三种秸秆有机肥改良土壤次生盐渍化的效果及生物效应

通过盆栽实验的方法,研究了三种秸秆有机肥对次生盐渍化土壤的EC值、硝酸根离子含量和油菜生物量的影响。结果表明,M1有机肥显著增加油菜的生物量,但在一定程度上增加土壤盐分含量;M2有机肥的效果与M1有机肥效果趋势相似,但增加土壤中的盐分含量的程度要小的多;而施用秸秆肥料M3,在增加油菜生物量的同时显著降低土壤盐分含量,减轻了土壤的次生盐渍化程度。结果表明,三种秸秆有机肥均能提高油菜对盐渍化的耐受能力,增加其生物量。采用M3秸秆有机肥改良土壤盐渍化是一条有效途径,但其最佳施用量与土壤盐渍化程度有关,非盐渍化土壤施用过多M3肥料将降低生物量。     

秸秆还田施氮调节碳氮比对土壤无机氮、 酶活性及作物产量的影响

秸秆的质量,特别是C/N是影响秸秆分解速率和养分释放的重要因素。在秸秆还田条件下,如何科学合理地施用氮肥是秸秆利用和优化施肥研究的关键问题。本研究以秸秆还田施入碳氮的C/N为切入点,于2012—2013年通过田间试验(设秸秆不还田不施肥、秸秆还田不施氮、秸秆还田施用无机氮肥调节C/N为10∶1、16∶1和25∶1以及秸秆还田施用有机氮肥调节C/N为25∶1处理),研究秸秆还田不同氮输入对小麦-玉米轮作田土壤无机氮、土壤微生物量氮、酶活性以及作物产量的影响。结果表明:1)在C/N为25∶1下,施用有机氮肥和无机氮肥对土壤无机氮含量无显著影响;在施用无机氮肥的情况下,C/N越低土壤无机氮含量越高。2)秸秆还田施氮提高了土壤微生物量氮含量,但是各秸秆还田施氮处理之间差异不显著;秸秆还田不同施氮处理对脲酶活性无显著影响;秸秆还田施氮提高了FDA水解酶活性,并随C/N降低呈升高趋势,施用无机氮肥的效果强于施用有机氮肥的。3)秸秆还田施用无机氮肥显著提高了小麦和玉米地上部生物量,施用无机氮肥调节C/N为10∶1和16∶1相比于C/N为25∶1提高了小麦和玉米的苗期和成熟期地上部生物量;施用有机氮肥调节C/N为25∶1相比秸秆还田不施氮对地上部生物量无显著影响。秸秆还田施用无机氮肥提高了作物产量,施用无机氮肥调节C/N为16∶1产量最高,而施用有机氮肥调节C/N为25∶1有降低作物产量的趋势。综合以上结果来看,施用无机氮肥调节C/N为16∶1较为合理。     

长期不同施肥对土壤和玉米锌含量的影响

利用棕壤肥料长期定位试验,研究不同施肥处理对耕层土壤pH值、有机质、不同形态Zn和玉米茎秆、籽粒中Zn含量的影响,揭示长期施肥条件下,Zn在土壤-植物系统中的迁移规律及其影响因素。试验开始于1979年,采用玉米-玉米-大豆轮作体系,试验处理为:N1P、N1PK、N1、N2、CK、M1N1P、M1N1PK、M1N1、M1N2、M1、M2N1P、M2N1PK、M2N1、M2N2、M2,其中CK为不施肥处理,N1和N2施氮量分别为120和180kg/hm2,M1和M2施有机肥量分别为13.5和27 t/hm2。在2015年玉米收获期,采集了不同施肥处理0~20 cm耕层土壤样品,分析了土壤pH值、有机质,测定了土壤不同形态Zn和玉米籽粒、茎秆中Zn含量。与1979年原始土壤相比,绝大多数处理土壤pH值都显著降低,化肥处理降低1~2个单位,有机肥和化肥配施降低0.5~0.8个单位,单独施用有机肥pH值有所增加。不施肥处理土壤有机质、全量Zn和有效态Zn均下降,施用化肥绝大多数处理土壤有机质、全量和有效态Zn含量基本保持不变;施用有机肥处理,土壤有机质、全量和有效态Zn含量均显著增加。施用有机肥也显著增加有机结合态和交换态Zn含量。玉米籽粒和茎秆中Zn含量也表现为不施肥处理最低,施用化肥或有机肥配施化肥处理显著增加。pH值与土壤有效锌之间没有显著负相关关系,土壤有机质与有效态Zn、全Zn、籽粒以及茎秆Zn之间均呈现显著性正相关关系。经过长期耕作和施肥,土壤pH值显著下降,施用氮肥是引起土壤pH值下降的主要原因。长期不施肥土壤和植物中Zn含量下降,而施用有机肥显著增加土壤和植物中Zn含量。施用有机肥主要是通过增加土壤有机质含量,从而提高有机结合态和可交换态Zn的储量来为土壤和植物提供更多的Zn。pH值降低对土壤锌的活化作用不显著。     

不同施肥处理对油菜产量及品质的影响

通过在姜堰地区的大田试验,研究了不同施肥处理条件下油菜产量及籽粒品质的变化.试验设10个肥料处理:对照(不施肥,CK),缺氮(PKB)、缺磷(NKB)、缺钾(NPB)处理,大量营养元素平衡施肥处理(NPK)、增施微量营养元素处理(NPKB、NPKBZn),不同氮肥施用量处理(1/2N+PKB、3/2N+PKB、2N+PKB).结果表明:①缺失氮、磷、钾中任何一种养分时均能降低油菜产量,且当氮肥施用量为N 18 kg/667m2时,产量最高,而硼和锌肥对油菜增产没有显著效果.②在氮、磷、钾缺素处理中,油菜硫甙含量大小顺序为NKB＞ PKB＞ NPB,芥酸含量大小顺序为PKB＞NKB＞NPB,油菜含油量没有显著变化,油酸含量为NPB＞NKB＞PKB,蛋白质含量在PKB处理下最低.③在NPK处理平衡施肥条件下,施加硼肥能显著降低硫甙和芥酸含量,显著增加油菜含油量、油酸、蛋白质含量;继续增施锌肥对油菜含油量没有显著影响,但能进一步显著降低硫甙和芥酸含量,并显著提高油菜油酸和蛋白质含量;④油菜硫甙对氮肥施用量具有拐点效应.油菜芥酸含量随着氮肥施用量的增加而显著降低.氮肥施用过高(2N+PKB)显著降低含油量.氮肥施用量对蛋白质的影响趋势和油酸一致,即先随施氮量(＜ 12 kg/667m2)的增加而显著增加,而进一步增施氮肥则没显著变化.     

有机肥与氮肥配施对日光温室黄瓜和土壤硝酸盐含量的影响

在保护地栽培条件下,采用裂区设计,研究不同有机肥用量和氮肥用量配施对黄瓜NO3--N含量、不同层次土壤NO3--N含量动态变化的影响。结果表明:增施氮肥显著提升黄瓜果实NO3--N含量,氮肥与有机肥配合能够降低黄瓜NO3--N含量,交互作用极显著。高有机肥用量与高氮肥用量施用及施用氮肥不配合有机肥,保护地黄瓜NO3--N含量达到二级污染程度。黄瓜NO3--N含量、土体NO3--N的供应水平和积累量与有机肥、氮肥的施用密切相关,高量施用有机肥上层土壤NO3--N易积累,高氮肥用量(N3)处理易使土体积累NO3--N,施用有机肥能够减弱土壤中NO3--N的淋失。生产中降低黄瓜NO3--N含量和土体NO3--N淋失、积累量的施肥措施是:施用有机肥量为45~90 thm-2,施用纯氮水平为450~750 kghm-2。     

碱性土壤施硫磺对油菜生长、土壤pH和有效磷含量的影响

通过盆栽试验研究了不同硫磺施用量对碱性土壤pH、速效磷和磷酸酶活性以及油菜生物量、植株体内硝酸盐含量,硝酸还原酶活性和植株吸磷量的影响。研究结果表明,施用硫磺能显著降低土壤的pH值,增加土壤有效磷含量。与对照相比,施硫磺后土壤pH值最大降幅为0.5个单位。当硫磺用量为120.mg/kg时土壤有效磷含量最高,比对照增加了68.6%。对油菜生长状况的研究表明,施用硫磺能增加油菜植株生物量,降低油菜植株体内硝酸盐含量,提高硝酸还原酶的活性和植株吸磷量。施硫磺与对照相比,油菜植株生物量最大增加了29.64%,植株体内硝酸盐含量降低了58.6%,硝酸还原酶活性提高了近1.8倍,吸磷量增加了1.55倍。研究结果还显示,虽然高硫处理对土壤pH值降低具有明显的作用,但同时会也抑制油菜生长和发育。     

不同配比肥料对叶菜元素积累和土壤硝态氮残留的影响

摘要:采用"3414"法进行田间试验和室内检测,研究自行堆制微生物有机肥与不同配比化肥配合施用对小油菜产量、硝酸盐、其他营养元素含量及土壤中硝态氮残留的影响。结果表明,微生物有机肥和化肥按适当比例配合施用可以显著降低小油菜硝酸盐含量,尤其以N∶P∶K=1∶1∶2时可食部分硝酸盐含量最低,为1 623.14mg/kg,符合国家相关标准要求,实现蔬菜优质安全的目标;当N∶P∶K=2∶2∶1时土壤硝态氮含量最低,为2.00mg/kg。微生物有机肥与无机肥合理配合施用可以有效降低小油菜硝酸盐含量并且很好地调节土壤硝态氮含量,提高小油菜品质和产量。     

施氮量对白萝卜硝酸盐含量和土壤硝态氮淋溶的影响

在保护地栽培条件下,通过6个施氮水平的田间小区试验,结合土层原位渗滤装置,研究了施用氮肥对白萝卜（Raphanus sativus L.）产量和硝酸盐含量及土壤硝态氮淋溶的影响。结果表明,施氮处理白萝卜产量比不施氮处理仅增加6.04%～10.92%,当尿素氮施用量大于N 100 kg/hm2时,增产幅度开始下降。不同施氮处理白萝卜产量没有显著差异,说明在土壤基础肥力较高的情况下,增施氮肥不能明显提高白萝卜的产量;单施有机肥白萝卜体内硝酸盐含量为 196.86 mg/kg,比不施氮处理降低 5.08%。在此基础上加施尿素后,硝酸盐含量随氮肥施用量的增加显著升高（p0.05）;0—100cm土壤剖面硝态氮累积量随氮肥施用量的增加而增加,且与氮肥施用量显著正相关（r=0.993, r0.01=0.917）;白萝卜生长期间收集到的土壤淋溶液中硝态氮浓度较高,平均为32.88 mg/L,硝态氮的淋失量为 4.42～6.14 kg/hm2,不同施氮量处理之间没有显著差异。     

长期施用化肥和秸秆对水稻土碳氮矿化的影响

以长期定位试验的土壤为供试材料,通过室内培养试验,研究了长期施用化肥和秸秆对水稻土?C、N矿化和微生物生物量的影响。结果表明长期施用化肥和秸秆增加了土壤?C?矿化量,但降低了可矿化?C?在土壤有机?C?中的比例。长期施用化肥能够增加土壤?N?矿化量,而且增加了可矿化?N?在土壤全?N?中的比例,但配施秸秆不能继续增加?N?矿化量。长期施用化肥和秸秆能够显著增加土壤微生物生物量?C、N?含量,但微生物量在土壤中的比例变化不大。     

土壤胡敏酸与锰离子的络合特征及生物有效性研究

试验从沈阳农业大学棕壤肥效长期定位实验田中选择8个处理:(1)对照(CK);(2)低量氮肥(N1);(3)氮磷肥(N1P);(4)氮磷钾肥(N1PK);(5)低量有机肥(M1);(6)低量有机肥+氮肥(M1N1)(7)低量有机肥+氮磷化肥(M1NP);(8)低量有机肥+氮磷钾肥(M1N1PK),采用田间与盆栽试验相结合的方法,对土壤胡敏酸与锰离子的络合特征及生物有效性进行了研究。研究结果表明,各施肥处理均可提高土壤HA与Mn2+的络合稳定常数,其中,有机无机配合施用处理大于单施化肥处理,氮磷钾配施处理大于氮磷或单施氮肥处理;HA-Mn2+趋与形成1∶1型络合物,施用有机肥增加了土壤HA对Mn2+的吸附数量和吸附强度,施用化肥降低土壤HA对Mn2+吸附的数量,增加其吸附强度。水培试验的结果证实,源于单施化肥处理的土壤HA对玉米Mn2+的吸收影响不显著,而来自有机肥各处理的土壤HA降低了玉米的吸锰量。络合稳定性指标和吸附强度指标与玉米吸锰量呈显著负相关关系,可以用来作为评价养分有效性的指标。     

几种新型氮肥对叶菜硝酸盐累积和土壤硝态氮淋洗的影响

应用土柱模拟试验的方法,研究了在高肥力菜田土壤条件下,施用几种新型氮肥对两茬叶菜硝酸盐积累和土壤硝态氮淋洗的影响。结果表明,在高肥力菜田土壤上,施用几种新型氮肥都未能明显提高第一茬油菜的生物量,硫硝铵（A SN）却降低了生物量,而第二茬菠菜不施肥处理生物量下降。尿素＋硝化抑制剂DM PP（En tec46）、尿素＋硝化抑制剂DCD（U＋DCD）和有机无机复混肥（OIF）3种氮肥显著降低了油菜硝酸盐含量。尿素＋玉米秸秆（U＋M S）和硫硝铵＋硝化抑制剂DM PP（En tec26）减少了土壤NO3^--N的向下淋洗,而尿素＋保水剂（U＋SAP）增加土壤NO3^--N的向下淋洗。     

氮、磷、钾配合施用对油菜硝酸盐含量的影响

田间和盆栽试验研究不同肥料形态及其配比对油菜体内NO_3-N累积的影响结果表明,N肥是油菜体内NO_3~--N的主要来源,N、P、K肥配施显著降低油菜体内NO_3-N含量。且N、P、K肥配施田间与温室栽培表现出较大差异,温室栽培下N、P、K最佳配施为N225kg/hm~2、P_2O_560kg/hm~2、K_2O45kg/hm~2,N:P_2O_5:K_2O为5:1.33:1,可保证高产和降低油菜体内硝酸盐含量。     

Nutrient distribution in a Norway spruce stand after long-term application of ammonium nitrate and superphosphate

The distribution of nutrients between soil layers and above-ground tree components was examined in a Norway spruce stand that had received ammonium nitrate (annually) and superphosphate (about every third year) for 22 years. Four treatments were included in the study; control (n = 4), N1P1, N2P2 and N3P2 (n = 2), which had received a total of 0, 730, 1700 and 2550 kg nitrogen (N) ha^-1, 0, 130, 300 and 300 kg phosphorus (P) ha^-1 and 0, 340, 784 and 784 kg calcium (Ca) ha^-1, respectively. Compared with the control, stem-wood growth had been three times higher in N1P1 and three and a half times higher in N2P2 and N3P2. Amounts of N, P, Ca, potassium (K) and magnesium (Mg) in the above-ground tree biomass increased (p<0.05) with the fertilizer dose, whereas manganese (Mn) did not. The recovery of fertilizer N and Ca in soil and above-ground tree biomass was negatively related to the fertilizer dose, although there had been a buildup of the N and Ca pools in the mor layer. This strongly indicates that at least the higher doses of N addition caused substantial nitrate leaching. Soil pools of K, Mg and Mn decreased as the fertilizer dose increased. However, the system total amounts (above-ground tree biomass plus soil) of K and Mg did not differ between treatments suggesting that no extra losses of these ions induced by nitrate leaching have occurred. Thus, in an aggrading forest ecosystem, N additions are likely to be followed by increased uptake of K, Mg and Ca. This may to some extent prevent extra leaching of these ions, which otherwise would be expected when there is an increase in nitrate leaching.     

配施有机肥减氮对川中丘区土壤微生物量与酶活性的影响

通过田间减施氮肥试验,设置减氮20%+不施有机肥(N_1O_0),减氮20%+普通有机肥(N_1O_1),减氮20%+生物有机肥(N_1O_2),减氮40%+不施有机肥(N_2O_0),减氮40%+普通有机肥(N2O1),减氮40%+生物有机肥(N_2O_2)处理,以不施肥(CK0)和全氮100%(N_(100))为对照,研究配施有机肥减氮对川中丘区玉米土壤微生物量碳、土壤酶活性及玉米产量的影响,为玉米生产减氮增效提高玉米氮素利用率提供理论依据。结果表明:随施氮量减少土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性及微生物量碳含量逐渐降低,较N_(100)相比,N_1O_0、N_2O_0分别吐丝期微生物量碳降低25.6,35.08mg/kg;大喇叭口期脲酶降低11.1%和14.1%;蔗糖酶降低30.4%,97.1%;产量降低921.98,1 719.62kg/hm~2。配施有机肥提高了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性及微生物量碳含量和玉米产量。与N_1O_0相比N_1O_1、N_1O_2,土壤微生物量碳增加38.57%和54.45%;脲酶活性提高9.73%和14.82%;蔗糖酶提高42.75%和64.26%;过氧化氢酶提高11.05%和11.93%;增产2%和6%,且N_1O_2较N_1O_1产量提高4.0%。配施生物有机肥减氮20%降低了玉米秃尖长、增加了穗长、穗粒数、百粒重,玉米产量为8 710.83kg/hm~2。土壤微生物量碳、酶活性与玉米产量呈显著或极显著相关。说明配施生物有机肥减氮20%,可以提高玉米生育期土壤微生物量碳、土壤酶活性,改善植株根系生长环境,促进玉米产量增加。     

不同施肥处理对棕壤几个肥力指标的影响

23年定位试验结果表明:土壤有机碳、全氮和碱解氮、生物氮量以:高量有机肥区>低量有机肥区>化肥区>对照。土壤C/N基本维持在11~16之间。单施化肥处理土壤微生物碳量降低,Kos值高于其它施化肥处理,有机无机肥配合施用,结合态腐殖质含量明显下降,松结态/重组腐殖质的比值和松/紧比值也有所降低。有机无机配施各处理土壤微生物碳量,以及土壤松结态、稳结态、紧结态腐殖质的含量显著升高,提高松结态/重组腐殖质和松/紧的比值;不同用量的施有机肥处理土壤微生物碳量与对照相比差异不显著,Kos值下降,其他指标均升高。     

秸秆还田下氮肥用量对玉米产量及土壤无机氮的影响

研究连续2年秸秆还田下氮肥用量对玉米产量、氮肥利用率及土壤硝态氮的影响,结果表明,玉米产量随着施氮量的增加逐渐增加,施氮量达到216 kg·hm-2时,产量最高,施氮量超过216 kg·hm-2时产量有降低的趋势。相同施氮处理玉米产量年际变化明显,2010年较2009年产量提高0.69%~4.75%。氮肥利用率、氮肥农学利用率和氮收获指数随着秸秆还田年限的增加,均有不同程度的增加。2年0~100 cm土层土壤硝态氮含量均以施氮240 kg·hm-2最高,且有向土壤深层迁移的趋势,对浅层地下水构成潜在的威胁。与施氮240 kg·hm-2相比,施氮168、192 kg·hm-2和216 kg·hm-2处理0~100 cm土壤无机氮残留量2年平均减少39.87%、35.84%和29.38%。相同施氮处理,0~100 cm土壤无机氮累积量2010年较2009年略有降低。综合考虑玉米产量、氮肥利用率与生态环境效益,该地区最适施氮量200 kg·hm-2左右。     

土壤微生物量氮对小麦各生育期氮素形态的调控

  【目的】  土壤中氮素的有效性很大程度上影响着作物对氮的吸收。明确各形态氮素对作物吸氮量的贡献,研究调控土壤氮素形态的因素,为培育氮素高效和作物高产的土壤提供理论依据。  【方法】  试验基于河南新乡的“国家潮土土壤肥力与肥料效益监测基地”长期定位试验,以不施肥 (CK)、施NPK化肥 (NPK) 和1.5倍NPK化肥并配施有机肥 (1.5MNPK) 3个处理的土壤作为低肥力 (F1)、中肥力 (F2) 和高肥力 (F3) 土壤进行小麦盆栽试验。3个肥力土壤处理施肥方法相同,盆钵埋于土壤内,盆钵顶部露出地面5 cm。分别在小麦拔节期、孕穗期和成熟期采集土壤和植株样品,测定小麦产量、各生育期吸氮量,分析土壤有机氮、矿质氮 (铵态氮和硝态氮)、固持氮库 (微生物量氮和固定态铵) 含量差异,并通过结构方程模型 (SEM) 建立各形态氮素与小麦吸氮量的相关关系。  【结果】  3个肥力水平土壤矿质氮含量在小麦生长期内总体呈下降趋势,收获期土壤矿质氮含量在F1、F2、F3中分别比播种前显著下降了2.9、1.8和6.8 mg/kg。从拔节期到收获期,土壤微生物量氮在F1先增加后降低,在F3中持续增加,在F2中先降低后增加。土壤固定态铵含量在拔节期前和孕穗期后均无显著变化,但从拔节期到孕穗期,3个肥力土壤中固定态铵含量均显著提高。而固持氮库在不同肥力土壤间差异明显,其从播种前到拔节期在F1中增加了10.6 mg/kg,而在F2和F3中分别降低了14.3和32.2 mg/kg;从拔节期到孕穗期都显著增加;从孕穗期到收获期在F1中降低了2.4 mg/kg,而在F2和F3中分别增加8.2和8.7 mg/kg。小麦的产量和吸氮量均在F3中最高,F1中最低;氮素表观平衡在F1中最高,F3中最低。SEM分析结果表明,固持氮库可直接正向调控小麦吸氮量,有机氮库通过固持氮库和矿质氮库之间的变化而间接调控小麦吸氮量。  【结论】  包含微生物量氮和固定态铵的固持氮库可直接正向调控小麦吸氮量,有机氮库通过影响固持氮库和矿质氮库间接调控小麦吸氮量。由于固定态铵在拔节前和孕穗期后含量较为稳定,在高肥力土壤上微生物量氮随着小麦生育期的推进显著增加,可促进小麦的生长和氮素吸收,减少肥料氮的残留量,较高的微生物量氮又可作为氮库来固存易损失的矿质氮和肥料氮。     

水氮调控对小油菜养分吸收、水氮利用效率及产量的影响

合理的灌水、施氮量对提高小油菜养分利用率、控制面源污染具有重要意义。本文采用盆栽试验,利用~(15)N同位素示踪技术,研究不同灌水水平(W_1:60%θ_f;W_2:75%θ_f;W_3:90%θ_f。θ_f为田间持水量)和施氮量(N_0:0 g·kg~(-1);N_1:0.1 g·kg~(-1);N_2:0.2 g·kg~(-1);N_3:0.3 g·kg~(-1))对小油菜养分吸收、产量及水氮利用率的影响。结果表明:灌水水平与施氮量对小油菜根系与叶片氮、磷、钾含量均有显著影响,且叶片含磷量受水氮交互作用的显著影响。叶片氮、钾含量显著大于根系。增加灌水,小油菜含磷量与根系含氮量增加,含钾量及叶片含氮量降低;施氮能增加小油菜氮、钾含量,降低含磷量。灌水与施氮对小油菜氮、磷、钾吸收总量均有显著影响,且磷、钾吸收量受水氮交互作用的影响显著,中水低氮处理(W_2N_1)各养分吸收量均最大。小油菜产量受灌水水平和施氮量的显著影响,表现为随灌水水平的提高而增加,随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势。灌溉水分利用效率(IWUE)受施氮量及水氮互作的显著影响,随施氮量增加,IWUE变化与产量变化一致。灌水与施氮对~(15)N肥料去向有显著影响,且肥料利用率受水氮互作的显著影响。随灌水水平提高,肥料利用率呈增加趋势,中水处理肥料残留率最低,损失率最高。随施氮量增加,肥料利用率不断降低,损失率呈增加的趋势。本试验条件下,综合考虑小油菜养分吸收、产量及水氮利用率,W_3N_1、W_2N_1组合为推荐水氮处理。