有机肥替代对棉花养分积累、产量及土壤肥力的影响

【目的】研究不同有机肥替代率对黄河流域棉株生物量、养分积累、产量、氮磷比及土壤肥力的影响,试图探索出有机肥替代化肥的适宜替代率,为有机肥、无机肥在黄河流域棉田合理施用提供参考依据。【方法】试验始于2016年,在中国农业科学院棉花研究所试验基地设置6个施肥处理:T1:不施肥,T2:100%化肥,T3:20%有机肥+80%化肥,T4:40%有机肥+60%化肥,T5:50%有机肥+50%化肥,T6:100%有机肥。经3年施肥后,2018年进行田间取样,分析不同施肥处理对棉花生物量、养分积累、产量、氮磷比及土壤肥力的影响。【结果】(1)有机肥替代50%化肥处理提高棉株生物量、养分积累和籽棉产量。(2)与单施化肥处理相比,施用有机肥处理土壤有机质、全氮、速效磷、碱解氮含量均有增高趋势,全部施有机肥显著增加土壤速效磷含量。(3)棉株全氮、全磷积累量与棉株生物量呈极显著正相关,棉株根、茎氮磷比与籽棉产量呈极显著负相关。【结论】有机肥替代部分化肥能减少化肥用量,连续应用有机肥替代部分化肥具有增加土壤肥力的趋势;有机肥替代50%化肥处理能增加棉花生物量、养分积累量,提高籽棉产量,替代效果最好。     

水分亏缺下化肥减量配施有机肥对棉花光合特性与产量的影响

于2017年和2018年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉W₁ (灌水量4800 m³ hm^-2)和亏缺灌溉W₂ (灌水量2400 m³ hm^-2),副区为不施肥(CK)、单施化肥(CF)、75%化肥+25%有机肥(M₁)、50%化肥+50%有机肥(M₂)、25%化肥+75%有机肥(M₃) 5个处理,研究了化肥减量配施有机肥对棉花光合特性及产量的影响,以期为水分亏缺下合理利用有机肥、减少化肥投入提供理论依据。结果表明,亏缺灌溉下棉花叶面积指数(leaf area index,LAI)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、地上部干物质积累量和籽棉产量均低于充分灌溉,但灌溉水生产力(irrigation water productivity,IWP)和胞间CO₂浓度(C_i)高于充分灌溉。化肥...     

化肥减量配施有机肥对粤西地区水稻产量和养分利用的影响

针对水稻生产过程中化肥施用过量、养分吸收利用率低和面源污染风险高等问题,通过研究化肥减量配施有机肥对植株养分吸收量、肥料偏生产力、土壤养分平衡以及水稻产量的影响,提出稳产条件下适宜的化肥施用量以及有机无机肥配比措施,以期为水稻化肥减量增效与土壤培肥提供理论依据。本研究于2021年在粤西地区早稻生长季开展田间试验,研究了当地4种优化施肥方式：优化施肥处理(OPT)、增有机肥处理+化肥减量处理1 (OM1)、增施有机肥处+化肥减量处理2 (OM2)、增施有机肥处+化肥减量处理3 (OM3)对水稻产量、肥料偏生产力以及养分平衡的影响,从生产目标、环境效应和土壤肥力进行综合评价。结果表明：不同施肥方式下水稻籽粒产量和谷杆比分别在5667～5967 kg/hm²和1.09～1.31之间,氮肥、磷肥、钾肥偏生产力分别在30.4～47.2、96.0～122.1、47.2～105.9 kg/kg之间;农田氮素、磷素、钾素表观平衡在54.2～115.3、17.1～29.8、1.2～67.0 kg/hm²之间。4种施肥措施氮素、磷素和钾素平衡均处于盈余状态。在增...     

有机肥替代化肥对茄子产量、品质和土壤肥力的影响

为减少化肥的过量施用导致的蔬菜品质下降、肥料利用率降低等问题,探讨宿城温室茄子合理的有机肥替代氮肥比例和有机肥种类,研究有机肥替代部分氮肥对温室茄子产量、品质和土壤理化性质的影响。结果表明,有机肥替代40%氮肥优于有机肥替代30%氮肥,较常规施肥产量增加了5.17%,氮肥利用率提高了10.49%。有机肥替代40%氮肥,与常规施肥相比,可溶性糖含量增加9.09%,Vc含量增加12.31%,硝酸盐含量减少7.09%,土壤有机质含量增加17.06%,土壤pH降低2.92%。表明减施氮肥、增施有机肥是提高温室茄子产量、改善品质、土壤肥力的有效途径,百可农有机肥适宜提升土壤肥力,沃绿宝有机肥适宜提升茄子品质。     

有机肥替代化肥对土壤肥力及番茄产量和品质的影响

为研究如何通过减少化肥施用量达到合理施肥的问题,通过田间试验,研究不同量有机肥替代化肥对土壤肥力及番茄产量和品质的影响。结果表明,以有机肥替代化肥能显著提高番茄叶片的叶绿素相对含量和叶片氮素含量,促进番茄的生长。随着有机肥替代化肥量的增加,0~20 cm土壤有机质得到明显提升,从26.02 g/kg提升到33.77 g/kg,增幅为30%;硝态氮含量从100%化肥处理的143.68 mg/kg降到100%有机肥处理的116.47 mg/kg;速效钾的含量随着有机肥替代化肥量的增加呈递减的趋势。番茄中的硝酸盐含量与氮素化肥的施用量呈正相关,随着有机肥替代化肥量的增加,果实的硝酸盐含量降低;试验各处理对番茄的Vc没有显著影响。从产量数据看,各处理之间没有显著差异,其中有机肥替代60%化肥的产量最高,因此有机肥替代化肥具有促进植物生长、提高产量的效果。     

减氮配施生物刺激素对棉花产量及氮肥吸收利用的影响

【目的】花生产中氮肥施用过量现象普遍存在。研究减氮配施不同生物刺激素黄腐酸(Fulvic acid,简称F)、壳聚糖(Chitosan,简称C)、海藻酸(Alginic acid,简称A)对棉花的生长发育及其氮素利用的影响,旨在为棉田氮素优化管理和减氮增效提供理论依据。【方法】设置棉花大田氮肥常规施用量(360 kg·hm~(-2),N_1)、减量20%(288 kg·hm~(-2),N_(0.8))和减量40%(216 kg·hm~(-2),N_(0.6))叶面配施生物刺激素(不施刺激素0 g·kg~(-1),S_0;黄腐酸0.12 g·kg~(-1),F;壳聚糖0.1 g·kg~(-1),C;海藻酸0.24 g·kg~(-1),A),分析棉花干物质积累量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、根系形态,收获期棉花产量、氮肥吸收总量及利用效率。【结果】适量减氮配施壳聚糖、黄腐酸和海藻酸均可促进棉花的生长,提高产量和收获期氮肥利用效率。其中,减氮40%配施壳聚糖(N_(0.6)C)处理下棉花株高、干物质积累量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、产量及氮肥吸收总量均最高。初花期至盛铃期,减氮40%配施壳聚糖(N_(0.6)C)处理的棉铃可溶性蛋白含量较N_(0.6)S_0提高41.39%,铃数、铃重和单株籽棉产量分别为7.85、6.79 g和46.47 g,较N_(0.6)S_0显著提高19.33%、25.60%和58.87%;减氮40%配施壳聚糖(N_(0.6)C)处理在棉花收获期氮肥吸收总量最大,为10.28 g,较N_(0.6)S_0显著提高193.71%,氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥表观利用率分别较N_(0.6)S_0提高38.76%、116.45%、88.60%。减氮20%配施黄腐酸(N_(0.8)F)对根系形态改善幅度最大,其处理的棉株根表面积、根长度、根体积、平均直径、根尖数、分支数分别为263.91 cm~2、183.58 mm、0.21 mm~3、0.39 cm、4 073和4 842,分别较N_(0.8)S_0提高了63.56%、28.96%、305.74%、103.22%、100.16%、105.69%。减氮20%配施海藻酸(N_(0.8)A)较N_(0.8)S_0显著增加棉花铃重和铃数,提高籽棉产量和氮肥利用效率。【结论】适量减氮配施壳聚糖、黄腐酸和海藻酸促进棉花株高、叶绿素含量,协调各营养器官干物质量和可溶性蛋白向铃转运,促进成熟期氮肥积累,增加铃重和铃数,提高产量和氮肥利用效率。     

化肥减量配施生物有机肥对芹菜产量、品质和土壤养分的影响

为了探究肥料的减肥增效潜力,以期为设施芹菜安全高效生产提供数据支撑,以‘文图拉’芹菜为试验材料,采用田间小区试验,设置4个处理：常规施肥(生物有机肥4.5 t/hm²+化肥375 kg/hm²)、T1(生物有机肥减量50%+化肥减量15%)、T2(生物有机肥减量50%+化肥减量30%)、T3(不施生物有机肥+化肥减量30%),测定芹菜株高、产量、品质、养分积累和土壤理化性状指标。结果表明：(1)与农民常规施肥方式相比,T1和T2处理并未造成芹菜减产,其中T1处理产量最高,增幅为17.90%,该处理芹菜株高较高;T3处理芹菜产量降低;(2)化肥减量配施生物有机肥处理提高了肥料偏生产力,其中T2处理增幅最大;(3)化肥减量配施生物有机肥后,可以降低芹菜硝酸盐含量、提高粗纤维含量,T1处理芹菜品质优于农民常规施肥处理;(4)与农民常规施肥相比,T1和T2处理均降低了土壤pH、提高了碱解氮和速效钾含量,其中T2处理差异显著;施入生物有机肥处理的芹菜各器官养分积累量均高于未施入处理,随着化肥施用量的降低,芹菜各器官养分积累量呈现增加趋势。综合考虑产量、...     

化肥减施配合生物有机肥对土壤特性和燕麦产量的影响

针对燕麦生产中肥料施用过量的问题,在大田试验条件下,设置减施50%化肥(50D)、减施25%化肥(75D)、100%化肥(CK)、减施50%化肥+生物有机肥(50DM)、减施25%化肥+生物有机肥处理(75DM)等5个处理,分析了土壤3种酶活性、土壤养分含量和燕麦产量,研究减量磷酸二铵并配施生物有机肥对土壤特性和燕麦产量的影响。结果表明：在燕麦开花期和收获期75DM处理下0~20 cm土壤蔗糖酶、脲酶活性和过氧化氢酶活性显著提高,在收获期较CK分别提高7.6%、12.6%和25.2%;与CK相比,化肥配施生物有机肥处理有效增加了燕麦收获期土壤碱解氮含量,增幅为9.8%~22.9%,且以75DM处理最优。化肥配施生物有机肥处理下燕麦有效穗数、穗粒数和千粒重显著增加,其中以75DM处理籽粒产量最高,分别较75D和CK提高24.5%和9.3%。相关性分析表明,土壤酶活性、土壤养分与燕麦产量呈显著正相关。在大田生产条件下,减施25%化肥并配施600 kg/hm²生物有机肥可提高土壤酶活性,增加土壤中有效性氮、磷、钾的含量,从而改善土壤肥力和土壤养分状况,有利于燕麦增产。     

液态有机肥对滴灌棉花光合特性及产量形成规律的影响

为优化滴灌棉花的施肥技术,探究液态有机肥对滴灌棉花生长发育的影响,笔者采取单因子随机区组试验设计,研究在滴灌棉花不同生育时期施用液态有机肥对棉花光和特性、干物质积累及产量的影响。结果表明:(1)施用液态有机肥能够促进植株生长发育,增大光合速率增加棉花产量,且随着液态有机肥施用量的增大,各处理叶面积指数、SPAD值均呈现先增后减的趋势,均于铃期达最大值,其中苗期与蕾期施液态肥的C处理最大值分别为3.25和62.63;(2)叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均以C处理最高,并于8月5日花铃期达到极值,而胞间二氧化碳浓度(Ci)表现为C处理最低,为188.67μmol/mol;(3)整个生育期内单株干物质积累量、伏前桃、伏桃、单株铃数及品质均以C处理最好,与其他处理达显著差异水平(P0.05),且增产幅度为27.01%~42.97%。研究表明,液态有机肥适宜的施用时期不仅可提高叶面积指数、叶绿素含量及光合速率,同时为后期干物质积累及产量的形成奠定基础。     

不同施N策略对棉花SPAD值和产量的影响

通过棉花膜下滴灌不同施氮策略对产量及氮素养分和叶绿素值相关性的影响研究,为膜下滴灌精准施氮技术提供理论依据。在田间分别设2个施N量水平,3个追氮比例,共6个处理,比较产量差异,并采用SPAD-502叶绿素仪测定分析SPAD值和土壤碱解氮变化特征。结果表明：360 kg/hm2的施氮量可获得3040.5 kg/hm2的高产,但3个追氮比例策略对产量影响差异小,240 kg/hm2的施氮量下3个追氮比例策略对产量影响差异显著;240 kg/hm2施氮量的SPAD值整体较低,3个追氮比例策略在蕾期以后的SPAD值差异不显著,而360 kg/hm2施氮量处理在蕾期以后的SPAD值差异显著;高产棉花需肥规律的推荐比例的SPAD值与土壤碱氮相关性R2值达到0.9367的最高水平。结论:充足供氮时,调整追氮比例对高产影响不大;供氮不足不易获得高产,但调整追氮比例有一定的增产空间;施氮肥充足并按照棉花需肥规律的推荐比例施氮,可延缓棉花早衰失绿,形成高产。     

膜下滴灌不同施肥处理对马铃薯产量和品质及肥料利用率的影响

针对当前高产马铃薯普遍存在水肥资源的大量投入带来了水肥利用率低、养分损失量大等一系列问题,采用田间试验方法,以农民传统灌溉施肥处理CF(沟灌+复合肥1 500 kg/hm~2)为对照,研究了膜下滴灌条件下不同施肥处理,即CK(不施肥)、D1(缓释肥1 245 kg/hm~2)、D2(复合肥1 500 kg/hm~2)和D3(水溶肥675 kg/hm~2)对马铃薯生长、品质和养分利用率的影响。结果表明,滴灌条件下施用不同肥料均可促进马铃薯株高、根长、根体积、叶面积指数、叶绿素和植株鲜质量的增加,降低了丙二醛含量和SOD活性。试验同时表明,与传统沟灌施肥比较,膜下滴灌的D1、D2和D3处理促进了马铃薯对土壤养分的吸收与积累,使产量分别增加了18.4%,13.3%,26.0%;淀粉含量分别增加了10.3%,5.5%,15.1%;粗蛋白含量增加了12.9%,8.6%,13.8%;而可溶性糖则分别降低了5.6%,2.4%,15.3%。尤其是采用水肥一体化的D3处理,氮、磷和钾肥的利用率分别提高了22.7%,20.5%,23.5%。从农学利用效率和肥料偏生产力来看,磷肥要高于氮肥和钾肥。因此,马铃薯生产中需重视水肥一体化技术的推广和肥料的科学施用。     

供氮水平和有机无机配施对夏玉米氮利用效率的影响

通过大田试验研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施对夏玉米氮利用效率的影响。结果表明,氮素肥料的各去向受施氮量影响较大,施氮量越大,表观残留量、淋溶损失量、气态损失量均增加。表观利用率在施氮低于200 kg/hm2时,表现为增加,高于200 kg/hm2时,则表现为减少。配施有机肥比例越大,表观利用率、表观淋溶损失率越小,表观残留率则越大。气态损失率在有机无机配施条件下最小。淋溶损失是氮素肥料的主要损失途径。综合考虑,氮肥表观利用量、表观残留量和淋溶损失量,以纯氮施入量200 kg/hm2,75%的N由有机肥提供、25%的N由尿素提供的处理为较理想的氮素施用水平和配比组合。     

灌溉方式和施氮量对棉花生长及氮素利用效率的影响

 设置2年田间小区试验,探讨了不同灌溉方式及施氮量对棉花生物量、氮素吸收量、皮棉产量及氮素效率的影响。结果表明,与漫灌相比滴灌显著增加了棉花生物量、氮素吸收量、皮棉产量以及氮肥利用率;滴灌棉花地上部各器官干物质积累量和氮素吸收量显著大于漫灌,而地下部干物质积累量和氮素吸收量显著低于漫灌,滴灌条件下较好的水分条件抑制了棉花根系生长而促进地上部生长。施用氮肥显著提高了棉花生物量、氮素吸收量。皮棉产量在施氮量为360 kg·hm^-2时最大,过高氮肥投入无助于棉花产量提高。随着施氮量的增加,氮肥利用率、农学利用率、偏生产力均显著降低。灌溉方式与施氮量互作效应对棉花单株铃数及皮棉产量产生显著影响。     

不同氮肥水平下早熟晚粳氮和磷的吸收利用特性及相互关系

采用大田试验,以长江中下游地区具有代表性的50个早熟晚粳品种为材料,研究7个氮肥水平(0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm^-2纯氮)下水稻氮和磷积累量、吸收速率、利用效率的差异及其相互关系。结果表明：(1)在0~337.5 kg hm^-2纯氮范围内,随着氮肥水平的增加,早熟晚粳的植株含氮率和氮积累量在拔节、抽穗和成熟期均显著增加;植株含磷率和磷积累量在拔节和抽穗期显著增加,成熟期呈先增后减变化。(2)播种至拔节阶段氮和磷吸收速率随施氮量的增加而提高,差异极显著;拔节至抽穗阶段氮和磷吸收速率随施氮量的增加呈现先增加后降低的变化趋势;抽穗至成熟阶段的氮和磷吸收速率规律不明显。(3)在0~337.5 kg hm^-2纯氮范围内,随着施氮量的增加氮素籽粒生产效率和磷素籽粒生产效率均显著降低,随着施氮量的增加基因型之间的差异减小;随着施氮量的增加氮和磷收获指数都呈现抛物线关系,在施氮量为262.0 kg hm^-2纯氮时出现最大值。(4)早熟晚粳对氮和磷的吸收利用具有显著的协同效应,但随生育进程的推进这种效应减弱。水稻在播种至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟3个生育阶段的氮和磷吸收速率都呈二次曲线关系(r=0.892^**,r=0.736^**,r=0.512^**)。(5)相关分析表明,产量与拔节期、抽穗期和成熟期的吸氮量和吸磷量以及播种至拔节期和拔节至成熟期的吸氮速率和吸磷速率呈极显著正相关关系。增施氮肥有利于水稻氮和磷吸收利用的提高,但氮肥过高时氮和磷吸收利用不再增加,甚至有所降低。     

不同施肥水平对超级稻产量和肥料利用率的影响

为了给超级稻合理施用氮磷钾肥提供科学依据,以超级稻组合‘两优293’为材料,研究了氮、磷、钾不同施肥水平对超级稻产量和肥料利用率的影响。结果表明,不同施氮水平对超级稻产量和肥料利用率影响最大,其次是施钾水平,最后是施磷水平;氮、磷、钾肥合理配施能最大的提高超级稻的产量,在每公顷施N、P2O5、K2O为270 kg、150 kg、270 kg时,可得到最高产量,此时肥料的回收利用率、农学利用率最大;氮磷钾肥配合施用对超级稻产量的贡献是有效提高了肥料利用率、有效穗数、每穗总粒数和结实率。     

化肥减量条件下不同有机肥用量对油菜养分利用和产量的影响

以油菜品种湘油420为供试材料,采用田间试验,研究了化肥减量25%条件下,配施不同用量（1125~4500kg/hm²）有机肥对油菜产量、干物质积累以及养分积累的影响,以常规施肥,即化肥不减量且不施有机肥为对照。结果表明,化肥减量25%配施有机肥可显著提高单株角果数、植株干物质和养分积累量,从而提高油菜产量,且随着有机肥用量的增加而增加,而经济效益仅在有机肥用量较低时（1125kg/hm²）有所增加。化肥减量25%配施有机肥处理比常规施肥（FFP）处理增产25.2%~78.5%,比化肥减量25%未配施有机肥（F75%）处理增产43.9%~105.1%;根据有机肥用量与产量之间的回归方程,化肥减量25%时仅配施675kg/hm²有机肥可弥补因化肥减量带来的产量损失。与FFP和F75%处理相比,化肥减量25%配施有机肥处理均显著增加油菜干物质和氮磷钾积累量。化肥减量25%配施1125kg/hm²有机肥处理的经济效益最高,为5789元/hm²,比FFP处理增加74元/hm²,比F75%处理增加519元/hm²。综上可得,有机无机肥配施可促进养分积累和油菜生长,提高菜籽产量,通过配施有机肥可实现化肥减量25%的目标,且本区域有机肥配施的适宜用量为1125kg/hm²。     

滴灌条件下不同供水模式对棉花产量及品质的影响

为了研究滴灌条件下不同供水模式对棉花生长发育、耗水规律、产量及纤维品质的影响,1997～1998设置了4种供水模式,即以当地畦灌条件下棉花多年平均逐月需水量(ET)为基础,各月灌水量分别设置为需水量的85%、70%、55%和40%.试验结果表明,棉花的株高、叶面积指数、果枝数、蕾铃数、铃重、耗水量和皮棉产量随供水量的增加而增加,衣分、整齐度、麦克隆值随供水量的增加有一定的递减趋势,但对其它纤维品质项无明显影响.通过综合评价认为,大田滴灌棉花供水量以需水量的70%为宜.在不考虑降雨的条件下,其供水模式为6月份5d灌1次、7月份4d灌1次、8月份5d灌1次、9月份7d灌1次,每次灌水定额为150m3@hm-2.     

不同肥力和土壤质地条件下麦田氮肥利用率的研究

在不同肥力和质地的土壤上,采用田间小区及水泥池栽培试验进行了麦田氮肥利用率的研究。结果表明,高肥力麦田小麦对土壤氮素的依存率很高,氮肥的利用率较低,在设计施氮量范围内,仅为１９．０％－７．４％;在中高肥力麦田,小麦对土壤氮素的依存率低,氮肥的利用率较高,达５８．８％－３６．９％,在供氮水平相近的不同质地土壤中,小麦对对氮肥的依存率是以重壤〈中壤〈轻壤;氮肥利用率在氮肥用量低时相差不大,随着施氮量的