有机-无机肥协同调控小麦-玉米两熟作物产量及土壤培肥效应

【目的】在小麦-玉米两季秸秆全还田条件下,探索不同有机-无机运筹模式对作物产量、氮效率和土壤养分的影响,为小麦-玉米一年两季种植合理利用有机养分资源和科学培肥地力提供理论支撑。【方法】通过设计化肥与不同用量有机肥配合并结合施用秸秆腐熟剂措施,研究不同有机无机运筹模式对产量构成、氮养分吸收、土壤有机质及团聚体等特征的影响。试验共设6个处理,分别为F处理(单施化肥),FA处理(化肥配秸秆腐熟剂),FM1处理(化肥配1 500 kg·hm-2有机肥),FM2处理(化肥配3 000 kg·hm-2有机肥),FM3处理(化肥配4 500 kg·hm-2有机肥),FAM2处理(化肥配3 000 kg·hm-2有机肥和秸秆腐熟剂)。【结果】(1)与单施化肥相比,施用不同用量有机肥和秸秆腐熟剂均可显著增加小麦-玉米籽粒产量,其中FM3处理产量最高,小麦增产20.6%,玉米增产10.6%,FAM2处理小麦增产19.5%,玉米增产8.2%。产量增加源于产量各构成要素的协同提高,小麦以公顷穗数和穗粒数增加较为显著,玉米以行粒数增加最为显著。(2)增施有机肥和秸秆腐熟剂可以促进氮素向籽粒运移,提高氮素收获指数...     

有机培肥对土壤肥力及玉米氮素利用和产量的影响

为了提高辽北地区土壤肥力水平,提高氮肥利用效率,通过田间试验方法,设置不施氮肥对照(T1)、牛粪+不施氮肥(T2)、秸秆还田+不施氮肥(T3)、常规氮肥(T4)、牛粪+常规氮肥(T5)、牛粪+减氮15％(T6)、秸秆还田+常规氮肥(T7)、秸秆还田+减氮15％(T8)共8个处理,研究不同处理对土壤有机质、全氮、氮肥利用...     

陕西关中不同年代小麦品种产量及氮素吸收利用对土壤肥力的响应

【目的】探讨陕西关中地区小麦品种演替过程中产量及氮效率对土壤肥力的响应。【方法】以20世纪80年代至今关中冬麦区3个代表性小麦主栽品种为材料,以33年长期不同施肥处理构建的土壤肥力水平梯度为平台,研究品种演替和土壤肥力及其交互对作物产量、氮利用效率的影响。供试品种有20世纪80年代品种小偃6号、90年代末品种小偃22和近年品种西农979。长期施肥包括6个处理：不同水平的氮磷化肥配施（N1P1和N2P2）、有机肥与无机肥配施（M1N1P1、M1N2P2、M2N1P1和M2N2P2）,以不施肥为对照（CK）。【结果】在各个肥力水平土壤上,籽粒产量及收获指数均随小麦品种更替而呈现增加的趋势,尤其在高肥力土壤上更为明显。土壤肥力水平的提高显著提高了小麦籽粒产量,其中西农979增产幅度最大（151.0%-610.5%）,其次为小偃22（127.9%-349.7%）,小偃6号增幅最低（148.1%-341.8%）。土壤肥力与品种对小麦籽粒产量及收获指数有显著的交互作用,低肥力条件下,小偃6号籽粒产量高于西农979,高肥力条件下则相反。小麦百公斤籽粒需氮量随品种演替有降低的趋势,但随土壤肥力水平提高有增加的趋势。土壤肥力与品种对百公斤籽粒需氮量也有显著的交互作用。在小麦品种更替过程中氮肥生理效率和农学效率均呈增加的趋势,但随着土壤肥力水平的提高,各品种小麦的氮肥生理效率呈下降的趋势,氮肥农学效率呈先升高后下降的抛物线变化趋势。土壤肥力与品种对小麦氮肥生理效率和农学效率无明显交互作用。【结论】陕西关中小麦品种演替在高肥力以及养分投入充足时不仅表现出单产不断提高,而且氮效率也呈逐步增加的趋势。因此,品种更新的同时还要注重提升土壤肥力,才能保证粮食安全,实现农业生产可持续发展。     

不同土壤肥力条件下高产玉米氮肥最佳用量研究

通过田间试验,研究了不同施氮量对春玉米产量、氮肥利用率及土壤硝态氮累积的影响。结果表明,东阳、祁县和文水3个试验点最佳经济施氮量分别为227,204,201 kg/hm2,施氮量增加到一定值时,产量便不再增加;随着施氮量的增加,3个试验点春玉米的氮效率呈下降趋势,N180,N270处理的氮效率要高于其他处理;玉米收获后的0～90 cm土壤硝态氮累积呈现出东阳N270之后的处理,30～90 cm土层的硝态氮盈余现象严重,祁县和文水试验点N180处理的硝态氮累积量适宜,之后的处理氮素盈余现象严重。参考不同施氮量对春玉米产量、氮肥利用率及土壤硝态氮累积的影响,认为在中低肥力的东阳试验点,施氮量为225 kg/hm2时,在保证高产的同时又不会对环境构成威胁,在中等肥力的祁县和高肥力的文水试验点,可能由于土壤质地和气候的差异,氮肥推荐量为200 kg/hm2时可以同时兼顾经济效益和环境效益。     

腐植酸复混肥对玉米产量及土壤肥力的影响

采用田间试验法,研究不同腐植酸含量的腐植酸复混肥对玉米生物性状、产量、经济效益、氮素利用率及土壤肥力的影响。结果表明,随着腐植酸含量的增加,玉米穗长、穗围、百粒质量均有不同程度增长;产量、产投比较CK和NPK处理呈增长趋势;腐植酸与无机复混肥配施还可显著增加玉米根、茎秆和籽粒中的氮含量,促进根和茎秆中的氮向籽粒中转移,氮素利用率较NPK处理提高11.93～23.37百分点;腐植酸在改良土壤方面具有重要意义。综合考虑玉米产量和氮素利用率,复混肥中含有20%～25%的腐植酸为玉米的最佳肥料。     

春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮对施氮的响应

为了提高氮肥增产效益,减少对环境的污染,通过田间试验研究了施氮量对春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮的影响。结果表明,施氮量较低时,春玉米籽粒产量随施氮量增加显著增加,当施氮量高于180 kg·hm^-2时,产量保持不变或有减少趋势。氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮素偏生产力和氮收获指数均随着施氮量增加显著降低,氮肥表观利用率和氮肥生理利用率均先增加后降低。从苗期到收获期,施氮处理0~60 cm土层硝态氮含量呈现"上升-下降-上升-下降-稳定"的变化趋势,而60~120 cm土层硝态氮在春玉米生长后期有增加的趋势。随着土层加深,土壤硝态氮含量呈波浪式下降,施氮量240 kg·hm^-2和300 kg·hm^-2处理在60~100 cm土层硝态氮含量均显著高于其他处理。随着施氮量增加,0~120 cm土层硝态氮累积量显著增加,当施氮量超过240kg·hm^-2时,土层中累积的硝态氮存在着较大的淋溶风险。综合考虑产量、氮肥效率和环境效应,179~209 kg N·hm^-2是本试验条件下春玉米的合理施氮量。     

北京市平谷区农田土壤养分评价与变化特征

2005年平谷区农田耕层土壤养分分析结果表明,全区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的平均含量分别为14.51g/kg、0.89g/kg、32.80mg/kg和136.79mg/kg,有机质和全氮含量总体处于中等水平,速效磷和速效钾含量总体处于高水平。在集中分布区,土壤有机质含量的次数分布曲线近似于呈偏正态分布,全氮近似于呈正态分布,速效磷和速效钾近似于呈偏态分布。各养分的变异程度由小到大依次为有机质、全氮、速效钾、速效磷。与1980年全国第二次土壤普查平谷区养分含量结果相比,全区农田土壤有机质含量增加了21.8%,全氮含量增加了17.1%,速效磷含量增加了246.0%,速效钾含量下降了8.1%。     

土壤肥力对红壤性水稻土水稻产量和氮肥利用效率的影响

【目的】土壤肥力是红壤性稻田水稻丰产的基础。明确不同肥力对红壤性水稻土作物产量和氮肥利用效率的影响,为红壤性稻田土壤培肥和合理施肥提供科学依据。【方法】选取质地相似的不同肥力水平的红壤性水稻土进行盆栽试验(以土壤有机质的高低代表土壤肥力的高低),利用~(15)N同位素示踪技术研究不同肥力水平(F_L、F_M和F_H分别代表低肥力、中肥力和高肥力,其低、中、高肥力土壤的有机质含量分别为19.9、29.6、38.9 g·kg~(-1))和氮肥水平(N_0、N_(150)和N_(225)分别代表施氮量为0、150和225 kg·hm~(-2),共9个试验处理,分别为F_LN_0、F_LN_(150)、F_LN_(225)、F_MN_0、F_MN_(150)、F_MN_(225)、F_HN_0、F_HN_(150)和F_HN_(225))对水稻产量及其构成、氮肥吸收及其去向的影响。【结果】提升土壤肥力和施氮均能显著提高水稻的有效穗数、产量和总吸氮量。与N_0相比,F_L、F_M和F_H在N_(150)处理下的增产率分别为63%、40%、17%,而在N_(225)处理下的增产率分别为89%、55%和23%。在中、低肥力土壤上,增施氮肥能显著提高水稻产量,而F_HN_(150)和F_HN_(225)处理之间产量无显著差异。~(15)N示踪结果表明,相同施氮量条件下,水稻植株对肥料氮素和土壤氮素的吸收量均随土壤肥力的提高而增加。但是,水稻植株总吸氮量中来自土壤氮素的比例随土壤肥力的提高而增加,而来自肥料氮素的比例则随之降低。增施氮肥会增加水稻吸收肥料氮素的比例,降低其吸收土壤氮素的比例。F_L、F_M和F_H土壤水稻的平均氮肥回收率分别为42%、48%和52%,平均氮肥残留率分别为20%、23%和28%,平均氮肥损失率分别为38%、29%和20%。F_LN_(225)氮肥回收率显著高于F_LN_(150),F_M两个施氮量氮肥回收率无显著差异,而F_HN_(225)的氮肥回收率显著低于F_HN_(150)。提升土壤肥力能显著提高土壤微生物量氮、铵态氮和固定态铵的含量。【结论】提升土壤肥力能显著提高红壤性水稻土的水稻产量以及化肥氮的回收率和残留率,而降低氮肥损失率。在低肥力土壤上适当增加施氮量有利于增加产量和氮肥回收率;而在高肥力土壤上适当降低施氮量在保证较高水稻产量的同时,能够提高氮肥回收率、降低氮肥损失。     

长期施肥下中国典型农田小麦氮肥利用率的时空演变

[目的]阐明长期不同施肥条件下中国典型农田土壤小麦氮肥利用率时间演变趋势和空间差异,为评价和建立长期施肥模式、提高氮肥利用率提供依据.[方法]对中国典型农田土壤-褐潮土、轻壤质潮土、塿土和红壤设置的15-18年长期试验的小麦氮肥利用率及相关数据进行统计分析.[结果]小麦多年平均氮肥利用率在长期偏施氮肥(N处理)条件下最低,为6.5%-14.4%,在平衡施肥(NPK处理)条件下可达到20.5%-78.5%.N处理小麦的氮肥利用率以每年0.61%-2.32%的速率下降,NPK处理小麦的氮肥利用率在褐潮土、轻壤质潮土和填土上呈上升趋势,而在红壤上呈下降趋势.红壤上化肥配施有机肥(NPKM处理),小麦的氮肥利用率较NPK处理增加了15.9%,且年际间保持持平.长期单施氮肥土壤氮、磷、钾养分呈亏缺或者持平趋势,均衡施用氮、磷、钾肥土壤养分逐年上升,氮、磷、钾养分的均衡供应有利于提高小麦对氮肥的利用率.[结论]长期偏施氮肥会导致小麦氮肥利用率随施肥年限增加而降低,施用有机肥不但可以保证土壤的可持续供氮能力,而且在南方红壤地区还可以防止土壤酸化.     

轮台县农田土壤养分变化及培肥对策

轮台县１９９６年对农田土壤养分进行全面调查，发现土壤有机质、速效氮明显下降，速效磷显著上升，呈现缺有机质、缺氮、磷正常的状况，提出增施有机肥，平衡施肥改进施肥技术等培肥措施。     

陕西关中冬小麦/夏玉米区土壤磷素特征

目的 研究陕西关中冬小麦/夏玉米区土壤磷素分布特征及近30年农田土壤有效磷变化,对维持和提高土壤质量和土地生产力,合理施磷和减磷增效具有重要意义。方法 利用2011年在陕西关中平原冬小麦/夏玉米种植区选择的10个典型县、区采集的458个土壤样本,通过与1980年土壤普查土壤有效磷含量数据的比对,分析近30年来陕西关中农田耕层土壤有效磷的变化及当前土壤磷库分布特征。结果 30年来该区农田耕层土壤有效磷含量整体呈显著上升,宝鸡市、咸阳市和渭南市的平均有效磷含量分别为26.09、27.50和21.53 mg·kg ^-1,与第二次土壤普查有效磷含量结果相比,增幅分别达334.83%、276.71%和231.23%。高有效磷等级地块的比例均有大幅度增加,其中以有效磷含量15-30 mg·kg ^-1的增幅最大,有效磷含量＜10 mg·kg ^-1的降幅最大。有效磷和无机磷总量分布呈现出西部（宝鸡市）和中部（咸阳市）高于东部（渭南市）,而有机磷含量则相反。当前关中地区大面积土壤有效磷含量高于农学阈值,可满足作物高产时的磷素供应。同时,宝鸡、咸阳市土壤有效磷含量＞37 mg·kg ^-1 的累积分布概率超过20%,水溶性磷含量＞2 mg·kg ^-1 的累积分布概率超过22%,存在较高的水环境污染风险。 结论 长期集约化高强度种植条件下含磷肥料的过量施用显著提高了土壤有效磷含量。从保护环境和合理利用有限的磷资源角度考虑,应合理调控磷肥施用,做到因土施肥,因需供肥。     

长期少免耕与氮肥减量对全膜双垄沟播玉米产量及碳排放的调控作用

【目的】明确氮肥减量条件下耕作方式对土壤呼吸、碳排放、作物产量的影响,揭示玉米生长与土壤碳排放的关系。【方法】于2018—2019年依托2012年布设于甘肃农业大学旱作农业综合实验站的耕作方式及氮肥减量长期定位试验。本试验以具有良好集雨抑蒸、增温保墒作用的全膜双垄沟播技术为前提,采取二因素裂区设计,主区为4种耕作方式：翻耕（T1）;旋耕（T2）;深松耕（T3）和免耕（T4）,副区处理为两个施氮水平：氮肥减量（N1：基施氮200 kg·hm^-2）和传统施氮（N2：基施200 kg·hm^-2+拔节期施100 kg·hm^-2）。研究不同处理的玉米生长、土壤呼吸速率特征、碳排放量和土壤有机碳含量的变化,分析碳排放效率 （CEE） 及净生态系统生产力 （NEP）。【结果】（1） 耕作方式及施氮水平显著影响全膜双垄沟播玉米的生长,耕作方式对干物质积累的影响主要在灌浆期和成熟期,免耕处理显著提高了该时期的干物质积累量、生长率和净同化速率,较其他耕作方式籽粒产量提高2%—15%;施氮水平在拔节期—开花期对干物质的影响较大,但同一耕作方式下N1与 N2水平的产量差异不显著。（2）土壤呼吸速率呈先升高后降低的单峰曲线,在大喇叭口期—开花期达到峰值,耕作方式对土壤呼吸、碳排放量及碳排放效率的影响大于施氮水平,免耕处理的土壤呼吸速率较旋耕、翻耕和深松耕分别降低了4.3%、12.9%和24.3%,总碳排放量降低了21.5%、13.4%和31.2%,碳排放效率提高26.5%—55.9%;免耕减施氮肥较其他处理碳排放总量降低489—1 917.5 kg·hm^-2,碳排放效率提高了20.1%—56.2%。（3） 所有处理均表现为大气CO₂的“汇”,但免耕和减施氮肥表现出更强的碳汇效应,与传统翻耕相比,免耕处理0—5 cm土层有机碳含量增加了11.3%（P<0.05）,与传统施氮相比,氮肥减量水平下0—10 cm土层的有机碳含量提高了5.8%（P<0.05）。（4）全膜双垄沟播玉米碳排放效率与干物质积累量、生长率和净同化率呈显著正相关关系,玉米碳排放效率与土壤有机碳含量呈极显著负相关,其原因主要是耕作方式和氮肥减量促进了玉米光合能力,从而捕获更多CO₂,进而提高了玉米固碳能力。【结论】在472—491 mm的年降水条件下,免耕结合氮肥减量（基施氮200 kg·hm^-2）能提高玉米产量、土壤有机碳含量,降低碳排放总量,提高碳排放效率,是陇中黄土高原全膜双垄沟播玉米一项绿色增产技术,建议在生产中使用。     

不同施肥处理对冬小麦-夏玉米产量及肥料效益的影响

[目的]为了研究长期不同施肥处理对冬小麦-夏玉米连作产量和肥料效益的影响.[方法]在4年长期定位试验定向培育的土壤平台上,采用田间试验与室内分析相结合的方法.[结果]NPK配合施用的增产效果最明显;PK肥在早期有增产效果,但随着时间的推移,产量明显低于不施肥处理.试验地土壤的供氮能力则逐渐降低,供磷、供钾能力保持稳定,一直处于较高水平.肥料贡献率以NPK处理最高,NP、NK处理次之,PK处理最低.[结论]长期NPK配合施用下冬小麦-夏玉米连作的产量和肥料效益最高.     

Study on Soil Denitrification in Wheat-Maize Rotation System

Soil denitrification was studied in wheat-maize rotation cropping system on an aquic cambisol. Results showed that the N loss amount by denitrification ranged from 4.7 to 9.7 kg per hectare with different levels of nitrogen application and the key stage for denitification was during summer maize-growth-period, especially within 1-2 weeks after fertilizer nitrogen was applied. Similar trend was found between soil N2O production/emission dynamic and denitrification dynamic in the rotation system, which may indicate that mainly N2O is produced in nitrification process.     

长期不同施肥对水稻产量及土壤肥力的影响

 【目的】研究化肥、有机肥对水稻产量、土壤有机质的影响,以及化肥氮磷钾、有机肥氮磷钾提高土壤养分的异同。【方法】依托祁阳站有机无机、肥水稻长期定位试验,分析历史样品及数据。【结果】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳定有显著作用;长期施用化肥和有机肥对提高土壤有机质都有显著作用,但施用化肥只能提高土壤有机质含量至28.1 g?kg-1,与试验开始时相比只提高了42%。凡施用牛粪能使土壤有机质平均最高增加到41.6 g?kg-1,比试验开始时提高了91%;有机肥氮提高土壤全氮、碱解氮含量的效果优于化肥氮,土壤全氮、碱解氮含量比化肥处理提高了30%和16%。而施入的有机肥磷在土壤中累积较少,土壤全磷、速效磷提高较少, 施入的化肥磷在土壤中累积较多, 土壤全磷、速效磷含量提高幅度较大。与有机肥相比,化肥提高土壤全磷30%,提高速效磷115%。【结论】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳产和提升土壤肥力有重要的作用。     

Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on Black Soil Fertility and Maize Yield

By two years (2007-2008) located fertilizer experiment, the effect of long-term combined application of organic and inorganic fertilizers on black soil fertility and crop yield was investigated in Shuangcheng City, Heilongjiang Province. The results showed that the combined application of organic and inorganic fertilizers could increase the organinc matter, alkaline nitrogen, available phosphorus and available potassium. At the same time, the increasing application of organic fertilizer could reduce the soi...     

不同土壤添加剂对太湖流域小麦产量及氮磷养分流失的影响

为探讨土壤添加剂对太湖流域面源污染控制的效果,采用盆栽试验,选用树脂、生物炭和硝化抑制剂作为供试材料,研究其单独施用、两两配施以及三者同时施用对冬小麦产量、氮磷养分吸收、氮磷径流渗漏损失和土壤养分的影响。研究结果表明:各添加剂处理均促进了小麦的地上部生物量,除单施树脂处理外,其他添加剂处理的产量都比施肥对照有所增加,增加幅度为13%～133%,以添加剂的两两配施效果较佳;各添加剂处理均促进了小麦对氮素的吸收,除单施树脂处理外,其余处理均提高了氮肥利用效率,以两两配施效果最为显着,显着高于施肥处理;与施肥对照相比,生物炭和硝化抑制剂的单施及配施均降低了径流和渗漏液中TN和TP浓度,减少麦季氮流失57%～71%、磷流失26%～46%,而有树脂施入的处理其氮磷损失量有所提高。综合比较得出,施化肥的同时配施生物炭和硝化抑制剂,可显着增加小麦产量(增产103%),氮肥农学效率和生理效率显着提高,整个麦季通过径流和渗漏损失的氮磷分别减少了68.8%和26.1%,值得在太湖流域麦田的面源污染控制上进一步应用。     

长期轮作施肥对土壤有机质及其组分的影响

研究了长期轮作施肥对土壤有机质及其组分的影响,结果表明：在不施肥耕种条件下,通过粮豆轮作,基本可以维持土壤有机质的平衡,但其活性有机质含量、腐殖酸总量及胡敏酸含量却在不断下降,单施化肥,开始时土壤有机质含量降低,以后随耕种年限的延长,基本可以维持在较低水平,活性有机质、腐殖酸总量、胡敏酸和胡敏素含量降低,富里酸含量提高;施用有机肥处理,特别是施用高量有机肥,有利于提高胡敏酸和胡敏素比例,而减少富里酸的生成,培肥作用较为明显。     

长期定位施肥对土壤养分与作物产量的影响

 【目的】研究探讨长期施用有机肥、化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的作物增产效果与土壤养分演变规律。【方法】以在山东禹城连续22年的长期施肥定位试验为依据,对历年土壤养分和作物产量测试结果进行系统总结。试验采用冬小麦－夏玉米一年二熟栽培制度,分别设置①无肥对照,②常量有机肥无机肥配施,③常量有机肥,④常量化肥,⑤高量有机肥,⑥高量化肥,共6个施肥处理。【结果】在作物产量方面,试验之初的8～10年间表现为化肥对冬小麦的增产作用优于有机肥,而在夏玉米上则表现出相反结果,有机无机结合处理大部分年份作物产量处于较高水平;随着试验时间的延长,各施肥处理产量逐渐趋于一致;22年间土壤有机质含量始终表现出随有机肥施用量的增加而增高,且有逐年增长之趋势;化肥在提高土壤有机质、全氮等营养方面受生物产量和根茬残留量影响而与施肥量无明显关系,增施化肥可以迅速提高速效养分含量,并在一定水平上保持相对稳定。【结论】长期施用有机肥与化肥均表现出持续提高作物产量的良好作用,且二者效果不相上下,常规栽培条件下,当产量提高到一定水平后,继续高量施肥无助于作物产量的提高;有机肥与化肥均表现出持续提高土壤有机碳、氮含量之作用,有机肥效果明显优于化肥,且表现出随有机肥用量的增加而增加。而继续提高化肥施用量无助于土壤有机碳、有机氮的积累;一向被认为钾素含量的黄淮海平原土壤在连续施用氮磷化肥5～8年左右作物即表现明显缺钾现象,由此揭示出高产条件下氮磷钾平衡施肥的重要作用;在对提高土壤速效养分效果方面的差异表现在,化肥可以迅速提高速效养分含量并在这一水平上保持相对稳定,而有机肥则具有持续提高土壤速效养分含量的作用。