连续秸秆还田对油菜水稻轮作土壤磷素有效性 及作物磷素利用效率的影响

【目的】探究长江流域水旱轮作制度下,化学磷肥和秸秆还田配施磷肥对作物生产力的贡献,以及对土壤磷有效性和磷素效率的影响,为农田土壤磷素管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2018年在湖北省武汉市华中农业大学进行,选取定位试验中的3个处理,分别为：（1）不施磷（NK）;（2）施磷（NPK）;（3）施磷配合秸秆还田（NPK+S）。通过测定作物产量、磷含量及土壤有效磷,分析作物磷素利用效率,探讨土壤有效磷变化与磷累积盈亏的响应关系。【结果】与NK处理相比,NPK处理的油菜和水稻平均产量分别提高530.3%和35.9%,磷积累量分别提高495.3%和98.5%;与NPK处理相比,NPK+S处理的油菜和水稻平均产量分别提高19.1%和11.0%,磷积累量分别提高20.6%和11.7%;油菜产量和磷积累量对磷肥和秸秆的响应优于水稻。秸秆还田条件下,油菜和水稻的平均磷素农学效率分别提高6.8%和33.9%,油菜、水稻和周年的磷素累积利用率分别提高8.6%、17.0%和19.8%。秸秆还田对水稻磷素利用率和农学效率的影响更为显著。4年油菜水稻轮作后,不施磷处理土壤磷素累积亏缺110.2 kg P₂O₅·hm ^-2,有效磷浓为1.9 mg·kg ^-1;施磷处理土壤磷素累积盈余210.9 kg P₂O₅·hm ^-2,有效磷浓度（4.3 mg·kg ^-1）较不施磷处理提高126.3%;施磷配合秸秆还田处理土壤磷素累积盈余（222.1 kg P₂O₅·hm ^-2）较NPK处理增加5.3%,有效磷浓度（5.1 mg·kg ^-1）较NPK处理提高18.6%。秸秆还田显著提高了土壤有效磷浓度,但土壤磷盈余量没有明显增加。连续秸秆还田和施用化学磷肥条件下,水稻土每盈余100 kg·hm ^-2的磷,NPK和NPKS处理土壤有效磷分别提高1.8和2.0 mg·kg ^-1。秸秆还田促进了土壤磷素有效化。【结论】施磷显著增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提升了土壤磷盈余量和有效磷浓度;秸秆还田在施磷肥的基础上进一步增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提高了作物特别是水稻对磷素的利用率和农学效率,同时能够在避免土壤磷素过量积累的情况下提高土壤有效磷浓度。     

连续秸秆还田对油菜水稻轮作土壤磷素有效性及作物磷素利用效率的影响

【目的】探究长江流域水旱轮作制度下,化学磷肥和秸秆还田配施磷肥对作物生产力的贡献,以及对土壤磷有效性和磷素效率的影响,为农田土壤磷素管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2018年在湖北省武汉市华中农业大学进行,选取定位试验中的3个处理,分别为:(1)不施磷(NK);(2)施磷(NPK);(3)施磷配合秸秆还田(NPK+S)。通过测定作物产量、磷含量及土壤有效磷,分析作物磷素利用效率,探讨土壤有效磷变化与磷累积盈亏的响应关系。【结果】与NK处理相比,NPK处理的油菜和水稻平均产量分别提高530.3%和35.9%,磷积累量分别提高495.3%和98.5%;与NPK处理相比,NPK+S处理的油菜和水稻平均产量分别提高19.1%和11.0%,磷积累量分别提高20.6%和11.7%;油菜产量和磷积累量对磷肥和秸秆的响应优于水稻。秸秆还田条件下,油菜和水稻的平均磷素农学效率分别提高6.8%和33.9%,油菜、水稻和周年的磷素累积利用率分别提高8.6%、17.0%和19.8%。秸秆还田对水稻磷素利用率和农学效率的影响更为显著。4年油菜水稻轮作后,不施磷处理土壤磷素累积亏缺110.2 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓为1.9 mg·kg-1;施磷处理土壤磷素累积盈余210.9 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓度(4.3 mg·kg-1)较不施磷处理提高126.3%;施磷配合秸秆还田处理土壤磷素累积盈余(222.1 kg P_2O_5·hm~(-2))较NPK处理增加5.3%,有效磷浓度(5.1 mg·kg-1)较NPK处理提高18.6%。秸秆还田显著提高了土壤有效磷浓度,但土壤磷盈余量没有明显增加。连续秸秆还田和施用化学磷肥条件下,水稻土每盈余100 kg·hm~(-2)的磷,NPK和NPKS处理土壤有效磷分别提高1.8和2.0 mg·kg-1。秸秆还田促进了土壤磷素有效化。【结论】施磷显著增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提升了土壤磷盈余量和有效磷浓度;秸秆还田在施磷肥的基础上进一步增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提高了作物特别是水稻对磷素的利用率和农学效率,同时能够在避免土壤磷素过量积累的情况下提高土壤有效磷浓度。     

干旱绿洲灌区春玉米施磷效应与磷肥投入阈值研究

为明确干旱绿洲灌区春玉米磷肥投入阈值，于2011 — 2013年在甘肃省农业科学院张掖节水农业试验站进行了不同施磷量定位试验，研究施磷量对春玉米的产量、磷肥利用率以及养分平衡的影响。结果表明:在一定的施磷(P2O5 0～170.04 kg/hm2)范围内，春玉米产量随施磷量的增加而增加，在P2O5 170.04 kg/hm2时产量(14 337.33 kg/hm2)达到最高，较其他施磷处理分别增产56.87%、29.38%、20.61%、21.50%，较不施肥处理增产率达112.84%，此时磷肥利用率为23.80%，超过此值则籽粒产量略有降低。磷肥的产量效应与土壤有效磷含量高低有显著关系，施磷显著增加土壤耕层有效磷(Olsen-P)含量，较不施磷处理增加9.28%～925.27%。磷肥的投入量大于作物需磷量时，会加剧土壤磷残留量的增加，并对土壤水环境造成污染，适量施磷量(P2O5 85.02 kg/hm2)有利于土壤有效磷的平衡。当磷素投入阈值为每年施磷(P2O5)170.04 kg/hm2时，既保证土壤养分平衡，又减小对环境的影响。综合春玉米产量、磷肥利用率以及磷素平衡并结合试验区的肥力分析认为，在保证春玉米高产并减少环境污染的前提下，干旱绿洲灌区春玉米区磷肥投入阈值应为P2O5 85.02～170.04 kg/hm2。     

麦稻轮作体系中磷素平衡的研究

采用田间小区试验方法,研究了高肥力土壤施用磷肥对冬小麦/水稻轮作周期中作物产量、磷肥利用率和磷养分平衡等的影响。结果表明,施磷对当季作物有增产效果,而磷肥残效对后茬作物增产明显。1个轮作周期一次性施磷(P2O5)45kg·hm-2即可保持麦稻两季作物高产;磷肥施用在小麦季水稻利用其后效,小麦季磷肥利用率为7.6%～13.6%,水稻季磷肥利用率为7.3%～12.2%,累积利用率为14.9%～25.8%;磷肥施用在水稻季小麦利用其后效,水稻季磷肥利用率为7.9%～12.7%,小麦季磷肥利用率为7.8%～12.2%,累积利用率为15.7%～24.9%。1个轮作周期后还有74.2%～85.1%磷积累在土壤中。磷平衡计算结果进一步表明,经过3个轮作周期后,不施磷处理磷素亏缺144.73～145.22kg·hm-2,施磷(P2O5)45kg·hm-2亏缺磷素(P2O5)41.82～41.83kg·hm-2,施磷(P2O5)90kg·hm-2磷素盈余(P2O5)77.42～78.85kg·hm-2,施磷(P2O5)135kg·hm-2磷素盈余(P2O5)200.78～201.77kg·hm-2。随着施磷量的增加土壤速效磷呈明显递增趋势,小麦—水稻轮作高肥力土壤水稻季施用(P2O5)45kg·hm-2就可以维持土壤速效磷平衡。从磷素平衡角度来说,施入的磷肥量应大体上等于作物吸收带走的量,土壤施用磷肥(P2O5)45～90kg·hm-2之间就可以维持土壤-作物体系中磷素的收支平衡。     

彭阳县地膜玉米磷素养分平衡定位试验研究

通过5年磷养分平衡定位试验结果表明:彭阳县中部河谷残塬区种植地膜玉米磷肥最佳施用量,黑垆土基施纯N268.1 kg/hm~2、P_2O_5 117.0 kg/hm~2、K_2O 75 kg/hm~2,平均产量最高为9 513.0 kg/hm~2,模拟寻优得出地膜玉米产量与有效施磷量回归方程,最高产量施磷量157.5 kg/hm~2,经济产量施磷量136.5 kg/hm2,磷肥当季利用率最高为11.6%,土壤磷素养分校正系数0.66,过量施磷肥磷素在土壤中能够积累,当磷平衡量为60.0 kg/hm~2,玉米收获后的土壤有效磷含量与试验前达到平衡。     

秸秆还田量对东北旱地土壤磷素淋溶及玉米产量的影响

为探讨东北旱地秸秆还田量对磷素在土壤中垂直分布及玉米产量的影响，采用随机区组设计进行玉米栽培试验，以常规施肥为对照（CK），在常规施肥的基础上添加秸秆，设置秸秆用量分别为0.25、0.50、0.75、1.00、1.25和1.50 kg·m^-2。分别测定不同处理0—90 cm土层土壤中全磷（total phosphorus，TP）和速效磷（available phosphorus，AP）含量、淋溶液的累积淋失量和玉米产量。结果表明，土壤TP和AP含量随着土壤深度的加深逐渐减少。与CK相比，随着秸秆还田量的增加磷素向下迁移降低，秸秆还田量对土壤剖面磷素向下迁移影响显著；淋溶液中P含量显著减少，其中TP降低12.93%～59.85%，AP降低11.22%～46.28%。秸秆还田显著影响玉米产量，秸秆还田量为0.75 kg·m^-2时产量最高，较CK增产14.61%。综上所述，秸秆还田可以增加耕层土壤速效磷含量，减少土壤磷素淋失，大幅提高玉米产量，为东北旱地秸秆还田减少磷素淋溶、控制农业面源污染提供了理论依据。     

太湖流域典型农田系统土壤中磷的流失

针对太湖周边典型农田磷流失污染情况,在太湖稻麦轮作区内选取试验田块开展5个施磷肥处理水平下农田磷素流失情况研究。结果表明,随着施磷量的增加,水稻籽粒和茎秆中的磷含量呈现出小范围波动,当施磷超过一定量后,单一地增施磷肥并不能提高产量;水稻籽粒和茎秆当季带走的磷素平均为26.08、27.44 kg/hm2;过量施用磷素会显著增加表层(0～20 cm)土壤的磷素含量,加大磷素的径流和淋溶损失;水稻季由径流损失的总磷量约1.6～6.9 kg/hm2,施磷量的增加显著增加了磷素的径流流失量。因此,从保证产量和保护环境的角度出发,建议将施磷量控制在90 kg/hm2以下。     

秸秆堆沤还田对红壤烤烟农田生态系统磷素盈亏的影响

【目的】研究不同秸秆堆沤还田方式对红壤烤烟坡耕地磷素盈亏的影响,揭示秸秆堆沤还田下红壤烤烟农田生态系统磷素盈亏的特征,为滇中小流域面源污染防治提供科学依据。【方法】在自然降水条件下,研究不同秸秆还田密度（0.75和1.50 kg/m2）、不同秸秆粉碎粒度（1和5 cm）、不同秸秆堆沤处理（水、水与尿素）对红壤烤烟坡耕地径流泥沙磷素流失量、土壤磷素残留量、烤烟磷素吸收量和磷素盈亏的变化特征。【结果】施用1.50 kg/m2秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤较0.75 kg/m2秸秆密度、1 cm秸秆粒度、加水与尿素堆沤可有效降低产流产沙量（0.22%~43.26%）;施用0.75 kg/m2秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤可有效降低径流和泥沙磷素流失浓度（2.82%~66.67%、0.38%~57.53%）及流失量（最高分别降低63.89%和64.74%）;秸秆还田对各土层土壤总磷（TP）残留量的影响不同,总体上呈增加趋势;秸秆还田后,烤烟全磷（TP）含量的分布特征为叶>根>茎,1.50 kg/m2秸秆密度、1 cm秸秆粒度、水与尿素堆沤均可有效增加烤烟吸收TP含量（0.60%~49.76%）和土壤磷素盈余量（0.43%~13.97%）。【结论】秸秆堆沤还田可提高和维持红壤烤烟坡耕地土壤磷素水平,减少土壤磷素淋失,增强土壤供磷潜力,是削弱该流域农业非点源污染,综合利用秸秆资源,促进农业生态平衡发展的重要措施。     

覆膜滴灌条件下基于玉米产量和土壤磷素平衡的 磷肥适用量研究

【目的】 针对东北半干旱区覆膜滴灌玉米生产中大量施磷导致的效率低与环境风险增大问题,通过3年定位试验,系统研究了覆膜滴灌条件下不同磷肥用量对玉米产量、磷肥利用效率和土壤供磷能力的影响,为该区域玉米磷肥合理施用提供科学依据。【方法】 于2015—2017年在吉林省半干旱玉米主产区（乾安县）布置定位田间试验。共设6个磷肥用量处理,分别为0（P₀）、40 kg·hm ^-2（P₄₀）、70 kg·hm ^-2（P₇₀）、100 kg·hm ^-2（P₁₀₀）、130 kg·hm ^-2（P₁₃₀）和160 kg·hm ^-2（P₁₆₀）,测定指标包括玉米产量及其构成、成熟期植株磷含量和土壤有效磷含量,并计算作物吸磷量、磷肥利用效率和土壤-作物系统的磷素表观平衡状况。【结果】 施磷可显著提高玉米产量,增幅依次为6.2%—21.2%（2015年）、9.0%—20.6%（2016年）和12.9%—30.3%（2017年）,3年平均增幅为9.2%—23.9%,增产的主要原因是施磷增加了穗粒数、百粒重和收获指数。玉米产量随磷肥用量的增加呈先升后降趋势,其中以P₁₀₀处理玉米产量最高。磷素表观回收率和磷素偏生产力均随磷肥用量的增加而下降,磷素农学利用率随磷肥用量的增加先升后降。与不施磷肥相比,随磷肥用量和施磷年限的增加,0—40 cm土壤有效磷含量呈增加趋势,其中P₁₀₀处理土壤有效磷含量与试验起始时土壤有效磷含量相近。连续种植3季玉米后,P₀、P₄₀和P₇₀处理土壤磷素表观平衡值均表现为亏缺,亏缺量随磷肥用量的增加而下降;P₁₀₀、P₁₃₀和P₁₆₀处理的土壤磷素表现为盈余,并随磷肥用量的增加而增加。将盈余率（x）与磷肥用量（y₁）、土壤有效磷含量（y₂）、磷肥利用效率（y₃）分别进行拟合,当x=0时,磷肥用量为92.4 kg·hm ^-2,玉米产量为12 497 kg·hm ^-2,0—20 cm和20—40 cm土壤有效磷含量分别为34.6 和28.4 mg·kg ^-1,磷素表观回收率为24.1%,磷素农学利用率为21.9 kg·kg ^-1,磷素偏生产力为146.1 kg·kg ^-1;其结果与最高产量处理（P₁₀₀）相对应的玉米产量、土壤有效磷含量和磷肥利用效率结果相近;以理论盈余率为0时施磷量的95%为置信区间,得出最佳施磷范围在88—97 kg·hm ^-2。【结论】 本研究中磷肥用量88—97 kg·hm ^-2范围内不仅能获得玉米高产,还能维持土壤磷素平衡,可作为东北半干旱区覆膜滴灌条件下玉米高产与环境友好的磷肥管理参考依据。     

水稻秸秆还田及秸秆腐熟剂应用效果研究

研究水稻秸秆还田及秸秆腐熟剂的应用效果,结果表明:相同管理水平的条件下,秸秆还田+秸秆腐熟剂的处理增产明显,较秸秆不还田增产708.6 kg/hm2,增幅8.2%,农民增收2 407.2元/hm2;秸秆还田的处理较秸秆不还田增产327.4 kg/hm2,增幅3.8%,农民增收1106.7元/hm2。同时,秸秆还田对土壤理化性状有所改善,施用腐熟剂对土壤理化性状影响明显,土壤的有机质、有效磷、速效钾明显提高,但在水稻返青期由于秸秆腐烂的物理反应对秧苗的生长有少许抑制。     

填闲大豆秸秆还田对黄瓜连作土壤化学指标的影响

以连作黄瓜土壤为研究对象,夏季休闲期设定接种与非接种根瘤菌还田处理,主栽作物时期设定传统施肥、75%施肥、50%施肥裂区试验,系统研究不同处理对土壤速效养分的影响。结果表明,夏季填闲大豆显著增加不同土层pH,降低土壤可溶性盐浓度和速效氮质量分数,且接种优于非接种处理;接种还田50%施肥处理增加秋冬茬土壤pH,降低电导率效果显著;接种还田50%施肥处理黄瓜拉秧期显著增加速效钾质量分数;黄瓜结瓜初期接种还田75%、50%施肥以及非接种还田50%施肥显著增加速效氮质量分数。0~20cm土壤速效磷质量分数显著高于其他土层,填闲非接种大豆增加显著,黄瓜初瓜期和拉秧期接种大豆还田下传统施肥显著增加0~20cm土壤速效磷质量分数。总之,填闲大豆可有效降低夏季休闲期土壤电导率和表层速效氮累积,增加土壤pH,接种根瘤菌大豆还田75%、50%施肥可提供秋冬茬作物较高的速效氮养分。     

基于秸秆还田麦稻连作全年定位减量施肥试验的化肥减量增效研究

为了研究秸秆全部还田对减施化肥、增加经济效益的影响,开展了为期一年的麦-稻轮作秸秆全部还田化肥减量试验。试验设五个处理,分别是：秸秆不还田+常规施肥100%,秸秆还田＋常规施肥100%、90%、80%、70%。试验结果表明,秸秆还田区土壤容重下降,土壤有机质和全氮含量高于秸秆不还田区;随着秸秆还田次数的增加,土壤中缓效钾含量增加,有效磷含量下降;秸秆还田有助于提高粮食产量、减少化肥施用量、提高经济效益。配合作物秸秆资源化利用,调整施肥结构,水稻土麦-稻全年连作区种植作物,可以适度减少化肥用量(10%左右),对促进耕地质量提升,化肥减量增效具有一定的现实意义。     

秸秆还田替代磷钾肥对水稻产量和经济效益的影响

[目的]明确秸秆全量还田替代磷钾肥量。[方法]以常规化肥用量为对照,研究秸秆还田替代不同比例磷钾肥对水稻产量和经济效益的影响。[结果]秸秆还田条件下,常规化肥施用水稻产量较秸秆不还田处理降低2.0%。各处理以秸秆还田替代30%磷钾肥处理最高,且通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗粒数来提高水稻产量。经济效益以秸秆还田替代30%磷钾肥处理最高,较常规施肥处理产值增加0.6%,纯收入增加1.2%。[结论]综合水稻产量和经济效益结果,以秸秆还田替代30%磷钾肥处理施用效果最佳。     

稻草持续还田腐熟定点监测效果研究

笔者采用定点监测方法,开展了稻草持续还田腐熟效果研究。结果表明：连续3 年稻草还田腐熟,土壤有机质增加,容重降低,土壤理化性状得到改善,水稻产量增加。与无稻草还田相比,水稻增产590.67~774.00 kg/hm2,增长7.14%~9.36%;土壤容重降低0.02~0.03 g/cm3,降低1.53%~2.30%;土壤有机质增加0.64~1.34 g/kg,增长1.97%~4.13%;土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均有不同程度提高。经方差分析,常规施肥加“谷霖”腐秆剂的稻草还田处理与常规施肥无稻草还田处理之间土壤容重、土壤有机质、土壤碱解氮之间含量差异均达到显著水平,有效磷含量差异达极显著,其余各处理之间土壤理化性状指标之间差异不显著(P＞0.05)。稻草持续还田腐熟不仅能培肥地力,而且增产增收。     

持续性秸秆还田配施化肥对油菜-水稻轮作周年氮磷径流损失的影响

【目的】探究秸秆还田对巢湖地区油菜-水稻两熟制农田径流氮磷流失的影响,为源头控制巢湖流域面源污染提供科学依据。【方法】开展连续3年（2017—2019年）的田间小区实验,设置无秸秆+无施肥（CK）、常规施肥（F）、秸秆还田+常规施肥（SF）和秸秆还田+常规施肥减15%（SDF）4个处理。通过测定油菜-水稻轮作下农田地表径流中氮磷浓度和流失量,油菜水稻作物收获时土壤养分、作物氮磷养分吸收和产量,探讨秸秆还田对农田径流养分流失规律及土壤养分含量的影响。【结果】秸秆还田配施化肥降低了农田径流中氮的质量浓度,增加了磷的质量浓度。SF较F处理油菜和水稻季总氮（TN）平均质量浓度减少15.6%和26.0%,总磷（TP）增加12.5%和8.1%。SF、SDF处理降低了油菜-水稻轮作农田氮磷流失量。2017—2019年F处理的油菜和水稻径流TN、TP的流失量分别为11.9—26.7、1.3—2.8和15.6—27.0和0.8—2.0 kg·hm^-2,较F相比,SF处理的油菜和水稻季TN显著降低18.4%—29.7%和21.9%—28.1%,TP流失量则降低1.3%—4.0%和1.0%—6.6%。秸秆还田能够增加土壤有机质等养分含量,短期内均能够降低土壤pH值,与F相比,SF处理的油菜和水稻季有机质、全氮、全磷、速效磷、碱解氮平均含量增幅分别6.2%、8.4%、27.3%、19.5%、5.0%和7.0%、10.9%、17.7%、7.5%、5.1%。秸秆还田配施化肥能够提高作物地上部氮磷累积量。F处理的油菜和水稻地上部作物氮素、磷素累积量均值分别为105.0、20.4和134.3、36.7 kg·hm^-2,SF较F处理油菜和水稻季氮素累积量增加28.9%和7.8%,磷素增加12.1%和5.9%。秸秆还田提高了油菜-水稻轮作的周年产量,其中SF较F处理显著提高7.8%（2017年）和6.4%（2019年）。【结论】油菜-水稻轮作模式下秸秆还田配施化肥能够在保证作物产量的同时提高土壤养分含量,降低氮磷流失负荷。     

氮素和生物调控下稻草还田对土壤肥力和产量的影响

采用稻草整株全量还田方式,设置了高氮和低氮2个水平,配合有无生物腐解剂处理,以当地农民习惯施肥为对照,对稻草还田前后的理化性质做了系统的分析,进而确定最佳的还田方式。结果表明,稻草还田提高了土壤的碱解氮、速效磷、速效钾和有效硅含量,降低了土壤容重,其中稻草还田2年高氮加生物腐解剂处理的各项指标最佳,碱解氮、速效磷、速效钾和有效硅含量分别比未还田前提高了14.3%、9.7%、8.5%、23.9%,土壤容重较农民习惯施肥处理降低了9.34%,水稻产量提高了10.6%。     

玉米秸秆还田对土壤性状及玉米生长的影响

[目的] 探索玉米秸秆还田对土壤物理性状、培肥效果、玉米生长及产量的影响。[方法] 本试验设秸秆还田+施肥、秸秆还田+不施肥、秸秆不还田+施肥、秸秆不还田+不施肥4个处理,通过定期取样测定不同处理的土壤田间持水量、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾等指标,对土壤容重、有机质等理化性状进行分析,定期调查玉米生长动态指标,最后测产和考种。[结果] 秸秆还田区与不还田区相比较,土壤容重降低、土壤有机质等养分含量和玉米产量增加。反映出秸秆还田在改善土壤理化性状、提高土壤肥力、促进玉米生长和增加产量等方面有着显著效果,因此,玉米秸秆还田对土壤性状和玉米生长的影响具有重要的意义。同时具有稳产、高效、环保等优点,是一项较佳的培肥地力和增产措施,可在大方县玉米种植地区加以广泛推广。     

闽西北烟-稻轮作系统地表氮、磷流失特征研究

为了明确福建省高温多雨气候条件下烟-稻轮作系统中地表氮、磷流失情况,在连续3a定位试验条件下研究了不同施肥措施对烟-稻轮作系统中地表氮、磷流失的影响。研究结果表明,福建省烟-稻轮作系统中氮、磷流失主要集中在上半年(烟季),而且氮、磷流失总量主要受降水量的影响,与产流降雨量呈显著或极显著相关关系。当地习惯施肥条件下,烟-稻轮作系统中氮、磷的流失量分别为4.71～14.86kg·hm-·2a-1和0.93～2.20kg·hm-·2a-1,流失系数分别为0.76%～1.27%和0.47%～1.71%。与习惯施肥相比,优化施肥处理氮、磷的流失量分别减少了1.25%～13.82%和8.82%～14.99%,流失系数分别为0.76%～1.43%和0.41%～1.54%。增施50%氮肥和增施50%磷肥的氮和磷流失量分别比优化施肥处理提高7.6%～37.6%和21.5%～27.4%。此外,同等施肥量条件下,稻草还田的氮、磷流失量分别提高6.4%～16.4%和-3.4%～14.0%,流失系数分别达到0.86%～1.91%和0.36%～2.00%。综上所述,优化施肥处理可以减少氮、磷的流失量,而增量施肥明显增加肥料流失量,稻草还田也提高了氮、磷流失的风险。     

麦玉复种体系下秸秆还田与施氮对作物水氮利用及产量的效应研究

【目的】探究陕西关中地区麦玉复种体系下作物生产过程对秸秆还田与氮肥合理配施的响应,为实现当地粮食作物增产及资源高效利用提供理论依据。【方法】本研究于2011年10月至2016年10月,在陕西杨凌地区设置连续5年的定位试验。采用二因素裂区设计,主区为秸秆还田,设秸秆还田（S）和秸秆不还田（S0）2个水平;副区为施氮量,设常规施氮（F1）、减量施氮（F0.8）、不施氮（F0）3个水平,对冬小麦与夏玉米籽粒产量及水肥利用状况进行测定分析。【结果】秸秆还田与施氮及二者交互作用对麦玉两作物产量及其构成因素、水肥利用效率等方面有显著或极显著影响。秸秆还田较不还田处理显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,分别达6%-14%、8%-34%、3%-5%、3%-10%;同时显著提高麦玉播种前及收获后0-100 cm土层的储水量,播种前及收获后5季均值分别增加5%-11%、12%-15%（麦）和4%-9%、11%-17%（玉）。与不施氮处理相比,施氮显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量;并显著提高了秸秆还田水平下麦玉播前及收后土壤储水量。在产量和水氮利用方面,秸秆还田较不还田处理分别显著提高了2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米产量,其中,冬小麦每年依次提高4%-6%、5%-10%、7%-10%、8%-12%,夏玉米依次为1%-2%、3%-6%、4%-7%、5%-8%、3%-7%;秸秆还田显著提高麦玉水分利用率WUE,5季均值分别增加4%-7%和8%-11%;并显著提高2012-2016 4季麦玉氮肥偏生产力PEPN、2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米农学利用率AEN。施氮较不施氮处理显著提高麦玉产量,且均以F1处理最高,冬小麦F1处理在两秸秆还田水平下分别较F0处理显著增产30%-38%（S）和29%-33%（S0）,夏玉米为21%-25%（S）和19%-22%（S0）;施氮显著提高了两作物WUE,S0水平下F1处理WUE均值最高,S水平下F0.8处理WUE均值最高;F0.8较F1处理在5季中均显著提高作物PEP_N和AE_N,5季均值最高的SF0.8处理较最低的S0F1处理分别增加31%和30%（麦）、30%和31%（玉）。经济效益方面,秸秆还田较不还田处理提高了麦玉净收益均值,分别为808-1 258元和733-1 212元;施氮较不施氮处理提高两作物净收益,施氮处理中以F0.8处理获得收益最大。麦玉5年净收益均呈现出SF0.8＞SF1＞S0F0.8＞S0F1＞SF0＞S0F0的趋势,其中SF0.8处理下净收益均值较CK分别增加3 052元和2 145元。【结论】长期秸秆还田配减量施氮在保证冬小麦及夏玉米维持较高产量的情况下,显著改善作物水肥利用情况。综合考虑作物产量、水肥利用效率及经济效益,不同处理间以秸秆全量还田配施减量氮肥处理效果最优。