施用沼渣肥料对水稻产量及土壤环境的影响

将秸秆废弃物生物发酵产生的沼渣作为原料,添加不同辅助材料,制成4种肥料(以下简称“沼渣肥料”),以水稻为研究对象,设置不施肥(CK)、常规施肥(FP)、沼渣有机肥(T1)、沼渣生物有机肥(T2)、沼渣有机无机复混肥料(T3)和沼渣复合微生物肥料(T4)共6个处理,研究其肥效价值及其对水稻产量、土壤理化性质、酶活性及微生物等多项指标的影响,为秸秆的资源化利用提供理论支持。结果表明,与FP处理相比,施用沼渣肥料水稻产量均有所提高,其中T4处理水稻产量最高,达到9571 kg/hm²;沼渣肥料处理较FP处理可有效降低施氮量18.59%～19.70%,提高氮肥利用率1.37%～11.04%。沼渣肥料处理较FP处理降低了土壤有效态Cd和稻米Cd含量,并降低稻米的Cd富集系数;另外,还可以提高土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性及土壤呼吸强度。在土壤团聚体含量(WR0.25)方面,各施肥处理均显著高于CK,沼渣肥料处理仅T1、T4处理WR0.25高于FP处理,其余处理差异不显著;微生物数量方面,T3、T4处理土壤细菌和放线菌数量均有显著增加。沼渣肥料在多项指标中均优于常规施肥,其中T4处理水稻增产效果最好,对土壤环境的改善效果也     

农业有机废弃物还田的生态经济效益研究

通过大田试验,将稻草及其利用后的有机废弃物(菌渣、牛粪、沼渣)替代部分无机化肥应用于水稻生产,研究了其对土壤养分、微生物数量、酶活性、水稻产量及经济效益的影响。结果表明,与不施肥处理(CK)和纯施用化肥处理(NPK)相比,4种有机废弃物还田均能一定程度地增加土壤有机质、速效养分的含量,增加细菌、放线菌和真菌的数量,增加微生物总活性及脲酶、磷酸酶及脱氢酶的活性;与常规纯化肥处理相比,早稻增加实际收入15.0~2690.0元/hm2(0.2%~29.7%),晚稻增加实际收入180.0~1737.5元/hm2(1.3%~12.2%),其中沼渣还田效果最佳,同时能减少10%~20%的无机化肥用量和处理农业有机废弃物6250~22500 kg/hm2,获得了生态、经济效益的双赢。但是,稻草焚烧处理在上述方面均未取得理想效果,且焚烧污染大气环境,是不可取的还田方式。     

不同有机肥对花生营养吸收、土壤酶活性及速效养分的影响

通过盆栽试验,研究等养分投入条件下,施用化肥与不同有机肥(猪粪、牛粪、鸡粪、麸酸有机无机复混肥)对花生营养吸收、土壤酶活性及速效养分的影响。结果表明,与化肥相比,施用有机肥脲酶活性提高6.2%～22.1%,磷酸酶活性提高7.9%～27.9%,过氧化氢酶活性提高45.1%～65.2%,分别以猪粪、鸡粪、麸酸有机无机复混肥最高,而转化酶活性各处理表现不一。施用有机肥较化肥促进了N、P、K养分向花生果仁转移累积,果仁吸N量、吸P量、吸K量、吸S量分别较化肥提高22.7%～78.0%、47.1%～74.5%、65.2%～91.6%、5.6%～61.2%,其NPK养分总吸收量以麸酸有机无机复混肥最高。施肥均提高了种植花生后的土壤N、P、K速效养分含量,施用麸酸有机无机复混肥还明显改善了土壤S素营养。     

不同有机物料还田对华北农田土壤固碳的影响及原因分析

中国农业面临着废弃物数量大、污染严重,农田土壤生产力低的现实问题。该研究以增加农田土壤固碳为目标对砂质农田进行有机物料还田,将秸秆、猪粪、沼渣和生物炭4种物料用尿素调节等氮还田,对农田土壤有机碳、颗粒有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳的含量进行测定,并探究不同有机物料还田对土壤有机碳的影响原因。研究结果表明:物料还田3a后,生物炭、猪粪和沼渣处理土壤有机碳(SOC)比秸秆处理分别高262.4%、26.8%和20.7%;2014—2015年生物炭处理的土壤微生物量碳(MBC)较秸秆处理降低2.9%~35.5%,猪粪处理和沼渣处理的土壤可溶性有机碳(DOC)分别提高17.1%~60.1%和7.2%~64.8%;2014—2015年生物炭、猪粪和沼渣处理土壤颗粒有机碳(POC)较秸秆处理提高10.8%~148.2%、9.5%~58.3%和11.3%~57.6%;物料还田后,土壤总有机碳(TOC)和POC呈极显著的回归关系(R2=0.67,P0.001),土壤DOC与MBC有极显著相关性(R2=0.52,P0.001)。与秸秆还田相比,生物炭还田有利于土壤POC的累积进而促进土壤有机碳的提升,猪粪和沼渣则通过提高土壤MBC、DOC和POC的含量,促进土壤有机碳的周转和固定。从农田土壤固碳角度而言,生物炭,猪粪和沼渣还田优于秸秆还田。     

不同有机物料还田对农田系统净温室气体排放的影响

农业有机物料的循环利用不但能解决自身对环境的污染问题、为农田提供养分,而且对增加土壤碳库、减少温室气体(GHG)排放和应对气候变化也发挥着重要作用。该文选用来自5个涉农系统的有机物料(秸秆、沼渣、菌渣、酒渣和猪粪)进行还田,以单施化肥为对照,基于田间定位试验,研究不同有机物料还田对农田土壤碳库、土壤温室气体排放的影响,在此基础上采用土壤碳库法对农田系统净温室气体排放(NGHGE)进行综合评价。2013-2015年的结果表明:1)与无机肥对照相比,有机物料还田均不同程度地提高农田土壤固碳能力,2013-2015年平均提高0-20cm土壤碳储量63.52%,其中秸秆、沼渣、菌渣、酒渣和猪粪分别比无机肥提高33.13%、86.34%、75.97%、52.66%和69.48%,来自农田系统外的几种有机物料还田效果优于秸秆,更有利于土壤碳储量的增加。2)除秸秆外,有机物料还田均不同程度地增加土壤温室气体排放,与无机肥对照相比,土壤增温潜势(GWPsoil)平均增幅达到67.23%,其中,沼渣、菌渣、酒渣和猪粪处理的土壤GWPsoil分别比秸秆还田处理高30.23%、27.84%、62.10%和52.55%,秸秆还田低于酒渣和猪粪处理(P0.05)。3)各处理的NGHGE均为正值,代表各处理均为温室气体的源,但是,除了菌渣还田处理的NGHGE高于无机肥之外,其他有机物料还田的NGHGE显著低于无机肥处理(P0.05),秸秆、沼渣、酒渣和猪粪的NGHGE分别比无机肥低52.78%、56.30%、54.19%和90.35%,说明猪粪、沼渣和酒渣经过农田系统外循环后还田之后减少温室效应效果优于直接还田的秸秆。综合显示,农业有机物料的循环利用有利于土壤碳储量的增加,除了菌渣之外,猪粪、沼渣、酒渣和秸秆还田虽均增加了土壤温室气体排放,综合土壤固碳和排放,整个农田系统的净温室气体排放还是减少了。     

有机物料还田对华北小麦玉米两熟农田土壤有机碳及其组分的影响

中国农业废弃物种类多、数量大、利用率低、污染重。将有机物料还田,是实现废弃物资源化利用的重要途径。该研究以循环农业理念为指导,选择代表农田内循环的秸秆以及代表农沼循环、农牧循环、农菌循环、农工循环的废弃物沼渣、猪粪、菌渣和酒渣为试验材料,开展了等碳量还田定位试验,分析各有机物料还田后对土壤有机碳及其组分的影响。结果表明:1)连续施用有机物料提高了土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(LOC)、微生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量。随着有机物料还田年限的增加,土壤TOC、LOC和MBC含量均不同程度地增加,年平均增幅分别为:15.57%~22.82%、20.00%~38.31%和16.30%~50.56%。还田5年后各有机物料处理土壤TOC、LOC、MBC和DOC含量平均分别是无机肥处理的1.24~1.62、2.07~3.19、1.20~2.06和1.05~3.36倍。2)不同有机物料中均利于土壤TOC含量的提高,秸秆提升效果相对最差,沼渣、菌渣、猪粪、酒渣和秸秆还田处理的0~20cm土壤TOC含量平均增长速率分别为:22.82%、21.88%、16.42%、16.13%和15.57%。     

双季稻—绿肥种植系统下长期施肥对赤红壤性状的影响

为阐明双季稻-绿肥种植模式下长期施肥对赤红壤肥力性状的影响,探讨土壤持续利用的培肥模式。通过长期定位田间试验,研究了长期不同施肥处理对赤红壤性水稻土土壤养分、酶活性及微生物性状的影响。结果表明:与不施肥相比,长期施肥显著增加了土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等养分含量,提高了土壤蔗糖转化酶、脲酶、磷酸酶活性以及土壤微生物量碳氮含量和土壤微生物群落物种丰富度、优势度、均匀度。其中土壤养分含量增加了4.5%~117.2%,酶活性提高了4.9%~68.1%,微生物多样性提高了3.2%~71.9%,微生物量碳氮的含量分别增加了7.8%~36.9%,21.4%~65.7%,且以单施有机肥(M)效果最为显著,其次为有机无机肥配施处理(NPKM)及氮磷钾肥+秸秆还田处理(NPKS)。土壤养分与土壤酶活性、微生物多样性及微生物量碳氮含量之间存在显著的相关性(P0.05)。总体上,长期单施有机肥或有机无机配施对于双季稻-绿肥种植系统土壤具有良好的培肥效果。     

生物有机无机复合肥对土壤性质的影响

进行了化肥、传统有机肥、生物有机肥、有机无机复合肥和生物有机无机复合肥的田间比较试验。试验结果表明:⑴生物有机无机复合肥可以提高冬小麦产量,比其它处理高11.73%~105.80%,差异极显著。⑵生物有机无机复合肥可降低土壤pH值和土壤容重,提高土壤总孔隙度。⑶生物有机无机复合肥可显著提高土壤微生物活性。与不施肥处理比较,土壤细菌增加了165.38%,真菌增加了189.47%,放线菌增加了48.72%,总量增加了104.07%,其增加量高于其它处理。土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性也都有明显提高,促进了土壤有机质的分解转化和速效养分的释放。⑷生物有机无机复合肥可不同程度地提高土壤全量养分和速效养分,提高土壤肥力。     

有机无机复混肥优化运筹对稻田肥力的影响

通过田间试验探讨了不施分蘖肥的有机无机复混肥运筹模式对机插水稻土壤总碳(TC)、总氮(TN)、微生物碳(MBC)、微生物氮(MBN)、土壤呼吸强度以及线虫特征等土壤肥力关键指标的影响。结果表明,有机无机复混肥作基肥施用,不施分蘖肥,穗肥施用一次(处理FMT)或二次(处理FMO)时水稻产量能够达到或超过单施化肥处理水平。与单施化肥相比,有机无机复混肥处理显著提高了土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN),MBC平均提高14.5%,MBN提高21.4%;土壤呼吸强度也得到明显提高,平均增幅31.8%,然而有机无机复混肥对土壤总碳(TC)和全氮(TN)无显著影响。有机无机复混肥处理降低了耕层(0~10 cm)土壤线虫密度,并导致食细菌线虫优势属头叶属和真头叶属相对丰度下降,食细菌线虫次优属绕线属、连胃属及植食性线虫潜根属相对丰度有所提高。应用土壤养分指标(TC、TN)、生物指标(MBC、MBN、线虫数量、土壤呼吸强度)进行主成分分析和聚类分析,结合水稻产量、肥料利用率,表明有机无机复混肥运筹是一项集培肥、增产、操作性强的施肥方式。     

有机无机复混肥对花生生长和品质的影响

试验以不施肥(CK)为对照处理,在同等施肥量下设置化肥处理(NPK)、有机无机复混肥处理(T1和T2),研究其对土壤养分含量、花生农艺性状和花生产量、品质指标的影响。结果表明:与CK相比,化肥处理(NPK)和有机无机复混肥处理均促进了花生生长,增加了土壤速效养分含量,且NPK、T1和T2分别增产9.5%、17.3%和19.7%;与单施化肥处理相比,有机无机复混肥处理改良了土壤pH,提高了土壤速效钾含量,明显改善花生农艺性状,T1和T2处理分别增产7.1%和9.3%,分别提高肥料偏生产力21.0%和23.5%、肥料贡献率6.0%和7.8%。因此,在等量施肥下,有机无机复混肥对土壤速效养分含量的增加、花生农艺性状的改善以及产量的提升具有更好的促进作用,肥料的偏生产力和肥料贡献率更高,是未来花生可持续生产的重要施肥措施。