施用沼液对水芹产量及品质的影响

为明确沼液在水生蔬菜上的施用效果,通过设置0、25%、50%和75%不同比例沼液氮素替代化肥氮素田间试验,研究沼液与化肥配施对水芹产量及品质的影响,进而为沼液的资源化利用提供理论依据和技术支撑。结果表明,沼液氮替代化肥氮比例分别为25%、50%和75%时,水芹产量分别比单施化肥处理提高6.1%、66.7%和44.4%,其中沼液替代比例为50%处理的产量最高,达82 541 kg/hm2。与单施化肥相比,沼液替代化肥各处理水芹茎和叶中总叶绿素、类胡萝卜素、Vc、蛋白质和纤维素含量均无显著变化,但可溶性糖均低于单施化肥处理。与单施化肥处理相比,沼液替代化肥各处理水芹茎部的硝酸盐含量,分别降低了6.3%、31.9%和18.6%。沼液替代化肥施用于水芹,可有效促进水芹生长,提高水芹产量,并能适当改善水芹品质,降低硝酸盐含量;沼液替代化肥的比例以50%左右为宜。     

有机-无机肥不同配施比例对水稻氮素吸收利用率的影响

在等氮量替代条件下,以武运粳29号为供试材料,设置不施氮肥(M0)作为空白对照,单施化肥(M1),以及25%有机肥(M2)、50%有机肥(M3)、75%有机肥(M4)、100%有机肥(M5)替代化肥6个处理,研究有机-无机肥不同配施比例对水稻氮素吸收利用率的影响。结果表明:(1)在水稻生育前期,化肥施用比例高的处理土壤速效氮含量高;到水稻生育后期,有机肥替代比例高的处理土壤速效氮含量高。(2)50%有机肥替代化肥水稻产量最高。(3)50%有机肥替代化肥能够显著提高水稻的氮素累积量。(4)100%有机肥替代化肥处理水稻氮素籽粒生产效率最低,单施化肥处理水稻氮素籽粒生产效率最高。(5)50%有机肥替代化肥,在保证水稻高产的同时,显著增加水稻氮素累积量,并使水稻氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥偏生产力均得到明显提高。说明提高水稻氮素吸收利用效率,在等氮量替代条件下,50%有机肥替代化肥是一种相对适宜的比例。     

水葫芦发酵沼液对紫叶莴苣生长和品质的影响

利用田间小区试验研究了等氮量下不同比例水葫芦发酵沼液对紫叶莴苣生长、产量、氮磷钾养分吸收量及茎部品质的影响。结果表明,沼液替代化肥氮比例为50%、75%和100%处理莴苣产量分别比100%化肥氮处理增加9.1%、16.1%和10.3%。但基肥中化肥的比例上升能促进莴苣苗期的生长和提高氮的吸收,而沼液作为追肥较单施化肥更能促进莴苣的生长和养分的吸收。同时沼液氮施用比例增加,莴苣商品化率提高。和100%化肥处理相比,沼液施用比例为50%、75%和100%处理硝酸盐含量分别降低了13.6%、14.3%和11.3%。沼液氮施用比例为50%~100%处理中,100%沼液氮施用处理其可溶性糖、Vc含量和游离氨基酸含量都最低,而75%沼液氮施用比例下可获得最高的氨基酸、可溶性糖和Vc含量。研究认为,沼液基施效果比单施尿素等化学肥料效果稍差,但追施沼液比化肥更加促进了莴苣的生长和养分吸收,并缩短莴苣的生长期,提高其商品率。综合莴苣生长趋势、生物量及商品化率和品质来看,沼液替代75%化肥氮比例是最佳施用比例。     

麸酸型有机复混肥对水稻产量、品质及养分利用率的影响

探索出麸酸型有机复混肥与无机肥最适宜比例,为水稻上施用麸酸型有机复混肥提供科学依据。在等量N、P2O5、K2O养分条件下,研究施用麸酸型有机复混肥与化肥不同比例配施对水稻产量、品质及养分利用率的影响。结果表明:50%麸酸有机复混肥+50%化肥水稻经济产量与生物量最高,分别较单施化肥增产3.6%与6.5%。配施麸酸有机复混肥的总氨基酸含量较单施化肥提高4.6%～19.2%,其中必需氨基酸含量提高4.5%～21.5%,同时提高了淀粉、粗蛋白含量,且氨基酸、淀粉含量均随着麸酸有机复混肥施肥比重的增加呈先增加后降低的趋势。另外,配施有机复混肥均提高了水稻氮、钾总吸收量,氮、钾养分利用率较单施化肥分别提高了7.1～9.9与6.1～22.7个百分点,说明麸酸型有机复混肥与化肥配施能获得比单施化肥处理更高或相当的稻谷产量并有效地提高水稻的品质和养分利用率。     

不同比例有机无机氮配施对长期稻麦轮作体系中水稻产量和氮素吸收利用的影响

【目的】研究有机无机氮肥配比对南方稻麦轮作体系中水稻产量、氮素吸收利用的影响,以期为实现水旱轮作体系中水稻的高产高效和有机无机肥料的科学配施提供理论基础和科学依据。【方法】依托水稻-冬小麦轮作体系,以常规施氮量(225 kg N hm^-2)为基准,在水稻季设置不施肥(CK)、100%化肥氮(CF)、75%化肥氮+25%有机肥氮(25%M)、50%化肥氮+50%有机肥氮(50%M)、25%化肥氮+75%有机肥氮(75%M)以及100%有机肥氮(100%M)6个处理,在第7个轮作周期水稻季分析水稻产量、氮素吸收量、氮素利用效率、氮平衡以及土壤碳氮含量的变化。【结果】相比对照处理,施肥处理提高了水稻的产量和吸氮量。水稻产量和籽粒吸氮量均随着有机肥占比的增加而呈先上升后下降的趋势。25%M处理下水稻产量和吸氮量最高,但与CF处理无显著差异。施肥处理的水稻氮素表观利用率变化范围在29.4%～50.0%之间,偏生产力范围为51.5～57.1 kg kg^-1之间,其中以25%M处理下氮素效率最高。相比对照处理,不同施肥处理均降低氮素内部利用率,但不同施肥处...     

15N示踪法研究生物炭施用对水稻—土壤系统氮肥去向的影响

为探究施用水稻秸秆生物炭对水稻产量、氮肥利用率、氮肥残留及损失的影响,采用盆栽试验结合¹⁵N示踪技术,分析了施用水稻秸秆生物炭对水稻生物量、氮素积累量、肥料氮去向以及氨氧化微生物的影响。研究共设置5个处理:不施氮肥(N0)、单施化肥(CF)、施化肥配施0.5%生物炭(BC1)、施化肥配施1%生物炭(BC2)和施化肥配施2%生物炭(BC3)。结果表明:与CF处理相比,BC2和BC3处理均显著提高水稻产量,增产率分别为19.3%和22.0%。施用生物炭显著增加水稻氮素积累量和表观利用率。施用生物炭的水稻籽粒肥料氮积累和总肥料氮积累量较CF处理分别提高18.6%~23.4%和18.5%~26.5%。然而,施用生物炭处理与CF处理之间的籽粒土壤氮吸收量没有显著差异。BC1、BC2和BC3处理的氮肥利用率分别为30.4%,28.5%和29.3%,均显著高于CF处理(24.1%)。施用生物炭有利于肥料氮在土壤中的 残留,从而减少损失。因此,施用生物炭的肥料氮损失率(25.7%~27.5%)显著低于单施化肥处理(38.4%)。与CF处理相比,高量施用生物炭(BC3)显著降低氨氧化细菌的amoA基因拷贝数,但施用生物炭对氨氧化古菌丰度没有显著影响。综上表明,施用水稻秸秆生物炭是提高水稻产量和氮肥利用率,同时还是有效减少氮素损失的一种有效措施。     

有机肥替代部分化学氮肥对春小麦产量与氮肥利用率的影响

用田间试验的方法,研究不同比例有机肥替代化学氮肥对土壤养分及小麦(籽粒、秸秆、颖壳)养分吸收、产量和氮肥利用率的影响,寻求有机肥替代化学氮肥的合理范围,以期在提高肥料利用率、增加小麦产量的同时减少土壤过量施用化肥的负面作用。田间试验设不施肥(CK)、有机肥替代100%化学氮肥(N0)、有机肥替代50%化学氮肥(N0.5)、有机肥替代25%化学氮肥(N0.75)及100%化学氮肥(N1)5个处理;其中,100%化学氮肥处理为当地化学氮肥常规用量。结果显示:小麦收获期N0.75处理土壤有机碳含量最高;N0和N0.5处理土壤有机碳含量较CK处理下降,而N0.75处理和N1处理土壤有机碳含量较CK处理增加,但处理之间差异不显著。有机肥替代化学氮肥处理可影响小麦籽粒、秸秆(叶和茎秆)、颖壳中N、P2O5、K2O养分含量,小麦生物量和籽粒产量随施用化学氮肥比例的增加而增加。相关分析结果显示,施用氮化肥比例与小麦籽粒氮素含量之间呈极显著正相关关系(P <0.01);小麦秸秆和颖壳中N含量均以N0.5处理较高,P2O5含量处理之间差异不显著,K2O含量以N1和N0.5处理最高、且处理间差异显著。小麦产量和氮肥表观利用率以N0.75处理最高,分别为5274.0 kg hm-2和53.3%。综上,在东北春小麦种植区域,采用有机肥替代化肥、减少化学氮肥投入25%～50%,可以在提高小麦产量和氮肥利用率的同时,增加土壤养分含量。     

不同比例有机肥替代化肥对水稻产量和氮素利用率的影响

在江西双季稻区进行30 a的田间定位试验,比较不施氮肥(CK)、施用化肥(NPK)、等养分条件下70%化肥配合施用30%有机肥(70F+30M)、50%化肥配合施用50%有机肥(50F+50M)、30%化肥配合施用70%有机肥(30F+70M)施肥条件下水稻产量、氮素吸收、氮素利用率的变化。结果表明:与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理能显著提高30 a双季稻平均产量(P0.05),增产幅度在2.47%～5.73%,其中30F+70M处理产量最高,且不同比例有机无机肥配施处理之间有显著差异,30F+70M处理显著高于50F+50M处理(P0.05)。在不同时间段,不同有机无机肥配施处理产量表现不同,低量有机肥配施处理在试验前期具有明显的增产优势,高量有机肥配施处理在试验中后期增产效果明显。与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理30 a平均吸氮量无显著差异,不同施肥处理每生产1 t籽粒对氮素的需求不同,有机无机肥配施处理(20.57～20.94 kg)低于NPK处理(21.77 kg),其中30F+70M、70F+30M处理具有较高的氮素生产效率。有机无机肥配施处理30 a平均氮肥吸收利用率与等养分条件下NPK处理无显著差异,但氮肥生理利用率显著提高。有机无机肥配施能提高双季稻产量、氮素利用效率,不同肥力水平稻田应选择适合的比例,中低肥力水平稻田以30%有机肥配施较为合适,而高肥力水平稻田宜选择50%、70%有机肥配施较为合适。     

配施有机肥对茶园土壤性状及茶叶产质量的影响

通过连续4年(2009-2012)的田间定位试验,研究了配施不同比例有机肥对茶园土壤性状及茶叶产、质量的影响,筛选了适宜茶园的施肥结构。结果表明:配施有机肥显著提高茶园土壤pH,有效阻控茶园土壤酸化;提高茶园土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量,提高幅度随着有机肥施用比例的增加而增加。配施有机肥处理土壤微生物生物量碳(SMBC)、氮(SMBN)分别比对照处理提高41.70%~72.23%和49.66%~75.63%,土壤微生物商(SMBC/SOC)和微生物生物量氮占土壤总有机氮的比例(SMBN/TN)分别比对照处理提高38.46%~43.85%和16.84%~72.96%;土壤基础呼吸量以全量施用有机肥处理最低,75%有机肥配施25%化肥处理最高;配施有机肥处理土壤呼吸商比对照处理降低20.94%~50.12%。适当的施肥结构促进茶树生长和提高茶叶品质,茶叶产量及品质以25%~50%有机肥配施75%~50%化肥处理较优。综合施肥结构对土壤基础性状、生物学性状和茶叶产量品质的影响,初步认为25%~50%有机肥配施75%~50%化肥(以氮素投入量计)是茶园系统较优的有机肥配施模式。     

沼液配施化肥对土壤质量及作物生长的影响

研究沼液配施化肥对土壤微生物特性、土壤养分及玉米生长的影响。结果表明:沼液配施化肥及单施沼液均能降低土壤真菌数量和增加细菌、放线菌数量,其中45%沼液配施55%化肥处理真菌数量较常规施肥显著降低66%,细菌、放线菌数量分别显著增加160.3%、312.5%。沼液配施化肥可显著增加土壤脲酶、磷酸酶及蔗糖酶活性,但过氧化氢酶含量变化不明显。施用沼液可有效促进土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾含量的增加,且差异显著。沼液配施化肥有效提高土壤微生物生物量(SMB)和有机碳(SOC)含量,其中45%沼液配施55%化肥处理土壤微生物生物量碳(SMBC),微生物生物量氮(SMBN)、微生物生物量磷(SMBP)和有机碳(SOC)含量较常规施肥分别显著增加70.0%、195.6%、91.6%和71.6%。施用沼液降低了SMBC/SMBN值,而土壤微生物熵(qMB)和土壤SMBN/TN值均增加,且随着沼液用量的增加先增加后降低。相关性分析表明,土壤SMB与土壤有机质、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾间均呈显著或极显著正相关关系,脲酶、磷酸酶、蔗糖酶均与土壤养分呈显著或极显著正相关关系,过氧化氢酶与土壤养分的相关性不显著。沼液配施化肥对玉米生长及光合作用有显著促进作用,以45%沼液配施55%化肥处理最佳,随着沼液配施比例的增加,玉米产量先增加后降低,45%沼液配施55%化肥处理最高,较常规施肥显著增加40.9%。综合分析,45%沼液配施55%化肥可有效改善土壤结构,显著提高土壤肥力,从而促进作物生长,增加产量,可作为沼液配施化肥的最佳比例。     

控释肥对水稻产量和氮肥利用效率的影响

氮肥施用量大,氮素利用效率低一直是困扰我国水稻生产的突出问题,如何提高氮肥利用效率,减少因施用氮肥而引起的环境污染问题,是目前肥料研究中共同关心的课题。通过田间试验研究了美国Scotts控释肥、自制控释肥(AgroBB)、未包膜复合肥(Com)和混合肥(NPK)在等氮、磷、钾养分下对水稻产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,(1)美国控释肥、自制控释肥与未包膜的复合肥比较,早稻增产8.57%～12.45%,晚稻增产9.64%～11.49%,差异达极显著或显著水平,而AgroBB与Scotts间的差异不显著。NPK与Com比较,晚稻增产7.20%,早稻仅增产2.47%。(2)早稻各处理的氮肥农学效率明显高于晚稻。Scotts、AgroBB和NPK的氮肥农学效率分别比Com明显地提高了26.93%～29.82%、18.52%～25.06%和5.35%～18.69%,其中两种控释肥之间、AgroBB与NPK间差异未达显著水平。(3)Scotts、AgroBB一次施用,NPK分次施用的氮肥回收效率分别比Com一次施用明显地提高了25.72%～28.82%、3.75%～23.70%和8.46%～27.73%。本试验条件下,控释肥处理的氮肥回收效率虽然与分次施用混合肥处理无显著性差异,但是其农学效率和生理效率明显大于混合肥处理。     

秸秆还田和有机肥配合替代1/3化肥对旱地玉-麦产量、蛋白质含量和化肥利用效率影响

为研究长期秸秆还田和有机肥配合替代部分化肥对玉-麦一年两熟种植下产量、品质和化肥效率的影响,2015-2020年,依托中国农业科学院洛阳旱农试验基地始于2007年的长期定位试验,设置不施肥对照(CK)、玉米小麦季均常规施用氮磷钾化肥(NPK)、秸秆还田和有机肥配合替代小麦季1/3氮磷钾化肥(SORF) 3个处理,研究2015—2020年玉-麦一年两熟种植下作物产量、化肥利用效率,2019—2020年玉米和小麦籽粒氮磷钾养分含量、蛋白质含量和蛋白质产量,以及2020年小麦籽粒蛋白质及其组分含量。结果表明:(1)SORF处理玉米增产增效作用优于NPK处理,5年平均产量提高10.0%,但二者间小麦和周年产量差异未达显著水平(p>0.05)。(2)施肥显著提高玉米和小麦籽粒氮磷钾含量,其中SORF较NPK处理又显著增加籽粒氮含量,从而使玉米籽粒蛋白质含量和蛋白质产量较NPK分别显著提高6.7%和17.8%,小麦籽粒蛋白质含量和蛋白质产量分别显著提高8.0%和6.3%,周年蛋白质产量显著增加10.8%。(3)SORF和NPK处理较CK均可显著提高小麦籽粒中各蛋白质组分含量及谷醇比,协同提高小麦籽粒蛋白质含量和籽粒品质。SORF较NPK处理还可提高除球蛋白外的其他蛋白组分含量,但谷醇比的增幅不显著。(4)与NPK相比,SORF处理下玉米、小麦和周年的氮肥农学效率分别显著提高54.8%,31.2%和37.3%,氮肥偏生产力分别显著提高10.0%,45.6%和20.7%,小麦、周年的磷(钾)肥农学效率和偏生产力分别提高31.2%,77.3%和45.6%,55.7%。综合来看,秸秆还田和有机肥配合替代1/3化肥(SORF)不仅有利于提高玉米产量,玉米、小麦的籽粒蛋白质含量和蛋白质产量,以及化肥农学效率和偏生产力,而且可提高小麦籽粒蛋白组分含量,是旱地玉-麦一年两熟区兼顾产量品质效率的施肥模式。     

长期施钾对红壤水稻土水稻产量及土壤钾素状况的影响

研究了长期定位施肥试验中连续27年（1981～2007）施用钾肥对水稻产量和土壤钾素状况的影响。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,施钾能明显提高水稻产量,施钾肥的NPK和NPK+RS处理27年的早稻平均产量分别比NP和NP+RS处理增加15.2%和10.9%;晚稻增产17.2%和9.1%;在27年54季水稻种植期间,不同施肥处理早、晚稻产量的变化趋势不同。CK、NP处理的早、晚稻产量随时间的推移呈负变化趋势,而NPK、NP+RS和NPK+RS处理的早、晚稻产量呈正变化趋势。施钾的NPK和NPK+RS处理不同土层中土壤全钾、缓效钾和速效钾含量均高于NP和NP+RS处理的相同土层;除NPK+RS处理外,其它各处理表观钾平衡均为负值,其中CK和NP处理钾的负平衡值最大。长期施用钾肥能提高水稻产量和维持土壤钾素肥力。     

猪粪沼液施用对稻麦轮作系统土壤氧化亚氮排放的影响

以典型的猪粪尿发酵沼液为对象,探讨了沼液施入量和管理方式对以中国东部稻麦轮作农田系统土壤N2O排放规律和排放量的影响。研究结果表明,与化学氮肥相比,沼液施用未影响稻麦轮作系统土壤N2O排放的季节变化规律,但影响其排放量的大小。稻季100%施用沼液的处理（N100%DPS）其累积排放量为0.71kg·hm-（22008年）和1.38kg·hm-（22009年）,显著高于100%施用化肥的处理（N100%Ure）a,即0.68kg·hm-2和1.06kg·hm-2。麦季N100%DPS处理N2O的累积排放量分别为6.56kg·hm-（22008年）和5.05kg·hm-2（2009年）,与N100%Urea处理（2008年：5.89kg·hm-2;2009年：3.93kg·hm-2）无显著差异,但均显著高于稻季各处理。随着沼液替代化学肥料用量的降低,稻田N2O排放量呈降低趋势,而沼液一次性施入和分次施入对稻田N2O排放的季节动态和累积排放量均无显著影响;但沼液不同的管理方式对麦季累积N2O排放量更为复杂。稻、麦两季N100%DPS处理中N2O排放系数（f）均最大,分别达到0.3%和1.6%,但沼液分次施入和一次性施入的处理间f值均无显著差异。     

磷钾肥施用量和方法对弱筋小麦籽粒产量和蛋白质含量及养分吸收利用的影响

【目的】研究不同磷、钾肥施用量和施用方法对稻茬小麦籽粒产量、蛋白质含量和氮、磷、钾素吸收与利用的影响,为稻茬小麦增产增效提供参考。【方法】2020—2021年在江苏仪征市进行小麦田间试验,种植制度为稻麦轮作,供试小麦品种为弱筋型‘宁麦33’,该地块稻麦秸秆长期全部还田。试验采用裂区设计,主区为磷肥,分别设置3个一次基施磷(P) 0、72和144 kg/hm²处理(分别为P0、P1、P2)和1个基施与拔节期追施磷(P)各72 kg/hm²处理(P3);钾为副区,设置3个一次基施钾(K) 0、72和144 kg/hm²处理(K0、K1、K2)和1个基施与拔节期施钾(K)各72 kg/hm²处理(K3)。小麦收获后,调查生物量与籽粒产量,分析植株和籽粒中氮磷钾含量和籽粒蛋白质含量。【结果】施磷、钾肥对植株氮、磷、钾养分积累量、养分利用效率、籽粒产量和蛋白质含量有显著效应和交互效应,适量的磷、钾肥(72 kg/hm²)配施有助于量质效协同提升,而过量施用(144kg/hm^2<...     

Long-term effects of fertilization and manuring on productivity and soil biological properties under rice (Oryza sativa)–wheat (Triticum aestivum) sequence in Mollisols

Long-term effects of chemical fertilizers and farmyard manure (FYM) in rice (Oryza sativa)–wheat (Triticum aestivum) cropping system were monitored for two consecutive years after 38 and 39 years on productivity and soil biological properties of Mollisols. The study encompasses varying chemical fertilizer levels of optimum fertilizer rate (120, 26 and 37 kg ha^?1 N, P and K, respectively) for both the crops. The treatments were application of 50% NPK, 100% NPK, 150% NPK, 100% NPK + hand weeding (HW), 100% NPK + Zn, 100% NP, 100% N, 100% NPK + 15 t FYM ha^?1, 100% NPK(-S) and unfertilized control. The rice and wheat yields were highest with 100% NPK + 15 t FYM ha^?1. This treatment also gave maximum and significantly more counts of bacteria, fungi and actinomycetes in soil than all the other treatments after crop harvest. The soil microbial biomass C (410.0 and 407.5 µg g^?1) and N (44.53 and 48.30 µg g^?1) after rice and wheat, respectively, were highest with 100% NPK + 15 t FYM ha^?1, which were significantly higher over all the other treatments. The activities of soil enzymes like dehydrogenase, acid and alkaline phosphatase, arylsulphatase and urease and CO₂ evolution rate with 100% NPK + 15 t FYM ha^?1 were also found significantly higher over the other treatments. Fertilizer treatments with 100% NPK and 150% NPK were comparable and significantly better than application of 50% NPK, 100% N, 100% NP and 100% NPK(-S) in various studied soil biological properties. Integrated use of 100% NPK with FYM sustained the higher yields and soil biological properties under rice–wheat cropping system in Mollisols. Application of Zn and hand weeding with 100% NPK were found better over 100% NPK alone in rice and wheat productivity. Imbalanced use of chemical fertilizers had the harmful effect on soil biological health.     

长期不同施肥条件下红壤性水稻土双季稻氮肥回收率的变化特征

在江西进贤红壤性水稻土上连续种植双季水稻26年,分析了在化肥氮用量相同条件下,不施肥（CK）, 单施氮肥（N）, 施用氮、 磷化肥（NP）, 氮、 钾化肥（NK）, 氮、 磷、 钾化肥（NPK）和氮磷钾配施有机肥（NPKM）处理的水稻氮肥回收率的演变特征及其增产效应。结果表明,不同施肥条件下的化肥氮回收率差异显著,26年的平均氮肥回收率 N 处理为 9.4%~11.6%、 NP为13.0%~18.5%、 NPK为19.8%~26.1%, NPKM为14.1%~22.9%。磷、 钾肥混施和与有机肥配施可显著提高水稻氮肥回收率,且对早稻的贡献大于晚稻,NPK和NPKM处理的早稻氮肥回收率比晚稻平均高6.3和8.8个百分点。N和NK处理的早稻和晚稻氮肥回收率均随年度增加而显著降低,平均每年下降约0.6个百分点,而NPK、 NPKM处理的氮肥回收率基本保持稳定。与NPK相比,NPKM处理早稻和晚稻籽粒产量分别增加19.0%和21.7%。因此,NPKM处理在提高化肥氮的回收率和高产稳产方面都是红壤性水稻土上可持续的施肥模式。     

Long-term effects of inorganic fertilizer and farmyard manure application on productivity,sustainability and profitability of rice-wheat system in Mollisols

In this investigation, productivity, sustainability and profitability of rice-wheat system were evaluated using the data of a long-term fertility experiment initiated during 1984 at Pantnagar, Uttarakhand, India. Eight treatments (application of N, NP, PK, NK, NPK, NPK + Zn, NPK + FYM and control) were tested in randomized block design. Results revealed that application of NPK + FYM gave the highest and sustainable grain yields for rice, wheat and the system. None of the treatments except NPK + FYM was able to enhance the soil organic carbon content after 31 crop cycles over the initial level. Application of NPK + FYM was the most profitable treatment which provided the highest net return and B: C ratio for rice, wheat and the system. Trend analysis indicated that there were yield declines in all the treatments. Response to P, K and Zn in rice and wheat, and to FYM in terms of system productivity increased over the studied period. The results suggest that continuous application of NPK + FYM would sustain higher yields of rice and wheat over longer period of time with higher profits in rice-wheat system.     

东北棕壤长期不同施肥处理轮作大豆氮素吸收和土壤硝态氮特征

【目的】在玉米–玉米–大豆轮作体系下,基于棕壤肥料长期定位试验,研究不同施肥处理对东北地区大豆生物量、产量、各部位吸氮量及收获期土壤0―100 cm硝态氮累积的影响,为该地区合理施肥提供理论依据和科学指导。【方法】棕壤肥料长期定位田间试验始于1979年,包括不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷钾肥配施(NPK)、低量厩肥(M1)及其与化肥配施(M1N和M1NPK)、高量厩肥(M2)及其与化肥配施(M2N和M2NPK)9个处理。厩肥为猪厩肥,1992年后大豆季不施猪厩肥,仅在玉米季相关处理中施用。39年后,调查分析了大豆生物量、产量、氮素吸收利用及大豆收获期0―100 cm土壤硝态氮累积特征。【结果】高量、低量厩肥配施化肥处理大豆生物量、产量、总吸氮量及各部位吸氮量均显著高于单施氮肥和不施肥处理,其中,M1NPK处理大豆生物量、产量和总吸氮量最高,分别为9107、2979和314.2 k g/h m^2,较其他处理分别提高了6.1%~133.6%、23.9%~232.5%和11.7%~359.4%。施肥提高了大豆氮收获指数,但氮素生理效率降低。NPK和M1NPK处理的氮素收获指数最高,均为63.5%,而氮素生理效率较CK分别降低了30.6%和28.1%。大豆收获期各处理土壤硝态氮累积量随土层深度的增加而降低。与播前相比,大豆收获期单施氮肥处理的0―100 cm土层硝态氮积累量显著增加,NPK处理变化不显著,M1、M1N和M1NPK处理显著降低。低量厩肥配施化肥处理收获期0―100 cm土壤硝态氮积累量远低于高量厩肥配施化肥处理,较播前平均降低了79.2%。所有处理中,土壤硝态氮积累量以M1NPK处理最低,比其他处理平均降低了58.2%。【结论】在东北棕壤地区玉米–玉米–大豆轮作体系下,玉米季低量厩肥(13.5 t/hm^2)与氮磷钾化肥配合施用时,大豆季仅施氮磷钾化肥既可提高大豆生物量、产量,促进氮素吸收,同时还可降低大豆收获期土壤硝态氮累积量,降低环境风险,是该轮作体系较为合理的施肥方式。     

稻田系统生产力及其稳定性对施肥制度的响应

为探讨长期不同施肥制度对稻田系统生产力及其稳定性的影响,以国家生态系统研究网络中国科学院桃源农业生态试验站稻田施肥试验(2004—2010年)监测数据为基础,分析不同施肥制度下红壤性稻田系统生产力及其稳定性。结果表明,施肥是维持和提升稻田系统生产力的物质基础,稻田系统生产力稳定性对不同施肥制度响应不同:(1)各施肥处理总生物量生产力显著高于不施肥处理,是不施肥处理的1.33~2.23倍,从高至低依次为:优化施肥处理>常规施肥处理>化肥处理>不施肥处理,且优化施肥能显著提高总生物量生产力的稳定性(P<0.05);(2)各施肥处理的水稻产量均显著高于不施肥处理,是不施肥处理的1.35~2.02倍,年际变异系数分别为:不施肥处理22.4%、化肥处理15.8%、优化施肥处理10.3%、常规施肥处理15.7%,优化施肥处理产量稳定性最高;(3)地下部分生产力施肥处理显著高于不施肥处理,施肥年限较长的处理地下部分生物量生产力的稳定性显著高于年限较短的施肥处理(P<0.05)。总的来说,优化施肥处理水稻生产力及其稳定性较好,不施肥处理水稻生产力及其稳定性最差;地上部分生产力及其稳定性和地下部分生产力受施肥制度的影响较大,而地下部分生产力的稳定性则受施肥年限影响较大。