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。     

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。     

施肥对连作大棚蔬菜产量、土壤养分和微生物种群的影响

于大棚蔬菜基地开展长期定位试验,设置不施肥、纯化肥、化肥减半配施沼液或有机肥4种施肥处理,监测每一季作物产量和土壤养分变化,并于长期定位监测点建设后第5年对每个监测区的土壤微生物种群进行检测。结果表明,长期的纯化肥处理造成土壤酸化。减少化肥施用量并配施有机肥可减缓土壤酸化,稳定土壤有机质含量。不同施肥处理改变了土壤微生物种群结构,特别是纯化肥处理下,真菌和放线菌等有害菌数量增加,加重了土壤连作障碍发生的机会。在农民习惯施肥量的基础上适当减少化肥施用量,作物产量不下降,甚至增加。总体来看,在大棚蔬菜生产上用有机肥部分替代化肥是可行的。     

有机肥替代20%化肥处理对滴灌春小麦产量及土壤养分的影响

【目的】研究有机肥替代20%化肥对土壤养分含量及春小麦产量的影响,为干旱区绿洲小麦减施化肥培肥地力提供科学依据。【方法】采用连续2年大田试验。设置不施肥处理(T₁),常规施肥处理(T₂)以及有机肥替代20%化肥处理(T₃)3个处理。【结果】有机肥替代20%化肥处理与农户常规施肥处理均能增加小麦产量、提高土壤速效养分含量以及有机质含量,有机肥替代处理会在减少化肥施用的同时达到与农户常规施化肥一样的效果,且土壤各养分的增加效果随种植年限的增加而极显著。【结论】有机肥替代20%化肥比常规施肥更能显著的提高土壤养分含量,有机替代处理的小麦产量较常规施肥处理略有增加但差异不显著。     

有机肥部分替代化肥对土壤微生物生物量及矿质态氮含量的影响

土壤矿质态氮是植物有效养分的重要来源,土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)是土壤微生态系统的重要组成部分,对土壤矿质态氮含量及作物养分吸收具有重要影响。试验通过盆栽的方法研究了有机肥部分替代化肥对土壤微生物量碳、微生物量氮及矿质态氮含量的影响。结果表明,施肥能提高土壤微生物量碳、微生物量氮和矿质态氮含量;小麦拔节至开花期,有机肥部分替代化肥处理的土壤微生物量碳、微生物量氮、矿质态氮含量明显高于化肥、纯有机肥和对照处理,其中以配施20%~30%有机肥的土壤微生物量碳、微生物量氮、矿质态氮含量最高;收获期纯有机肥处理的土壤微生物量碳、微生物量氮、矿质态氮含量略高于有机肥与化肥配施处理。可见有机肥部分替代化肥有利于提高小麦生育盛期土壤微生物量碳、微生物量氮和矿质态氮含量,更好地满足作物对养分的需求。     

有机氮替代部分无机氮对砂姜黑土冬小麦产量及氮肥利用率的影响

以百农207为试验材料,在氮磷钾用量一致的基础上,研究有机肥和无机化肥配施比例对冬小麦产量、土壤有机质和养分含量、氮素利用率的影响.结果表明,纯无机化肥和有机肥无机肥配施均能提高土壤有机质和养分含量,与对照相比,纯无机化肥处理土壤耕层有机质含量增加10.83％,有机肥无机肥配施增加11.81％～26.97％,土壤有效磷与速效钾含量变化趋势与有机质含量变化趋势基本一致.有机肥无机肥配施小麦产量比不施肥的增产幅度为35.91％～46.58％,比常规施肥增产幅度为5.85％～14.16％,其中以有机肥氮替代60％无机肥氮(60％OM)处理产量最高,年产量达8 434 kg/hm2,40％OM处理次之.相对于常规施肥处理较高的氮肥利用率(36.13％),40％OM和60％OM处理氮肥利用率分别高达46.64％、47.88％,高于常规施肥处理,氮素表观损失量分别为70.31、59.70 kg/hm2,低于常规施肥处理(126.18kg/hm2).说明在等氮量条件下,以40％和60％有机肥氮替代无机肥氮不但提高土壤有机质和养分含量、作物产量和氮肥利用率,还可以降低氮素表观损失量,获得较高的经济和环境效益.因此,有机肥替代部分无机化肥是河南省砂姜黑土区冬小麦的推荐施肥措施.     

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。     

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。     

我国不同区域粮食作物产量对有机肥施用的响应差异

探明全国不同气候、土壤和作物类型条件下,化肥配施有机肥对产量的影响及其增产效果的主控因素,可为粮食增产和有机肥的合理施用提供重要的理论依据。本研究通过收集109篇已公开发表的文献,建立了包含不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和化肥配施有机肥（NPKM）处理的402组作物产量的数据库。采用整合分析（Meta-analysis）方法分析了不同施肥处理对小麦、玉米和水稻产量的影响,以及不同土壤性质和气候条件下有机肥的增产差异;采用随机森林（Random forest）方法量化土壤和气候因素对有机肥增产效果影响的重要度。全国来看,与NPK相比,NPKM处理下作物的产量平均增幅4.7%,其中小麦、玉米和水稻的增产率分别为5.6%、7.6%和4.5%;作物的平均增产率在西北地区最高,东北和华北地区次之,南方和华东地区较低。配施有机肥对产量的提升作用在我国温带大陆性气候区和温带季风性气候区显著高于亚热带季风性气候区,其中年降雨量是影响小麦和水稻产量对有机肥响应的主要因素,年均温和无霜期是影响玉米产量对有机肥响应的主要因素。有机质和全氮含量是土壤性状中影响有机肥增产效果的主要因素,其中土壤有机质和全氮含量越低,配施有机肥后产量的增幅越高。总的来说,化肥配施有机肥可显著提高作物的产量,尤其在低温少雨、土壤养分含量较低的地区,可通过化肥配施有机肥来进行增产促产。     

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。     

黄土残塬沟壑区林粮间作树种枯落叶对连作麦田土壤极化的防治效应

连作引起的农田土壤性质极化是导致土壤退化和连作障碍的重要原因之一,防治的途径除了进行施加有机肥外,引入种间关系协调的其他树种形成林粮间作复合系统是重要的生态举措。作者通过野外采集黄土残塬沟壑区典型麦田耕层土壤、麦秸和不同树种当年枯落叶后进行室内混合培养试验的方法,对当地连作麦田土壤性质的极化趋势和引入不同林粮间作树种后的种间土壤关系进行了研究。结果表明,①小麦连作会引起土壤有效锌和有机质含量的持续增加和土壤多种酶活性不断提高的正向极化,但同时会引起土壤向贫养化发展。②引入苹果、核桃等8个树种进行林粮间作后,其枯落叶分解均可以防止连作麦田土壤碱解氮不断减少这一负向极化;除桃树、核桃树种外,引入其他树种可以防止土壤脲酶活性不断降低这一负向极化;除杏树外,引入其他树种可以防止土壤速效P含量不断减少这一负向极化;除桑树外,引入其他树种可以防止土壤有效铁含量连续减少这一负向极化。③从枯落叶对麦田土壤的影响角度考虑,最适合进行林粮间作的树种是桃树、核桃,其次是枣树、桑树,较不适宜进林粮间作的树种是柿树、苹果、花椒、杏树。     

长期培肥定位试验耗竭阶段各培肥物质对土壤氮库持续效应的研究

试验采用旋转回归设计方法，从１９８６～１９９４年在代表松嫩平原黑土区的东北农业大学试验地内，进行了以农肥、化肥、秸秆、绿肥等培肥物质为试验因素的长期定位试验。试验分两个阶段进行，前一阶段为培肥阶段，到１９９２年结束，后一阶段为耗竭阶段，主要观测各培肥处理对土壤养分的持续效应及产量的影响。建立了耗竭阶段农肥、化肥、秸秆对土壤有机质、全氮、全磷及产量的数学模型。试验表明，随着耗竭试验继续，各处理土壤全氮含量继续下降，在农肥、秸秆、化肥三因素中，以农肥土壤全氮的贡献最大，秸秆次之，化肥最差，土壤碱解氮的变化表明，农肥处理对增加碱解氮作用最大，秸杆次之，化肥最差，在耕作措施处理中，玉米连作和休闲处理增加土壤碱解氮含量不明显。证明利用休闲方式恢复土壤氮库容量是消极的，而绿肥处理后，土壤碱解氮含量有明显地上升趋势。     

生姜常见病害的综合防治

生姜的种植主要是采取地下茎作种苗进行无性繁殖,如连年重茬,极易发生姜瘟、霉腐病、立枯病、炭疽病等土传病害,发病率高,危害严重。采用抗病品种、轮作、严格进行种茎和土壤消毒,防止渍水,合理施肥,加强疫病的预防,能获得优质高产。     

EM菌对连作广藿香扦插苗生长特性及土壤微生态的影响

【目的】为了缓解广藿香Pogostemon cablin连作引起的减产减质的情况,探究EM菌在广藿香连作中的应用潜力。【方法】设计5个处理组(EM菌以体积分数计):园土(对照土)、重茬土、重茬土+0.1%EM菌活性液、重茬土+0.8%EM菌活性液以及重茬土+1.6%EM菌活性液,并采用盆栽试验探究重茬土中添加EM菌对广藿香扦插苗生长特性以及根际微生态的影响。【结果】在培养基质中添加EM菌活性液的处理组较单一重茬土的根长、株高、鲜质量、根系活力以及叶绿素含量均显著升高,且土壤细菌和放线菌数量增加,土壤真菌数量减少,土壤脲酶、蔗糖酶以及多酚氧化酶活性均显著提高。其中,0.8%EM菌活性液对广藿香扦插苗的生长特性以及根际微生态的影响最显著,株高、鲜质量、根长、根系活力及总叶绿素含量较重茬土分别升高70.34%、195.32%、101.52%、156.84%和195.33%;0.8%EM处理的土壤细菌和放线菌数量在培育第40天达到高峰,土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性在培育第40天达到峰值,较重茬土分别升高81.46%、54.26%和137.90%。【结论】在广藿香连作地块添加EM菌能够有效缓解连作障碍问题,可作为广藿香连作栽培中良好添加物。     

茄子嫁接栽培技术在生产中的应用

茄子重茬极易导致传染性病害发生,通过多年的栽培实践证明,采用嫁接技术,可以有效解决这一难题。其栽培要点是通过品种选择、浸种催芽、播种、嫁接等环节完成茄子嫁接育苗,再经过整地施肥、定植以及温湿度、光照、肥水、植株调整等愈合期和愈合后的重要环节的管理,最后通过实时采收等技术节点的科学合理应用,最终达到丰产丰收的目的。     

辽宁省耕作制度演变及可持续发展对策

分析辽宁省作物结构、种植方式、轮作方式以及施肥制度等方面的50多年来变化，揭示了辽宁省耕作制度的演变规律。并在优化区域布局、实施专业化生产，发展农牧结合的种植制度，发展设施型农业，推进标准化生产和发展节本农业等方面进行了探讨，提出了有利于可持续发展的耕作制度体系及其相应对策和思路。     

AM真菌抑制连作障碍的研究进展

从连作障碍产生的原因入手,对连作导致土壤因子向不利于作物生长转变的8个方面的原因逐一进行了阐述,包括土壤养分失衡、土壤微生物结构变化、土壤化感物质富集、土壤pH变化、土壤酶活性变化、土壤盐渍化、土壤物理性状变化和土壤水分亏缺;提出AM真菌对连作障碍的抑制作用,并从AM真菌可以提高植物自身耐胁迫性以及直接改善连作土壤环境两方面进行论证,为解决连作障碍的研究提供新的方向。     

连作对马铃薯酚酸类自毒物质及根际真菌群落的影响

为研究连作对马铃薯根际土壤中酚酸类自毒物质及真菌群落的影响,通过收集不同连作季(1季、3季、5季)马铃薯根际土壤,利用高效液相色谱法测定酚酸类物质及Illumina高通量测序技术测定真菌ITS序列,结果表明:(1)连作土壤中检测出丁香酸、香豆酸、对羟基苯甲酸、阿魏酸,连作增强后,pH不断下降,对羟基苯甲酸、阿魏酸含量不断增加,丁香酸、香豆酸在连作3季后含量最高。(2)连作3季及5季根际土壤中真菌多样性及丰度均显著高于连作1季,子囊菌门为连作土壤的优势菌门;节丛孢属为连作3季的优势菌属,盘菌属为连作5季的优势菌种;对连作土壤进行主成分分析,连作1季与连作3季真菌群落及数量相似,与连作5季差异较大。(3)自毒物质与根际真菌群落存在相关性,丁香酸与琏格霉属,香草酸与盘菌属丰度达极显著正相关;阿魏酸与盘菌属丰度间为显著负相关。因此,连作后根际土壤中自毒物质不断积累,真菌群落结构发生改变,琏格孢霉、镰刀菌等有害真菌富集。     

连作、轮作对谷子根际细菌群落结构的影响

为探明谷子连作与轮作对土壤细菌群落组成的影响,利用高通量测序技术,结合土壤理化性质及酶活性,比较分析了撂荒地、玉米-谷子轮作、谷子连作2、3 a和5 a土壤细菌群落组成多样性。结果表明：谷子连作与轮作土壤均为碱性,pH为8.26~8.49,碱解氮、有机质、脲酶活性表现为轮作地最高,连作2 a开始降低,连作3 a达最低值,连作5 a又开始回升,速效钾、多酚氧化酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性均是连作土壤高于轮作土壤。谷子连作与轮作土壤细菌在门水平上群落组成比较固定,但不同物种的丰度差异较大;菌群分析发现放线菌门、变形菌门以及酸杆菌门是谷子根际土壤优势菌群;菌群相对丰度在轮作土壤中高于连作土壤的有：变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、厚壁菌门以及硝化螺旋菌门,低于连作土壤的有己科河菌门和绿弯菌门;Alpha多样性分析显示各组间菌群差异不显著,Beta多样性分析则显示连作、玉米-谷子轮作地和撂荒地土壤菌群分布差异较大;冗余分析（RDA）表明鞘氨醇单胞菌与pH、有效磷、碱解氮和有机质呈正相关,类诺卡氏菌与pH、有效磷、碱解氮、有机质、脲酶和过氧化氢酶呈正相关,轮作、连作、撂荒地组间根际土壤优势菌存在差异,LEfSe分析确定了谷子根际土壤特定标志物,其中轮作地的优势菌群为鞘氨醇单胞菌和类诺卡氏菌,3 a连作地的优势菌群为土壤红杆菌。综上所述,谷子连作土壤与轮作土壤相比,细菌的ASVs丰度减少,细菌群落分布差异较大;随着谷子连作年限增加,土壤养分呈先下降后上升趋势。     

不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构差异

为明确不同连作年限对植烟土壤微生物群落结构的影响,选择具有代表性的植烟区域,分别采集不同连作年限的土壤样品,利用高通量测序技术分析不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构的差异。结果表明,连作1年土壤样品细菌OTUs数目最多,连作4年土壤样品真菌OTUs数目最多。不同连作年限植烟土壤细菌均以变形菌门(Proteobacteria)比例最高,随着连作年限的增加土壤放线菌门(Actinobacteria)和泉古菌门(Crenarchaeota)丰富度呈现一定的增加趋势,同时土壤细菌的群落差异变大;不同连作年限植烟土壤真菌均以子囊菌门(Ascomycota)比例最高,随着连作年限的增加,植烟土壤真菌中的接合菌门(Zygomycota)呈现上升趋势,连作2年和4年的植烟土壤真菌菌群组成具有一定的相似性。综合分析,连续种植烤烟降低了土壤细菌多样性,提高了土壤真菌多样性,连作4年植烟土壤的细菌和真菌群落结构组成均发生较大变化。