长期施肥的作物产量和土壤肥力变化

本文是全国化肥试验网1981年以来进行的70个长期肥料试验的总结。主要研究在不同种植制中长期施用化肥或有机肥或两者配合施用条件下作物的产量、肥料效应和土壤肥力变化。结果表明,化肥只有氮磷钾配合时,才能获得高产,稳产;化肥与有机肥配合可进一步提高产量。氮肥肥效普遍较高,磷钾肥肥效因地区和作物有较大差异和变化;有机肥有叠加效应,肥效逐年上升。从土壤理、化和生物性状测定结果看出,有机肥能明显提高土壤肥力,氮磷钾化肥配合也能提高土壤肥力。根据养分平衡及产量、肥力的变化,提出了合理的肥料结构。     

长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用

为探讨长期施肥条件下土壤酶活性及其与土壤肥力的关系,对褐潮土肥料定位试验田第12年的土壤酶以及土壤养分因子进行了测定和分析。结果表明,NPK与有机肥长期配合施用能明显提高土壤有机质含量,全氮、全磷及速效氮、磷、钾含量,增强土壤转化酶、磷酸酶和脲酶的活性。玉米秸秆有利于提高土壤转化酶活性,而有机肥则主要提高土壤脲酶和磷酸酶活性;采用轮作方式比连作能更好地培肥土壤。土壤酶活性与土壤肥力之间具有很好的相关性,其中,磷酸酶、脲酶、转化酶活性与有机质、全磷、速效磷含量呈显著正相关;磷酸酶与碱解氮、速效钾,脲酶与速效钾,转化酶与碱解氮均呈显著相关。长期施肥不能增强土壤中过氧化氢酶活性,过氧化氢酶与土壤养分之间无明显相关。     

燕山山麓平原高产粮区长期施肥对作物产量和土壤肥力的影响

通过连续 8年长期定位试验 ,研究了不同施肥方式对燕山山麓平原高产粮区褐土土壤肥力和作物产量的影响。结果表明 ,褐土养分贮备及转化潜力较低 ,采用有机肥 (物 )料配施化肥 ,可明显提高土壤有机质和全量养分、速效养分含量 ,促进有机无机复合状况和腐殖质结合形态、腐殖质组成及其性质的改善 ,增强土壤酶群体活性 ,改善土壤水分及物理性质和微团聚体组成 ,较单施常量化肥具有极显著的增产作用。但在配施同量化肥条件下 ,不同有机肥 (物 )料培肥增产效果无显著差异。     

西湖平原区连续13年定位施肥对麦、稻产量及土壤肥力的影响

以浙江省水网平原水稻主产区土壤为对象,通过定位试验,研究了连续13年的不同施肥处理对麦稻产量、土壤养分状况和物理性状的影响。结果表明,化肥配施有机肥可显著提高麦、稻产量; 不同施肥处理的长期定位试验土壤有机质含量和全氮均呈上升趋势,增幅依次为: 栏肥+NPK秸秆+NPKNPK秸秆栏肥CK处理; 土壤碱解氮和速效磷也呈增加趋势,以栏肥+NPK处理的增幅最为明显。土壤物理性状的分析表明,长期施肥均能明显增加土壤水稳性团粒含量和土壤孔隙度。经土壤养分平衡分析,栏肥+NPK、秸秆+NPK和NPK处理的氮和磷呈现盈余,秸秆和CK处理氮和磷亏缺; 栏肥+NPK和秸秆+NPK处理钾基本平衡,NPK、秸秆、栏肥和CK处理钾严重亏缺。长期定位试验进一步证明有机肥与氮、磷、钾化肥长期配合施用可实现当地农作物持续稳产,农田施肥管理要注意适当减少氮、磷投入,增加钾肥施用量,保持农田土壤养分平衡。     

半干旱区长期施肥对作物产量和土壤肥力的影响

本文通过１５年的定位试验,研究了等氮等磷条件下不同肥料种类对作物产量及土壤养分供应能力的影响。结果表明:１、施用化肥与施用各种有机肥处理间产量差异不显著,但以施用化肥处理产量最高,全年产量为６５０８.５ｋｇ／ｈｍ2;２、各施肥处理均不同程度地促进了土壤全量养分和速效养分的增加;３、高碳类有机肥对土壤有机无机复合状况及腐殖质结合形态有较好的效果;４、对土壤酶活性影响较大,尤其是提高了土壤中蔗糖酶和脲酶的活性,绿肥表现最佳;５、对土壤水分类型及孔隙组成也有一定的影响,提高了土壤水分含量,改善了土壤物理性状;６、增加了土壤团聚体的含量,促进了微团聚体的形成,提高了团聚度和团聚水平     

长期施肥对薄层黑土酶活性及土壤肥力的影响

利用29年的长期定位试验,对不同的施肥方式下薄层黑土酶活性及肥力进行了研究,探讨长期施肥对土壤酶活性及与土壤肥力的影响。结果表明,化肥与有机肥配合施用能明显提高土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量,增强土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性。相关分析结果显示,土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性与有机质、全氮、全磷、有效磷、碱解氮呈显著正相关。土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶综合活性可以反映长期施肥后薄层黑土质量的变化趋势。     

燕山山麓平原高产粮区长期施肥对作物产量和土壤肥力的影响

通过连续 8年长期定位试验 ,研究了不同施肥方式对燕山山麓平原高产粮区褐土土壤肥力和作物产量的影响。结果表明 ,褐土养分贮备及转化潜力较低 ,采用有机肥 (物 )料配施化肥 ,可明显提高土壤有机质和全量养分、速效养分含量 ,促进有机无机复合状况和腐殖质结合形态、腐殖质组成及其性质的改善 ,增强土壤酶群体活性 ,改善土壤水分及物理性质和微团聚体组成 ,较单施常量化肥具有极显著的增产作用。但在配施同量化肥条件下 ,不同有机肥 (物 )料培肥增产效果无显著差异。     

黄土高原旱地长期施肥对小麦养分吸收和土壤肥力的影响

通过定位试验研究了长期施肥对小麦子粒、秸杆养分吸收和土壤肥力变化的影响。结果表明,合理施用化肥不但增产幅度大,还在一定程度上增加了小麦N、P、K养分浓度。单施氮、单施磷肥能增加小麦子粒和秸杆的N、P、K吸收量,氮磷肥配施增加效果显著,其子粒吸收N、P、K增加了153.2%、157.1%和162.4%。施有机肥能补充土壤中的N、P、K含量,增加小麦子粒中的养分含量,使品质有大幅度的提高。单施磷肥的土壤有机质、全P、速效P含量增加,土壤全N、速效N含量减少,N素亏缺。氮磷肥配施加剧了土壤K的亏缺。有机肥培肥作用显著,有机肥和氮、磷肥配施的土壤有机质、全N、全P、速效N、速效P和速效K分别增加了69.0%5、7.5%、54.8%、73.1%、830.5%和119.1%。     

砂姜黑土长期施肥对小麦生长的影响研究

砂姜黑土20年长期定位施肥试验研究结果表明,不同施肥处理对小麦产量的影响明显,各处理产量为Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>CK,单施化肥有利于培育大蘖壮苗,利用增穗增粒对提高产量有一定作用,但因提高土壤肥力作用较小而难以高产。单施有机肥培肥作用明显,但其养分释放缓慢,影响小麦对养分的吸收,且生育前期营养生长不良,群体不足,小麦增产幅度较小。有机肥与化肥配施养分供应平衡,群体动态、产量结构合理,是砂姜黑土地区小麦持续高产和土壤培肥的有效措施,但应同时重视K肥施用。     

长期不同施肥对缕土肥力及作物产量的影响

在陕西关中典型土壤——蝼土进行了连续25年的定位施肥试验。通过对25年来不同施肥小区土壤肥力差异的分析研究表明，多年连续施肥，可以明显提高土壤中有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷含量以及作物产量，即单施化肥或有机-无机肥料配合施用，都可以增强土壤养分容量及其供应强度，有利于培肥土壤，提高作物产量，其中又以有机-无机肥料配合施用的效果更好。     

黄土高原区长期施用有机肥对土壤肥力及小麦产量的影响

黄土高原区长期定位试验麦秸、玉米秸、绿肥、厩肥及化肥等培肥物质对土壤养分及小麦产量的影响结果表明,长期施用有机肥可明显提高土壤有机质、全量养分和速效养分含量,提高土壤酶活性,改善土壤有机无机复合体、土壤水分、物理形状和土壤团聚度,提高调节土壤水、肥、气、热等能力,其中秸秆增产效果最显著。     

长期不同施肥红壤磷素特征和流失风险研究

为探索长期施肥对红壤磷素吸附固持的影响,分析不同施肥土壤磷流失风险及影响因素。在南方丘陵区红壤上开展了持续25年的长期定位试验,处理包括:不施肥(CK)、施氮肥(N)、施磷肥(P)、施钾肥(K)、施氮磷钾肥(NPK1)、施2倍量氮磷钾肥(NPK2)、单施有机肥(OM)和氮磷钾配施有机肥(MNPK)。研究了不同施肥下土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P含量及磷吸持指数(PSI)、磷饱和度(DPS)的变化,探讨不同施肥处理土壤对磷的吸附和解吸特征,并分析了土壤磷指标与土壤有机碳、pH、CEC之间的关系。结果表明:长期施用化学磷肥有利于补充土壤磷素,特别是土壤全磷,并使Olesn-P和Mehlich 1-P有增加趋势,而对CaCl2-P影响不显著;施用化肥对DPS影响不显著,单施磷会降低PSI,低量氮磷钾提高了PSI,高量氮磷钾处理与对照差异不显著;长期施用有机肥(猪粪)土壤全磷增加,而Olsen-P、Mehlich 1-P和CaCl2-P则大幅累积, PSI显著降低, DPS显著增加。长期施用化肥处理土壤对新添加磷的吸附较强,长期施用有机肥降低了土壤对新添加磷的吸附;土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P、PSI、DPS及最大吸附容量(Qm)与土壤pH、CEC、土壤总有机碳(TSOC)、土壤水溶性有机碳[冷水提取水溶性有机碳(CWSOC)和热水提取水溶性有机碳(HWSOC)]间相关性较高;土壤磷指标和土壤有机碳、pH、CEC指标之间存在典型相关关系,第1对和第2对典型变量的典型相关系数分别为0.997和0.951,达显著水平。研究表明,施用有机肥是调节土壤磷的供给和保持的重要措施,土壤水溶性有机碳和pH可能是反映红壤磷素供应和流失的关键指标。     

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。     

长期定位施肥对砂姜黑土肥力及生产力的影响研究

长期定位试验研究化肥与有机肥配施对砂姜黑土土壤肥力和作物产量的影响结果表明 ,长期施肥可提高土壤碱解氮、速效磷及有机质含量 ,不同肥料组合间差异较大 ,以有机肥与化肥配施处理效果最佳 (但同时必须重视K素的投入 ) ,土壤速效钾仅全部施用有机肥处理有所增加 ,单施N、P化肥处理下降最多 ,至 15年后下降2 5 .8%。长期未施肥处理 (对照 )碱解氮变化最大 ,较试验前下降 2 6 .5 % ,其他养分指标变化较小。有机肥与化肥配施处理产量前期不及单施化肥处理 ,中后期则反之。砂姜黑土基本生产力随种植时间延长而渐降 ,土壤对秋粮大豆或玉米的供肥能力高于小麦。     

不同施肥措施对洞庭湖区旱地肥力及作物产量的影响

应用长期定位试验方法,研究了洞庭湖区非粮食作物棉花-油菜轮作下,农民习惯施肥(TF)、配方施肥(NPK)及有机肥和化肥不同配比模式[有机肥来源氮占配方肥总氮量的50%(50%OM)、30%(30%OM)和10%(10%OM)]的作物产量和土壤养分的变化,以期为相应作物种植制度下的合理施肥提供参考。研究结果表明:在本试验施肥量及有机无机肥配比下,有机肥和化肥配施显著提高了棉花和油菜的产量,且以50%OM处理产量最高,各处理产量的顺序为50%OM30%OM10%OMNPKTFCK(不施肥对照);当有机氮施用量占总氮量的50%时(50%OM处理),棉花和油菜产量分别比NPK处理高24.52%、29.57%,比习惯施肥(TF)处理分别高46.03%和49.07%。同时,施用有机肥各处理作物产量的年际变化均不到20%,明显小于NPK、TF和CK处理,即施用有机肥不仅能促进旱地作物高产,同时也能保证其稳产。有机肥与化肥配施能增加土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量,且以50%OM处理效果最好,与试验前比较的增加幅度分别达57.5%、38.2%、65.1%和48.1%;土壤有效磷含量有随施入磷素量的增加而增加趋势;而CK处理土壤有机质和养分含量则均呈逐年下降的趋势。各处理土壤有机质和养分含量(Y)随试验年限(X)的变化均可用方程式Y=a X+b来表示。在洞庭湖区肥力较高的旱地土壤中,合理的有机肥和化肥施用比例对保障非粮作物高产稳产和耕地地力提升尤为重要,且本试验条件下当有机肥来源氮占总施氮量的50%时能获得最佳效果。     

长期施肥对黑土农田土壤微生物群落的影响

基于中国科学院海伦农业生态试验站长期定位试验区,应用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究了无施肥(NF)、单施N、P化肥(NP)以及化肥配施有机猪粪肥(NPM)等3种长期施肥措施对黑土区玉米田土壤微生物群落密度和结构的影响.Real-time PCR方法定量NF、NP及NPM措施土壤细菌群落基因组DNA质量分别为381、1 351和1 773 ng g-1干土,真菌群落基因组DNA质量分别113.3、127.3和20.6 ng g-1干土,真菌与细菌的比率分别为0.31、0.09和0.01,NPM措施显著低于另两种施肥方式(p＜0.05).DGGE方法研究表明,NP和NPM措施不能改善土壤细菌和真菌群落的多样性、均匀性及优势菌优势程度;但主成分分析结果显示NP和NPM措施均可改变土壤细菌和真菌群落的构成,且真菌群落的变化更为显著;聚类分析结果显示NP和NPM措施下细菌群落结构较相近,其相似系数为0.89,真菌群落中NP措施与NF措施相近,相似系数为0.63,高于NP与NPM措施的相似系数0.51.上述结果表明有机猪粪肥的长期施用可以显著降低黑土农田土壤真菌与细菌的比率,且明显地改变土壤细菌和真菌群落的结构.     

长期不同施肥下红壤性水稻土综合肥力评价及其效应

以江西进贤红壤性水稻土长期试验为基础,运用模糊数学及统计学方法进行土壤肥力综合评价及其效应研究,以期达到土壤培肥的目的.结果表明,有机质、速效氮、速效磷、速效钾、物理性粘粒、团聚度和团聚体稳定率为研究区土壤肥力评价最小数据集,由其所得评价结果具有高度代表性和科学性.NPKM的SFI值最大且与其他处理均呈显著差异.NPKM、2NPK、NPK各处理SFI值分别高出对照(CK) 31.3％、13.0％和10.1％.SFI值的时间演变为NPKM处理先增后降,临界年限在第12年,N和CK处理缓降,其它处理缓增.一定范围内,二次曲线较直线更能揭示作物产量与SFI的关系,进一步拟合发现,SFI和作物相对产量间符合“S”型波尔兹曼生长曲线,SFI增至0.60时,相对产量增幅趋零,NPKM处理(SFI=0.688)已属于此;模拟可知,作物产量趋稳时相应施肥年限表现为NPKM (2a) ＜2NPK (8a) ＜NPK (9a) ＜NP (11a) ＜K、NK (13a)＜P(14a)处理.综上,长期平衡施肥(NPKM、2NPK和NPK)明显提高土壤综合肥力,NPKM更为显著,但其现状对作物增产已无效,应减施或不施若干年;长期偏施肥对土壤肥力贡献不力,尤其是长期单施氮反使土壤肥力下降.