黄土高原旱地不同施肥对土壤肥力与产量的影响

Long-term fertility experiments have become an important tool for investigating the sustainability of cropping systems. Therefore, a long-term (18-year) fertilization experiment was conducted in Changwu County, Shaanxi Province, China, to ascertain the effect of the long-term application of chemical fertilizers and manure on wheat yield and soil fertility in the Loess Plateau, so as to provide a scientific basis for sustainable land management. The experiment consisted of nine fertilizer treatments with three replicates arranged in a completely randomized design: 1) CK (no fertilizer); 2) N (N 120 kg ha-1); 3) P (P 26.2 kg ha-1); 4) NP (N 120, P 26.2 kg ha-1-2); 5) M (manure 75 t ha-1); 6) NM (N 120 kg ha-1, manure 75 t ha-1); 7) PM (P 26.2 kg ha-1, manure 75 t ha-1); 8) NPM (N 120 , P 26.2 kg ha-1, manure 75 t ha-1); and 9) fallow (no fertilizer, no crop). N fertilizer was applied in the form of urea and P was applied as calcium super phosphate. The results showed that precipitation had a large effect on the response of wheat yield to fertilization. Manure (M), NP, PM, NM, and NPM treatments significantly increased (P < 0.05) average yield. In the NP, PM, NM and NPM treatments, the percentage increases in yield due to fertilization were highest in normal years, and lowest in the drought years. Long-term P application enhanced soil available P markedly, and manure applications contributed more to soil fertility than chemical fertilizers alone. Chemical fertilizers applied together with manure distinctly improved soil fertility. The results also showed that the soil nutrient concentration changed mainly in the 0--60 cm layers and fertilization and planting only slightly affected soil nutrients below the 100 cm layers.     

轮作模式与周期对黄土高原旱地小麦产量、养分吸收和土壤肥力的影响

【目的】粮草轮作、粮豆轮作是黄土高原旱地区常见种植制度,本文利用长期定位试验探索该地区轮作制度和茬口年限对小麦产量、养分吸收和土壤肥力的影响,以期优化旱地作物种植制度。【方法】长期定位试验始于1984年,试验设8个处理:对照(小麦连作,CK),粮草长周期轮作(3组种植方式:2茬小麦→4茬苜蓿→1茬马铃薯→小麦,WAT1;小麦→4茬苜蓿→1茬马铃薯→2茬小麦,WAT2;4茬苜蓿→马铃薯→3茬小麦,WAT3),粮草短周期轮作(2组种植方式:小麦+红豆草→红豆草→小麦,WST1;红豆草→小麦→小麦+红豆草,WST2),粮豆轮作(2组种植方式:小麦+糜子→豌豆→小麦,WPT1;豌豆→小麦→小麦+糜子,WPT2)。小区面积66.69 m2,每个处理重复3次,随机区组排列。小麦收获后采集植物及土壤样品,测定小麦产量、籽粒和秸秆养分含量、土壤肥力性质。【结果】与小麦连作相比,轮作小麦籽粒增产1.47%~29.66%,秸秆增产2.17%~29.77%,粮草轮作增产效果更显著,轮作优势在豆科牧草后第二年最高,第三年减弱。粮草长周期轮作有利于小麦对N、K、Fe、Cu、Zn的吸收,吸收量在苜蓿茬后第三年第二年第一年;粮草短周期轮作可提高小麦对N、K、Fe的吸收量,红豆草茬后第1年吸收量稍高于后第二年;粮豆轮作有利于小麦吸收N、K、Fe、Mn,豌豆茬后第二年吸收量大于第一年。轮作制度和茬口年限对小麦微量元素养分收获指数的影响程度大于大量元素,粮豆轮作有利于N、P、Cu向籽粒转移,3种轮作制度下小麦K收获指数均低于连作小麦,粮草轮作中小麦Fe收获指数低于连作小麦。轮作后,土壤全氮增加11.54%~20.51%,碱解氮提高9.66%~21.56%;粮草短周期轮作对土壤有机质、氮素和速效钾的提升作用突出,但有效磷亏缺23.97%;粮豆轮作对土壤磷素累积和有效化作用明显,其有效磷比小麦连作增加45.52%。【结论】黄土高原旱地区增加小麦产量、改善籽粒矿质营养,实现土壤培肥的较优轮作模式为红豆草(2~4年)→小麦(2年),以4~6年为一个轮作周期,同时注意增施磷肥。     

长期施肥对红壤旱地玉米生物量及养分吸收的影响

基于江西进贤旱地长期施肥定位试验田,研究不同施肥模式下玉米不同器官的生物量、养分吸收与分配及其与土壤养分的关系.结果表明:(1)长期施用化肥导致土壤pH值下降,不合理施肥使土壤养分含量有不同程度的下降,有机无机肥配施能有效缓解土壤酸化,显著提高土壤有机碳和有效养分含量.(2)与对照相比,N处理降低了玉米籽粒、穗轴、秸秆和根茬的生物量,而均衡施肥(NPK、2NPK)及有机肥处理(NPKOM、OM)使玉米籽粒增产1.1～2.9倍,并提高了其他器官的生物量.土壤酸碱度、有机质及N、P养分对玉米籽粒的产量影响显著,土壤K养分对玉米生物量影响相对较小.(3)玉米对N的吸收主要集中在籽粒和秸秆,分别占总吸N量的41.8％～61.3％和30.3％～48.4％,P在籽粒中的吸收量高达61.8％～73.9％,K的吸收主要集中在秸秆,占总吸K量的51.4％～67.9％.有机无机肥配施模式则显著促进了作物各器官对养分的吸收和提高作物产量.作物养分的收获指数为P＞N＞K.     

长期不同施肥对红壤旱地肥力的影响

通过长期不同施肥对红壤旱地肥力影响的定位研究,发现施肥耕作18年后,施用有机肥料不但增加了土壤可培养细菌、真菌和放线菌的数量,而且也增加了功能性微生物的数量;秸秆还田抑制真菌的生长,对反硝化细菌、好气性纤维素分解菌和好气性自生固氮菌的生长也没有促进作用。长期施肥耕作可提高土壤养分含量,其效果以有机肥料与化学肥料配合施用最为显著,长期施用化学氮磷钾肥料,导致土壤盐基饱和度下降、土壤pH下降1.1个单位,土壤酸化。在红壤地区旱地现有生产水平下,长期单施有机肥料可以保持土壤肥力稳定和逐步提高。     

施肥对黄土高原旱地冬小麦产量及土壤肥力的影响

肥料定位试验结果表明:各种肥料单施或配施对小麦产量影响顺序为MNP>NP>MN>N>M>MP>P>CK,不同肥料间具有明显的正交互效应。化肥配施可显着提高旱地小麦的水分生产效率和肥料利用率,有机肥与氮磷肥配合施用效果最佳,可使小麦耗水系数降低51.0%,水分利用效率提高165.6%,氮肥、磷肥利用率分别提高8.3,6.0个百分点,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提提高1.9g/kg、0.05g/kg、21.3mg/kg、16.8mg/kg和34.0mg/kg。     

旱塬长期施肥对冬小麦产量及土壤养分的影响

该通过８年的小麦连作定位施肥试验，结合室内分析，探讨了施用不同肥料对作物产量和土壤养分的影响。结果表明：１、Ｍ、ＮＰ、ＮＰＭ施用能够稳定增产；增产为４９．４％－１４１．６％，以ＮＰＭ配施效果最好，其次为ＮＰ配施；２．Ｍ、ＮＰ、ＮＰＭ施用，增加土壤有机质（ＮＰ配施影响不大），全氮，碱解氮，速效磷和无机磷组分的含量。Ｎ．Ｐ单施，只增加土壤相应元素含量。３．在生产中，要提倡ＮＰＭ配施，在有机肥短缺时，     

长期施肥对我国6种旱地小麦磷肥回收率的影响

为阐明长期施肥下小麦磷肥回收率的时间及空间变化特征,对我国6种旱地土壤（红壤、黑土、均壤质潮土、轻壤质潮土、塿土和黄棕壤）长期不同施肥下的磷肥回收率及相关指标进行了分析。结果表明,长期施用NPK化肥（NPK）,均壤质潮土、轻壤质潮土、塿土、黄棕壤上小麦当季磷肥回收率随时间增加而显著升高,每年平均分别上升 0.80、0.60、1.30和0.44个百分点;化肥有机肥配施（NPKM）,每年平均上升0.25～1.72个百分点。黑土上小麦磷肥回收率长期施用NPK的变化不大,施用NPKM的显著升高,平均每年上升 0.50个百分点;红壤上磷肥回收率NPK处理呈下降趋势,平均每年下降 0.86个百分点,而NPKM处理保持平稳,说明施用有机肥有利于提升磷肥回收率。不同土壤上小麦当季磷肥回收率的变化速率与土壤磷的形态密切相关,以无机钙磷为主要形态的土壤（均壤质潮土、轻壤质潮土、塿土）小麦磷肥回收率均高于以有机磷为主要形态的黑土和以无机闭蓄态磷为主要形态的红壤。小麦当季磷肥回收率受土壤性质的影响,与土壤全磷和pH值之间具有显著的正相关关系（P0.05）。     

黄土区长期施肥对小麦产量和养分吸收的影响

在长期定位试验基础上研究了施肥对小麦产量和养分吸收的影响。结果表明,合理的肥料配施不但可以大幅度增产,还可提高肥料的肥效,促进作物生长发育,增加小麦体内氮磷钾养分的积累。单施N和M肥料的增产作用不明显,单施P小麦减产38%,NP配施或氮磷肥与有机肥配施小麦产量显著提高,以NPM处理的小麦最高,为5980.0kghm-2,比对照增产4436kghm-2,增幅287.31%。肥料间以氮磷肥的交互作用最明显,连应值最高,为3859.5kghm-2;氮磷肥配施还可明显提高氮肥和磷肥的肥效,但有机肥肥效则以NM配施最高。小麦的综合长势以NM配施最好,株高略低于NPM配施,穗长、穗粒数、千粒重均有所增加;氮磷养分吸收总量以NPM配施为最高,钾养分吸收总量则以NM配施最高;氮收获指数以NM配施最高,为77%,磷收获指数以NP配施最高,为87%,钾收获指数以NP和NPM配施最高,为16%。     

旱地长期轮作施肥对土壤肥力影响的定位研究

对设在黄土高原旱作农耕地上的两个长期定位试验进行研究，主要就不同施肥量，不同肥料配比，不同作物与不同轮作方式对土壤有机C、全N，有效P含量及苜蓿，小麦与玉米连作条件下土壤剖面三种养分含量分布进行研究，结果表明，长期施用化肥提高土壤有机C含量，幅度在2．3％－13．53％，对全N影响不大，施P显著提高土壤有效P的含量，每年单独施P2O5 180kg/hm^2，土壤有效P增加到55.11mg/kg，是试验前的12倍；不同施肥连作条件下，土壤有机C、全N因施有机肥而有显著提高，单施化肥对有机C、全N影响不大，施肥相同不同作物轮作处理之间的有机C、全N、有效P差别不明显。苜蓿连作不同施肥处理之间土壤剖面全N、有效P含量分布差别明显，NPM、P处理剖面20－100cm土层全N含量高于CK，而有效P分布在0－100cm土层之间为NPM＞P＞CK，同样长期施NPM，小麦，玉米，苜蓿对土壤0－60cm影响不同，苜蓿处理20－40cm土层养分含量低于玉米与小麦，试验结果表明土壤有机C含量与冬小麦产量之间呈极显著的线性相关关系。     

长期施肥对土壤肥力的影响

基于长期试验资料,从土壤肥力的角度综述了长期施肥对土壤肥力指标有机质、N素、P素和K素含量,微生物生物量及数量和土壤酶活性的影响,指出长期施用有机肥及有机肥与化肥配施是维持和提高土壤肥力的关键,可促进农田生态系统可持续发展。     

土壤地力和长期施肥对潮土区小麦和玉米产量演变趋势的影响

为潮土区合理施肥管理提供依据,对32个长期定位点、24年（1987～2010）不施肥和化肥配施秸秆（农民常规施肥）处理的小麦和玉米产量及其与土壤地力和施肥量间的关系进行了分析。结果表明:潮土区土壤地力对小麦和玉米产量的平均贡献率分别为51.4%和54.0%,变异系数分别为39.0%和41.2%。不施肥处理小麦和玉米产量每年分别下降4.1 kg/hm2和96.6 kg/hm2;常规施肥处理的小麦和玉米每年分别增产61.5 kg/hm2和26.8 kg/hm2。施化肥量与作物增产量（常规施肥产量－不施肥产量）呈显著正相关。通过通径分析进一步证明,施氮量对小麦产量具有显著直接作用。同时,磷肥对提高小麦和玉米的产量具有重要作用。总之,在农民习惯耕作施肥管理水平下,潮土区不施肥处理的产量下降缓慢（含品种对产量的贡献）,常规施肥区产量表现出缓慢增加的趋势。     

长期不同施肥对黄潮土区冬小麦产量及土壤养分的影响

【目的】分析长期施肥方式下小麦产量的变化规律,以探明黄潮土区小麦产量稳定性对不同施肥方式的响应机制,为黄潮土区合理施肥的管理及其土壤生态系统的改善提供依据。【方法】以 35 年长期定位试验为研究平台,设 5 种施肥方式:不施肥 (CK)、单施氮肥 (N)、氮磷钾配施 (NPK)、单施有机肥 (M)、有机无机配施 (MNPK),测定小麦的平均产量及土壤养分状况。【结果】小麦产量和肥料贡献率以有机无机配施 (MNPK) 最高,平均产量为 6393 kg/hm2;其次为 NPK 处理,与当年不施肥处理相比,产量提高了 374.2%;单施有机肥增产幅度位居第三;单施氮肥处理增产效果最低。单施氮肥处理小麦产量变异系数 (CV) 偏高 (26.72%～38.72%)、可持续性产量指数 (SYI) 偏低 (0.32～0.51),产量稳定性最低,MNPK 处理的CV 最低 (4.86%～7.76%)、SYI 最高 (0.79～0.89),产量稳定性最高,而单施有机肥处理 (CV = 5.44%～15.87%,SYI = 0.60～0.87) 的产量稳定性和生产可持续性不及 NPK 处理 (CV = 5.72%～9.67%,SYI = 0.75～0.83)。施用有机肥显著提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,其中 MNPK 处理 35 年土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾平均含量分别较 CK 处理提高 1.20、1.18、16.13、0.95 倍,增加幅度最为显著。通过相关分析可得,小麦产量与土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量呈极显著正相关关系 (P < 0.01)。【结论】施肥处理均可有效提高黄潮土区小麦产量,以有机无机配施增产效果最佳,最有利于促进小麦产量稳定性、提高产量可持续性指数,提升土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量。因此,有机无机配施的施肥方式最为合理,有利于保持黄潮土养分均衡,促进农田生产力稳定。     

长期施氮、磷、钾化肥对玉米产量及土壤肥力的影响

以1990年建立的国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地(北京昌平站)的长期肥料定位试验为研究平台,研究了不同施肥制度对玉米产量和土壤肥力的影响。结果表明,长期均衡地施NPK肥或NPK与有机肥配施,可以显著提高玉米产量和土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾等肥力指标,并能提高土壤微量元素的含量;而不均衡施肥(N、NK、NP、PK)导致相应的营养元素的耗竭。相关分析表明,在褐潮土上增施磷肥和有机肥对提高玉米产量具有重要的作用。     

长期施用不同肥料对小麦玉米间作产量、氮吸收利用和土壤硝态氮累积的影响

对连续14年施用不同肥料后,春小麦.春玉米间作下,土壤硝态氮的累积和分布,作物产量及对氮素的吸收利用进行了研究。结果表明,在施农家肥120t.hm2(M)、绿肥45t.hm2(G)、秸杆10.5t.hm2(S)、N375kg.hm2(N)、农家肥60t.hm2+N187.5kg.hm2[1/2(M+N)]、绿肥22.5t.hm2+N187.5kg.hm2[1/2(G+N)]、秸杆5.25t.hm2+N187.5kg.hm2[1/2(S+N)]和CK等8个处理中,土壤剖面硝态氮的累积和分布以N处理最高,地上部N浓度和吸N量以N、1/2(M+N)和1/2(G+N)处理较高,但3处理间无明显差别。间作小麦子粒产量和生物学产量以M、G、1/2(M+N)和1/2(G+N)等处理较高,间作玉米子粒产量和生物学产量以1/2(G+N)、N、G和1/2(M+N)等处理较高。氮肥利用率以1/2(S+N)处理最高,1/2(M+N)和1/2(G+N)低于1/2(S+N)、S和N处理,但高于M、G处理。说明氮肥与农家肥或绿肥配合施用,既能增加作物产量,提高氮素吸收利用,又可减少土壤中硝态氮的累积。     

长期不均衡施肥对紫色土肥力质量的影响

利用长期定位试验研究了不均衡施肥对紫色土土壤肥力、肥料利用率和养分平衡状况的影响。结果表明,连续11年不施肥,耕层土壤有机质和全氮含量降低,施用化肥的各个处理土壤有机质和氮素含量稳中有升,其中以NPK均衡施用增幅最大。所有施磷处理,土壤速效磷含量与试验前相比都有大幅度提高;无论施钾与否,土壤缓效钾含量均比试验前降低,稻草还田土壤缓效钾下降最少。不均衡施肥降低了肥料利用率和肥料的增产效果。每季施N.150kg/hm2,维持了土壤氮素肥力;每季施P2O560～75.kg/hm2,磷素都有赢余;除秸秆还田处理钾素有盈余外,其余各处理钾都亏缺。     

黄土旱塬长期施肥对小麦连作土壤养分和水分的影响

利用长期定位实验,在黄土高原旱地研究不同施肥下小麦连作22年后土壤养分及水分的变化状况,为合理利用水肥资源提供参考.在对照(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、单施有机肥(M)、氮磷化肥配施(NP)、氮磷化肥与有机肥配施( NPM)6个不同长期施肥处理中,测定耕层(0～20 cm)土壤的基础养分和土壤剖面(0～30...     

有机-无机肥长期配施对潮土土壤肥力和作物产量的影响

以24年(19812～004年)的肥料长期定位试验为基础,分析探讨了有机-无机肥长期配施对潮土土壤肥力和作物产量的影响。研究结果表明,除增施秸秆外,增施化肥也能提高土壤有机质的含量,但同时增施化肥和秸秆更有利于土壤有机质的积累。在提高有机质复合量方面,施用化肥的效果好于施用秸秆,而有机-无机肥结合效果较单一施用秸秆或化肥都要高;随秸秆或化肥施用量的增加有机质的复合度逐渐降低,但有机-无机肥结合施用可以提高有机质的复合度。有机-无机结合有利于改善土壤的物理性状,降低了土壤容重,提高了土壤田间持水量和饱和含水量,增加了土壤总孔隙度和毛管孔隙。单施秸秆肥和单施化肥均有显著的增产效应,而化肥的增产幅度远远大于秸秆肥,有机-无机结合的增产幅度在同等施肥量下较单独施用秸秆或化肥的产量都要高。结果表明,有机-无机结合较单一施用秸秆肥或化肥能更有效地提高潮土的土壤肥力,提高作物产量。     

不同耕作与施肥方式下白土水稻产量及养分吸收量

通过定位试验,研究白土上不同耕作措施及有机肥施用对水稻产量、 养分吸收量及土壤理化性状的影响。试验设置2个翻耕深度（10 cm和20 cm）与4种施肥模式（单施化肥、 化肥+畜禽粪、 化肥+秸秆、 化肥+绿肥）。结果表明,单施化肥时,翻耕20 cm处理两年的平均产量较翻耕10 cm处理减产7.6%; 而在翻耕20 cm的基础上,秸秆还田或施用畜禽粪、 绿肥则可以显著提高水稻产量,较单施化肥分别增产14.8%、 16.1% 和14.6%。水稻养分吸收量也表现出相同规律,在翻耕20 cm后补充有机肥能显著增加植株对氮、 磷、 钾的吸收。同时,翻耕 20 cm结合秸秆还田或施用畜禽粪、 绿肥处理的土壤有机质、 全氮、 碱解氮、 速效磷和速效钾含量均高于单施化肥处理。在白土稻田上,翻耕20 cm后增施有机肥有利于提高水稻产量,促进养分吸收,改善白土耕层土壤理化性状,是适合白土区大力推广的施肥模式。     

长期施肥稻田土壤基础地力和养分利用效率变化特征

【目的】 研究长期不同施肥措施对土壤基础地力和氮磷钾养分吸收利用效率的影响,探明土壤基础地力和氮、磷、钾养分吸收利用效率的相互关系。 【方法】 采集双季水稻种植制度下 33 年长期定位施肥试验的不施肥 (CK)、施氮磷钾肥 (NPK) 和氮磷钾肥配施稻草 (NPKS) 3 个处理的土壤,设置施肥与不施肥盆栽试验,监测水稻产量、土壤基础地力产量和基础地力贡献率、水稻氮磷钾养分吸收量、氮磷钾养分利用效率,分析氮、磷、钾利用效率对土壤基础地力贡献率的响应。 【结果】 早晚稻土壤基础地力产量和基础地力贡献率三个处理土壤大小顺序均为 NPKS > NPK > CK,NPKS 处理土壤早晚稻两季平均基础地力产量和基础地力贡献率较 CK 处理土壤分别增加 113.8% 和 93.7%,NPK 处理分别增加 100.7% 和 81.9%。在同一施肥水平条件下,早、晚稻均以土壤基础地力较高的 NPKS 处理氮、磷、钾肥偏生产力,土壤养分依存率,氮、磷、钾素收获指数较高,氮、磷、钾肥回收利用率,肥料农学效率,肥料对产量的贡献率则较低。回归分析表明,氮、磷肥回收利用率,氮、磷、钾肥农学效率,氮、钾素生理利用率均随土壤基础地力贡献率的提高呈显著或极显著降低;氮、磷、钾肥偏生产力,氮、磷、钾素土壤依存率随土壤基础地力贡献率的提高呈显著或极显著提高。 【结论】 长期施氮磷钾肥或长期氮磷钾肥配施稻草均能提高土壤基础地力,以长期氮磷钾肥配施稻草的效果更显著。在较高基础地力土壤上生产,可以在保证作物高产稳产的情况下实现减量化施肥,实现农业生产的可持续性。