有机肥部分替代氮肥土壤硝态氮动态变化特征及玉米产量效应研究

通过田间试验,在氮磷钾等养分量条件下,研究牛粪、鸡粪、猪粪替代25%化肥氮和秸秆全量还田配施化肥对0～100 cm土层硝态氮淋溶和积累及玉米产量构成的影响。秸秆全量还田配施化肥、牛粪替代25%化肥氮处理土壤硝态氮淋溶作用较小,完熟期0～40 cm土层硝态氮累积量分别为86.2 kg/hm~2和73.1 kg/hm~2,均显著高于其他有机肥替代化肥处理。习惯施肥、鸡粪替代25%化肥氮、猪粪替代25%化肥氮处理土壤硝态氮淋溶较强,完熟期0～40 cm土层硝态氮累积量分别为54.2、65.4、68.5 kg/hm~2。鸡粪替代25%化肥氮处理玉米产量最高,为13 616.9kg/hm~2,比习惯施肥增产13.6%,与其他有机肥替代化肥处理产量差异均达显著水平。在等养分量条件下,有机肥替代25%化肥氮及秸秆全量还田配施化肥均可增加0～40 cm土层硝态氮累积量,减少淋溶损失。     

沼液在玉米和水稻生产上的应用效果及效益评估

沼液是有机物质经发酵后形成的,含有多种作物生长所需的有机和无机养分,其循环利用具有重要的生态及经济意义。选择湘南红壤丘陵区,通过田间小区试验,探究沼液叶面喷施和沼液还田对玉米和水稻产量及其部分构成因素的影响,并评估其经济生态效益。结果表明:与喷施尿素溶液和磷酸二氢钾溶液处理相比,喷施沼液处理玉米产量和千粒重平均增加8. 4%和1. 2%,净增收平均提高1213. 6元/hm2;与施用猪粪、猪粪堆肥处理相比,施用沼液处理水稻产量和千粒重平均增加4. 3%和5. 4%,净增收平均提高904. 8元/hm2;与化肥、猪粪堆肥+化肥、猪粪+化肥处理相比,沼液+化肥处理水稻产量和千粒重平均增加5. 7%和5. 7%,净增收平均提高1888. 2元/hm2;与沼液处理相比,沼液+化肥处理水稻产量和千粒重增加18. 9%和8. 1%,净增收提高3372. 1元/hm2。相关分析表明,不同施肥处理间玉米和水稻千粒重均与籽粒产量呈线性正相关。总之,玉米地和稻田合理施用沼液具有较好的经济和环境效益。     

不同施肥配比对芒果园土壤养分、微生物数量和酶活性的影响

通过小区试验,探索化肥减施和有机肥替代部分化肥对芒果园土壤养分、微生物数量和酶活性的影响。结果显示,土壤pH值、有机质、碱解氮、速效钾、有速效磷含量顺序均为：常规施肥＞化肥减施20%＞有机肥替代20%,但化肥减施20%和常规施肥处理差异均不显著,有机肥替代20%处理的有机质、速效钾、速效磷均显著低于常规施肥;脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸单酯酶活性顺序为：常规施肥＞化肥减施20%＞有机肥替代20%,化肥减施20%处理土壤酶活性均与常规施肥处理无差异显著性,有机肥替代20%处理的土壤酶活性均显著低于常规施肥;真菌、放线菌数量顺序为：化肥减施20%＞常规施肥＞有机肥替代20%,差异不显著;细菌数量顺序为：有机肥替代20%＞常规施肥＞化肥减施20%,差异不显著;相关性分析结果表明,土壤脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸单酯酶活性均与土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷有显著或极显著相关性。     

有机无机复混肥在热带地区双季稻上化肥减施的应用效果

以热带地区典型酸性水稻土为载体,通过设置不施肥处理（CK）、常规化肥（T）、有机无机复混肥（OF）、有机无机复混肥减施10%（10%OF）和有机无机复混肥减施20%（20%OF）等不同试验处理,研究化肥、有机无机复混肥和减量施用对海南省双季稻的产量、养分积累和肥料利用率的影响,评估有机无机复混肥及其减量施用对热带地区土壤化学性质的影响。研究结果表明,各施肥处理较CK均能显著提高水稻籽粒产量,OF处理较常规化肥能显著增加晚稻有效穗数,涨幅为29.79%。同时OF处理较常规化肥处理能显著提高早稻氮、磷累积量,增加幅度分别为19.31%和27.94%,20%OF处理能显著提高早稻氮、磷、钾肥农学效率;不同有机无机复混肥处理较常规化肥处理对土壤养分影响无显著性差异。     

连续3年施用高量猪粪有机肥的水稻剑叶光合特征

针对江苏省规模养殖废弃物超排,引起环境污染严重且资源大量浪费的突出问题,研究了施用高量猪粪有机肥对水稻剑叶光合作用与产量的影响。试验结果表明,水稻灌浆期施用150%猪粪有机肥较化肥处理增加了剑叶净光合速率、SPAD值和净光合量,但降低了剑叶叶面积;另外,施用150%猪粪有机肥较化肥处理提高了剑叶净光合速率对其净光合量的贡献率6.8个百分点;水稻收获期施用150%猪粪有机肥,较化肥处理提高了水稻产量和经济系数,但未达到显著水平。可见,本试验条件下,施用猪粪有机肥氮素达到化肥的1.5倍,能够实现水稻高产。     

沼渣与化肥配合施用对大豆生长发育、产量和品质的影响

采用随机区组设计,研究了沼渣与化肥配合施用对大豆生长发育、产量和品质,以及耕层土壤理化性质的影响。结果表明:与常规施肥相比,沼渣与化肥配合施用后,茎粗、根容和根瘤数均有所增加,植株生长表现较好;常规施肥+沼渣30.0×103kg.hm-2产量显著高于其它处理,粗蛋白含量较常规施肥处理提高1.12%,含油量提高0.04%,是大豆较优的施肥配比组合。     

长期有机肥无机肥配施对水稻氮素吸收、转运及产量的影响

基于25年定位试验,设置6个大田试验处理（CK,不施肥;NPK,常规施用化肥;1/4M+3/4NPK,25%有机肥替代化肥;1/2M+1/2NPK, 50%有机肥替代化肥;M,100%有机肥替代化肥;MNPK, 100%化肥+100%有机肥）,研究了长期有机肥无机肥配施对水稻氮素吸收和利用的影响。结果表明,水稻地上部N素总积累量与产量大小均表现为MNPK>1/4M+3/4NPK> NPK>1/2M+1/2NPK>M>CK,与NPK处理相比,MNPK和1/4M+3/4NPK处理的地上部氮素总积累量增加20.11%~27.86%、产量增加2.04%~12.42%。各处理花前N素转运量对籽粒贡献率（69.54%~84.60%）显著高于花后积累量对籽粒贡献率（15.40%~30.46%）,花前N素积累是水稻植株N素的主要来源。1/4M+3/4NPK处理的氮肥偏生产力及氮收获指数均高于NPK处理,分别提高16.42%、10.29%。有机无机肥配施比单施化肥处理显著改善了稻米品质,提高了籽粒氨基酸含量,其中,非必需氨基酸含量是必需氨基酸含量的2倍左右。长期施肥条件下,25%有机肥替代化肥处理在化肥减施基础上,可以提高肥料利用率、促进水稻养分吸收,是黄壤性水稻土地区实现水稻增产、品质提升的最佳施肥措施。     

化肥减量配合有机替代对赤红壤常年菜地蔬菜生长及土壤氮平衡的影响

以赤红壤常年菜地系统为研究对象,采用田间小区试验方法,设置不同处理[对照CK、常规施肥CF、优化施肥OPT及优化施肥化肥氮10%、20%、30%有机替代(T₁₀、T₂₀、T₃₀)],研究菜地养分优化减施及有机替代对小白菜生长及土壤氮平衡影响。试验连续种植4茬。结果显示,施肥显著增加小白菜产量,不同施肥处理肥料增产贡献率为23.1%～39.6%。常规施肥处理小白菜产量在3169～3369 kg/667 m^2之间,4茬小白菜总吸氮量为33.4 kg/667 m^2、平均氮肥利用率31.2%。相比常规施肥,优化施肥及优化施肥化肥氮有机替代10%、20%、30%处理分别降低化肥用量35%、38%、41%和44%,小白菜产量、氮吸收量及氮肥利用率均与常规施肥处理无显著差异。常规施肥条件下小白菜种植系统(4茬)氮盈余量10.3 kg/667 m^2,优化施肥及化肥氮有机替代降低土壤氮盈余量18%～48%。总体上,赤红壤常年菜地系统化肥减量使用35%～44%可保障蔬菜产量不降低基础上,有效降低土壤氮盈余及潜在面源污染风险。优化施肥条件下化肥氮有机替代有利于进一步降低化肥氮投入量,实现菜地系统化肥深度减施。优化施肥及化肥氮有机替代可作为区域菜地系统推荐施肥技术方案。     

沼液在茶叶上的施用效果研究

在红黄壤山地茶园中,通过比较三种不同的施肥处理,即全量化肥(处理1)、1/2化肥 1/2沼液(处理2)和全量沼液(处理3),对茶叶生长的农艺性状和产量的效果研究,得出对茶叶生长的促进效果大小顺序为:处理2＞处理3＞处理1;施用沼液处理(包括处理2和3)能比全量化肥(处理1,为当地习惯施肥)处理更好地促进茶树春梢的生长、增加茶叶的叶面积、增大茶叶的芽头密度和百芽重,并提高茶叶产量,故在利用沼液对茶叶施肥时,以沼液与化肥各半配合施用为宜.     

配施生物基质肥料对茶园土壤有机碳固持的影响

通过长期定位试验,研究连续4年配施生物基质肥料对茶园土壤有机碳固持的影响,结果表明：随着生物基质肥料施用比例的增加土壤有机碳含量呈现增加的趋势;土壤基础呼吸量以全量施用生物基质肥料最低,75%生物基质肥配施25%化肥最高;土壤微生物量碳随着生物基质肥料施用比例的增加而增加;生物基质肥料的施用显著提高了土壤微生物商,降低了土壤呼吸商;适当的施肥结构促进茶树生长和茶叶产量的提高,春茶茶叶产量以25%生物基质肥＋75%化肥处理最高,以100%生物基质肥料处理最低。综合配施生物基质肥料对茶园土壤有机碳固持和对茶树生长的影响,初步认为25%～50%生物基质肥＋75%～50%化肥适宜茶园施用。     

新植蔗间作不同绿肥压青还田的试验研究及经济效益分析

为探讨减施化肥条件下,间作绿肥压青还田对甘蔗生长的影响及化肥的替代作用。试验设计了6个处理,处理1（CK）：甘蔗常规施肥;处理2（H-LY）：化肥减施25%+12%营养元素当量绿豆绿肥还田+13%营养元素当量有机肥;处理3（H-LQ）：化肥减施25%+全量绿豆绿肥还田;处理4（H-Y）：化肥减施25%+25%营养元素当量有机肥;处理5（H-HD）：化肥减施25%+25%营养元素当量黑豆绿肥还田;处理6（H-HQ）：化肥减施25%+全量黑豆绿肥还田。研究结果表明,间作绿豆绿肥和黑豆绿肥在生育前期甘蔗的分蘖和甘蔗总苗数都较常规处理降低,间作黑豆还降低了甘蔗的叶片宽度。甘蔗化肥减施25%条件下,间作绿豆绿肥全量还田、12%营养元素当量间作绿豆绿肥还田+13%营养元素当量有机肥替代的蔗茎产量和经济效益均达到常规对照水平。但间作黑豆压青还田导致甘蔗减产,降低经济效益。兼顾甘蔗产量、经济效益、资源消耗及蔗地的地力提升各方面,甘蔗间作绿豆绿肥全量还田可以替代25%的甘蔗化肥,是值得推广的一种模式。     

绿肥及秸秆还田对水稻生长和产量的影响

采用大区试验,以浙江省主栽水稻品种晚粳稻秀水128为材料,研究绿肥及秸秆还田对水稻生长和产量的影响。结果表明,与常规施肥相比,绿肥和秸秆还田总体上对水稻株高和单株分蘖数影响不大,但紫云英全量还田能显著提高抽穗期和黄熟期的成穗数;绿肥和秸秆还田在减少化肥施用量的情况下,全生育期叶片叶绿素含量与常规施肥处理相似,这为籽粒灌浆充实和产量形成提供了充足的物质基础;在本试验条件下,如果当季不施肥而仅依靠土壤肥力减产幅度达25%以上,其主要是由于单位面积穗数与粒重的显著下降造成;绿肥、秸秆还田及与一定量有机肥配施,在化肥减量的情况下,可获得比常规施肥还高的产量,其增产原因主要是水稻成穗率上升使单位面积有效穗数增加。     

江汉平原麦后棉减不同量化肥用有机肥替代效果试验

通过研究棉花合理的化肥减施量和有机肥替代量,筛选化肥减施与有机肥替代最佳模式,为江汉平原地区麦后棉化肥减量增效技术提供理论依据,在荆州地区进行了麦后棉有机肥替代化肥试验,设计了不施肥、纯施化肥和减20%、40%、50%、100%的化肥量用有机肥替代(按氮素量折算饼肥用量)共六个处理,探讨不同比例的有机肥替代化肥配施对棉花生育期、铃重、产量、纤维品质以及土壤养分含量等指标的影响。结果表明:减施化肥增施有机肥棉花产量不减,有利于提高棉花品质,改良土壤;50%有机肥替代产量最高,20%有机肥替代经济效益最高。     

等养分条件下缓/控释肥料替代部分速效化肥对中稻生产效益的影响

以杂交稻Y两优1号为试验材料,通过红壤性稻田和潮沙泥田的田间试验,在施用等量氮、磷、钾养分条件下,比较了不施肥(CK)、常规施肥(CF)、一次性基施100%缓/控释肥料(100%CRF)和一次性基施80%缓/控释肥料(80%CRF)对中稻产量、氮素利用效率和经济效益的影响。结果表明,100%CRF、80%CRF处理水稻产量均高于CF处理,增幅为5.17%~6.48%,但处理间差异不显著;与CF处理相比,100%CRF、80%CRF处理显著提高了水稻的氮素吸收利用率和农学利用率,增幅平均分别为16.2%~24.6%和18.0%~20.2%(P0.05);而氮肥的生理利用率和偏生产力各施肥处理间差异不显著;100%CRF、80%CRF处理均显著提高了水稻的净收益,与CF处理相比增幅为5.87%~6.19%(P0.05)。     

有机肥替代部分化肥对‘桂甜糯525’产量品质和土壤环境的影响

本研究通过田间试验,以不施肥为对照（T1）,设置单施化肥（T2）和不同有机肥替代部分化肥（T3和T4）3个施肥处理,研究不同有机肥替代部分化肥对玉米产质量和土壤环境的影响。结果显示,施肥处理下玉米植株的农艺性状均优于不施肥处理,与单施化肥相比,施用有机肥能更好地促进玉米植株的生长,其中T3处理玉米植株的茎粗和叶片长较T2显著（P<0.05,下同）提高11.94%和4.53%;施肥能显著提高玉米产量,较不施肥可显著提高14.27%~17.17%;施用有机肥能提高玉米鲜果穗性状和品质,其中T3处理穗长较T2显著提高7.12%;与T2处理相比,T4处理的籽粒蛋白质含量较T3显著提高7.21%,T3处理籽粒的可溶性糖含量较T1和T4处理显著提高61.54%和77.97%;T3处理土壤中的有机质含量较单施化肥显著提高64.52%。各指标相关性分析中,籽粒蛋白质和脂肪含量与总氮含量呈显著正相关（r=0.868,P<0.01）,说明有机肥可通过提高玉米对氮的吸收从而促进籽粒中蛋白质和脂肪等营养成分的积累。综上,有机肥替代部分化肥相比于不施肥和单施化肥能更好的促进玉米植株的生长,且在保证产量的同时能提高果穗品质,增加土壤有机质含量,可作为区域化肥减施下春玉米提质保产的推荐施肥方案。     

有机肥替代部分化肥对‘桂甜糯525’产量品质和土壤环境的影响

本研究通过田间试验,以不施肥为对照(T1),设置单施化肥(T2)和不同有机肥替代部分化肥(T3和T4)3个施肥处理,研究不同有机肥替代部分化肥对玉米产质量和土壤环境的影响。结果显示,施肥处理下玉米植株的农艺性状均优于不施肥处理,与单施化肥相比,施用有机肥能更好地促进玉米植株的生长,其中T3处理玉米植株的茎粗和叶片长较T2显著(P0.05,下同)提高11.94%和4.53%;施肥能显著提高玉米产量,较不施肥可显著提高14.27%～17.17%;施用有机肥能提高玉米鲜果穗性状和品质,其中T3处理穗长较T2显著提高7.12%;与T2处理相比,T4处理的籽粒蛋白质含量较T3显著提高7.21%,T3处理籽粒的可溶性糖含量较T1和T4处理显著提高61.54%和77.97%;T3处理土壤中的有机质含量较单施化肥显著提高64.52%。各指标相关性分析中,籽粒蛋白质和脂肪含量与总氮含量呈显著正相关(r=0.868,P0.01),说明有机肥可通过提高玉米对氮的吸收从而促进籽粒中蛋白质和脂肪等营养成分的积累。综上,有机肥替代部分化肥相比于不施肥和单施化肥能更好的促进玉米植株的生长,且在保证产量的同时能提高果穗品质,增加土壤有机质含量,可作为区域化肥减施下春玉米提质保产的推荐施肥方案。     

化肥减量配施不同肥料对燕山丘陵区春玉米水肥利用效率及土壤养分的影响

为了解决化肥过量使用导致的肥料利用率低、污染严重等问题,探索燕山丘陵区春玉米田化肥减量配施技术模式,采用随机区组设计方法,以赤单218为材料,设置常规施肥(NPK)、常规施肥基础上减氮20%(RN)、RN基础上有机肥替代总氮量的20%(RN+OM)、RN基础上缓控释肥替代总氮量的20%(RN+CRU)、RN基础上秸秆全量还田(RN+SR)和RN基础上生物炭基肥替代总氮量的20%(RN+BC)等6个施肥处理,研究化肥减量配施有机肥、缓控释肥、秸秆和生物炭对玉米水肥利用效率及土壤养分的影响。结果表明：秸秆还田、生物炭与化肥减量配施可以明显增加土壤含水量,降低土壤容重;化肥减量配施有机肥可以增加土壤中有机质含量;减氮配施有机肥、缓控释肥和秸秆还田处理均可增加氮肥利用率,其氮肥偏生产力分别较常规施肥处理提高了40.31%、39.42%和38.24%;水分利用效率以秸秆还田处理最高,其次为减氮处理、减氮配施缓控释肥处理和减氮配施有机肥处理,均显著高于常规施肥处理,增加幅度为6.63%～11.06%。综合分析,化肥减量配施不同肥料可以改良土壤、提高水肥利用效率。     

几种改良措施对酸化茶园土壤理化性质和微生物群落结构的影响

茶园土壤酸化是制约茶树可持续生产的重要因素,通过田间小区试验分析比较几种措施对茶园土壤的改良效果,以期为茶园酸化土壤改良提供科学依据。试验设置7个处理：全量化肥（常规施肥,NPK）、全量化肥+10 t•hm^-2生物质炭（NPK+BC10）、有机肥替代50%化肥（OM50）、有机肥替代50%化肥+2 t•hm^-2生石灰（OM50+Lime）、有机肥替代50%化肥+10 t•hm^-2生物质炭（OM50+BC10）、有机肥替代50%化肥+20 t•hm^-2生物质炭（OM50+BC20）、有机肥替代50%化肥+40 t•hm^-2生物质炭（OM50+BC40）。连续施用2年后,对茶园土壤酸度、养分和微生物群落进行测定。与NPK相比,OM50+Lime、OM50+BC20和OM50+BC40处理土壤pH分别显著提高1.10、0.49和0.68,盐基饱和度分别显著提高114.01%、55.92%和58.62%。OM50+BC10、OM50+BC20和OM50+BC40处理的土壤有机碳含量分别比NPK处理显著增加了29.68%、41.04%和59.37%。不同处理对土壤硝态氮含量无显著影响,OM50、OM50+BC20和OM50+BC40处理的铵态氮含量比NPK处理分别显著提高了40.27%、44.77%和41.77%。NPK+BC10、OM50+BC10、OM50+BC20和OM50+BC40处理能显著提高土壤微生物活性、微生物群落物种丰富度、多样性和均一性。OM50+BC10、OM50+BC20和OM50+BC40处理显著降低了真菌/细菌比例,表明这3个处理短期内增加了红壤茶园土壤生态系统稳定性,但OM50+Lime处理的革兰氏阴性菌/革兰氏阳性菌比例显著低于对照处理,表明施用生石灰处理的土壤微生物受到的环境胁迫程度高于其他处理。总之,OM50+Lime、OM50+BC20和OM50+BC40处理对酸化茶园土壤有较好的改良效果,OM50+BC20和OM50+BC40处理对土壤微生物群落性质方面的改良效果更佳。综合考虑改良效应及成本,OM50+BC20为最佳改良方案。     

长期施肥对氮素利用以及土壤剖面氮素分布、积累的影响

依托28年长期定位试验，采集不同施肥处理土壤剖面样品，测定土壤硝态氮含量，结合产量计算氮素利用效率。结果表明，长期施肥显著增加玉米子粒产量、地上部总吸氮量及氮收获指数。化肥+有机肥(NPKM)处理产量最高，较单施化肥(NPK)处理提高8.7%。各处理硝态氮含量随着土层的加深均呈先降低后升高的趋势，硝态氮主要积累在0～100 cm土体，NPK、NPKM处理硝态氮积累量占比高于55%。因此，有机肥替代部分化肥可显著提高子粒产量，增加氮素利用效率，减少氮素淋溶。     

有机肥替代化肥对茶园土壤质量及新梢养分吸收的影响

在浙江武义大宗绿茶采摘茶园采用化肥减施和有机肥替代部分化肥模式试验。试验设置4种施肥模式,分别为不施肥、农户施肥、茶树专用肥+菜籽饼肥、茶树专用肥+猪粪肥。在总养分减施43%,其中化肥减量60%,有机肥替代化肥29%条件下,开展了不同施肥模式对土壤质量,新梢产量、品质、养分利用效率的相关研究。结果表明,在大宗绿茶采摘条件下,茶园化肥用量过大的情况下,化肥减施有机肥替代部分化肥模式,茶树对养分的吸收并没有明显改变,但明显提高了化肥利用率(2种有机肥替代化肥模式的化学N+P_2O_5+K_2O肥料农学效率分别提高158.7%和154.3%),且有机肥的施用能明显提高土壤有机质含量,减小土壤容重,同时有减缓土壤酸化趋势,明显提升茶园土壤质量。在研究条件下,猪粪肥对改善土壤质量的效果要略好于菜籽饼肥;化肥减施有机肥替代部分化肥模式也有一定的增产效应,且不会改变新梢品质成分及成茶品质。