有机无机肥料配合施用对日光温室土壤氨挥发的影响

【目的】在大幅减施肥料和合理灌溉的基础上,研究有机无机肥料配合施用对设施菜田土壤氨挥发的影响。【方法】利用芹菜-番茄轮作田间试验,采用通气法监测土壤氨挥发速率特征动态变化。【结果】施基肥后2-3 d出现土壤氨挥发峰值,8-10 d接近对照水平;追肥第1天出现氨挥发峰值,10-11 d接近对照水平。土壤氨挥发损失的主要时期在基肥和前两次追肥阶段,氨挥发量占当季损失量的70%-80%。土壤氨挥发主要发生在温度较高的春茬（番茄茬）,春茬（番茄茬）各处理土壤氨挥发总量是冬茬（芹菜茬）的3.0倍。芹菜茬和番茄茬大幅减施肥料的有机无机肥配合施用模式土壤氨挥发损失量较习惯施肥处理的分别降低50.0%和47.9%,且随着有机氮比例的增加土壤氨挥发率逐渐降低。等氮量投入时,冬茬和春茬（2/4）化肥氮+（2/4）秸秆氮处理土壤氨挥发损失量较（2/4）化肥氮+（2/4）猪粪氮处理的分别降低32.4%和30.0%。本试验条件下基于产量、经济和环境效益的适宜有机无机肥料配合施用模式是（3/4）化肥氮+（1/4）猪粪氮模式处理。【结论】有机无机肥料配合施用可显著降低土壤氨挥发损失量,是经济效益显著、可操作性强和环境友好的施肥模式,在设施蔬菜种植中值得推广应用。     

施钾和秸秆还田对栗钙土区土壤养分及小麦产量的长期效应研究

1993～2006青海省栗钙土区施钾与小麦秸秆还田对耕层(0～20 cm)土壤钾素与其它养分指标以及小麦产量的长期影响定位试验结果表明:长期施钾或秸秆还田处理土壤速效钾、缓效钾和全钾含量均高于长期不施钾处理(NP),其中钾肥配合秸秆还田处理(NPK+St)三种类型钾含量均与NP处理差异显著;施钾或秸秆还田可提高速效钾和缓效钾在全钾中的比例,同时降低矿物钾的比例;与原始土壤相比,钾肥投入处理(NPK与NPK+St)的速效钾及NPK+St处理的缓效钾含量均高于原始土,其它处理三种类型钾含量均不同程度低于原始土壤;不同处理土壤钾素年均消耗K2O在175.5 kg/hm2以上,四个处理中只有NPK+St处理土壤钾素表观有盈余,其钾素平衡系数为1.55;相比只施氮磷肥,长期施钾或秸秆还田可降低土壤铵态氮、有效硫、钙、镁以及全磷的含量而提高有机质、有效磷、铜、铁、锰、锌以及全氮的含量,影响程度不一;定位14年间小麦产量基本不受施钾与秸秆还田措施的影响,处理之间差异不显著.     

基于农户调查的津冀地区设施蔬菜化肥减施潜力分析

养分精准管理是保证设施蔬菜优质高产的重要措施,厘清设施蔬菜不同种植制度、不同蔬菜品种的农户施肥状况和土壤肥力水平,对实现化肥减施增效具有重要意义。在天津、河北两地选取设施蔬菜播种面积超过6000 hm²的7个县,实地调查149个地块共212个设施蔬菜茬口有机肥和化肥投入、蔬菜产量等信息,并对应采集分析每个地块0～20 cm土层的有机质、硝态氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,天津、河北两地同一种类、同一茬口的设施蔬菜化肥养分投入量差异较大,变异系数超过40%。河北省设施菜地硝态氮、有效磷和速效钾的平均含量分别为116.2、287.0和 725.1 mg/kg,其中,42.1%地块的硝态氮处于高含量水平(≥100     

东北地区黑土、草甸土长期施钾对玉米产量及耕层土钾素形态的影响

本试验研究了东北三省代表性的草甸土、黑土上连续13年施用钾肥对玉米产量和耕层土壤钾素形态的影响。结果表明,施钾可明显增加玉米产量,辽宁、吉林、黑龙江三个定位点NPK1处理分别较对照(NP)处理增产10.2%、13.6%、17.5%,但钾肥量增大(NPK2处理)产量没有表现出同步提高。施用钾肥可增加土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾的含量和在全钾中的比例;施钾量增大,含量和比例随之提高,处理之间表现为NPK2NPK1NP。NPK2处理均与NP呈显著差异,两个土层表现基本一致,但在2040.cm土层下处理之间差距缩小。施钾总体增加了非交换性钾、矿物钾和全钾含量的同时降低了矿物态钾在全钾中的比例,三省试点的土壤表现基本一致。随土层加深,各点相应处理的不同钾形态含量和比例变化不尽相同。全钾在黑、吉、辽三点随土层深度的变化分别表现为降低、持平、升高。     

有机肥/秸秆替代化肥模式对设施菜田土壤氮循环功能基因丰度的影响

  【目的】  利用天津市农业科学院西青区基地日光温室的蔬菜有机肥/秸秆替代化肥模式定位试验,分析不同施肥模式下设施春茬番茄盛果期土壤氮循环功能基因丰度、硝化潜势(PNR)及N₂O排放量的差异,为设施菜田可持续健康发展提供科学依据。  【方法】  定位试验始于2009年,共设置来源于化肥(CF)、有机肥(M)和玉米秸秆(S)不同比例的6个等氮磷钾处理,分别为:4/4CF、3/4CF+1/4M、2/4CF+2/4M、1/4CF+3/4M、2/4CF+1/4M+1/4S、2/4CF+2/4S。在第20茬设施蔬菜(春茬番茄盛果期)采集0—20 cm土壤样品,测定土壤氮循环相关指标。  【结果】  1)含有机肥/秸秆处理土壤的PNR较4/4CF处理平均增加72.9%,其中仅配施有机肥3个处理平均增加了107.0%,而配施秸秆两个处理显著低于含有机肥的2/4CF+2/4M、1/4CF+3/4M处理。 2)与4/4CF处理相比,有机肥/秸秆替代处理土壤反硝化过程功能基因NapAB、NirS、NorB、NosZ丰度平均分别增加了19.9%、20.4%、19.1%、2.3%,硝酸盐异化还原成铵过程功能基因NirB丰度平均增加了25.9%,而土壤硝化过程功能基因AmoA、AmoB、AmoC、Hao,以及硝酸盐异化还原成铵过程功能基因NrfH丰度平均分别降低了37.9%、46.3%、33.8%、65.5%、8.8%。3)与4/4CF处理相比,有机肥/秸秆替代处理土壤0～28 天 N₂O累计排放量平均增加了59.6%。4) Spearman相关性分析表明,土壤PNR与土壤有机碳(r = 0.37)、铵态氮(r = 0.47)、土壤N₂O累计排放量(r = 0.56)以及反硝化过程功能基因NapAB (r = 0.78)、NirK (r = 0.21)和NorB (r = 0.53)呈显著正相关关系,与土壤pH (r = –0.40)呈显著负相关关系;土壤N₂O累计排放量与土壤有机碳(r = 0.90)、全氮(r = 0.83)、硝态氮(r = 0.83)、铵态氮(r =0.64)及反硝化过程功能基因NapAB (r = 0.67)、NirK (r = 0.49)、NirS (r = 0.36)和NorB (r = 0.88)呈显著正相关关系,与土壤pH (r = –0.52)和硝化过程功能基因AmoA (r = –0.62)、AmoB (r = –0.64)、AmoC (r = –0.71)和Hao (r = –0.77)呈显著负相关关系。冗余分析显示,土壤硝态氮(P = 0.01)、铵态氮(P = 0.03)和有机碳(P = 0.05)对土壤氮循环功能微生物影响显著,分别解释其群落结构变异的34.0%,13.3%和11.3%。  【结论】  同等氮磷钾养分投入量下,有机肥/秸秆替代部分化肥,尤其是配施1/4有机肥及1/4秸秆模式(2/4CF+1/4M+1/4S)可显著降低土壤硝化过程功能基因丰度,增加反硝化、硝酸盐异化功能基因丰度,促进番茄盛果期的氮素吸收,减少可能向下淋洗的氮量。     

土壤及畜禽粪肥中四环素类抗生素固相萃取-高效液相色谱法的优化与初步应用

本研究优化了土壤和有机肥中3 种四环素类抗生素的提取和测定方法。方法经优化后,土壤和有机肥中的抗生素的提取效率达到52%~95%,且分析时间大大缩短。本研究还利用优化方法在天津进行了有机肥和菜地中3 种抗生素残留的初步调查。集约化养殖场的猪、鸡粪便中四环素类抗生素残留状况为: 金霉素（CTC）检出率达到78%,最高残留值达到563.8 mg/kg（干基）; 四环素（TC）和土霉素（OTC）检出率也高达56%,最高值分别达到34.8 mg/kg 和 22.7 mg/kg。在天津销售的几种商品有机肥中同样检测出四环素类抗生素的残留,残留水平与猪粪和鸡粪相当。菜田土壤样品中TCs的总检出率为64%,3.种抗生素中土霉素检出率最低为18%,最高值达到105.6 g/kg（风干基）; 四环素检出率为36%,最高值达到196.7 g/kg; 金霉素检出率为32%,最高值达到477.8 g/kg。在所调查土壤中,温室和大棚土壤TCs的残留水平高于露地土壤。占调查样品 27.3% 的菜田土壤中TCs总量超过欧盟规定的生态安全触发线（100 g/kg）,存在一定的潜在生态风险。     

钾肥对露地秋季大白菜产量和钾素吸收与利用的影响

采用田间小区试验方法,研究了不同钾肥施用量对露地秋季大白菜产量和硝酸盐积累及钾肥利用的影响.结果表明,大白菜施K2O 450 kg/hm2以下时显著增产,增产幅度达7.7％～10.3％,施K2O量在225 kg/hm2左右时大白菜产量最高；大白菜施钾总体上能降低可食部分硝酸盐含量,降低幅度在5.7％ ～21.9％；施用...     

限水灌溉下施氮量对冬小麦产量、氮素利用及氮平衡的影响

2008~2009年通过大田试验,研究了限水灌溉条件下,不同施氮量对冬小麦产量、氮素利用、土壤硝态氮动态变化及氮素平衡的影响。结果表明,施用氮肥显著增加小麦穗数和穗粒数,对千粒重无显著影响。作物产量、吸氮量与施氮量均呈抛物线关系,施氮量超过N240 kg/hm2,产量和吸氮量随施氮量增加略有降低。小麦起身期后,0—100 cm土层都有硝态氮分布,且随土层深度增加而减少;相同土层则随施氮量的增加而增加。土壤硝态氮积累量随生育期推进而降低,N0和N120处理分别在拔节期和开花期后表现出氮素亏缺;成熟期,土壤表观盈余以残留为主,表观损失量占小部分。氮肥表观利用率、农学利用率随施氮量增加呈降低趋势,而氮素残留率随施氮量增加呈增加趋势。在本试验条件下,施氮量在N 180~220 kg/hm2水平可以达到产量、氮素表观利用率、氮素残留率的较好结合,是限水灌溉下兼顾经济效益与环境效益的适宜施氮量。     

冬小麦-夏玉米适宜氮磷用量和平衡施肥效应

在河北衡水对冬小麦-夏玉米适宜氮、磷用量及高产高效平衡施肥效应的研究表明,在土壤中等肥力水平下,冬小麦-夏玉米施用氮肥和磷肥均能显著增加产量和效益,冬小麦和夏玉米施用氮肥分别增产11.1%～32.2%(平均22.5%)和12.5%～24.1%(平均19.2%),分别增收853.50～2 775.00元/hm2(平均1 876.60元/hm2)和1 352.33～2 293.77元/hm2(平均1 651.04元/hm2);施用磷肥分别增产8.1%～14.0%(平均11.7%)和2.5%～13.2%(平均9.1%),分别增收563.4～1 380.6元/hm2(平均974.7元/hm2)和189.74～1 458.39元/hm2(平均765.31元/hm2).冬小麦-夏玉米适宜N用量范围分别为220～260 kg/hm2和220～280kg/hm2,适宜施氮水平的氮肥利用率分别为36.5%和26.3%;适宜P2O5用量分别为90～110 kg/hm2和95～115kg/hm2,适宜施磷水平的磷肥利用率分别为16.8%～17.3%和11.8%～20.5%.冬小麦-夏玉米高产高效平衡施肥较农民习惯施肥增产5.3%～9.0%,增收454.19～992.5元/hm2,提高氮肥利用率5.0～15.2个百分点.     

我国主要菜区土壤盐分、酸碱性和肥力状况

从全国主要菜区采取1201个典型菜田耕层土壤样品,对主要菜区土壤盐分、酸碱性和肥力（OM、NO3--N及速效P和K）状况进行了研究。结果表明,（1）全国温室和大棚菜田土壤次生盐渍化严重,土壤硝酸根的积累是引起土壤次生盐化的重要原因之一,而土壤硝酸盐积累是氮肥过量施用所致。全国主要菜区温室和大棚土壤电导率高于蔬菜正常生长土壤电导率临界值（600 ?s/cm）的土样数分别占其总土样数的28.1%和29.3%,居于超高盐度水平（≧1000 ?s/cm）的土样数分别占9.5%和14.9%。温室和大棚土壤电导率与土壤硝态氮含量之间均呈极显著的正相关（温室:n = 285, r = 0.76**;大棚:n = 348, r = 0.86**）。（2）全国主要菜区土壤有机质含量普遍处于中低水平,土壤有机质含量低于其临界值（20 g/kg）的土样数占总土样数的36.9%,处于高含量水平（≧40 g/kg）的仅为10.0%。（3）温室和大棚土壤硝态氮和速效磷大量积累,对生态环境构成了严重威胁。全国主要菜区温室和大棚土壤硝态氮含量居于高含量水平（≧150 mg/kg）的土样数分别占其总土样数的33.0%和30.7%,土壤速效P含量居于高含量水平（≧150 mg/kg）的土样数分别占其总土样数的59.3%和35.3%。（4）北方温室和大棚菜田土壤酸碱度中性化明显,北方主要菜区温室和大棚土壤pH值（分别平均为7.2和7.3;温室:n = 270,大棚:n = 143）显著低于露地土壤（平均7.7,n = 155）。