双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响

设CK（不施任何肥）、NK（施氮、钾肥）、NP（施氮、磷肥）、NPK（施氮、磷、钾肥）、NK＋PM（施氮、钾肥＋猪粪）、NP＋RS（施氮、磷肥＋稻草）、NPK＋RS（施氮磷钾肥＋稻草）7个处理,通过25年长期肥料定位试验,研究了双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响．结果表明,长期不平衡施肥处理（NK、NP）土壤各氮素含量增加不明显或出现一定幅度的减少;长期平衡施用化肥的NPK处理,土壤各氮素含量均有增长,与CK处理的差异达到显著或极显著水平;无机、有机肥长期配施处理NK＋PM、NP＋RS、NPK＋RS在单施化肥的基础上进一步提高了土壤中氮素养分的含量．双季稻种植制度下,长期平衡施肥,尤其是无机、有机肥配施能极大地增加红壤性水稻土各氮素养分含量,提高土壤氮素肥力,为水稻的高产、稳产和农业可持续发展提供良好的基础和保障．     

施钾对缺钾稻田土壤钾肥效应及土壤钾素状况的影响

在缺钾红黄泥和紫潮泥稻田土壤上进行了施钾对钾肥效应及土壤钾素状况的研究。结果表明,施钾均有利于水稻产量的提高,增产率表现为严重缺钾土壤〉中度缺钾土壤、晚稻〉早稻、紫潮泥〉红黄泥：水稻的吸钾量随钾肥用量的增加而增加,但土壤钾素亏缺量随钾肥用量的增加而减少,除紫潮泥高量钾处理（施K2O 187．5kg／hm^2）钾素有盈余外,其它处理钾素平衡均为负平衡;在中度缺钾的红黄泥和紫潮泥及严重缺钾的红黄泥上,早稻NPK0（0．0）和NPK1（112．5）2处理速效钾含量较试验前下降,NPK2（150．0）和NPK3（187．5）2处理速效钾含量较试验前有所增加,晚稻收获后4个处理的速效钾含量较试验前均下降：早、晚稻4个处理的缓效钾含量均比试验前低,且随施钾量的增加而下降的量减少,连续4季施钾土壤速效钾和缓效钾含量均比试验前低,连续4季施钾虽可缓解缓效钾下降程度,但没有提高土壤速效钾含量水平。为提高缺钾稻田土壤钾素肥力,发挥钾肥的最大增产效应,在稻一稻复种制中,应采取“早稻轻．晚稻重”的施钾分配原则,且应连续施用。     

控释肥料提高氮素利用率的作用及对水稻效应的研究

研究了田间条件下控释肥料氮的释放速率与水稻吸收氮量之间的关系。结果表明 ,控释肥料氮的释放速率在水稻生育前期高 ,但随着时间的进程而逐渐降低。水稻从 70日型控释肥料中吸收的氮遵循三次曲线 ,因此 70日型控释肥料能够满足水稻本田生长期对氮的需要。施用控释肥料的水层含氮量极低 ,且无可见的水藻生长 ;而施尿素的水层则尿素N和NH4+-N含量高 ,水藻活动繁茂 ,滞留于水层的肥料氮 5～ 6d内迅速地降至无氮对照水平 ,氨的挥发损失和氮的反硝化损失大。控释肥料氮的利用率高达 72.3% ,比尿素高出 36.5个百分点。     

控释氮肥在淹水稻田土壤上的去向及利用率

通过土壤渗漏装置、微区和田间小区试验,研究了15N标记控释氮肥在淹水稻田土壤上氮素的去向和利用率。结果表明,施用控释氮肥能明显地降低氨挥发、淋失和硝化—反硝化的损失。控释氮肥处理的氨挥发量比尿素降低54.0%,氮淋失量降低32.5%。尿素的硝化—反硝化损失量占施入氮量的34.5%,而控释氮肥的只占2.0%;控释肥料与尿素氮在0—80cm土层中的残留率相近。控释氮肥一次性全量作基肥施入土壤,水稻的氮肥利用率平均为65.6%,比尿素(基肥+追肥)高出32.2个百分点。控释氮肥的农学效率显著地高于尿素。     

长期施用化肥和稻草对红壤性水稻土非交换性钾释放动力学的影响

研究了长期定位施肥试验中连续27年(1981-2007)施用化肥和稻草对红壤性水稻土非交换性钾释放特征及其动力学的影响.本试验选择了其中5个处理:CK(不施肥)、NP(施氮、磷肥)、NPK(施氮、磷、钾肥)、NP+RS(施氮、磷肥和稻草)和NPK+RS(施氮、磷、钾肥和稻草).结果表明,长期施用钾肥和稻草的条件下,各处理土壤中非交换性钾的释放均存在2个不同的阶段:即第一阶段(1～14 h)表现为直线上升阶段,第二阶段(14～796 h)为缓慢增长阶段.5个处理中,长期不施钾处理(CK和NP)的土壤非交换性钾累积释放量较低,分别为62.22和56.12 mg/kg,长期施钾处理(NPK、NP+RS和NPK+RS)的土壤非交换性钾累积释放量较高,分别为67.52、64.41和75.33 mg/kg.施稻草处理(NPK+RS和NP+RS)的土壤非交换性钾释放量明显高于相应不施稻草处理(NPK和NP)的土壤,这可能与长期施用稻草促使土壤矿物钾中的一部分向非交换性钾转化有关.用抛物线扩散、零级反应、一级反应和Elovich方程模拟土壤非交换性钾的释放动力学结果表明,Elovich方程能比较好地模拟5个处理土壤非交换性钾的释放动力学.分段直线方程能更好地描述土壤非交换性钾释放的机制.     

长期冬种绿肥对双季稻种植下红壤性水稻土质量的影响及其评价

利用非线性评价模型对28a双季稻种植下连续冬种绿肥对土壤质量的影响进行量化,以农业部衡阳红壤环境重点野外科学观测基地长期冬种绿肥稻田为平台,分析了28a冬种不同绿肥的红壤性水稻土质量的变化情况,选择土壤容重(BD)、最大持水量(MWHC)、孔隙度(POR)、标准化平均重量直径(MNWD)、pH、阳离子交换量(CEC)、有效养分、土壤有机质(SOM)、微生物生物量碳(MBC)、土壤酶和作物生产力等项目作为评价指标,并根据不同指标所具有的功能归纳为:抗物理退化,养分供应和贮藏,抗生物化学退化和保持作物生产力的能力,以这4项功能为基础划分土壤质量指数(SQI)。冬种绿肥处理条件下土壤抗物理退化、土壤养分供应和贮藏、抗生物化学退化和保持作物生产力的功能都明显强于冬闲处理。稻-稻-黑麦草(R-R-RG)处理土壤抗物理退化功能最强;稻-稻-紫云英(R-R-MV)处理土壤养分供应和贮藏功能最强;抗生物化学退化功能,R-R-MV处理和稻-稻-油菜(R-R-RP)处理最强;R-R-RP处理保持作物生产力功能最强。4个处理的SQI等级范围为0.552(稻-稻-冬闲(R-R-WF)处理)到0.632(R-R-MV处理),R-R-MV处理的SQI值和土壤功能等级最高,3个冬种绿肥处理都明显高于冬闲处理。长期冬种绿肥翻压能明显地改善红壤性水稻土质量。     

长期不同施肥制度对红壤性水稻土活性有机质及碳库管理指数的影响

以长期定位试验点的红壤性水稻土为研究对象,研究了长期不同施肥制度对红壤性水稻土活性有机质和碳库管理指数的影响。试验处理为：CK（不施任何肥）;NK（施氮钾肥）;NPK（施氮磷钾肥）;NK+PM（施氮钾肥＋猪粪）;NPK+RS（施氮磷钾肥＋稻草）。结果表明：红壤性水稻土中的活性有机质以中活性有机质为主,施肥对活性有机质组分影响明显。连续种植25年水稻后,CK处理的土壤活性有机质含量降低,CMI(碳库管理指数)下降。施肥能够提高土壤有机质、活性有机质各组份的含量和碳库管理指数,CMI以NPK+RS处理上升最大,NK处理最小,说明有机-无机肥配施对活性有机质组分影响较单施化肥更明显。土壤活性有机质含量和CMI的增幅大于土壤总有机质的增幅,水稻产量与CMI的相关性达到极显著水平。CMI是评价施肥制度对土壤质量影响的良好指标。     

施钾对缺钾稻田土壤钾肥效应及土壤钾素状况的影响

在缺钾红黄泥和紫潮泥稻田土壤上进行了施钾对钾肥效应及土壤钾素状况的研究。结果表明,施钾均有利于水稻产量的提高,增产率表现为严重缺钾土壤〉中度缺钾土壤、晚稻〉早稻、紫潮泥〉红黄泥：水稻的吸钾量随钾肥用量的增加而增加,但土壤钾素亏缺量随钾肥用量的增加而减少,除紫潮泥高量钾处理（施K2O 187．5kg／hm^2）钾素有盈余外,其它处理钾素平衡均为负平衡;在中度缺钾的红黄泥和紫潮泥及严重缺钾的红黄泥上,早稻NPK0（0．0）和NPK1（112．5）2处理速效钾含量较试验前下降,NPK2（150．0）和NPK3（187．5）2处理速效钾含量较试验前有所增加,晚稻收获后4个处理的速效钾含量较试验前均下降：早、晚稻4个处理的缓效钾含量均比试验前低,且随施钾量的增加而下降的量减少,连续4季施钾土壤速效钾和缓效钾含量均比试验前低,连续4季施钾虽可缓解缓效钾下降程度,但没有提高土壤速效钾含量水平。为提高缺钾稻田土壤钾素肥力,发挥钾肥的最大增产效应,在稻一稻复种制中,应采取“早稻轻．晚稻重”的施钾分配原则,且应连续施用。     

洞庭湖区不同稻田土壤及施肥对养分淋溶损失的影响

在渗漏池模拟洞庭湖区三种主要水耕人为土的基础上,进行了为期2 a的施用化肥(CF)、控释氮肥(CRNF)和配施猪粪(OM)对N、P、K养分淋失影响的试验,以探明双季稻田养分淋溶损失现状和规律。结果表明,普通简育水耕人为土(THS)、底潜简育水耕人为土(EHS)、普通铁聚水耕人为土(TFS)双季稻田CF处理的氮素淋溶损失总量分别占施氮量的2.28%、0.66%和1.50%。其中,THS的渗漏水总氮(TN)浓度与TFS相近,但由于渗漏水量高而导致TN淋失显著增加,EHS的渗漏水量及其TN浓度均显著低于其他两种土壤;稻田淋溶损失的氮素形态中,铵态氮占39.7%,有机态氮占56.8%,硝态氮仅占3.5%。三种土壤的总钾(TK)淋溶损失分别占施钾量的14.0%、4.68%和11.5%,但渗漏水TK浓度高低顺序为:TFS>THS>EHS;各土壤的总磷(TP)淋失均很小且施磷与不施磷(CK)无差异。比较不同施肥处理的养分渗漏损失情况显示,CRNF处理的渗漏水TN浓度最高,三种土壤中均显著高于CK,CF和OM处理仅THS和TFS的TN淋失量显著高于CK;配施猪粪和单施氯化钾时,三种土壤的渗漏水TK浓度均显著高于CK。由于养分淋溶损失是一个长期累积的过程,而本试验仅连续2 a,施用不同氮、钾肥源的N、K素淋溶损失差异不显著。