长期施肥对山东潮土磷盈亏及农学阈值的影响

为了揭示长期施肥对山东潮土磷素盈亏、农学阈值的影响,以冬小麦-夏玉米轮作为研究对象,通过33 a长期定位施肥试验研究土壤磷素盈亏、土壤有效磷对磷素盈亏响应,明确土壤有效磷农学阈值;试验采用裂区设计,包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理。结果表明,不施磷和只施有机肥处理磷素亏缺量分别为23.27～29.20 kg/(hm~2·a),12.10～22.27 kg/(hm~2·a);单施磷肥和有机无机磷肥配施磷盈余量分别为68.34～85.99 kg/(hm~2·a),88.84～107.64 kg/(hm~2·a)。单施化肥和有机无机肥配施两大主处理每盈余100 kg/hm~2磷素,土壤有效磷分别增加0.76,1.46 mg/kg,有机无机肥配施处理有效磷对磷盈亏的增幅响应更大。单施化肥处理中小麦和玉米的有效磷农学阈值分别为12.60,8.90 mg/kg,有机无机肥配施处理中作物产量和土壤有效磷含量关系不明显。长期耕作下,不施磷肥和单施有机肥处理需增施磷肥或增加有机肥量来增加土壤磷素;施磷处理中可适当减少施磷量来调控土壤磷盈亏;根据农学阈值和有效磷转化率合理确定施磷量。     

长期施肥条件下黄潮土有效磷对磷盈亏的响应

为阐明不同施肥条件下土壤有效磷与土壤磷素累积的响应关系,为黄潮土农区科学施用磷肥提供依据。分析了黄潮土34年(1980-2014年)肥料长期定位试验中,不同施肥处理下土壤磷素盈亏与土壤有效磷的变化特征。结果表明:长期不施磷肥处理(CK、N)土壤有效磷含量随年限的延长呈极显著(P0.01)下降趋势,年均分别降低0.16,0.11 mg/kg;长期施用有机肥及有机无机配施处理(M、MN、MNP、MNPK),土壤有效磷含量呈极显著(P0.01)上升趋势,年均分别增加1.12,1.00,1.65,1.49 mg/kg;而长期施用化学磷肥处理(NP、NPK),土壤有效磷含量呈持平的趋势。土壤有效磷变化量随磷素盈亏而变化,不施磷肥处理(CK、N),土壤中的磷素均亏缺,土壤每亏缺100 kg/hm2磷,有效磷含量降低分别为0.68,0.47 mg/kg;长期施用有机肥及有机无机配施处理(M、MN、MNP、MNPK),土壤中的磷素均有盈余,土壤中每盈余100 kg/hm2磷所能增加的土壤有效磷含量分别为1.98,2.19,1.56,1.42 mg/kg。     

冬小麦-夏玉米轮作区土壤磷与磷肥产量效应变化

为了给作物持续高产下科学施用磷肥提供依据,采用1978年以来土壤有效磷变化的大数据分析、不同时段磷肥定位试验、大面积磷肥产量效应试验等方法分析了冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷变化、土壤和肥料磷的产量效应。结果表明,冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷含量平均为22.43 mg/kg,表现为太行山山麓平原﹥冲积平原。1996—1999年,太行山山麓平原、冲积平原区供试土壤有效磷含量分别为15.09,11.90 mg/kg,冬小麦P₂O₅用量180 kg/hm²时土壤供磷能力：冬小麦分别为83.9%,75.8%,夏玉米分别为83.3%,89.7%。冬小麦秸秆还田下,土壤磷收支表观平衡分别为盈余52.8%,55.4%。2010—2012年,太行山山麓平原土壤有效磷27.22 mg/kg,冬小麦、夏玉米P₂O₅用量分别为108,60 kg/hm²时土壤供磷能力：冬小麦为84.6%,夏玉米为90.1%。小麦秸秆不还田下,土壤磷收支表观平衡：冬小麦盈余6.7%,夏玉米亏缺4...     

长期秸秆还田对提高小麦-玉米轮作耕层土壤养分及产量分析

为了揭示长期（连续10年以上）秸秆还田对耕层土壤的养分含量以及作物产量的影响,从2009年夏季小麦收获秸秆还田开始实施定位对比试验。结果表明：连续秸秆还田地块耕层土壤养分含量和小麦-玉米产量明显增加,土壤有机质年平均增加0.333 g/kg,碱解氮含量年平均增加2.2 mg/kg,有效磷含量年平均增加1.3 mg/kg,速效钾含量年平均增加3.8 mg/kg;小麦年平均增产144 kg/hm²,玉米年平均增产207.6 kg/hm²。该研究坚持长期定位试验,创新性地对小麦-玉米轮作产量跟踪研究,为小麦玉米主产区作物秸秆还田技术推广和农业科技人员对土壤环境研究提供了较为完整的理论和实践指导意义。     

长期定位施肥对土壤有机质、不同形态氮含量及作物产量的影响

通过长期定位试验,研究不同施肥处理对河北省低平原区土壤有机质、不同氮形态含量及作物产量的影响,旨在为该区冬小麦–夏玉米轮作系统秸秆全量还田下土壤肥力和作物产量的提高提供理论依据。结果表明,经过36个小麦玉米轮作周期的不同施肥处理后,与不施肥处理（CK）相比,施肥可以提高土壤有机质和全氮含量,且随化肥施用量的增加而逐渐增加。在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,秸秆还田较不还田可显著提高土壤有机质和全氮含量,在化肥施用量为N 540kg/hm²+P₂O₅ 360kg/hm²时,增加速度减缓。与CK相比,长期施肥提高了土壤碱解氮和硝态氮含量,而对土壤铵态氮含量没有显著影响。单施化肥时,表层土壤碱解氮和硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在秸秆还田下,N360+P240+S9000处理表层土壤碱解氮和硝态氮含量最高。施肥显著提高了作物产量,单施化肥处理,小麦、玉米产量均随施肥量的增加而逐渐增加;秸秆还田条件下,小麦产量在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时较单独施用化肥的处理增产。由以上结果可知,长期施肥可提高土壤肥力,增加土壤有机质和全氮含量,适宜的氮肥施用量配合秸秆还田可固持土壤有机碳和全氮,过量氮肥不利于土壤有机质的累积。长期单施化肥或化肥配合秸秆还田均可提高土壤碱解氮和硝态氮含量,对土壤铵态氮含量无显著影响。长期施肥可提高作物产量,在秸秆还田条件下,化肥施用量为N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,增产效果较好。     

秸秆深埋条件下不同施氮水平对农田黑土磷酸酶活性的影响

秸秆还田是调控土壤肥力的重要农业措施，能够影响土壤酶活性。为探讨秸秆深埋对不同氮肥水平下土壤磷酸酶活性及土壤磷素的影响，本研究以农田黑土为研究对象，采用裂区试验设计，设置无秸秆、秸秆深埋为主因素，4个氮肥水平(纯N,0、135、180、225 kg/hm²)为副因素，测定了土壤磷酸酶活性及土壤全磷、有效磷含量。结果表明：(1)土壤磷酸酶活性随玉米生育期的延长呈先升高后降低趋势，在拔节期达到最高，收获期时降至最低。与无秸秆处理相比，秸秆深埋处理显著提高土壤磷酸酶的活性(P<0.05)，且磷酸酶的活性随施氮量的增加呈先增加后减小趋势，在施氮量为180 kg/hm²时磷酸酶活性最高，为344.66 mg/(g·24 h);(2)与无秸秆处理相比，秸秆深埋处理增加全磷、有效磷的含量，但差异并不显著(P>0.05)。各处理中有效磷含量的变化趋势一致，随施氮量的增加呈先增加后减小趋势。在秸秆深埋处理下在施氮量为180 kg/hm²时有效磷的含量达到最高，为102.17 mg/kg。(3)相关性分析显示，土壤磷酸酶活性与土...     

秸秆还田量对土壤理化性状及小麦产量的影响

为了确定适宜的小麦秸秆还田量,通过设置不同的秸秆还田量处理,研究其对后茬麦田的土壤理化性状及产量的影响。结果表明,秸秆还田能增加土壤湿度,对表层(60 cm)以上湿度的影响最大。同时秸秆覆盖能使土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量增加,随覆盖量的增加其增加幅度加大,秸秆覆盖使土壤容重降低,孔隙度加大,更好地保护了土壤的物理结构。秸秆还田量7500 kg/hm²处理与秸秆（麦秸）还田量6000 kg/hm²的处理对土壤的增效作用差别不大。秸秆覆盖处理提高了小麦产量及产量构成因素,随秸秆还田用量增加产量有不同幅度的增加,以6000 kg/hm²处理产量最高。综合研究结果在本试验条件下,以小麦秸秆覆盖6000 kg/hm²为比较适宜的秸秆覆盖还田量。     

生物炭及改性生物炭对滨海盐渍化稻田土壤磷素淋失的影响

针对黄河三角洲盐碱稻田土壤磷素有效性低、淋失严重的问题。采用田间定位试验,探究了生物炭及改性生物炭添加对土壤磷有效性和磷素淋失风险的影响。试验设4个处理：(1)空白对照,CK;(2)常规施肥,NPK;(3)常规施肥+秸秆源生物炭8000 kg/hm²;(4)常规施肥+秸秆源铁改性生物炭8000 kg/hm²。结果表明：相比于NPK处理,生物炭及改性生物炭处理后表层土壤速效磷、全磷含量显著增加,其中速效磷含量增加41%以上。土壤全磷含量随土壤深度增加而降低,在60～80 cm土层中改性生物炭处理土壤全磷含量最低。土壤金属氧化物、有机碳及可溶性有机碳与土壤全磷、速效磷及水溶性磷存在显著正相关关系,表明土壤磷、金属氧化物和有机质可能存在共迁移;改性生物炭添加后土壤磷素饱和度显著降低。综上所述,改性生物炭添加降低土壤磷素淋失风险。     

鸡粪与立茬还田配合应用对土壤养分和玉米产量的影响

为研究鸡粪与玉米秸秆立茬还田对土壤养分和玉米产量的影响,通过5年的定位试验,测定了土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、有机质含量、pH和玉米产量。研究结果表明:鸡粪与秸秆立茬还田配合应用能够增加土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、有机质含量和提高pH值,达到培肥土壤的效果。与对照相比,T4(立茬还田+鸡粪30m3/hm²配合应用)培肥土壤效果最好,增加玉米产量幅度最大,全氮、全磷、全钾、有机质和pH分别增加了0.29,0.08,3.59,3.50g/kg和0.24,平均增产18.5%o     

基于正交设计的玉米有机无机培肥模式优化研究

为优选有机无机培肥模式,采用L₉（3⁴）正交试验设计,研究不同氮磷钾施用量和秸秆还田量对土壤物理、化学性质及玉米产量的影响。结果表明：有机物料秸秆的施用对土壤物理性质的改善有极显著影响,而无机化肥用量对其影响不显著;秸秆和施氮量对土壤有机质和碱解氮含量影响显著;磷肥和钾肥用量分别对有效磷和速效钾含量影响显著,通过因素不同水平的综合平衡分析比较,在辽宁中部玉米主产区采用施氮量180kg/hm²、施磷量90kg/hm²、施钾量120kg/hm²、秸秆还田量6 000kg/hm²的玉米生产和土壤培肥技术模式,可达到改善土壤结构、提高土壤质量和增产增效的最佳效果。     

不同耕作和有机培肥措施对土壤理化性质及小麦产量的影响

为探索黄淮海潮土区小麦最佳耕作和施肥模式,以河南省夏邑县潮土试验基地为平台设置了2种耕作方式（深耕和旋耕）和5种施肥模式（不施肥、单施化肥及3种化肥配施有机肥）,测定不同耕作和培肥措施下土壤理化性质、植株和籽粒氮、磷、钾含量及产量。结果表明,增施有机肥显著提高了表土层和犁底层土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质含量;旋耕条件下土壤表层养分高于深耕。旋耕增施有机肥促进了植株和籽粒氮、磷、钾含量,籽粒氮和植株氮在化肥配施有机肥22 500kg/hm²时效果最佳;籽粒磷和植株磷含量在化肥配施有机肥7 500kg/hm²时效果最佳。深耕增施有机肥明显提高了小麦产量,最佳有机肥施用量为化肥配施有机肥15 280kg/hm²。     

磷肥用量对番茄产量、磷素利用及土壤有效磷的影响

在高投入高产出的现代耕作制度下,探讨磷肥用量对番茄产量的影响,为获得最佳磷肥用量提供依据。试验采用单因素随机区组设计,对黄瓜-番茄轮作磷肥定位试验进行研究,番茄季研究结果表明：磷肥施用有利于提高番茄果实产量和品质,有利于提高果实和整株的干物质量、磷含量和磷累积量。磷表观利用率随磷肥用量增加显著降低;当P2O5用量大于225 kg/hm2时,土壤Olsen-P 和进入土壤中的肥料磷增加,增加了磷淋溶风险。结果得出：若以追求产量为研究目的,则以P2O5用量300 kg/hm2为宜;若以产量为主,兼顾磷淋溶,则以P2O5用量225 kg/hm2为宜;若以磷淋溶为主,兼顾产量,以P2O5用量150 kg/hm2为宜。     

吉林省半干旱区膜下滴灌施磷管理对玉米产量、生长及土壤磷素平衡的影响

为解决吉林省半干旱区磷肥施用量大且利用率低下的问题，研究膜下滴灌模式下不同磷肥用量对玉米生长、产量及土壤磷素平衡的影响，研究结果可为该模式下磷肥高效利用提供最佳策略。2014—2015年在吉林省半干旱区开展了玉米膜下滴灌田间试验，共设置0、40、70、100、130 kg/hm2 5个磷肥用量，在拔节期、大口期、吐丝期和灌浆期，随滴灌进行追肥。测定了不同处理玉米干物质积累量、磷素营养、产量及磷肥利用率。结果表明：施磷显著影响玉米的产量，在0~100 kg/hm2施磷范围内，玉米的产量均随施磷量的增加而增加，当施磷量达到130 kg/hm2时，玉米产量开始下降。利用线性加平台模型拟合玉米产量和施磷量的关系得出，2014、2015年获得最高产量的最佳施磷量分别为78.51 kg/hm2和77.84 kg/hm2，两年平均为78.18 kg/hm2。施磷也显著增加玉米的干物质积累量和吸磷量，玉米的干物质积累量和吸磷量均随施磷量的增加呈现先增加后降低趋势。施磷处理条件下土壤每年均有不同程度的磷素盈余，回归分析表明，施磷量与土壤磷素表观盈余量呈极显著的线性正相关关系，依据该方程求得，2014和2015年土壤磷素持平时施磷量分别为89.03 kg/hm2和62.20 kg/hm2，两年平均为75.61 kg/hm2。施磷对玉米磷肥利用效率有显著的影响，随磷肥用量的增加，磷肥偏生产力、磷肥农学效率呈显著下降趋势，P100处理的磷肥当季回收效率两年均与P40处理无显著性差异，而显著高于其他处理。综合考虑玉米产量、干物质积累量、磷肥利用率及土壤磷素表观平衡，吉林省半干旱区膜下滴灌玉米的最佳施磷量范围75.61~78.18 kg/hm2，可提高产量，并能维持土壤磷素表观平衡，保证磷肥的高效利用。     

土壤磷的动态积累及土壤有效磷的产量效应

采用田间磷肥试验和田间定位监测相结合的方法,研究了不同磷用量下土壤磷素的动态积累对土壤有效磷(Olsen-P)在大白菜和辣椒上的产量反应,探讨用土壤有效磷反映土壤供磷能力和作为推荐磷肥用量的依据。结果表明:磷肥和土壤Olsen-P在白菜和辣椒上的产量效应均符合一元二次式。土壤磷素收支平衡33.7%~680.4%,土壤Olsen-P占土壤磷积累量的17.7%~28.9%。0~20 cm日光温室土壤磷素收支平衡124.1%~293.6%,0~20 cm土壤Olsen-P的年均积累量为23.1~32.2 mg/kg,土壤Olsen-P占土壤磷积累量的16.6%~24.2%。20~100 cm日光温室土壤Olsen-P的增加量随着施磷时间的延长而逐渐增加。土壤Olsen-P在植物上的产量效应符合一元二次式。农田磷的积累量与土壤Olsen-P的增加量呈直线正相关,土壤Olsen-P的增加量占农田积累磷的17.7%~28.9%。土壤供磷能力和磷素平衡是确定磷肥用量的重要参数。     

南平市植烟土壤氮、磷、钾养分状况与演变趋势

为更好地了解南平烟区植烟土壤主要养分状况及其演变趋势,指导烟区土壤保育和烤烟平衡施肥提供依据。利用南平市植烟土壤普查资料,分析土壤氮、磷、钾养分状况与演变趋势,结果表明：土壤全氮、磷、钾平均分别为(1.61±0.47) g/kg、(0.57±0.31) g/kg、(16.34±6.31) g/kg,碱解氮和速效磷、钾平均分别为(146.05±38.76) mg/kg、(28.80±26.11) mg/kg、(90.02±52.12) mg/kg;土壤磷、钾属强变异,氮素属中等变异。土壤碱解氮含量与质地、有机质和全氮含量之间,速效磷含量与pH和全磷含量之间,速效钾含量与pH、质地、有机质、全钾和缓效钾含量之间均呈极显著正相关。土壤供氮和供钾能力均呈降低趋势,而供磷能力则呈增加趋势,且均表现出长期连续种烟的老烟区更加突出。从土壤保育和优质烟叶生产角度,南平烤烟生产应施用白云石粉等提高土壤pH,增施有机肥和钾肥,控制烤烟当季施氮量,总体应减少磷肥施用量,但土壤速效磷＜10 mg/kg的烟区仍需重视施用磷肥。     

设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷形态及吸附与释放特性的影响

针对设施土壤中长期大量施用有机肥可能造成的土壤磷素过度积累及易流失等问题,本研究拟通过施用生物炭增加土壤中磷的吸附,从而减少磷流失。此外,目前关于在设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷素形态和有效性的影响作用尚不清楚。为此,在辣椒大棚中通过长期定位试验,研究连续4茬施用生物炭对土壤有效磷、不同形态磷、磷吸附及释放的影响。结果表明：在每公顷施用15 t猪粪稻草有机肥基础上施用生物炭可显著增加土壤有机碳含量和土壤pH,并显著改变了土壤磷各组分含量,显著增加了NaHCO₃ P_i、NaHCO₃ P_o、Fe/Al-P_i和Ca-P_i含量,且显著降低了Ca-P_o含量。此外,连续4茬施用生物炭还增加了土壤对磷的吸附,从而降低土壤磷的释放。本研究结果说明,在设施土壤中长期大量施用有机肥下结合施用生物炭在保持土壤有效磷供应下可提高土壤磷的吸附,从而降低土壤磷素的流失风险。     

长期不同施肥模式对稻田土壤磷素及水稻营养的影响

基于16年长期定位试验,选取了无肥对照(CK)、无肥基础上的有机物循环利用(C)、NPK化肥配施(NPK)、NPK化肥基础上的有机物循环利用(NPK+C)、减量施肥(F+1/2C) 5个处理,通过测定各处理土壤P素肥力指标和水稻植株P含量,研究了不同施肥模式对土壤P素肥力特性和水稻P营养的影响。结果表明,长期不同施肥模式显著改变了0~20 cm土壤P素肥力特性和水稻对土壤P素的吸收利用,对20~40 cm土壤P素肥力影响不大。NPK化肥配施与无肥对照相比,耕层土壤Olsen-P和全P含量分别提高了108.8%和31.9%,各生育期水稻植株P含量(含稻谷)差异显著。NPK化肥配施基础上的有机物循环利用与NPK化肥配施相比,耕层土壤Olsen-P和全P含量分别提高了84.3%和19.4%,土壤P素活化系数达到2.96,差异显著,各生育期水稻植株P含量(稻谷除外)差异显著。无肥基础上的有机物循环利用与无肥对照相比,耕层土壤P素肥力指标、水稻植株P含量(含稻谷)差异均不显著。减量施肥处理与NPK化肥配施相比,土壤肥力性状无明显差异,植株中P含量略有下降,稻谷中P含量差异不显著。施NPK化肥基础上的有机物循环利用明显改善了土壤P素肥力性状,提高了土壤P素活化度,促进了水稻对P素的吸收利用。     

津郊潮土磷素组成及其演变规律的定位研究

１９７９～１９９３年研究了长期定位施肥对天津郊区潮土磷素组成及其演变规律的影响。结果表明，潮土磷素组成以无机磷为主，其中又以磷酸钙盐最多，其次是闭蓄态磷酸盐，而磷酸铝盐和铁盐所占比例很少。长期定位施肥对潮土速效磷影响显著，变幅也最大，其中化肥的影响高于有机肥，平均每施入２８ｋｇ／ｈｍ２或亏缺磷素４５ｋｇ／ｈｍ２，土壤速效磷约升或降１ｍｇ／ｋｇ。潮土速效磷的累积与下降呈现阶段性，开始１～２年变幅大，其后６～８年时间保持稳定变化，当速效磷升降到某一定值时，变幅显著降低。小麦、夏玉米连作年产在１１１９８ｋｇ／ｈｍ２水平下，平均每生产１００ｋｇ籽实，施磷１．２ｋｇ，在１４年中可保持土壤磷素平衡