稻田肥料效应和肥力监测阶段性研究报告

综合全省８个１０年以上定位试验得出：当前江西稻田化肥肥效是氮＞钾＞磷，并明确氮肥、磷肥、钾肥和有机肥在不同土壤类型具有不同肥效；在等养分氮磷钾条件下，其肥效以有机无机配施＞单施氮磷钾化肥＞单施有机肥，并研究了连续施用的增产效果和对稻田肥力的影响。在氮磷钾化肥基础上，加施有机肥，在双季稻连作条件下，产量和土壤肥力一般不降低；连续施用同种肥料条件下，１０年不施磷肥或钾肥，土壤速效磷、钾含量明显下降；连续施用有机肥或氮磷钾化肥及其配施，均不能补充硼的需要，但能提高锌的供给；连续施用过磷酸钙，９年后表现潜在缺硅、缺镁的可能；而连续施用钙镁磷肥，促使耕层有效钙、镁、硅含量增加，硫的含量相对减少。土壤有机质年均下降率及提高率，一般与本底土壤有机质含量呈负相关     

黄土旱塬长期施肥条件下小麦钾素营养和肥料利用率的研究

[目的]为了给黄土旱地经济合理施肥、粮食增产提供科学依据。[方法]在长期定位试验的基础上,研究了不同施肥对小麦产量、各生育期钾素营养和肥料利用率的影响。[结果]不同施肥小麦增产效果差异显著。单施氮肥小麦增产75.3%,单施磷肥小麦产量则降低24.7%,NM、PM、NPM配施小麦增产75.9%~92.9%;小麦钾素的吸收主要集中在生长发育前期,孕穗期以后因泌钾现象多表现为负吸收,施用有机肥,特别是无机肥与有机肥配施,促进小麦吸钾作用明显,小麦植株各器官含钾量明显提高;单施N肥、NP配施小麦钾素的吸收量、吸收速率较高,单施有机肥及有机无机肥配合施用小麦钾素吸收量和吸收速率比对照也有明显提高;单施N肥小麦氮肥利用率较高为76.73%,单施P肥小麦磷肥利用率较低仅为14.20%,NP配施与单施P肥相比,吸磷量、吸钾量分别增加112.53%和79.36%。施用有机肥可以显著提高作物氮、磷、钾吸收量,但肥料利用率却不高。[结论]施用有机肥以及有机无机肥配合施用,可以明显促进小麦对氮、磷、钾养分的吸收,提高小麦产量。     

施肥对潮土养分非匀衡化的土壤修复研究

[目的]研究施肥对不同处理的土壤修复作用。[方法]利用盆栽试验对长期不合理施肥导致土壤养分失衡及生产力下降的土壤进行施肥修复。[结果]试验结果表明：有机、无机肥配合施用是快速修复土壤养分和提高生产力的最佳方法;NP、NPK是既均衡土壤肥力又提高作物产量的无机肥施用方式;对土壤有效磷、氮极度缺乏的土壤,单施磷肥、氮肥效果极显著,其肥效在小麦上与NPK相同。[结论]长期施化肥的土壤对化肥的依赖性更强,停止施肥,玉米产量下降78.6%,小麦产量下降52.8%;而长期施NK和PK肥的土壤,停止施肥反而产量增加,NK处理玉米产量提高112%,小麦产量增加182%,PK处理中玉米产量增加15.1%,小麦产量增加59%;单施有机肥的当季效果不如化肥,但后效明显好于化肥。     

施肥对潮土养分非匀衡化的土壤修复研究

[目的]研究施肥对不同处理的土壤修复作用。[方法]利用盆栽试验对长期不合理施肥导致土壤养分失衡及生产力下降的土壤进行施肥修复。[结果]试验结果表明：有机、无机肥配合施用是快速修复土壤养分和提高生产力的最佳方法;NP、NPK是既均衡土壤肥力又提高作物产量的无机肥施用方式;对土壤有效磷、氮极度缺乏的土壤,单施磷肥、氮肥效果极显著,其肥效在小麦上与NPK相同。[结论]长期施化肥的土壤对化肥的依赖性更强,停止施肥,玉米产量下降78.6%,小麦产量下降52.8%;而长期施NK和PK肥的土壤,停止施肥反而产量增加,NK处理玉米产量提高112%,小麦产量增加182%,PK处理中玉米产量增加15.1%,小麦产量增加59%;单施有机肥的当季效果不如化肥,但后效明显好于化肥。     

教你科学施肥

1有机肥与化肥配合施用 以有机肥为主,有机肥和化肥的配合施用,可以互相补充和促进,能更好地发挥肥效,提高肥料利用率.施用有机肥能提供作物多种营养元素,并能在较长时间内持续供应作物需要,增加土壤有机质,改良和培肥土壤,还可防止因长期单一施用化肥对土壤产生的不良影响.但有机肥肥效慢,养分含量低,不能满足作物旺盛生长时期对养分的要求.而化学肥料养分含量高,肥效快,能够及时满足作物对营养元素的需要,并能促进土壤微生物的活动,加速有机肥料的转化和分解.磷素化肥与有机肥配合使用,可以减少土壤对磷肥的固定作用,提高磷肥的施用效果.因此,有机肥与化肥混合使用,就可使改土和供肥相结合,从而达到取长补短、缓急相济、相辅相成、增进肥效的目的.     

不同磷、钾肥施用量对保护地番茄产量的影响

通过磷、钾肥效试验,研究了番茄磷、钾肥的需肥规律及磷、钾肥与有机肥配合施用的增产效果.结果表明:施用鸡粪14.6t/hm2,氮(纯氮)600kg/hm2,(P2O5)100kg/hm2,(K2O)540kg/hm2番茄产量最高,传统施肥增产7.%,N0P0K0处理增产24.4%.土壤肥力较高时,适量施有机肥和少量磷肥,中后期适当增施钾肥.     

定位施肥对水稻产量与品质的影响

从1992到2000年,在中性紫色土上进行了不同肥料处理对水稻产量与品质影响的定位试验.结果表明,不同肥料组合对水稻的增产顺序为:MNPK＞NPK＞NP和NK＞N＞PK＞CK,施用化肥和有机肥明显提高了水稻产量;水稻产量与气候密切相关,正常气候各年度稻谷平均产量在6.0～7.0t/hm2左右,1993年气候异常,各处理稻谷平均产量仅为4.0t/hm2;除1993年N肥、P肥、K肥效平均分别为:K(12.4kg)＞P(7.5kg)＞N(4.9 kg)外,其他正常气候年份化肥肥效则为N＞P＞K.施氮肥、磷肥籽粒全氮、全磷含量比不施氮肥、磷肥分别平均高14%,32%;M+NPK配施茎叶中含磷量比单施化肥处理高27%,施氮肥水稻籽粒粗蛋白含量均比不施氮肥高,施钾肥处理水稻吸钾量明显高于不施钾肥处理.     

关于小麦合理施用磷肥的研究

小麦并不是“非喜磷作物”。在同样条件下,小麦对磷肥的反应,施用磷肥的增产效果,比起所谓喜磷的豆科作物毫不逊色。对小麦施用磷肥可以增根、增叶、增穗、增粒、增重,提高籽杆比值,促进早熟,显著提高产量。土壤有效磷是决定磷肥有无效果以及效果大小的主要因素。在保证一定水分和适量氮肥的条件下,土壤有效磷含量和小麦产量呈高度正相关,和施磷增产率、施磷增产值呈高度负相关。根据 Olsen 法测定的有效磷数据及田间试验结果,对亩产600斤小麦确定的因土施磷指标是:土壤有效磷含量在20ppm 以下,属极缺磷田块,每亩需施10斤左右 P_2O_5;在20—40之间,属较缺磷田块,每亩需施5斤左右 P_2O_5;在40以上,属磷素丰富田块,暂可不施磷肥。氮肥对磷肥肥效的影响从属于土壤有效磷这个主要矛盾。在极缺磷的田块上,不施氮肥,磷肥效果依然显著;配合氮肥,效果更为突出,氮、磷肥料的养分配合比例以1:1(N:P_2O_5)较适。在较缺磷的田块,只有配合施用氮肥,才能充分发挥磷肥作用,氮、磷肥料的养分配合以2:1为宜。在磷素丰富的田块,不管是否施用氮肥,也不管亩施氮素4.5斤、9.0斤、13.5斤、18斤,均对磷肥效果无明显影响。一般说来,施用有机肥料能降低磷肥的增产效果。降低的幅度和土壤有效磷含量,施用的有机肥料数量、腐熟程度,以及施用有机肥料的时期有关。播麦偏晚施磷增产,对播期偏晚的回茬麦施用磷肥能增加干物质,增多分蘖和穗、粒数,增产效果特别显著。在这种情况下,即使施用了有机肥料,施磷肥仍属必要。这是回茬麦赶正茬麦的一项有效措施。施肥方法能显著地影响磷肥效果。试验确定:磷肥深施比浅施好,早施比晚施好,施粉状比施粒状好,用量较高时,撒施比条施好。水分影响作物对养分的吸收,也影响着磷肥效果,改善土壤的水分状况,能使磷肥增产效果提高。磷肥在第二料作物上有一定后效,其后效相当于当料施入效果的三分之一到二分之一;在第三料作物上效果不明显。由于磷肥施入土壤后会被土壤固定,数量较多的磷肥,对某个作物一次施入,而让其它作物利用其后效,不如对几种作物分开施用效果好。石灰性土壤上的磷肥效果,曾有不同的看法。近年来,随着作物产量提高,氮肥用量增加,土壤养分供应状况有了新的变化,磷肥的效果越来越突出。过去被看作是磷素丰富、施用磷肥无效的土壤和田块,现在施用磷肥有显著增产;过去提出把磷肥用在“喜磷作物”上的建议,也逐渐为实践所摒弃。广大群众成功地施用磷肥的实践,生产实践中出现的许多急待解决的施用磷肥的问题,给科学研究提出了新的课题。为了找出合理施用磷肥的科学指标,为农业生产大上快上服务,近几年,我们在陕西关中武功、扶风两县的五个科研基点上(这五个科研基点是武功县的夏家沟大队、寨东大队、曹新庄大队,胡家底大队以及扶风县的陵角大队),以小麦、玉米、油菜、莞豆为主要作物,研究了影响磷肥肥效的一些重要因子。本文就小麦方面的试验结果进行总结。     

水稻施用配方肥肥效试验

随着农业生产水平的不断提高和氮肥施用量的逐年增加,在施用氮肥的基础上,增施磷肥和适当施用钾肥,增产效果更为明显。因此,根据作物生长特性,合理开发配方肥,调整化肥养分结构,可提高化肥利用率,增加产量和效益。笔者对2008年实施的水稻施用配方肥的肥效试验结果作了简要报告。     

长期不同施肥对东北黑土区玉米产量稳定性的影响

【目的】通过阐明长期不同施肥下东北黑土区玉米产量的变化规律及其稳定性差异,为建立合理施肥模式、促进东北黑土区玉米持续稳产和高产提供科学依据。【方法】以（公主岭）国家黑土肥力与肥料效益长期试验为研究平台,利用8种不同施肥模式（CK、NP、NK、PK、NPK、M₁NPK、SNPK和M₂NPK）的25年数据分析玉米产量变化及土壤养分状况对施肥模式的响应。【结果】长期有机肥与化肥配施玉米产量总体上表现为上升趋势,有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施处理增产效果也较为明显;M₁NPK、SNPK和NPK 3个等氮量施肥处理玉米平均产量差异不显著,其前11年NPK处理玉米产量高于SNPK和M₁NPK处理,后14年NPK处理玉米产量低于SNPK和M₁NPK处理;施化肥处理玉米平均产量（1990-2014年）排序为NPK＞NP＞NK＞PK、CK。氮、磷和钾肥对玉米产量的增产效应差异较大,每千克氮肥、磷肥和钾肥的产量效应分别为33.0、16.2和15.3 kg。有机无机配施处理玉米产量可持续指数（SYI）值高,分布在0.712-0.798,玉米产量可持续性好,而不平衡施肥和不施肥处理的SYI值最低;CK、PK和NK处理玉米产量变异系数较大,分布在18.5%-34.7%,产量稳定性差,而有机无机配施处理相对较小都在10.8%-13.0%。在施肥处理中,PK处理平均生产力贡献率最低,仅为37.8%,但与氮配施平均生产力贡献率达到91.2%;NPK、M₁NPK与SNPK 3个等氮量施肥处理平均生产力贡献率差异不显著。长期施用有机肥可明显提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,施用化肥磷对土壤有效磷含量提高较显著,但施用化肥氮和钾分别对土壤全氮和速效钾含量提高效果不显著;通过相关性分析可知玉米产量与土壤有机质、全氮和速效磷均呈极显著正相关（P＜0.01）,而与土壤速效钾含量呈显著正相关（P＜0.05）。【结论】长期不施肥或偏施化肥玉米产量的稳定性减弱、土壤生产力贡献率下降;平衡施用化肥可有效提高黑土区玉米产量稳定性和可持续性;有机肥与化肥配施具有明显的增产和稳产效果。因此,施用有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施模式是东北黑土区最有效的施肥措施。     

长期定位施肥对土壤养分与作物产量的影响

 【目的】研究探讨长期施用有机肥、化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的作物增产效果与土壤养分演变规律。【方法】以在山东禹城连续22年的长期施肥定位试验为依据,对历年土壤养分和作物产量测试结果进行系统总结。试验采用冬小麦－夏玉米一年二熟栽培制度,分别设置①无肥对照,②常量有机肥无机肥配施,③常量有机肥,④常量化肥,⑤高量有机肥,⑥高量化肥,共6个施肥处理。【结果】在作物产量方面,试验之初的8～10年间表现为化肥对冬小麦的增产作用优于有机肥,而在夏玉米上则表现出相反结果,有机无机结合处理大部分年份作物产量处于较高水平;随着试验时间的延长,各施肥处理产量逐渐趋于一致;22年间土壤有机质含量始终表现出随有机肥施用量的增加而增高,且有逐年增长之趋势;化肥在提高土壤有机质、全氮等营养方面受生物产量和根茬残留量影响而与施肥量无明显关系,增施化肥可以迅速提高速效养分含量,并在一定水平上保持相对稳定。【结论】长期施用有机肥与化肥均表现出持续提高作物产量的良好作用,且二者效果不相上下,常规栽培条件下,当产量提高到一定水平后,继续高量施肥无助于作物产量的提高;有机肥与化肥均表现出持续提高土壤有机碳、氮含量之作用,有机肥效果明显优于化肥,且表现出随有机肥用量的增加而增加。而继续提高化肥施用量无助于土壤有机碳、有机氮的积累;一向被认为钾素含量的黄淮海平原土壤在连续施用氮磷化肥5～8年左右作物即表现明显缺钾现象,由此揭示出高产条件下氮磷钾平衡施肥的重要作用;在对提高土壤速效养分效果方面的差异表现在,化肥可以迅速提高速效养分含量并在这一水平上保持相对稳定,而有机肥则具有持续提高土壤速效养分含量的作用。     

不同土壤类型冬小麦-夏玉米轮作施肥效应

【目的】研究冬小麦-夏玉米轮作在不同类型土壤上的养分吸收特点及施肥增产效应,为因土施肥和资源高效利用提供依据。【方法】采用池栽试验,选用4种土壤(中壤潮土、砂壤潮土、砂姜黑土、黄褐土),设置3个施肥水平(不施肥、中量施肥、高量施肥),研究不同土壤的养分供应特点和施肥增产效应及肥料利用效率。【结果】在不施肥条件下,冬小麦、夏玉米的植株氮素、磷素、钾素积累量和产量在4种土壤上均表现为:中壤潮土砂姜黑土黄褐土砂壤潮土,表明不同土壤的养分供应能力和基础生产力差别较大。施肥显著增加了冬小麦、夏玉米植株的养分积累量和产量,周年植株氮素积累量增加37.7%—98.7%,磷素积累量增加23.6%—75.3%,钾素积累量增加29.3%—76.1%,周年作物增产26.5%—64.4%。冬小麦、夏玉米植株氮素、磷素、钾素积累的增加量和增产效果均表现为:砂壤潮土黄褐土砂姜黑土中壤潮土,整体表现出基础生产力较高的土壤,养分供应能力较强,施肥增产效应较小。冬小麦、夏玉米的肥料农学效率均表现为:砂壤潮土黄褐土砂姜黑土中壤潮土,即基础生产力较低的土壤,肥料的利用效率更高。高量施肥使砂壤潮土和黄褐土上冬小麦、夏玉米的植株养分积累量及产量显著增加,中壤潮土和砂姜黑土增加不显著。【结论】不同类型土壤的基础生产力不同,较高基础生产力的土壤养分供应能力较强,施肥增产效应较小,肥料利用效率较低;较低基础生产力土壤表达趋势相反。肥力较高的中壤潮土和砂姜黑土,应提高土壤养分的利用,降低肥料的施用量;肥力较低的砂壤潮土和黄褐土,应注意培肥地力,不断提高土壤的生产力。     

肥料配施对冬小麦产量和氮肥利用效率的影响

采用大田试验方法研究有机肥与化肥配施对冬小麦产量和氮肥利用效率的影响.结果表明:有机肥与化肥配施能显著提高冬小麦产量,尤其是猪粪、玉米秸秆与化肥配施处理,产量高达5705.3 kg/hm2,比未施肥处理和习惯施肥分别增产20.35%和8.98%.有机肥与化肥配施处理的氮收获指数和氮肥农学效率均高于习惯施肥处理.其中,猪粪、玉米秸秆与化肥配施处理的氮肥农学效率为8.04 kg/kg,而习惯施肥处理的氮肥农学效率仅为3.30kg/kg.     

长期施肥下华北潮土生产力演变及影响因素分析

【目的】华北潮土区是我国小麦和玉米的主产区。明确潮土生产力的变化规律,探明影响潮土生产力的主要因素,为潮土的作物增产和可持续发展提供理论依据。【方法】以国家级潮土长期定位监测点位为平台,利用时间趋势分析和中值分析方法分别总结其生产力和土壤肥力因素在不同监测时期变化趋势;并运用逐步回归和通径分析方法分析作物产量的影响因素。【结果】近31年来常规施肥下华北潮土生产力监测结果显示,整个监测期间小麦产量呈上升的趋势,小麦产量均值为6 443 kg·hm ^-2。1988—1993 年小麦平均产量为2 814 kg·hm ^-2,2014—2018 年小麦平均产量为 6 902 kg·hm ^-2,较监测初期（1988—1993）提高 145%,年均增长132 kg·hm ^-2。常规施肥区玉米产量随时间显著升高,1988—1993 年玉米平均产量为2 667 kg·hm ^-2,2014—2018 年玉米平均产量为8 267 kg·hm ^-2,较监测初期（1988—1993年）提高 210%,年均增长 180 kg·hm ^-2。玉米产量及增产效果明显高于小麦。华北潮土区土壤地力对小麦和玉米产量的平均贡献率分别为 48% 和 51% 。施肥量与作物增产量呈显著正相关的关系。随着施肥年限的增加,作物产量的可持续性也在增加。逐步回归和通径分析的结果表明,土壤有效磷为影响整体作物产量的主要因子。对小麦产量具有直接作用的因素顺序依次为有机质、施氮量、施钾量,玉米产量直接作用的因素是全氮、有效磷、施氮量、施磷量。【结论】从整个监测时期来看,潮土生产力在监测后期得到了明显的改善,土壤生产力主要受氮肥、有机质、有效磷等因素影响较大。因此潮土区生产力的提高需要地力的提升和肥料的科学施用。     

Chemical fertilizers could be completely replaced by manure to maintain high maize yield and soil organic carbon(SOC)when SOC reaches a threshold in the Northeast China Plain

The combined use of chemical and organic fertilizers is considered a good method to sustain high crop yield and enhance soil organic carbon(SOC),but it is still unclear when and to what extent chemical fertilizers could be replaced by organic fertilizers.We selected a long-term soil fertility experiment in Gongzhuling,Northeast China Plain to examine the temporal dynamics of crop yield and SOC in response to chemical nitrogen,phosphorus,and potassium(NPK) fertilizers and manure,applied both individually and in combination,over the course of three decades(1980-2010).We aimed to test 1) which fertilizer application is the best for increasing both maize yield and SOC in this region,and 2) whether chemical fertilizers can be replaced by manure to maintain high maize yield and enhance SOC,and if so,when this replacement should be implemented.We observed that NPK fertilizers induced a considerable increase in maize yield in the first 12 years after the initiation of the experiment,but manure addition did not.In the following years,the addition of both NPK fertilizers and manure led to an increase in maize yield.SOC increased considerably in treatments with manure but remained the same or even declined with NPK treatments.The increase in maize yield induced by NPK fertilizers alone declined greatly with increasing SOC,whereas the combination of NPK and manure resulted in high maize yield and a remarkable improvement in SOC stock.Based on these results we suggested that NPK fertilizers could be at least partially replaced by manure to sustain high maize yield after SOC stock has reached 41.96 Mg C ha~(-1) in the Northeast China Plain and highly recommend the combined application of chemical fertilizers and manure(i.e.,60 Mg ha~(-1)).     

长期施肥对砂姜黑土作物产量及土壤物理性质的影响

【目的】保持和提高土壤肥力,提升土壤生产力,是农业持续发展的重要内容。研究无机肥与牛粪、猪粪和小麦秸秆长期配合施用对砂姜黑土作物产量及土物理性质的影响,为培肥改良砂姜黑土、提升砂姜黑土生产力提供理论依据。【方法】利用1982年建立在安徽省蒙城县砂姜黑土上的长期定位试验,分析牛粪、猪粪、秸秆等不同有机物料与无机肥料配施对作物产量、土壤容重和土壤田间持水量的影响,评价有机物料与无机肥配施对砂姜黑土的培肥效果。【结果】长期不施肥处理的小麦、大豆产量持续下降,平均年降低分别为39.0和70.9 kg·hm^-2,25年后产量在极低水平波动。单施无机肥或无机肥与有机物料配施,小麦产量均呈逐年增高的趋势。无机肥和有机物料配施的处理与单施无机肥（NPK）处理相比均表现出增产效果,年均增产率在5%以上。不同有机物料处理间的增产效果是牛粪处理（NPK+CM）优于猪粪处理（NPK+PM）,而猪粪处理优于秸秆处理（NPK+S）。小麦、大豆产量年际间波动幅度较大,长期不施肥处理小麦产量变异系数（CV）最高,增施肥料可以降低CV,有机物料和无机肥配施的处理CV低于单施无机肥处理,牛粪处理CV最小。牛粪、猪粪、秸秆与无机肥料长期配合施用能降低砂姜黑土土壤容重,显著提高土壤田间持水量,小麦、大豆产量与土壤容重呈显著负相关,与土壤田间持水量呈显著正相关,有机物料与无机肥配施可以改善砂姜黑土不良的物理性状。【结论】长期均衡施用无机肥料或有机物料与无机肥配施均能提高土壤肥力水平,小麦产量呈逐年增高的趋势。有机物料与无机肥配施能提高作物产量,降低产量变异,增强产量稳定性,作物高产稳产;能改善砂姜黑土不良的物理性状,提高土壤肥力。有机物料与无机肥配施是安徽省砂姜黑土地区较为适宜的施肥模式。     

华北平原不同施氮量与施肥模式对作物产量与氮肥利用率的影响

合理施肥是保证作物高产、减少面源污染的重要措施，以华北平原为研究区域，基于7个长期施肥试验，探讨不同施氮量及施肥模式（不施肥CK、化肥NPK、有机肥M、有机无机配施NPKM）对作物产量及氮肥利用率的影响。结果表明，作物产量与施肥量之间整体呈抛物线趋势，作物产量最高值均出现在NPKM处理。不同施肥模式对作物产量有一定影响，NPKM与NPK处理小麦产量无显著差异，且显著高于M、CK处理；NPKM、NPK、M处理玉米产量无显著差异，均显著高于CK处理。氮肥利用率随着施氮量增加呈下降趋势，不同施肥模式对氮肥利用率有一定影响，小麦季NPKM与NPK处理氮肥利用率无显著差异，且高于M处理，玉米季NPKM、NPK、M处理之间氮肥利用率均无显著差异。综合分析施氮量与有机肥替代率两因素对小麦产量的影响，在华北平原，利用有机肥替代化肥潜力可观，且不会显著降低作物产量，甚至增产，但为避免显著减产，在考虑提高有机肥替代率时，需要满足总施氮量的需求。     

Long-term organic and inorganic fertilizations enhanced basic soil productivity in a fluvo-aquic soil

The improvement of soil productivity depends on a rational input of water and nutrients, optimal field management, and the increase of basic soil productivity(BSP). In this study, BSP is defined as the productive capacity of a farmland soil with its own physical and chemical properties for a specific crop season under local field management. Based on 19-yr data of the long-term agronomic experiments(1989–2008) on a fluvo-aquic soil in Zhengzhou, Henan Province, China, the decision support system for agrotechnology transfer(DSSAT ver. 4.0) crop growth model was used to simulate yields by BSP of winter wheat(Triticum aestivium L.) and summer maize(Zea mays L.) to examine the relationship between BSP and soil organic carbon(SOC) under long-term fertilization. Five treatments were included:(1) no fertilization(control),(2) nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers(NPK),(3) NPK plus manure(NPKM),(4) 1.5 times of NPKM(1.5NPKM), and(5) NPK plus straw(NPKS). After 19 yr of treatments, the SOC stock increased 16.7, 44.2, 69.9, and 25.2% under the NPK, NPKM, 1.5NPKM, and NPKS, respectively, compared to the initial value. Among various nutrient factors affecting contribution percentage of BSP to winter wheat and summer maize, SOC was a major affecting factor for BSP in the fluvo-aquic soil. There were significant positive correlations between SOC stock and yields by BSP of winter wheat and summer maize(P0.01), and yields by BSP of winter wheat and summer maize increased 154 and 132 kg ha~(–1) when SOC stock increased 1 t C ha~(–1). Thus, increased SOC accumulation is a crucial way for increasing BSP in fluvo-aquic soil. The manure or straw combined application with chemical fertilizers significantly enhanced BSP compared to the application of chemical fertilizers alone.     

津郊潮土长期定位试验中施钾效应研究

通过20年津郊潮土肥料定位试验,探讨施钾处理与其它处理对土壤养分、作物产量、品质等的影响。结果表明,施钾能提高作物产量,改善土壤养分状况,提高作物蛋白质、氨基酸的含量。不施钾肥,耗竭土壤钾素,会出现钾肥亏缺,使作物减产。     

Long-term application of K fertilizer and straw returning improve crop yield, absorptive capacity of K, and soil nutrient natural supplying capacity in North China

With the aim of increasing the grain crop yield and the level of soil nutrition in the fluvo-aquic soil in North China, the effects of long-term application of K fertilizers and straw returning on crop yield and soil nutrient supplying capacity were investigated in the long-term K localization experiment (1992–2009). The results revealed that wheat and maize responded to K fertilizer in an identical manner and the average yield of wheat and maize for 17 years were NPKSr > NPK > NPSr > NP. Application of K fertilizer on the basis of NP fertilizers could increase the yield of wheat and maize while the grain and straw yields in each treatment were significantly higher for maize than for wheat. The yield of wheat and maize was increased by 6.74% and 22.32% respectively when applied with NPK fertilizers compared to NP fertilizers. With the NPSr fertilizing mode, the yield of wheat and maize was increased by 2.84% and 10.62% compared to the NP mode respectively. The NPKSr fertilizing mode gave the best yield for wheat and maize, resulting in 10.34% and 23.81% increase respectively compared to the NP mode. The yield stability of wheat was significantly higher than that of maize. Under the condition of long-term fertilization, the K uptaken by wheat and maize was degressive by the sequence of NPKSr > NPSr > NPK > NP, mainly deposited in the straw but not in the grain. In this work, the soil natural ability for applying K was gradually reduced as the planting years proceeded and the changes were fitted by linear equations. The natural supply ability of K element in land planted wheat was higher than that in land planted maize.