长期施肥对作物产量及褐潮土有机质变化的影响研究

通过北京昌平"国家褐潮土土壤肥力和肥料效益监测基地"的长期定位试验(1991-2004年),研究了褐潮土条件下长期施肥对土壤有机质状况的影响,与对照不施肥或单施氮肥比较,氮磷长期配合施用极显著增加冬小麦和夏玉米的生物产量和籽粒产量,冬小麦增产4倍以上,夏玉米增产1倍以上;单施氮肥、或磷钾配合、或氮钾配合增产效果均不明显;氮磷长期配合施用各处理比较,冬小麦和夏玉米产量均表现NPK 有机肥或秸杆＞NPK＞NP.氮磷钾配合施用有机肥耕层土壤有机质含量明显高于单施化肥;与对照不施肥比较,NPK 秸秆以及NPK 有机肥土壤有机质含量分别增加7.90%和14.56%,氮磷钾配合和氮磷配合分别比对照增加6.51%和5.89%,而单施氮肥仅增加2.56%.可见NPK平衡施用及其配施有机肥对增加作物产量和土壤有机质含量具有重要作用.     

长期施肥对作物产量及褐潮土有机质变化的影响研究

通过北京昌平“国家褐潮土土壤肥力和肥料效益监测基地”的长期定位试验（1991-2004年）,研究了褐潮土条件下长期施肥对土壤有机质状况的影响,与对照不施肥或单施氮肥比较,氮磷长期配合施用极显著增加冬小麦和夏玉米的生物产量和籽粒产量,冬小麦增产4倍以上,夏玉米增产1倍以上;单施氮肥、或磷钾配合、或氮钾配合增产效果均不明显;氮磷长期配合施用各处理比较,冬小麦和夏玉米产量均表现NPK＋有机肥或秸杆〉NPK〉NP。氮磷钾配合施用有机肥耕层土壤有机质含量明显高于单施化肥;与对照不施肥比较,NPK＋秸秆以及NPK＋有机肥土壤有机质含量分别增加7.90%和14.56%,氮磷钾配合和氮磷配合分别比对照增加6.51%和5.89%,而单施氮肥仅增加2.56%。可见NPK平衡施用及其配施有机肥对增加作物产量和土壤有机质含量具有重要作用。     

长期定位施肥对土壤氮素矿化与作物产量的影响

揭示长期施用有机肥及配施氮肥对非石灰性潮土氮素矿化特性的影响,探索其与作物产量间的关系。以始于_1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础,采用田间原位-离子交换树脂法(ISC-IERB)研究了长期定位施肥对土壤氮素矿化特性的影响,并对其与产量进行了相关分析。结果表明:长期施用有机肥及其配施氮肥可显著提高非石灰性潮土全氮、矿质氮、净氮矿化量、冬小麦或夏玉米吸氮量和产量,且在同一有机肥(氮肥)水平下,均随氮肥(有机肥)投入量的增加呈增加趋势,其中高量有机肥配施高量氮肥(M_2N_2)处理的增加幅度最高,冬小麦、夏玉米产量分别为6 803,_1_1 935 kg/hm_2;长期施肥使夏玉米季土壤氮净矿化量、净氮矿化率明显大于冬小麦季,施肥处理(M_1、M_1N_1、M_1N_2、M_2、M_2N_1、M_2N_2)的增幅分别为7.1%-2.7%,16.2%-76.0%;相关分析表明,冬小麦-夏玉米产量与当季冬小麦、夏玉米播前土壤全氮、矿质氮含量、氮净矿化量均存在极显著相关性,但与氮素表观淋失量相关不显著。研究表明,施用有机肥、氮肥是提高土壤供氮潜力、作物产量的有效手段,作物与季节是影响土壤氮素矿化的重要因素。     

有机肥配施氮肥对滴灌春玉米产量及土壤肥力状况的影响

针对宁夏扬黄灌区沙质土壤肥力贫瘠、养分利用率低以及农田生产力弱等问题。通过两年连续田间定位试验,采用裂区试验设计,主处理为不施有机肥(+M)处理和施有机肥3000kghm^-2(+M)处理,副处理为施纯氮0(N0)、75(N75)、150(N125)、225(N225)和300kghm^-2(N300)5个不同氮肥用量,进行滴灌条件下有机肥与氮肥配合施用对玉米产量及土壤肥力状况的研究,探讨施肥对土壤养分、玉米产量的影响,以选择最佳的肥料配比,从而达到玉米高产、优质和土壤培肥的目的。结果表明,有机肥配施氮肥能有效增加土壤有机质、全氮、全磷、速效钾和速效磷含量,促进春玉米干物质累积并提高产量,以有机肥配施纯氮300kghm^-2和225kghm^-2处理的培肥效果最佳。有机肥配施氮150、225和300kghm^-2处理间的玉米产量无显著差异,但较不施氮肥处理产量分别提高了74.21%、91.33%和81.23%,施有机肥处理较不施有机肥处理平均增产24.28%。在试验区的推荐施肥量为3000kghm^-2有机肥配施225~300kghm^-2氮肥。     

长期秸秆还田对提高小麦-玉米轮作耕层土壤养分及产量分析

为了揭示长期（连续10年以上）秸秆还田对耕层土壤的养分含量以及作物产量的影响,从2009年夏季小麦收获秸秆还田开始实施定位对比试验。结果表明：连续秸秆还田地块耕层土壤养分含量和小麦-玉米产量明显增加,土壤有机质年平均增加0.333 g/kg,碱解氮含量年平均增加2.2 mg/kg,有效磷含量年平均增加1.3 mg/kg,速效钾含量年平均增加3.8 mg/kg;小麦年平均增产144 kg/hm2,玉米年平均增产207.6 kg/hm2。该研究坚持长期定位试验,创新性地对小麦-玉米轮作产量跟踪研究,为小麦玉米主产区作物秸秆还田技术推广和农业科技人员对土壤环境研究提供了较为完整的理论和实践指导意义。     

长期施肥对褐潮土氮、有机质动态变化的影响

通过北京昌平“国家褐潮土土壤肥力和肥料效益监测基地”的长期定位试验（1991-2003年）,研究了长期施肥条件下对褐潮土氮、有机质动态变化的影响。结果表明：氮磷钾化肥配施有机物料提高耕层土壤全氮的效果最为明显,配施有机肥和秸秆处理分别比不施肥增加21.11%和14.35%,明显高于单一施用化肥。长期单施氮肥,或氮磷配合,或氮磷钾配合也显著增加了土壤全氮含量,分别比对照增加10.03%,8.32%和8.40%,而磷钾配合降低了土壤全氮含量。土壤碱解氮含量仍然是氮磷钾配施有机肥或秸杆处理优于单施化肥,分别比对照增加34.97%和32.96%,长期单施氮肥,或氮磷配合,或氮钾配合,或氮磷钾配合,分别比对照增加17.26％,21.55%,23.83%和26.41%。配合施用有机肥处理耕层土壤有机质含量明显高于单施化肥处理;与不施肥比较,NPK＋秸秆以及NPK＋有机肥处理土壤有机质含量分别增加7.90％和14.56％,氮磷钾配合和氮磷配合分别比对照增加6.51％和5.89%,而单施氮肥仅增加2.56%。可见NPK平衡施用及其配施有机肥对增加土壤有机质含量具有重要作用。     

不同长期施肥方式对淡涂泥土水稻产量和基础地力的影响

利用长期定位试验并结合裂区试验,研究不同长期施肥方式对淡涂泥土水稻产量、基础地力变化的影响。结果表明:连续不施肥显著降低了水稻产量,不施肥处理(CK)水稻产量水平逐年下降,在该试验周期内降幅达34.4%。长期施用不同肥料均有利于水稻稳产或增产,连续纯施化肥(NPK)、测土配方纯施化肥(N_1PK)和测土配方有机无机混合施肥(N_1PKS)处理的水稻产量比不施肥处理(CK)分别提高74.2%、89.0%和97.5%,达到极显著差异。长期施用不同肥料均有利于土壤基础地力的提升,其中测土配方有机无机混合施肥对于土壤改善效果最为显著,在该试验周期内,与长期不施肥处理相比,NPK处理、NIPK处理、N_1PKS处理土壤基础地力产量分别提高了45.6%、60.8%和69.1%。各施肥处理土壤基础地力贡献率无明显差异。     

氮素实时管理对夏玉米产量和氮素利用的影响

为实现氮素效率和玉米产量的协同提高,以山东省泰安市和兖州市为试验地点,连续3年在4个田块上进行了基于土壤硝态氮测试的氮素实时管理,结果表明,优化施氮处理产量比农民习惯施肥增加2.73%~14.22%,平均增产7.90%;氮肥用量比习惯施肥减少36.80%~53.85%,平均减少44.75%。与农民习惯施肥相比,优化施氮处理氮素吸收效率增加13.68%~115.91%,氮肥表观利用率增加44.26%~377.89%,氮肥农学效率增加54.31%~271.31%,氮肥偏生产力增加53.38%~141.23%,产/投比增加37.35%~93.18%。说明应用土壤硝态氮测试进行氮肥实时管理可以明显减少玉米氮肥用量,提高氮肥利用效率,增加产量和经济效益。     

长期施肥对土壤微生物和腐殖质组分的影响

借助１５年的定位观测资料，系统地研究了长期施肥对土壤微生物含量，腐殖质组分，作物产量和土壤供肥能力的影响。结果表明，长期施用化肥和有机肥或两者配施，耕层土壤微生物和胡敏酶，富里酸，胡敏素含量增加，ＨＡ／ＦＡ比值增大，与腐殖质组成成分最为密切的农化性状是全氮和碱解氮和碱解氮，其次是速效磷，长期不施肥，单施氮肥或有机肥，因养分单一，供肥不足，作物产量逐年下降，抗逆力差。     

长期不同施肥对黄潮土区玉米产量稳定性的影响

分析黄潮土区玉米产量稳定性对不同施肥方式的响应,为黄潮土区合理施肥管理、改善农田生态系统质量提供依据。以21年长期定位试验为研究平台,通过研究玉米的平均产量、产量年际波动及土壤养分状况对8种施肥方式(CK、N、NP、NPK、M、MN、MNP、MNPK)的响应,比较不同施肥方式下玉米产量稳定性的优劣及对土壤肥力的影响。结果表明:与CK处理相比,施肥处理产量均有显著增加。从21年产量平均值来看,以有机无机配施处理(MN、MNP、MNPK)平均产量最高,为7 240~7 503 kg/hm2;NPK处理次之,与当年CK处理相比,增产率为139.57%。N处理导致玉米产量变异系数(CV)偏高、可持续性产量指数(SYI)偏低,产量稳定性最低;有机无机配施处理的CV最低、SYI最高,产量稳定性最高,而M处理的产量稳定性和生产可持续性不及处理NPK。施肥处理肥料贡献率逐年递增,以有机无机配施处理贡献率最高,平均贡献率为59.59%~60.88%。在土壤养分方面,有机无机配施处理明显提高土壤全氮、有机质、有效磷、速效钾含量,且这些养分指标与玉米产量呈极显著正相关(P0.01)。因此,黄潮土区有机无机配施为最佳施肥方式,土壤养分供应较均衡,稳定性最佳,农田生态系统质量最优。