江西进贤水田长期施肥模式对水稻养分吸收利用的影响

利用江西进贤26年的长期定位试验,研究了不同施肥模式下水稻不同器官养分分配及其与土壤养分的关系。结果表明：长期施用化肥对土壤有机C含量没有显著影响,但显著提高了土壤中有效养分含量;有机无机肥配施显著提高土壤有机C和有效养分含量。水稻各器官对N、P、K的吸收存在明显差异,籽实中N、P的吸收量占总吸收量的比例分别为56% ~ 73%和65% ~ 85%,K的吸收则主要集中在秸秆（49% ~ 60%）。籽实产量与N、P施肥量显著相关,施肥对根茬生物量的影响比对籽实、秸秆的影响更明显;土壤养分状况显著影响水稻籽实、秸秆与根茬的生物量。N、P、K化肥的均衡施用及有机-无机配施提高了水稻籽实产量,其中NPK+OM处理籽实产量最高,较对照增产73.4%,2NPK与NPK处理分别增产59.5% 和35.2%;配合施肥可以提高肥料表观利用率。水稻籽实、秸秆与根茬产量受土壤性质的影响显著,全P、速效P及碱解N与水稻总生物量极显著相关（相关系数分别为0.89,0.98和0.95）。     

长期定位施肥对潮土微生物活性和小麦养分吸收的影响

利用中国科学院封丘农业生态实验站农田生态系统养分平衡长期定位试验地,研究长期不同施肥对土壤微生物区系、土壤呼吸强度以及小麦养分吸收的影响。结果表明,施有机肥或无机肥均有利于提高土壤细菌和放线菌数量,且有机肥优于无机肥、平衡施肥优于缺素施肥,但只有施有机肥处理显著提高土壤真菌数量。此外,施有机肥也显著提高土壤呼吸强度,有机无机配施、NPK平衡施肥、NP、PK等处理效果次之,缺P施肥(NK处理)效果最差,但施有机肥或有机无机配施均会显著降低微生物个体的CO2呼吸强度。不同施肥处理小麦幼苗对养分N、P、K的吸收累积存在显著差异,其中施有机肥处理小麦对N、P、K的吸收较为均衡,而无机肥因为所供化学养分的速效性而更易于被小麦幼苗高水平吸收;与NPK平衡施肥处理相比,缺素(N、P或K)施肥均直接导致小麦植株体内相应养分的明显亏缺,且缺N施肥(PK处理)还同时制约了小麦对K素的吸收。     

施肥结构对砂质潮土有机质及氮磷钾养分变化的影响

通过在砂质潮土上10年长期定位试验,研究了不同施肥结构对作物产量和土壤有机质及N、P、K等养分在土体中变化的影响。结果表明,单施N肥小麦减产21.1％～34.3％,玉米则增产155.9％～209.7％;单施P肥小麦增产29.3％～39.7％,玉米减产50.4％～63.0％;而N、P肥配施小麦、玉米分别增产3.43～5.79倍和3.04～4.23倍。施有机肥能显著提高作物产量和土壤养分含量,而N、P肥单施或配施仅能维持较低有机质水平,且土壤K耗竭严重。单施N肥N素易于下淋,而N、P肥配施有利于N在土壤上层的保持。有机肥配施N肥或N、P肥是较好的施肥结构。     

不同施肥处理对玉米产量及土壤酶活性的影响

分析了不同施肥处理对玉米产量和土壤养分的影响,以及不同生育期内土壤纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶的动态变化。结果表明,5个不同施肥处理产量均高于CK;秸秆配施无机肥加秸秆腐熟剂(FS)处理和有机肥配施70% NPK(OF)处理的效果最佳,有机无机复合肥(OI2)、有机无机复合肥(OI1)和常规无机肥(CF)处理次之,不施肥处理(CK)最低。FS处理较常规施肥处理提高了4.87%,有机肥配施70%常规无机肥(OF)处理较常规施肥处理的产量提高了3.39%。施肥处理均能提高3种酶的活性,并且表现出较强规律性:土壤过氧化氢酶在玉米拔节期出现活性高峰,土壤纤维素酶和土壤脲酶在玉米大喇叭口期出现活性高峰;FS处理在各个时期的酶活性较高。综上所述,秸秆还田配施化肥加秸秆腐熟剂有利于增加土壤酶活性与土壤养分含量,提高作物产量。     

施肥制度对川中丘陵区玉米不同生育期土壤反硝化酶活性的影响

通过对川中典型紫色土区玉米坡耕地进行不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施有机肥(OM)、NPK肥配施(NPK)、有机肥+NPK肥配施(OMNPK)和秸秆+NPK肥配施(RSDNPK)6种施肥处理,测定了玉米拔节期、灌浆期和成熟期土壤硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)和羟胺还原酶(HyR)活性。结果表明,在玉米拔节期、灌浆期和成熟期,N、OM、NPK、OMNPK和RSDNPK处理均提高了土壤NR、NiR和HyR活性,且RSDNPK和OMNPK处理的效果最好。这表明,秸秆+NPK肥配施和有机肥+NPK肥配施能有效提高紫色土区坡耕玉米地土壤NR、NiR和HyR活性,能有效提高作物对氮元素的利用率。     

长期施用化肥对红壤性水稻土中微生物生物量、活性及群落结构的影响

利用化肥长期定位试验,研究了施肥对土壤微生物生物量、活性及其群落结构的影响.结果表明:与不施肥相比,长期施用化肥不仅增加了土壤微生物生物量,而且导致了土壤微生物群落结构的分异.其中,有机无机配施处理和2倍NPK配施处理显著提高了土壤有机质含量、全N含量、土壤微生物生物量和土壤微生物活性.NPK均衡施肥处理对土壤有机质、土壤微生物生物量及其活性的影响小于非均衡施肥的处理(NP、NK、N、P、K),适当增施K肥有利于提高土壤微生物中真菌的比例.     

施肥对水旱轮作作物产量、氮素吸收与土壤肥力的影响

2008～2009年,利用田间试验研究了优化施肥、单施有机肥、有机无机配施和习惯施肥对水旱轮作体系下水稻和春小麦产量、氮素吸收利用和土壤肥力的影响.结果表明,施肥都能提高水稻和春小麦的子粒和秸秆产量.同等养分供应下,优化施肥处理的增产效果最佳,其次是有机无机配施.不同施肥处理对水稻和春小麦地上部总吸氮量都有显著影响,水稻当季氮肥利用率为10.4％～37.0％,春小麦为11.7％ ～ 35.9％.施用有机肥有利于土壤有机质、全氮、C/N比和土壤碱解氮、有效磷和速效钾的提高.水旱轮作下土壤干湿交替也有利于土壤有效养分的提高.综合考虑作物增产、氮肥利用率和土壤培肥等因素,本试验水旱轮作体系下,有机无机配施是最佳的施肥措施.     

长期施肥红壤稻田有机碳演变规律及影响因素

利用1981年起设置的水稻土长期施肥定位试验,分析了CK(不施肥)、N(单施氮肥)、NPK(氮磷钾配施)、NPK2(2倍氮磷钾配施)和NPKM(有机无机肥配施)等施肥措施下土壤有机碳的演变规律及其与作物产量和土壤养分(全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾)的相关性.结果表明:试验30年后,各个处理的土壤有机碳含量均有上升,其中CK、N、NPK、NPK2和NPKM的土壤有机碳在试验30年分别比试验前增加18.95％、17.72％、23.36％、16.92％和32.68％.与CK处理相比,NPK、NPK2和NPKM处理的土壤有机碳平均提高了4.09％、4.03％和25.68％.土壤有机碳含量与水稻产量呈显著相关(P＜0.001),相关系数r为0.410,这说明土壤有机碳含量的增加可以促进水稻增产.土壤有机碳与土壤养分中的碱解氮、速效磷和全磷含量均表现出极显著相关(P＜0.001),相关系数r分别为0.452、0.559和0.487,但是与钾含量相关不显著.这表明:有机无机肥配施可以持续快速提高红壤性水稻土的有机碳含量,同时在有机无机肥配施过程中应适当增施钾肥,从而促进土壤肥力平衡和维持作物高产稳产,实现农业可持续性.     

长期施有机肥与缺素施肥对潮土微生物活性的影响

利用中国科学院封丘农业生态国家实验站潮士农田生态系统养分平衡长期定位试验地,研究长期施有机肥或缺索施肥对农田土壤呼吸强度及酶活性的影响.结果发现,与不施肥对照(CK)相比.施肥处理均不同程度地提高了土壤的呼吸强度及转化酶、脲酶与磷酸酶活性;从N、P、K平衡施肥角度比较,施有机肥[OM)与有机无机配施(1/20M+1/2NPK)的效果均显著高于施无机肥(p<0.05);从缺素施肥角度分析,缺P显著低于NPK处理(p<0.05),缺N次之,缺K影响较小.结果表明,长期配施有机肥更有利于提高潮土的微生物活性,长期缺施P肥最不利于保育潮土的微生物学质量.     

施入~(15)N标记氮肥在长期不同培肥土壤的残留及其利用

采用盆栽试验和短期矿化培养相结合的方法,研究了施入15N标记氮肥(+N)及其与秸秆配施(+1/2N+1/2S)在3种长期(19年)不同培肥土壤(即:No-F,长期不施肥土壤;NPK,长期施用NPK化肥土壤;MNPK,长期有机无机肥配施土壤)中的残留及其矿化和作物吸收特性。结果表明,第一季小麦收获后,+1/2N+1/2S处理下三供试土壤和+N处理下的NPK和MNPK土壤残留肥料氮(残留15N)中有82.6%~95.1%以有机态存,而+N处理下No-F土壤残留15N有47.7%以矿质态存在。经过28 d矿化培养后,与NPK土壤相比,MNPK土壤氮素净矿化量显著增加,增幅为39%~49%;NPK和MNPK土壤残留肥料氮(残留15N)矿化量为1.23~1.90 mg kg-1,占总残留15N的2.78%~5.53%,均显著高于No-F土壤。与+N处理相比,+1/2N+1/2S处理显著提高了3供试土壤氮素净矿化量,但两施肥处理对NPK和MNPK土壤残留15N矿化量无显著影响。+N处理下No-F土壤残留15N的利用率为20%,显著高于NPK(9%)和MNPK(12%)土壤。两种施肥处理下,MNPK土壤残留15N的利用率均显著高于NPK土壤。短期培养期间土壤氮素矿化量和第二季小麦生育期作物吸氮量呈显著性正相关,而残留15N矿化量和第二季小麦吸收残留15N量间无显著性相关关系。长期有机无机配施可以提高土壤残留肥料氮的矿化量及有效性。