化肥减量对麦田土壤微生物量及微生物区系的影响

为了解化肥减量和有机培肥配施对冬小麦田土壤微生物的影响,以单施常量化肥(表示为NPK,分别施尿素、磷酸二铵和硫酸钾251.8、255.7和375.2kg.km-2)为对照,设置不同化肥(不减量、减量30%、减量50%和减量70%)和有机肥(18 000、25 500和34 500kg.km-2,分别用LM、MM和HM表示)配施处理,采用系列稀释平板法和氯仿熏蒸培养法分别测定了不同处理下土壤微生物量碳、氮以及微生物区系分布的差异。结果表明,有机无机肥配施显著增加了麦田土壤微生物量碳、氮以及细菌、固氮菌、放线菌等微生物数量,但不影响土壤真菌数量。施肥效果在化肥不减量时随有机肥施用量增加呈上升趋势,在化肥减量时以50%NPK+MM处理最佳。说明化肥适度减量和配施有机肥能够改善土壤微生物量,有利于提高土壤肥力。     

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。     

复合肥配施不同生物有机肥对土壤肥力及马铃薯产量和品质的影响

马铃薯种植中长期大量施用复合肥,致使土壤有机质含量降低,土壤板结,抗病虫害能力减弱,品质下降,产量也难以进一步提高。为了发挥生物有机肥在马铃薯种植中改良土壤、提高产量和品质的有益作用,试验采用单因素随机区组设计,研究了复合肥配施生物有机肥后对土壤微生物含量、土壤肥力及马铃薯产量和品质的影响。结果表明,捷富宝牌复合肥减量施用和配施不同生物有机肥后均提高了土壤有益微生物数量、有机质含量、马铃薯产量和品质,其中捷富宝牌复合肥配施绿能牌生物有机肥(30 kg/667m~2捷富宝牌复合肥+80 kg/667m~2绿能牌生物有机肥)后土壤有益微生物亚硝化细菌、硝化细菌、乳酸菌和放线菌的数量最高,分别为常规施肥(只施60 kg/667m~2捷富宝牌复合肥)的43.33,4.72,3.25和27.00倍;土壤有机质含量、马铃薯产量、淀粉、干物质和维生素C含量较常规施肥分别增加115.65%、10.14%、84.99%、51.05%和47.37%;土壤有害微生物反硝化细菌和霉菌数量最低,较常规施肥(CK)分别降低了91.88%和93.75%,土壤速效氮、速效磷和速效钾含量降幅最低,较常规施肥分别降低了11.57%、22.19%和20.87%。因此,捷富宝牌复合肥配施绿能牌生物有机肥后,不仅可以提高土壤有益微生物数量和土壤肥力,而且可以提高马铃薯产量和品质。     

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。     

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。     

化肥减量配施有机肥下芒果园土壤细菌多样性及群落结构特征

为了探究化肥减量配施有机肥对芒果园土壤细菌多样性和群落结构的影响。本研究以海南省乐东黎族自治县某芒果园为研究对象,采用Illumina Miseq测序平台,对化肥减量配施有机肥和常规施用化肥两种施肥方式处理的芒果园土壤进行16S rRNA高通量测序分析。结果表明:通过化肥减量配施有机肥处理的芒果园土壤的有机质含量、碱解氮含量和有效磷含量比常规施肥增加了54.87%、40.73%、64.17%,镉和铅含量分别比常规施肥减少了65.09%和68.81%,而汞和铜含量分别比常规施肥增加了74.19%和32.21%。基于97.00%的相似度对所得序列进行聚类分析,2种处理的芒果园土壤中共有2702个operational taxonomic units(OTUs)。其中化肥减量处理的土壤平均有1784个OTUs,常规施肥处理的土壤平均有1568个OTUs。化肥减量配施有机肥的施肥方式能显著改善土壤质量,提高芒果园土壤细菌丰富度和多样性,并在一定程度上改变土壤细菌的群落结构。施肥方式的改变对土壤细菌的分布有较大的影响,化肥减量处理的芒果园土壤中变形菌门、放线菌门的含量较高;两种施肥方式下的土壤细菌群落结构有了明显的变化,但土壤中主要细菌的种类没有改变,土壤细菌群落结构仍保持一定的相似性;相关性分析结果显示土壤细菌群落受有机质、有效氮、有效磷和铜含量的影响较大。     

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。     

矿物质有机肥与化肥配施对甘肃河西绿灌区玉米产量构成的影响

在甘肃省河西绿洲灌区通过大田试验,研究矿物质有机肥与化肥配施对玉米产量构成的影响。结果表明,配施矿物质有机肥可以显著提高玉米的生物产量、子粒产量及肥料贡献率。与当前施肥水平比较,玉米在配施矿物质有机肥750 kg/hm²的条件下,化肥不减量和减量15%生物产量分别为38 647、36 869 kg/hm²,比单施化肥处理增产7.61%和2.66%;子粒产量分别为16 544、15 783 kg/hm²,增产7.56%、2.48%;肥料对生物产量贡献率分别为56.26%和49.07%,比单施化肥处理提高11.05和3.87个百分点,表明在配施矿物质有机肥750 kg/hm²的前提下,将氮、磷化肥施用量在当前水平上减量15%可以保证玉米子粒产量稳定在高产水平。     

化肥减量配施有机肥对小麦生长、光合和产量的影响

为研究化肥减量配施有机肥对小麦生长和产量及经济效益的影响,以小麦品种新冬42号为材料,进行了常规化肥减量25%配施有机肥(CF+M25)、常规化肥减量50%配施有机肥(CF+M50)、常规化肥减量75%配施有机肥(CF+M75)、常规化肥(CF)、空白对照(CK)5个处理的田间试验,分析了不同化肥配施有机肥处理下小麦生长、光合相关指标和经济效益的差异。结果表明,与CF处理相比,CF配施有机肥处理的冬小麦株高、叶面积指数无显著变化,CF+M25处理小麦叶片的比叶重显著增加,增加幅度3.7%,CF+M50处理使小麦叶片单株分蘖数增加了7.89%;有机肥配施处理对冬小麦SPAD和光合参数有一定影响,但与CF处理比较规律性不明显;CF+M50处理显著增加冬小麦穗部干物质积累量,并且有较高的地上部生物量。常规化肥减量25%和减量50%配施有机肥能促进小麦增产且有效降低化肥施用量,可作为新疆伊犁地区有机肥与化肥配施的推荐用量。     

嫁接和有机肥对冬瓜生长发育和根际土壤微生物的影响

为了明确不同栽培方式和有机肥施用量对冬瓜生产效应的影响,建立科学合理的栽培模式,本研究通过裂 区设计田间试验,主区为 2 种栽培方式(嫁接栽培和自根栽培),副区为 5 个有机肥施用水平(0、3 750、7 500、11 250、 15 000 kg/hm2 ),研究栽培方式和有机肥施用量对冬瓜生长发育及根际土壤微生物的影响。结果表明：（1）嫁接栽培和 有机肥施用量均能显著影响冬瓜植株干物质重量、产量、果实品质、叶片氮、磷、钾含量及其根际微生物数量。（2） 与自根冬瓜相比,嫁接栽培冬瓜干物质和产量分别平均增加 12.41%和 13.71%;有机酸、可溶性蛋白、维生素 C、可溶 性固性物含量分别平均提高了 33.57%、18.41%、 24.37%和 14.52%;冬瓜叶片氮、磷、钾含量较自根苗冬瓜分别平均 提高了 8.74%、31.02%和 12.06%;嫁接栽培冬瓜根际土壤中放线菌和细菌数量和微生物总量分别平均提高了 16.33%、 28.37%、27.97%,真菌数量减少了 23.62%。（3）无论是嫁接栽培还是自根苗栽培,植株干重、产量、叶片氮磷钾含量、 有机酸含量、可溶性蛋白含量、维生素 C 含量、根际土壤细菌和放线菌数量及总微生物数量均随有机肥施用量的增加 而升高。     

基于宏基因组学方法分析化肥减施对热带地区菜地土壤微生物群落的影响

为了探究化肥减量配施有机肥对热带地区蔬菜轮作土壤细菌、真菌和古菌群落组成和结构的影响,在海南省文昌市开展田间定位试验,采用宏基因组测序技术分析不同施肥方式下土壤细菌、真菌和古菌群落结构和组成的变化特征,并结合土壤理化性质,探究不同施肥处理下驱动细菌、真菌和古菌群落变化的关键土壤环境因子。结果表明：与全量化肥配施有机肥（M100NPK）相比,化肥减量75%配施有机肥（M75NPK）提高了土壤SOM、TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N的含量,化肥减量50%配施有机肥（M50NPK）处理提高了土壤TK和AK的含量。3种施肥处理（M50NPK、M75NPK和M100NPK）显著增加了土壤细菌、真菌和古菌群落的丰度。与M100NPK处理相比,M50NPK和M75NPK增加了细菌群落主要优势菌门中变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）的相对丰度,而降低了放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）的相对丰度,同时也增加了真菌群落主要优势菌门中担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度,降低了子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度;古菌群落主要优势菌门中奇古菌门（Thaumarchaeota）的相对丰度在M75NPK处理呈现增加趋势,在M50NPK处理呈现降低趋势。与不施肥（CK）处理相比,M50NPK、M75NPK和M100NPK增加了土壤细菌和真菌的Shannon指数和Ace指数,而降低了土壤细菌和真菌的Simpson指数,同时也增加了土壤古菌的Simpson指数,但降低了土壤古菌的Shannon指数和Ace指数。可是施肥处理之间Alpha多样性均无显著性差异。土壤细菌、真菌和古菌群落结构组成对不同化肥减量配施有机肥的响应无显著性差异。土壤pH、TP、TN、SOM和AK是导致细菌、真菌和古菌群落结构变化的主要驱动因子。研究结果表明,与M75NPK和M100NPK相比,M50NPK不会改变土壤性质、微生物群落多样性和结构,但可降低过量化肥施用可能带来的环境风险。因此,M50NPK是热带地区蔬菜种植的优化施肥方式。     

有机无机肥配施对冬水田水稻产量和耕层土壤性质的影响

在农业生产要求全面减施化肥农药的大背景下,综合评价四川冬水稻田区有机无机配施对水稻产量和土壤肥力的效应具有一定意义。本试验在冬水稻田区,比较了在等氮量替代条件下,无N(CK)、单施化肥N、P、K(T1)、30%有机肥N+70%化肥N(T2)、50%有机肥N+50%化肥N(T3)、100%有机肥N(T4)等处理的水稻产量、氮肥利用和土壤肥力变化情况。结果表明,有机无机肥配施处理的水稻产量较CK增加17.29%~31.43%,T2处理最高,且明显提高了氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力;有机无机肥配施具有提升土壤有机质、培肥地力的作用。可见,冬水稻田区适宜的有机肥替代方案为30%有机N+70%化肥N,既可稳定水稻产量、降低成本,又可提高氮素利用率和降低对农田环境的不良影响。     

土壤调理剂配施配方肥对土壤有机质及交换性能的影响

土壤有机质和盐基饱和度是评价土壤肥力的重要指标。为了探究土壤调理剂与配施化肥对热带地区酸化土壤有机质和土壤交换性能的影响,明确土壤调理剂配施配方肥改良酸性土壤和提升土壤肥力的最佳方案,本研究在海南省儋州市木薯园开展田间试验,采用有机无机复合型土壤调理剂并配施不同梯度配方肥的改良方式,对比分析不施肥、常规施肥和土壤调理剂与化肥配施对木薯地土壤有机质和土壤交换性能的影响,从而为改良酸性土壤、减肥增效、缓解土壤环境等问题提供理论依据和科学参考。结果表明：与CK（不施肥）相比,土壤调理剂配施配方肥（100%、75%、50%）处理的pH分别提高了0.29、0.24和0.44（P<0.05）,土壤有机质分别提高了20.82%、22.04%和20.49%（P<0.05）,交换性盐基总量分别提高了20.62%、21.25%和48.75%（P<0.05）,土壤交换性酸含量分别降低了17.65%、15.38%和30.43%（P<0.05）,在所有处理中以Tr50（土壤调理剂+50%配方肥）处理的改良效果最好。因此,在土壤改良中推荐施用土壤调理剂+50%配方肥的改良方案。     

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（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。     

施生物炭和有机肥对白浆土理化性质和玉米产量的影响

分析施不同量生物炭（C0、C1、C2、C3）及有机肥（OM）对白浆土理化性质及玉米产量的影响。两年试验结果表明,与常规对照（C0）相比,施15 000 kg/hm²生物炭（C1）对玉米增产不显著,施用高量生物炭（C2、C3）和有机肥均增产,最高增产31.3%,C2与C3处理的产量差异不显著。与常规对照相比,施生物炭可显著提高土壤pH值、有机质、全N、有效钾的含量,且随着施用量增加,提高幅度增加;施有机肥增加了土壤有机质和全氮含量。施生物炭可显著降低土壤交换性H⁺和交换性Al³⁺含量,施有机肥对其降低效果不显著。施生物炭以30 000 kg/hm²改良白浆土效果最佳;从经济效益考虑,施用有机肥更适宜推广应用。