不同施肥对土壤微生物活性、群落结构和生物量的影响

本文概述了不同施肥措施对微生物活性、生物量和群落结构的影响,以及微生物因原有土壤肥力、施肥时间长短、肥料数量等不同而对不同施肥措施做出不同的响应。施肥是影响土壤碳、氮含量的最主要农业措施,而土壤中的碳和氮是微生物生命活动的基础,土壤微生物生命活动是土壤养分转化的活的驱动力。化肥对微生物数量、活性和多样性的直接影响很有限,但它可通过增加作物产量、秸秆还田量和土壤有机质的方式间接增加微生物活性。化肥尤其氮肥的另外一个间接作用就是使土壤酸化,从而对微生物有显著负影响。而有机肥可直接为土壤微生物提供碳源,或通过促作物生长和秸秆还田为微生物间接提供碳源。总之,长期不同施肥改变土壤养分的转化途径,从而影响土壤供氮能力和碳贮备能力,最终影响土壤可持续性和土壤质量。     

冬小麦—夏玉米轮作体系优化施氮对土壤硝态氮的影响

为了建立小麦/玉米轮作体系下的作物营养诊断推荐施肥技术体系,确定最佳施肥方案,对不同施肥方式下每一季作物进行硝态氮、产量、施肥量进行观测。结果表明,不同的施肥处理对作物产量影响显著,优化施肥产量提高2.73%~6.39%。不施肥处理条件下,二、三季作物产量显著降低,四季作物减产幅度趋于平衡;长期优化施肥使0~60 cm土壤硝态氮含量维持在同一个水平,而长期习惯施肥则使土壤硝态氮含量有增高的趋势;长期不施肥使土壤硝态氮含量稳定在较低水平;优化施肥节约化肥36.84%~52.97%。上述三种施肥方式以优化施肥最佳。     

不同施肥制度对褐土有机氮及其组分的影响

为探讨施肥对土壤有机氮及其组分含量的影响,通过8年田间定位试验,研究了长期不同施肥制度下褐土有机氮及其组分的变化规律。结果表明,与试前比较,不施肥主要消耗氨基酸氮和铵态氮,土壤酸解性总氮及氨基酸态氮、铵态氮、氨基糖态氮含量均显著减少,进而造成全氮含量下降。单施常量NPK化肥处理土壤全氮、酸解性总氮和氨基酸态氮出现下降趋势,氨基糖态氮含量显著降低,铵态氮含量则呈增加态势;增量NPK化肥处理主要通过提高铵态氮含量使酸解性总氮和土壤全氮略有盈余;有机肥(物)料配施常量NPK化肥各处理则表现为酸不溶性氮含量降低,并通过有效增加氨基酸态氮、铵态氮和氨基糖态氮含量进而使土壤酸解性总氮及全氮含量显著提高,增强土壤氮素供应水平。有机氮积累过程中,化肥氮主要进入土壤铵态氮和氨基酸态氮库,而有机肥(物)料氮则主要进入土壤氨基酸态氮库。     

海藻肥等不同施肥处理对土壤氮素矿化及氮肥利用率的影响

为了探明海藻肥及不同施肥方式的氮素养分释放规律和对作物吸收的影响,采用土壤盆栽试验,研究了等氮量施用海藻肥（S）与有机肥（M）、化肥（NPK）等不同施肥处理对菜园土壤氮矿化和春白菜氮肥利用率的影响。结果表明,不同施肥处理对土壤氮矿化量的影响差异显著。土壤矿化的无机氮含量变化主要受土壤硝态氮（NO3--N）含量高低的影响,土壤铵态氮（NH4+-N）含量始终保持较低含量水平,且变化幅度较小。各处理春白菜采收期干物重为：施化肥（NPK）>施海藻肥（S）>有机肥与海藻肥配施（MS）,除有机肥与化肥配施（MNPK）外,其他处理间的干物重差异不显著。供试条件下,土壤氮素表观净矿化率和春白菜的吸氮量均为NPK>S>MS>CK,M和MNPK低于不施肥（CK）处理。氮肥利用率以NPK处理最高,达到67.7%,S和MS处理分别为46.9%和4.8%。各处理春白菜采收期干物重与吸氮量呈极显著正相关（R2=0.9213,n=18）,说明作物吸氮量对产量的形成具有重要作用。S与NPK处理在相同施氮量条件下对春白菜增产作用基本相同。     

长期定位施肥对土壤有机质、不同形态氮含量及作物产量的影响

通过长期定位试验,研究不同施肥处理对河北省低平原区土壤有机质、不同氮形态含量及作物产量的影响,旨在为该区冬小麦–夏玉米轮作系统秸秆全量还田下土壤肥力和作物产量的提高提供理论依据。结果表明,经过36个小麦玉米轮作周期的不同施肥处理后,与不施肥处理（CK）相比,施肥可以提高土壤有机质和全氮含量,且随化肥施用量的增加而逐渐增加。在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,秸秆还田较不还田可显著提高土壤有机质和全氮含量,在化肥施用量为N 540kg/hm²+P₂O₅ 360kg/hm²时,增加速度减缓。与CK相比,长期施肥提高了土壤碱解氮和硝态氮含量,而对土壤铵态氮含量没有显著影响。单施化肥时,表层土壤碱解氮和硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在秸秆还田下,N360+P240+S9000处理表层土壤碱解氮和硝态氮含量最高。施肥显著提高了作物产量,单施化肥处理,小麦、玉米产量均随施肥量的增加而逐渐增加;秸秆还田条件下,小麦产量在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时较单独施用化肥的处理增产。由以上结果可知,长期施肥可提高土壤肥力,增加土壤有机质和全氮含量,适宜的氮肥施用量配合秸秆还田可固持土壤有机碳和全氮,过量氮肥不利于土壤有机质的累积。长期单施化肥或化肥配合秸秆还田均可提高土壤碱解氮和硝态氮含量,对土壤铵态氮含量无显著影响。长期施肥可提高作物产量,在秸秆还田条件下,化肥施用量为N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,增产效果较好。     

长期施肥对土壤微生物和腐殖质组分的影响

借助１５年的定位观测资料，系统地研究了长期施肥对土壤微生物含量，腐殖质组分，作物产量和土壤供肥能力的影响。结果表明，长期施用化肥和有机肥或两者配施，耕层土壤微生物和胡敏酶，富里酸，胡敏素含量增加，ＨＡ／ＦＡ比值增大，与腐殖质组成成分最为密切的农化性状是全氮和碱解氮和碱解氮，其次是速效磷，长期不施肥，单施氮肥或有机肥，因养分单一，供肥不足，作物产量逐年下降，抗逆力差。     

长期定位施肥对土壤氮素矿化与作物产量的影响

揭示长期施用有机肥及配施氮肥对非石灰性潮土氮素矿化特性的影响,探索其与作物产量间的关系。以始于_1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础,采用田间原位-离子交换树脂法(ISC-IERB)研究了长期定位施肥对土壤氮素矿化特性的影响,并对其与产量进行了相关分析。结果表明:长期施用有机肥及其配施氮肥可显著提高非石灰性潮土全氮、矿质氮、净氮矿化量、冬小麦或夏玉米吸氮量和产量,且在同一有机肥(氮肥)水平下,均随氮肥(有机肥)投入量的增加呈增加趋势,其中高量有机肥配施高量氮肥(M_2N_2)处理的增加幅度最高,冬小麦、夏玉米产量分别为6 803,_1_1 935 kg/hm_2;长期施肥使夏玉米季土壤氮净矿化量、净氮矿化率明显大于冬小麦季,施肥处理(M_1、M_1N_1、M_1N_2、M_2、M_2N_1、M_2N_2)的增幅分别为7.1%-2.7%,16.2%-76.0%;相关分析表明,冬小麦-夏玉米产量与当季冬小麦、夏玉米播前土壤全氮、矿质氮含量、氮净矿化量均存在极显著相关性,但与氮素表观淋失量相关不显著。研究表明,施用有机肥、氮肥是提高土壤供氮潜力、作物产量的有效手段,作物与季节是影响土壤氮素矿化的重要因素。     

化肥有机肥配合对水稻产量和氮素利用的影响

摘要：通过对不同施肥与水稻产量和氮肥利用率连续4年定位观测研究,结果表明：在红壤丘陵区稻田上,土壤氮素来源以施肥带入为主,占土壤氮素总收入95%以上,氮素带出以作物吸收和氨挥发损失为主要途径;水稻对氮素吸收利用与氮素形态关系密切,早稻对无机氮吸收利用好于有机氮,晚稻对有机氮利用优于无机氮;对水稻4年产量统计分析,单施有机肥（M）处理与化肥（NPK）处理具有同等的产量效果,但有机肥料处理提高土壤有机质含量,提升了土壤生产力;单施有机肥（M）处理氮肥利用率达37.8%,化肥有机肥配施（NPKM）处理氮肥利用率为35.1%,而单施化肥（NPK）处理氮肥利用率仅为25.7%。     

不同降水条件下北方日光温室填闲季糯玉米对土壤残留氮风险阻控研究

我国北方设施蔬菜生产中存在着不合理灌溉施肥的现象,严重影响着设施农业的可持续发展。本试验在种植季节外填闲期间,以休闲田地为对照,采用填闲作物种植和溴深层示踪技术研究了夏季填闲作物对土壤提氮作用。试验结果表明:夏季种植填闲作物可显著降低根区土壤中无机氮素的含量,尤其是土壤表层的无机氮含量。休闲处理,土壤(0～180 cm)各层的无机氮含量均有增加。但在干旱条件处理下种植填闲作物后,土壤(0～120 cm)各层的无机氮含量均出现下降。夏季降雨量是造成土壤氮素淋洗的主要因素,且土壤中无机氮含量越高,氮素淋洗量越大。种植填闲作物可以有效地吸收土壤中氮养分,在模拟干旱年份和正常年份降雨量的处理中,种植糯玉米从土壤中吸收氮量分别为172.6,146.6 kg/hm2。溴标记试验进一步证明了填闲作物的提氮能力,下层土壤中溴均出现向上运移的现象。本研究证实了种植填闲作物糯玉米具有有效利用菜田土壤残留氮与阻控氮淋洗风险的作用,为北方日光温室典型种植模式氮素优化管理提供了科学参考。     

不同农田施肥方式下土壤碳氮变化特征及其环境意义

为了明确不同农田施肥方式对土壤碳氮变化及其对环境的影响,通过长期定位试验研究了不同施肥方式下土壤碳氮变化特征。结果表明：土壤有机碳、全氮在土壤剖面中呈上高下低趋势,秸秆还田作用主要发生在0~10 cm处的耕层;单施化肥和化肥配施秸秆均能增加土壤有机碳、全氮含量,长期无肥处理的土壤有机碳、全氮含量明显下降,单施化肥对农田土壤有机碳、全氮含量影响不显著,长期化肥配施秸秆显著增加土壤有机碳、全氮含量,4年内增幅分别达到35.8%和17.3%;土壤有机碳和全氮含量呈极显著正相关(R2=0.78, P<0.01),两者含量变化趋势相同;太湖地区土壤C/N比呈下降趋势,现阶段土壤C/N比主要集中在10.0左右,化肥配施秸秆可以增加土壤C/N比,促进土壤碳氮循环。化肥配施秸秆能够改善农田土壤理化性状,提高农田生产力,是一种值得推广的施肥方式。     

长期配方施肥对作物产量和土壤养分含量的影响

为合理优化施肥结构,制定科学的作物肥料配方,提高耕地地力水平,实现耕地资源可持续利用。2006—2013 年笔者通过对山东省临沂市河东区4 种土壤进行长期定位配方施肥,研究了配方施肥对作物产量及土壤养分含量的影响。结果显示：各处理配方施肥处理作物平均产量明显高于习惯施肥。2013 年配方施肥处理和习惯施肥处理土壤碱解氮含量、土壤速效钾含量均比2006 年增加,其中习惯施肥处理土壤碱解氮含量增幅较配方施肥处理大,而配方施肥处理土壤速效钾含量增幅较习惯施肥处理大;2006—2010 年配方施肥处理土壤有效磷变化不明显,2010 年后土壤有效磷呈下降趋势;2006—2013 习惯施肥处理土壤有效磷含量相对较稳定。配方施肥通过合理调整氮、磷、钾肥的比例和用量,大幅减少了肥料投入,显著提高了作物产量,有效促进了土壤养分均衡。     

Azodyn: a simple model simulating the date of nitrogen deficiency for decision support in wheat fertilization

A dynamic soil–crop model was developed to predict the date on which N deficiency occurs for winter wheat crops in the temperate climate of Northwest Europe. It is based on the daily simulation of soil N supply and crop N requirement for the period during which N-fertilizer is usually applied to wheat crops, the end of winter until flowering. The soil sub-model was derived from the `balance-sheet method' used in France for nitrogen fertilization recommendations. It describes the net mineralization of various sources of organic matter (soil humus, crop residues, organic products). The crop sub-model simulates crop biomass production and its nitrogen content using a radiation use efficiency model and a critical dilution curve for nitrogen content. Both soil and crop sub-models require few parameters and inputs, most of which are readily available on commercial farms, together with daily climatic data. The model tested with various rates and timings of N application in three experiments accurately simulated the date on which nitrogen deficiency began in wheat crops. The interest in using the model for tactical and strategic approaches is discussed.     

成龄胶园间作不同姜科作物对土壤养分与土壤酶的影响

研究成龄胶园条件下间作不同姜科作物对胶园土壤养分和土壤酶的影响,为成龄胶园姜科作物间作合理施肥和土壤培肥提供理论依据。以间作3种姜科作物的胶园为处理,以单作胶园土壤为对照,采用土壤常规分析方法分别测定土壤养分和土壤酶。结果表明：间作的3种姜科作物对胶园土壤的全钾、硝态氮含量（除生姜外）、pH（除生姜外）、酸性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性（除草豆蔻外）的影响不显著;显著降低了有机质、全磷、速效磷、全氮（除草豆蔻外）含量、土壤脲酶活性;显著增加了铵态氮（除砂仁外）、速效钾及土壤蔗糖酶活性。这些结果说明,间作姜科作物能改善土壤的土壤硝态氮、铵态氮及速效钾含量,短时期内能提高土壤的供氮、供钾能力,但降低了土壤磷含量和土壤磷的供应能力。由此可见,在成龄胶园内进行间作,必须加强间作物施肥,以实现土壤养分收支平衡,维护土壤功能、保护土壤质量。     

SIMBA-N: Modeling nitrogen dynamics in banana populations in wet tropical climate. Application to fertilization management in the Caribbean

In banana plantations of the Caribbean, nitrogen (N) fertilization widely exceeds nutrient outputs after harvest. Under wet tropical climate, leaching results in considerable waste of N. Fertilization management aims at maintaining soil mineral N at the optimal level for banana nutrition throughout the year but it does not take into account variations in crop N demand or N supply through mineralization of crop residues. The dynamics of crop N demand and crop residue supply depend on the structure of banana populations, which become asynchronous with time. We designed the SIMBA-N model to simulate N dynamics in successive crop cycles of banana. The model calculates the N balance weekly, including N uptake by banana, N leaching, and N supply by organic matter mineralization. We validated the model using data from a field experiment comparing five levels of fertilization. Results showed SIMBA-N provides reliable indicators to support banana fertilization management taking into account N flows in the soil and change in N demand related to banana population structure.     

长期施肥下红壤旱地CO2、N2O排放特征

摘 要：基于中国农业科学院红壤实验站长期定位试验,采用静态箱/气相色谱法,研究红壤旱地小麦生长季节不同施肥处理(CK、NP、NPK、NPKM、1.5NPKM)下土壤CO2、N2O排放差异。结果表明,长期不同施肥处理形成不同的土壤肥力以及作物生长的差异是影响土壤呼吸CO2、N2O排放的重要因素,红壤旱地小麦季土壤呼吸CO2、N2O排放具有明显的季节变化特征;在小麦生长季,不同施肥处理之间土壤呼吸CO2、N2O排放通量差异显著,土壤呼吸CO2年累积排放量在8284.02 kg?ha-1～15863.48 kg?ha-1之间,N2O年累积排放量在0.37 kg?ha-1～2.04 kg?ha-1之间。各处理土壤呼吸CO2排放通量的大小变化：1.5NPKM>NPKM>NPK>CK>NP;土壤呼吸N2O平均排放通量大小顺序为1.5NPKM>NPKM>NPK>NP>CK;有机肥的施用显著增加了土壤呼吸CO2和N2O的排放(P<0.05)。土壤呼吸CO2与N2O排放分别与土壤温度和土壤水分显著相关性。     

不同施肥处理对新成片麻岩土壤谷子生长及土层硝态氮的影响

为了探明片麻岩新成土中土壤硝态氮时空分布规律,通过田间肥效试验,研究在不同施氮水平下配施磷和有机肥对土壤中硝态氮含量的影响。结果表明,施肥可以显著提高作物产量。氮磷配施作物产量显著高于单施氮肥和有机肥,各处理不同施氮水平作物产量差异不显著。苗期各剖面土壤硝态氮含量随着施氮量的增加而增大。拔节期随着土层深度的增加硝态氮含量先增加(0~60 cm)后降低(60~80 cm)。抽穗灌浆期单施氮肥,总体上随着施氮量的增加硝态氮含量升高,且各剖面的硝态氮含量高于其他2个处理。收获期土壤中各剖面硝态氮含量呈现单施氮肥>氮磷配施>配施有机肥的趋势。土壤中各剖面的硝态氮含量总体上苗期>拔节期>抽穗灌浆期>收获期,随着谷子生育期需氮量和降雨量的变化而逐渐减少。     

小麦宽幅匀播技术氮、磷、钾施肥效果及推荐施肥量研究

为了探讨宽幅匀播小麦的肥料高效利用和土壤养分吸收的机理,采用多点田间小区试验,应用“3414”田间肥料试验设计方法,分析在不同肥力水平下小麦宽幅匀播技术氮、磷、钾的施肥效果和推荐用量。结果得出,宽幅匀播小麦氮、磷、钾养分利用率随施肥水平提高而显著降低,随土壤肥力增加呈先增高后降低,从高到低依次为：中肥力＞较低肥力＞低肥力＞较高肥力＞高肥力。随土壤肥力由低到高增加,宽幅匀播小麦最佳施肥效益的推荐施肥量分别是N 107.9~171.8 kg/hm²、P₂O₅ 88.2~112.1 kg/hm²和K₂O 35.4~56.2 kg/hm²,平均分别为：N 138.3 kg/hm²、P₂O₅ 101.4 kg/hm²、K₂O 45.4 kg/hm²,三要素比例为N:P₂O₅:K₂O=1:0.73:0.33。由于不同土壤类型的速效氮磷钾含量有一定差异,小麦宽幅匀播适宜施肥量应因土壤类型而适当调整。     

氮磷钾配施对制种玉米产量及经济效益的影响

为完善甘肃省张掖市制种玉米施肥体系,探究氮磷钾配方施肥对氮、磷和钾肥利用率的提升效果及其对制种玉米生长与产量的调控效应,明确氮磷钾配施对土壤肥力的影响。以制种玉米为供试作物,地表滴灌为供水方式,设置配方缺氮（T1）、配方缺磷（T2）、配方缺钾（T3）、氮磷钾配方施肥（T4）、常规缺氮（T5）、常规缺磷（T6）、常规缺钾（T7）、常规施肥（T8）和不施肥（T9）9个施肥处理。结果表明,T4与T8处理产量分别为7158.9和6638.9kg/hm²,显著高于相应的缺素施肥处理;T4处理水分利用率较T8处理提高7.33%（P<0.01）,N、P、K化肥利用率分别提高5.9%、67.3%和70.2%（P<0.05）,经济效益提高9.94%,土壤养分综合指数提高20.00%。氮磷钾配方施肥能显著促进作物生长,释放高产潜力,提高水肥利用效率,提升经济效益和土壤肥力,为推荐的施肥模式。