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.     

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。     

长期定位施肥对非石灰性潮土水分保持 及腐殖质组成的影响

在非石灰性潮土26年的定位试验进行过程中，在12个不同处理CK、N1、N2、M1、M1N1、M1N2、M2、M2N1、M2N2、NP2K、N2P和N2K中，于2003年研究了长期定位施肥对非石灰性潮土水分保持及腐殖质组成的影响，结果表明，各施肥处理0~20cm土层土壤孔隙度皆高于不施肥对照处理，单施有机肥及其配施无机氮肥的处理比对照提高了11.49%~19.24%，土壤含水量与孔隙度呈显著正相关（r=0.7076*）。有机肥配施无机氮肥能提高土壤中有机碳总量、胡敏酸碳、富里酸碳和胡敏素碳，最明显的是每年每公顷施含氮276kg有机肥配合施含氮276kg的无机氮肥，比不施肥增加了73.45%、198.58%、140.85%和39.35%。长期施用有机肥能提高胡敏酸的含量，施用无机化肥可提高富里酸降低胡敏酸的含量。可见长期有机肥与无机化肥合理配施可明显提高土壤的环境质量，增强土壤蓄水保肥能力。     

长期施肥对褐潮土氮、有机质动态变化的影响

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（1991-2003年）,研究了长期施肥条件下对褐潮土氮、有机质动态变化的影响。结果表明：氮磷钾化肥配施有机物料提高耕层土壤全氮的效果最为明显,配施有机肥和秸秆处理分别比不施肥增加21.11%和14.35%,明显高于单一施用化肥。长期单施氮肥,或氮磷配合,或氮磷钾配合也显著增加了土壤全氮含量,分别比对照增加10.03%,8.32%和8.40%,而磷钾配合降低了土壤全氮含量。土壤碱解氮含量仍然是氮磷钾配施有机肥或秸杆处理优于单施化肥,分别比对照增加34.97%和32.96%,长期单施氮肥,或氮磷配合,或氮钾配合,或氮磷钾配合,分别比对照增加17.26％,21.55%,23.83%和26.41%。配合施用有机肥处理耕层土壤有机质含量明显高于单施化肥处理;与不施肥比较,NPK＋秸秆以及NPK＋有机肥处理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土壤有机质含量具有重要作用。     

不同有机无机配比对玉米产量及土壤物理性质的影响

土壤肥力下降、耕层变浅,是东北平原粮食高产的主要限制因子。因此,研究不同有机物与化肥配合施用对土壤物理性质及玉米产量的影响具有现实意义。在辽北棕壤土上,采用田间微区定位的方法进行研究。有机无机配施不仅能够改善土壤的物理性质,还能够增加玉米产量;施用有机物料的各处理较无肥对照处理土壤容重下降了3.05%~9.92%,差异达到显著水平;与单施化肥处理相比,有机物料和化肥配合施用可增产1.64%~8.91%,同时能够增加田间持水量、毛管孔隙度和改善土壤微团聚体结构。在等碳量条件下,玉米秸秆对改善土壤理化性质的效果好于猪粪,化肥配施高量猪粪增产效果最为明显。     

长期不同施肥对农田土壤养分与微生物群落结构的影响

为了阐明长期不同施肥对土壤养分与微生物群落的影响及影响机理,以杭嘉湖平原典型稻麦轮作区长期定位施肥试验土壤为对象,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid, PLFA)分析方法,研究了施用化肥(NPK)、秸秆(Straw)、栏肥(Manure)、化肥与秸秆配施(S+NPK)、化肥与栏肥配施(M+NPK)5种不同施肥方式对土壤主要养分指标与微生物量及微生物群落结构的影响,试验以不施肥处理为对照。结果表明,所有施肥处理均提高了土壤有机碳,其中秸秆与化肥配施、栏肥无论是单独施用还是与化肥配施所提高的有机碳含量均达到显著水平;施用化肥、有机肥、秸秆+化肥及有机肥+化肥均可在一定程度增加土壤氮、磷、钾养分。施用秸秆和栏肥显著提高了土壤中总PLFA、细菌、真菌、放线菌等含量以及微生物群落Shannon指数(P＜0.05),但施用化肥可引起土壤微生物量和多样性指数的下降。相关分析结果表明,土壤微生物PLFA含量及Shannon指数与土壤碳氮比呈显著正相关(P＜0.05)。典范对应分析结果表明,土壤有机碳含量(F=2.18,P=0.027)是影响微生物群落结构的主要环境因子。可得出结论,长期秸秆还田或施用栏肥可显著提高土壤微生物量并改变其群落结构,土壤有机碳含量及碳氮比对于土壤质量和肥力的提高具有至关重要的作用。     

长期施肥对褐土及玉米籽粒中Hg含量的影响

针对土壤中重金属Hg污染的现状,为研究北方半湿润偏旱区褐土农田Hg元素的长期变化规律,对连续进行22年的氮磷化肥与有机肥配施试验0~40 cm农田土壤及2013年玉米籽粒中的Hg含量进行了测定,分析了长期施肥条件下褐土Hg元素的盈亏状况、年际变化和剖面特征及对玉米籽粒中Hg含量的影响。结果表明,不施肥处理的土壤Hg含量有所亏缺,其他施肥处理Hg含量均有盈余;随着施肥年限的增长,土壤Hg呈下降趋势,比基础土样降低了29.3%~74.2%;高量施肥均可能会引起表层Hg含量的向下迁移,导致20~40 cm土壤Hg含量升高。2013年不同施肥处理土壤Hg含量均未超过国家土壤环境质量二级标准;长期氮磷化肥与有机肥配施对处理间土壤Hg含量差异影响不显著;2013年玉米籽粒中Hg含量低于国家限量标准。长期氮磷化肥与有机肥配施未造成土壤Hg污染。     

长期施用牛粪对松嫩平原盐渍化土壤脱盐碱化效果的影响

为了探究施用有机肥对盐碱土壤脱盐效果的长期效应,以腐熟牛粪为改良材料,根据牛粪施用年限共设置4个处理,分别为：施用牛粪8,12,18 a,以未施用牛粪的作为对照。通过对土壤可溶性盐分组成、交换性盐基、有机质、容重、EC和pH值等指标的测定,定量化探讨牛粪对各个指标影响及其关系,阐明长期施用牛粪对盐碱土脱盐效果的影响。结果表明,长期施用牛粪显著降低了土壤HCO₃^-的含量,消除了CO₃^2-;降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度和土壤有机质;降低了Na⁺含量,增加了土壤交换性Ca²⁺、可溶性K⁺和Mg²⁺含量。相关性分析表明：土壤ESP和pH值与交换性Na⁺、HCO₃^-和CO₃^2-含量呈显著正相关,土壤pH值与土壤有机质呈显著负相关关系。回归分析表明：影响钠吸附比的主要因素是可溶性Mg²⁺,其...     

长期定位施肥对冬小麦产量及潮土土壤肥力的影响

为了探讨长期施用化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的冬小麦增产效果与土壤养分演变规律。以连续18年的长期定位施肥试验为依据,对历年冬小麦产量和土壤养分测试结果进行系统总结。结果表明:化肥与有机肥都可以提高冬小麦产量,且二者效果不相上下;化肥与有机肥都可以提高土壤有机质含量,有机肥与秸秆在提高土壤有机质,有效磷及有效钾含量方面比化肥更具优势;随着施肥年份的增加,土壤碱解氮呈缓慢增加趋势;施肥到一定阶段后,高量有机肥,常量有机肥,化肥及秸秆还田,无肥处理的土壤有效磷含量分别稳定在80,60,20,3 mg/kg左右。     

周年秸秆还田对耕地质量和稻麦产量的影响

为研究秸秆还田对耕地质量和稻麦产量的影响,于2010—2015年在泰州市姜堰区张甸镇(高砂土)和沈高镇(勤泥土)布置周年定位试验,测定土壤肥力指标和稻麦产量。试验结果表明:无论是高砂土还是勤泥土,在秸秆还田与化肥施用共同作用下,土壤全N、速效P和速效K含量与空白以及单施化肥处理相比均有不同程度的提高,而且土壤容重显著下降;与单一施用化肥处理相比,两种土壤的有机质含量均显著增加。3年后秸秆与化肥配施处理的稻麦产量均比单施化肥处理的产量显著提高,且在高砂土上对稻麦增产效果的表现时间以及增产幅度均高于勤泥土。因此,长期的秸秆与化肥配合施用对提高耕地质量和稻麦产量起着十分重要的作用。     

施用脱硫石膏与天然有机物混合改良剂对盐化潮土理化性质及玉米产量的影响

摘要：研究利用脱硫石膏与天然有机物混合土壤改良剂的特有的性质,能够有效地改善盐化潮土土壤的理化环境并达到提高玉米产量的目的。试验采用改良剂成分比例不同的2种配方、4个施用量,以不施改良剂处理为对照,9个处理,3次重复。结果表明：脱硫石膏与天然有机物混合改良剂与基础土壤相比降低土壤容重2.30%～11.86%;增加土壤总孔隙度0.16%～10.52%;增加毛管孔隙6.28%～26.30%;降低非毛管孔隙7.82%～52.38%。2种配方改良剂的不同施用量与对照相比,土壤全盐量、ESP、Na++k+和Cl-离子分别下降了5.88%～127.27%; 1.74%～95.69%;34.05%～185.5%;和164.94%～471.2%。增加土壤SO42-和Ca2+最多达到481.19%和478.25%。施用脱硫石膏与天然有机物混合改良剂不仅能够改善土壤物理结构和化学离子组成,同时也为作物提供了丰富的腐殖酸及Ca、S等营养物质,与对照相比提高玉米产量10.19%～30.99%,增加经济效益10.72%～18.67%。     

有机肥和化学肥料配合施用对红壤肥力的影响

通过对红壤旱地长期不同施肥处理的土壤研究,发现不同的施肥处理对红壤旱地性质影响极为明显：长期施用化肥,耕作13年后,土壤活性有机质下降39.6%,在NPKS处理中,活性有机质上升16.9%,M中上升11%。长期施用有机物的处理中,土壤的微生物的数量和土壤酶的活性显著高于长期施用化学肥料的处理,由以长期单度施用化学氮肥为最低。在红壤旱地上长期施用化学肥料,使土壤严重酸化,不利于玉米的生长,肥料的长期效果为：氮肥仅增产24.9%,化学肥料配合施用的NPK处理增产率267%,NPKS处理增产率319%,M处理增产率267%,NPKM处理增产率高达367%。施用有质物还可防止土壤酸化,提高土壤的养分的有效性和肥料的利用率。     

生物炭及其与化肥配施对灰潮土土壤理化性质、微生物数量和冬小麦产量的影响

为弄清生物炭在灰潮土上的施用效果,促进生物炭的科学应用。采用田间试验,研究了空白对照(CK)、单施生物炭(B)、单施化肥(F)和生物炭与化肥配施(BF)4个处理对灰潮土土壤理化性质、微生物数量和冬小麦产量的影响。结果表明：单施生物炭与空白对照相比,以及生物炭化肥配施与单施化肥处理相比,施用生物炭均能显著提高土壤有机碳和速效钾含量,但对土壤容重、pH、碱解氮、速效磷的影响不显著;施用生物炭后土壤中的细菌和放线菌数量增加且在越冬期达到显著差异水平,但真菌数量表现出一定的降低趋势。与空白对照相比,单施生物炭秸秆和籽粒干重分别增加6.8%和4.2%;与单施化肥相比,生物炭与化肥配施秸秆和籽粒干重分别提高4.4%和16.5%。因此,生物炭能有效改善灰潮土土壤理化性质,提高细菌和放线菌数量,且在一定程度上促进冬小麦产量的提高。     

不同有机肥连续施用对土壤质量的影响

为研究不同有机肥连续施用对土壤质量的影响,综述国内外不同有机肥连续施用对农田土壤理化性质、土壤微生物以及土壤重金属的影响及作用机理,并对有机肥合理利用提出建议。研究表明：连续施用有机肥能显著改善土壤结构,提高土壤的水肥调控能力,增加土壤养分的有效性,平衡土壤养分,提高土壤酸碱缓冲性能,优化土壤微生物群落的结构和功能;但长期施用有机肥会增加土壤和植物中重金属累积风险,特别是畜禽和污泥有机肥。国内外研究大部分是粪肥与污泥和化肥的配施对土壤和作物中重金属含量进行分析,对研究畜禽粪污施用年限以及有机肥长期施用下土壤中重金属的演变特征及机理探讨相对较少,今后还需加深有机肥连续施用对土壤重金属影响机理方面的研究。     

有机肥料的合理增施对土壤性质影响研究

为深入了解有机肥料对土壤培肥的效应及对土壤的调控作用,[方法]综述了近年来有机肥料对土壤氮磷钾三种养分元素、容重和孔隙度、土壤微生物、土壤重金属方面的研究进展。[结果]其主要内容包括：合理施用有机肥料可以增加土壤中可矿化氮含量,促进不同形态的氮素转化;可提高土壤速效磷及有机磷含量,使有效钾和缓效钾的含量显著提高;有机肥料可以降低表层土壤容重,有效保持土壤的孔隙度;促进土壤微生物活动并提高其生物量;有选择的施用有机肥料还可以对土壤中的重金属起到固定和净化作用,反之施用不当也会导致重金属污染等。除此之外,还对有机肥料在土壤污染及修复方面的研究趋势提出了展望,[结论]以期在土壤中最大效益的施用有机肥料,进一步提高土壤肥料的利用率。     

沼液和沼渣及化肥配施对土壤肥力的影响

2014 年5—10 月,通过在海林农场玉米试验田设置沼液和沼渣及化肥配施的田间试验,从玉米试验田土壤的物理性状和化学性状的变化来研究沼肥配施对土壤肥力的影响。结果表明：在土壤物理性状方面,配施沼肥能够降低土壤容重,但对土壤的总孔隙度、饱和含水量和田间持水量作用不明显,30000 kg/hm2沼液和30000 kg/hm2沼渣的配施模式对土壤物理性质的改善作用较大。配施沼肥能有效防止土壤酸化,同时土壤有机质含量可以提高21.02%~31.74%。单施沼液以及沼液与沼渣和化肥配施能够提高土壤中全氮、全磷、碱解氮和速效磷的含量,但对于全钾和速效钾增幅很小或呈负增长。沼液单施以及沼液与沼渣和化肥配施,在一定程度上能够改善土壤的肥力,可以考虑合理的配施沼液来代替化肥,实现对沼液的高效资源化利用。     

镁水平对不同类型土壤大豆生长、养分吸收以及产量的影响

在温室条件下,采用土壤盆栽方法研究了镁施用水平对3种不同类型土壤大豆生长、养分吸收以及籽粒产量的影响。试验结果表明,施用60mg/kg镁肥对3种不同类型土壤大豆种植生长,籽粒、茎秆和根部中氮、磷、钾和镁养分吸收量,以及籽粒产量都具有显著的影响。当镁肥施用量为60mg/kg土时,种植在褐土性土、栗褐土和潮褐土土壤上的大豆籽粒产量分别比对照增产15.53％、11.48％和15.52％。当镁肥施用量增加到180mg/kg土时,潮土的大豆籽粒产量比对照增产19.83％,而其它两种土壤大豆籽粒产量没有明显增加。从3种不同类型土壤对施用镁肥的响应来看,潮土表现好于栗褐土和褐土性土。本研究表明,在合理施用氮、磷和钾肥基础上配合施用适当的镁肥对交换性镁含量相对较高的土壤仍有一定的增产潜力。     

不同施肥处理对马铃薯农田土壤理化性状及产量的影响

为了探究不同施肥处理对马铃薯农田土壤理化性状及产量的影响,试验地采用马铃薯连作模式,设置3个施肥处理,即：单施化肥(T)、有机肥配施化肥(YTF 1/2)、全量有机肥(YTF)。结果表明：在不同施肥处理下马铃薯农田土壤的理化性质和马铃薯产量发生了变化,其中变化最为明显的土壤指标有土壤容重、孔隙度、饱和导水率、有效磷。YTF处理较T处理可分别显著(P<0.05)降低土壤容重16.8%,增加土壤孔隙度12.7%,提升饱和导水率25.3%。YTF处理可显著提升土壤有效磷含量43.0%,但各处理间土壤pH、有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效钾之间差异并未达到显著水平。同时,较之T处理,YTF处理亦可显著提升土壤团聚体含量。YTF和YTF 1/2处理可分别较T处理提升马铃薯产量24.6%和12.8%。因此,施用有机肥不仅可以改善土壤结构,改良土壤物理性状,亦能促产增收。     

不同施肥处理对芹菜农田土壤理化性状及产量的影响

为探究不同施肥处理对芹菜农田土壤理化性状及产量的影响,以‘文图拉’芹菜为供试作物,设置单施化肥(T)、有机肥配施化肥(YTF1/2)和全量有机肥(YTF)3个处理。结果表明,在不同施肥处理下芹菜农田土壤的理化性质和芹菜产量发生了变化,其中变化最为明显的土壤指标有土壤容重、孔隙度、饱和导水率、碱解氮和有效磷。2019年,YTF处理较T处理显著降低土壤容重13.16%,增加土壤孔隙度10.72%,提升饱和导水率20.73%。YTF1/2处理较T处理显著提升土壤碱解氮和有效磷含量15.8%和19.6%。2020年,YTF处理较T处理显著降低土壤容重10.71%,增加土壤孔隙度8.23%,提升饱和导水率17.76%。YTF1/2处理较T处理显著提升土壤碱解氮和有效磷含量16.18%和12.91%。与T处理相比,YTF1/2和YTF处理均能提高芹菜产量。2019年,YTF1/2处理芹菜产量最高,为97984 kg/hm²,与T和YTF处理相比分别提升产量2.65%和22.83%。2020年,YTF1/2处理芹菜产量最高,为93750 kg/hm²,与T和YTF处理相比分别提升产量25%和13.64%。总体来看,有机肥配施化肥效果最优,可在试验开展地区芹菜种植中推广应用。     

生物有机肥对土壤理化、生物性状和香蕉生长的影响

为了探索生物有机肥在香蕉生产中的作用效果,采用大田试验,以生物有机肥为基肥和追肥2种施用方式,分析土壤容重、土壤孔隙度、田间持水量,测定土壤有机质、氮、磷、钾含量、土壤微生物生物量,调查香蕉茎叶生长、香蕉产量及果实性状等,为生物有机肥的合理施用提供理论依据。结果表明：施用生物有机肥后,蕉园土壤容重降低0.83%~10.0%,土壤孔隙度提高2.42%~10.06%,田间持水量增加10.03%~23.79%;土壤有机质含量提高4.28%~15.04%,N、P、K含量分别增加5.26%~22.22%、0.04%~6.01%、2.96%~13.97%;土壤微生物生物量碳、氮分别比对照提高0.05%~8.98%和4.87%~145.27%;香蕉叶片N、P、K养分含量分别提高0.94%~1.41%、5.88%~27.94%、0.65%~4.88%,总叶绿素含量提高了6.62%~8.61%;且对香蕉生长有明显的促进作用,香蕉假茎高度增加了2.12%~22.74%,假茎围和绿叶数也有所增加;香蕉产量提高了7.9%~12.7%,并有效改善了香蕉果品品质。施用生物有机肥是改善蕉园土壤理化性状,提高土壤有效养分含量,增强微生物活性,促进香蕉生长,提高产量和果品质量的有效途径。