滴灌施肥中施氮量对两年蔬菜产量、氮素平衡及土壤硝态氮累积的影响

 【目的】研究滴灌施肥中传统施氮和减氮的处理对宁夏引黄灌区温棚两年蔬菜的产量、氮素平衡和硝态氮累积及淋洗状况的影响。【方法】试验于2004～2006年在宁夏引黄灌区日光温室条件下，以番茄-番茄-黄瓜-番茄四茬蔬菜为材料，研究滴灌施肥中的传统施氮和减氮两处理对宁夏引黄灌区温棚两年蔬菜的产量、氮素平衡和硝态氮累积及淋洗状况的影响。【结果】在前两茬传统施氮与增（减）氮两处理，对番茄的产量与吸氮量影响不大，在第三、四茬随着施氮量的下调，蔬菜果实产量、总吸氮量受到影响，第4茬番茄产量比第1茬下降了48.7～72.3 t•ha-1；不同施氮处理会造成对当季蔬菜收获后土壤表层0～30 cm NO3--N累积量高，在第4茬番茄收获后，在表层NO3--N累积量比第1茬下降了91.1%～92.2%，同时造成下茬蔬菜收获后土壤NO3--N累积量向下层运移，第2茬冬春茬番茄收获后，在60～90 cm土层NO3--N累积量比第1茬增加了105.4%～137.3%，在第3茬秋冬茬黄瓜收获后，90～120 cm土层NO3--N累积量比第1茬增加了4.8%～30.8%，而120 cm以下土层NO3--N累积变化不大；连续种植四茬蔬菜，有机肥也有向下淋失的可能。第4茬番茄收获后，在有机肥处理和有机肥后效处理中60～90 cm土层的NO3--N累积量比第2茬高22.7%；在黄瓜-番茄种植体系下，滴灌量及土壤表层水分含量对土壤溶液NO3--N含量有直接影响，表层土壤溶液中NO3--N有不断向下层淋洗的趋势，施氮量高的处理表现的更为明显；四茬蔬菜整个种植体系下氮素平衡，在氮素的总输入项中，以施氮量和灌溉水为主，总输入量随氮肥施用量的增加而增加，氮素输出项中以Nmin残留为主。【结论】在当地设施蔬菜滴灌施肥条件下，传统施氮量800 kg•ha-1过高并没有使当季蔬菜增产，造成当季蔬菜收获后土壤表层0～30 cm NO3--N累积量高，并对下茬蔬菜收获后有向下淋失的趋势影响，因此采取减量施氮是切实可行的。在有机肥和磷钾肥配施基础上，秋冬茬番茄氮肥推荐施用量在100～150 kg•ha-1、冬春茬番茄推荐施氮量在250～300 kg•ha-1、秋冬茬黄瓜氮肥推荐施用量在400～450 kg•ha-1。     

施氮量和底追肥比例对冬小麦产量及肥料氮去向的影响

【目的】应用15N标记技术研究高产麦田中施氮量和底施与追施氮肥比例（底追肥比例）对冬小麦籽粒产量、氮肥利用及土壤残留和损失的影响。【方法】试验设置7个处理：不施氮肥(N0)；在施纯氮量为168 kg•ha-1和240 kg•ha-1条件下，各设底追肥比例为1﹕1(N1和N4)、1﹕2(N2和N5)、0﹕1(N3和N6) 3个处理。【结果】与不施氮处理相比，施氮显著提高了籽粒产量和蛋白质含量，处理N2、N5和N6均较优，其中处理N2显著提高了氮肥利用率，降低了损失率。试验还表明，随底施和追施氮量增加，二者在土壤中的残留量增加，下移层次加深；随小麦的生育进程，土壤残留的肥料氮不断下移。成熟期，底肥氮在0～40、40～100和100～200 cm土层中的残留量分别占总底肥氮残留量的38%～49%、40%～51%和0%～22%；处理N4、N5的追肥氮淋洗至140～160 cm土层，N3、N6分别至160～180 cm和180～200 cm土层。在小麦全生育期，处理N2的底施和追施肥料氮均未淋洗至100～200 cm土层。【结论】在本试验中，施氮量为168kg•ha-1、底追肥比例为1﹕2的处理N2的籽粒产量、蛋白质含量、氮肥利用率均较高，损失率最小，且未淋洗至100～200 cm 土层，为最佳氮肥运筹方式。     

轮作和施肥对半干旱区作物地上部生物量与土壤有机碳的影响

 【目的】了解轮作与施肥对土壤有机碳的影响是建立持续发展措施的关键。【方法】以长期定位试验（1984～2002）中的10个典型处理为基础,分析了地上部生物量和耕层（0～20 cm）土壤有机碳变化,探讨半干旱区轮作和施肥对0～20 cm土层有机碳的影响,10个典型处理分别为休闲（F）;冬小麦连作体系中的3个施肥处理：不施肥（W/W+CK）、化肥（W/W+NP）、化肥有机肥（W/W+NP-FYM）;冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作体系中的3个施肥处理：不施肥（W/WM/P +CK）、化肥（W/WM/P +NP）、化肥有机肥（W/WM/P+NP-FYM）处理;1个冬小麦—冬小麦-红豆草轮作处理（W/W/S+NP）;人工苜蓿中2个施肥处理：不施肥（A/A+CK）和化肥有机肥处理（A/A+NP-FYM）。【结果】冬小麦连作体系（W/W）中,不施肥处理（W/W+CK）的地上部生物量平均为3.3 t•ha-1,化肥处理（W/W+NP）和化肥有机肥处理（W/W+NP-FYM）依次为7.5和11.2 t•ha-1;冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作（W/WM/P）体系中,不施肥处理（W/WM/P+CK）地上部生物量平均3.1 t•ha-1,W/WM/P+NP和W/WM/P＋NP-FYM地上部生物量依次为7.1和8.3 t•ha-1;冬小麦-冬小麦-红豆草轮作（W/W/S+NP）为8.5 t•ha-1;苜蓿连作不施肥（A/A +CK）和化肥有机肥处理（A/A+NP-FYM）体系地上部生物量依次为4.1和5.0 t•ha-1。18年期间, W/W+CK处理土壤有机碳含量（6.7 g•kg-1）无显著变化,W/W+NP和W/W+NP-FYM处理提高13%和51%; W/WM/P+CK土壤有机碳含量（7.0 g•kg-1）无显著变化,W/WM/P+NP和W/WM/P＋NP-FYM土壤有机碳提高7%和47%;W/W/S+NP处理土壤有机碳提高了29%;A/A+CK和A/A+NP-FYM处理有机碳提高了43%和71%。【结论】轮作与施肥显著影响土壤碳输入量,18年期间土壤蓄存的碳与累计输入土壤的有机碳存在显著的线性相关关系（SOC=1.65CReturned+5.95,R2＝0.95＊＊）。秸秆还田、草粮轮作或退耕还草是改善该地区土壤质量,实现土壤蓄存碳潜力的重要途径。     

黄绵土长期定位试验中硝态氮剖面分布特征

对1982年建立的长期肥料定位试验的土壤剖面硝态氮含量变化进行分析.结果表明,经25 a种植冬小麦施用不同肥料后,土壤0～400 cm土层硝态氮含量差异显著,施N、NP、NPK在200cm出现累积峰,各处理在300 cm以下硝态氮含量显著减少(低于1.0 mg/kg).对于CK、和单施P处理的100 cm以下土壤因长期没有N肥的补给,作物的长期吸收利用,而趋于耗竭(低于1.0 mg/kg);单施N和NP配施处理0～400cm土壤剖面中的氮残留量高达1 323.3kg/hm2,是不施肥的23.3倍,NPK配施也达655.9kg/hm2,是不施肥的11.1倍;M处理的残留量维持在1 018.6～1 753.1 kg/hm2左右,与化肥处理相比残留量显著增加,M处理比CK处理、NM处理比N处理、NPM处理比NP处理和NPKM处理比NPK处理分别增加了93.1%、21.1%、32.5%和83.3%.单施N的硝态氮年残留率最大,相当于施肥量的48.6%;NP配施残留率33.6%,NPK为21.3%.M、NM、NPM和NPKM处理的硝态氮残留率分别为2.6%、33.2%、25.2%和22.8%.平衡施肥能显著减少硝态氮含量,相同施氮水平下,配施磷肥、钾肥、有机肥的硝态氮残留率显著减少.     

不同有机肥处理对设施菜地土壤硝态氮分布影响

以辽宁省新民市某设施蔬菜生产基地土壤为研究对象,通过设置5个不同有机肥处理的实验小区,系统研究了不同的有机肥施入量（0～60 t·hm-2）在黄瓜和豆角生长期间对0～40 cm土层土壤NO3--N含量的影响,以及在黄瓜和豆角分别收获后土壤剖面NO3--N垂直分布特征。结果表明,土壤NO3--N含量的动态变化与植株的生长发育和有机肥施用水平关系密切。5月份,0～40 cm土壤各个土层的硝酸盐含量均高于其他时期;对于不同的施肥水平,当施肥量为60 t·hm-2时0～40 cm各个土层的土壤硝态氮含量均高于其他处理。土壤剖面NO3--N含量分布特征表明,低量有机肥的施入不会引起NO3--N在深层土壤的累积和淋溶,但会导致填闲作物生长过程中氮素供给的不足;当有机肥的施入量为60 t·hm-2时,0～120 cm土层出现了不同程度的淋溶现象。

     

长期施肥对潮土土壤磷素利用与积累的影响

 【目的】探讨小麦-玉米轮作方式下长期不同施肥方式和施肥量对潮土土壤磷素积累与利用。【方法】采用14年28季长期肥料试验。【结果】不施磷肥土壤每年接收外源P 2.4～3.1 kg·ha-1,作物带走P16.7～21.6 kg·ha-1，每年亏缺P 14.3～18.5 kg·ha-1；施磷肥处理除每年无机磷肥带进78 kg·ha-1和107 kg·ha-1（1.5MNPK）外，有机肥、秸秆、雨水及灌溉水和种子带进土壤P 2.7～134 kg·ha-1，其中9.2%～38.3%被小麦、玉米吸收利用，14年小麦的磷素累积利用率在4.4%～51%之间，高低顺序为：NPK>NP>SNPK>MNPK>1.5MNPK>PK；玉米在13.4%～36.1%之间，高低顺序为：1.5MNPK>SNPK>NPK>NP>MNPK>PK。【结论】磷素施入越多，残留在土壤中越多，磷素利用率越低，其中38%～60%转化为0～40 cm土层全磷，6.7%～13.6%转化为有效态磷，有机肥处理磷的有效化高于无机肥；40%～62%成为非测定磷，即至少有40%～62%的外源磷素被浪费。     

耕层水氮调控对土壤深层累积NO3——N运移及后效的影响

 【目的】在华北平原地区,研究前茬小麦耕层水氮调控对后茬玉米土壤深层累积NO3--N的运移及后效的影响。【方法】设置0（N0）、150 kgN·hm-2（N150）两个施氮水平,同时设传统灌溉（W1）和根据土壤水分监测的优化灌溉（W2）两种方式,采用15N微区注射技术,布置田间微区试验,将15N标记于110 cm土层。【结果】在该试验条件下,小麦收获后标记15N在土壤中总体残留趋势：N0W2＜N150W2＜N150W1＜N0W1,且发生垂直运移,上移30 cm,下移50 cm,除N0W2处理外,其余处理累积峰较标记位置下移30 cm;玉米收获后, 15N主要分布在100—160 cm土层,与前茬比较峰值未出现下移,其中N0W1处理15N 残留量明显减少;玉米对前茬残留的深层15N的利用率N0W1＞N150W2＞N150W1＞N0W2,依次为：5.5%、2.2%、1.7%和1.5%;玉米地上部生物量及总吸氮量均表现为施氮高于不施氮,优化和传统灌溉处理间差异不显著;玉米根系主要分布在0—20 cm土层,且施氮处理根系比例高于不施氮处理,耕层水氮调控影响后作玉米中下层根系发育,N0W1处理80—150 cm土层根长密度明显高于其它处理。【结论】耕层适度节水减氮有利于后茬作物根系下扎,促进其中下层根系的发育,进而促进其对深层累积NO3--N的吸收利用;耕层供氮及传统灌水加剧了硝态氮在深层的累积,对地下水安全造成威胁。     

沟垄覆膜集雨栽培对冬小麦水分利用效率及产量的影响

 在半湿润易旱地区的关中红油土上, 研究了垄上覆膜集雨保墒和沟内种植栽培方法对冬小麦(Triticumaestivum )水分利用效率及产量影响。结果表明,冬小麦返青时各处理100～200 cm深土层的水分与播前相比无变化。0～100 cm土层覆膜较未覆膜多保蓄水6.5 mm,有一定集水保水作用。收获时各土层的水分都明显减少。在低氮(75 kg·ha-1)、低密(230万株·ha-1)和高氮(225 kg·ha-1)、高密(280万株·ha-1)2种条件下,覆膜较未覆膜处理平均多耗水34.8 mm,表明小麦明     

长期施肥对绿洲农田土壤生产力及土壤硝态氮积累的影响

 在甘肃河西绿洲灌漠土上进行的长期定位试验表明，连续20年不施用任何肥料，导致农田土壤生产能力严重衰退。2001年不施肥的小麦产量仅是试验开始时（1982年）的25.7%，2000年的玉米产量为1984年的28.2%。肥料是影响农田土壤生产力的重要因素，不同肥料的影响程度依次是：氮肥＞有机肥＞磷肥＞钾肥，其平均增产率分别为36.5%、27.3%、24.7%和2.9%。随着试验年限的延长，不施任何肥料的对照产量持续降低，故氮肥的增产效果增加；磷肥增产效果比较平稳；钾肥在试验开始后最初6年（1982～1987年）无显著增产效应，中期具有一定的增产作用（1988～1992年），后期8年（1993～2001年）显著增产。施用有机肥的增产作用随着试验延续呈逐步增加的趋势，表明长期施用有机肥具有明显的残效叠加效应。不同施肥处理对土壤中NO-3-N的积累与分布有显著的影响。施用化肥的处理（NP和NPK）导致NO3--N在土壤剖面中大量积累，尤其是在20～140 cm土层。化肥与有机肥配合施用(MNP 和 MNPK) NO3--N在土壤剖面中的积累显著低于化肥处理。长期连续施用化肥和有机肥均导致土壤剖面中硝态氮的积累；与化肥相比，有机肥导致更深土壤剖面（140～180 cm）中硝态氮的积累，因此，长期有机无机肥配合施用可显著增加绿洲农田土壤生产力，维持和提高土壤质量，但从持续农业发展及保护生态环境等方面考虑，应适当降低施肥量。     

长期施肥对红壤旱地剖面硝态氮累积的影响

研究了长达18a长期不同施肥处理下红壤旱地剖面中NO3--N分布和累积的特征。结果表明：施用化肥的处理中,磷肥和有机肥料的施用能显著降低N03--N在0-100cm土体中的积累（P〈0．05）;不同施肥处理（除氮钾处理）,均在40-60cm之间形成NO3--N累积层,氮钾配施的旱地土壤20～40cm层中NO3--N峰值最高达70．72mg／kg;各施肥处理NO3--N残留率在0．69％～8．31％之间,有机肥的施用能显著降低NO3--N在0-100cm土体中的残留（P〈0．05）。     

Effect of Different Fertilizer Treatments on Quantity of Soil Microbes and Structure of Ammonium Oxidizing Bacterial Community in a Calcareous Purple Paddy Soil

The quantity of soil microbes and the structure of ammonium oxidizing bacterial （AOB） community were analyzed using the dilution plate counting and most probable number method （MPN）, and denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE）, respectively. Fertilizer application tended to increase the number of soil microbes and alter the AOB community compared to the control with no fertilizer application （CK）. Among the eight fertilizer treatments, soil samples from the treatments of mineral fertilizers （e.g., N, P, K） in combination with farmyard manure （M） had greater number.s of soil microbes and more complex structure of AOB community than those receiving mineral fertilizers alone. The principal component analyses （PCA） for ammonium oxidizing bacterial community structure showed that the eight fertilizer treatments could be divided into two PCA groups （PCA1 and PCA2）. For the soil sampled after rice harvest, PCA1 included NP, NM, NPM and NPKM fertilizer treatments, while PCA2 was consisted of CK, N, M and NPK fertilizer treatments. For soil samples collected after wheat harvest, PCA1 was consisted of M, NM, NPM and NPKM fertilizer treatments, while PCA2 was composed of CK, N, NP and NPK fertilizer treatments. For a given rotation, the richness of AOB community in PCA1 was greater than that in PCA2. In addition, AOB community structure was more complex in the soil after rice harvest than that after wheat harvest. The results indicated that different fertilizer treatments resulted in substantial changes of soil microbe number and AOB community. Furthermore, mineral fertilizers （N, NP, NPK） combined with farmyard manure were effective for increasing the quantity of soil microbes, enriching AOB community, and improving the soil biofertility.     

缓/控释复合肥料不同形态氮素释放特性研究

【目的】探讨缓/控释复合肥料不同形态氮素养分（NH4+-N、NO3－-N、Urea-N、DON和Total N）在不同介质中释放的动力学特性及生物效应。【方法】采用水中溶出法、土壤恒温培养法和盆栽生物试验。【结果】不同培养介质中，缓/控释复合肥5种形态氮素养分的累积释放量随时间的动态变化可用一级动力学方程Nt=N0(1-e-kt）、Elvoich方程qt=a+blnt、抛物线扩散方程qt=a+bt0.5表征，并以一级动力学方程拟合效果最好（r＝0.9569**～0.9999**），E1ovich方程次之（r＝0.7705**～0.9933**）。缓释复合肥料不同形态氮素最大释放量（N0值）与其氮素累积释放量的变化规律一致，在水中以Total N＞DON＞Urea-N＞NH4+-N＞NO3--N，在土壤中则以Total N＞NH4+-N＞DON＞Urea-N＞NO3--N。以水为介质时，缓释复合肥料不同形态氮素释放速率常数（k值和b值）的变化序列均以Total N＞DON＞NH4+-N＞NO3--N；以土壤为介质时，k值大小为Urea-N＞DON＞NH4+-N＞Total N＞NO3--N，b值则为Total N＞NH4+-N＞DON＞NO3--N＞Urea-N。与普通复合肥料相比，缓/控释复合肥的氮素利用效率（NUE）、氮素农学效率（NAE）及氮素生理效率（NPE）分别提高了11.4%、8.32 kg·kg-1和5.17 kg·kg-1。相关分析发现，5种形态氮素养分占总氮量的比值（Nx/NT）与水稻不同生育期吸收氮素养分之间呈显著或极显著正相关。【结论】定量描述氮素养分释放的动力学方程中以一级动力学方程评价更具有实效性。与普通复合肥料以单一尿素态氮养分为主相比较，缓/控释复合肥料的不同形态氮养分更有利于水稻对氮素的吸收利用。     

不同施肥处理对陇东旱塬冬小麦产量及土壤肥力的影响

通过6 a冬小麦连作田间定位试验,研究等量氮（N）磷（P）养分投入条件下施用不同形态有机物料对陇东黄土旱塬土壤肥力及冬小麦产量、水分利用效率的影响。结果表明,氮磷化肥与不同有机物料配合施用,土壤养分及冬小麦产量、水分利用效率比氮磷配施（CK2）及不施肥（CK1）处理有进一步改善和提高。生物有机肥配施化肥处理效果最明显,2011年收获时土壤有机质、全氮、全磷、全钾较2006年分别提高15.5%、 21.4% 、14.1%和5.9%,速效磷和速效钾分别提高14.2 mg·kg^-1 和48.0 mg·kg^-1,显著高于其他配施处理;冬小麦平均产量（3 536.3 kg·hm^-2）最高,较CK2、CK1分别提高53.2%和86.7%;平均水分利用效率（11.7 kg·mm^-1·hm^-2）最高,较CK2、CK1分别提高30.2%和71.2%。因此,生物有机肥配施氮磷化肥处理在陇东黄土旱塬雨热条件下对于全面提升土壤质量具有重要意义,且该施肥处理的土壤养分状况、作物产量具有很好的一致性,可以表征土壤肥力状况及产量水平。     

全膜覆土穴播小麦养分积累规律及其水分利用效率研究

在全膜覆土穴播种植和露地穴播种植方式下,研究了不同肥料处理对小麦养分积累规律及水分利用效率的影响.结果表明:全膜覆土穴播种植方式下,OPT(N 150 kg·hm-2,P2O5 120 kg·hm,K 84 kg·bm-2)和CK(不施肥)处理的小麦各生育期N、P、K的吸收量分别高于露地种植,各施肥处理小麦不同生育期全...     

不同水氮管理对蔬菜地硝态氮淋洗的影响

 通过3年（1999～2001）的田间定位试验研究了中国北方露地蔬菜种植中不同水氮管理方式对蔬菜地NO3--N淋洗的影响。结果表明，在蔬菜生长期内，通过减少灌溉水量不但能够降低蔬菜地水分渗漏量，而且明显降低蔬菜地NO3--N淋洗量。减少施氮量同样明显降低蔬菜地NO3--N淋洗量。说明在蔬菜生产中将施氮量降低到传统施氮量的20%～40%，土壤含水量保持在蔬菜生长的有效土壤含水量的50%～80%，能够明显降低NO3--N的淋洗风险，且蔬菜产量未受到影响。     

不同水分和氮素形态对弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉产量和淀粉糊化特性的影响

 【目的】揭示水分和氮素形态对弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉糊化特性的调控效应,筛选出适合弱筋小麦豫麦50淀粉品质提高的水分和氮素形态组合,为良种良法配套推广提供理论依据。【方法】在大田条件下,采用裂区设计,设置水分（3个水平）和氮素形态（3种形态）两种因素,研究不同水分和氮素形态对豫麦50籽粒淀粉产量和淀粉糊化特性的影响。【结果】增加灌水和施用铵态氮能有效提高籽粒淀粉产量。淀粉糊化特性从灌水水平看,以灌1水处理好于灌2水和灌3水处理;从施氮形态看,糊化时间和稀懈值为N3＞N1＞N2,峰值粘度、低谷粘度、最终粘度和反弹值施硝态氮糊化时间和稀懈值为N2＞N1＞N3;从水分和氮素形态互作效应看,W1N2处理峰值粘度、低谷粘度、最终粘度和反弹值最高,糊化时间和稀懈值最低,其他处理只改善粘度参数的某些指标。【结论】不同水分和氮素形态及其互作能够有效调控弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉产量和淀粉糊化特性,淀粉产量以拔节、孕穗和灌浆期灌3水并施铵态氮最高,淀粉糊化特性以拔节期灌1水并施硝态氮效果最好。     

耕层水氮调控对小麦利用土壤深层累积硝态氮的影响

【目的】研究华北平原耕层水氮调控对小麦利用土壤深层累积硝态氮的影响。【方法】设置0、150kgN·hm-22个氮水平和传统灌溉、优化灌溉2种灌水方式,共4个处理:不施氮传统灌溉(N0W1)、不施氮优化灌溉(N0W2)、施氮传统灌溉(N150W1)、施氮优化灌溉(N150W2)。采用15N微区注射技术,布置田间微区试验,将15N标记于110cm土层处。【结果】在本试验条件下,小麦能够吸收注射在110cm处的标记硝态氮;不施氮的传统及优化灌溉、施氮的传统及优化灌溉对深层标记氮的吸收量分别为336.7、900.3、497.4和657.1mg·m-2,利用率分别是8.4%、22.4%、12.4%和16.3%,适当的水氮胁迫有利于小麦对土壤剖面深层标记硝态氮的吸收利用。4个处理80—150cm土层根长密度占总根长密度(0—150cm)的24.4%、32.3%、26.4%和28.2%,氮素不足优化灌溉有利于小麦中下层根系发育。【结论】耕层氮素养分不足及水分适度胁迫促进小麦中下层根系发育,提高小麦对土壤深层硝态氮的利用。