施肥对设施土壤及作物生育的影响研究进展

该文综述了施肥措施对设施土壤及作物品质、产量的影响,指出有机肥与无机肥合理配施对土壤的可持续性利用的重要性,而过量施肥(有机肥或化肥)或偏施氮肥均导致土壤、植物养分平衡失调,作物产量和品质下降。     

长期有机无机配施对暗棕壤土壤酶活性及春麦产量品质的影响

根据 41年长期施肥试验结果，研究有机无机配施对暗棕壤土壤肥力、春麦籽粒产量和品质的影响，探讨有机无机配施条件下土壤酶活性与作物产量、品质之间的内在关系，为建立科学合理的有机无机配施技术体系提供理论依据。长期定位试验于 1979年开展，位于黑龙江省黑河市农科院内，土壤类型为暗棕壤。设对照、低量化肥、中量化肥、高量化肥、有机肥、有机肥 +中量化肥 6个处理，于 2019年 8月采集土壤样品(0～ 20 cm)和小麦籽粒样品，测定分析了 5种土壤水解酶，即 β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和亮氨酸氨基肽酶活性，研究暗棕壤酶活性、小麦籽粒产量和品质的变化规律，并进行相关性分析。研究结果表明:1)各处理相比较，单施有机肥、有机肥配施中量化肥 2个处理均显著提高了土壤 β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和亮氨酸氨基肽酶活性，有机肥配施中量化肥处理较单施中量化肥处理土壤酶活性提高了 21.04%～ 95.74%。2)不同施肥处理小麦籽粒产量差异显著，各施肥处理小麦产量较对照增加了 6.93%～ 111.03%，以单施高量化肥、有机肥配施中量化肥 2个处理增产比例最高。3)小麦籽粒品质、面粉品质和面团品质均表现出一致性的规律，有机肥配施化肥处理的小麦综合品质均显著高于单施化肥处理。4)土壤酶活性与小麦籽粒品质、面粉品质和面团品质之间存在显著或极显著正相关关系，与小麦产量间呈正相关，但不显著。不同施肥处理下土壤酶活性、小麦产量和品质均存在显著差异，有机肥配施中量化肥处理对提高土壤酶活性、小麦产量和品质有明显的作用，有机肥与化肥的合理配施是提高土壤肥力并保障作物产量和品质的重要措施。     

在过量施氮农田中减氮和有机无机配施对土壤质量及作物产量的影响

针对云南省通海县过度施用氮肥、氮磷钾比例不协调、有机肥施用不足的现状,在田间布置了两季作物的有机无机配施及减氮试验,以研究不同施肥配比在烤烟-蔬菜轮作情况下对土壤质量指标及作物产量的影响.结果表明:在过量施氮的肥沃土壤上,施肥处理对土壤养分的动态变化趋势没有明显影响;在农户习惯施氮量的基础上减氮20%能够提高作物产量和品质;单施无机氮肥,会造成土壤pH、有机质明显下降,施用量越大,土壤酸化越严重,土壤阳离子交换量也有不同程度下降;单施有机肥,土壤质量改善明显,但对作物养分供应不及时,造成产量较低;减氮的同时配合有机肥的施用,在改善作物品质,提高作物产量方面均有较好表现,同时对土壤质量改善有明显效果.     

黄山区茶叶有机肥替代化肥试验初报

作物的生长离不开肥料,但单纯施用化肥会使土壤板结,影响作物产量及品质。有机肥因为能够减少环境污染,调节土壤养分比例,正逐步取代化肥使用。本试验在茶叶生产上使用有机肥和化肥配比施用,探索茶叶生产过程中最合适的有机肥和化肥配比及正确的施肥方式。     

长期不同施肥下黄壤综合肥力演变及作物产量响应

【目的】 评价长期不同施肥下黄壤综合肥力的演变特征及其与作物产量的响应关系，寻求黄壤综合肥力提升和作物高产、稳产和可持续生产的科学施肥模式，为黄壤耕地保育和地力提升提供依据。 【方法】 依托农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站的黄壤肥力与肥料效益长期定位试验，采集10个不同施肥处理2011～2016年的作物产量和耕层土壤样品，包括:不施肥 (CK)、施氮肥 (N)、施氮磷肥 (NP)、施氮钾肥 (NK)、施磷钾肥 (PK)、氮磷钾肥 (NPK)、3/4化肥 + 1/4有机肥 (3/4NP + 1/4M)、1/2化肥 + 1/2有机肥 (1/2NP + 1/2M)、有机肥 (M)、氮磷钾肥 + 有机肥 (NPK + M)，运用改进的内梅罗指数法对土壤综合肥力进行评价。采用相关分析和通径分析评估土壤性质指标与土壤综合肥力的关联性。采用稳定性指数和可持续性指数评估不同施肥管理下土壤综合肥力对作物高产、稳产和可持续生产的影响。 【结果】 通过20年的不同施肥管理，黄壤综合肥力发生了显著 (P < 0.01) 的变化，土壤综合肥力指数以NK处理最低，NPK + M处理最高；长期不施肥 (CK) 或者偏施化肥各处理 (N、NP、NK、PK) 土壤综合肥力指数显著低于施用有机肥的各处理 (3/4NP + 1/4M、1/2NP + 1/2M、M、NPK + M)。相关分析和通径分析表明，土壤综合肥力指数与土壤性质指标均呈显著正相关关系，pH值、碱解氮、全磷和全钾含量极显著地直接影响土壤综合肥力指数的高低。土壤综合肥力指数与作物产量呈极显著的直接正相关，相关系数达0.704 **，通径系数达0.716*。分析不同施肥处理维持作物高产、稳产和可持续性表明，长期施用有机肥各处理具有高综合肥力和作物高产，不施肥或偏施化肥各处理具有低综合肥力和作物低产；NPK和NPK + M处理作物在获得高产的同时，能够维持产量的高稳定性和高可持续性；CK和PK处理作物低产，并且产量稳定性和可持续性低。 【结论】 土壤综合肥力指数能够客观反映黄壤生产力的高低，长期施用有机肥促进了黄壤综合肥力提升并维持作物高产。合理平衡施用化肥或与有机肥配合施用可以维持较高的产量和产量的稳定性和可持续性。      

长期施肥对红壤pH、作物产量及氮、磷、钾养分吸收的影响*

在湖南祁阳典型红壤上进行不同施肥长期定位试验18年,观测了土壤pH、作物产量和氮、磷、钾养分吸收量的变化。结果表明,长期施用化学氮肥（单施氮肥、氮磷配施和氮磷钾配施）红壤pH明显下降,其中以单施氮肥降幅最大,18年降低了1.5个单位; pH降低主要发生在施肥的前8～10年,当pH下降到4.5时,其下降速度趋于缓慢并相对稳定。施用有机肥（化学肥料配施有机肥和单施有机肥）,土壤pH保持稳定或较试验开始有所升高,以单施有机肥处理pH升幅最大,升高1.0个单位。不施肥和施用化学氮肥的作物产量随着施肥年限均显著降低,其中小麦产量平均每年下降11～104 kg/hm2,玉米产量平均每年下降 24～210 kg/hm2; 而施用有机肥的作物产量保持稳定或稳定增加,其中化学肥料配施有机肥的玉米产量平均每年增加 101 kg/hm2。施用化学氮肥处理（除氮磷钾配施处理的玉米外）作物产量和氮、磷、钾养分吸收量与土壤pH均存在极显著正相关。可见,pH降低是作物产量和氮、磷、钾养分吸收降低的主要原因之一; 而施用有机肥能改善红壤酸度,尤其是化学肥料配施有机肥能获得持续高产,是红壤区的最佳施肥模式。     

长期施肥下黑土有机肥替代率变化特征

探索长期施肥下黑土有机肥替代率与土壤肥力提升的关系,可为农田土壤培肥和有机替代提供理论依据。对吉林省公主岭黑土32年的长期肥力试验定位观测数据进行系统分析,基于作物氮素吸收量和土壤氮素供需方程探讨高产条件下施用不同量有机肥的黑土有机肥替代率的变化特征。研究表明,作物产量随着有机肥施用年限增加逐渐提高,32年的持续施肥,施用有机肥的作物产量趋同甚至高于NPK化肥处理的作物产量。基于作物氮素吸收量,高产条件下有机肥替代率与施肥年限呈极显著线性正相关(P0.01),高量有机肥处理(M2)的有机肥替代率高于常量有机肥处理(M1);且有机肥施用29年后,高量有机肥处理(M2)的有机肥替代率达到100%,并保持稳定不变。基于土壤氮素供需方程估测的常量和高量有机肥处理(M1和M2)的有机肥替代率与基于作物氮素吸收量得到的有机肥替代率相关系数(R2)达到0.78和0.84(P0.01),相对均方根误差(RMSE)均小于15%(分别为10.4%和14.6%),表明土壤氮素供需方程可以较好地估测土壤有机肥替代率。基于作物氮素吸收量和土壤氮素供需方程能够准确反映长期有机培肥下黑土有机肥替代率的变化规律。本研究结果表明,基于作物氮素吸收量和土壤氮素供需方程两种方法验证,高产条件下有机肥替代率是土壤肥力的函数;随着有机肥施肥年限的增加,土壤肥力提升,有机肥替代率逐渐增加。     

不同肥料结构对水稻产量和土壤肥力的影响

不同的肥料结构对水稻产量、土壤肥力影响较大。同本地的肥料结构模式相比：不施肥的水稻产量和土壤养分下降较大；单施化肥的水稻产量和土壤养分下降，作物抗病性减弱；增施有机肥的水稻产量和土壤养分提高，作物抗病性增强。     

不同施肥条件下灰漠地肥力的变异与肥效的研究

通过１９９０－１９９３年灰漠土肥力和肥效长期定位监测试验，研究了在不同施肥条件下土壤肥力的变异和有效施肥技术。结果表明：在连续三年不施肥的情况下，灰漠土的生产率只有５０％左右；施化肥或有机肥都能有效地增加作物产量和提高土壤肥力水平，Ｎ、Ｐ化肥配合基本能维持土壤养分平衡，有机肥与无机肥相结合效果最好，不仅作物增产显著，且土壤潜在肥力和有效肥力都得到了明显的提高。     

茶树施肥研究进展

施肥是保证茶树健康生长、提高产量和品质的重要保证。单施无机肥或有机肥均能够对茶叶产量、茶产品品质及土壤肥力等方面起到促进作用,但是存在明显的缺陷和隐患,如土壤酸化、氮素损失严重和茶鲜叶产量降低等。因此,在无机肥和有机肥配施基础上结合新型肥料和新型施肥技术体系,如硒肥、炭基水溶肥和智能水肥一体化等是茶园可持续发展的重要途径。综述了无机肥、有机肥、无机肥和有机肥配施3种施肥模式对茶树生长发育、茶叶产量、茶叶品质、土壤肥力等方面的影响,并结合茶园新型肥料和施肥技术,从多方位提出相关的发展建议,为实现茶园合理施肥、生产高产优质茶叶和提升茶园土壤质量提供参考。     

生土条件下冬小麦对氮、磷、钾的原始响应

配方施肥是提高作物肥料利用率和产量品质的重要措施。但氮、磷、钾营养元素之间的相互关系仍然存在一些不确定性,不同土壤肥力及不同的研究方法是造成这一结果的原因。本研究采用肥力极低的生土为基质,探讨了氮、磷、钾、有机肥及不同组合、配比对冬小麦产量和品质性状的影响。结果表明,只有磷素存在才能使小麦正常生长发育,单施氮、钾以及氮钾配施都不能保证小麦生长的基础代谢,不能形成正常产量。磷对氮的效应远大于氮对磷的效应。在土壤营养极度匮乏的非耕作土壤条件下,磷素是产量与品质形成的第一限制因素,可能作为土壤肥力形成的原始起动因素。     

培肥措施培肥土壤的效果与机理研究进展

土壤肥力是农业可持续发展的基础资源,培肥是维持农业土壤肥力水平最主要的措施之一,藉以补偿由于养分随农产品收获及农作物废弃物(如秸秆)带出农田对土壤养分库亏损造成的影响。如何对农田土壤进行有效培肥,达到既提高作物产量和品质,又使农田土壤保持较高肥力,同时有效控制农业面源污染,维护农田良好生态环境,已成为目前农业现代化面临的重要课题之一。本文综述了国内外有关培肥措施与土壤肥力水平关系的研究进展,重点阐述了培肥措施与土壤基本理化性状、土壤酶活性、土壤微生物肥力指标、土壤动物肥力指标之间关系的规律,并指出培肥措施与土壤肥力关系方面今后的研究重点,主要包括:有机肥的精细化高效化投入与土壤肥力关系研究、土壤动物学肥力指标的深入研究、土壤长期培肥的土壤生物学过程研究、土壤培肥与农业面源污染问题研究。本文旨在为通过合理培肥措施来提高农田土壤肥力及维护农田良好生态环境方面的深入研究提供科学依据。     

施肥和秸秆还田对土壤肥力质量及春小麦品质的影响

通过在青海省河湟灌区栗钙土上连续19年的春小麦连作长期定位试验,研究了施用化肥与秸秆还田对土壤肥力质量及春小麦产量、品质的影响。结果表明,在施氮、磷化肥的基础上增施钾肥和或秸秆还田可降低土壤容重1.2%～7.1%,提高土壤含水量4.7%～13.5%,增加土壤＞0.25mm团聚体的数量,促进团聚体的稳定性;对土壤轻组有机质、有机质、土壤氮、磷、钾养分含量的提高也有明显的作用,尤其是提高土壤速效钾含量最高达2.6倍;对春小麦产量和品质也有一定的维持和促进作用。在施氮、磷的基础上增施适量无机钾肥或秸秆还田能够改善农田土壤肥力及质量状况,稳定和提高春小麦产量和品质。考虑矿质钾肥成本较高和资源有效利用,当地农业生产在氮、磷肥基础上半量秸秆还田可以替代无机钾肥。     

Biostimulation of Soil Microbial Activity Through Organic Fertilizer and Almond tree Association

Many studies have confirmed the validity of plant cover and organic farming in ameliorating soil quality. The goal of this study was to investigate the efficiency of rehabilitation practices in a degraded soil ecosystem consisting of: (i) organic or inorganic fertilization; and (ii) presence or absence of almond trees. The experiments were carried out for 2 years in the South of Italy in three fields characterized by different slope (0%, 2%, and 6%). Each field was split up into two parts, one assigned to organic fertilization and the other assigned to mineral fertilization, and planted with almond trees using GF677 or Franco rootstocks. The results showed that the organic fertilization, particularly in the presence of the Franco rootstock, resulted more effective in increasing soil organic matter content and microbial activity especially in the 0% and 2% slopes. However, in the 6% slope, where a lower soil metabolism was observed, an improvement of chemical and biochemical soil properties was generally evident for both fertilization systems. The Franco rootstock improved soil quality and maintaining a good production, whereas the GF677 has exploited more soil resources, resulting in a higher growth and yield; therefore, the use of almond tree with Franco rootstock associated with organic matter application is a useful practice in order to preserve soil quality and to rehabilitate degraded soils. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

腐植酸土壤调理剂对酸化果园土壤理化性状及苹果产量和品质的影响

为研究不同类型土壤调理剂对酸化果园土壤的改良效果,本试验采用普通土壤调理剂和腐植酸土壤调理剂,设置普通土壤调理剂+常规施肥、腐植酸土壤调理剂+常规施肥、腐植酸土壤调理剂减量15%+常规施肥和等养分肥料+常规施肥4个处理,在胶东酸化果园进行了为期两年的试验。结果表明:施用2种土壤调理剂均能改善酸化土壤的理化性状。在土壤物理性状方面,与普通土壤调理剂相比,施用腐植酸土壤调理剂的土壤容重降低2.72%～4.76%,粉粒含量增加3.12%～5.28%,孔隙度提高1.74%～3.54%;在土壤化学性状方面,施用腐植酸土壤调理剂的土壤速效钾含量增加3.74%～10.57%,pH提高0.07～0.45个单位。施用2种土壤调理剂均能提高苹果产量,相比于普通土壤调理剂,施用全量腐植酸土壤调理剂可增产4.84%,减量15%施用仍增产2.87%,而二者间差异未达显著性水平。此外,连续两年施用腐植酸土壤调理剂可以改善苹果的品质,其中总糖含量提高9.35%～15.46%,糖酸比提高21.84%～46.58%。综上,胶东酸化果园(pH4.5)在常规施肥下配施腐植酸土壤调理剂1 275 kg/hm2可作为短期内改良酸化土壤、提高苹果产量和品质的有效途径。     

砂姜黑土强筋小麦施肥技术研究

通过田间试验研究了施用不同肥料和不同施肥方法等对强筋小麦养分吸收和产量品质的影响。结果表明:在氮肥用量相同时,氮肥后移小麦产量和品质均好于全部基施(习惯施肥)处理;高氮和硫酸铵处理能提高强筋小麦的品质。磷酸二铵提高小麦产量效果好于过磷酸钙,而对子粒品质影响则过磷酸钙好于磷酸二铵;高量磷肥虽然不能进一步提高小麦产量,但能改善小麦的品质。增施有机肥和钾肥可促进小麦对N、P、K养分的吸收,显著提高小麦产量和品质,是砂姜黑土区优质高产强筋小麦重要施肥技术。锌肥能提高小麦产量和品质,含硫肥料有改善小麦品质的作用。试验表明,在砂姜黑土上,施用有机肥,稳定磷肥用量,加大氮、钾肥用量,配施锌肥和硫肥,分期施用氮肥(追肥量占总氮量比例在40%以上)有利于强筋小麦的优质高产。     

施肥模式对茶叶品质、产量构成及土壤肥力的影响

采用田间试验,比较分析了撒施、沟施和沟施覆膜3种施肥模式及沟施覆膜下氮肥施用量对茶叶品质成分、产量构成因子和茶园土壤肥力状况的影响。结果表明:沟施覆膜在一定程度上增加了茶叶产量并改善了品质,提高了茶园土壤的基本肥力状况,沟施次之,撒施效果最差。与沟施相比,沟施覆膜下茶叶的水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸含量分别提升2.24%、7.26%、14.68%,茶多酚下降1.88%,芽叶密度、芽叶长度分别提升8.50%、8.15%;土壤表层和深层pH分别下降8.16%和5.30%,表层有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾分别提升10.87%、26.74%、17.95%、34.69%、25.42%,深层有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾分别提升10.38%、28.22%、25.64%、15.34%、17.97%。比较沟施覆膜下45 kg·hm-2、60 kg·hm-2、75 kg·hm-2、90 kg·hm-2 4种施氮量对茶叶品质、产量构成以及土壤肥力提高的效果,结果表明随着施氮量的增加,茶叶品质及产量构成和茶园土壤肥力增加,但施氮75 kg·hm-2与90 kg·hm-2处理的茶叶品质及产量构成因子间差异不显著,说明沟施覆膜条件下施氮肥75 kg·hm-2即可满足茶园生产需求。     

肥效评价的生态平衡施肥理论体系、指标体系及其实证

根据生态平衡施肥理论和实践,在综合评价肥料利用率及其算法前提下,提出了肥效评价的生态平衡施肥理论体系和指标体系,并进行了实证。理论体系包括：（1）以生态平衡施肥的多目标优化施肥为核心内容,即生态平衡施肥是以适宜的肥料成本、保证粮食产量和品质、持续培肥或保持土壤肥力平衡、减少施肥污染的多目标优化;（2）从操作上定义了多个评价指标,并可通过普通肥料田间试验求算;（3）指标体系包括评价肥效和指导施肥双重功能;（4）确立了肥效评价指标体系建立的方法。指标体系包括4方面9项指标：①用产量评价的指标有肥料转化率、最低肥料转化率、最高肥料转化率、平均肥料转化率;②考虑对环境负面影响的指标有肥料离土率、生态施肥量上限;③考虑土壤培肥的指标有培肥施肥量下限;④考虑土壤和肥料共同作用的指标有土壤-肥料养分表观转化率和土壤-肥料养分表观离土率。     

论合理施氮的原则和指标

施用氮肥的主要目的是获得较高目标产量、相应品质和经济效益以及维持或提高土壤肥力。针对我国近年来过度强调施肥的环境影响,而放松施肥的生产目标和土壤培肥,导致无原则的“减氮”可能影响作物生产的趋势,本文定义了合理施氮的原则,即在特定的气候-土壤-作物体系,在一定的经营管理措施下(轮作与耕作、品种、灌溉等),能够实现可获得的目标产量、相应品质和经济效益并维持或提高土壤肥力,将环境效应降低至可接受的范围内的合理施氮量区间;论述了确定合理施氮量的方法和评判指标;论证了在当前农户常规氮素管理基础上“减氮”的实质,是要通过施肥技术的改进减少氮素损失,而不是简单地降低氮肥施用量;强调了合理施氮需要综合考虑“4R”施肥理念或技术、与有机肥和秸秆还田的结合、与磷钾肥和中微量元素的平衡施肥以及与其他农艺措施的配合与协调等。最后,建议将全国划分为不同的气候-土壤区或亚区,在这些区域的代表作物上,同时开展产量、品质、效益以及氨挥发、硝酸盐淋洗、氧化亚氮排放和土壤肥力的长期试验;研究肥料氮-土壤氮-作物吸氮之间的关系,应用氮素输入、输出、盈余、氮素利用率、损失和土壤有机碳变化等指标,综合评判生产目标、环境效应和土壤肥力状况,切忌顾此失彼;需要根据各区域的气候-土壤和生产条件,研究切实可行的施肥技术,降低氮素损失,使施用的氮肥能够被作物充分吸收利用,形成同类地区能够机械操作的规范化种植模式与合理施肥措施。