绿洲农田不同施肥处理对土壤养分和作物产量的影响

为充分了解绿洲农田农业生态系统养分循环规律,利用长期定位实验的方法,初步探讨了不同施肥处理下,绿洲农田的土壤养分及作物产量变化。结果表明:不同施肥处理对土壤养分含量有明显影响。其中,化肥与有机肥配合施用处理的土壤养分含量最高,无肥CK处理养分含量最低,尤其是化肥与有机肥配合施用处理的有机质、全N和碱解氮分别比对照区平均高1.5 g/kg0、.19 g/kg和10.5 mg/kg,其他各处理养分含量处于二者之间。结果还表明,作物产量与土壤养分含量相关,尤其是与土壤有机质、全N、碱解N的含量关系密切,制约产量的首要养分因素是N素,其次是P素。CK处理由于连年作物吸收及收获带走养分,使土壤的有效养分库消耗很快,致使作物产量逐渐降低。P、K处理作物产量变化趋势和CK处理基本一致,进一步表明了N素是影响绿洲农田作物产量的首要因素。对各处理的土壤养分和作物产量变化研究表明,化肥与有机肥配合施用处理作物产量最高,平均为4 010.8 kg/hm2,因此化肥与有机肥配合施用可能是提高绿洲农田土壤肥力,增加作物产量的最佳施肥方式。     

长期不同施肥对土碳氮含量的影响

以长期定位试验为对象,研究了冬小麦-夏玉米轮作制度下,不同施肥处理对塿土碳、氮含量的影响。结果表明:不论是单独使用有机肥、单独施用化肥,还是有机肥配合化肥施用,都可以显著地提高土壤有机碳和全氮含量;其中,有机肥配合化肥施用的效果最明显;有机肥配合化肥施用以及单独施用高量有机肥可以明显地提高土壤碱解氮含量,单独低量施用有机肥处理和单独施用高量化肥处理基本维持土壤碱解氮含量没有明显变化,而单独施用低量化肥处理和不施肥处理(CK)使土壤碱解氮含量明显有所降低;长期有机肥配合化肥施用,可以使土壤C/N增加;农田生态系统对土壤肥力具有较强的保护作用。     

长期不同施肥对塿土碳氮含量的影响

以长期定位试验为对象,研究了冬小麦-夏玉米轮作制度下,不同施肥处理对塿土碳、氮含量的影响。结果表明:不论是单独使用有机肥、单独施用化肥,还是有机肥配合化肥施用,都可以显著地提高土壤有机碳和全氮含量;其中,有机肥配合化肥施用的效果最明显;有机肥配合化肥施用以及单独施用高量有机肥可以明显地提高土壤碱解氮含量,单独低量施用有机肥处理和单独施用高量化肥处理基本维持土壤碱解氮含量没有明显变化,而单独施用低量化肥处理和不施肥处理(CK)使土壤碱解氮含量明显有所降低;长期有机肥配合化肥施用,可以使土壤C/N增加;农田生态系统对土壤肥力具有较强的保护作用。     

有机肥与化肥配施下土壤氮组分变化与氮素利用率研究

本文通过盆栽试验,在等量化肥配施等量有机肥的情况下,研究有机-无机肥料配合施用对土壤氮素组成、小麦产量及氮素利用率的影响。结果表明,与单施化肥相比,有机肥与化肥配合施用不同程度地提高了土壤全氮、碱解氮、酸水解氮、非酸水解氮、微生物量氮、酸解铵态氮和氨基酸态氮含量,其中商品有机肥配施化肥处理的全氮、碱解氮、酸水解氮、非酸水解氮、微生物量氮和氨基酸态氮含量增加幅度最大,分别为8.33%、11.23%、7.17%、19.91%、23.53%和9.00%;化肥配施猪粪处理的酸解铵态氮含量增加幅度最大,为6.18%。猪粪、商品有机肥与化肥配合施用,投入总氮的当季利用率可以达到化肥处理的水平,相对而言,秸秆与化肥配合施用后对土壤有机氮各组分影响较小,氮素利用率较低,为23.95%。氮素利用率与土壤全氮、碱解氮、酸解氮、酸解铵态氮、氨基酸态氮、微生物量氮呈显著或极显著相关,非酸水解氮与氮素各组分以及氮素利用率均未达到显著相关水平。综上所述,不同有机肥与化肥配施虽然没有提高氮素利用率,但可改善土壤氮组分和土壤氮素养分状况。     

河西绿洲灌漠土长期施肥效应及土壤生产力演变

张掖绿洲灌漠土连续21 a长期肥料试验结果表明:与无肥处理产量下降相对照,施肥的增产效果逐年提高,平衡施肥增产幅度显著大于单施氮肥。单施氮肥处理土壤生产力水平由第1轮作周期的89.8%降为第7轮作周期的28.5%;在不施用有机肥条件下,种植到第3轮作周期时作物开始对施钾有反应,施钾增产率为5.5%~22.7%;氮磷钾化肥长期配合施用,作物产量水平持续不减,土壤生产力平均达93.5%,表明氮磷钾化肥配合施用并不破坏土壤生产力。有机肥与氮肥配合施用,其交互作用为正效应;有机肥与磷、钾化肥配合施用交互作用为负效应。不施任何肥料时,绿洲灌漠土土壤生产力平均下降59.6%(第1~4轮作周期);到第5~7轮作周期时,土壤生产力下降幅度保持在16.7%~22.7%相对较低且稳定的水平;化肥对作物产量的贡献份额平均为50.5%;有机肥贡献份额为21.6%;土壤自然肥力贡献份额平均为19.0%。     

新垦淡灰钙土微生物生物量碳、氮、磷及玉米产量的研究

通过设置在宁夏红寺堡灌区开垦4 a的淡灰钙土上的定位试验,研究了不同施肥对新垦淡灰钙土微生物生物量碳、氮、磷及玉米产量的影响。结果表明:各施肥处理可以明显提高土壤微生物生物量碳、氮、磷含量,不同处理相比,化肥配合羊粪效果最好,单施羊粪次之,单施化肥最低;与对照相比各施肥处理对玉米的增产效果极显著,各处理作用效果的排序为:氮磷 羊粪>氮磷锌钾>氮磷锌>氮磷>氮>羊粪>不施肥,氮磷 羊粪处理与单施氮肥和单施羊粪之间差异达极显著水平。化肥与有机肥羊粪配合施用既能显著增加土壤微生物生物量碳、氮、磷含量又能使玉米产量显著提高,因此是新垦淡灰钙土施肥的最佳选择。土壤微生物量碳与有机碳呈极显著正相关,与全氮呈显著正相关,表明其与土壤肥力关系密切,可作为评价新垦地土壤质量变化的生物学指标。     

长期定位施肥对灰漠土养分的影响及评价

通过对灰漠土农田生态系统土壤养分进行长期施肥观测试验,化肥与有机肥配施对提高土壤的有机质含量效果明显。总体看来,经过9a的定位施肥,土壤的有机质和全氮、速效磷含量有所提高,速效钾、缓效钾含量下降明显。施用化肥能在短期迅速提高土壤的生产力,从长期看,配施有机肥的土壤的生产力贡献率大。不同处理对冬小麦产量的影响表明,氮是作物产量主要限制因素。土壤养分的可持续指数与各养分的相关分析表明,在施肥时要考虑各养分间相互影响作用。     

连续施用氮肥对旱地土训氮素状况的影响

在半湿润易旱地区红垆土上进行的大田试验表明,连续施用氮肥显著影响硝态氮在土层中的残留累积、0－20cm土层微生物体氮和矿物固定态氮。当每作施氮量达到112．5kg/hm^2时,则发生残留硝态氮的累积,并随施氮量增加,残留量增加,当每作施氮量低于75．05kgN/hm^2时,不会出现硝态氮的残留累积。补充灌水后,作物产量、吸氮量和氮肥利用率提高,则累积的残留硝态氮显著下降,微生物体氮和施氮水平及作物产量之间的关系;施肥加灌水,作物地上,地下部分生长量增加,土壤中作物残体增加,能源物质充分,微生物体氮相应增加,施肥和灌水对矿物固定态的影响与对残留硝态氮和微生物体氮的影响不同,与试验开始时相比,不施氮、矿物固定态氮显著下降,施氮后保持着试验开始时的水平,表明施用氮肥对维持土壤矿物固定态氮库的稳定具有重要意义。     

有机无机肥配施对新垦盐碱荒地土壤理化性状和作物产量的影响

通过田间小区试验研究了有机无机肥配合施用对甘肃引黄高扬程灌区新垦盐碱荒地土壤理化性状和玉米产量的影响。结果表明:有机无机肥配合施用能显著改善土壤物理性状,0~10、10~20 cm和20~40 cm土层平均容重分别降低了9.31%、6.16%和4.29%,总孔隙度分别提高了10.00%、7.56%和4.95%;有机无机肥配施降低了0~20 cm土层紧实度,且随着有机肥用量的增加,降低的幅度越大;施肥能改善新垦盐碱荒地土壤养分状况,与N0M0(CK)处理相比,耕层土壤有机质含量增加了5.2%~24.0%,全氮、磷、钾分别增加了20.83%~58.33%、10.85%~81.40%和2.80%~15.42%,碱解氮、速效磷、速效钾分别增加了4.18%~113.42%、51.43%~312.38%和5.84%~32.22%。施肥能显著提高玉米籽粒产量,增幅在13.4%~168.8%;氮肥在作物产量增加中起到了主导作用,增幅达53.5%~130.7%,而有机肥的增幅只有8.8%~22.1%。同时,有机无机肥配施也能显著改善玉米植株性状,施氮肥300 kg·hm-2、有机肥24 t·hm-2处理的株高、穗长、行粒数最高,施氮肥600 kg·hm-2、有机肥24 t·hm-2处理的穗粗、穗行数和百粒重最高。     

硝态氮的淋洗及其影响因素

本文对影响硝态氮淋洗的灌溉与降水、施肥、土壤性质、植被、耕作等因素的研究结果分别进行了分析和总结,指出硝态氮的淋洗是这些因素共同作用的结果,提出了防止和减少硝态氮淋失的主要措施。这些措施包括施肥与作物需肥相配合、改进肥料施用技术、平衡施肥、合理限量使用肥料、缓效肥的施用、控制灌溉量,掌握最佳灌水时期以及调整作物类型等。     

Effects of long-term fertilization on oxidizable organic carbon fractions on the Loess Plateau,China

The effects of long-term fertilization on pools of soil organic carbon(SOC)have been well studied,but limited information is available on the oxidizable organic carbon(OOC)fractions,especially for the Loess Plateau in China.We evaluated the effects of a 15-year fertilization on the OOC fractions(F1,F2,F3 and F4)in the 0–20 and 20–40 cm soil layers in flat farmland under nine treatments(N(nitrogen,urea),P(phosphorus,monocalcium phosphate),M(organic fertilizer,composted sheep manure),N+P(NP),M+N(MN),M+P(MP),M+N+P(MNP),CK(control,no fertilizer)and bare land(BL,no crops or fertilizer)).SOC content increased more markedly in the treatment containing manure than in those with inorganic fertilizers alone.F1,F2,F4 and F3 accounted for 47%,27%,18% and 8% of total organic carbon,respectively.F1 was a more sensitive index than the other C fractions in the sensitivity index(SI)analysis.F1 and F2 were highly correlated with total nitrogen(TN)and available nitrogen(AN),F3 was negatively correlated with p H and F4 was correlated with TN.A cluster analysis showed that the treatments containing manure formed one group,and the other treatments formed another group,which indicated the different effects of fertilization on soil properties.Long-term fertilization with inorganic fertilizer increased the F4 fraction while manure fertilizer not only increased labile fractions(F1)in a short time,but also increased passive fraction(F4)over a longer term.The mixed fertilizer mainly affected F3 fraction.The study demonstrated that manure fertilizer was recommended to use in the farmland on the Loess Plateau for the long-term sustainability of agriculture.     

不同施肥制度对作物产量及土壤磷钾肥力的影响

在潮棕壤上进行了19 a的定位试验,研究了不同施肥制度对作物产量和土壤磷钾肥力变化的影响。结果表明,单施氮肥能显著提高玉米产量,施钾肥能显著提高大豆籽实产量,其效果优于磷肥。循环猪圈肥的施用能在一定程度上增加作物的产量,但不能达到显著水平。氮磷钾配合循环猪圈肥不仅能增加作物产量而且有很好的稳产作用。未施磷肥处理,土壤速效磷含量呈迅速下降趋势,随种植时间推移,土壤速效磷含量下降速率趋缓。施用磷肥,土壤速效磷含量均有显著增加。不施钾肥处理加剧了土壤钾素的消耗,土壤速效钾和缓效钾浓度下降明显;氮磷钾肥并施处理基本能维持土壤钾初始水平;同时施用氮磷钾肥和循环堆肥土壤速效钾和缓效钾浓度均有所增加。     

黄土高原长期施肥对小麦产量及土壤肥力的影响

重点分析黄土高原长武试验站长期定位施肥试验地2004年长期施肥对小麦产量、肥料利用率及土壤肥力影响的试验结果,表明:单施磷肥和单施氮肥的产量很低,与对照的产量无明显差异,氮磷钾配施与氮磷配施能显著提高小麦的产量。单施磷肥的磷肥利用率最低,为1%;单施氮肥的氮肥利用率为12.5%;氮磷配施的氮、磷肥利用率均较高,磷肥利用率比单施磷肥提高5.7%,氮肥利用率比单施氮肥提高42.1%。氮磷钾配施较氮磷肥配施的氮肥利用率降低了4.5%,而磷肥利用率升高了2.2%,钾肥的利用率不高,仅为7.3%。单施磷肥只增加土壤磷素含量而降低了氮素含量,单施氮肥能增加土壤中氮素的含量,速效磷含量增加了31%,氮磷肥配施增加了土壤中有机质和氮、磷养分含量。氮、磷配施或氮、磷、钾配施是提高黄土高原小麦产量和土壤肥力的有效措施。     

翻压油菜绿肥对枸杞产量和土壤养分含量的影响

通过田间试验研究了化肥施用量减半条件下,种植绿肥对宁杞5号枸杞果实产量和土壤养分含量的影响,试验包括化肥减半+配施有机肥（T1）、化肥减半+翻压油菜（T2）和全施化肥（CK）三个处理。结果显示:与CK相比,T1和T2处理分别使枸杞干果年产量显著增加24.1%和19.1%; 在秋果采收后,T1和T2处理分别使枸杞地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量较CK显著增加12.8%、13.2%、36.0%、28.2%和60.2%、23.1%、28.5%、57.9%。说明在化肥施用量减半条件下,配施有机肥或翻压油菜绿肥均可以提高枸杞地土壤养分含量,增加枸杞干果产量;而且在提高土壤养分含量方面,翻压绿肥油菜效果更为显著。枸杞行间套种油菜作为绿肥翻压,可以减少化肥施用量,也是提高枸杞产量和枸杞地土壤养分含量的重要技术措施。     

施用蚯蚓粪对西瓜品质及根际土壤理化性状的影响

以‘黑彤K-8’西瓜为试材,通过大田试验研究了CK（不施肥）、CF（习惯施肥）、VC（蚯蚓粪）和VC＋CF（蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮）等处理对西瓜品质及根际土壤理化性状的影响。结果表明：同CF处理相比,VC＋CF处理明显降低了根际土壤pH值,显著提高了根际土壤速效N、P、K含量以及EC值;明显增强了脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性,其中脲酶活性分别比CK、CF和VC处理提高51.13%、17.19%和12.84%。此外,VC＋CF处理还显著提高了西瓜产量,且明显改善了西瓜品质。与VC＋CF处理相比,VC处理对西瓜根际土壤理化性状及产量、品质的影响较小。因此,蚯蚓粪与化肥配施对西瓜的作用效果更佳,是比较理想的施肥措施。     

施肥对新建日光温室番茄产量及土壤养分含量的影响

在陕西杨凌选择3个新建大棚,采用田间试验方法研究了不同施肥处理(常规施肥、配方施肥1和配方施肥2)对番茄产量,及番茄种植前和收获后土壤有机质、全氮、速效氮、有效磷、速效钾和电导率等基本性质的影响。与农户常规施肥相比,配方施肥1和2处理氮、磷及钾肥用量分别减少9%～40%、26%～46%和18%～47%时,番茄产量并未显著变化,说明常规施肥处理存在肥料过量施用问题;与种植前相比,种植一季番茄后耕层(0～20 cm)土壤有机质、全氮、有效磷及速效钾含量均有不同程度增加,其中有机质和有效磷含量均达显著水平,增加幅度分别为25%和460%;0～100 cm土层电导率也有不同程度的增加;0～100 cm土层矿质氮含量显著增加,平均增加幅度为182%;0～200 cm土层硝态氮累积量平均达727 kg/hm2。新建日光温室存在过量施肥现象,由此带来的硝态氮及有效磷在土壤中的大量累积问题值得关注。