有机无机复混肥优化化肥养分利用的效应与机理研究III.有机物料与钾肥复混对玉米产量及肥料养分吸收利用的影响

【目的】将有机物料与化学钾肥按不同比例复混制成有机无机复混钾肥,研究其对优化化肥钾的吸收利用效应和机理,可为复混肥的科学应用提供依据。【方法】以味精厂制糖形成的糖渣作为有机原料,与硫酸钾按照3:1、1:1、1:3(w/w)比例复混,采用团粒法制成含钾量分别为K2O 12.2%、24.7%和37.3%的有机无机复混钾肥。采用土柱栽培方法,设置K2O低(75 kg /hm2)、中(150 kg /hm2)、高(225 kg /hm2) 3个施钾水平,每个施钾水平下,采用不同含钾量的有机无机复混钾肥为供试肥料,以硫酸钾为对照,同时设置与钾处理等量的糖渣施用量处理作为对照,以消除有机物料可能带来的影响。以玉米为供试作物,玉米收获后,分别测定叶片、茎鞘、籽粒中的含钾量,并根据生物量计算钾的累积量和化肥钾的利用率。【结果】1)低钾、高钾水平下,复混钾肥比硫酸钾处理分别增产27.75%和10.77%;而中钾水平下,复混钾肥没有表现出明显的增产效果;低钾、中钾和高钾水平,复混钾肥玉米植株籽粒平均产量较硫酸钾增产11.36%。2)低钾、高钾水平下,复混钾肥玉米植株钾素吸收量比硫酸钾处理分别提高31.32%和16.11%;中钾水平下,复混钾肥植株钾素吸收量较硫酸钾处理没有明显增加;有机无机复混钾肥处理在低钾、中钾和高钾水平下的植株平均吸钾量较硫酸钾处理提高11.43%。3)低钾、中钾、高钾水平复混钾肥玉米植株平均吸钾量较等量有机物料处理提高11.92%,而硫酸钾处理较不施钾肥的对照处理(CK)仅提高3.31%,有机物料与钾复混后,显著提高了玉米植株吸钾量。4)低钾、高钾水平下,复混钾肥的平均化肥钾表观利用率比硫酸钾有所提高;中钾投入水平下,复混钾肥处理钾的表观利用率与硫酸钾处理基本相同;低钾、中钾和高钾水平,复混钾肥平均钾素表观利用率比硫酸钾处理提高17.92个百分点。【结论】有机物料与硫酸钾复混,可以优化硫酸钾的肥效和玉米对其中钾的吸收利用。综合考虑玉米产量和钾肥利用率,糖渣与硫酸钾的适宜复混比例可定为1:3(w/w),其施用量在与本试验类似的土壤条件下应低于硫酸钾的施用量。     

三种有机无机复混钾肥钾素的释放与供应特征

在实验室条件下,通过间歇淋洗培养和土壤培养试验研究了不同有机无机复混钾肥钾素的释放与供应特征。在等化肥钾量投入条件下,与化学钾肥相比,供试的3种有机无机复混钾肥没有显著影响到钾素在石灰性土壤中的释放规律;土壤速效钾含量有所增加,糖渣系、糠醛渣系和污泥系有机无机复混钾肥处理的土壤速效钾含量分别比化学钾肥处理增加了13.5%、12.7%和1.6%。与化学钾肥处理相比,糖渣系、糠醛渣系有机无机复混钾肥处理的钾素(K)固定量分别减少了42和39 mg/kg。     

间套作条件下作物根系数量与活性的空间分布及变化规律研究 Ⅱ.间作早春玉米根系数量与活性的空间分布及变化规律

本文在冬小麦‖早春玉米 /夏玉米条件下 ,研究了麦田间作地膜覆盖早春播种玉米 (简称早春玉米 )根系数量与活性的空间分布及变化规律 ,主要结果 :(1)间作地膜覆盖早春玉米拔节期根深 10 0cm左右 ,大口期 140 cm左右 ,乳熟期达到最大根深 160 cm左右。 (2 )随生育进程推进 ,根量与根重密度基本呈小→大→小变化 ;根系数量及重量密度在垂直土体中呈“T”型分布 ,0～ 2 0 cm为高密度层 ,2 0～ 4 0、 4 0～ 80 cm为中密度层 ,80～ 12 0 cm为低密度层 ,12 0～ 160 cm为稀密度层。根系相对稳定后 ,约有 75 %的根干重分布在 0～ 2 0 cm土层 ,85 %左右在 4 0 cm以上 ,95 %左右在 80 cm以上。 (3)根系含水率在垂直空间呈上低下高趋势 ,随生育期推进 ,含水率呈下降趋势。 (4 )根系活性与根量相反呈倒“T”型分布 ,根系活性随生育进程推进 ,呈减低趋势 ,且活力高位点又呈下移变化 ,拔节期 2 0～ 4 0cm根系活性较高 ,大口期 4 0 cm以下较高 ,乳熟期和成熟期以 80 cm以下较高。 (5 )根系 TTC还原总量及总量密度随生育进程推进呈低→高→低变化 ,以大口期为高。上下又呈“T”型分布 ,0～ 2 0 cm为高量高密度区 ,2 0～ 80 cm为中量中密度区 ,80～ 12 0 cm为低量低密度区 ,12 0～ 160 cm为稀量稀密度区。 (6)成熟期 2 0     

锌与尿素物理混合和熔融混合对玉米产量及肥料氮、锌利用的影响

  【目的】  研究锌与尿素以不同混合方式施用对玉米干物质量、籽粒产量及氮、锌利用的影响,以期为锌与尿素科学配施及新型含锌尿素的研制提供理论与实践依据。  【方法】  将硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O)按0.5%和5% (W/W)添加量与15N标记尿素分别进行物理混合(U+Zn)和熔融混合(UZn),制备15N标记的含锌尿素试验产品:U+Zn0.5、U+Zn5、UZn0.5和UZn5。设置玉米土柱栽培试验,包括分别施用以上4种含锌尿素,另外还包括单施尿素(U)、硫酸锌和不施氮肥(CK)共7个处理。玉米成熟后,将植株地上部样品分为茎秆、叶片、苞叶、穗轴、籽粒5部分,调查分析干物质量、氮锌含量和15N丰度;采集 0—30、30—60、60—90 cm 土层的土壤样品,测定氮和有效锌含量以及15N丰度。  【结果】  熔融含锌尿素处理(UZn0.5、UZn5)的玉米穗粒数显著高于普通尿素和物理混合含锌尿素处理,UZn0.5与UZn5之间无显著差异。UZn0.5和UZn5处理的玉米总吸氮量和肥料氮吸收量显著高于普通尿素处理。另外,与普通尿素相比,锌与尿素熔融混合提高了籽粒锌累积量,其中UZn0.5处理较U处理显著提高62.08% (P < 0.05)。在0.5%水平下,UZn0.5处理较U+Zn0.5处理提高了籽粒锌累积量,其锌肥利用率提高了2.4倍。在熔融混合方式下,0.5%用量(UZn0.5)的籽粒锌累积量较5%用量(UZn5)显著提高46.82% (P<0.05),锌肥利用率提高8.43个百分点。UZn0.5在0—60 cm 土层的肥料氮残留量显著高于U+Zn0.5和U处理,且UZn0.5处理肥料氮在施肥层(0—30 cm)的残留量显著高于UZn5处理;物理和熔融法制备的含锌肥料氮的损失率均低于普通尿素处理,熔融法肥料又低于物理混合肥料。  【结论】  将硫酸锌与尿素熔融混合较物理混合更能够增加玉米干物质量和籽粒产量,促进玉米对肥料氮和锌的吸收,增加籽粒氮、锌累积量。与物理混合法相比,熔融法制备的含锌尿素可提高肥料氮在土壤中的残留量,降低肥料氮的损失率。施用熔融法制备的含0.5%硫酸锌尿素可提高土壤肥料氮残留及降低肥料氮损失,效果优于含5%硫酸锌尿素。     

腐殖酸-尿素复合物配施尿素在不同施肥土壤上的NH3挥发特征

【目的】施用腐殖酸尿素可以有效减少氮素NH₃挥发损失,肥料中的腐殖酸发挥了很大作用,但是由于腐殖酸与尿素反应所得产物腐殖酸尿素复合物（UHA）对土壤NH₃挥发的影响可能不同于常规腐殖酸（HA）,进行相关研究将有利于揭示腐殖酸尿素降低土壤NH₃挥发的机理。【方法】利用无水乙醇从腐殖酸尿素中提取得到UHA,在长期不施肥与长期施肥土壤上,开展室内恒温土壤培养试验,研究HA或UHA配施尿素对土壤NH₃挥发的影响,二者的用量分别为尿素用量的0.5%与5%,分别用0.5HA+U、5HA+U、0.5UHA+U和5UHA+U表示,同时设置单施尿素（U）及不施尿素与腐殖酸处理（CK）。测定土壤NH₃挥发速率及累积量,土壤尿素态氮、硝/铵态氮含量,土壤脲酶活性等。【结果】（1）各施氮处理,长期施肥土壤NH₃挥发累积量均高于长期不施肥土壤,这可能与长期施肥导致土壤pH远低于不施肥土壤,土壤硝化过程减弱,尿素水解产生的铵态氮在土壤中累积有关。（2）HA或UHA配施尿素均可以有效降低土壤NH₃挥发量,但是降低幅度与土壤是否长期施肥及二者用量有关：在长期不施肥土壤上,与单施尿素（U）相比,HA配施尿素土壤NH₃挥发量可显著降低4.4%—22.9%（P<0.05）,且5HA+U处理降低幅度大于0.5HA+U处理,但是在长期施肥土壤上,尿素配施HA处理,土壤NH₃挥发量仅降低4.1%—7.5%,与U处理无显著差异;然而,尿素配施其用量0.5%的UHA,在长期不施肥与长期施肥土壤上均可以显著降低土壤NH₃挥发累积量（P<0.05）,土壤NH₃挥发量较单施尿素处理分别降低26.5%与12.9%（P<0.05）。（3）HA降低土壤NH₃挥发量可能与降低土壤脲酶活性有关,而UHA可能与促进土壤硝化过程有关。【结论】土壤培养条件下,与常规腐殖酸相比,腐殖酸尿素中的腐殖酸尿素复合物可更加有效地减少土壤NH₃挥发量,且作用效果与土壤是否长期施肥无关。     

不同浸提剂对几种典型土壤中重金属有效态的浸提效率研究

测定了7种浸提剂对3种类型土壤中重金属元素Cu、Pb、Cd的浸提量，分析了不同土壤类型条件下Cu、Pb、Cd元素间和不同元素下土壤间浸提率的相关性。结果表明，在7种浸提剂中，EDTA-2Na的浸提效率最高，是最适宜的浸提剂；同种土壤类型条件下，重庆紫壤、河南潮土中重金属Cu、Pb、Cd元素之间的浸提率呈现出浸提率变化相同的趋势。对于同种重金属而言，Cu、Pb在湖南红壤与重庆紫壤、重庆紫壤与河南潮土之间的浸提率呈现出浸提率变化相同的趋势。     

设施栽培土壤有机质和氮素含量的积累规律

研究了不同土壤类型和棚龄的设施栽培土壤有机质和氮素含量的变化规律。结果表明:设施栽培土壤有机质、全氮和有效氮含量显著高于露地土壤,0~20 cm土层分别提高16.5 g/kg、1.02 g/kg、55.52mg/kg,20~40 cm土层分别高13.9 g/kg、0.75 g/kg、39.54 mg/kg;且0~20 cm土层明显高于20~40 cm土层,增加量具有相同的趋势。在一定年限内随棚龄的延长,土壤有机质、全氮和有效氮含量增加,呈明显的积累现象。     

新型增效复合肥料对水稻养分吸收和产量的影响

肥料减施增效对于保障我国农业的可持续性发展意义重大,研究新型增效复合肥料对水稻养分吸收和产量的影响有助于保障我国粮食安全。采用大田试验,设置常规复合肥料(CG)、增效复合肥料(ZZ)、常规复合肥料减量20%(80%CG)和增效复合肥料减量20%(80%ZZ)4个试验处理,以研究新型增效复合肥料对水稻生长性状、养分吸收和产量的影响。结果表明：与常规复合肥料处理相比,增效复合肥料处理能够增加水稻分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期单株鲜质量、株高、SPAD值和根体积,在成熟期,增效复合肥料处理的水稻单株鲜质量、株高、SPAD值和根体积分别提高了11.71%,1.29%,8.02%和46.48%,增效复合肥料减量20%处理的水稻单株鲜质量、株高、SPAD值和根体积分别提高了2.29%,0.31%,3.70%和4.09%。与常规复合肥料处理相比,增效复合肥料处理能够增加水稻茎叶干物质量和籽粒干物质量的比例分别为24.46%和21.39%。增效复合肥料减量20%处理增加水稻茎叶干物质量和籽粒干物质量的比例分别为6.07%和8.15%。与常规复合肥料处理相比,增效复合肥料处理的水稻茎叶氮含量和籽...     

长期定位施肥对小麦籽粒产量及品质的影响

为了探讨长期施肥对冬小麦籽粒产量及品质的影响，以12年长期定位试验为基础，对冬小麦籽粒产量变化及加工品质进行了研究。结果表明：(1)缺氮或缺磷处理(CK、N、NK、PK)小麦产量低而不稳，年均产量1059～1291kg／hm^2，变异系数40．46％～62．11％；氮磷、氮磷钾配施或氮磷钾与有机物配施(NP、NPK、SNPK、M(N)NPK、M(H)NPK)能持续高产，年均产量5237～5646kg／hm^2，变异系数为23．11％～34．23％。(2)CK、N、NK处理籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、沉淀值均高于NP、NPK、SNPK、M(N)NPK、M(H)NPK处理，说明小麦优质和高产所要求的养分平衡点不同。(3)要兼顾冬小麦产量和品质，须平衡施肥，重视氮、磷肥的投入。