长期施肥对作物产量及褐潮土有机质变化的影响研究

通过北京昌平"国家褐潮土土壤肥力和肥料效益监测基地"的长期定位试验(1991-2004年),研究了褐潮土条件下长期施肥对土壤有机质状况的影响,与对照不施肥或单施氮肥比较,氮磷长期配合施用极显著增加冬小麦和夏玉米的生物产量和籽粒产量,冬小麦增产4倍以上,夏玉米增产1倍以上;单施氮肥、或磷钾配合、或氮钾配合增产效果均不明显;氮磷长期配合施用各处理比较,冬小麦和夏玉米产量均表现NPK 有机肥或秸杆＞NPK＞NP.氮磷钾配合施用有机肥耕层土壤有机质含量明显高于单施化肥;与对照不施肥比较,NPK 秸秆以及NPK 有机肥土壤有机质含量分别增加7.90%和14.56%,氮磷钾配合和氮磷配合分别比对照增加6.51%和5.89%,而单施氮肥仅增加2.56%.可见NPK平衡施用及其配施有机肥对增加作物产量和土壤有机质含量具有重要作用.     

生物有机肥用量及部分替代化肥对小麦产量效应的研究

为验证商品有机肥部分替代化肥对小麦产量的影响,以确定有机肥替代化肥的最优比例,本试验采用大田小区试验的方法,以商品生物有机肥为材料,研究生物有机肥用量和部分替代化肥对小麦生长、产量与产量构成因素的影响。结果表明:小麦产量随生物有机肥施用量的增加而提高,当用量为5636.5 kg/hm²时,产量为7800.6 kg/hm²。在等养分条件下,生物有机肥料与化肥配合施用,能促进小麦植株个体的生长,有机肥替代17%~34%化肥比单施化肥处理增产11.3%~11.8%。在施用有机肥1500 kg/hm²的基础上,化肥减量34%,小麦产量达7542.0 kg/hm²,较单施化肥提高了11.8%,化肥减量34%与减量17%相比小麦产量差异不显著,主要原因是施用生物有机肥料可以增加有效穗、穗粒数、千粒重。本试验条件下,单施商品生物有机肥5600 kg/hm²,有机肥替代化肥的比例20%~30%,能有效减轻小麦菌核病的发生,改善小麦的产量结构,有利于产量的提高。     

长期施肥对作物产量及褐潮土有机质变化的影响研究

通过北京昌平“国家褐潮土土壤肥力和肥料效益监测基地”的长期定位试验（1991-2004年）,研究了褐潮土条件下长期施肥对土壤有机质状况的影响,与对照不施肥或单施氮肥比较,氮磷长期配合施用极显著增加冬小麦和夏玉米的生物产量和籽粒产量,冬小麦增产4倍以上,夏玉米增产1倍以上;单施氮肥、或磷钾配合、或氮钾配合增产效果均不明显;氮磷长期配合施用各处理比较,冬小麦和夏玉米产量均表现NPK＋有机肥或秸杆〉NPK〉NP。氮磷钾配合施用有机肥耕层土壤有机质含量明显高于单施化肥;与对照不施肥比较,NPK＋秸秆以及NPK＋有机肥土壤有机质含量分别增加7.90%和14.56%,氮磷钾配合和氮磷配合分别比对照增加6.51%和5.89%,而单施氮肥仅增加2.56%。可见NPK平衡施用及其配施有机肥对增加作物产量和土壤有机质含量具有重要作用。     

不同培肥措施对土壤养分和小麦产量的影响

为了改变华北平原传统的施肥方式,同时充分合理地利用当地闲置浪费的有机肥。试验设在中国农业大学河北吴桥试验站,采用华北平原常规的耕作方式,按等氮量施肥的原则,分别对冬小麦进行单施化肥、化肥+秸秆、化肥+有机肥3种不同的培肥处理。研究不同培肥处理对冬小麦产量构成、生理特性以及地上部小麦叶片SPAD值的影响和叶片SPAD值与叶片全氮量的相关性。结果表明：有机肥+化肥和秸秆+化肥的使用在一定程度上均能改变土壤养分含量和作物地上部分氮含量,且均优于单施化肥的处理,在产量方面,有机肥+化肥与秸秆+化肥的处理比单施化肥处理分别增产3.63%和2.11%。     

有机无机肥配施对强筋小麦产量和植株生理特征及土壤性质的影响

为探讨强筋小麦高效营养调控措施,以郑麦366为试材,通过田间试验研究有机无机肥料配施对冬小麦籽粒产量和植株生理特征以及土壤理化和生化性质的影响。田间试验共计4个处理:不施肥(CK)、单施化肥(CF)、鸡粪和化肥配施(CF+CM)、豆秸和化肥配施(CF+SS)。结果表明,施肥处理较不施肥籽粒产量显著增加20.90%~28.36%,有机无机肥配施处理较单施化肥相比籽粒产量无显著差异。在产量构成要素上,有机无机肥配施处理较单施化肥处理均无显著变化。有机无机肥配施处理较单施化肥处理灌浆期旗叶叶绿素含量显著增加8.19%~10.86%,但在净光合速率上无显著差异。同不施肥和单施化肥处理相比,有机无机肥配施处理下土壤有机质和全氮含量以及碳氮比均无显著变化,但土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均有显著增加。此外,有机无机肥配施处理较不施肥和单施化肥处理相比,土壤可培养微生物数量和细菌/真菌显著增加。整体来看,有机无机肥配施能够改善冬小麦植株生长发育,增加土壤养分供应,也能够显著改善土壤微生物区系特征,对于豫北地区优质强筋小麦生产具有重要现实意义。     

有机肥替代氮肥对冬小麦氮素吸收利用的影响

有机肥部分替代氮肥是实现作物可持续发展的途径之一,探索了小麦有机氮部分替代化肥氮的适宜配比,以及替代后氮素累积、运转以及利用的特征,以期为河北地区冬小麦氮肥减量增效技术提供依据。2021—2023年在河北宁晋进行小麦大田试验,设置9个处理。T1,无氮,单施化肥磷钾肥;T2,高效施肥,单施化学氮磷钾肥;T3～T7,有机肥分别替代T2的20%,40%,60%,80%,100%的氮肥;T8,传统施肥,单施化学氮磷钾肥;T9,有机肥替代T2 100%的氮肥+液态氮肥。2 a试验结果表明,100%替代率+液态氮处理可获得较高的小麦产量;其次是40%替代率处理,其产量与高效施肥处理相当,且试验第2年远高于传统施肥处理。100%替代率+液态氮处理通过起身期补充速效氮,提高了茎叶中氮素含量,植株氮素累积量与高效施肥和传统施肥处理相当;40%,80%替代率处理同样获得与高效施肥处理相当的氮素累积量。20%～100%替代率处理(包括液态氮处理)可以实现较高的茎叶氮素运转率和对籽粒氮的贡献率,其中100%替代率+液态氮处理肥料氮吸收利用效果好,获得了较高的肥料氮累积量、氮肥利用率和氮收获指数,其效果与高效施...     

半湿润偏旱区沟垄覆盖种植对冬小麦产量及水分利用效率的影响

为探索半湿润偏旱区沟垄集雨种植模式下冬小麦田土壤蓄水保墒和节水增产效果, 于2007-2010年连续3个小麦生长季在渭北旱塬旱农试验站, 研究了不同沟垄集雨种植模式对土壤水分、冬小麦产量和水分利用效率的影响。设置3个沟垄集雨处理, 分别是垄上覆盖地膜+沟内不覆盖(P1)、沟内覆盖小麦秸秆(P2)、沟内覆盖液体地膜(P3)处理, 以传统平作(CK)为对照。P1、P2和P3处理显著提高冬小麦生育前期0~20 cm和20~100 cm的土壤贮水量, 其中以P2处理蓄水保墒效果最显著, P3处理由于液态地膜的降解, 仅在小麦生长前期有一定的蓄水保墒作用, 在小麦的生长后期与P1处理无显著差异;各沟垄集雨处理100~200 cm土壤贮水量与CK无差异。P2处理对冬小麦平均株高和生物量影响最大, 3年平均株高和生物量分别较对照提高26.7%和60.3%。以P2处理增产效果最显著, 3年平均产量和水分利用效率分别较CK对照提高39.3%和35.6%;且P1和P3之间无显著差异。因此, 垄覆地膜、沟覆秸秆的二元沟垄集雨覆盖种植模式能显著提高冬小麦产量和水分利用效率, 适宜在半湿润偏旱区冬小麦生产中应用。     

不同有机肥用量对玉米植株生长及产量的影响

旨在利用农业生产中大量秸秆、畜禽粪便等废弃物,制成有机肥料,明确有机肥的最适用量,探讨不同有机肥用量对玉米生长及产量的影响。于2016—2017年利用田间小区试验,有机肥用量为2.5、7.5、15、20、30、40 t/hm² 6个水平,设计常规施肥处理、有机肥单施处理及有机肥化肥配施处理。结果表明：单施有机肥、有机肥化肥配施植株长势弱于常规施肥,抽雄期间单施有机肥延缓了玉米雄蕊抽出,与常规施肥间抽雄率差异极显著(P<0.01);单施有机肥较常规施肥减产6%~10%,差异极显著(P<0.01)。有机肥配施底肥增产效果较好,较常规施肥最高可增产4.53%,差异显著(P<0.05);随着有机肥用量的增加,肥料成本增加,效益值下降。玉米生产中不推荐单施有机肥,从增加产量、保证一定经济效益角度出发,在施底肥基础上,有机肥20 t/hm²为最适用量。     

不同比例有机无机肥配施对水稻产量与氮素利用率的影响

探讨中药渣有机肥氮替代化肥氮不同比例对水稻生长发育、水稻产量及氮肥利用的影响,以期为水稻提质增效和实现有机废弃物的资源化利用提供新思路。在总施氮量不变的情况下,以中药渣有机肥为供试材料,设置不施肥对照(CK)和有机肥氮替代化肥氮0%、25%、50%、75%、100% 6个处理,研究有机肥氮替代化肥氮不同比例对水稻产量和氮肥利用率的影响。试验结果表明,在等氮量下以合理比例有机肥氮替代化肥氮有利于提高结实率、增加有效穗数。25%有机肥替代化肥增产最高,比单施化肥增产9.06%。本试验条件下,回归计算有机肥氮部分替代化肥氮比例为35.3%,产量可达到9057 kg/hm²,有机氮替代比例能显著提高水稻的生长和氮肥利用率。在农业生产实际中,等氮量替代条件下有机肥施用比例25%~35%是较理想的施肥比例。     

有机肥替代化肥对辣椒产量与土壤养分的影响

探索有机肥替代化肥对辣椒产量和土壤养分影响的规律,以便制定辣椒施肥方案和土壤改良技术提供实践依据。方法:设置6个处理,即单施化肥;有机肥+66.7%化学氮;有机肥+50%化学氮;有机肥+33.3%化学氮;有机肥供氮等于化肥供氮量;空白对照。3次重复,小区随机区组排列。结果:有机肥替代化肥的平均单产较单施化肥增产1.16%～9.84%,平均增产3.22%;有机肥替代化肥区的土壤有机质、全氮、有效磷的平均含量较单施化肥区的含量分别提高了5.58%、4.09%、19.00%,速效钾含量降低了22.50%,土壤pH值较试验前的6.805降低了15.02%。研究表明:有机肥用量与土壤中的有机质、全氮、有效磷均呈正相关关系,与土壤pH值呈负相关关系,即随着有机肥用量的增加,土壤中的有机质、全氮、有效磷含量也相应的提高,土壤pH值则相应的下降;土壤速效钾含量与有机肥施用量呈负相关关系,且随着施用年限的增加而降低。     

氮素实时管理对冬小麦产量和氮素利用的影响

为实现氮素效率和小麦产量的协同提高,以山东省泰安市和兖州市为试验地点,连续2年在4个田块上进行了基于土壤硝态氮测试的氮素实时管理试验。与农民习惯施肥相比,优化施氮处理提高产量0.87%～10.44%,平均5.82%;而氮肥用量减少38.61%～53.29%,平均46.70%;氮素吸收效率、氮素表观利用率和氮素农学效率分别增加36.67%～85.69%、58.49%～267.69%和34.16%～410.58%;氮肥偏生产力升高74.23%～124.87%;产/投比提高78.50%～112.09%。说明应用土壤硝态氮测试进行小麦氮肥实时实地管理达到了减少氮肥用量,提高氮素利用效率,增加产量和经济效益的目的。     

覆膜与施氮互作对高粱产量及水氮利用效率的影响

为探索旱地覆膜栽培条件下适宜机械化高粱水氮利用效率,本试验于2015、2016年以机械化生产高粱品种晋杂34、晋杂35为试验材料,研究了2种栽培措施（B₁：裸地,B₂：覆膜）、3个施氮量（C₁：0kg/hm ²、C₂：225kg/hm ²、C₃：450kg/hm ²）条件对高粱不同生育期不同深度土壤贮水量、产量及水氮利用效率的影响。结果表明,覆膜有效提高了高粱不同生育期0~60cm土层土壤贮水量,但施氮水平对土壤贮水量的影响差异不明显。两年试验覆膜处理平均产量比裸地显著提高11.63%,降雨偏少年度（2015）增产12.03%,降雨偏多年度（2016）增产11.17%;不同施氮处理产量差异不显著,其与品种或覆膜方式的交互作用差异也不显著,但覆膜有效提高了氮肥利用率,尤以施氮225kg/hm ²处理氮肥偏生产力显著高于其他处理。降雨偏少年度的水分利用率、降水生产效率显著高于降雨偏多年度。与裸地处理相比,2015年覆膜处理水分利用效率提高15.93%;2016年提高12.21%。两年试验晋杂34、晋杂35都以覆膜施氮225kg/hm ²处理水分利用效果最佳,2015年表现尤为突出,水分利用效率和增产率分别为37.01、31.72kg/（mm·hm ²）和19.076%、38.286%。综合考虑,在本试验条件下,覆膜、施氮225kg/hm ²为晋杂34、晋杂35高产、水氮高效利用的最佳组合。     

SODm缓释氮肥对半湿润偏旱区冬小麦性状、水分利用效率及经济效益的影响

在甘肃陇东旱塬区以田间试验的方式进行了SODm缓释氮肥施用方式对半湿润偏旱区冬小麦性状、水分利用效率及经济效益的影响研究,结果表明:施用SODm后,由于其缓慢的释放效应,氮肥的效应延长,在冬小麦返青后土壤中依然能有充足的养分,可以使作物营养生长获得有利影响。SODm一次性施用可以使冬小麦较常规氮肥和当地传统施肥方式水分利用效率提高0.76kg/mm.hm²,增产10.48%,产值增加805.88元/hm²,净产值增加1105.88元/hm²,提高21.98%,增产幅度明显高于其他处理,表明SODm一次性施入可以提高陇东旱塬冬小麦产量和经济效益。     

保护性耕作对绿洲灌区冬小麦产量形成的影响

2004—2007年采用田间定位试验比较了传统耕作(T)、传统耕作+秸秆还田(TIS)、免耕不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)和免耕立茬(NTSS)5种耕作模式在甘肃河西绿洲灌区对冬小麦干物质积累、灌浆特性、产量构成因素及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,NTS和NTSS延缓了冬小麦的生育进程,延长了其灌浆持续期;NTS及NTSS在冬小麦整个生长期都有最高的干物质积累量及相对生长率(RGR),较高的主茎穗平均灌浆速率和小麦籽粒充实指数,穗粒数和千粒重也较高,最终表现为产量和WUE显著提高。与T相比较,2004—2007年NTS和NTSS平均产量分别提高18.6%和23.8%,2005—2007年NTS、NTSS平均WUE分别提高26.8%和16.1%。因此,在沙尘暴发生频繁、水资源日益匮乏的甘肃河西灌区,以免耕秸秆覆盖或免耕立茬的方式种植冬小麦是有利于小麦节水增产及农业可持续发展的种植方式。     

不同施肥方式对甘肃陇中黄土丘陵区土壤养分及春小麦产量的影响

为探讨不同施肥方式对土壤养分含量和春小麦产量的影响,设置不施肥（T）、化学氮肥（N）、有机肥（M）、有机肥和氮肥配施（NM）4个处理,分析不同施肥方式下陇中黄土丘陵区土壤养分含量和春小麦产量的变化特征。结果表明,不同施肥处理下土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量及化学计量特征有一定差异。NM处理下SOC、TN含量及碳磷比（C:P）、氮磷比（N:P）均为最高,显著高于N和M处理;土壤碳氮比（C:N）和TP含量在各施肥处理间无显著差异。春小麦产量在不同施肥处理下有一定差异。NM处理下春小麦产量最高,显著高于N和M处理。春小麦产量与土壤SOC、TN、C:P、N:P和C:N呈显著或极显著相关关系,产量与TP含量无显著相关性。综上,在黄土高原丘陵区,有机肥和氮肥配施可以有效增加土壤养分含量和春小麦产量。     

不同水分条件下缓/控释氮肥对水稻干物质量和氮素吸收、运转及分配的影响

为探究缓/控释肥在不同水分条件下提高氮素利用率及增产机制。本研究以杂交中稻F优498为试验材料,在180 kg hm^-2施氮量基础上,采用两因素裂区设计: 主区设控灌、干湿交替灌溉、传统灌水灌溉3种水分管理方式,副区设尿素一道清、尿素常规运筹、硫包膜缓释肥、树脂包膜控释肥4种氮肥种类,研究缓/控释肥和水分管理方式对水稻干物质量和氮素吸收、运转、分配和产量的影响及其互作效应。结果表明, 缓/控释肥和水分管理方式对水稻主要生育期干物质量和氮吸收、转运、分配及产量具显著影响及互作效应,产量构成因素与氮素在结实期转运总量及其分配呈显著正相关。干湿交替灌溉和缓/控释肥均能提高干物质量、氮素吸收及产量并表现出显著互作效应,施用缓/控释肥氮素表观利用率达42%~53%,相较于尿素一道清和传统的尿素常规运筹,氮肥偏生产力提高6%~23%,氮素农学利用率提高26%~71%,增产8%~19%。控灌条件下,缓/控释肥处理氮素有效性高,保证足穗、促进重穗;干湿交替灌溉条件下缓/控释肥处理能保持氮素的高效释放,有利于高产群体的形成,从而提高稻株氮素积累、协调氮素分配;淹水灌溉条件下,缓/控释肥处理无效分蘖减少,氮素入渗、淋溶降低,成穗率提高。综合产量与氮素吸收、运转的表现,干湿交替灌溉条件下施用缓控释肥为本试验最佳处理,能有效提高氮素利用率,促进高产形成。     

有机肥等氮替代化肥对红壤团聚体及玉米产量和品质的影响

为研究有机肥等氮替代化肥对土壤结构、玉米产量和品质的影响,设置有机肥等氮替代化肥的10%（M10）、20%（M20）、30%（M30）、40%（M40）,以单施化肥（M0）和不施肥（CK）为对照6个施肥处理,测定玉米不同生育期的土壤团聚体变化状况。结果表明：随有机肥等氮部分替代化肥比例的增加,玉米各生育期土壤>0.25mm水稳性团聚体（R_0.25）、平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GWD）不断增加,团聚体破坏率（PAD）、分形维数（D）不断降低。与M0处理相比,M30和M40处理显著提高了玉米子粒产量,表现为M30>M40;M20、M30、M40处理较M0处理玉米子粒蛋白质含量显著增加了13.29%~25.03%,淀粉含量显著增加了39.84%~114.06%,可溶性糖含量显著增加了36.49%~54.05%;蛋白质含量表现为M30和M20处理显著大于M40处理,M30与M20处理间差异不显著;淀粉含量表现为M40>M30>M20,差异显著;可溶性糖含量表现为M40和M30处理显著大于M20处理,M30与M40处理间差异不显著。玉米子粒产量和品质与抽雄期、成熟期土壤团聚体R_0.25呈极显著正相关（P<0.01）,与PAD、D值呈极显著负相关（P<0.01）。因此,玉米生产中,利用有机肥等氮替代化肥培肥土壤,需兼顾玉米产量和品质,30%为适宜的有机肥等氮替代化肥比例。     

不同有机肥料在生姜种植中氮素的矿化特征研究

以发酵鸡粪、精制有机肥和生物有机肥作为供试肥料,研究了不同有机肥料中氮素的矿化特征。研究结果表明,三种有机肥料在出苗前矿化速率都比较缓慢,但后期不同有机肥料间矿化速率不同。精制有机肥从苗期到收获矿化速率比较均匀,阶段矿化率在6%-7%之间,氮素总矿化量为27.02%;鸡粪氮素总矿化率最高,为30.48%,阶段矿化率最高出现在旺长前期,为11.39%;生物有机肥中氮素总矿化率最低,为26.11%。对作物生长的影响结果显示,施用精制有机肥既增加了生姜的产量又降低了生姜硝酸盐含量,施用生物有机肥显著提高了生姜产量,对生姜硝酸盐含量没有影响,而施用发酵鸡粪虽然增加了生姜产量,但也提高了生姜的硝酸盐含量。