有机肥部分替代化肥对作物产量及土壤氮素迁移的影响

针对粮田大量施用化肥导致土壤质量下降以及不合理施用有机肥带来的环境污染问题,基于产量和环境条件探索有机肥部分替代无机肥的适宜配比,为科学施肥、减少氮素淋失、保护土壤环境提供理论依据。本研究在麦玉轮作区进行大田试验,设置不施氮肥(T1)、牛粪有机肥氮与化肥氮配比分别为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4(简称T2、T3、T4、T5)和单施化肥(T6)6个处理,研究自然降水条件下不同有机肥化肥配施比例对作物产量、土壤剖面硝态氮累积分布的影响。结果表明,有机无机配比为1∶2时小麦、玉米平均总产量最高,为11.4 t·hm~(-2),比不施氮肥处理提高46.2%,比单施化肥处理提高3.6%。0～100 cm各土层硝态氮累积量随着牛粪有机肥所占比例降低而升高,以单施化肥处理土壤中硝态氮累积量最高,此趋势在小麦玉米收获期的80～100 cm土层表现更明显。表明该时期土壤硝态氮已存在迁移累积现象,对地下水带来潜在的污染风险。因此,在兼顾小麦玉米产量和环境双重条件下,小麦、玉米两季的结果均表现为有机与无机氮肥最佳配比为1∶2,在此比例下,有机肥的替代施用较纯化肥处理提高产量的同时,还能降低土壤中硝态氮的累积和迁移。     

供氮水平和有机无机配施对片麻岩土壤谷子生长及土壤硝态氮的影响

在片麻岩新成山地土壤上,设置0,120和300 kg/hm2 3个施氮量,以不施氮肥(CK)为对照,在每个施氮水平下设置了50％有机肥50％尿素(用Y表示)和100％尿素(用N表示)2个副处理,研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施对谷子生长及土壤硝态氮的影响.结果表明:在该试验条件下,与不施氮肥处理(CK)相比,各施氮处理的谷子产量均显著增加,当施氮量达到120 kg/hm2时产量达到最高,之后施氮量提高到300 kg/hm2谷子产量并没有显著增加;从0～60 cm土壤剖面中硝态氮分布的差异可以看出:在相同施肥方式下,土壤的硝态氮含量随施氮量的增加而增加,以0～40 cm土层变化最明显,有机肥与尿素配合施用,可以协调土壤氮素的供应,显著降低土壤NO3--N的含量.     

施肥对设施菜地土壤硝态氮累积及pH的影响

在甘肃武威市设施栽培条件下,通过田间小区试验研究了不同施肥量及肥料种类(化肥、有机肥、有机+无机)对设施土壤硝态氮累积、硝态氮在土壤剖面运移及土壤pH值变化的影响。结果表明:施氮量和肥料种类对土壤硝态氮的累积和淋溶均有较大的影响,随施氮量的增加,土壤剖面硝态氮累积量增加,其中对0～20cm土层硝态氮累积量的影响最为显著;在同等施氮量时,单施无机肥处理(NPK)、有机无机肥减半配施处理(1/2MNPK)、单施有机肥处理(M),在40～150cm土层硝态氮的累积量分别为267.33、211.94、125.72kg.hm-2,表明只施用化肥较有机肥、有机肥与化肥配施更易造成土壤硝态氮淋溶并在深层累积。将农户习惯施肥量(MNPK)减半后施用(1/2MNPK)对蔬菜产量没有影响,并且显著减少了硝态氮在土壤中的累积,表明当地农户设施栽培肥料施用量过高,不仅造成肥料利用率低,栽培成本高,还可能给地下水位较浅的地区带来环境污染的风险。此外,土壤硝态氮含量与pH值呈极显著负相关关系,表明硝态氮在土壤中大量累积会造成土壤pH值的下降。     

不同肥料用量及配比对设施土壤硝态氮含量的影响

通过大田实验研究不同氮磷钾肥用量、氮磷钾配施、有机无机肥配施对设施土壤硝态氮残留的影响.结果表明:设施土壤中硝态氮质量比随着氮肥用量的增加迅速增加,并且随着种植年限增加不断累加;而适量的磷肥和钾肥有利于降低硝态氮的质量比.与不施肥处理相比,单施有机肥时土壤中残留的硝态氮较少,而单施化肥土壤中的硝态氮残留量明显增加,掺沙后促进了土壤有机氮和有机肥的矿化,使硝态氮累积量进一步增加.化肥与有机肥配施时,土壤的硝态氮质量比因作物而异,可能由于作物的生育期和需肥量不同导致的.     

长期施肥对黄泥田碳和氮及氮素利用的影响

 【目的】研究长期施肥下南方黄泥田碳和氮的变异规律及其与硝态氮累积的关系,阐明影响硝态氮累积的主要因素。【方法】以25年定位试验为平台,通过室内分析和统计分析,研究不施肥、施化肥和有机无机肥配施处理条件下黄泥田有机碳（SOC）、全氮（TN）、微生物量碳、微生物量氮和氮素利用率的变化及与硝态氮累积的相关关系。【结果】（1）双季稻区,在提高土壤SOC、TN、碱解氮、微生物量碳和微生物量氮含量方面,有机无机肥配施明显优于单施无机肥,并以配施高量（70%）或低量有机肥（30%）效果最佳。（2）在等养分量条件下,与施无机肥处理相比,配施高量或低量有机肥处理在土壤硝态氮含量和累积量均有显著增加,有机无机肥等比例配施处理的硝态氮含量和累积量有大幅减少,与不施肥处理基本相当。【结论】提高土壤质量以配施高量有机肥效果最好,降低土壤中硝态氮累积量以等比例配施有机无机肥效果最佳。因此,从提高土壤质量和保护生态环境方面考虑,该区域有机无机肥配施应注意配施比例。影响硝态氮累积的因素主要有土壤有机碳、全氮、微生物量碳和微生物量氮,其中最直接的影响因素是土壤微生物量碳。     

供氮水平和有机无机配施对麦田土壤氨挥发的影响

[目的]从提高肥料利用率出发,研究不同施氮量与不同配施方式下冬小麦田土壤氨挥发特征。[方法]采用田间通气法,于2006～2007年进行大田试验。设置4个施氮水平,每个施氮水平下再设4个有机无机肥料组合,研究不同施氮量与不同配施方式下基肥、追肥施用对华北地区冬小麦田土壤氨挥发的影响。[结果]土壤氨挥发速率、氨挥发累积量随施氮量的增大而增大;在施氮量相同的情况下,与单施有机肥或单施无机肥相比,有机无机肥料配施能够降低土壤的氨挥发损失量。基肥、追肥施肥后土壤的累计氨挥发量在5.354～8.916 kg/hm2,氨挥发损失率在1.824%～6.119%,追肥土壤的氨挥发损失量占累计氨挥发损失总量的97%以上。[结论]麦田土壤的氨挥发损失主要来自于追肥。     

长期施用有机肥对潮土土壤肥力及硝态氮运移规律的影响

以连续不同年限定位施用有机肥的小麦-玉米轮作农田为研究对象,设置4个处理:连续施用化肥(长期施用化肥,未施用有机肥);3年连续施用有机肥(不施化肥);5年连续施用有机肥(不施化肥);20年连续施用有机肥(不施化肥),探索不同年限连续有机施肥下土壤肥力、小麦产量和土体硝态氮累积量分布的变化。结果表明,连续施用有机肥可显著降低土壤容重、增加土壤中速效养分含量,且年限越长,效果越明显。化肥处理的小麦产量显著高于有机肥处理,有机肥处理中小麦产量随施肥年限的增加而降低,但无显著性差异。不同土壤深度硝态氮累积量表现为有机肥处理大于无机肥处理,小麦季大于玉米季;随着土壤深度增加土壤硝态氮累积量呈现先降低后增加的趋势,且各土层硝态氮累积量随施用有机肥年限增加而增加;通过分析80~100 cm土层硝态氮累积量发现,20年连续施用有机肥处理在此层的累积量最大达240 kg·hm~(-2)。由此可见,连续施用有机肥可降低小麦产量,连续20年施用有机肥土壤硝态氮总累积量和土体下层累积量均达到最大,具有一定的硝态氮淋失风险。因此,需采取一定的措施来增加作物产量,减少硝态氮累积,防止地下水硝态氮污染。     

有机无机肥配施对大白菜品质及产量的影响

田间小区试验以大白菜为试材,研究了有机肥与无机肥不同配比对大白菜品质和产量以及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,在施氮量相同条件下,有机肥与无机肥配施可以提高大白菜的营养品质、安全品质和产量,综合评价以有机肥与无机肥质量分数为4：6时的效应最佳。大白菜硝酸盐含量随无机肥配施比例的增加而提高,相关性达到极显著水平,但有机无机肥配施处理间差异不显著。有机无机肥配施可均衡调节土壤硝态氮的释放量,有利于大白菜的吸收与转化利用和减轻施肥对土壤环境的胁迫作用。     

供氮水平及有机无机肥料配施对菠菜产量和硝酸盐含量的影响

[目的]探索硝酸盐含量不超标的前提下使菠菜高产的供氮水平及有机无机肥料配比。[方法]通过大田试验,研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施对菠菜产量和硝酸盐含量的影响。[结果]菠菜产量随着氮素水平的提高而增加,而达到一定水平后继续追加氮素反而造成菠菜减产;与单施有机肥或单施尿素相比,有机无机肥料配施可以获得更高的菠菜产量。菠菜硝酸盐含量随着氮素水平的提高而增加;单施有机肥产生硝酸盐最少,有机无机肥料配施次之,单施尿素产生硝酸盐最多。[结论]综合考虑产量和硝酸盐含量2个因素,纯氮施入量300 kg/hm2,75%的N由有机肥提供、25%的N由尿素化肥提供为最佳氮素水平和配施组合。     

有机无机配施对夏玉米产量构成及水氮利用的影响

为探索旱作玉米化肥减量的生产和环境效应,设置不施肥(CK)、单施化肥(M0N)、单施有机肥(MN0)以及有机无机配施(MN1、MN2、MN3、MN4)7个处理,研究不同有机无机配施对夏玉米产量构成及水氮利用的影响.结果 表明:(1)相较于单施化肥和单施有机肥,有机无机配施对夏玉米穗数、穗重和杆重有显著提升作用,MN1增加效果最显著,较M0N增加率分别达3.8％、13.7％和61.0％.(2)有机无机配施可显著提升夏玉米的籽粒产量、生物产量、百粒重和成穗数.MN1的籽粒产量增加效果最显著,较MN0和M0N分别增加17.9％和14.9％,MN2对夏玉米生物产量增加最显著,增幅为62.8％.(3)有机无机配施较M0N可显著提高0～200 cm土层土壤贮水量,降低0～300 cm土层土壤硝态氮残留量.MN3对硝态氮残留量降低幅度最显著,降幅达32.5％.综上,无机有机配施可以提高旱作夏玉米的产量,同时提高土壤保水性、降低氮素淋失的环境风险.     

代县土壤肥力监测及施肥剖析

根据全县73个监测点连续10年监测资料,研究了全县从1990年到2001年土壤有机质,全氮、速效磷、速效钾的演变规律,并分析了变化的原因,为全县农民在不同土壤类型、不同作物上的合理施肥提供了科学方法,促进了农业的可持续发展。     

木质素复合肥的研制及其对肥料氮磷有效性的影响

利用造纸黑液中回收的木质素与常规化肥复配合成了木质素复合肥，并研究了该肥料对NP有效性的影响。经脲酶活性测定及土柱渗滤实验表明，该肥料能降低脲酶活性，减少土壤对磷的固定，提高肥料的利用效率，减轻因常规化肥施用对生态环境的影响。     

“金大地”复合肥与常规施肥肥效对比试验

在青稞和油菜上使用"金大地"复合肥的不同用量和常规施肥进行了对比,结果表明,青稞和油菜施金大地187.5kghm-2,是适宜我县的最佳施肥水平,施量过高,产量反而下降。     

当归专用肥配方筛选及肥效试验

为筛选当归专用肥配方及最佳施肥量,通过田间试验的方法,对8个专用肥配方与常规施肥对当归成药期根部形态特征及根产量影响进行比较分析。结果表明,当归专用肥最优配方为B1和B4,各处理中,配方B1和B4对当归成药期根部形态特征芦头径、主身径和根长的形成具有较好的效果,能有效提高当归产量,分别较常规施肥平均增产18.09%和16.82%。当归的芦头径、主身径随着配方B1和B4施肥量的增加而增加,而施肥量对根长影响不大,适宜的施肥量可有效提高当归阿魏酸质量分数,较常规施肥提高0.058%和0.075%,可有效提高氮、磷的利用率。配方B1和B4适宜施肥量为900～1 050kg/hm2,在1 050kg/hm2施肥量条件下,配方B1产值及纯收益最高。     

生物有机复混肥的研制和应用效果

利用生物菌、有机肥和无机肥研制了生物有机肥、生物有机无机肥、有机无机肥等系列、专用的复混肥。经多年和多点试验表明,该肥料增产效果明显,并具有减少环境污染、改良土壤,改善作物品质及减少化肥用量等作用。现已在省内多家工厂生产。     

控释肥料与普通肥料配合施用对水稻产量及其利用率的影响

田间试验结果表明:控释氮肥与普通氮肥配合施用,可以增加水稻产量和提高水稻氮肥利用率。50%控释氮肥+50%普通氮肥处理不仅获得了最高产量,而且氮肥利用率也最大。其产量比普通尿素单独施用处理增产375 kg/hm2,利用率比普通尿素单独施用处理提高7.7%。     

生物有机无机复混肥肥料效应

为了解决日益增长的禽畜固体排泄物带来的环境问题,以及长期施用无机肥料对土壤肥力的负面影响,将化肥、有机肥和微生物肥料的优点相结合,研制新型生物有机无机复混肥料是未来肥料的发展方向之一.以树脂包膜尿素作为载体,生物有机肥作为包衣原料,利用滚筒造粒机制备生物有机无机复混肥.采用玉米盆栽试验对生物有机无机复混肥的肥效进行研究,定期对各处理玉米的生理性状进行测定,并采集土壤样品,对各处理土壤的理化性质、微生物含量、酶活性、土壤呼吸、硝化和反硝化速率进行检测和分析.结果 表明:生物有机无机复混肥处理与普通尿素处理相比,可以显著提高土壤中微生物的活性,土壤细菌、真菌、放线菌含量分别提高2855.88％、4414.14％和1153.16％,土壤中各种酶活性也明显提高,土壤的硝化、反硝化速率和呼吸速率有所降低,玉米增产15.41％.     

不同氮磷施用量对甘蔗产量及氮肥、磷肥利用率的影响

为了解甘蔗种植体系中施肥对氮肥和磷肥利用率的影响,对不同氮磷施肥量下甘蔗对氮肥和磷肥的利用率进行研究。结果表明,施肥量是影响肥料利用率的最主要因素,不同施肥处理的氮肥利用率3年平均为19.1%～26.3%,磷肥利用率平均为12.0%～15.3%。其中优化施肥的氮肥利用率和磷肥利用率均为最高,在优化施肥的基础上增加50%的施氮量或50%的施磷量均显著降低氮肥利用率或磷肥利用率。在当地的试验条件下,每公顷施用300 kg N不仅能获得较高的甘蔗产量,而且能达到提高氮肥利用率的目的,氮肥利用率达到45.6%。     

多元微肥对马铃薯减量施肥与产量的影响

为了验证多元微肥对马铃薯减量施肥和产量的影响,进行了不同年份的对比试验。结果表明,多元微肥对马铃薯生育期和出苗率无明显影响,但可增加茎粗、降低株高、提高产量。同时明确了马铃薯高产稳产的施肥总量上限为2 550 kg/hm~2。     

水溶性肥料结合水肥一体化技术在甜梨上的应用效果

[目的]探讨含腐殖酸水溶性肥料结合水肥一体化技术在甜梨上最佳施用量,完善灌云县甜梨施肥指标体系。[方法]设置水溶性肥料用量(0、225.0、337.5、450.0、562.5 kg/hm2),研究不同用量水溶性肥料对甜梨品质、产量及收益的影响。[结果]在结合水肥一体化技术条件下,水溶性肥料用量为450.0 kg/hm~2时,甜梨的产量(22 950 kg/hm~2)、增产率(51.8%)及产投比(24.1)均达最高,且高于同等用量(450.0 kg/hm~2)的人工点肥。[结论]结合水肥一体化技术,水溶性肥料在甜梨上的最佳施用量为450.0 kg/hm~2。