猪粪化肥配施对稻田土壤氮素含量及氮肥利用效率的影响

化肥有机肥在农田的配施对改良土壤性质、提高养分利用率具有较好的效果,还提升了有机废弃物的循环利用效率。为此,为明确猪粪化肥配施对南方典型双季稻田土壤氮素含量及氮肥利用效率的影响,在双季稻田系统进行田间定位试验。试验共设置了4个处理,即不施氮肥处理(N0)、50%化学氮肥处理(1/2N)、100%化学氮肥处理(N)和猪粪替代50%氮肥处理(1/2N+M)。测定了稻田土壤全氮、有效氮(铵态氮和硝态氮)、微生物生物量氮、水稻氮含量并计算氮吸收量。结果表明:在定位试验开展后第5~6年,猪粪替代50%氮肥处理土壤全氮含量较100%化学氮肥处理显著提高15%;而不施氮肥导致土壤全氮含量显著下降达20%。猪粪化肥配施显著增加晚稻季土壤铵态氮含量。水稻氮肥吸收主要与氮肥用量、土壤全氮含量、铵态氮含量和微生物生物量氮成正相关。2年内猪粪化肥配施较全量氮肥显著提高了晚稻季水稻氮素吸收及氮肥利用率,提升幅度分别为9.2%~18.0%和19.6%~43.0%,且水稻产量略有提升。早稻季猪粪化肥配施较全量氮肥水稻籽粒产量、水稻氮素吸收及氮肥利用率无显著差异或出现显著下降。研究表明,双季稻体系猪粪替代50%氮肥可提高晚稻季稻田土壤氮素有效性,减少化肥施用并提高氮肥利用率。     

有机肥对水稻产量、品质及氮肥利用率的影响

采用田间小区试验,研究不同有机肥对水稻产量、品质和氮肥利用率的影响.结果表明,施20%猪粪代替20%的化学氮肥处理(处理B)、施10%的猪粪型生物有机肥代替10%的化学氮肥处理(处理D)和施20%沼肥代替20%的化学氮肥处理(处理F)的水稻产量较高,分别较不施肥处理提高了103.49%、81.62%和74.64%,分别较纯化肥处理提高了38.67%、23.77%和19.02%.氮肥利用率以20%猪粪型牛物有机肥代替20%的化学氮肥处理(处理C)最高,达32.64%,比纯化肥处理高了2.66%,且处理B与处理D均比纯化肥处理高,分别提高了1.12%和1.04%.有机肥能提高水稻的产量和氮肥利用率.10%的稻草代替10%的化学氮肥处理(处理A)、处理B、处理D、30%猪粪型生物有机肥代替30%化学氮肥处理(处理E)和处理F与纯化肥处理比较可降低稻米的垩白度,处理B、处理C、处理D、处理E和处理F与纯化肥处理比较可提高稻米的胶稠度,处理A能降低直链淀粉的含量.表明有机肥能提高稻米的外观品质和蒸煮品质.     

有机肥对水稻产量和品质及氮肥利用率的影响

采用田间小区试验,研究不同有机肥对水稻产量、品质和氮肥利用率的影响.结果表明,施20%猪粪代替20%的化学氮肥处理(处理B)、施10%的猪粪型生物有机肥代替10%的化学氮肥处理(处理D)和施20%沼肥代替20%的化学氮肥处理(处理F)的水稻产量较高,分别较不施肥处理提高了103.49%、81.62%和74.64%,分别较纯化肥处理提高了38.67%、23.77%和19.02%.氮肥利用率以20%猪粪型生物有机肥代替20%的化学氮肥处理(处理C)最高,达32.64%,比纯化肥处理高了2.66%,且处理B与处理D均比纯化肥处理高,分别提高了1.12%和1.04%.有机肥能提高水稻的产量和氮肥利用率.10%的稻草代替10%的化学氮肥处理(处理A)、处理B、处理D、30%猪粪型生物有机肥代替30%化学氮肥处理(处理E)和处理F与纯化肥处理比较可降低稻米的垩白度,处理B、处理C、处理D、处理E和处理F与纯化肥处理比较可提高稻米的胶稠度,处理A能降低直链淀粉的含量,表明有机肥能提高稻米的外观品质和蒸煮品质.     

江苏沿海夹砂土水稻有机肥与化肥配施最佳比例研究

通过田间试验,研究了在等氮条件下,不同比例有机肥氮替代化肥氮对水稻氮素吸收、茎蘖动态、产量和氮肥利用率的影响。结果表明,100%有机肥氮替代化肥氮处理水稻产量较无氮区增加,却显著低于100%化肥和其他有机肥部分替代化肥处理;以20%有机肥+80%化肥处理产量最高,氮肥利用率也高于其他各处理,为44.05%。     

有机氮部分替代无机氮对水稻产量和氮素利用率的影响

研究等氮条件下,不同比例有机肥氮替代化肥氮对稻田土壤氮素动态、水稻氮素吸收累积、水稻产量和氮肥利用率的影响.结果表明:与对照相比,各施肥处理均能显著改善土壤矿质氮的供应和水稻生长状况.有机肥氮100%替代化肥氮的处理水稻籽粒产量较不施肥对照增加,但显著低于全化肥氮处理和有机肥氮部分替代化肥氮处理.25%有机肥氮与75%化肥氮配合处理水稻籽粒产量最高,氮肥利用率高于其他施肥处理,为48.6%.说明有机肥氮可以在一定范围内部分替代化肥氮.     

秸秆还田和增施氮肥对寒地水稻品质的影响

为明确秸秆还田和增施氮肥对寒地水稻品质的影响。采用二因素完全随机试验设计进行秸秆还田和秸秆离田下增施氮肥的研究,分析稻米的加工品质、外观品质、营养及食味品质。结果表明：与秸秆离田（A1）相比,秸秆还田（A2）显著或极显著降低稻米的糙米率、精米率、整精米率、粒长及粒宽,整精米率降低了3.54%;垩白粒率、垩白度及直链淀粉含量差异不显著;蛋白质含量极显著提高了12.16%;食味评分显著下降了0.92%。与常规施氮（B1）相比,增氮处理间稻米的糙米率、精米率、垩白粒率、垩白度、蛋白质含量及直链淀粉含量差异不显著;调节肥增氮15%(B3)和穗肥增氮15%(B4)的食味评分分别显著下降1.42%、1.66%;秸秆还田和增施氮肥二因素互作的稻米品质效应均不显著。     

氮肥运筹对杂交粳稻'申优17'主要品质性状效应分析

通过设置氮肥量和基蘖肥与穗肥氮素配比试验处理,研究氮肥运筹对杂交粳稻‘申优17’主要品质性状的影响。结果表明:增加氮肥能提高稻米的加工品质,但等氮(240 kg∕hm2,下同)条件下提高后期穗肥氮则会降低加工品质。氮肥与稻米粒长、粒宽呈正相关,与长宽比呈负相关,而等氮条件下穗肥氮与稻米粒长和粒宽呈极显著和显著正相关。施氮量增加会显著降低稻米垩白率,后期增加穗肥氮施用会增加稻米垩白率和垩白度。增加氮肥和在等氮条件下,氮肥后移处理均极显著和显著降低直链淀粉含量。由氮素与直链淀粉拟合方程可知,施氮量在318 kg∕hm~2时,直链淀粉理论值最低(15.04%)。稻米胶稠度与氮肥使用量无明显规律,但在等氮条件下可随穗肥氮同步递增,至穗肥氮占比为30%时,胶稠度值达到峰值(78.33 mm),之后缓慢下降。增加氮肥和后期穗肥氮占比有效地提高了稻米蛋白质含量,并显著地降低了稻米食味值。当氮量为257 kg∕hm~2时,食味理论值最低(84.45)。在等氮条件下,穗肥氮占比为30%时,食味达到了最高值(83.0)。综上,杂交粳稻‘申优17’稻米品质易受氮肥调控影响,在实际生产中应适当控制总氮量和优化后期穗肥氮比例以提高稻米品质。     

沼液与有机肥配施条件下氮损失风险的研究

本研究旨在探索沼液、有机肥配施等氮量替代化肥的模式,期望能够在保持产量稳定的前提下,降低稻田氮素损失的风险。本试验以太湖水稻土为研究对象进行盆栽试验,设置了空白对照(CK)、常规化肥(NPK)、100%沼液、75%沼液+25%猪粪有机肥、50%沼液+50%猪粪有机肥和100%猪粪有机肥六个处理,采用密闭室间歇通气法研究了不同生育时期的稻田氨挥发特性,同期测定稻田田面水氮含量,以及全施肥期径流流失量。试验结果显示,在等施氮量条件下,常规化肥处理水稻产量达12 752.70 kg·hm~(-2),其农田氨挥发总量为76.99 kg·hm~(-2),径流氮损失量39.11 kg·hm~(-2);100%沼液施用处理和75%沼液+25%猪粪有机肥配施处理氨挥发量较高,分别为120.66、88.01 kg·hm~(-2);而50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理氨挥发总量和径流氮流失量均低于常规化肥处理,分别为58.03、22.00 kg·hm~(-2),其产量与常规化肥处理相比无显著性差异;100%猪粪有机肥施用处理尽管氨挥发总量和径流氮流失量表现最低,但其产量低于50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理。综合比较而言,50%沼液+50%猪粪有机肥配合施用处理在保持一定产量的基础上又能减少氨挥发及氮流失风险,是一种比较适宜的施肥模式。     

沼液替代化肥对水稻生长的影响

随着稻米的市场定位和人民生活质量的提高,对其品质的要求也越来越高。沼液富含氮、磷、有机物、微量元素、多种水解酶等,对于稻米品质及产量提高的效果明显,因此,探究优质水稻种植过程中沼液对其生长的影响具有重要意义。该研究设置全沼液添加量、50%沼液添加量和0沼液添加量(全化肥)3个处理,经不同浓度的沼液灌溉,分析了沼液替代化肥对水稻分蘖、拔节孕穗期以及成熟期生物量、SPAD值和产量的影响。研究结果表明:沼液对水稻分蘖有促进作用;施用沼液可增加水稻产量,与全化肥处理相比,全沼液处理增产幅度达20.53%。     

沸石氮肥管理对水稻产量及稻米品质的影响

为了探求沸石在水稻生产中的价值,于2015年在辽宁省东港市灌溉新技术试验站设置大田试验,研究不同沸石和氮肥量对水稻产量和稻米品质的影响。采用裂区试验设计的方法,以氮肥(N)为主区,设置4水平,分别为N_1(0kg·hm~(-2))、N_2(52.5kg·hm~(-2))、N_3(105kg·hm~(-2))、N_4(157.5kg·hm~(-2));斜发沸石(Z)为子区,设置3水平,分别为Z_0(0t·hm~(-2))、Z_(40)(10t·hm~(-2)粒径40目)、Z_(80)(10t·hm~(-2)粒径80目)。结果表明:在N_3和当地施氮水平N_4下,沸石能显著提高水稻产量,N_3Z_(40)较N_3Z_0提高水稻产量10.5%;N_4Z_(40)较N_4Z_0提高水稻产量14.5%,N_1、N_2时沸石对水稻产量影响不显著,沸石粒径对水稻产量无显著影响。施氮量在52.5~157.5kg·hm~(-2)内,Z_(40)较Z_0平均增加氮肥农艺利用率29.47%,Z_(80)较Z_0平均增加氮肥农艺率22.9%。施用氮肥能够显著降低稻米垩白粒率和垩白度,施入沸石同样能显著降低稻米垩白粒率,说明氮肥和沸石都能改善稻米外观品质,沸石粒径对稻米外观品质的影响不显著。稻米蒸煮品质指标中崩解值随着施氮量的增加而显著降低。沸石对崩解值影响显著,不同粒径对稻米崩解值的降低程度为:Z_(40)Z_(80)。稻米产量与垩白度和垩白粒率等外观品质存在显著低度负相关关系,产量与最高粘度和崩解值等蒸煮食味品质存在极显著中度负相关关系。     

猪粪化肥配施对双季稻稻田土壤活性碳氮含量及水稻产量的影响

以湖南省长沙典型红壤性水稻土为对象,采用田间定位试验,设置了不施氮(CK)、常规氮肥减半(50%N)、常规全量氮肥(100%N)、猪粪替代50%氮肥(50%N+PM)四个氮肥处理,研究猪粪部分替代化学氮肥对双季稻田土壤活性碳氮含量和水稻产量的影响。2012年结果表明,在早稻整个生长期和晚稻孕穗期以前,50%N+PM与100%N处理相比,其对土壤NH4+-N含量无明显影响,而在晚稻完熟期,50%N+PM处理土壤NH4+-N含量增加了65%。50%N+PM处理在早稻移栽期、晚稻孕穗期、早稻晚稻乳熟期和完熟期较100%N处理显著提高了土壤可溶性有机氮(DON)含量,增幅在50%-102%之间。在整个水稻季,50%N+PM处理与100%N处理相比,提高了土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBM)含量,提高幅度为21.5%-22.8%和5.3%-7.1%,而对水稻产量差异不显著,但明显高于50%N和CK处理。与CK处理相比,猪粪化肥配施和100%N处理的年产量分别提高了47.0%和32.9%。表明猪粪化肥合理配施可以维持水稻产量和土壤无机氮水平,同时可提高土壤微生物生物量碳和微生物生物量氮,改善土壤肥力。     

有机物料还田对夏玉米田土壤氮素形态、转化及利用的影响

为探究不同有机物料还田对土壤氮素转化与利用的影响,通过田间定位试验,在夏玉米季不同生育时期以无机肥(CF)为对照,测定秸秆(ST)、猪粪(PM)和沼渣(BR)3种有机物料等氮量还田处理的土壤全氮、硝态氮、铵态氮以及微生物量氮以及玉米产量等指标,并通过室内培养测定不同物料还田的土壤净氮矿化速率。结果表明:从对土壤总量影响来看,添加3种有机物料均能不同程度地增加土壤全氮含量,成熟期PM、BR和ST处理分别比CF提高16.62%、9.14%和8.60%。从氮素形态来看,PM处理可以提高土壤硝态氮含量,在玉米扬花期和成熟期分别提高37.05%和75.86%;BR处理可以提高土壤铵态氮含量,在整个玉米生育期土壤铵态氮提高16.83%。3种有机物料还田均可提高土壤微生物量氮,ST、PM和BR分别比CF高出15.76%、14.84%和17.85%。从不同有机物料还田的土壤氮矿化速率来看,PM和BR处理可显著提高土壤氮矿化速率,分别比CF高出33.53%和12.93%,ST处理的土壤氮矿化速率最低(0.03~1.06 mg/(kg·d))。就产量与氮肥吸收而言,PM处理玉米产量比ST处理提高8.10%,PM和BR处理氮肥吸收效率均显著高于CF和ST处理。3种有机物料还田均可提高土壤全氮水平,但在土壤氮素形态和氮矿化速率上有差异。在3种有机物料处理中,沼渣处理最有利于增加土壤无机氮含量,猪粪处理对于促进土壤氮矿化效果最佳,秸秆则显著减弱了土壤中氮的矿化速率。综上,猪粪和沼渣还田在提高土壤供氮能力、促进氮矿化与促进氮肥吸收上均显著优于秸秆,猪粪还田有利于提高玉米产量。     

施用有机无机复混肥对太湖平原乌泥土稻麦生长的影响

通过长期定位试验,于2009至2010年在苏南地区稻麦轮作体系下,研究以菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥为原料的有机无机复混肥及无机肥对水稻和小麦产量、不同时期功能叶叶绿素含量(SPAD值)和氮素利用率的影响。结果表明:各施肥处理的水稻和小麦产量均显著高于不施氮肥处理,其中以菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥为原料的有机无机复混肥处理的水稻产量分别比无机肥处理的水稻产量增加9.5%、16.2%和17.4%;3种有机无机复混肥处理的小麦产量显著高于无机肥处理(4 146.1 kg.hm-2),增产率为16.2%～20.3%。在水稻季和小麦季,3种有机无机复混肥处理的不同时期功能叶SPAD值及氮素利用率均不同程度高于无机肥处理或与无机肥处理持平。以中药渣堆肥为原料的有机无机复混肥处理,在稻麦轮作体系下能够获得比单施无机肥处理更高的小麦和水稻产量、功能叶SPAD值及氮素利用率。     

紫云英利用后减施化肥对水稻产量和产值及土壤碳氮含量的影响

通过大田定位试验,研究连续5年紫云英利用后不同化肥施用量对水稻产量和稻谷经济效益及土壤碳、氮含量的影响。试验共设6个处理,处理CK:不施紫云英和化肥(对照);处理CF:不施紫云英,施100%化肥(N、P2O5、K2O施用量分别为150、75、120 kg/hm2);处理A1:紫云英(22 500 kg/hm2,下同)+100%化肥+100%磷肥;处理A2:紫云英+80%氮、钾肥+100%磷肥;处理A3:紫云英+60%氮、钾肥+100%磷肥;处理A4:紫云英+40%氮、钾肥+100%磷肥。结果表明:施肥可以显著提高水稻产量,紫云英利用后化肥的增产效果更为显著,与CF相比,处理A2的早稻产量提高了7.7%,处理A3的水稻产量基本持平;紫云英利用后适当减少化肥用量可以增加水稻产值,与CF相比,处理A1的水稻产值增加了5.92%,处理A2的水稻产值的增加效果次之,增加了4.08%;处理A4提高水稻土壤有机碳和全氮含量的效果明显优于处理CF,A2处理的土壤有机碳、全氮含量比CF显著降低。综合以上研究结果,认为翻压紫云英可以代替部分化肥,增加水稻产量,减少生产成本,提高养分利用效率。     

紫云英与化肥配施对双季稻产量及氮钾平衡的影响

采用7年定位大田试验,研究紫云英与化肥配施对双季稻种植制度下水稻产量,产量构成因素,植株氮、钾吸收量及种植体系中氮、钾平衡的影响。结果表明:紫云英与化肥合理配施可提高早、晚稻产量,80%化肥与20%紫云英配施(20%GM)处理的增产效果最佳,早、晚稻两季总产较施100%化肥(100%CF)处理增产8.3%,其次为60%化肥配施40%紫云英(40%GM)处理,增产6.0%;有效穗和每穗实粒数增加是水稻增产的主要原因。紫云英与化肥合理配施可促进早、晚稻对氮素和钾素的吸收,20%GM和40%GM早、晚稻稻谷和稻草的氮素、钾素积累量均较100%CF的高。100%CF、20%GM和40%GM的氮素表观平衡为盈余。所有处理的钾素表观平衡均呈亏缺状态,其中40%GM的钾素亏缺量最大,其次为20%GM。综合考虑作物产量效应、养分吸收利用及土壤肥力维持,在该区域双季稻种植体系中,紫云英所积累的氮、钾素量可替代20%~40%的化学氮、钾素量。     

有机肥部分替代化肥对水稻土壤供氮特征和氮素表观盈亏的影响

利用在江淮流域5 年定位试验研究有机肥部分替代化肥下水稻产量、氮肥利用率和土壤矿质氮的变化,为该地区合理利用有机养分资源和水稻施肥结构的调整提供科学依据。结果表明：与施化肥比较,有机肥部分替代化肥对0~20 cm 土层土壤铵态氮和硝态氮含量均有显著影响,显著减少了水稻施蘖、穗肥后土壤铵态氮含量,但提高了水稻生育期土壤氮素的表观盈余量。在本试验条件下,连续5 年有机肥部分替代化肥处理中,水稻产量随逐年增加。等氮量下,不同施肥处理水稻产量影响不显著,但从第4 年开始有机肥部分替代化肥处理水稻产量高于HY,HECF和HEDM分别比HY增加氮肥利用率14.7%和8.6%。等氮用量下,有机肥替代化肥处理提高了水稻产量的稳定性和可持续性,减少了土壤矿质氮损失,增加了土壤氮素表观盈余量,提高了氮肥利用率。有机肥部分替代化肥是实现水稻增产稳产、氮肥增效的合理施肥方式。     

不同施肥模式对早稻季农田氮磷径流流失的影响

为探究湖南双季稻区早稻季防控稻田氮、磷养分流失污染的施肥模式,通过田间试验,设置了不施氮磷肥处理(CK)和常规施肥(CF)、有机肥替代(OM)、控释肥减施(CRF)、绿肥还田(GM)4种施肥模式,研究了不同施肥模式对稻田氮、磷养分径流流失的影响。结果表明:相较于常规施肥模式,有机肥替代、绿肥还田和控释肥减施模式稻田总氮径流流失量分别减少了12.80%、16.62%、28.55%,各施肥处理早稻总氮素流失率大小表现为:常规施肥有机肥替代绿肥还田控释肥减施,氮素流失形态主要以可溶性氮为主,占流失总氮的80.48%~91.96%,可溶性氮中以铵态氮为主。控释肥减施和绿肥还田模式均能减少稻田磷素径流损失量,与常规施肥模式相比,总磷径流流失量分别减少了6.26%和28.30%;有机肥替代模式稻田总磷径流损失量较常规施肥模式增加26.33%;各施肥处理早稻总磷流失率表现为:有机肥替代常规施肥绿肥还田控释肥减施,磷素流失形态前期以颗粒态磷流失为主,后期以可溶态磷为主。在4种施肥模式中,控释肥减施和绿肥还田模式能降低稻田氮磷径流流失量,在南方双季稻区推广这两种施肥模式可有效防控农田氮、磷流失污染风险。     

稳定氮肥用量和施用方式对水稻产量和氮肥效率的影响

通过田间小区试验,研究了稳定氮肥用量及施用方式对水稻产量、氮素累积量、氮肥利用效率、经济效益及土壤养分含量的影响。结果表明,与不施稳定氮肥相比,100%稳定氮肥一次施用、100%稳定氮肥分次施用、85%稳定氮肥一次施用和70%稳定氮肥一次施用分别增产53.1%、61.6%、39.7%和36.7%,植株地上部氮素总累积量分别增加64.0%、80.9%、36.0%和32.3%,经济效益分别增加50.4%、59.5%、37.4%和34.5%。与农民习惯等氮施肥相比,稳定氮肥一次施用和分次施用分别增产5.7%和11.6%,植株地上部氮素总累积量分别增加9.9%和21.2%,经济效益分别增加5.8%和12.2%。等氮施用稳定氮肥较农民习惯施肥促进水稻对氮素的吸收累积,提高了产量,分次施用达到显著性差异。稳定氮肥一次施用和分次施用氮肥表观利用率和农学效率高于农民习惯施氮,且分次施用达到显著性差异,生理效率和偏生产力3处理无显著性差异。施用稳定氮肥能够提高土壤碱解氮含量,且随着施用量增加而增大。稳定氮肥施氮量在240 kg N·hm^-2且基肥与分蘖肥6:4分次施用时,能较好地协调水稻高产与稳定氮肥合理利用的统一。