绿肥稻秆协同还田下氮肥减量的增产和培肥短期效应

稻田绿肥秸秆协同还田是稻田培肥地力的有效措施,本文基于2年田间试验研究了绿肥稻秆协同还田下氮肥减量对水稻产量、产量构成要素及土壤养分含量的影响。试验于2018—2020年在陕西省汉中市汉台区进行,设置5个处理:(1)冬闲+水稻秸秆不还田+不施肥(CK);(2)冬闲+水稻秸秆不还田+常规施氮(NPK);(3)冬种紫云英+水稻秸秆还田+常规施氮(GRN1);(4)冬种紫云英+水稻秸秆还田+减氮20%(GRN2);(5)冬种紫云英+水稻秸秆还田+减氮30%(GRN3)。结果表明:水稻产量方面,年际间差异较大, 2019年度GRN1处理‘荃香优1521’产量最高为10,047 kg hm–2,显著高于NPK处理,增幅为6.7%;其次为GRN2和GRN3,但与NPK差异不显著;2020年度GRN2和GRN3处理‘黄华占’产量较NPK处理显著增加,增幅分别为6.6%和5.8%。绿肥稻秆协同还田处理均可以显著提高水稻产量,较CK和NPK增幅分别为67.9%～83.0%和2.8%～6.7%。土壤养分方面,紫云英稻秆协同还田提高了耕层0～20 cm土壤有机碳和速效磷, GRN2处理较NPK处理分别提高了...     

秸秆还田与化肥配施对汉中盆地稻麦轮作农田土壤固碳及经济效益的影响

为汉中盆地秸秆还田技术和合理化肥减量技术提供科学依据,2015—2017年小麦和水稻生长季,设置秸秆不还田+常规施肥(SN+NPK);秸秆常规还田+常规施肥(S+NPK);秸秆促腐还田+常规施肥(SD+NPK);秸秆促腐还田+化肥减量15%(SD+85%NPK);秸秆促腐还田+化肥减量30%(SD+70%NPK),共5个处理,研究其对土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、碳储量(SCS)、作物产量及经济效益的影响。结果表明与秸秆不还田配施常规施肥处理(SN+NPK)相比,秸秆还田配施不同比例化肥处理显著提高了稻田0～15cm土层的TOC和LOC,增幅分别为3.62%～25.07%和23.01%～46.79%; S+NPK和SD+NPK处理提高了0～30 cm碳储量,增幅分别为4.67%和18.20%。而SD+85%NPK和SD+70%NPK分别降低8.31%和9.83%。S+NPK和SD+NPK处理显著增加了小麦和水稻籽粒产量,而SD+85%NPK和SD+70%NPK处理均降低了小麦和水稻产量,周年产量2年平均增幅分别为3.47%、8.70%、-3.65%、-8.12%。与SN...     

黑土钾素形态对长期定位施肥的响应

为了更清楚的了解长期定位施肥对黑土钾素形态的影响。通过长期定位试验对不同田间试验小区进行了不同施肥处理,试验处理分为3类:单施化肥、低量玉米秸秆配施化肥、高量玉米秸秆配施化肥。结果表明,在长期施肥条件下,低量玉米秸秆配施化肥处理(除NP+S2.5)和高量玉米秸秆配施化肥处理相比不施肥(CK)处理全钾含量都有所增加,其中S5.0、N+S5.0、NPK+S5.0处理增加效果显著,单施化肥处理相比CK处理全钾含量变化不一致,其中N、NP处理较CK处理全钾含量有所降低,K和NPK处理较CK处理显著增加。缓效钾含量在高量玉米秸秆配施化肥的影响下其含量增加效果显著,其中K+S5.0处理缓效钾含量增加最多。矿物钾是土壤中相对稳定的钾素,长期施肥对黑土中矿物钾含量的变化影响并不大。在长期施肥条件下,低量玉米秸秆配施化肥处理和高量玉米秸秆配施化肥处理相比CK处理速效钾含量都显著增加,其中以NPK+S2.5、K+S5.0、NPK+S5.0处理速效钾含量增加最多。长期施肥对水溶性钾和交换性钾含量的影响都以K+S5.0处理增加最多。黑土中的矿物钾约占全钾的90%～98%,矿物钾占全钾的比例最高,水溶性钾占全钾的比例最小。因此,不同施肥处理中以化肥配施玉米秸秆对土壤中各种形态的钾素含量影响最大,其次为NPK肥配施,黑土中的钾素形态因不同的施肥处理其含量不同。     

机收稻草全量还田减施化肥对双季晚稻养分吸收利用及产量的影响

稻草还田替代部分化肥对推进化肥零增长行动具有重要的意义。研究等量氮磷钾养分条件下连续稻草还田减施化肥对双季晚稻产量及养分吸收利用的影响, 可为南方稻区稻草资源的合理利用和水稻高产、养分高效管理提供参考。本试验基于江西温圳国家级耕地质量监测点双季稻稻草还田定位试验, 以超级杂交晚稻五丰优T025为试材, 设稻草还田减施化肥(SI+NPK)、稻草烧灰还田减施化肥(SB+NPK)和单施化肥(NPK)等处理, 以稻草不还田不施化肥(CK)为对照, 施肥处理中氮磷钾养分用量相等。研究了不同处理对双季晚稻产量、氮磷钾素养分吸收利用的影响。结果表明, 在等量氮磷钾养分施用条件下, 连续6年早稻稻草还田处理有利于协调双季晚稻穗粒结构, 协同维持晚稻产量稳定, 保持与其余施肥处理产量基本持平。与NPK相比, SI+NPK处理植株各器官中N、P、K含量及总吸收量在生育前期均较低, 生育后期较高, 且P、K养分吸收量差异显著; SI+NPK可显著提高水稻N、P、K养分收获指数、农学效率、回收率和养分偏生产力, 而SB+NPK只比NPK显著提高了K养分收获指数、农学效率、回收率和养分偏生产力。此外, SI+NPK也比SB+NPK提高了氮、磷、钾养分收获指数、农学效率、回收率及偏生产力。总之, 早稻稻草还田替代部分化肥可稳定晚稻产量水平及提高养分利用效率, 实现南方稻区土壤养分资源的高效利用。     

施石灰和秸秆还田对双季稻田土壤钾素表观平衡的互作效应

土壤酸化和钾素亏缺是制约南方酸性稻田生产力持续提升的重要因素。施石灰和秸秆还田分别是改良土壤酸化和补充钾素的有效措施,但二者对土壤钾素盈亏平衡的互作效应还不甚清楚。于2015—2018年,在江西省上高县开展施石灰和秸秆还田两因素田间定位试验,共设置4个处理:(1)秸秆不还田,不施石灰;(2)秸秆不还田,仅2015年施一次石灰;(3)每季秸秆全量还田,不施石灰;(4)每季秸秆全量还田,仅2015年施一次石灰。结果表明,秸秆还田显著提高了水稻钾素吸收,施石灰仅显著增加了2016年晚稻钾素吸收。施石灰和秸秆还田仅对2016年晚稻钾素吸收有显著正向互作效应。在秸秆还田下,施石灰使2016年晚稻钾素吸收增加了25.7%;而在秸秆不还田下无显著影响。试验进行4年后,施石灰和秸秆还田对土壤全钾含量无显著影响。但4年土壤钾素表观平衡估算表明,在秸秆还田下土壤总累积钾素表观平衡表现为盈余,秸秆不还田下则为亏缺,而施石灰对其无显著影响。施石灰和秸秆还田对土壤总累积钾素表观平衡有显著的互作效应。在施石灰和不施石灰条件下,秸秆还田分别使土壤累积钾素平均表观盈余19.5 kg hm^–2 a...     

长期施肥措施下潮土土壤碳氮及小麦产量稳定性的变化特征

研究了长期不同施肥方式对潮土区土壤有机碳、全氮含量的影响,以期为小麦高产稳产及培肥技术提供指导.以长期定位肥料试验为平台,选择4个处理:不施肥(CK)、氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾化肥配施有机肥(MNPK)、氮磷钾化肥配施秸秆还田(SNPK).测定1990-2018年间土壤有机碳、全氮含量及小麦产量.结果表明,施肥处理...     

长期不同施肥措施下华北潮土土壤有机碳的固存变化

为揭示小麦秸秆还田及施肥对潮土土壤有机碳演变的影响,以指导华北潮土培肥增产。在辛集马兰设置22 a潮土长期定位试验(1992-2014年,试验包含4个处理,NP:不施钾+秸秆不还田; NPK:平衡施肥+秸秆不还田;NPS:不施钾+小麦秸秆还田; NPKS:平衡施肥+小麦秸秆还田),研究不同施肥措施下试验年限、碳投入、碳平衡与土壤有机碳含量的响应关系。结果表明:所有处理表层(0～20 cm)土壤有机碳含量随时间均呈增加趋势,NP、NPK、NPS、NPKS增加速率分别为0. 06,0. 17,0. 25,0. 34 g/(kg. a),且22 a后各处理土壤有机碳储量均增加,分别增加为2. 2,6. 2,5. 9,8. 9 t/hm~2,固碳速率分别为0. 10,0. 28,0. 27,0. 40 t/(hm~2·a)。土壤有机碳储量变化与累积碳投入变化量呈线性相关关系(y=0. 091x-0. 241,R~2=0. 360*),在小麦秸秆还田下,维持初始有机碳水平的累积碳投入量为2. 65 t/hm~2,固碳效率为9. 1%。通过边界线分析可知,小麦和玉米生产中稳产高产最低土壤有机碳含量分别为9. 47,9. 04 g/kg,未达到此值时土壤有机碳含量每增加1 g/kg,小麦籽粒产量增加167. 5 kg/hm~2,玉米籽粒产量增加678. 5kg/hm~2。秸秆还田和平衡施肥是华北潮土有机碳含量提升和土壤碳库保育的重要手段,连续秸秆还田和平衡施肥对保证该区域粮食生产高产稳产有重要作用。     

连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳含量及土壤肥力的影响

为了研究传统耕作方式下连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳分布及土壤肥力的影响,采用中国黑土区进行8年田间定位试验的大田土壤为研究对象,研究了无肥(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPK+S)3种处理对土壤水稳性团聚体中的有机碳含量及土壤养分的影响,并与2004年试验初期土壤进行比较。结果表明,与起始土壤相比,连续8年秸秆还田后,土壤大团聚体的含量显著提高,且NPK+S处理下土壤大团聚体的含量及团聚体的平均重量直径(MWD)显著高于CK处理和NPK处理;连续秸秆还田8年后土壤的有机质(SOM)含量显著提高了6.59%,而CK处理和NPK处理均导致SOM含量下降,分别降低了1.95%和2.56%。与CK处理、NPK处理和起始土壤相比,NPK+S处理提高了土壤各级团聚体内的有机碳含量,而且显著提高了大团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率,降低了微团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率;同时,秸秆还田配施化肥显著提高了土壤的碱解氮、速效磷和速效钾含量,其对土壤速效养分的改善程度要明显强于单施化肥处理。通过试验可以得出,秸秆还田配施化肥不仅能提高黑土团聚体的稳定性及其有机碳含量,还能明显改善土壤的养分状况,对黑土肥力提升具有积极意义。     

耕作和秸秆还田方式对玉米产量及钾素积累转运的影响

通过探究秸秆还田方式对玉米产量及钾素积累转运的影响,为制定玉米秸秆还田配套的合理耕作方式提供参考。以玉米品种合众11为试验材料,在东北农业大学向阳试验基地进行了两年田间小区定位试验,采用土壤耕作方式与秸秆还田相结合的方法,设置免耕+秸秆还田、免耕+秸秆不还田、旋耕+秸秆还田、旋耕+秸秆不还田、翻耕+秸秆还田、翻耕+秸秆不还田6个处理,测定并分析玉米产量及相关因子、钾积累量、钾转运量及利用效率。与免耕相比,翻耕和旋耕的玉米产量、钾积累量及利用效率均显著提高。与秸秆不还田相比,秸秆还田处理显著提高了玉米产量、钾积累量。耕作方式与秸秆还田对各指标存在显著交互作用。与免耕+秸秆不还田处理相比,翻耕+秸秆还田和旋耕+秸秆还田显著提高产量和钾积累量与利用效率。在6种耕作模式中,翻耕+秸秆还田处理的产量和钾素积累量最高,2016年产量翻耕+秸秆还田较免耕不还田提高了32.19%,2017年提高了23.30%。钾素积累量2016年抽雄期、成熟期翻耕+秸秆还田较免耕不还田分别提高了19.86%、14.15%,2017年抽雄期、成熟期翻耕+秸秆还田较免耕不还田分别提高了40.75%、20.03%,且与免耕+秸秆不还田存在显著性差异,表明翻耕结合秸秆还田有利于产量和钾素积累利用的提高。因此,在本试验条件下,在秸秆还田的基础上翻耕是适宜的耕作方式。     

肥料运筹对晚稻产量及根系和叶片衰老进程的影响

为了解施肥对水稻生长和衰老进程的影响,通过肥料运筹田间试验,研究晚稻产量及根系和叶片衰老的变化规律。结果表明,不施肥处理及缺N处理在整个生育进程中根系伤流量及叶绿素含量均低于其他处理,且生育后期衰老速率快于其他处理,有机无机肥配施(NPK+OM)处理在整个生育进程中根系伤流量及叶绿素含量均保持最高水平,且后期衰老速率明显慢于其它处理;不施肥或偏施肥处理水稻产量显著低于氮磷钾配施处理;NPK+OM处理产量最高为7.55 t/hm2,比不施肥(CK)处理增产35.51%;水稻叶绿素含量衰减率与根系伤流衰减率呈极显著正相关(P<0.01);水稻产量与根系伤流量和叶绿素含量衰减率呈极显著负相关。这一结果表明：氮磷钾配施,尤其是氮磷钾配施有机肥有助于延缓杂交水稻的衰老进程,对提高杂交水稻产量作用明显。     

秸秆还田与生物炭配施对麦-玉轮作体系产量和氮素利用率的影响

通过探究秸秆还田与生物炭配施对麦-玉轮作体系产量和氮素利用率的影响,为黄褐土粮食生产科学施肥提供指导。本研究选取不施肥(CK)、单施生物炭(B)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)、化肥配施生物炭(NPKB)和化肥配施生物炭和秸秆处理(NPKBS),分析不同处理对作物产量、养分含量和氮肥利用率的影响。结果表明：秸秆与生物炭配施化肥均可显著提高作物穗粒数、产量、土壤全氮、碱解氮、植株籽粒氮积累量;秸秆与生物炭配施化肥均可以显著提高氮素利用率,且小麦利用率高于玉米,真实利用率较当季利用率提高了17.72%~37.43%,其中化肥配施生物炭和秸秆效果最好。综上,化肥配施生物炭和秸秆可以显著提高作物产量,提高氮素真实利用率。     

秸秆还田对水稻光合物质生产特征、稻米品质和土壤养分的影响

为充分利用秸秆资源,减少秸秆焚烧带来的环境污染,采用大田试验,以水稻品种盐丰47为试验材料,设置秸秆还田（S）和不还田（CK）处理,对水稻干物质积累、分配及转运、产量、稻米品质、土壤全量养分和速效养分含量进行比较研究。结果表明,S处理水稻产量低于CK,差异不显著。与CK相比,S处理显著增加了水稻成熟期叶、茎和鞘的干重及占总干重比例,但各部分干物质输出率和转运率显著降低。S处理极显著地降低了稻米的垩白粒率、垩白大小、垩白度和直链淀粉含量,提高了稻米的食味值,对稻米的糙米率、精米率和整精米率无显著影响。S处理显著提高了水稻主要生育时期土壤的有机碳、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,对土壤的全钾含量和C/N无显著影响。S处理水稻抽穗期土壤铵态氮含量、乳熟期和成熟期土壤铵态氮和硝态氮含量均显著低于CK。说明辽宁地区推广秸秆还田有利于培肥土壤,改善稻米品质,不会显著影响水稻产量。     

周年秸秆还田量对南方双季稻生长及产量的影响

为探究适合南方双季稻高产稳产的秸秆还田量,连续2年(2016—2017)通过大田试验研究不同秸秆还田量对早稻和晚稻分蘖、株高、干物质积累量及产量构成的影响。试验设置5个不同比例秸秆还田量：CK：秸秆不还田;S1：25%早、晚稻秸秆量还田;S2：50%早、晚稻秸秆量还田;S3：75%早、晚稻秸秆量还田;S4：100%早、晚稻秸秆量还田。结果表明：全量秸秆还田抑制早稻分蘖而显著促进晚稻分蘖,25%、50%及75%量还田对早、晚稻生长前期的分蘖促进效果不显著,在中后期促进作用显现;75%量还田及全量还田较CK显著促进晚稻株高增长,平均提高了8.15 cm;不同秸秆还田量较不还田处理均提高了早、晚稻成熟期的干物质累积量,且半量还田在早稻季差异达显著性水平(P<0.05),较CK提高了8.0%,50%、75%及100%量还田在晚稻季差异达显著性水平,平均提高了13.3%,但不同还田量之间差异不显著(P>0.05);早、晚稻产量在不同秸秆还田量下均高于秸秆不还田,半量还田促进早稻产量方面的效果最显著,与不还田处理相比差异达显著水平(P<0.05),增产6.92%;50%、75%及100%量还田较CK均显著提高了晚稻产量(P<0.05),增产幅度分别5.33%、7.50%和8.23%,不同秸秆还田量间在促进早、晚稻增产方面的效果差异不显著(P<0.05)。研究结果显示,短期看,在南方双季稻生产中,半量早稻和晚稻秸秆均还田对提高早稻产量效果最优,而全量还田对晚稻最优,而秸秆还田对水稻产量的长期效应如何,还需要进行长期定位试验研究。     

氮磷钾肥配施对宁南旱区马铃薯产量和水分利用效率的影响

针对宁南旱地马铃薯水分利用效率较低的问题,采用养分丰缺指标法,研究氮、磷、钾肥缺素配施条件下土壤剖面水分动态分布、马铃薯产量构成、产量以及水分利用效率变化特征。以‘庄薯3 号’（一级种薯）为材料,在宁夏南部旱地上研究CK、NP、NP、PK、NPK施肥处理对土壤剖面储水动态、马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明：2012—2013 年马铃薯生育后期施肥处理土壤剖面含水量均低于对照,NK、NPK处理提高了盛花期—块茎生长期1 m土体储水量,同时提高了马铃薯耗水量,NK处理提高了1.1%~1.8%,NPK提高了3.2%和4.4%。与对照相比,NK和NPK处理提高了结薯个数和单株产量,进而提高马铃薯产量,其中NPK处理最高,增产率为11.7%和15.9%,其次为NK处理;施肥处理较CK水分利用效率增幅为2.9%~13.2%、2.8%~8.0%,均以NPK处理最高,其次为NK处理。宁南旱地马铃薯缺氮和缺钾对马铃薯产量和水分利用效率影响较大,氮钾以及氮磷钾肥合理配施,可提高马铃薯对土壤水分的利用能力实现马铃薯增产和水分增效。     

粒用高粱养分吸收、产量及品质对氮磷钾营养的响应

基于2011—2012年在山西省农业科学院东阳农业试验基地的大田定位试验,2013年在高粱/玉米轮作体系下,以晋杂23高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]为试料,设置NPK、PK、NK、NP和CK(不施肥)5个施肥处理,每个处理3次重复,采用随机区组排列,研究土壤养分耗竭条件下氮磷钾肥对粒用高粱生长、养分吸收、产量和品质的影响。结果表明,出苗后76 d,NPK、PK、NK和NP处理最大叶叶面积分别比CK增加18.7%、4.1%、17.9%和16.6%,单株总功能叶面积分别比CK处理增加54.1%、18.4%、47.4%和48.2%;整个生育期施肥处理对叶片生物量有显著影响。自出苗后121 d,各施肥处理对茎干物质累积具有显著影响。NPK、PK、NK和NP处理籽粒产量分别比CK增加了93.8%、35.5%、91.2%和78.1%。自出苗后100 d,CK和PK处理叶片中的N含量显著低于NPK、NK和NP处理,此时CK和NK处理显著降低了叶片中P含量。在收获期,CK处理显著降低了籽粒中N含量。CK、PK和NP处理提高了直链淀粉含量,而支链淀粉含量下降,导致直链/支链比值相应增加。施氮肥处理(NPK、NP、NK)的籽粒蛋白质含量明显高于CK和PK处理;NPK处理分别提高了73.9%和40.3%。NPK处理籽粒单宁含量比CK和PK处理分别提高15.6%和22.7%。研究表明,不施肥和不施氮肥显著降低了粒用高粱植株生长、干物质积累、籽粒产量、氮磷养分吸收以及籽粒中支链淀粉、蛋白质和单宁含量,不施肥和不施氮对高粱的影响明显大于不施磷或不施钾,平衡施肥有利于粒用高粱产量的提高和品质的改善。     

长期施肥对褐潮土磷、钾状况及速效供应能力的影响

氮磷钾配施有机肥提高耕层土壤全磷的效果十分明显,比对照增加52.2%,而氮磷钾配施秸秆比对照增加18.85%;氮磷、磷钾、或氮磷钾配合分别比对照增加17.87%,15.88%和14.89%,明显高于长期单施氮肥,或氮钾配合处理;氮磷钾配施有机肥速效磷含量比不施肥增加10倍以上,而氮磷钾配施秸秆比对照增加3倍;氮磷、磷钾、或氮磷钾配合分别比对照增加3～5倍.单一施用氮磷钾化肥作物钾索吸收量和施钾量总体上是平衡的,氮磷钾化肥配施有机肥或秸秆具有提高土壤速效钾含量的作用,比对照分别增加16.0%和11.4%,不施钾肥处理总体上速效钾含量是逐年下降的.各处理土壤缓效钾含量多年总体上都是下降的;但与对照及不施钾处理比较,施钾处理土壤缓效钾含量较高.     

秸秆膨化还田对水稻产量、品质及土壤养分的影响

为提高水稻栽培过程中秸秆资源的高效利用,将膨化技术与秸秆还田相结合,以水稻品种垦粳8号为试验材料,进行盆栽试验,探讨秸秆膨化和未膨化2种还田形态在25%、50%、75%和100%还田量下对水稻产量、品质及土壤养分的影响。结果表明,与秸秆不还田（CK）相比,分蘖期秸秆还田虽抑制了水稻叶面积、干物质积累量以及根系性状,但膨化还田抑制小于未膨化还田,膨化还田水稻齐穗期叶面积指数和干物质积累量均高于其他处理,灌浆期水稻叶面积指数和干物质积累量呈膨化还田>未膨化还田>CK的趋势;2种还田处理对水稻产量均有促进作用,穗数和结实率的增加是其增产的主要原因。同时,膨化还田增加了稻米的精米率、钙和铁含量,降低了垩白粒率、垩白度和蛋白质含量,提高了稻米的食味;2种还田方式均提高了土壤中有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量,膨化还田和未膨化还田分别以100%和75%还田量提升效果最佳。总体来说,膨化还田对水稻前期生长抑制较小,有利于提高水稻后期产量、改善食味品质以及提高土壤养分含量。