有机氮替代部分无机氮对青海旱地小麦产量及养分积累量的影响

为探究有机氮替代化肥对小麦产量和养分积累的影响,以青海省农林科学院自育品种青春38号为材料,于2018－2020年进行定位试验,设置不施肥（CK）、单施磷钾肥(PK)、农户常规施肥(FP)、有机氮替代50%无机氮(50%OM)、有机氮替代30%无机氮(30%OM)、有机氮替代10%无机氮(10%OM)共6个处理,采用随机区组设计,研究不同比例有机氮替代无机氮处理对小麦产量的影响,并于2020年分析不同处理对小麦养分积累量的影响。结果表明,从产量上看,所有施肥处理的产量均显著高于CK,其中2018年50%OM处理下小麦产量较高,显著高于其他处理;2019年FP处理下产量最高,与50%OM和10%OM处理之间无显著差异;2020年10%OM处理下小麦产量最高,与50%OM处理之间无显著差异。从养分积累量来看,与CK相比,所有施肥处理下籽粒、秸秆和叶片中的养分积累量均不同程度提高;籽粒中,氮积累量在30%OM处理下最高,磷和钾的积累量在10%OM处理下最高,但这三种养分积累量在10%OM处理与30%OM处理之间均无显著差异;秸秆中,磷积累量在PK处理下最高,与30%OM处理之间无显著差异,氮和钾的积累量在所有处理之间均无显著差异;叶片中,氮积累量在30%OM处理下最高,显著高于CK,磷和钾的积累量在所有处理之间均无显著差异。整体来看,50%OM处理下小麦产量最高;10%OM和30%OM处理下小麦成熟期籽粒养分积累量较高。     

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。     

不同时期淹水对棉花主要养分代谢及产量的影响

以K836为材料，在盛蕾期、盛花期和盛铃期分别淹水10 d，研究了淹水对棉花氮、磷、钾养分代谢及产量的影响。结果表明，不同时期淹水均显著降低棉花氮、磷、钾养分积累量，盛蕾期、盛花期和盛铃期淹水后成熟棉株的氮、磷、钾养分积累量较不淹水的对照（CK）分别减少55.3%、42.5%和44.1%。氮、磷、钾养分在各器官分配也受淹水的影响，其中分配给根的比例较CK高，分配给棉铃比例较CK低。成熟期棉株干物质积累量和籽棉产量显著降低，蕾期淹水所受影响最大，棉株干物质质量较CK降低46.9%，籽棉产量减少50.8%。淹水胁迫后各器官氮磷钾养分积累减少，影响了地上部光合和营养生理过程，削弱了植株光合生产，导致减产。     

不同氮、钾用量对嫁接苦瓜养分吸收、分配及产量的影响

为解决目前冬季北运苦瓜生产上肥料过量施用问题,探讨氮、钾不同施用量对嫁接苦瓜养分吸收分配及产量的影响,以苦瓜嫁接苗为试材,以6个不同的N、K施肥量为处理,对嫁接苦瓜产量和各生育期不同器官干物质累积量及氮、磷、钾养分累积吸收量进行测定。结果表明：不同处理嫁接苦瓜各器官干物质积累量均随生育期的延伸有不同程度增加,在幼苗期和初瓜期同等施钾条件下,茎、叶、果干物质积累量与供氮水平呈显著正相关;在盛果期,在同等施氮条件下,茎、叶、果干物质积累量随供钾水平提高而显著增加;其中T₂处理在不同生育期各器官的干物质积累量均显著高于其他处理,且在盛果期干物质积累总量和果实干物质分配率均达到最大,分别为590.76 g/株、43%。不同处理嫁接苦瓜各器官氮、磷、钾养分累积量变化随生育期的延伸呈上升趋势,嫁接苦瓜对钾需求量较高,其次是氮,磷最少;T₂处理在各生育期氮、磷、钾累积量持续呈较高水平,成熟期累积量达到最高分别为每株20.9、3.5、27.3 g,较其他处理分别平均增加52.7%、43.2%、38.5%;与其他处理相比,T₂处理明显增强叶片（源）向 果实（库）的养分供应能力,氮、磷、钾果实干物质分配率在成熟期分别为59%、48%、48%,显著高于其他处理。不同处理对嫁接苦瓜产量均有差异,同等施钾条件嫁接苦瓜产量与供氮水平呈显著正相关,其中T₂处理嫁接苦瓜单瓜重、产量均显著较其他处理分别平均增加37.1%、46.4%。综合研究嫁接苦瓜生长量及氮、磷、钾养分的有效利用性,T₂处理（N 260 kg/hm²、K₂O 430 kg/hm²）对嫁接苦瓜增产的促进作用最显著,可根据具体情况在生产上推广应用,实现农业绿色“加减法”。     

长期施肥对黄土高原黄绵土区小麦产量及土壤养分的影响

为探明在小麦长期连作条件下,黄土高原黄绵土区长期施肥对小麦产量及土壤养分的影响,以长达29年(1981-2010)的长期定位试验为基础,比较分析了不同长期施肥处理下小麦产量及土壤养分的差异。结果表明,施用有机肥和化肥的小麦籽粒产量较不施肥对照(CK)都明显增加,25年N、NP、NPK、M、MN、MNP和MNPK处理的小麦平均产量分别较CK增产32.9%、74.1%、78.5%、42.2%、73.3%、89.5%和90.3%,而7个施肥处理的肥料平均产量贡献率分别为24.8%、42.6%、44.0%、29.7%、42.3%、47.2%和47.4%。氮、磷、钾肥的平均增产效应分别为5.8、22.9和1.6g·kg-1。连续29年施用有机肥(M)显著提高了土壤有机碳含量,而且化肥无论是单施(N),还是平衡施用(NP和NPK),土壤有机碳含量较CK也可显著提高,平衡施用的效果更佳。施用氮肥及有机肥也显著提高了土壤全氮和速效氮含量。施用磷肥和有机肥显著提高土壤全磷和速效磷含量,而长期施用钾肥和有机肥对土壤全钾含量无明显影响,但显著提高了土壤速效钾含量。     

不同施肥模式下玉米氮、磷、钾吸收利用特性研究

通过两年田间试验,研究农民习惯施肥模式与优化施肥模式对玉米产量、氮磷钾积累分配及利用的影响。结果表明,优化施肥模式的玉米产量较农民习惯施肥模式提高了9.2%和8.5%,差异达显著水平(P0.05)。施肥可显著提高玉米苗期至成熟期氮、磷、钾积累量,优化施肥模式可提高玉米灌浆期至成熟期氮、磷、钾积累量和开花期至成熟期阶段养分分配比例。与农民习惯施肥模式相比,优化施肥模式的玉米肥料吸收利用率提高50.2%,农学利用率提高51.7%,偏生产力提高36.5%,养分收获指数提高8.3%。差异均达显著水平(P0.05)。相关分析表明,玉米苗期至开花期和开花期至成熟期氮、磷、钾积累量与玉米产量间均存在显著或极显著正相关。优化施肥模式通过控制氮、磷、钾肥总量与氮肥分期调控,使玉米产量、氮磷钾养分吸收利用均优于农民习惯施肥模式。     

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。     

长期施肥对黑土活性有机质、pH值和玉米产量的影响

通过国家（公主岭）黑土肥力和肥料效益长期定位监测试验（1990～2012年）,研究长期施肥对黑土活性有机质、pH值和玉米产量的影响。结果表明,与试验初比较,施化肥处理土壤有机质和活性有机质均呈下降趋势,N处理土壤有机质和活性有机质分别下降了22.1%和13.8%;有机无机肥配施处理土壤有机质和活性有机质均呈增加趋势,秸秆还田（S+NPK）处理土壤有机质含量没有显著变化,土壤活性有机质增加了40.5%;M1+NPK和1.5（M1+NPK）处理活性有机质含量分别增加56.8%和62.5%。与试验初比较,施化肥处理土壤pH值呈下降趋势,其中NPK处理土壤pH值下降1.5个单位左右,有机无机配施处理土壤pH值没有下降,其中M2+NPK处理（2007年）土壤pH值比NPK处理高1.3个单位。施化肥处理玉米平均产量（1990～2012）排序为NPK>NP>NK>N>PK、CK;3个等氮量处理M1+NPK、S+NPK和NPK的玉米平均产量差异不显著。表明长期有机无机肥配施不仅能维持和提高土壤有机质的数量和质量,而且能防止土壤酸化,从而显著提高土壤肥力和持续生产力。     

长期施肥对大豆生长状况及产量的影响

以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验为平台,选择了5个不同施肥处理,包括无肥(CK),单施氮肥(N),氮肥+有机肥(N+OM),氮、磷、钾配合施用(NPK),氮、磷、钾+有机肥(NPK+OM),研究了连续27年不同施肥处理对大豆生长和产量的影响。结果表明:长期施用有机肥能够明显增加大豆株高和荚数,并且能增加植株的生长速度,氮磷钾肥配合施用能增加大豆根瘤干重和根瘤数,而有机肥对根瘤的作用不显著。与单施化肥和无肥相比,施用有机肥处理大豆的根冠比较小,说明有机肥能够促进地上部干物质的积累。长期施肥对大豆产量构成因子的影响表现为:NPK+OM>NPK>N+OM>N>CK,大豆产量也表现出相似趋势,说明有机肥的施用能够改善大豆的产量性状,同时氮肥配施有机肥的大豆产量低于氮、磷、钾平衡施肥的处理,说明在东北黑土区有机肥不能代替磷钾肥施用。     

氮磷钾肥施用对油菜产量及养分吸收利用的影响

为油菜科学施肥提供依据,利用当前推广的6个油菜品种秦优11号（QY11）、中农油2008（ZNY2008）、中油杂11号（ZYZ11）、湘油17（XY17）、浙油601（ZY601）和沪油杂1号（HYZ1）,在大田试验条件下研究了氮、磷、钾肥施用对油菜产量及氮、磷、钾素吸收利用的影响,并比较了不同品种对施肥响应的差异。结果显示,相同施肥处理下不同品种籽粒产量差异显著,不施N（PKB）、不施P（NKB）、不施K（NPB）及NPK全施（NPKB）处理下品种间最大差异分别为385、244、759和720kg/hm2,变异系数分别为18.1%、25.5%、16.4%和11.0%。氮、磷、钾施用可显著提高各品种产量和相应养分积累量,NPKB处理相比PKB、NKB及NPB处理分别增产1 101～2 012、1 681～2 459和293～1 567kg/hm2,N、P、K积累量分别增加63.0～113.2、17.2～23.8和94.1～166.3kg/hm2。不同品种氮、磷、钾肥利用率也存在显著差异。同一品种对氮、磷、钾的响应一致,其中秦优11号对氮、磷、钾肥施用的敏感程度均大于其它品种,湘油17耐低氮、低磷和低钾的能力均高于其它品种。     

水稻均衡营养肥对杂交稻生长发育的影响及养分吸收特性

研究了水稻均衡营养肥对杂交稻生长发育的影响及养分吸收特性,以为精准施肥及秸秆还田养分循环利用提供必要的科学参数。结果表明,水稻均衡营养肥处理的株高、总粒数、实粒数、结实率、穗质量和产量均高于常规施肥处理,稻谷中的总钾、S~(6+)和Fe~(2+)含量均高于常规施肥处理,但总磷、Ca~(2+)和Mg~(2+)的含量低于常规施肥处理,总氮含量则基本相同;常规施肥处理的秸秆中总氮、总钾、Mg~(2+)和S~(6+)含量均高于水稻均衡营养肥处理,总磷、Ca~(2+)和Fe~(2+)含量基本相同。均衡营养肥处理氮、磷、钾利用率分别为67.8%、60.0%和95.5%,农民常规施肥处理分别为32.3%、86.0%和100%。可见,水稻均衡营养肥能均衡的为杂交稻生长提供必需的养分,大幅度提高肥料利用率。     

生物炭与肥料配施对土壤养分及玉米产量的影响

采用田间试验的方法,设无生物炭无肥料(CK)、常规施肥(F1)、80%常规施肥(F2)、80%常规施肥+20%生物炭(F2B)、70%常规施肥(F3)以及70%常规施肥+30%生物炭(F3B)6个处理,研究生物炭和肥料配施对土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾及玉米不同生育期干物质积累和产量的影响。结果表明,生物炭与肥料配施处理(F2B、F3B)较单施肥处理(F2、F3)在不同程度上提高土壤有机质、土壤全氮、有效磷、速效钾含量、玉米各生育期干物质量及产量。F2B处理的玉米产量略高于F1处理,二者差异不显著。与常规施肥相比,生物炭与化肥合理配施改善土壤养分状况。试验区最佳肥料-生物炭施用量效配比为80%常规肥+20%生物炭。     

施用缓释肥对甘蔗干物质积累及氮素利用率的影响

针对我国甘蔗生产上化肥施用量大、肥料利用率低等突出问题,通过田间试验研究2种缓释肥组合施用对甘蔗干物质积累和氮素利用率的影响。以新台糖22号为供试材料,设置4个处理：CK0（不施肥）、CK1（常规施肥,每公顷施N 300 kg、P2O5 225 kg、K2O 225 kg）;T1（等养分缓释肥,每公顷施N 300 kg、P2O5 225 kg、K2O 225 kg）;T2（减20％养分缓释肥,每公顷施N 240 kg、P2O5 180 kg、K2O 180 kg）。结果表明,常规施肥和缓释肥处理在萌芽率、分蘖率、茎径和有效茎数上没有显著差异;而T1株高显著高于CK1;伸长期CK1的干物质净积累比例高于T1及T2;成熟期则相反,T1及T2高于CK1;成熟期T1叶的干物质积累所占比例显著高于CK1;T1处理的蔗茎产量和糖产量最高,分别比CK1高11.0％和10.8％;T1和T2处理的两年氮素利用率均显著高于CK1,其中T2两年平均比CK1提高9％。在减少1次施肥的基础上,施用与常规化肥等养分的缓释肥能显著增加株高、甘蔗产量及糖产量,并提高氮素利用率;施用减20％养分的缓释肥能提高氮素利用率,甘蔗产量和糖产量不低于常规施肥。     

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。     

氮肥用量对土壤养分含量、春玉米产量及农学效率的影响

采用田间试验,设置5种施氮水平,研究不同氮肥用量对土壤养分含量、春玉米产量和氮肥利用的影响。结果表明,优化施氮(N150)、优化施氮配施有机肥(N150+M)处理可增加土壤速效养分含量;土壤水分和温度受不同氮肥用量影响较小。N150和N150+M处理玉米增产幅度较大,增产率分别为19.44%和16.67%;N150处理的氮肥农学利用率最高,高量施氮处理(N180)最低;减量施氮(N120)与N150处理的氮肥偏生产力较高。优化施用氮肥处理,不仅可以增加土壤速效养分含量,保障速效养分对春玉米的及时供给,同时还可以增加春玉米产量,提高氮肥利用效率。     

施肥对贵州直播油菜产量和养分吸收的影响

2011-2012年于贵州省油菜主产区设置直播油菜氮磷钾硼肥田间试验,以推广品种油研599为材料,研究施肥对产量、养分累积量、肥料利用率及经济效益的影响,以期明确当地（典型的南方水稻土）的养分限制因子,为该地区直播油菜的合理施肥提供依据。结果表明,与不施肥相比,施肥提高了直播油菜的产量,各处理中以NPKB处理的产量最高,平均为2 189kg/hm2。缺氮、缺磷、缺钾和缺硼处理相比NPKB处理分别减产961、342、295和184kg/hm2,表明该地区直播油菜的养分限制因子依次为N > P > K > B。与当地农民习惯施肥（FFP）相比,NPKB处理增加了施肥量,产量明显提升,平均增产430kg/hm2;养分累积量和肥料利用率也均有明显提高,氮、磷、钾分别增加28.6kg/hm2和13.5%、9.6kg/hm2和3.3%、71.4kg/hm2和23.9%。从经济效益看,NPKB处理相比FFP处理收益平均增加1 109元/hm2。肥料合理配施可以明显提高直播油菜产量、养分累积和经济效益,在当前贵州省直播油菜的生产中,应积极推行合理的平衡施用技术和科学的施肥方法,从而达到高产、高效、高收益的目的。     

香水菠萝叶片氮磷钾含量动态变化及其对氮磷钾肥的响应

以香水菠萝为试验材料,研究缓慢生长期后期至成熟期菠萝叶片氮磷钾含量的动态变化规律,以及氮磷钾肥对菠萝叶片氮磷钾含量的影响。结果表明：当缓慢生长期后期叶片氮磷钾含量处于较高水平时,至快速生长期,叶片氮磷钾含量均呈下降趋势;而当缓慢生长期后期叶片氮磷钾含量处于较低水平时,至快速生长期,叶片氮含量仍呈缓慢下降趋势,但下降幅度较小,而磷钾含量则有所上升;快速生长期至中果期,叶片氮磷钾含量总体上均呈下降趋势,中果期至成熟期,则略有上升。适量增施氮、钾肥能显著提高菠萝叶片氮、钾含量,磷肥对菠萝叶片磷含量的影响则不明显。     

香水菠萝氮磷钾施肥效应和适宜施用量

以香水菠萝为研究对象,采用“3414”施肥试验方案开展大田试验,研究氮、磷、钾肥不同施用量对香水菠萝产量和经济效益的影响,探讨海南香水菠萝生产适宜的施肥量推荐。结果表明：各施肥处理产量均高于无肥处理,缺素处理对香水菠萝产量的影响为氮>钾>磷;N₂P₂K₂处理的产量和净收益最高,分别为50 350 kg/hm²和167 508元/hm²;对产量和施肥量进行肥料效应函数拟合分析,结果表明三元二次肥效函数为非典型肥效模型,二元和一元肥效函数拟合失真;应用产量频率分析方法得出施肥量N 317~422 kg/hm²、P₂O₅ 66~92 kg/hm²、K₂O 271~396 kg/hm²时,产量达30 870~50 350 kg/hm²的概率为95%,此时推荐施肥配比为1:0.16~0.29:0.64~1.25。     

生物炭与化肥减量配施对玉米干物质、产量及氮、磷、钾积累转运的影响

采用田间小区试验,以先玉335为材料,设置5个处理,分别为CK(常规尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF1(生物炭+80%尿素+80%磷酸二铵+80%硫酸钾)、BF2(生物炭+80%尿素+磷酸二铵+硫酸钾)、BF3(生物炭+尿素+80%磷酸二铵+硫酸钾)、BF4(生物炭+尿素+磷酸二铵+80%硫酸钾),玉米开花期、成熟期采集样品,分析不同处理干物质和养分积累转运特征,明确生物炭与化肥减量配施对玉米产量及氮磷钾养分积累转运的影响。结果表明,BF1、BF2、BF3、BF4处理均增加了植株干物质积累量、转运率及对子粒干物质积累贡献率,提高了玉米产量,促进了玉米植株氮磷钾素积累总量。因此,可应用生物炭与化肥减量配施实现玉米节肥增产。本试验条件下,减量20%硫酸钾配施生物炭对玉米产量效果最优。