP (38.94 mg kg^–1) concentrations were the highest in the NPKM treatment. The soil AN concentration (152.40 mg kg^–1) and AK contentration (151.00 mg kg^–1) were the highest in the NKM treatment. N and P application led to a surplus of nitrogen and phosphorus in the soil, but NPKM treatment effectively reduced the surplus compared with other treatments. Soils under all treatments were deficient in potassium. Correlation analysis showed that SOC, TN, AN, TP, and AP contentration was significantly correlated with rice yield; the correlation coefficients were 0.428, 0.496, 0.518, 0.501, and 0.438, respectively. This study showed that the combined application of N, P, and K with cow manure had important effects on rice yield and soil fertility, but balanced application of N, P, and K with cow manure was required.