化肥减量对麦田土壤微生物量及微生物区系的影响

为了解化肥减量和有机培肥配施对冬小麦田土壤微生物的影响,以单施常量化肥(表示为NPK,分别施尿素、磷酸二铵和硫酸钾251.8、255.7和375.2kg.km-2)为对照,设置不同化肥(不减量、减量30%、减量50%和减量70%)和有机肥(18 000、25 500和34 500kg.km-2,分别用LM、MM和HM表示)配施处理,采用系列稀释平板法和氯仿熏蒸培养法分别测定了不同处理下土壤微生物量碳、氮以及微生物区系分布的差异。结果表明,有机无机肥配施显著增加了麦田土壤微生物量碳、氮以及细菌、固氮菌、放线菌等微生物数量,但不影响土壤真菌数量。施肥效果在化肥不减量时随有机肥施用量增加呈上升趋势,在化肥减量时以50%NPK+MM处理最佳。说明化肥适度减量和配施有机肥能够改善土壤微生物量,有利于提高土壤肥力。     

化肥减氮配施对洞庭湖区双季稻产量和田面水氮磷流失风险的影响

【目的】探究化学氮肥减量配施稳定水稻产量,提高氮肥利用率,减少氮磷流失风险,为洞庭湖双季稻区化肥减量施用提供科学依据。【方法】采用大田小区试验,设置不施氮肥(CK)、常规施肥(CF)、减氮20%配施硼硅肥(0.8CF+B/Si)、有机肥替代20%化学氮肥(0.8CF+0.2OM)、有机肥替代20%化学氮肥配施氮肥增效剂(0.8CF+0.2OM+N-serve)、有机肥替代20%化学氮肥配施硼硅肥和氮肥增效剂(0.8CF+0.2OM+B/Si+N-serve)共6个处理,研究化肥减氮配施对双季稻产量、氮肥利用率和田面水氮磷流失风险的影响。【结果】有机肥替代处理早稻产量较CF均有一定下降,而晚稻产量提高2.02%～5.03%。田面水中总氮、铵态氮、硝态氮浓度随着氮肥施用量的增加而上升,氮素流失风险也增大。与CF处理相比,化肥减氮配施处理早晚稻季田面水总氮、铵态氮和硝态氮浓度分别降低8.08%～35.05%、5.88%～34.22%和5.02%～18.06%,有效降低田面水氮素流失风险,其中以0.8CF+0.2OM+N-serve处理效果最好。施氮肥后一周是氮素流失的高风险时期,随后各处理田...     

化肥减量配施不同肥料对燕山丘陵区春玉米水肥利用效率及土壤养分的影响

为了解决化肥过量使用导致的肥料利用率低、污染严重等问题,探索燕山丘陵区春玉米田化肥减量配施技术模式,采用随机区组设计方法,以赤单218为材料,设置常规施肥(NPK)、常规施肥基础上减氮20%(RN)、RN基础上有机肥替代总氮量的20%(RN+OM)、RN基础上缓控释肥替代总氮量的20%(RN+CRU)、RN基础上秸秆全量还田(RN+SR)和RN基础上生物炭基肥替代总氮量的20%(RN+BC)等6个施肥处理,研究化肥减量配施有机肥、缓控释肥、秸秆和生物炭对玉米水肥利用效率及土壤养分的影响。结果表明：秸秆还田、生物炭与化肥减量配施可以明显增加土壤含水量,降低土壤容重;化肥减量配施有机肥可以增加土壤中有机质含量;减氮配施有机肥、缓控释肥和秸秆还田处理均可增加氮肥利用率,其氮肥偏生产力分别较常规施肥处理提高了40.31%、39.42%和38.24%;水分利用效率以秸秆还田处理最高,其次为减氮处理、减氮配施缓控释肥处理和减氮配施有机肥处理,均显著高于常规施肥处理,增加幅度为6.63%～11.06%。综合分析,化肥减量配施不同肥料可以改良土壤、提高水肥利用效率。     

培肥方式对陇中旱农区玉米光合特性和产量的影响

依托2012年设在陇中旱农区的田间定位试验,设置单施化肥(CF)、有机肥+化肥(SC)、单施有机肥(SM)、单施玉米秸秆(MS)和不施肥对照(NA)5个处理,研究培肥方式对全膜双垄沟播玉米叶绿素含量(SPAD)、光合特性、叶面积指数、干物质积累和产量的影响。结果表明,单施化肥和有机肥化肥配施显著增强了玉米光合作用,4种培肥方式均增加了玉米叶片叶绿素含量和叶面积指数,CF、SC、SM和MS处理较NA分别增加了74.6%和80.0%、64.5%和74.0%、18.9%和28.9%、12.9%和25.8%。在各生育时期,CF和SC处理干物质积累量显著高于NA处理。CF和SC处理显著提高了玉米产量,子粒产量较NA分别增加了148.7%和119.1%,生物产量较NA分别增加了118.4%和105.0%。在陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,化肥单施和有机肥配施化肥均可通过增加叶片叶绿素含量和叶面积指数改善光合作用,从而提高玉米产量。要维持玉米产量的可持续提高,有机肥化肥配施更加适宜。     

施肥措施对黄土高原旱作玉米资源利用效率的影响

依托在黄土高原半干旱旱农区建立的不同培肥措施的田间定位试验,以不施肥(NA)为对照,研究4个等氮量的不同培肥措施单施化肥(CF)、单施商品有机肥(SM)、商品有机肥+化肥(SC)和单施玉米秸秆(MS)对旱作玉米水氮利用效率及经济效益的影响。结果表明,单施化肥和有机无机配施显著提高了玉米产量及水氮利用效率,与不施肥相比,单施化肥和商品有机肥+化肥配施处理子粒产量、生物产量和水分利用效率分别增加了148.8%、136.5%、70.8%和105.7%、70.8%、81.6%。与单施化肥相比,商品有机肥+化肥、单施商品有机肥、单施玉米秸秆处理氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力分别降低了20.37%、83.97%、12.19%和50.18%、73.78%、44.14%。单施化肥处理和施商品有机肥+化肥处理均可提高玉米产量、生长期耗水量、水分利用效率、氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力,施商品有机肥+化肥产投比低于单施化肥。     

有机肥部分替代化肥对甘蓝生长、品质及土壤状况的影响

为探明化肥的减施并增施有机肥对甘蓝生长的影响,改善因施用过量化肥导致的蔬菜品质下降、肥料利用率降低和土地盐碱化等问题。本试验在冬闲田种植条件下,以鸡心甘蓝‘探春’为试验材料,采用田间小区（100%化肥、75%化肥+25%有机肥、50%化肥+50%有机肥）试验方法研究化肥减量及有机肥增施对甘蓝生长、品质以及土壤状况的影响。结果表明,化肥减量同时增施一定量有机肥对甘蓝产量和生物量无显著影响;随着有机肥施用量的增加,甘蓝横径有显著增加;随着有机肥施用比重的增加,硝酸盐含量逐渐从26.3 mg/kg降至17.7 mg/kg,亚硝酸盐含量从0.86 mg/kg降至0.60 mg/kg;同时土壤放线菌数量显著提高至300.99×10⁴CFU/g,土壤真菌数量显著降低至149.99×10³CFU/g;减施化肥显著提高了土壤pH（土壤pH提高至7.03）,土壤有机质含量无显著变化。可见,有机肥部分替代化肥可满足甘蓝生长过程中对肥料的需求,T50处理的甘蓝能够在化肥减量50%的情况下保持产量与品质不下降,同时提高土壤状况与放线菌数量,是相同条件下冬闲田甘蓝栽培一种稳产合理的施肥模式。     

基于宏基因组学方法分析化肥减施对热带地区菜地土壤微生物群落的影响

为了探究化肥减量配施有机肥对热带地区蔬菜轮作土壤细菌、真菌和古菌群落组成和结构的影响,在海南省文昌市开展田间定位试验,采用宏基因组测序技术分析不同施肥方式下土壤细菌、真菌和古菌群落结构和组成的变化特征,并结合土壤理化性质,探究不同施肥处理下驱动细菌、真菌和古菌群落变化的关键土壤环境因子。结果表明：与全量化肥配施有机肥（M100NPK）相比,化肥减量75%配施有机肥（M75NPK）提高了土壤SOM、TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N的含量,化肥减量50%配施有机肥（M50NPK）处理提高了土壤TK和AK的含量。3种施肥处理（M50NPK、M75NPK和M100NPK）显著增加了土壤细菌、真菌和古菌群落的丰度。与M100NPK处理相比,M50NPK和M75NPK增加了细菌群落主要优势菌门中变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）的相对丰度,而降低了放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）的相对丰度,同时也增加了真菌群落主要优势菌门中担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度,降低了子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度;古菌群落主要优势菌门中奇古菌门（Thaumarchaeota）的相对丰度在M75NPK处理呈现增加趋势,在M50NPK处理呈现降低趋势。与不施肥（CK）处理相比,M50NPK、M75NPK和M100NPK增加了土壤细菌和真菌的Shannon指数和Ace指数,而降低了土壤细菌和真菌的Simpson指数,同时也增加了土壤古菌的Simpson指数,但降低了土壤古菌的Shannon指数和Ace指数。可是施肥处理之间Alpha多样性均无显著性差异。土壤细菌、真菌和古菌群落结构组成对不同化肥减量配施有机肥的响应无显著性差异。土壤pH、TP、TN、SOM和AK是导致细菌、真菌和古菌群落结构变化的主要驱动因子。研究结果表明,与M75NPK和M100NPK相比,M50NPK不会改变土壤性质、微生物群落多样性和结构,但可降低过量化肥施用可能带来的环境风险。因此,M50NPK是热带地区蔬菜种植的优化施肥方式。     

黄土旱塬施肥对土壤水分和冬小麦产量的影响

为给旱地农业水肥管理以及科学施肥提供参考依据,通过对长期定位试验条件下不同施肥处理的土壤水分和小麦产量变化进行研究,探讨了黄土高原旱地施肥对土壤水分及冬小麦产量的影响。结果表明,施肥对土壤剖面含水量有较大影响,各处理0~20 cm土层土壤水分含量较播前下降了4个百分点左右,20~60 cm土层剖面水分急剧下降。长期施有机肥和肥料配施均可使冬小麦加强对深层土壤水分的吸收利用,致使土壤总储水量下降,下降幅度最大的是氮肥与有机肥配施(NM)、氮磷与有机肥配施(NPM)、有机肥单施(M)和磷肥与有机肥配施(PM),较对照分别下降了28%、24%、21%和20%。施肥对小麦产量影响极显著,单施有机肥或肥料配施可使冬小麦产量增产75%以上,其中氮磷配施(NP)、有机肥单施(M)和磷有机肥配施(PM)三处理增产在90%以上。磷肥与有机肥配施(PM)水分利用效率最高,较对照提高了106.6%。     

长期有机肥无机肥配施对水稻氮素吸收、转运及产量的影响

基于25年定位试验,设置6个大田试验处理（CK,不施肥;NPK,常规施用化肥;1/4M+3/4NPK,25%有机肥替代化肥;1/2M+1/2NPK, 50%有机肥替代化肥;M,100%有机肥替代化肥;MNPK, 100%化肥+100%有机肥）,研究了长期有机肥无机肥配施对水稻氮素吸收和利用的影响。结果表明,水稻地上部N素总积累量与产量大小均表现为MNPK>1/4M+3/4NPK> NPK>1/2M+1/2NPK>M>CK,与NPK处理相比,MNPK和1/4M+3/4NPK处理的地上部氮素总积累量增加20.11%~27.86%、产量增加2.04%~12.42%。各处理花前N素转运量对籽粒贡献率（69.54%~84.60%）显著高于花后积累量对籽粒贡献率（15.40%~30.46%）,花前N素积累是水稻植株N素的主要来源。1/4M+3/4NPK处理的氮肥偏生产力及氮收获指数均高于NPK处理,分别提高16.42%、10.29%。有机无机肥配施比单施化肥处理显著改善了稻米品质,提高了籽粒氨基酸含量,其中,非必需氨基酸含量是必需氨基酸含量的2倍左右。长期施肥条件下,25%有机肥替代化肥处理在化肥减施基础上,可以提高肥料利用率、促进水稻养分吸收,是黄壤性水稻土地区实现水稻增产、品质提升的最佳施肥措施。     

长期定位施肥对砂姜黑土小麦根系性状和根冠比的影响

为了解长期定位施肥下砂姜黑土区小麦根系的生长发育状况,研究了5种长期不同施肥模式对该区小麦根系性状和根冠比的影响。结果表明,长期单施有机肥(M)小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重皆高于长期单施化肥(NPK),其中,开花期M处理小麦的总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重显著高于NPK处理,根直径M与NPK处理间差异不显著。长期有机肥与化肥配施传统施氮量(MNPK)与有机肥与化肥配施高施氮量(HMNPK)处理间小麦的总根长、总根表面积、平均根直径、总根体积、总根分叉数差异皆不显著,而MNPK处理小麦的总根尖数和开花期的根干重显著高于HMNPK处理。长期有机肥与化肥配施相对于长期单施化肥和有机肥可以明显改善小麦根系性状,其中,开花期MNPK和HMNPK处理小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数显著高于NPK和M处理,而MNPK和HMNPK处理小麦的平均根直径与M处理差异不显著。长期不施肥(CK)小麦的根系性状各指标显著低于其他各施肥处理。拔节期CK处理小麦的根冠比最低,其次为HMNPK,NPK、M、MNPK处理间的根冠比差异皆不显著,开花期HMNPK处理小麦的根冠比最低,其次为MNPK。研究认为,在改善根系性状方面,长期有机肥与化肥配施的效果最优,其次为长期单施有机肥、长期单施化肥;有机肥与化肥配施下施氮量偏高并不利于根系的改善,增加施氮量会降低根冠比。     

苏北地区水稻秧池有机肥培肥对秧苗素质及产量的影响

为了明确水稻秧池培肥技术对苏北地区机插秧秧苗素质及产量的影响,以便为苏北地区水稻机插秧技术推广应用提供参考,通过大田随机区组试验,设置不施肥(CK)、复合肥+尿素(CF+N)、二铵+尿素(TF+N)、复合肥+尿素+有机肥(CF+N+O)、二铵+尿素+有机肥(TF+N+O)5个处理,研究水稻秧池有机肥培肥对苏北地区机插秧秧苗素质及产量的影响。结果表明,与CK相比,TF+N处理的株高、叶长、叶宽、茎基宽、叶龄分别显著增加13.52%、20.14%、10.19%、9.09%、5.00%;CF+N+O处理的株高、叶长、茎基宽、叶龄分别显著增加7.29%、10.72%、13.64%、2.50%;TF+N+O处理的株高、叶长、叶宽、茎基宽分别显著增加11.21%、13.07%、9.38%、13.64%。在产量方面,与CK相比,TF+N处理的穗数、穗粒数、理论产量和实际产量分别显著增加4.56%、8.91%、14.13%、11.60%,CF+N+O处理的实际产量显著增加9.63%。综上所述,在本试验条件下,短期内有机肥培肥秧池效果不显著;二铵配施尿素培肥秧池效果最好,水稻产量最高。     

氮肥减量配施生物炭对北疆灌区春小麦光合和干物质转运特性及产量的影响

为探讨氮肥减量配施生物炭对北疆灌区春小麦光合和干物质转运特性及产量的影响,通过田间试验,设置对照（不施氮,CK）、常规施氮（300 kg·hm^-2、N1）、单施生物炭（20 t·hm^-2、B）、常规施氮+生物炭（N1B）、减氮15%（255 kg·hm^-2、N2 ）、减氮15%+生物炭（N2B）、减氮30%（210 kg·hm^-2、N3）、减氮30%+生物炭（N3B）8个处理,对比分析了不同处理间春小麦光合作用、干物质积累和转运及产量的差异。结果表明,与常规施氮相比,减氮（N2、N3）对春小麦光合作用、干物质积累和转运均无显著影响,但产量及其构成要素和氮肥农学利用效率随着施氮量的减少而降低,配施生物炭后上述各指标均显著提升。综合表现以减氮15%配施生物炭处理（N2B）效果最优。该处理下旗叶SPAD值和净光合速率处于较高水平,成熟期单茎干重、籽粒占单茎重比例、花前同化物对籽粒产量的贡献率分别为5.01 g、51.31%和18.03%;籽粒产量为8 301.35 kg·hm^-2,较 CK及N1处理分别增产38.09%和18.11%;氮肥农学利用效率最高,为12.40 kg·kg^-1。在本试验条件下,氮肥减量15%配施20 t·hm^-2生物炭最有利于春小麦光合生产、干物质积累和转运及产量提升。     

控释氮肥拔节期施用对冬小麦产量及干物质、氮素积累与分配的影响

为比较控释尿素和普通尿素作为冬小麦拔节肥的施用效果,2015-2016年通过在安徽省太和县及宿州市两地布置冬小麦拔节肥控释尿素机施、普通尿素机施和普通尿素撒施田间大区试验,研究拔节期追施控释尿素和普通尿素对冬小麦产量、氮素含量、SPAD值、贮存物质再分配及经济效益的影响。结果表明,在降水条件较好的太和试验点,控释尿素处理的小麦产量比普通尿素撒施和机施分别显著增加7.2%和12.5%,氮素吸收量分别显著增加16.5%和22.6%,经济效益分别显著增加8.3%和11.5%。拔节期控释尿素施用30d后小麦旗叶SPAD值和氮素含量高于普通尿素处理。控释尿素处理的花后干物质和氮素积累量均显著高于普通尿素处理。在降水条件相对较差的宿州试验点,拔节期施用控释尿素的效果不明显。在降水量丰沛或者灌溉条件好的情况下,拔节期施用控释尿素较普通尿素能显著促进小麦花后干物质和氮素积累,提高产量和经济效益,施用效果较佳。     

减氮配施钙肥对花生光合特性、产量及肥料贡献率的影响

长期大量施用化肥造成土壤退化、环境污染等诸多问题。为培肥地力、提高肥料利用率,于2018年和 2019年在山东省沂南县设置减氮配施钙肥试验,选用品种龙花5号为试材,探明氮钙运筹对花生光合特性、产量、肥 料贡献率的影响。结果表明：与常规施氮量相较,减氮25%和35%处理降低了花生的主茎高、叶面积指数、净光合 速率、百果重、百仁重和产量,但对出米率无显著影响。氮肥不变的前提下,增施钙肥可促进花生主茎高的生长,增 加花生叶面积指数、SPAD、净光合速率和产量。氮钙运筹情况下,减氮25%配施300 kg∙hm-2 钙肥处理的净光合速 率、叶面积指数、产量、肥料贡献率最高。通过数学建模分析得出,2018年减氮25%配施311.15 kg∙hm-2 钙肥时花生 产量最高,2019年减氮25%配施304.99 kg∙hm-2钙肥时花生产量最高。本试验为花生均衡施肥、高产、稳产提供理 论支撑。     

新植蔗间作不同绿肥压青还田的试验研究及经济效益分析

为探讨减施化肥条件下,间作绿肥压青还田对甘蔗生长的影响及化肥的替代作用。试验设计了6个处理,处理1（CK）：甘蔗常规施肥;处理2（H-LY）：化肥减施25%+12%营养元素当量绿豆绿肥还田+13%营养元素当量有机肥;处理3（H-LQ）：化肥减施25%+全量绿豆绿肥还田;处理4（H-Y）：化肥减施25%+25%营养元素当量有机肥;处理5（H-HD）：化肥减施25%+25%营养元素当量黑豆绿肥还田;处理6（H-HQ）：化肥减施25%+全量黑豆绿肥还田。研究结果表明,间作绿豆绿肥和黑豆绿肥在生育前期甘蔗的分蘖和甘蔗总苗数都较常规处理降低,间作黑豆还降低了甘蔗的叶片宽度。甘蔗化肥减施25%条件下,间作绿豆绿肥全量还田、12%营养元素当量间作绿豆绿肥还田+13%营养元素当量有机肥替代的蔗茎产量和经济效益均达到常规对照水平。但间作黑豆压青还田导致甘蔗减产,降低经济效益。兼顾甘蔗产量、经济效益、资源消耗及蔗地的地力提升各方面,甘蔗间作绿豆绿肥全量还田可以替代25%的甘蔗化肥,是值得推广的一种模式。