连续秸秆–紫云英协同还田对双季稻产量、养分积累及土壤肥力的影响

  【目的】  水稻秸秆和紫云英是稻田系统重要的原位有机肥源，明确长期连续秸秆–紫云英协同还田后水稻增产趋势、养分积累和土壤肥力变化特征，以便对秸秆和绿肥资源进行综合利用。  【方法】  本试验为3年连续大田试验 (2016―2018年)，以双季稻为研究对象，设置3个处理:1）早、晚稻秸秆不还田，冬季不种植紫云英 (CK)；2）早、晚稻秸秆全量还田，冬季不种植紫云英，即秸秆单独还田 (T1)；3）早、晚稻秸秆全量还田，冬季种植紫云英，即秸秆–紫云英协同还田 (T2)。各处理均施用等量化肥。  【结果】  相对于对照，连续秸秆单独还田和秸秆–紫云英协同还田周年轮作下水稻产量分别增加1.93%～9.15%和1.34%～12.48%，且连续秸秆–紫云英协同还田周年增产效果随着试验年份的增加而增加。不同年份间水稻产量变异系数和可持续性指数分析表明，连续秸秆单独还田和秸秆–紫云英协同还田均有利于双季稻持续性高产稳产，其中秸秆–紫云英协同还田效果优于秸秆单独还田。连续3年6季还田后，秸秆单独还田和秸秆–紫云英协同还田对水稻产量的贡献率分别为6.92%和11.10%，其中秸秆–紫云英协同还田处理比秸秆单独还田处理高76.47%。与产量变化趋势一致，连续秸秆–紫云英协同还田不仅有利于早稻氮、磷、钾养分积累，对晚稻养分积累也有一定的后效作用。与试验初始土壤养分含量相比，2018年晚稻收获后，对照土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别降低了9.03%、11.11%、3.87%和10.57%。而相对于对照，连续秸秆–紫云英协同还田处理土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别增加了20.51%、25.00%、24.16%和20.37%；相对于秸秆单独还田处理有机碳、全氮和有效磷含量分别增加了2.73%、7.14%和14.19%。  【结论】  在双季稻轮作系统中，连续秸秆–紫云英协同还田有利于早稻和晚稻获得高产和稳产，同时增加早稻氮、磷、钾养分积累，提高土壤有机碳、全氮和有效磷含量，是综合利用秸秆和绿肥资源较好的方式。     

氮肥施用对直播冬油菜产量及氮肥利用率的影响

为探明安徽省直播冬油菜种植中适宜的氮肥用量、氮肥种类和施氮方式，通过田间小区试验，研究尿素不同用量及等氮量尿素和控释尿素不同施用方式对直播冬油菜产量、氮肥累积量及氮肥利用率的影响。结果表明：施氮水平和施氮方式对直播冬油菜产量具有显著影响，成株率与产量之间呈显著正相关，施氮量180 kg N·hm^-2条件下，尿素分次施用处理（N180）和控释尿素一次性施用处理（CRU180）在生育中后期能有效提高直播冬油菜密度。施氮量240 kg N·hm^-2、尿素分次施用处理（N240）角壳和茎秆氮素累积量分配比例增加，籽粒分配比例减少，氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮肥生理效率和氮肥偏生产力显著降低，籽粒产量不增反降，较CRU180和N180分别降低2.87%和9.67%。各施氮处理中，N180处理产量最高，较其他施氮处理显著增产7.53%~82.15%。施氮量180 kg N·hm^-2条件下，相比尿素一次性施用处理（U180），CRU180和N180显著增产8.53%和16.69%，籽粒氮素累积量显著增加8.80%和16.02%，氮肥表观利用率显著增加11.68%和14.30%，氮素农学效率显著增加12.53%和24.46%，氮素生理效率增加0.74%和9.13%，氮肥偏生产力显著增加8.59%和16.76%。综合本试验直播冬油菜产量、氮素累积量和氮肥利用率结果来看，合理的氮肥用量和氮肥品种可以有效增加直播冬油菜的成株率和氮素累积量，进而增加产量、提高氮肥利用率。安徽省直播冬油菜施氮量180 kg N·hm^-2，尿素分次施用和控释尿素一次性施用，均能达到产量和氮肥利用率的双向提升。考虑到直播冬油菜轻简化发展大趋势，建议采用控释尿素一次性基施。     

主要农作物秸秆养分资源现状及其肥料替代潜力分析——以安徽省为例

安徽省农作物秸秆资源丰富,充分利用秸秆养分资源对于农田养分投入的合理分配具有重要意义。评估全省主要农作物秸秆还田当季有效养分替代化肥潜力,可为安徽省减肥增效提供科学依据。本研究以安徽种植面积较大的主要农作物水稻、小麦、玉米、大豆、花生和油菜为研究对象,通过查阅安徽省统计数据和公开发表的文献资料,对2017年安徽省主要农作物秸秆数量、秸秆还田率以及还田当季养分利用率进行估算,明晰了全省化肥减施潜力。结果表明:2017年安徽省主要农作物秸秆资源量为4 699.9万t,秸秆资源分布上呈北部和中部较多、南部最少的特征。秸秆养分资源总量为124.8万t,N、P_2O_5和K_2O分别为38.1万t、11.4万t和75.3万t,分别占全省主要农作物养分需求的40.1%、32.1%和68.9%。理论上,秸秆全量还田,且养分充分利用的情况下,秸秆养分替代化肥潜力大。但秸秆养分N、P_2O_5和K_2O当季利用率分别为38.9%、52.3%和69.9%,实际秸秆N、P_2O_5和K_2O养分还田量仅占主要农作物养分需求的15.6%、16.8%和48.2%,分别占农田养分总投入量的8.6%、6.4%和41.4%。通过秸秆还田,全省可减施化肥63.3万t,减施比例为19.8%, N、P_2O_5和K_2O减施比例分别为11.4%、17.2%、40.7%。进一步提高秸秆还田率和当季养分释放率,是推进全省化肥减施增效的有利手段。     

安徽省不同区域油菜对氮肥一次性施用方式的响应

研究油菜氮肥一次性施用条件下,不同油菜产区适宜的氮肥施用方式及其在不同栽培方式上的差异,为油菜轻简化施肥提供依据。2010~2011年度在安徽省江淮和沿江油菜主产区布置移栽油菜和直播油菜的不同氮肥施用方式田间试验。结果表明,一次性基施氮肥180 kg/hm2的条件下,相同施肥方式时移栽油菜较直播油菜获得更高的产量和氮素积累。扣除移栽劳动力成本后,直播油菜在江淮地区获得较高经济效益,沿江地区移栽油菜和直播油菜效益接近。在江淮地区,移栽油菜和直播油菜均以氮肥集中施用(移栽油菜穴施、直播油菜条施)的方式获得最高产量、最大氮积累量和最优氮肥利用效率;在沿江地区则是氮肥撒施后翻耕和氮肥集中施用两种施肥方式。因此,相同施肥方式下,直播油菜虽产量较移栽油菜低,但经济效益却没有明显下降,是油菜轻简化生产的发展方向。氮肥集中施用是江淮地区的最优施肥方式,氮肥撒施后翻耕和氮肥集中施用是沿江地区的较佳选择,但选择合适的施肥方式时仍需因地制宜。     

过磷酸钙用量对猪粪堆肥过程及磷形态变化的影响

【目的】过磷酸钙作为常用的畜禽粪便堆肥添加剂，具有减少氮素损失率并提高氮、磷养分含量等优点，但其对磷的有效性和形态的影响有待深入探讨。通过试验研究不同过磷酸钙添加量对猪粪锯末好氧堆肥过程的影响及堆肥中不同形态磷含量和形态之间的相互转化规律，以期为畜禽粪便堆肥中磷素的转化及合理施用提供科学依据。【方法】将猪粪和锯末以质量比（鲜重）4:1的比例混合，然后按照猪粪和锯末干物质量的5%、10%、15%添加过磷酸钙，以不添加过磷酸钙作为对照（CK），进行42 d好氧堆肥，监测堆肥温度、含水率、pH、全氮、有机碳、全磷、有效磷、有机磷等指标。【结果】与CK相比，添加适量过磷酸钙可以显著提高堆肥的温度，增加高温持续期2~10 d；提高堆肥物料的持水能力，加快有机碳降解。添加5%~15%的过磷酸钙可以显著降低堆肥初始pH值0.33~0.68个单位，有效抑制堆肥过程中铵态氮的挥发损失，CK、5%、10%和15%的处理在堆肥结束时的氮素损失率分别为29.4%、26.6%、18.5%和8.0%，全氮和全磷含量分别较堆肥初增加17.3~34.2%和37.0%~123.1%。CK有效磷含量随堆肥时间不断上升，第42 d较堆肥初增加73.0%，而添加过磷酸钙5%、10%和15%的处理有效磷含量显著降低，分别较堆肥初减少了4.0%、23.2%和41.8%。随着堆肥的进行，各处理中有效磷占全磷的比例均不断下降，表明堆肥过程降低了磷的有效性。堆肥前期以有机磷的矿化为主，后期以有机磷的合成为主，第42 d有机磷占全磷的比例CK最高（22.1%），添加5%、10%和15%过磷酸钙的处理分别为15.4%、11.0%和8.7%。【结论】猪粪堆肥中添加过磷酸钙，可以有效减少氮素损失，加快有机物料降解，以10%的添加量效果最佳；堆肥过程降低了磷的有效性，随着过磷酸钙用量的增加有效磷的比例不断下降；腐熟后堆肥中的磷以无机态为主，有机磷占全磷的比例随着过磷酸钙用量的增加而递减。     

安徽省油菜磷肥施用效果及土壤有效磷丰缺指标研究

为了解油菜磷肥施用效果及土壤有效磷丰缺指标,选择安徽省典型油菜产区,开展多年多点田间小区试验,设置不施磷和施磷2个处理,研究施用磷肥对安徽省冬油菜产量、增产效果和经济效益的影响,并通过建立油菜籽粒相对产量和土壤有效磷含量的关系,确定土壤有效磷丰缺指标。结果表明,油菜施用磷肥增产增收效果明显。油菜施磷后的产量平均为2 571 kg/hm~2,增产量和增产率分别为672 kg/hm~2和41.5%。施磷每公顷增收2 012元,89.6%的试验点产投比2.0,施磷收益显著。以相对产量60%,60%~75%,75%~90%,90%~95%和95%为标准,将土壤有效磷分成"严重缺乏"、"缺乏"、"轻度缺乏"、"适宜"和"丰富"5级,对应的丰缺指标为6.5、6.5~13.0、13.0~26.5、26.5~34.0和34.0 mg/kg。该研究结果为水稻田冬油菜的磷肥管理提供依据。     

安徽省沿江地区直播油菜钾肥效应研究

为了探明安徽省沿江地区直播油菜的钾肥产量效应，采用田间试验方法，研究了不同钾肥用量对油菜产量、钾肥利用率和经济效益的影响。结果表明，施用钾肥对直播油菜有显著的增产效应。3个不同土壤肥力的试验田块均是以处理K120获得较高产量。提高钾肥用量，油菜的钾肥偏生产力和农学利用率均有降低的趋势。油菜施用钾肥后的经济效益显著，处理K120产值和施肥效益最高，分别为6556.61元/hm2和6052.61元/hm2。产投比以处理K60和K120较高，产投比均高于2.0。综合考虑油菜施用钾肥的产量和经济效益，本试验条件下，安徽省沿江地区以每公顷施用120 kg K2O为最佳钾肥用量。     

稳定氮肥用量和施用方式对油菜产量和氮肥效率的影响

为明确稳定氮肥在油菜生产上科学施用问题,2014—2015年通过安徽省油菜小区试验,研究油菜上稳定氮肥用量及施用方式对其产量、经济效益、氮素累积和利用效率的影响。与无氮对照相比,100%稳定氮肥一次施用、100%稳定氮肥分次施用、85%稳定氮肥一次施用和70%稳定氮肥一次施用分别增产225.6%、232.5%、206.8%和181.2%,植株地上部氮素总累积量分别增加309.2%、327.6%、254.0%和202.1%,经济效益分别增加287.9%、273.9%、266.1%和234.0%。与农民习惯施肥相比,100%稳定氮肥一次施用和分次施用分别增产8.2%和10.5%,植株地上部氮素总累积量分别增加15.2%和20.3%,经济效益分别增加16.8%和12.6%。等氮施用稳定氮肥较农民习惯施肥显著促进油菜对氮素的吸收累积。氮肥表观利用率施用稳定氮肥显著高于农民习惯施氮,等氮显著高于减氮处理,以100%稳定氮肥分次施用最高。农学效率和偏生产力施用稳定氮肥高于农民习惯施肥。稳定氮肥施氮量在180 kg/hm2且基肥与薹肥6:4分次施用时,能较好地协调油菜高产与稳定氮肥合理利用的统一。     

非金属矿物改良皖南酸性红黄壤应用研究

应用非金属矿物沸石(尿素沸石)、白云石改良皖南地区酸性红黄壤,结果表明:盆栽玉米、大豆植株干物重增加39.4%-54.5%,NPK吸收量增加25.7%-52.7%;大田试验玉米产量增加23.5%,NPK吸收量增加8.2%-30.6%。沸石(尿素沸石)与白云石配合效果好,是改良酸性红黄壤有效途经。     

油菜氮磷钾肥效应研究

[目的]确定安徽省贵池地区油菜氮磷钾肥平衡施用的适宜用量范围。[方法]试验设CK、OPT-N、OPT-P、OPT-K、农民习惯Farm-erPr.6个处理。油菜成熟时每小区随机抽取6株植株考种,测定株高、一级分枝高、一级分枝数、单株角数、每角粒数、千粒重和每小区产量。[结果]在氮、钾、硼肥平衡施用下可以显著提高油菜的生物性状。施用氮肥能明显增加油菜角果总数和提高油菜籽粒产量,同时可以显著提高籽粒和茎秆比值;施用磷肥可以显著提高单株一级分枝数、单株二级分枝数,同时显著提高籽粒产量,明显提高籽粒/茎秆比值;施用钾肥可以显著增加单株角果数,提高产量,同时提高籽粒/茎秆的比值;相比当地农民习惯施肥可以显著提高单株角果数量,显著增加产量,同时提高籽粒和茎秆比值。[结论]施用氮肥180 kg/hm2,磷肥90 kg/hm2,钾肥120 kg/hm2,硼肥用量15 kg/hm2时可以达到产量效益最大化。