化肥减量配施有机肥对粤西地区水稻产量和养分利用的影响

针对水稻生产过程中化肥施用过量、养分吸收利用率低和面源污染风险高等问题,通过研究化肥减量配施有机肥对植株养分吸收量、肥料偏生产力、土壤养分平衡以及水稻产量的影响,提出稳产条件下适宜的化肥施用量以及有机无机肥配比措施,以期为水稻化肥减量增效与土壤培肥提供理论依据。本研究于2021年在粤西地区早稻生长季开展田间试验,研究了当地4种优化施肥方式：优化施肥处理(OPT)、增有机肥处理+化肥减量处理1 (OM1)、增施有机肥处+化肥减量处理2 (OM2)、增施有机肥处+化肥减量处理3 (OM3)对水稻产量、肥料偏生产力以及养分平衡的影响,从生产目标、环境效应和土壤肥力进行综合评价。结果表明：不同施肥方式下水稻籽粒产量和谷杆比分别在5667～5967 kg/hm²和1.09～1.31之间,氮肥、磷肥、钾肥偏生产力分别在30.4～47.2、96.0～122.1、47.2～105.9 kg/kg之间;农田氮素、磷素、钾素表观平衡在54.2～115.3、17.1～29.8、1.2～67.0 kg/hm²之间。4种施肥措施氮素、磷素和钾素平衡均处于盈余状态。在增...     

超级稻晚稻氮磷钾养分需求特征研究

为提高超级稻晚稻产量和肥料利用效率及指导相应缓/控释肥等新型肥料研发,研究了氮钾养分不同优化运筹技术下超级稻晚稻吸肥特征和土壤供肥特征及晚稻产量和氮磷钾利用效率变化。结果表明,与常规施肥处理相比较,氮钾优化运筹处理均提高了稻谷产量、有效穗数量、千粒质量、氮磷钾利用效率及水稻群体单株干物质累积量和氮磷钾累积量,其中,优1处理(氮钾基追比为基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶3∶2)的稻谷产量和氮磷钾利用效率最高,其稻谷实际产量、有效穗数量、千粒质量、氮肥利用效率、磷肥利用效率、钾肥利用效率、干物质累积量、氮素累积量、磷素累积量、钾素累积量较常规施肥处理分别依次提高了5.3%,17.3%,3.4%,30.4%,21.2%,28.4%,4.4%,15.0%,4.2%,12.9%,并且,优1处理的土壤碱解氮含量和速效钾含量在晚稻整个生育期内的变幅较其他施肥处理小,变化曲线波动较为平缓,说明其氮钾的利用量和利用效率较其他处理高,氮钾适量适时的供应,也协同促进了晚稻对磷素的吸收,提高了磷素利用效率。前述试验现象均表明该处理的氮钾养分运筹下水稻对氮磷钾养分的吸收特征和相应土壤养分供应特征更吻合超级稻晚稻的养分需求特性。研究结果为超级稻晚稻化肥减施增效及相应缓/控释肥等新型肥料的研发提供了理论依据和实践基础。     

不同施氮量对马铃薯-小麦轮作体系产量及土壤氮素平衡的影响

为了明确不同施氮处理对马铃薯-小麦轮作产量及其土壤养分平衡的影响,在内蒙古马铃薯繁育中心中旗试验基地进行肥力定位试验。以不施肥处理为对照（CK）,设置4个氮肥施用量梯度处理,分别是不施氮肥处理（N0）、减氮2/3处理（ON1）、减氮1/3处理（ON2）、农户习惯施氮处理（FN）,研究马铃薯-小麦轮作产量年际变化以及土壤氮素平衡特征。研究表明：与FN相比,ON2的产量没有降低反而有所增加;同时,ON2的植株氮素吸收积累量高于FN,氮肥生产效率高于FN处理;ON1、ON2的耕层（0~30cm）土壤无机氮残留显著低于FN,而马铃薯-小麦轮作体系中氮素的表观损失主要发生在小麦种植季。本研究初步认为：在内蒙古马铃薯-小麦轮作区氮素过量施用地区,对马铃薯-小麦轮作体系氮肥减施1/3可实现作物的稳产、提高氮素利用率,同时有效降低氮肥对环境污染的风险。     

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。     

减水减肥对设施茄子氮吸收及利用效率的影响

为探究减水和减施化肥对设施黑土菜田茄子氮吸收及利用效率的影响,以设施茄子为研究对象,对比分析常规水肥施用量、80%常规肥+常规水处理（减肥处理）、常规肥+80%常规水处理（减水处理）对茄子产量和氮吸收及利用效率的影响。结果表明：与常规水肥处理相比,减肥处理对茄子产量影响不显著(P>0.05),减水处理的茄子产量显著降低了12.79%(P<0.05);减水和减肥处理的茄子干物质量较常规水肥处理组分别减少15.13%和6.45%,但未达到差异显著水平(P>0.05);3个处理组的吸氮量指标均未呈现出显著差异;与常规水肥处理组相比,减肥处理提高了氮素利用效率(NUPE)、氮素吸收效率(NUE)(P>0.05),显著提高了36.94%的氮肥偏生产力(NPFP)(P<0.05)。因此在设施菜田茄子实际生产中,可以适当减少氮肥施用量,不仅可以提高氮肥利用效率,稳产保质,而且可以节约养分资源,降低氮素淋溶的风险,对设施蔬菜的健康发展有重要意义。     

腐植酸与氮肥配施对土壤理化性质的影响

为了探究腐植酸与氮肥配施对土壤理化性质的影响,于 2014 年始在河南省焦作市博爱县孝敬镇开展田间定位试验,共设置单施磷钾肥、常规施肥、单施腐植酸3000 kg?hm-2、常规施肥+腐植酸3000 kg?hm-2、常规施肥减氮15%+腐植酸3000 kg?hm-2、常规施肥减氮30%+腐植酸3000 kg?hm-2等6个处理,分析了不同施肥处理下土壤理化性质的变化特征。结果表明,腐植酸与氮肥配施可以有效改善土壤的理化性质,以常规施肥减氮15%配施腐植酸（T5）的效果最佳。T5处理的土壤容重最低,显著低于其他处理3.67%~8.88%（P<0.05）;而T5处理的土壤有机质含量、氮素含量、有效磷含量和速效钾含量最高,与常规施肥相比,土壤有机质增加了0.44%,土壤全氮和碱解氮含量显著增加了5.41%和21.76%（P<0.05）,土壤有效磷增加了4.66%,土壤速效钾含量增加了1.65%,土壤的pH值以T1处理最高,T5处理最低,较T1处理低8.98%（P<0.05）。     

增苗减氮对稻田氮素流失及利用效率的影响

研究旨在探讨增苗减氮的栽培方式对水稻的氮素流失及吸收利用的影响,为水稻氮磷流失防控奠定基础。采用小区试验研究了不同增苗减氮处理对地表径流氮素流失、水稻氮素吸收量和利用效率、土壤氮素平衡的影响。结果表明,随着施氮量的减少和秧苗数的增加总氮流失量显著降低,插秧前流失量占全生育期60%以上,总氮流失量最高为常规处理(T2)达到11.80 kg/hm²,T3~T6处理比T2降低13.42%~53.52%。与T2处理相比,T3~T6处理氮肥农学效率提高2.86%~28.99%,偏生产力提高3.40%~24.98%。随着施氮量的降低和秧苗数的增加氮素盈余量降低,T2~T6处理氮素盈余量分别为20.55 kg/hm²、15.23 kg/hm²、16.10 kg/hm²、6.33 kg/hm²和-10.62 kg/hm²。该试验表明适度的增加秧苗密度、减少氮肥投入能够减少氮素流失,提升氮素利用效率,保障土壤氮素平衡。     

不同水肥条件下二倍体、四倍体和六倍体小麦养分吸收、利用效率的研究

试验选用了3个二倍体（Triticum boeoticum，AA；Aegilops speltoides，BB和Ae. tauschii，DD）、2个四倍体（T. dicoccoides，AABB和T. dicoccum，AABB）和1个六倍体（T. aestivum，AABBDD）的小麦进化材料，在不同水肥条件下研究小麦进化中养分效率的差异及水肥条件对小麦养分利用的影响。试验表明，随小麦的进化，养分（N、P和K）吸收量和吸收效率显著增加，但是籽粒养分含量却减少。水分胁迫和低肥处理减少小麦籽粒养分含量、（整株）养分吸收量和吸收效率。小麦的生物量养分利用效率和产量养分利用效率都存在显著的种间差异，而且后者的差异更大。随小麦的进化，生物量养分利用效率和产量养分利用效率均显著增加。6个小麦进化材料的生物量氮、磷利用效率（NUTEb和PUTEb）的大小顺序相同，均为：Ae. speltoides > T. dicoccum、T. dicoccoides、Ae. tauschii、T. boeoticum > T. aestivum，而生物量钾利用效率（KUTEb）是T. aestivum、Ae. tauschii、Ae. speltoides > T. dicoccoides > T. dicoccum > T. boeoticum。Ae. tauschii的产量养分利用效率显著高于其他两个二倍体小麦（AA和BB），表明D组染色体上存在有控制高效利用养分的基因。产量氮、磷、钾利用效率（NUTEg、PUTEg、KUTEg）和收获指数（HI）的大小排序均为：T. aestivum > T. dicoccum、T. dicoccoides、Ae. tauschii > T. boeoticum、Ae. speltoides。水分与养分对生物量养分利用效率有显著影响，而对产量养分利用效率的作用却不显著，说明小麦产量养分利用效率是较为稳定的特性，主要由基因型决定。水分胁迫有利于提高小麦生物量养分利用效率，但是增加施肥量却对其有负作用。     

海藻提取物对甜玉米产量、品质及氮素利用的影响

以正甜68甜玉米品种为试验材料,通过一年两季田间试验研究海藻提取物对甜玉米产量、品质及氮素利用率的影响。试验设置5个处理：常规施肥（T1）、常规施肥+海藻提取物（T2）、常规施肥减氮20%（T3）、常规施肥减氮20%+海藻提取物（T4）、不施氮（T0）。结果表明,T2处理的甜玉米获得最高产量,两季产量比T1处理分别提高7.11%和8.24%,T4处理的甜玉米产量与T1处理无显著差异。T4处理的春、秋两季玉米籽粒可溶性糖含量分别比T1处理提高5.29%和5.36%。T4处理的甜玉米氮素利用率最高,显著高于T1和T2处理。同时,T2处理的甜玉米氮素利用率显著高于T1处理。T2和T4处理的甜玉米氮肥农学效率分别显著高于其对应不施用海藻提取物的处理。T4处理的甜玉米氮肥偏生产力显著高于T1处理。春秋两季甜玉米每公顷净收益分别比T1处理提高11.71%和13.64%。T4处理的甜玉米两季净收益分别比T3处理提高6.18%和5.99%。     

有机肥替代氮肥对冬小麦氮素吸收利用的影响

有机肥部分替代氮肥是实现作物可持续发展的途径之一,探索了小麦有机氮部分替代化肥氮的适宜配比,以及替代后氮素累积、运转以及利用的特征,以期为河北地区冬小麦氮肥减量增效技术提供依据。2021—2023年在河北宁晋进行小麦大田试验,设置9个处理。T1,无氮,单施化肥磷钾肥;T2,高效施肥,单施化学氮磷钾肥;T3～T7,有机肥分别替代T2的20%,40%,60%,80%,100%的氮肥;T8,传统施肥,单施化学氮磷钾肥;T9,有机肥替代T2 100%的氮肥+液态氮肥。2 a试验结果表明,100%替代率+液态氮处理可获得较高的小麦产量;其次是40%替代率处理,其产量与高效施肥处理相当,且试验第2年远高于传统施肥处理。100%替代率+液态氮处理通过起身期补充速效氮,提高了茎叶中氮素含量,植株氮素累积量与高效施肥和传统施肥处理相当;40%,80%替代率处理同样获得与高效施肥处理相当的氮素累积量。20%～100%替代率处理(包括液态氮处理)可以实现较高的茎叶氮素运转率和对籽粒氮的贡献率,其中100%替代率+液态氮处理肥料氮吸收利用效果好,获得了较高的肥料氮累积量、氮肥利用率和氮收获指数,其效果与高效施...     

豫南地区高肥力地块稻-麦轮作三年定位减量施肥试验研究

为研究豫南地区高肥力地块化肥减量对土壤肥力、粮食产量及经济效益的影响,试验选取稻-麦轮作种植制度,进行为期三年的定位减量施肥试验,在试验的小麦季和水稻季分别设置常规施肥、常规磷钾肥、常规施肥增氮肥5%、常规施肥减施氮肥5%和常规施肥减施氮肥10%五个处理。结果表明：随着处理时间的增长,常规施肥减施氮肥5%和10%的处理降低土壤容重,提高土壤有机质含量,而常规磷钾肥处理与之相反,试验处理均能提高土壤有效磷、速效钾和缓效钾含量。第一轮稻-麦轮作试验期间,常规施肥增施氮肥5%提高植株内全磷含量、小麦植株全钾含量及水稻的经济学性状;增、减施氮肥5%对植株内全氮含量、水稻全钾含量和小麦的经济学性状影响不明显。至第三轮试验期间,常规施肥增施氮肥5%与常规施肥的差异不显著;减施氮肥5%能提高小麦植株内全磷和全钾含量及作物产量,配合肥料支出少,获得的经济效益最高。     

有机类肥料部分替代化肥影响新垦红壤生菜地产量因素的研究

为探究有机类肥料部分替代化肥影响新垦红壤生菜地产量的因素,按照等量替代20％化肥氮的原则,设置不施肥(CK)、常规化肥(CF)、生物有机肥+80％化肥(B)、精制有机肥+80％化肥(O)、生物有机肥+精制有机肥+80％化肥(B+O)这5个处理,研究其对土壤理化性质、养分吸收量、产量及可持续性指数的影响,利用结构方程模型...     

水稻秸秆生物炭对江汉平原麦区小麦养分吸收和产量的影响

旨在探明水稻秸秆生物炭施用量和施用时期对江汉平原稻茬麦养分吸收、土壤养分含量以及产量的影响。选择江汉平原典型潮土稻麦轮作区,以基施化肥但不施生物炭处理为对照,设置小麦播种前基施、返青拔节期追施以及两个时期同施不同剂量的生物炭等处理,采用比色法和火焰光度计法测定了不同处理小麦籽粒、植株茎叶和土壤的氮、磷、钾含量,并比较了籽粒产量的变化。结果表明,施用生物炭促进了小麦籽粒和植株茎叶对氮、磷、钾元素的吸收,增加了地上部分氮、磷、钾养分吸收总积累量,且以基施及追施13500 kg/hm²生物炭处理最高,较对照处理籽粒总氮、磷、钾分别提高了20.3%、17.8%和12.4%,茎叶总氮、磷、钾分别提高了11.9%、34.5%和13.9%,氮、磷、钾总积累量显著增加18.2%、24.0%、13.7%(P<0.05);施用生物炭后土壤pH升高、有机质和速效磷含量增加,小麦株高增高,结实率和千粒重增大。施用水稻秸秆生物炭对于改善土壤和提高小麦产量具有一定促进作用。     

氮肥调控对小麦/玉米产量、氮素利用及农田氮素平衡的影响

为了实现小麦/玉米高产高效生产,采用田间小区试验方法,研究了不同氮肥管理措施对小麦/玉米产量、氮素利用及农田氮素平衡的影响。结果表明,小麦季在农民常规施肥的基础上适当减少追氮量不会对小麦产量产生明显影响,在施氮总量195 kg/hm2基础上配施调控剂处理小麦增产8.3%~24.6%,氮肥偏生产力、表观利用率和农学效率及氮肥贡献率均得到相应提高。在玉米季,以一次性基施适量氮肥同时配施抑制剂的氮肥管理方案为最佳,在施氮240 kg/hm2水平上与不添加抑制剂等氮量一次性基施和基追结合处理相比,增产幅度分别为7.4%~9.6%和13.9%~16.2%,氮肥贡献率、肥料偏生产力和农学效率亦得到显著提高;经过一个轮作周期后,农田土壤氮素盈余量为63.94~126.83 kg/hm2。在总施氮量435 kg/hm2的情况下,与单施尿素相比较,配施氮素调控剂的氮素盈余量降低了27.4%~44.2%,其中脲酶与硝化抑制剂配施效果最佳。但在总施氮量480 kg/hm2的情况下,即使施用了氮素调控剂,氮素平衡盈余率仍在20%以上,存在较大的环境风险。     

硅钙镁磷钾肥不同用量对超级稻产量及 磷钾吸收利用的影响

为了探讨硅钙镁磷钾肥在超级稻上施用效果,通过采用田间小区试验,研究了硅钙镁磷钾肥不同用量和习惯施肥磷钾减半（CF2）配合施用对水稻产量磷钾吸收利用及土壤养分含量的影响。结果表明,施用硅钙镁磷钾肥较习惯施肥能够有效提高超级稻产量,随着施用量的增加而增大,比习惯施肥（CF1）增产1.87%-0.65%,比习惯施肥磷钾减半（CF2）增产3.69%-12.63%,施用量1500 kg/hm2（T100）和1875 kg/hm2（T125）产量结果一致。施用硅钙镁磷钾肥通过提高每穗实粒数来提高水稻产量。随硅钙镁磷钾肥施用量增加,水稻秸秆和籽粒磷、钾含量和吸收量不断增加。施用硅钙镁磷钾肥提高土壤有效磷含量、速效钾含量和p H,而对土壤全氮、全磷、有机质和碱解氮含量无明显影响。综合产量、磷钾养分吸收和土壤养分含量结果,硅钙镁磷钾肥用量以1500 kg/hm2（T100）在超级稻上效果最佳。     

不同氮量处理配施宛氏拟青霉提取物对小白菜生长和氮素吸收的影响

为探究氮肥配施宛氏拟青霉（Paecilomyces variotii）提取物（ZNC）对大田小白菜生长和氮素吸收的影响,为小白菜的高效生产提供技术参考和理论依据。以小白菜品种“秀青”为材料,不施氮肥（CK）为对照,设置配施清水组减施1/3氮（240kg/hm²,2/3 U）、正常施氮（360kg/hm²,U）和增施1/3氮（480kg/hm²,4/3 U）,及对应配施ZNC组（2/3 UZ、UZ、4/3 UZ）,共7个处理。结果表明,氮肥与ZNC配施存在耦合互作效应。在减施和常规氮水平下,2/3 UZ和UZ分别较2/3 U和U处理鲜重增加10.49~27.75%,产量提高10.51%~19.63%,氮素农学效率和氮肥偏生产力分别增高38.72%~54.62%和10.49%~19.62%,净收益增加0.42万~0.90万元/hm²。与U处理相比,2/3 UZ氮素农学效率和氮肥偏生产力分别提高37.75%和45.59%,产量和净收益未显著降低。综上,在减施1/3氮和正常施氮水平下配施ZNC较清水对照可提高氮素农学效率和氮肥偏生产力,实现增产增效;2/3 UZ与U产量相当,但氮素农学效率和氮肥偏生产力均较U处理显著提高,达到减肥增效目的。     

施氮对胡麻磷素营养状况的影响

为了探讨氮肥运筹在调控胡麻磷素营养方面的潜力,通过2个土培试验,研究了氮肥用量及等量氮肥的施用时期、比例对胡麻磷素积累和磷素利用的影响。结果表明：施氮显著增加了植株体内的磷素积累量;0.1 g N/kg土及0.2 g N/kg土的氮肥全部作为基肥施用,成熟期植株体内的磷素积累量较不施氮肥分别提高了24.83%和34.23%;0.2 g N/kg土的氮肥,100%基肥(F₁)、2/3基肥+1/3现蕾追肥(F₂)、1/2基肥+1/2现蕾追肥(F₃)、1/6基肥+5/6枞形追肥(F₄)、1/6基肥+1/3枞形追肥+1/2现蕾追肥(F₅) 5种施用方式下,F₂、F₃、F₄、F₅的植株体内磷素积累量,较F₁,枞形、现蕾、青果和成熟期分别增加了14.17%~32.60%、9.32%~66.20%、20.47%~36.35%和4.65%~31.04%,且增幅依F₂、F₃、F₄、F₅的顺序增加;基肥追肥结合且基肥比例≤1/2的施氮方式,均有效促进了磷的吸收,F₃、F₄、F₅协助磷素累积的效果依次增加。施氮协同提高了磷素吸收效率及磷肥偏生产力;F₅比F₁、F₂、F₃、F₄,植株干物质积累量和籽粒产量分别提高了7.89%~22.02%和9.59%~26.71%,磷素吸收效率和磷肥偏生产力分别提高了10.58%~31.04%和9.59%~26.71%,磷素干物质生产效率降低了2.42%~7.43%。氮磷的吸收具有协助作用,一定范围内氮肥用量的增加提高了氮磷之间的协助作用;等剂量的氮肥,基肥和追肥结合比全部作为基肥施用可更好地发挥氮磷吸收之间的协助作用;基肥占比小于1/2、现蕾期追肥比例1/2左右,是胡麻较好的促生又促进磷素吸收累积和提高磷肥偏生产力的氮肥运筹方式,但该方式下的磷素干物质生产效率及磷素籽粒生产效率均较低。     

不同化肥减施技术对设施辣椒产量及养分吸收利用的影响

针对苏北地区设施辣椒生产中化肥施用过量的问题,在淮安市设施辣椒主产区通过连续2季的田间小区试验研究了2种化肥减施技术对辣椒产量及养分吸收利用的影响。化肥减施技术包括：以商品有机肥替代基肥化肥(OF)、追肥中施用滴灌专用水溶肥以减施化肥(RD)。研究结果表明,连续2季应用化肥减施技术后,OF和RD处理的产量较常规施肥处理分别增加了12.6%和30.2%。在第一季辣椒种植中,不同处理对辣椒植株各器官中氮、磷、钾养分含量未有显著影响;在第二季OF和RD处理均显著增加了辣椒果实中氮、磷、钾含量;且OF处理茎和叶中的氮、磷、钾含量都高于其他两个处理。在两季辣椒栽培中,两种化肥减施处理的化肥总养分偏生产力都显著高于常规施肥,其中OF处理的最高。以上结果说明,在本试验条件下,通过以商品有机肥替代基肥中部分化肥或者在追肥中以滴灌方式施用专用水溶肥均可在减施化肥条件下增产。