中低分子量腐殖酸提高冬小麦磷吸收和产量的机理

  【目的】  研究不同分子量腐殖酸与磷肥复合制备的腐殖酸磷肥对作物和土壤磷有效性的影响，为腐殖酸磷肥研发和磷素高效利用提供理论依据。  【方法】  利用超滤分级方法，将风化煤腐殖酸分子量分为 > 100 kDa、10～100 kDa和 < 10 kDa 3个部分，获得高 (HA_H)、中 (HA_M)、低 (HA_L) 不同分子量的腐殖酸，采用磷酸与KOH反应法制备普通磷肥 (P)、未分级腐殖酸磷肥 (PHA)、高分子量腐殖酸磷肥 (PHA_H)、中分子量腐殖酸磷肥 (PHA_M) 和低分子量腐殖酸磷肥 (PHA_L) 5种磷肥。采用深100 cm、内径25 cm的土柱进行冬小麦栽培试验，按等磷量原则，设置P、PHA、PHA_H、PHA_M、PHA_L 5个施磷处理，同时设置与4个施磷处理对应的等量腐殖酸处理 (HA、HA_H、HA_M、HA_L)，以不施磷肥为对照CK。测定小麦产量及产量构成因素、植株磷含量及不同层次土壤有效磷含量。  【结果】  1) 与CK相比，腐殖酸处理 (HA、HA_H、HA_M、HA_L) 小麦增产不明显。与普通磷肥相比，PHA、PHA_M和PHA_L处理产量显著提高了14.73%、18.84%、21.37% (P < 0.05)，3 个处理间产量差异不显著，PHA_H增产不明显。PHA_L处理千粒重显著高于普通磷肥处理，其余3个腐殖酸磷肥处理增幅未达显著水平。2) PHA、PHA_M和PHA_L处理籽粒吸磷量较普通磷肥处理分别显著提高14.97%、19.45%、22.68%，而PHA_H增幅未达显著水平；腐殖酸磷肥处理间秸秆吸磷量没有显著差异。3) 与普通磷肥相比，PHA、PHA_H、PHA_M、PHA_L磷肥偏生产力和农学效率分别提高14.71%、6.01%、18.82%、21.35%和14.95%、1.66%、20.18%、23.03%，磷肥表观利用率分别提高2.93、0.51、4.52、5.41个百分点，也以中、低分子量腐殖酸磷肥效果最为明显，腐殖酸中的氧烷基碳、羧基/酰胺基碳、烷基碳结构与小麦籽粒产量和磷肥利用率具有正相关性，与芳香碳、芳香C―O负相关。4) 4个腐殖酸磷肥处理间及其与普通磷肥处理间 0—20、20—40、40—60 cm 土层土壤有效磷含量差异不显著。  【结论】  田间土柱栽培条件下，单施腐殖酸对小麦没有表现出明显的增产效果。腐殖酸中的氧烷基碳、羧基/酰胺基碳、烷基碳结构与小麦磷素吸收具有正相关性，低分子量腐殖酸具有较多的烷基碳、氧烷基碳、羧基/酰胺基碳结构，因而低分子量腐殖酸提高磷肥中磷素利用率的作用好于中分子量腐殖酸，而高分子量腐殖酸的效果不显著。     

添加螯合剂对磷酸二铵溶解、固定及转化的影响

【目的】促进磷肥溶解、减少磷素固定是提高磷肥利用率的重要途径。本研究通过向磷酸二铵中添加羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠制备磷肥试验产品,研究其溶解和防固定性能及磷素肥际转化特征,为磷肥高效利用提供依据。【方法】选择羟基乙叉二膦酸（HEDP）和葡萄糖酸钠（SG）两种螯合剂,分别按0、0.5%、1%、3%、5%的添加比例与粉状磷酸二铵混匀并挤压造粒,制备出普通磷酸二铵（P）、HEDP_0.5%+P、HEDP_1%+P、HEDP_3%+P、HEDP_5%+P、SG_0.5%+P、SG_1%+P、SG_3%+P和SG_5%+P等9种颗粒磷酸二铵试验产品。分别采用水溶出率法和CaCl₂沉淀法分析比较不同磷酸二铵试验产品的水溶性磷的溶解速率和固定率,并利用土壤培养法研究其肥际移动和转化特征。【结果】（1）添加HEDP和SG的磷酸二铵平均溶解速率较普通磷酸二铵分别提高27.7%和20.0%;HEDP和SG在5%和0.5%添加量时溶解速率最高,分别达5.1%·min^-1和4.8%·min^-1,溶解15 min的溶出率分别为76.6%和72.6%,较普通磷酸二铵提高39.2%和32.6%。（2）添加HEDP和SG,磷酸二铵中水溶性磷固定率分别降低10.3%和6.6%,与普通磷酸二铵相比,HEDP和SG添加量分别为5%和3%时水溶性磷固定率最低,分别为58.1%和61.3%,较普通磷酸二铵降低17.0%和11.8%。（3）HEDP+P和SG+P处理肥际土壤有效磷含量较普通磷酸二铵分别显著提高39.5%和21.2%,以HEDP+P肥际土壤有效磷含量更高。HEDP和SG添加量均在3%时肥际微域有效磷含量最高,分别为2.9和2.5 g·kg^-1,较普通磷酸二铵提高53.3%和31.9%。（4）HEDP+P和SG+P处理肥际微域Ca₂-P含量较普通磷酸二铵分别提高38.2%和43.0%,均在螯合剂添加量为3%时最高;在施肥层上下5 mm肥际微域范围内,HEDP+P和SG+P的处理Ca₈-P含量较P处理分别降低33.6%和14.5%,HEDP和SG添加量分别在0.5%和3%时肥际微域Ca₈-P含量最低,分别为0.9和1.5 g·kg^-1,较P处理分别降低53.4%和25.8%。（5）肥际微域中有效磷和Ca₂-P含量与磷肥的溶解速率显著正相关,与水溶性磷固定率显著负相关（P<0.01）。【结论】添加羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠均可促进磷酸二铵溶解,有效减少磷素固定,其中羟基乙叉二膦酸的助溶解及防固定效果更好,且当其添加量为3%时能更显著地提高肥际土壤有效磷含量,并减少Ca₂-P向Ca₈-P的转化。     

海藻酸增效复合肥料减施的黄瓜肥料效应

化肥减施增效可助力农业绿色发展,通过探究新型海藻酸增效复合肥料及减施处理对黄瓜生长发育的影响,以期为新型增效复合肥料产品的改进和推广应用提供参考。开展温室大棚试验,设置不施肥对照、常规复合肥料、增效复合肥料、常规复合肥料减量20%和增效复合肥料减量20% 5个试验处理。结果表明:(1)与常规复合肥料处理相比,增效复合肥料处理能够增加黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的株高和叶面积指数。增效复合肥料处理的黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的叶面积指数分别增加了16.3%、8.2%、10.2%和5.7%,增效复合肥料减量20%处理的黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的叶面积指数分别增加了4.7%、0.9%、2.9%和0.4%。(2)增效复合肥料处理的地下部干物质量、地上部干物质量和果实干物质量比常规复合肥料处理分别增加了9.8%、12.6%和17.7%,增效复合肥料减量20%处理的黄瓜地上部干物质量和果实干物质量比常规复合肥料处理分别增加了4.8%和10.8%。(3)增效复合肥料处理的黄瓜与常规复合肥料处理相比,其地下部、地上部和果实氮含量分别增加了16.6%、17.3%和12.7%,黄瓜地下部、地上部和果实磷含量分别增加了24.3%、45.4%和22.4%,黄瓜地下部、地上部和果实钾含量分别增加了45.8%、45.7%和28.9%。(4)与常规复合肥料处理相比,增效复合肥料处理的黄瓜产量增加了11.1%,在各处理中,增效复合肥料的黄瓜瓜条数和单果重为最高。(5)与常规复合肥料相比,增效复合肥料和增效复合肥料减量20%处理的维生素C含量分别增加了9.5%和2.2%。硝态氮含量分别降低了23.8%和25.1%。综合考虑作物养分吸收状况、产量和作物品质,增效复合肥料的作用效果最好,其次为增效复合肥料减量20%处理,这说明,增效复合肥料减量处理能够实现黄瓜提质增产,在黄瓜中的推广应用具有较好的前景。     

褐潮土长期定位不同施肥制度土壤生产功能演化研究

通过14年长期定位试验研究了褐潮土不同施肥制度对土壤生产功能、产量可持续性指数及农学效率的影响。结果表明，N、P为褐潮土作物高产的主要限制因子，14年产量平均，NPK比CK、N、NK、PK分别增产459%、386%、280%、205%（小麦）和154%、108%、87%、78%（玉米）；NPK+M(NPK配施厩肥)比NPK平均增产12%，NPK+S(NPK加秸秆)与NPK产量相当。NPK及NPK配施有机肥（包括厩肥和秸秆）处理的小麦、玉米产量可持续性指数高于N、P不均衡施用处理。化肥肥效因作物种类、施肥组合而不同，N肥单施时小麦和玉米N的农学效率降低，而NPK配施时N的农学效率有上升趋势，平均分别为16 kg/kg N（小麦）和14 kg/kg N（玉米）；磷肥肥效具有短期的叠加效应，P的农学效率小麦大于玉米，种植10年后P的农学效率最高可达最初的4.5～7倍；K的农学效率在试验进行十年后NK处理平均为负值，同期NPK处理中小麦K的农学效率却急剧增加，K成为作物高产的限制因素；有机肥对小麦和玉米的农学效率分别为21 kg/t和25 kg/t，秸秆对小麦和玉米的农学效率分别为负值和37 kg/t。NPK均衡施肥能提高土壤有机质、全N、全P、速效N、速效P等肥力指标；NPK配施有机肥能加快土壤有机质和N、P、K养分的积累；NPK不均衡施肥导致土壤中此种营养元素的耗竭。     

外源稀土元素对花生增产效应的机理研究

通过砂培和田间小区试验以及电子显微技术,研究了外源稀土对花生的增产机理。结果表明,适宜浓度稀土浸种花生不仅提高了叶绿素含量和光合强度,而且还促进了叶细胞叶绿体的生长发育,使叶绿体结构完整、排列整齐,基粒片层数增多,紧密度高,从而有利于光能的吸收和转化,提高荚果产量。浸种花生各器官中稀土元素分布为:根叶茎果壳果仁;总吸收量为:叶根果壳果仁。     

长期施氮、磷、钾化肥对玉米产量及土壤肥力的影响

以1990年建立的国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地(北京昌平站)的长期肥料定位试验为研究平台,研究了不同施肥制度对玉米产量和土壤肥力的影响。结果表明,长期均衡地施NPK肥或NPK与有机肥配施,可以显著提高玉米产量和土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾等肥力指标,并能提高土壤微量元素的含量;而不均衡施肥(N、NK、NP、PK)导致相应的营养元素的耗竭。相关分析表明,在褐潮土上增施磷肥和有机肥对提高玉米产量具有重要的作用。     

我国新型肥料发展若干问题的探讨之三 有机无机复混肥养分高效利用理论与技术体系有待建立

<正>有机无机复混肥是肥料产业发展中的新秀,具有中国特色,逐渐被产业界所重视。过去发展有机无机复混肥料的主要原因,一是消纳有机废弃物,保护环境;二是增加土壤有机质,培肥土壤。以上两个方面固然是促进有机无机复混肥料发展的重要动力。然而,我们一系列的研究发现,有机物料与化学肥料科学复合(混),具有调节化学肥料养分转化、释放和供应模式的作用,有机物料通过改善土壤的理化性状、调节土壤酶活性等,减轻氮肥氨挥发损失,减缓磷钾肥在土壤中的固定,土壤供肥能力得到改善,等养分投入条件下,     

我国新型肥料发展若干问题的探讨之五 提高科技含量是复混肥产业发展之路

<正>有一种观点认为,发达国家复混肥料最近10年下滑严重,有些欧洲国家肥料复混化率目前只有不到20%,所以中国的复混肥料已经发展过头,要大大减少。笔者认为,中国复混肥料的发展有自己的国情,照抄国外或盲目发展或过度悲观可能都是有害的。我国复混肥肥料的发展起步于上世纪80年代。发展之初曾有过争论,质疑过复混肥产业的发展,认为复混肥简单混配、二次加工、增加成本等,不宜发展。但今天看来,复混肥的发展通过技术创新,已经超越了"养分等量等     

氨基酸发酵尾液可促进樱桃番茄对水溶肥料氮素的吸收利用

【目的】 氨基酸发酵尾液因富含多种有机营养成分,近年来被作为增效材料在肥料生产领域广泛应用。本文利用15N标记技术,研究了氨基酸发酵尾液对水溶肥料氮素利用效果的影响。 【方法】 以樱桃番茄为供试作物进行盆栽试验。试验共设置8个肥料处理,分别为:焦磷酸钾和氯化钾为材料配制水溶肥料 (F,N–P₂O₅–K₂O比例为0–14–24);15N尿素 (15N丰度为10.46%)、焦磷酸钾和氯化钾为材料配制水溶肥料 (P,N–P₂O₅–K₂O比例为18–14–24);在两个肥料基础上分别添加谷氨酸发酵尾液 (H)、赖氨酸和苏氨酸混合尾液 (B) 和聚合谷氨酸尾液 (S) 配制水溶肥料FH、FB、FS、PH、PB和PS(发酵尾液添加量为200 g/L)。每个处理重复6次,随机区组排列。供试肥料于番茄定植、坐果、膨果、初果和盛果五个时期等量施入,其中,肥料P、PH、PB和PS按等尿素氮量施入,每次施入量为纯氮60 mg/kg风干土,肥料F、FH、FB和FS保持相同施入量。植株保留三穗果实打顶,收获后测量番茄株高、茎粗、生物量和产量,并对植株各部和收获后土壤中全氮含量和15N丰度进行测定。 【结果】 1) 水溶肥料添加氨基酸发酵尾液可以明显优化肥料氮素在促生、增产方面的作用效果。与P处理相比,PH、PB和PS处理的番茄株高、茎粗、地上部干重、根干重和果实产量分别平均增加17.7%、3.8%、8.5%、12.5%和4.8%。2) 水溶肥料添加氨基酸发酵尾液可以显著提高植株对肥料氮素的吸收量,增加叶片、果实等主要功能部位的肥料氮累积量,提高氮素利用率。较P处理,施用水溶肥料PH、PB和PS处理的番茄植株总氮吸收量、肥料氮吸收量分别平均增加8.1%和9.9%,叶片、果实等主要功能部位肥料氮累积量分别平均增加18.2%和8.0%,肥料氮素利用率平均提高9.9%。 【结论】 水溶肥料中添加氨基酸发酵尾液,可以显著促进作物生长,增加作物产量,促进作物对肥料氮的吸收累积,从而有效地提高作物对水溶肥料中氮素的吸收利用。      

腐殖酸单侧刺激对玉米根系生长的影响

[目的]腐殖酸的结构复杂,功能多样,研究腐殖酸对玉米根系生长的直接和间接效应,揭示腐殖酸对玉米根系调控的机制,可为腐殖酸肥料增效剂的进一步开发与应用提供理论支撑.[方法]以郑单958作为供试玉米品种,采用霍格兰营养液培养玉米育苗,将玉米根系分根设计,处理分别为CK-左对照侧(CK-C1)、CK-右对照侧(CK-C2)、...