低地力条件下有机肥部分替代化肥对作物产量和土壤性状的影响

在江苏省黄河故道低肥力土壤条件下,探究有机肥替代化肥对小麦玉米和水稻小麦轮作体系中作物产量及土壤养分的影响,以明确低肥力土壤中有机肥替代化肥的规律和潜力。田间试验于2017年10月布置,设置6个不同处理,分别为不施肥(CK)、常量化肥(F)、常量化肥+40%有机肥(FM_(0.4))、NPK总养分相等情况下分别用有机肥替代20%(F_(0.8)M_(0.2))、40%(F_(0.6)M_(0.4))及60%(F_(0.4)M_(0.6))化肥。结果表明:(1)小麦玉米轮作体系中,有机肥替代化肥在小麦季产量明显降低,其中有机肥替代60%化肥时,小麦产量显著降低而在玉米季产量无显著差异。在水稻小麦轮作体系中,不同比例有机肥替代化肥对作物产量的影响不显著。(2)施肥提升了小麦玉米和水稻小麦轮作体系中土壤有机质含量,小麦玉米轮作体系中土壤有机质提升8.07%～36.61%,水稻小麦轮作体系土壤有机质提升7.69%～40.22%。随着有机肥替代比例的增加,小麦玉米轮作体系中土壤全氮及速效钾含量呈降低趋势,而土壤磷素及碱解氮含量逐渐升高;水稻小麦轮作体系中土壤全氮含量逐渐降低,土壤全磷、碱解氮、速效钾含量逐渐升高。(3)相关性分析结果表明,作物产量与土壤全氮、碱解氮及速效磷含量均呈显著或极显著的正相关关系。综上所述,黄河故道地区由于基础地力较低,有机肥替代化肥并未表现出对作物的增产作用,但有机肥的投入有效地改善了土壤的养分状况,因此该区低肥力土壤在作物栽培中应当维持化肥用量并增施有机肥,以提升耕地质量。     

商品有机肥替代化肥对作物产量和土壤肥力的影响

【目的】通过连续3年定位监测华北平原冬小麦-夏玉米轮作区商品有机肥部分替代化肥施用后作物产量和土壤肥力的变化,探究商品有机肥替代化肥对作物产量及土壤肥力的影响,以期为该区域商品有机肥的科学施用提供理论依据。【方法】试验开始于2011年,于山东禹城设置3个不同施肥处理：不施肥对照（T1）;单施化肥（T2）;等养分条件下,有机肥部分替代化肥（T3）（氮、磷和钾替代比例分别为11.3%、13.7%和58.8%）。于2011-2014年连续3年进行田间取样,分析冬小麦-夏玉米轮作制度下,不同施肥处理对作物产量、产量构成以及土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾含量的影响。【结果】（1）商品有机肥部分替代化肥施用后,冬小麦和夏玉米3年平均产量分别为7 700和9 175 kg·hm^-2,与当地栽培条件下高产水平相当,但与单施化肥处理相比差异不显著。（2）与单施化肥相比,商品有机肥替代化肥处理对产量构成因素（有效穗数、穗粒数和千粒重）未表现出显著影响。（3）商品有机肥部分替代化肥施用3年后,与单施化肥相比,土壤有机碳增加了19.5%、土壤全氮提高了12.3%,显著高于单施化肥处理。【结论】商品有机肥部分替代化肥能保证华北平原小麦-玉米轮作体系的作物稳产、高产,并且能够培肥地力,有利于土壤可持续利用。     

有机肥替代部分化肥对水稻产量及土壤理化性质的影响

本文旨在研究不同有机肥替代化肥比例对稻麦轮作体系水稻产量及构成因素、土壤基本理化性质影响,为科学合理施肥、提高作物产量和提升地力质量提供理论依据。试验设在江苏省仪征市的长期肥料试验点,共6个施肥处理：常规化肥(M0),有机肥替代10% (M10)、20% (M20)、30% (M30)、40% (M40)和50% (M50)常规化肥。分析水稻产量及构成,测定基本理化性质。结果表明：与全单施化肥相比,有机肥替代化肥后的第一年替代比例过大(M40、M50)会导致水稻籽粒产量明显下降,但在替代的第二年所有替代处理均有一定增产作用,以M30和M40处理增产效果最佳。随着替代比例的增加,土壤有机质含量显著提高,全磷、速效磷含量略下降趋势,土壤速效钾含量稍有上升趋势,其他测定指标则差异不大。在稳定水稻产量前提下,有机肥替代20%~30%化肥施具有促进作物生长与养分吸收、提高土壤质量的作用。     

不同施肥处理对作物产量和土壤肥力的影响

土壤长期定位试验结果表明作物连作条件下,施肥各处理作物产量高于不施肥处理,且有机肥优于化肥,化肥优于秸秆还田.施肥提高了土壤有机质及N、P、K养分含量,施有机肥土壤养分含量增加显著.在小麦、玉米、大豆作物中,小麦连作条件下,施肥利于土壤养分的积累.     

轮作对黑土区作物产量及土壤理化性质的影响

为明确大兴安岭南麓黑土区不同种植模式对作物产量和耕地地力的影响,依靠耕地质量提升项目在大兴安岭南麓黑土区设置的定位监测点,研究不同种植模式下的作物产量、土壤pH、全氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,在实际农业生产中,大豆、玉米长期连作产量下降,轮作可以提高大豆、玉米单产。不同种植模式下土壤全氮、有效磷和速效钾含量变化不同,大豆连作,土壤全氮含量大幅下降,有效磷含量增加,速效钾含量下降;玉米连作,土壤有效磷、速效钾含量大幅增加,全氮含量小幅下降。因此轮作可以提高作物产量,连作造成作物减产,玉米长期连作不影响土壤养分含量,大豆连作下土壤养分含量明显下降。     

不同施肥处理下辣椒大白菜轮作模式土壤质量监测与诊断

研究不同施肥处理对辣椒与大白菜轮作模式下作物产量和土壤理化性质的影响。结果表明,施肥能提高辣椒季和大白菜季的产量,2/3化肥氮+1/3有机肥氮处理产量高,分别为辣椒7 808 kg/hm~2,大白菜65.18 t/hm~2;施肥能改善土壤物理性质,耕种和施用有机肥均可降低土壤容重,且施有机肥可提高土壤含水量。施肥后土壤中脲酶、碱性磷酸酶和转化酶的活性均提高,不同施肥处理的土壤转化酶和过氧化氢酶活性、pH、有机质含量无明显差异,土壤的EC、矿质态氮、有效磷和速效钾含量显著提高。综合考虑作物产量和土壤理化性质、肥料利用率及土壤酶活性,推荐2/3化肥氮+1/3有机肥氮施肥。     

长期定位施肥对土壤养分与作物产量的影响

 【目的】研究探讨长期施用有机肥、化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的作物增产效果与土壤养分演变规律。【方法】以在山东禹城连续22年的长期施肥定位试验为依据,对历年土壤养分和作物产量测试结果进行系统总结。试验采用冬小麦－夏玉米一年二熟栽培制度,分别设置①无肥对照,②常量有机肥无机肥配施,③常量有机肥,④常量化肥,⑤高量有机肥,⑥高量化肥,共6个施肥处理。【结果】在作物产量方面,试验之初的8～10年间表现为化肥对冬小麦的增产作用优于有机肥,而在夏玉米上则表现出相反结果,有机无机结合处理大部分年份作物产量处于较高水平;随着试验时间的延长,各施肥处理产量逐渐趋于一致;22年间土壤有机质含量始终表现出随有机肥施用量的增加而增高,且有逐年增长之趋势;化肥在提高土壤有机质、全氮等营养方面受生物产量和根茬残留量影响而与施肥量无明显关系,增施化肥可以迅速提高速效养分含量,并在一定水平上保持相对稳定。【结论】长期施用有机肥与化肥均表现出持续提高作物产量的良好作用,且二者效果不相上下,常规栽培条件下,当产量提高到一定水平后,继续高量施肥无助于作物产量的提高;有机肥与化肥均表现出持续提高土壤有机碳、氮含量之作用,有机肥效果明显优于化肥,且表现出随有机肥用量的增加而增加。而继续提高化肥施用量无助于土壤有机碳、有机氮的积累;一向被认为钾素含量的黄淮海平原土壤在连续施用氮磷化肥5～8年左右作物即表现明显缺钾现象,由此揭示出高产条件下氮磷钾平衡施肥的重要作用;在对提高土壤速效养分效果方面的差异表现在,化肥可以迅速提高速效养分含量并在这一水平上保持相对稳定,而有机肥则具有持续提高土壤速效养分含量的作用。     

长期定位施肥对小麦产量及土壤肥力的影响

[目的]探讨长期施用不同肥料对土壤小麦产量与土壤养分的影响。[方法]于2005—2015年进行长期定位施肥试验,对不同施肥方式下小麦产量以及土壤养分指标进行检测,研究不同施肥方式对小麦产量与土壤肥力的影响。[结果]长期定位施肥可以使作物增产;单施有机肥、无机化肥在提高小麦产量上效果相当,差异不大;无机-有机肥混合施用可增产78.6%,效果显著。施肥可以有效提高土壤有机质、速效磷、碱解氮与速效钾含量,有机肥可更有效地提高土壤有机质与速效钾含量。[结论]该研究为小麦科学施肥提供理论依据。     

砂姜黑土连续培肥对作物产量和土壤养分含量的影响

采用长期定位培肥试验的方法,在安徽省濉溪县杨柳镇试验点砂姜黑土区对单施有机肥、单施化肥、有机肥与化肥配施的作物产量和土壤养分含量动态变化趋势进行了系统分析。结果表明：在一定的培肥年限内,氮磷化肥配施有机肥或单施有机肥能明显增加土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷含量,延缓土壤钾的耗竭速度,持续稳定增加作物产量;长期单施氮磷化肥,在产量水平较低的情况下能快速提高作物产量,当达到一定水平后作物产量则在徘徊中缓慢增长,能提高速效氮、全磷、速效磷含量,而有机质、全氮增加有限。氮磷化肥配施有机肥具有持续提高产量、培肥土壤的双重效果,是砂姜黑土培肥改良较理想的施肥方式。但同时要注意钾素的补充。     

基于秸秆还田的小麦-玉米轮作体系施肥效应及其对土壤磷素有效性的影响

以淮北平原砂姜黑土区典型的小麦-玉米轮作体系为研究对象,采用田间小区定位试验,比较不同施肥处理对作物产量、土壤速效磷含量、全磷含量以及土壤中性磷酸酶活性的影响。结果表明:相对于NPK(全量化肥)处理,无论是秸秆还田还是秸秆还田配施有机肥处理的作物产量均有所增加,其中小麦产量增加8.0%~13.3%,玉米产量增加8.0%~21.7%;秸秆还田配施有机肥料的各处理与NPK处理相比,土壤速效磷和全磷含量、磷素活化系数及中性磷酸酶活性均显著增加,且秸秆与减量50%化肥和6 000 kg·hm-2猪粪有机肥配施的ST6处理土壤速效磷和全磷含量及中性磷酸酶活性均高于其他处理。结论:在秸秆还田的基础上,施用3 000~6 000 kg·hm-2有机肥料,减少30%~50%的化肥用量,对作物产量没有显著影响,且ST6处理是促进土壤磷素有效性增加的最佳有机无机配施方案。     

水旱轮作模式下作物配置和肥水优化对作物产量及土壤养分的影响

【目的】主要探索西南地区周年水旱轮作模式的高效作物配置,以及相应肥水应用措施对作物经济效益和土壤养分含量的影响,以期建立高效的水旱轮作模式和科学的施肥体系。【方法】试验通过设置水稻-蚕豆、水稻-大蒜2种轮作模式及CK、常规处理、优化处理、优化处理+秸秆覆盖4种管理措施,统计2015-2017年作物产量、产值、产投比,测定2013-2017年土壤养分含量,比较分析了轮作作物和施肥制度对作物经济效益和土壤养分的影响。【结果】相比于常规处理,在适当减少氮磷化肥施用量及灌水量的情况下增施有机肥,水旱轮作的作物产量、产值、产投比不受影响,增施有机肥有利于土壤有机质积累,提高土壤养分含量,土壤有机质可提高6.85%。水旱轮作交替可显著影响土壤p H、有机质及速效氮磷钾含量。旱季土壤有机质、速效氮、有效磷、速效钾含量相比水稻季分别增加8.31%、44.55%、52.61%和22.73%。经过5年水旱轮作后,土壤p H值下降。优化处理土壤有机质含量保持不变,施肥处理土壤速效氮、有效磷、速效钾含量分别增加了21.25%、62.91%和88.04%。稻后配置附加值较高的经济作物,能显著提高水旱轮作系统周年土地生产力。稻蒜轮作的经济效益和土壤养分含量均高于稻豆轮作,平均产值提高56.70%,产投比提高45.65%,土壤有机质、速效氮、有效磷、速效钾分别增加了2.93%、23.94%、30.09%和35.96%。【结论】在西南水旱轮作区,水稻-大蒜轮作可获得较高的经济效益,且在适当减少水分灌溉和化肥用量并适当增施有机肥的前提下,作物产量并未受影响,土壤保持较高生产力。     

商品有机肥替代部分化肥对玉米生长、产量及土壤肥力的影响

【目的】研究商品有机肥替代部分化肥施用后对玉米生长、产量、土壤肥力及经济效益的影响,为玉米生产中有机肥替代部分化肥的应用提供可行性依据。【方法】设3个处理,不施肥(CK)、常规施肥(NPK)、有机肥替代部分化肥(MNPK)(等养分条件下,氮、磷和钾替代比例分别为10.0%、18.3%和15.0%),设田间小区试验与室内分析。【结果】商品有机肥替代部分化肥(MNPK)较常规施肥(NPK)和不施肥(CK),提高了玉米各生育期株高、茎粗、叶片数和叶片SPAD值;改善了玉米的穗部性状和产量构成;玉米产量增加83.47%、14.94%,净收益增加419.58元/hm²;土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别增加13.08%～39.29%、71.97%～95.70%、13.29%～45.13%、20.00%～23.26%,提高含水量,降低土壤pH和土壤容重。【结论】商品有机肥替代部分化肥是促进玉米生长、增产增效和培肥土壤的一种经济可行的施肥方法。     

化肥与有机肥长期配施对水稻产量和土壤肥力的影响

以水稻为试验材料,连续多年开展田间肥效试验,比较研究3种施肥处理(不施肥、单施化肥、化肥配施有机肥)对水稻产量和土壤养分状况的影响。结果表明,施肥有效提高了水稻产量,但单施化肥和化肥配施有机肥处理水稻产量差异不大。施肥处理逐年提高了土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾和缓效钾含量,其中,试验后期化肥配施有机肥处理土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量显著高于单施化肥,但二者缓效钾含量差异不大。试验后期,化肥配施有机肥处理土壤pH值显著高于单施化肥,而单施化肥土壤pH值与不施肥接近。综上,施肥是增加水稻产量、改善土壤养分状况的有效手段,而化肥配施有机肥处理下作物增产和土壤培肥效果优于单施化肥。     

基于多元线性回归研究有机肥替代对土壤养分及产量的影响

以黑土为试验对象,基于多元线性回归研究单施化肥、单施有机肥和不同比例有机肥替代对土壤养分和作物产量的影响.结果 表明:适度有机肥替代可缓解土壤酸化,与单施化肥相比,由于“正激发效应”的影响,短期内有机肥替代提升土壤有机质含量不明显;有机肥替代能提高土壤速效钾和全氮含量,与单施化肥相比,提升土壤全磷和全钾效果不明显.有机肥替代显著影响土壤的养分状况,提高作物产量,且随着有机肥替代化肥比例的增加,土壤养分有先升高后降低的现象,单施有机肥短期内会降低作物产量.有机肥替代氮肥减施30％(OM70)较为合适,既能促进作物增产,又能改善土壤养分状况.     

不同施肥模式对土壤养分及土壤酶的影响

通过4种不同施肥模式下玉米田土壤养分及土壤酶活性变化特征表明,单施有机肥和有机肥化肥配施模式均能显著提高生育后期土壤有效磷和速效钾含量;有机肥化肥配施模式土壤酶活性显著高于不施肥和单施化肥模式;有机肥化肥配施模式下的玉米产量比单施化肥高出18.23%。有机肥配施化肥能够提高土壤养分和酶活性,提高土壤生产能力,是较为合理的施肥模式。     

长期定位施肥对小麦产量及土壤肥力的变化研究

为探讨长期施用不同肥料对土壤小麦产量与土壤养分的影响,利用10年的长期定位施肥进行试验,对不同施肥方式下小麦产量以及土壤养分指标进行检测,探究不同施肥方式针对小麦产量与土壤肥力的影响。结果表明,长期定位施肥可以使作物增产;单施有机肥、无机化肥在提高小麦产量上效果相当,差异不大;无机-有机肥混合施用可增产78%,效果十分理想。针对土壤养分,施肥可以有效提高土壤有机质、速效磷、碱解氮与速效钾的含量,有机肥可更有效的提高土壤中有机质与速效钾的含量。土壤在不施肥的情况下土壤肥力指标在短期几年内有所下降,同时土地所种植小麦产量无明显变化。     

长期定点施肥对土壤养分及作物产量的影响

通过18年的长期定位施肥试验,研究了白浆土不同施肥处理(单施厩肥,OM;单施化肥,NP;秸秆还田,TS;施肥对照,CK)对土壤养分和作物产量的影响。结果表明:施肥对提高土壤的有机质、速效磷和速效钾的含量效果明显,长期轮作施肥的有机质、全磷含量的变化趋势均为TS>OM>NP>CK,全氮和速效钾含量为OM>TS>NP>CK;长期连作因作物不同土壤养分变化表现也不一致,但对于速效磷来说,连作与轮作均表现同样趋势即:OM>NP>TS>CK。施肥可大幅度提高作物产量,其中厩肥效果最为明显,连作下较不施肥处理增产118.7%～175.8%,轮作下增产129.7%;其次是化肥与秸秆,且二者增产的效果相当。长期不施肥则导致作物产量维持在较低的水平。总体看来,厩肥的作用最大,化肥与秸秆的作用次之。     

不同施肥处理对黑土土壤肥力和作物产量的影响

针对东北黑土区土壤肥力下降、耕地土壤质量逐年退化的现状,在黑龙江黑土区进行田间试验,研究不同施肥处理[T_1(有机肥Ⅰ,含氮1.29%,磷0.32%,钾0.74%,采用牛粪发酵高温堆肥制成)、T_2(有机肥Ⅱ,含氮1.36%,磷0.31%,钾0.73%,鸡粪羊粪混合发酵堆肥制成)、T_3(微生物菌肥,含氮18.87%,有效菌数≥2 000万CFU/g)、T_4(叶面肥,由植物配方精萃而成,富含有益菌,需稀释200倍)、T_5(化肥,施入N 150 kg/hm~2,P_2O_570 kg/hm~2,K_2O75 kg/hm~2;尿素266.54 kg/hm~2、磷酸二氨152.17 kg/hm~2、氯化钾187.50 kg/hm~2)]对黑土土壤肥力和作物产量的影响,旨在得到缓解东北黑土退化并提升土壤肥力的施肥模式。结果表明:与施肥前相比,施用有机肥Ⅰ后玉米、大豆土壤容重均降低2.84%,土壤有机质含量分别增加0.79%、0.84%,土壤pH值分别升高0.14、0.06。施用化肥虽可显著提高土壤速效养分含量和产量,但玉米和大豆土壤pH值与施肥前相比分别降低了0.23、0.15。微生物肥和叶面肥在提高土壤全氮含量、缓解土壤酸化、改良土壤容重等方面表现较好。经相关性分析可知,玉米产量与土壤全氮、速效磷、速效钾含量均呈极显著正相关,大豆产量与土壤理化性质无显著的相关关系;经主成分分析得出,玉米土壤在不同施肥处理下土壤质量水平高低依次表现为有机肥Ⅰ微生物肥化肥有机肥Ⅱ叶面肥CK,大豆土壤在不同施肥处理下土壤质量水平高低依次表现为有机肥Ⅰ有机肥Ⅱ微生物肥叶面肥化肥CK。由结果可以得出,施用有机肥可明显改善黑土土壤肥力,在短期内施用有机肥并配施微生物肥可缓解东北黑土区退化情况,同时提高黑土土壤肥力。     

长期定位施肥对土壤养分和玉米产量的影响

通过对辽宁凤城棕壤长期定位监测点其中8年试验结果的统计分析,明确了长期不同施肥处理对土壤养分和玉米产量的影响。结果显示：较不施肥对照相比,长期不同施肥均提高了土壤有机质和速效氮、磷、钾含量。总的来说,土壤培肥效果以有机肥配施化肥好于相应的单施化肥或有机肥,化肥组合以氮磷钾或氮磷配施效果更好,单施氮肥相对较差。不同施肥处理对玉米产量的影响与上述养分的变化规律相似,且相关分析表明玉米产量与土壤碱解氮和速效磷含量密切相关。综上说明,在施用有机肥的基础上,合理配施氮磷钾肥,是该地区提高土壤肥力和实现玉米增产的最佳方案。     

有机肥施用对稻麦轮作系统作物生产和土壤健康的影响

于宁波鄞州区进行有机肥施用田间试验,在小麦-晚稻轮作模式下,对比不施肥、全化肥,以及等养分总量条件下化肥配施不同用量有机肥(2 250、4 500、9 000 kg·hm^-2),对作物产量、作物和土壤中重金属含量、土壤微生物群落代谢多样性的影响。结果表明,施用有机肥可以部分替代化肥而不影响作物产量,有机肥施用量在2 250~9 000 kg·hm^-2作物产量无显著差异。有机肥用量2 250 kg·hm^-2处理的稻谷和小麦粒中的重金属含量与全化肥处理相比无显著差异,但用量在4 500 kg·hm^-2及以上,稻谷中Zn含量以及麦粒中As含量显著增加。有机肥施用增加了土壤中Zn、As和Pb含量,其中Zn和Pb垂直迁移趋势显著。不同施肥措施对土壤微生物群落代谢多样性无显著影响,但相比全化肥处理,配施有机肥提高土壤微生物对碳氮底物的利用能力。有机肥可部分替代化肥实现稻、麦增产,提高土壤微生物代谢活力,但高用量有机肥增加重金属污染风险。在本试验区配施有机肥2 250 kg·hm^-2,既能保证作物产量,又能确保农产品和环境安全。