基于黄土旱塬区长期定位试验的施肥效益分析

以在黄土旱塬区进行了18年的长期定位试验为基础,研究了长期定位施肥对肥料利用率、土壤肥力及施肥经济效益的影响,结果表明:长期单施磷肥,对小麦无增产效果,磷肥的利用率为0.4%,磷肥的利润率平均为-1.1;单施氮肥,小麦产量明显增加,氮肥利用率为39.3%,利润率平均为3.0,最高可达4.7;氮磷配施,肥料的肥效、利用率明显高于氮、磷肥单施,利润率平均为1.7。氮磷配施还有利于土壤养分平衡,土壤肥力提高。综合考虑,氮磷配施,特别是90 kg/hm2N和90 kg/hm2P2O5配施是更理想的施肥方式。     

黄土旱塬长期施肥对小麦产量及养分平衡的影响

基于长期定位试验,研究不同肥料施用对小麦产量及养分平衡的影响.结果表明,合理施肥可以明显提高小麦的产量,增加小麦对养分的吸收量,同时达到培肥地力的效果.氮、磷配施增产效果显著,增幅为111.7%;在单施氮肥、单施磷肥的基础上施有机肥,分别比单施氮肥和单施磷增产32.7%、155.7%.氮、磷及有机肥配施时氮、磷、钾总吸收量均最多,分别增加303.5%、128.6%、238.8%.肥料单施,土壤中的部分养分会出现亏缺,单施氮肥,土壤中磷素亏损100%;单施磷肥,氮素亏损100%.肥料配施,氮素、磷素都出现不同程度的盈余.农业生产中该区要重视施用有机肥及肥料的合理配施.     

旱地(土娄)土长期定位施肥土壤剖面硝态氮分布与累积研究

通过12a大田长期定位试验研究了在自然降水条件、冬小麦—大豆轮作(或休闲)种植制度下,0～400cm土娄土剖面硝态氮分布与积累的特点。结果表明,长期单施氮肥,氮的表观利用率特别低,仅0.51%,氮肥配施钾、磷肥,氮的表观利用率为25%～35%,氮磷钾平衡施肥及配施有机肥,氮的表观利用率达到50%;施N肥方式显著影响土壤硝态氮积累和淋移,旱地土娄土长期单施化学氮肥或氮钾、氮磷、氮磷钾肥使土壤NO-3-N大量积累和淋移;氮磷钾与有机肥的配合施用能有效地缓解土壤对硝态氮的积累,提高氮肥利用率。     

黄土高原旱地小麦氮磷钾与有机肥优化配施试验

试验研究了不同施肥处理对小麦产量及肥料、水分利用率的影响.结果表明:氮磷配施对产量的贡献率最高,产量达5 099.8 kg/hm2,增产率达21.5%,较氮、磷肥单施产量分别增产14.0%和18.4%,具有正交互效应;单施有机肥较NM、PM、NPM增产率分别达到6.63%、4.12%、11.3%.化肥配施可显著提高旱地小麦的肥料利用率和水分利用效率,氮磷有机肥配施肥料氮、磷肥的利用率分别较氮、磷肥单施提高1.71和12.55个百分点;氮磷配施可同时提高氮肥、磷肥肥效,此时氮贡献率为15.53%,磷贡献率达12.26%,且水分利用率提高了24.1%,耗水系数降低了17.57%.     

旱地塿土长期定位施肥土壤剖面硝态氮分布与累积研究

通过12a大田长期定位试验研究了在自然降水条件、冬小麦—大豆轮作(或休闲)种植制度下，0～400cm塿土剖面硝态氮分布与积累的特点。结果表明，长期单施氮肥，氮的表观利用率特别低，仅0．51％，氮肥配施钾、磷肥，氮的表观利用率为25％～35％，氮磷钾平衡施肥及配施有机肥，氮的表观利用率达到50％；施N肥方式显著影响土壤硝态氮积累和淋移，旱地塿土长期单施化学氮肥或氮钾、氮磷、氮磷钾肥使土壤NO3^-—N大量积累和淋移；氮磷钾与有机肥的配合施用能有效地缓解土壤对硝态氮的积累，提高氮肥利用率。     

连续施用棉籽饼和棉秆还田及化肥配施的培肥效应

为解决新疆大面积棉花连作部肥地力问题,于１９９６～１９９８年采用小区定位试验方法,研究了棉籽饼、棉茎秆及与氮磷化肥配施,了解其培肥效果,以期解决维持和提高连作棉田土壤肥力的办法。结果表明：连续施用棉籽饼＋棉茎秆＋氮磷化肥配施能增加土壤有机质、全氮、全磷含量,提高土壤中有效态氮磷钾的供应强度,尤其是土壤速效磷提高较快,应注意调整氮磷比值,单施氮磷化肥,可以较快增加土壤速效磷含量,有效 一在短人却难以     

长期施肥对黄土丘陵坡地农田土壤质量和谷子产量的影响

以坡地农田生态系统长期定位试验(1995—2019年)为基础,选取裸地(LD)、对照(CK,不施肥)、单施氮肥(N1、N2处理分别为:尿素55.2、110.4 kg·hm~(-2))、氮磷肥配施(N1P、N2P处理分别为:尿素+过磷酸钙55.2+90、110.4+90 kg·hm~(-2))6个处理,研究长期施肥对土壤质量、谷子产量的影响。结果表明:(1)与CK相比,长期单施氮肥土壤碱解氮含量提高了24.81%～39.92%;长期氮磷肥配施土壤有机碳、全磷、碱解氮和有效磷含量分别提高了7.82%～16.81%、58.18%、21.59%～22.89%、450.5%～660.3%,土壤pH值降低了0.04～0.08。(2)与CK相比,长期单施氮肥碱性磷酸酶(AP)活性提高了13.34%～19.43%;长期氮磷平衡施肥土壤的β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶与亮氨酸氨基肽酶(NAG+LAP)、葡萄糖苷酶(βG)活性分别显著提高了16.76%～71.01%、47.12%～59.94%。与裸地相比,长期轮作种植作物使βG、LAP+NAG、AP活性显著提高了68.74%～342.42%,N1P处理下酶化学计量比最接近1∶1∶1稳态。(3)与CK相比,N1P处理谷子生物量和产量增加了105.25%～230.05%。谷子产量与土壤全磷、有效磷呈极显著正相关,而与土壤pH值呈显著负相关。总之,长期施肥能显著提高黄土丘陵区坡耕地土壤质量和谷子产量,低氮磷配施(N1P)效果最好。     

长期定位施肥对黄绵土区作物产量及养分回收率的影响

通过近30年(1981—2010年)的长期定位试验,系统研究长期施肥对黄绵土区作物产量及养分累积利用率的影响。结果表明:长期施用化肥和有机肥在显著增加小麦、油菜和胡麻3种作物产量的同时小麦产量年际间的稳定性也显著提高,化肥配施和有机肥与化肥配施的增产和稳产效果更佳;施用有机肥处理和不施用有机肥处理,氮磷配施(NP)及氮磷钾配施(NPK)的增产效应都随试验年限延长而逐渐增加,且与试验年限间呈极显著正相关关系;施用氮肥(N)、氮磷配施(NP)及氮磷钾配施(NPK)的平均增产效应分别为745、1 413 kg·hm-2和1474 kg·hm-2,有机肥的平均增产效应为983 kg·hm-2;不同施肥处理中,氮磷(NP)配合施用及氮磷钾(NPK)配施处理氮和磷的累积回收率最高,分别为44.35%、44.55%和15.11%、15.35%;施用有机肥降低了氮和磷的累积回收率,有机肥与氮磷(MNP)及有机肥与氮磷钾(MNP)配施处理氮和磷的累积回收率分别为30.41%、32.07%和9.95%、9.70%;氮磷钾(NPK)处理钾的累积回收率最高,为14.25%,同样施用有机肥显著降低了钾的累积回收率。     

有机无机肥配施对甘肃省秦王川灌区蚕豆产量、养分吸收量及肥料利用率的影响

通过田间小区试验,研究了不同施肥对蚕豆成熟期干生物量、籽粒产量、养分吸收量以及肥料利用率的影响.结果表明:在相同的施氮、磷水平下(N180.0kg/hm2、P2O5120.0kg/hm2),有机无机配施以及单施有机肥的肥效均高于无机肥配施以及单施无机肥.羊粪+氮磷配施(MNP),籽粒产量、全株吸氮量、籽粒吸氮量、全株氮肥吸收利用率、全株钾肥吸收利用率、氮肥农学利用效率、钾肥农学利用效率均最高,分别达到6557.6kg/hm2、227.36kg/hm2、162.73kg/hm2、45.49％、173.74％、5.47 (kg/kg)、20.78 (kg/kg),其中籽粒产量,比对照(CK)、秸秆+氮磷配施(SNP)、氮磷钾配施(NPK)、羊粪+氮配施(MN)、羊粪(M)分别增产17.67％、6.86％、4.57％、1.75％、4.99％.羊粪+氮配施(MN),籽粒吸钾量、籽粒氮肥吸收利用率、籽粒磷肥吸收利用率、籽粒钾肥吸收利用率、磷肥农学利用效率均最高,分别达到81.33kg/hm2、34.80％、12.38％、81.95％、12.11(kg/kg).羊粪(M),全株干生物量、全株吸磷量、籽粒吸磷量、全株吸钾量、全株磷肥吸收利用率均最高,分别达到15043.73 kg/hm2、33.85kg/hm2、27.00kg/hm2、194.23kg/hm2、20.55％.     

黄土旱塬区农田施肥、产量与土壤深层干燥化的关系研究

施肥作为稳定作物高产的关键措施之一,同时也会加强对土壤水分的耗损。于2007年小麦播种前测定了长期施肥的试验田0~300 cm土壤剖面水分含量。结果表明,不同施肥处理播前小麦地土壤在1 m深度范围内含水量变化很小,贮水量的极差值为14.7 mm;土壤水分的变化主要集中在100~300 cm土层,贮水量极差值为130.1 mm,且土层深度100~260 cm处出现土壤深层干燥化现象,并随肥料用量增加干燥化程度趋于严重;260 cm以下土壤含水量逐渐上升。氮磷肥配施土壤干层含水量显著高于单施氮肥,单施氮肥显著高于单施磷肥和不施肥,而不施肥和单施磷肥土壤干层含水量差异不显著。从产量角度看,小麦产量与干层水分含量呈线形显著负相关。当产量小于1 354 kg/hm2,土壤无干层;当产量在1 355~2 406 kg/hm2之间,土壤干层属于轻度干燥化;当产量在2 407~3 458 kg/hm2范围内,土壤干层属于中度干燥化。     

施磷量对旱地全膜双垄沟播玉米产量土壤速效磷和磷肥利用率影响

针对黄土高原半干旱区春玉米全膜双垄沟播栽培中施肥不科学和磷肥利用率低的问题,2011—2013年在甘肃省定西市安定区设置了三年定位试验,研究了P2O5投入量为0 kg·hm-2(CK)、120 kg·hm-2(P1)、240kg·hm-2(P2)和480 kg·hm-2(P3)对春玉米产量、土壤速效磷及磷肥利用效率的影响。结果表明:磷肥能显著增加玉米产量,但过量投入磷肥会使玉米减产,玉米产量整体表现为P1P2P3CK;在同一生育时期,随着施磷量的增加,土壤速效磷累积量呈增加趋势;随着种植年限延长,施磷处理土壤速效磷累积量增幅呈增大趋势,与2011年播前基础量相比,2013年收获后累积量增加53.6%~208.5%;磷肥利用率随施磷量的增加而降低,优化施磷量下,磷肥当季和累计利用率达到最大,为15.51%、13.91%。综合考虑玉米产量、磷肥利用率和生态环境安全,P2O5的投入量以120 kg·hm-2为宜。     

不同施肥制度对作物产量及土壤磷钾肥力的影响

在潮棕壤上进行了19 a的定位试验,研究了不同施肥制度对作物产量和土壤磷钾肥力变化的影响。结果表明,单施氮肥能显著提高玉米产量,施钾肥能显著提高大豆籽实产量,其效果优于磷肥。循环猪圈肥的施用能在一定程度上增加作物的产量,但不能达到显著水平。氮磷钾配合循环猪圈肥不仅能增加作物产量而且有很好的稳产作用。未施磷肥处理,土壤速效磷含量呈迅速下降趋势,随种植时间推移,土壤速效磷含量下降速率趋缓。施用磷肥,土壤速效磷含量均有显著增加。不施钾肥处理加剧了土壤钾素的消耗,土壤速效钾和缓效钾浓度下降明显;氮磷钾肥并施处理基本能维持土壤钾初始水平;同时施用氮磷钾肥和循环堆肥土壤速效钾和缓效钾浓度均有所增加。     

Effects of long-term fertilization on oxidizable organic carbon fractions on the Loess Plateau,China

The effects of long-term fertilization on pools of soil organic carbon(SOC)have been well studied,but limited information is available on the oxidizable organic carbon(OOC)fractions,especially for the Loess Plateau in China.We evaluated the effects of a 15-year fertilization on the OOC fractions(F1,F2,F3 and F4)in the 0–20 and 20–40 cm soil layers in flat farmland under nine treatments(N(nitrogen,urea),P(phosphorus,monocalcium phosphate),M(organic fertilizer,composted sheep manure),N+P(NP),M+N(MN),M+P(MP),M+N+P(MNP),CK(control,no fertilizer)and bare land(BL,no crops or fertilizer)).SOC content increased more markedly in the treatment containing manure than in those with inorganic fertilizers alone.F1,F2,F4 and F3 accounted for 47%,27%,18% and 8% of total organic carbon,respectively.F1 was a more sensitive index than the other C fractions in the sensitivity index(SI)analysis.F1 and F2 were highly correlated with total nitrogen(TN)and available nitrogen(AN),F3 was negatively correlated with p H and F4 was correlated with TN.A cluster analysis showed that the treatments containing manure formed one group,and the other treatments formed another group,which indicated the different effects of fertilization on soil properties.Long-term fertilization with inorganic fertilizer increased the F4 fraction while manure fertilizer not only increased labile fractions(F1)in a short time,but also increased passive fraction(F4)over a longer term.The mixed fertilizer mainly affected F3 fraction.The study demonstrated that manure fertilizer was recommended to use in the farmland on the Loess Plateau for the long-term sustainability of agriculture.     

河西绿洲灌漠土长期施肥效应及土壤生产力演变

张掖绿洲灌漠土连续21 a长期肥料试验结果表明:与无肥处理产量下降相对照,施肥的增产效果逐年提高,平衡施肥增产幅度显著大于单施氮肥。单施氮肥处理土壤生产力水平由第1轮作周期的89.8%降为第7轮作周期的28.5%;在不施用有机肥条件下,种植到第3轮作周期时作物开始对施钾有反应,施钾增产率为5.5%~22.7%;氮磷钾化肥长期配合施用,作物产量水平持续不减,土壤生产力平均达93.5%,表明氮磷钾化肥配合施用并不破坏土壤生产力。有机肥与氮肥配合施用,其交互作用为正效应;有机肥与磷、钾化肥配合施用交互作用为负效应。不施任何肥料时,绿洲灌漠土土壤生产力平均下降59.6%(第1~4轮作周期);到第5~7轮作周期时,土壤生产力下降幅度保持在16.7%~22.7%相对较低且稳定的水平;化肥对作物产量的贡献份额平均为50.5%;有机肥贡献份额为21.6%;土壤自然肥力贡献份额平均为19.0%。     

黄土高原苹果园不同集水阻渗技术调控下土壤水分、矿质氮含量变化

以黄土高原苹果园果树为研究对象,分析不同集水阻渗技术调控下土壤水分、矿质氮含量的变化,探索适宜旱区果园可持续发展的防渗聚水技术。结果表明:起垄覆膜处理(Ⅰ)、防渗层处理(Ⅱ)和起垄覆膜加防渗层处理(Ⅲ)均能增加0～300 cm土层土壤含水量,减少土壤硝态氮含量。处理Ⅲ总体效果最好,能够增加9.60%土壤含水量,减少57.15%土壤硝态氮含量;处理Ⅰ使0～200 cm土层土壤含水量均匀增加7.73%,硝态氮含量均匀减少60.08%;处理Ⅱ能够增加0～40 cm表层土壤7.37%的土壤含水量,减少40～200 cm中层土壤74.38%的硝态氮含量。研究表明,不同集水阻渗技术通过改变水分的时空分布、减少硝铵态氮的淋溶从而提高水肥利用效率,其中起垄覆膜加防渗层处理结合了起垄覆膜与人工防渗层两种技术的优点,能够有效调控土壤水分运动,减少硝态氮深层淋溶,是黄土高原改善土壤水肥状况、增加果园产量、使果业可持续发展的可行技术措施。     

氮、磷、钾及其配施对制种玉米养分吸收利用的影响

采用随机区组试验,设不施肥(CK)、缺氮(PK, P_2O_5∶K20=138∶72)、缺磷(NK, N∶K_20=448.5∶72)、缺钾(NP, N∶P_2O_5=448.5∶138)、氮磷钾配施(N∶P_2O_5∶K_2O=448.5∶138∶72)5个处理,研究河西地区氮、磷、钾及其配施对制种玉米养分吸收、肥料利用率和产量的影响。结果表明:氮磷钾配施(NPK)对制种玉米生物量的累积有明显促进作用,增产效果显著,产量达到9 834.0 kg·hm~(-2),缺氮(PK)、缺磷(NK)、缺钾(NP)处理产量分别较氮磷钾配施(NPK)降低6.06%、10.07%和4.88%。产量的主要限制因子依次为磷、氮和钾。氮磷钾配施处理的氮、磷、钾肥料利用率分别为22.64%、26.82%和60.10%,氮、磷、钾肥农学效率分别为N 1.33 kg·kg~(-1),P_2O_5 7.17 kg·kg~(-1),K_2O 6.66 kg·kg~(-1)。因此,河西地区制种玉米生产中应重视磷、钾肥的施用,加强氮肥的节肥增效管理。     

陇东旱塬区小麦配方施肥效应研究

本研究目的在于探讨配方施肥与常规施肥对小麦生产肥料利用的影响,为合理使用化肥提供技术依据。采用田间随机区组试验,通过配方N 187.5 kg·hm~(-2),P 90.0 kg·hm~(-2),K 60.0 kg·hm~(-2)、N 187.59 kg·hm~(-2),P 90.0 kg·hm~(-2)、N 187.5 kg·hm~(-2),K 60.0 kg·hm~(-2)、P 90.0 kg·hm~(-2),K 60.0 kg·hm~(-2)和常规N 157.5kg·hm~(-2),P 88.5 kg·hm~(-2),K 88.5 kg·hm~(-2)、N 157.5 kg·hm~(-2),P 88.5 kg·hm~(-2)、N 157.5 kg·hm~(-2)、K 88.5 kg·hm~(-2)、P 88.5 kg·hm~(-2),K 88.5 kg·hm~(-2)施肥量的比较,研究氮、磷、钾肥料利用率及对产量的影响。结果表明:地膜覆盖栽培条件下,配方施肥比常规施肥小麦平均增产537.75 kg·hm~(-2),增产7.31%。肥料利用率提高12.51%(其中氮肥提高2.4%,磷肥提高2.17%,钾肥提高7.94%)。结论:在陇东旱塬瘠薄肥力区生产水平下,配方比例N∶P∶K为12.5∶6∶4,采用地膜覆盖栽培,测土配方施肥小麦的氮肥利用率为37.4%,磷肥利用率为24.1%,钾肥利用率为43.0%。常规施肥小麦的氮肥利用率为35.0%,磷肥利用率为21.9%,钾肥利用率为35.1%。配方施肥与常规施肥相比,具有显著的增产效果,能显著提高肥料利用率,应大力推广应用。     

Effects of long-term cultivation practices and nitrogen fertilization rates on carbon stock in a calcareous soil on the Chinese Loess Plateau

Soil organic carbon(SOC) and soil inorganic carbon(SIC) are important C pools in the Loess Plateau of Northwest China, however, variations of SOC and SIC stocks under different cultivation practices and nitrogen(N) fertilization rates are not clear in this area. A long-term field experiment started in June 2003 was conducted to investigate the SOC and SIC stocks in a calcareous soil of the Chinese Loess Plateau under four cultivation practices, i.e., fallow(FA), conventional cultivation(CC), straw mulch(SM), and plastic film-mulched ridge and straw-mulched furrow(RF), in combination with three N fertilization rates, i.e., 0(N0), 120(N120), and 240(N240) kg N/hm~2. Results indicate that the crop straw addition treatments(SM and RF) increased the contents of soil microbial biomass C(SMBC) and SOC, and the SOC stock increased by 10.1%–13.3% at the upper 20 cm soil depth in comparison to the 8-year fallow(FA) treatment. Meanwhile, SIC stock significantly increased by 19% at the entire tested soil depth range(0–100 cm) under all crop cultivation practices in comparison to that of soil exposed to the long-term fallow treatment, particularly at the upper 60 cm soil depth. Furthermore, moderate N fertilizer application(120 kg N/hm~2) increased SOC stock at the upper 40 cm soil depth, whereas SIC stock decreased as the N fertilization rate increased. We conclude that the combined application of crop organic residues and moderate N fertilization rate could facilitate the sequestrations of SOC and SIC in the calcareous soil.