重庆稻田基础地力水平对水稻养分利用效率的影响

【目的】土壤基础地力水平与土壤养分的供应能力有着直接的关系,进而影响作物对土壤和肥料养分的吸收。研究基础地力与水稻养分利用效率的关系,评价不同地力水平下水稻对土壤和肥料养分利用的影响,为在不同地力下提高养分利用效率提供依据。【方法】利用2006—2012年重庆测土配方施肥项目水稻"3414"试验,调查每个试验点无肥区(N0P0K0)、无氮区(N0P2K2)、无磷区(N2P0K2)、无钾区(N2P2K0)和全肥区(N2P2K2)处理的产量及秸秆和籽粒氮磷钾养分含量,计算重庆不同区域水稻养分吸收量、土壤有效养分利用效率和依存率以及肥料回收率、农学效率,采用指数及线性拟合、基础地力产量分级方法评价基础地力对水稻养分利用效率的影响。【结果】重庆不同区域稻田基础地力产量5.40—6.45 t·hm~(-2),基础地力等级处于低和中低等级的(4 t·hm~(-2)和4—5 t·hm~(-2))样本数为63,占总样本量的25.6%。随着稻田基础地力等级的提高,水稻产量和养分吸收量也随之不断增加,高基础地力等级稻田其有机质和碱解氮也相对较高,p H过低可能是低基础地力等级稻田(4 t·hm~(-2))的限制因素。重庆水稻施氮磷钾肥增产率分别为18.5%、5.2%和3.9%,在相同的施肥水平下,随着基础地力等级的提高,水稻氮磷钾肥料回收率分别下降6.9%、4.5%和3.1%。基础地力产量与土壤有效氮利用效率、土壤养分依存率存在正相关,说明较高的基础地力会促进水稻对土壤养分的吸收,提高土壤养分利用效率,而基础地力与氮肥回收率、肥料农学效率呈负相关,说明高基础地力会降低肥料的利用效率。基础地力与土壤有效磷、有效钾养分利用效率和磷钾回收率相关性不强,但与相应氮指标能够达到显著相关或极显著相关,说明基础地力对氮的反映能力高于磷钾。【结论】高基础地力可以提高水稻产量和对土壤养分的吸收量,但对肥料养分的利用效率下降。在高基础地力条件下,施肥对水稻的增产作用和地力提升作用有限,应限制肥料的投入。     

近20年重庆市农牧生产体系氮素流动特征及驱动力分析

【目的】通过评价重庆地区农牧系统的氮素流动特征,明确氮素的主要损失途径及驱动因素,提出未来农牧生产中氮素管理措施,为实现重庆地区农牧系统氮养分的高效利用提供数据支撑。【方法】通过查阅文献及统计数据并结合调查研究,采用NUFER（nutrient flow in food chain, environment and resources use）评价方法,以重庆市农牧生产系统为主要研究对象,定量1996-2015年间农牧系统的氮素流动特征,明确其环境代价。在此基础上,探讨人类活动与农牧系统氮素流动特征变化之间的关系,并通过对2020年不同氮素管理情景分析,探索区域氮素的可持续利用途径。【结果】1996-2015年,重庆市农牧系统氮素输入总量增长19.2%,2015年达到1 006 Gg,其中化肥贡献57%以上;氮素输出总量增长16.5%,2015年达到844 Gg,环境损失为最大的氮素输出项,占输出量的61.7%左右,其中农田生产和畜禽养殖系统分别贡献45.1%和54.9%;农牧系统内氮素循环总量增长42.7%,2015年达到448 Gg,其中秸秆还田和畜禽粪尿还田氮量分别达到32.7和95.0 Gg,20年间分别增长55%和44%。1996-2015年重庆市蔬菜瓜果等经济作物种植比例从10%升至28%,粮食作物种植比例从82%降至62%,肉蛋奶等动物主产品输出量增加83%。农牧生产结构的变化与氮素利用和损失的变化呈现显著的线性正相关关系,但人均GDP (gross domestic product)的增长与氮素利用和损失的变化没有呈现明显的线性关系,表明影响系统氮素流动特征的主导因素应该是农牧生产结构变化,而经济发展水平的变化只是起到了刺激农牧产品消费的作用。通过情景分析,若在2020年实现《重庆市农业农村发展“十三五”规划》的农产品生产目标,保持目前的氮肥投入和氮素管理现状,将会增加18 Gg氮素损失,同时降低氮素利用率1.2%;通过提高系统内部氮素循环利用率,优化作物生产养分管理,可在实现生产目标的同时,分别减少氮肥投入和氮素损失量15%和4.2%,提高农牧系统氮素利用率1.3%以上。【结论】在近20年中,重庆市农牧生产系统氮素流动特征发生了很大变化,氮素输入强度和环境损失在不断增加,而农牧生产结构改变是其变化的主要驱动力。在重庆未来农牧生产中,减少畜禽生产系统氮素的直接排放,加大畜禽粪尿和秸秆循环利用力度,优化作物生产系统氮素管理措施和提高氮素利用效率,是实现农牧生产和生态环境的平衡发展的有效措施。     

不同镁肥在中国南方三种缺镁土壤中的迁移和淋洗特征

镁淋溶是导致南方土壤缺镁的关键因素之一。通过室内土柱模拟实验探究了四种镁肥(氧化镁、改性硫酸镁、钙镁磷肥和硫酸钾镁)在中国南方三种酸性缺镁土壤(黄壤、紫色土、红壤)中的有效性、迁移和淋洗特征以及土壤对镁素的固持,以期为南方缺镁土壤科学施用镁肥提供依据。结果表明,施用镁肥(折合MgO 100 mg·kg~(-1))后,三种土壤施镁土层(0～15 cm)交换性镁含量提高了2倍～15倍。氧化镁、改性硫酸镁和硫酸钾镁在三种土壤中均表现出较强的迁移能力,经过60 d淋洗(模拟降雨量1 000 mm),未施用镁肥土层(15～50 cm)中有效镁含量均较对照增加17.9～105.4mg·kg~(-1)。黄壤上不同镁肥处理镁累积淋失量在104.9～243.8 kg·hm-2,与紫色土接近,但较红壤高2倍～3倍。实验结束后,黄壤和紫色土上施用氧化镁、改性硫酸镁和硫酸钾镁的淋失率均超过三分之一,而红壤中均低于7%;施用钙镁磷肥增加了土壤对镁的固持,减缓了镁向下淋洗,淋失率在三种土壤中均为负值。综合四种镁肥在土壤中的有效性、土壤对镁素的固持、镁在土壤中的淋洗特征以及土壤酸化阻控,钙镁磷肥在三种酸性缺镁土壤中施用效果均较好。     

西南紫色土不同施肥措施下土壤综合肥力评价与比较

【目的】 为探求长期不同施肥处理对作物产量的影响和土壤综合肥力的演变，寻求合理评价西南紫色土区域土壤综合肥力的方法。 【方法】 本研究以7年的定位试验的数据为基础，运用内梅罗指数法、相关系数法和因子分析法对不施肥对照 (CK)、化肥优化施用 (OP)、在化肥优化基础上有机肥氮替代50%化肥氮 (MF)、在化肥优化基础上有机肥氮替代100%化肥氮 (OM) 4个处理的土壤肥力进行综合评价。 【结果】 不同施肥处理下蔬菜和玉米的平均产量均表现为MF处理最大。在蔬菜季，MF处理显著提高了产量，相比OP和OM处理，榨菜分别增产27.8%和16.0%，大白菜分别增产28.6%和8.7%；在玉米季，MF处理的产量最大，为9907 kg/hm2，显著高于OP和OM处理，分别增产1199 kg/hm2和1273 kg/hm2。通过分析土壤单项肥力指标与作物产量的相关关系表明，土壤有机质、全氮和有效磷与作物产量均存在显著或极显著正相关关系，表明土壤有机质、全氮和有效磷对紫色土土壤肥力贡献大，是表征紫色土土壤肥力的重要指标。用3种评价方法计算的不同施肥处理的土壤综合肥力指数值 (IFI) 均表现为OM > MF > OP > CK，施用有机肥处理 (MF和OM) 处理IFI值要显著高于优化施肥处理。3种评价方法的IFI值与作物产量均呈显著或极显著关系，但3种评价方法的相关系数平均值从大到小表现为相关系数法 (0.5292) > 内梅罗指数法 (0.5252) > 因子分析法 (0.5130)，表明相关系数法比内梅罗指数法和因子分析法更可靠。 【结论】 在蔬菜?玉米轮作体系下，有机肥氮替代部分化肥氮能增加作物产量，提高土壤综合肥力水平。从3种评价方法的精确性来看，相关系数法比内梅罗指数法和因子分析法更可靠，在实践中优先使用。      

重庆市九叶青花椒施肥现状评价

采用农户抽样调查方法,分析评价了重庆市九叶青花椒主产区江津区5个主产乡镇160个种植户2017年2-5月的花椒施肥和产量现状.结果表明:重庆市青花椒平均产量为9.87 t/hm~2;氮磷钾养分平均施用量分别为350.7,220.3和288.2 kg/hm~2,以施用化肥为主,有机肥投入的氮磷钾养分量分别仅占其总养分投入量的2.64%,1.75%和2.22%.氮磷钾施用量在适宜范围内的农户比例分别为23.7%,23.7%和31.3%,施用过量的农户分别占21.9%,22.5%和29.4%,施用不足的农户分别占5.0%,10.6%和3.8%.施用有机肥可以提高花椒产量,较不施有机肥增产17.8%.高产高效农户平均产量为11.44 t/hm~2,氮磷钾平均施用量分别为271.8,163.7和218.1 kg/hm~2,其偏生产力分别是42.6,75.7和54.7 kg/kg,较氮磷钾肥平均偏生产力分别提高29.1%,30.2%和36.8%.综上所述,重庆花椒施肥过量与不足并存,农户之间存在较大的产量差异,采用有机无机肥料配合施用是提高花椒产量的重要措施.     

三峡重庆库区柑橘园土壤养分丰缺状况研究

采集了三峡重庆库区柑橘主产区459个果园0—30 cm的土壤样品进行取样分析。结果表明,库区有78.7%柑橘园土壤pH值适合柑橘生长;有60.3%的柑橘园土壤有机质含量偏低。土壤速效氮和磷缺乏,分别占到72.4%和41.7%,土壤速效钾缺乏和过量并存。库区柑橘园缺乏有效B、Zn、Fe、Mn的比例分别为86.3%、37.9%、27.0%、20.3%;土壤有效Fe、Mn和Cu含量在部分果园存在过量现象,分别占柑橘园的52.5%、36.4%和26.4%。因此,该区柑橘生产要因地制宜,建议在柑橘园增施B、Zn肥,石灰和其它碱性肥料,同时减少喷施含Cu杀菌剂。     

紫色土稻田磷素流失潜能及其水分管理研究

通过对紫色土稻田田面水和土壤样品磷素的分析,研究了水稻不同生育期田面水磷素含量和土壤磷素的含量特征。结果表明:田面水磷浓度随着施磷水平的提高而提高,水稻移栽后的2周内应禁止排水,这期间水稻的水分管理应采取浅水灌溉栽秧、浅水返青。田面水TP和DP浓度随时间(x)的变化呈极显著的对数(y=a.ln(x)+b)下降规律,可通过对数方程推算对环境影响小的排水时间。在水稻移栽后第36天和第86天总磷流失负荷分别为124～501g/hm2和40～211g/hm2。稻季施磷肥会造成对地下水体的污染,且田面水中磷浓度较高一直持续40天左右,稻田磷肥大量径流流失也主要发生在这一时期,要加强这期间的田间管理,并收集稻田的排水用于后期灌溉稻田。     

渝西丘陵区土壤速效钾空间异质性及影响因素

土壤养分空间分布规律的研究对于土壤养分分区管理、基本农田建设等有重要意义。以渝西丘陵区的潼南国家农业科技园核心区为研究对象,结合普通克里格法和聚类分析法对研究区土壤速效钾(Readily available potassium,AK)的水平和垂直空间异质性进行研究。结果表明,(1)0～20、20～40和40～60cm土层AK平均含量分别为111.6、96.1和90.2 mg·kg~(–1),为中等-缺乏水平;各土层变异系数均属中等变异。(2)0～20和20～40 cm土层AK的全局莫兰指数(Global Moran's I)均为负值,存在空间孤立;40～60 cm为正值,存在空间集聚。(3)0～20和20～40 cm土层最优模型为高斯模型,40～60 cm土层为球形模型。0～20和40～60 cm土层AK空间变异以随机因素变异为主,20～40 cm土层是结构因素和随机因素共同造成的。(4)0～20cm土层AK高值区集中于研究区中部,低值区分布较为随机。20～40和40～60 cm土层AK分布趋势相似,高值区集中于东南部,低值区集中于东北部。AK垂直空间分布表现为三种类型,其面积由大到小依次为均匀型、低钾递减型、高钾递减型。土壤类型、地形地貌和土地利用类型对AK含量的空间分布存在一定影响,且在水平和垂直空间上影响程度不同。研究结果为研究区基本农田建设的土地整治选址、方案优化和整治后养分分区管理提供了科学依据。     

重庆市烟区土壤-烤烟氯素含量及其变化研究

采用调查研究、田间试验和室内分析相结合的方法,对重庆市烟区土壤、烟叶含氯量进行了研究;根据调查结果,于2002～2003年进行了不同施氯量的田间试验,研究了氯在土壤中的残留及动态变化。结果表明:重庆植烟土壤含氯量低,平均为13.4mg/kg,变幅大(为痕量～99.7mg/kg),有90%的土壤含氯量在烟草种植区划规定的最适宜植烟的土壤含氯量(≤30mg/kg)范围内,土壤含氯量>45mg/kg不适宜烟草种植的土壤样本仅占3.7%,土壤含氯量≤2mg/kg的缺氯土壤样本占19.2%。重庆植烟土壤类型主要是黄壤,占植烟土壤的75.6%。重庆市烟叶含氯量很低,平均为0.70g/kg,变幅0.11～9.19g/kg,有99%的烟叶含氯量低于优质烟叶要求的含氯下限(3.0g/kg),烟叶含氯量低已成为影响烟叶质量的限制因素。2003年的调查结果与1988年相比,15年后烟区土壤含氯量降低了5mg/kg,烟叶含氯量下降60.0%。在一定的施氯量范围内,氯在土壤中的残留量及其动态变化主要受降雨量和降雨强度的影响。     

重庆市涪陵区植烟土壤养分的适宜性评价及变异分析分的适宜性评价及变异分析

为明确土壤养分状况及变异特征，本研究以2012年和2017年涪陵区烟田土壤样品为研究对象，采模糊数学原理对土壤养分适宜性进行综合评价，运用t检验和多重比较方法分析了各肥力指标的变异情况。结果表明：研究区56.25%的土壤pH适宜，变幅在4.41～8.12之间；有机质含量变幅为7.62～39.99 g/kg，中等水平土壤占71.88%；全氮及速效氮、磷含量偏高，钾含量丰富。适宜性评价显示，2017年研究区植烟土壤适宜指数均值为0.6，变异系数为26.17%；适宜性指数分级表明，II级以上的植烟土壤占46.88%；与2012年相比，土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾分别增加了0.54、1.69 g/kg、0.58 g/kg、24.63 mg/kg、17.2 mg/kg和66.6 mg/kg。结果说明，研究区土壤酸化趋势有所减缓，氮、磷、钾及有机质等含量有逐渐增加趋势，因此，生产上要持续进行土壤改良，严格控制氮肥投入量，提升磷钾肥的有效性。