旱地麦田水肥关系及对产量的影响试验研究

用微区隔离遮雨棚法研究结果分析回归得出，氮肥用量、磷肥用量、供水量与冬小麦产量之间关系。固定肥料用量，在试验供水范围内水分和小麦产量呈近似直线关系；固定供水量，施肥量和小麦产量呈抛物线关系。氮肥用量和供水量之间有明显的正交互作用，磷肥用量与供水量之间交互作用不明显。大田不同降雨年份试验结果表明，施肥增产效果是降雨多＞降雨中＞降雨少的年份，在蓄墒期、生育期降雨量为355、411和523 mm的低、中、高降雨年份，冬小麦达最高产量时的氮、磷肥用量分别为每hm²施N 64.5 kg、P₂O₅52.5 kg；N 27.5 kg、P₂O₅105.0 kg和N 192.0 kg、P₂O₅157.5 kg。     

关于高浓度复合肥的发展问题

新中国的磷肥工业是从"第一个五年计划"时期开始发展的。1955年生产出0.1万吨P₂O₅的过磷酸钙,到1989年,县级以上磷肥厂已有591个,实际生产磷肥366.3万吨（P₂O₅,下同）,其中有高浓度复肥7.1万吨。目前,我国磷肥生产量仅次于前苏联和美国,居世界第3位。到公元2000年,磷肥生产量约为目前的1倍左右。     

腐磷肥中有效磷测定方法的探讨

现用2%柠檬酸测定腐磷肥(指原煤粉与磷矿粉的混合物)中有效磷的方法,存在的问题比较大。特别是在提取过程中出现的负值现象,即原煤粉与磷矿粉混合后提取出的P₂O₅量,低于单独提取磷矿粉的P₂O₅量,迄今没有解决。     

磷肥在旱地红壤上的后期效应及其作用机制

红壤地区施入的磷肥很容易被吸附固定而留存于土壤中,降低磷肥利用效率,留存于土壤中的磷对土壤生态功能和作物养分供应的后续效应值得关注。基于旱地红壤长期施肥定位试验,探讨常规施肥处理（CK）以及短期施入不同磷肥量（P₂O₅,0、50、100、150和1 000 kg·hm^–2）多年后土壤养分、土壤氮循环过程和作物产量的变化特征。通过多元统计分析方法探讨不同磷肥处理下,土壤全碳、全氮和微生物生物量碳和氮转化过程的潜在速率以及产量等因子间的相互关系及其与磷的后期效应的关系。结果表明,在短期投入高剂量磷肥（1 000 kg·hm^–2,P1000）27年后,土壤全碳、全氮和微生物生物量碳与常规施肥处理相比无明显差异,但显著提高了土壤pH和氮循环相关过程速率,包括氮矿化速率（Nitrogen mineralization rate,N_min）、固氮酶活性（Soil nitrogenase activity,SNA）、潜在硝化速率（Potential nitrification rate,PNR）（P <0.05）,同时降低了净N₂O排放潜能（Net N₂O production rate,N_N2O）（P<0.05）。与不施磷（P0）和短期投入低剂量磷肥处理（50,100,150 kg·hm^–2）相比,P1000处理中,土壤有效磷（AP）、氮矿化速率、固氮酶活性、潜在硝化速率和潜在N₂O产生速率（P_N2O）分别增加了33.3%～76.4%、88.2%～388.1%、111.4%～4 826.3%、22.6%～152.4%和13.8%～78.9%（P <0.05）,同时净N₂O排放潜能也降低了64.6%～78.9%（P<0.05）,表现出明显的磷后效,且在作物生长季更为明显。相关分析和冗余分析表明AP和pH是影响以上土壤生物化学活性最主要的因子。近三年作物平均产量在所有处理中无显著差异,但与土壤TP、AP和pH呈显著正相关;但在长期尺度上（1992—2019年）,P1000处理相对于其他低磷处理累积增产效应达3%～23%。以上结果表明,酸性红壤中短期大量施用磷肥多年后,由于大量磷肥投入导致的土壤pH提升和磷的缓释效应,使得磷肥在促进土壤肥力、微生物活性和土壤氮循环转化活性方面表现出较明显的后期效应。     

新西兰的某些磷素问题

在新西兰的农业中,磷是一个非常重要的因素,每年磷肥(过磷酸钙,含P₂O₅20-22%)的用量大约达250万吨,所需磷矿石全部依靠进口,是仅次于石油的第二大宗进口货物,每年要耗费大量钱。     

施磷水平对晋南旱地冬小麦产量及磷素利用的影响

在自然降水条件下, 通过大田试验研究了施磷量对晋南旱地冬小麦部分抗性指标、产量、磷素利用率以及1 m土壤磷素形态分布特征的影响。结果表明: 施磷可以提高旱地冬小麦抗逆性、穗数, 进而提高产量, 但对穗粒数和千粒重影响不明显。在0~120 kg(P₂O₅)·hm^-2施磷范围内, 小麦生育期旗叶硝酸还原酶(NR)活性、穗数和产量随施磷量增加显著增加, 丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量随施磷量增加显著降低。当施磷量达到180 kg(P₂O₅)·hm^-2时, 旗叶中MDA、Pro含量降低幅度较小, 甚至会升高; NR活性除抽穗期外不再有显著变化, 穗数和产量变化亦不显著。磷素施入土壤后易固定, 导致磷肥利用率偏低, 当季回收率仅为9%~13%, 以施磷60~120 kg(P₂O₅)·hm^-2为最高。1 m土壤各土层Hedley形态磷分布特征表现为: HCl-Pi>Residual-P> HCl-Po>NaOH-Pi>NaHCO₃-Pi>NaOH-Po>H₂O-Pi>NaHCO₃-Po>H₂O-Po, 其中以HCl-P和Residual-P为主, 分 别占全磷的75%和20%左右, H₂O-P、NaHCO₃-P和NaOH-P含量共占全磷的5%左右。施入土壤中的磷素当 季主要被固定在0~20 cm土层, 不同Hedley形态磷增加量总体在0~39.11 mg·kg^-1之间, 且施磷越多, 被固定磷素就越多。综合考虑冬小麦抗逆性、产量及磷素利用率, 当地旱作冬小麦施磷量(P₂O₅))以120 kg·hm^-2左右为宜。     

上海土壤磷素状况的研究

根据几年来的调查研究,上海地区土壤中全磷含量一般在0.13-0.18%,主要几种土壤的全磷量如表1。不同土壤的有效磷量(0.5M NaHCO₃溶性磷)。根据56个标本的测定结果,>22ppm(P₂O₅)占35.7%,12-22ppm为44.6%,<12ppm是19.7%。所以一般来说,约有三分之二的土壤有效磷含量在中等水平以下,作物对磷肥反应较明显,五分之一的土壤严重缺磷。因此近年来上海郊区,特别是一些高产单位对施用磷肥非常重视。     

甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的研究

本文应用一元线性回归分析法得出了甜高粱茎秆汁液锤度和可溶性总糖含量之间的关系。以甜高粱茎秆汁液为原料，在摇床及流化床反应器上进行了固定化酵母酒精发酵的试验研究。结果表明，以沈农甜杂2号甜高粱为原料，在摇床上作营养盐配比的正交试验，试验得出对提高酒精得率影响因素的主次顺序为：(NH₄)₂SO₄，K₂HPO₄，MgSO₄。最优组合为：0.125% K₂HPO₄，0.200%(NH₄)₂SO₄，0.050% MgSO₄。加营养盐的酒精得率比不加任何营养盐的酒精得率可提高4.0%～8.0%。K₂HPO₄，(NH₄)₂SO₄的配比对试验结果影响极显著，MgSO₄的配比对试验结果影响显著。在流化床反应器上试验，4种较优营养盐组合酒精得率近乎相等，比不加营养盐空白试验酒精得率高。从降低成本角度来讲，选择0.125% K₂HPO₄，0.200%(NH₄)₂SO₄，0.010% MgSO₄作为投产试验。本文为燃料乙醇的发展提供了科学的依据。     

黄土丘陵区不同类型农地的养分循环平衡特征

该文以黄土丘陵沟壑区的安塞试验站长期肥料定位试验的实测资料为研究对象，定量研究川地、坡地、梯田不同类型农地养分循环特征。研究结果表明：川地、坡地、梯田与农民习惯施肥水平相类似的处理，年养分盈亏量分别是：川地每年每hm²氮素盈余10.2 kg，P₂O₅盈余56.6 kg；坡地每年每hm²氮素亏损7.0 kg，P₂O₅亏损14.7 kg；梯田每年每km²氮素盈余104.9 kg，P₂O₅盈余107.3 kg。退耕还林和实施“坡改梯”工程是黄土丘陵沟壑区农地养分循环不断朝良性方向发展的关键措施。     

农家肥料肥效的研究(一) 农家肥料对水稻的肥效

本试验(自1956—1959年)在南京黄褐色母质发育的水稻土(有机质1.5%,全N0.086%,速效P₂O₅ 0.008%,速效K₂O 0.0178%)上进行。     

氮肥对镉在土壤-芥菜系统中迁移转化的影响

以芥菜为研究对象, 采用盆栽试验, 探讨了不同用量的5种氮肥对污染农田土壤中镉(Cd)在土壤–根系–地上部迁移累积的影响。结果表明: 5种氮肥均促进了芥菜根系对Cd的吸收, 且根系Cd含量随施氮量的增加而增加; 但根系吸收转运Cd的能力随氮肥施用量的增加呈先降后增的变化趋势。在≤200 mg(N)·kg^-1(土)的施氮水平下, CO(NH₂)₂和Ca(NO₃)₂处理能显著降低芥菜地上部Cd含量, 降低幅度分别为13%~29%和24%~30%。在施氮量相同的条件下, NH₄Cl和(NH₄)₂SO₄显著降低了土壤pH, 增加了土壤DTPA-Cd含量, 促进了芥菜对Cd的吸收。本试验条件下, 200 mg(N)·kg^-1(土)的CO(NH₂)₂在增加芥菜产量和降低芥菜地上部Cd含量等方面优于其他氮肥处理。     

长江中下游甘薯氮磷钾肥施用效果与区域土壤养分丰缺指标研究

根据2009—2014年在长江中下游薯区实施的68个氮、磷、钾肥料用量田间试验结果，建立了基于养分丰缺指标法——肥料效应函数的甘薯氮、磷、钾施肥指标体系。结果表明：施用氮肥、磷肥、钾肥均对甘薯具有极显著的增产效果(P<0.01)；植薯土壤水解性氮含量的“高”、“低”指标分别为170 mg/kg和100 mg/kg，有效磷含量的临界指标为17 mg/kg，土壤速效钾含量“高”、“低”的指标分别为110 mg/kg和30 mg/kg；高产田块甘薯的氮、磷、钾肥最佳经济推荐施用量分别为N 125 kg/hm²、P₂O₅160 kg/hm²和K₂O 182 kg/hm²，中低产田块的氮、磷、钾肥最佳经济推荐施用量分别为N 155 kg/hm²、P₂O₅120 kg/hm²和K₂O 220 kg/hm²。     

田间老化生物质炭减缓稻麦轮作系统土壤N2O排放能力降低的机理

作为一种重要的土壤调节剂,生物质炭在固碳减排,尤其在氧化亚氮(N₂O)减排方面的作用日益突出。本研究通过田间定位试验,分析稻麦轮作体系新鲜和田间不同时间老化生物质炭对N₂O排放的影响,旨在明确生物质炭对田间N₂O排放的持续效应及其作用机理。试验共设置5个处理,分别为CK（不施氮肥和生物质炭）、N（施氮肥）、NB_0y（氮肥+新鲜生物质炭）、NB_2y（氮肥+2年老化生物质炭）和NB_5y （氮肥+5年老化生物质炭）,动态监测稻麦轮作周期N₂O排放,测定水稻和小麦收获后土壤理化性质和氮循环功能基因丰度。结果表明,生物质炭显著降低土壤N2O累积排放量32.4% ~ 54.0%,且表现为NB_0y> NB_2y> NB_5y。与N处理相比,NB_0y, NB_2y 和NB_5y处理显著提高土壤pH值0.6 ~ 1.2个单位、土壤有机碳（SOC）含量21.4 % ~ 58.6%、硝态氮（NO_3^--N）含量1.7% ~ 31.3%,对土壤pH改善能力随着生物质炭老化而下降。生物质炭处理显著提高nosZ基因丰度54.9% ~ 249.4%,土壤 (nirS+nirK)/nosZ比值随着生物质炭老化而增加。相关性分析表明,土壤N₂O累积排放量与pH值呈显著负相关,与NO_3^--N含量和amoA-AOB（氨氧化细菌）丰度呈显著正相关。因此,新鲜和田间不同时间老化生物质炭均能显著改善土壤理化特性,降低土壤 N₂O排放且新鲜生物质炭的作用效果优于老化生物质炭。土壤NO_3^--N 含量及(nirS+nirK)/nosZ比值的增加,是导致老化生物质炭减排N₂O能力降低的主要原因。     

滴灌玉米苗期根系形态对启动磷肥施用位置的响应

通过模拟试验,研究启动磷肥施用在土壤中不同位置对滴灌玉米苗期生长、根系形态发育以及根系与土壤磷养分空间分布的影响,为明确启动磷肥最佳施肥位置及其对滴灌玉米苗期生长的影响提供理论依据。利用根箱设置启动磷肥:(1)模拟滴灌施肥(T1);(2)种子侧方5 cm、下方5 cm穴施(T2);(3)种子侧方5 cm、下方12 cm穴施(T3);(4)不施启动磷肥(CK)4个处理,根据大田启动磷肥施用量(P₂O₅ 30 kg/hm²)设置启动磷肥用量为P₂O₅ 0.2 g/kg土。分析各处理对玉米苗期生长、根系构型、根系与土壤磷养分分布状况的影响以及评价根系与土壤磷养分空间匹配度。结果表明:在玉米出苗后14,21天,施用启动磷肥显著增加了玉米总根长、总表面积、一级侧根和二级侧根数量,总体表现为T2最高,T1和T3次之,CK最低,但玉米初生根根条数和主胚根根长在各施肥处理间无显著差异。出苗后21天,土壤速效磷T1主要分布于垂直0—9 cm、水平0—18 cm范围内,T2主要分布于垂直3—12 cm、水平0—11 cm范围内,T3分布于垂直11—20 cm、水平0—11 cm范围内,根系分布T1主要集中于0—9 cm的土层中,T2主要集中于垂直5—15 cm、水平0—12 cm土层中,T3主要集中于垂直12—18 cm、水平0—9 cm土层中。各施肥处理中根系与土壤磷养分分布的空间匹配程度表现为T2>T3>T1。玉米出苗后7天,各处理间玉米干重和磷养分积累无显著差异,出苗后14,21天,启动磷肥处理玉米干重和磷养分积累显著高于CK,其中T2玉米干重和磷养分积累量最大,且显著高于T1和T3,但T1和T3之间无显著差异。启动磷肥穴施于种子侧下方5 cm处对玉米生长表现最佳,主要原因是养分分布位置与根系分布空间最匹配,有利于根系吸收磷素,同时促进了施肥区玉米侧根增生,扩大根系与土壤的接触面积,并增加了玉米的磷吸收量以及生物量。采用滴灌施用启动肥也能起到促进根系生长的作用,但是根系分布较浅。     

不同有机替代方式下稻田土壤胶体磷流失潜力研究

土壤胶体因具有较大的比表面积及较强的吸附与迁移能力，其所携带的磷（胶体磷）已成为农田磷流失过程中的重要形态。为评估不同有机替代方式下稻田土壤胶体磷（P_coll）的活性和流失潜力，本文依托两种有机肥部分替代化肥（控氮控磷与控氮不控磷）方式下稻麦轮作长期定位试验，探讨了P_coll含量变化、流失风险及其与不同土壤活性磷组分之间的关系。控氮控磷试验（4 a）设有3个处理：不施磷肥（CK）、单施化肥（CF）、猪粪有机肥替代30%化学磷肥（OF）；控氮不控磷试验（24 a）设有3个处理：不施肥（CK）、单施化肥（CF）、猪粪有机肥替代40%化学氮肥（OF）。结果表明：在控氮控磷条件下，有机替代处理较单施化肥处理，土壤有机碳（SOC）、P_coll含量及其流失潜力（LPP）均无显著性差异，胶体钼蓝反应磷占比（R_MRP，MRP_coll/P_coll）显著降低1.76%（P < 0.05）。在控氮不控磷条件下，有机替代处理的土壤P_coll和SOC含量分别为13.08 mg/kg和20.19 g/kg，显著高于单施化肥78%和212.6%（P < 0.05）；较单施化肥，土壤LPP和R_MRP分别显著升高了1.89%和16.05%（P < 0.05）。两种有机替代方式下土壤P_coll与土壤全磷（TP）、真溶解态磷（TSP）、Olsen-P、CaCl₂-P等均呈极显著正相关（P < 0.01）；与土壤有机碳（SOC）在控氮不控磷条件下呈极显著正相关（P < 0.01），在控氮控磷条件下无显著相关性。以上结果表明，较控氮控磷有机替代方式，长期仅控氮的有机肥施用显著增加了土壤有机碳、胶体磷和不同活性磷组分含量，磷流失风险升高。因此，有机肥部分替代化肥养分等量控制是改善农田磷流失可行的施肥方式。     

不同氮肥对糖甜菜与小麦生长的影响

盆栽试验表明:不同化学氮肥对增加糖甜菜干的影响是NaNO₃ > NH₄NO₃ > CO(NH₂)₂;对小麦的影响是NH₄NO₃ > CO(NH₂)₂ > NaNO₃;NaNO₃可增加糖甜菜干重,但会降低小麦地上部干重,小麦植株中含钠量与植株干重(相对百分数)呈负相关(r=-0.867*,n=5);NaNO₃处理的糖甜菜植株中含钾量明显低于其它处理,而钠则高于其它处理,证实了糖甜菜钾、钠营养的互补作用。     

淹水土壤中氮素运移与转化试验及其数值模拟

在室内试验的基础上,建立了淹水土壤中NH₄⁺—N和NO₃^-运移转化的耦合数学模型,并对表施于水层中的氮肥(碳铵:NH₄HCO₃)在饱和土中运移与转化过程进行了数值模拟。结果表明:该试验条件下NH₄⁺—N的硝化作用主要发生于土壤表层1cm左右的范围内。     

土壤对磷的吸持特性及其与土壤供磷指标之间的关系

本试验测定了浙江省几种代表性土壤对磷的等温吸持特性。实测值与Frundlich、Langmuir、两项式Langmuir和Temkin方程都很符合,相关系数变化范围在0.919-0.999之间,都达到极显著水平。其中以简单Langmuir等温式与本实验资料最为吻合。从Langmuir方程得到的土壤吸持特性值(k×q_m)被认为与土壤供磷特性有关。几种供试样品的(k×q_m)值是:针铁矿21100>黄筋泥4218>黄筋泥田991>青紫泥798>粉泥田660>高岭石485>老黄筋泥田423>泥质田298。根据土壤吸持特性值以田菁进行盆栽试验来估算作物磷肥需要量,结果表明,供磷强度0.3ppm P基本能满足田菁早期生长的需要。为使不同土壤达到相同的供磷强度,(k×q_m)值大的土壤要求更高的有效磷值。供试土壤的几种磷素指标:E值、Bray1-P值和(NaOH-Na₂C₂O₄)法值对(k×q_m)值的变化比较敏感,而EDTA-P和Olsen-P指标对(k×q_m)值的变化较为迟钝。     

石灰性土壤适用磷肥品种的研究

在黄淮海平原封丘地区的石灰性土壤中,全磷含量很丰富,可达0.12~0.15%（以P2O6表示,下同）,但土壤有效磷却很低,一般在3~5 ppm（0.5M NaHCO₃提取,下同）,远不能满足作物高产需要。因此,施用磷肥是农业生产中最重要的措施之一。     

磷胁迫条件下油菜、肥田萝卜对难溶性磷的活化与利用

通过砂培试验研究了北方食用油菜和南方绿肥作物肥田萝卜两种植物在缺磷胁迫条件下对难溶性磷酸盐Ca₃(PO₄)₂和AlPO₄的活化利用情况。试验结果表明,在仅供应一种难浴性磷酸盐时,油菜和肥田萝卜对磷酸铝和磷酸三钙都有较大程度的活化与利用。在施用AlPO₄时肥田萝卜地上部吸磷量达到供应等磷量水溶性磷酸盐时的90％;在施用Ca₂(PO₄)₂时油菜地上部吸磷量达到供应等磷量水溶性磷酸盐时的49％。植物干物重的测定结果说明,在缺磷时,难溶性的Ca₃(PO₄)₂及AlPO₄对油菜和肥田萝卜均有促进生长的作用。但是,油菜与肥田萝卜对Ca₃(PO₄)₂和AlPO₄的活化利用程度却存在着一定差异。表现为油菜对Ca₃(PO₄)₂的利用能力强,而肥田萝卜对AlPO₄的利用能力强。