稻麦轮作制中秸秆钾与化肥钾利用的研究

采用盆栽试验,研究秸直钾和经肥钾两种没来源的钾素在作物和土壤中的吸收利用情况。结果表明：施用秸秆钾与化肥钾,稻麦轮作制中两季作物总产量基本相当;作物对秸秆钾与化肥钾的两季利用情况有较大差异,但两季总吸收量与利用率相关不大;作物施用秸秆钾当季应加强氮素的配合施用,特别是在小麦上;作物所吸收的秸秆钾与化肥钾有约８０％以上贮存于秸秆中,只有约１０％左右通过籽粒带走,另有约５％存在根茬。     

水稻秸秆钾与化肥钾释放与分布特征模拟研究

通过室内恒温(25℃)培养试验,研究了不同用量水稻秸秆钾和化肥钾在水-土体系中的释放与分布特征。结果显示,施用水稻秸秆钾300 mg/kg处理,表层水溶液pH经历了一个弱酸化到弱碱化的过程,而化肥钾的施用则降低了表层水溶液的pH。稳定态时相关分析表明,pH与水稻秸秆钾用量正相关(R2 = 0.938**),与化肥钾负相关(R2 = 0.993**)。试验开始当天外加300 mg/kg化肥钾处理表层水溶液钾浓度达到最大值,为50.64 mg/L,随后呈下降趋势。5天时土壤缓效钾含量达到最大值414.51 mg/kg,并保持相对稳定,而速效钾钾含量继续升高,25天后变化较小。外加300 mg/kg水稻秸秆钾处理表层水钾浓度在第3天达到最大值,为52.70 mg/L,之后呈下降趋势,但在相同时期时,秸秆钾处理表层水溶液钾含量高于化肥钾处理。不同钾素用量结果表明,施钾量为150 mg/kg时,两种来源钾主要以交换态钾存在,其次是水溶态钾;随着钾素用量的增加,钾离子被土壤固定,且在等量条件下,水稻秸秆钾处理的交换态钾比例高于化肥钾处理,而非交换态钾所占比例则相反。因此,在一定钾素用量范围内,土壤对秸秆钾和化肥钾的固定没有显著差异,而当用量超过阈值时,秸秆的投入会降低土壤对钾素的固定。     

稻麦秸秆直接还田技术的研究

通过４年多的研究,表明稻麦秸秆还田能有效地改善土壤理化性能和促进作物产量的提高。留高桩还田能有效地改善土壤物理性能,墒沟埋草能有效地提高土壤有机质的含量,麦田覆草能提高表层土壤的湿度和温度。几种秸秆还田方式中,以留高桩还田方法简便,效果最好;秸秆还田量以２２５０ｋｇ／ｈｍ＾２最为适宜,配合施用标准氮肥９５ｋｇ／ｈｍ＾２。     

稻麦秸秆全量还田的产量与环境效应及其调控

秸秆还田是一项土壤培肥、实现农业可持续发展的重要措施,但稻秆还田经济效益低、增产效应不显著以及一些环境负效应,影响了该措施的推广。本文结合本课题组研究工作,综述了国内外近期的相关研究进展,就稻麦秸秆全量还田的产量效应、秸秆腐解特性与环境效应及其调控进行了分析。研究表明,秸秆还田能提高土壤肥力,增加稻麦产量,且增产效应随还田时间延长而增加;稻季麦秸/油菜秸的腐解率在50%~66%,其N、P、K养分释放率分别为42%~58%、55%~68%和92%~98%;秸秆还田能显著提高农田碳固定、减少径流损失,但也增加了稻田甲烷排放、氨挥发以及渗漏的养分损失。提高秸秆还田效益的调控措施有:增加稻麦前期氮肥施用比例,适当减少总的氮肥、磷肥用量,大幅减少钾肥用量;秸秆尽量在麦季还田、稻季采用湿润灌溉可减少甲烷排放。     

高产条件下稻麦两熟对氮肥的吸收利用

用＾１６Ｎ标记硫铵研究了大田条件下稻两熟对氮肥的吸收和利用，结果表明：水稻对保花肥的利用率最高，对基肥和分蘖肥的利用率明显低于保花肥和粒肥。小麦对前茬所施氮肥的利用率，拨节期接近最高，小麦对前茬所施氮肥的吸收量很少，拨节期只占自身总氮量的５％左右，拨节以后下降，因此，提高水稻对基肥和分蘖肥的利用率，是保证水稻高产的有效措施，而稻茬麦高产主要应依靠当季供氮。     

电导滴定法快速测定化肥中钾的含量

采用四苯硼钠溶液电导滴定法确定终点，测定化肥中的钾的含量，测定的适宜的ｐＨ值要大于９，在此范围内氨的存在不干扰测定。测定高含量钾回收率为９９．８％￣１００．２％，测定中含量钾回收率为９９．２％￣１００．８％，方便简便，测定周期仅需１０ｍｉｎ，所需试剂种类和用量少，准确度与四苯硼钾重量法接近。适用于复混肥和钾肥中钾的分析。     

长期秸秆还田提升稻麦轮作系统土壤供钾容量和强度

[目的]农作物秸秆中含有丰富的钾素,秸秆还田不仅为植物生长提供钾素,还可以补充农田土壤钾库容.本研究利用动力学模型,评估长期秸秆还田对土壤供钾能力的影响.[方法]基于稻麦轮作制长期秸秆还田定位试验,设置4个处理:秸秆不还田、不施肥(CK);不施肥、每季秸秆还田量为6000 kg/hm2(RS);施化肥、秸秆不还田(NP...     

有机肥与化肥对脱毒马铃薯补钾效果的研究

在满足氮、磷营养元素需求的前提下，脱毒马铃薯产量随着有机肥和化肥补钾量的增加而增加，但增加到一定程度后产量又下降。有机肥提供的钾和化肥提供的钾交互效应呈负效应，增施有机肥可减少化肥钾施用量。在中低海拔的芋苞间套作模式中有机肥与化肥提供的K2O比例为4．35：5．65，当施K2O225．3k/hm^2可达到最高产量。当施K2O 203．2kg／hm^2可达到经济产量；在高海拔的净作模式中当施K2O 467．2kg／hm^2，有机肥与化肥提供的K2O比例为2．40：7．60可达最高产量，当施K2O 427．8kg／hm^2，有机肥与化肥提供的KO比例为2．50：7．50可达经济产量。     

沿江潮土稻麦轮作下钾素临界指标研究

为了明确沿江潮土麦稻轮作条件下施用钾肥的土壤钾临界指标,进行了小麦、水稻轮作周期的田间试验。结果表明,在土壤基础速效钾57 mg/kg、缓效钾406 mg/kg的水平时,施钾的增产率为小麦12.2%~42.9%,水稻5.9%~15.4%,全期8.6%~24.9%;土壤速效钾的施钾临界值小麦上为77.3 mg/kg,水稻上为81.7 mg/kg;每提高1 mg/kg土壤速效钾含量,每公顷需施K2O,小麦上为9.2 kg,水稻上为12.1 kg;土壤缓效钾含量也可作为钾肥施用的依据,施钾临界值为小麦上411 mg/kg、水稻上419 mg/kg;每提高1 mg/kg土壤缓效钾含量,每公顷K2O的用量为小麦10.7 kg、水稻12.4 kg。     

稻麦轮作制还田秸秆腐解和养分释放特征

秸秆还田是耕地质量提升的重要措施,还田秸秆腐解能够为作物生长提供氮、磷、钾等养分。明确稻麦轮作制水稻和小麦秸秆还田后的腐解和养分释放特征,是制定秸秆还田下合理养分管理制度的理论基础。通过田间尼龙网袋法,研究了小麦秸秆在水稻季、水稻秸秆在小麦季的腐解和养分释放特征以及秸秆腐解剂的影响。结果表明,小麦和水稻秸秆快速腐解期、中速腐解期、缓慢腐解期分别为0～10、10～20、20～110和0～10、10～50、50～200 d。在秸秆腐解剂的作用下,秸秆腐解率达50%和95%的时间缩短约8和38 d。水稻生育期内小麦秸秆累积腐解率达57%,秸秆氮和磷表现为淋溶-富集-释放,释放量分别为29%～37%和36%～44%,碳和钾表现为直接释放,释放量分别为55%和92%。小麦生育期内水稻秸秆累积腐解率达到73%,秸秆碳、氮、磷、钾均表现为直接释放,释放量依次为75%、41%～51%、59%、98%。水稻季,小麦秸秆在缓慢腐解期会吸附-富集土壤溶液中的氮和磷,伴随着秸秆中纤维素和半纤维素逐渐腐解,富集的氮、磷会部分释放到土壤中;小麦季,秸秆腐解剂提高快速和缓慢腐解期氮和磷的释放量和释放速率,氮素和磷素释放量分别提高10.0%和4.7%。热重分析表明,秸秆腐解剂主要加速了小麦和水稻秸秆半纤维素和纤维素的腐解。综上所述,秸秆腐解剂可以在一定程度上提高秸秆腐解和养分释放速率,同时也应注意还田秸秆在水稻孕穗期对土壤溶液中氮、磷的吸附-富集过程,在实际生产中宜在该时期适当补充氮、磷肥,以避免秸秆与作物争养分而导致减产。     

连续秸秆还田对稻麦轮作农田土壤养分及碳库的影响

为探索苏中地区适宜的秸秆还田量对土壤肥力和产量的影响,本文通过开展大田定位试验,研究了稻麦轮作条件下,不同秸秆还田量对农田土壤养分、碳库以及作物产量的影响。经过连续5季秸秆还田定位试验,结果表明:1不同秸秆还田量能不同程度地增加土壤全氮、有效磷和速效钾含量,且以连续5季75%还田量对土壤养分含量增加效果最为显著,分别比对照提高了3.54%、3.97%和10.28%;2连续5季75%秸秆还田量显著提高了土壤总有机碳含量,而水溶性有机碳和易氧化有机碳含量则以50%和75%还田量表现出明显优势,其对土壤碳素有效率以及碳库管理指数的影响亦是如此;3不同秸秆还田量处理对周年粮食产量均有不同程度的提高,表现为稻麦秸秆均还田仅稻秸或麦秸还田稻麦秸秆均不还田,且以连续5季75%还田量影响最为显著,增幅为10.01%。综合考虑,在该地区稻麦轮作条件下,以75%秸秆还田量为宜,可显著提高土壤肥力,增加作物产量。     

长三角地区稻麦轮作土壤养分对秸秆还田响应-Meta分析

研究旨在明确稻麦轮作下秸秆还田对土壤基础养分的影响。以稻麦轮作系统为研究对象,采用Meta分析方法定量研究了土壤基础养分对秸秆还田的响应及其影响因素。结果表明,短期内(<2年)秸秆还田能够显著提升土壤有机碳和活性有机碳的含量,其中活性有机碳对秸秆还田的响应程度要高于总有机碳。低秸秆还田量(RS <3750 kg hm^-2和WS <3000 kg hm^-2)对土壤基础养分的提升效果不显著,而全量秸秆还田(RS 3000~6000 kg hm^-2和WS 3750~7000 kg hm^-2)能够显著提升土壤速效磷、有机碳和活性有机碳的含量。对于不同耕作措施而言,旋耕或翻耕措施均可以显著提升土壤有机碳的含量;此外,旋耕显著提高全氮和活性有机碳的含量,翻耕显著提高土壤速效磷和速效钾的含量。稻麦轮作下秸秆全量还田配合旋耕或者翻耕措施能够增加土壤基础养分含量,达到土壤地力培育的效果。     

沿江平原稻麦轮作系统维持钾素平衡和作物高产的钾肥运筹研究

在安徽沿江平原的稻麦轮作试验结果表明,施用钾肥可明显增加稻麦产量,但过多施用钾肥,产量呈现下降;除最高施钾处理外,水稻的钾肥效率也随施钾量的增加而提高,小麦则呈现相反的趋势。稻麦施钾收益差异与钾肥效率变化趋势一致;水稻和小麦地上部钾吸收量随着施钾量的增加,也呈上升趋势。水稻和小麦各处理籽粒氮、磷吸收量均高于秸秆,而秸秆钾吸收量明显高于籽粒;随着钾肥投入的增加,水稻和小麦钾吸收量也明显呈上升趋势,水稻收获后各处理钾素均出现亏缺,但随着施钾量的提高,钾素亏缺程度减轻;小麦施钾(K2O)117 kg/hm2以上时,农田钾素出现相应盈余。水稻或稻麦合计,钾肥利用率均随着施钾量增多呈明显下降趋势。从保证稻麦高产高效,维持土壤钾素肥力考虑,水稻施钾(K2O)156 kg/hm2、小麦施钾117 kg/hm2可作为类似生产条件农区的钾肥推荐用量。     

不同秸秆还田年限对稻麦轮作土壤团聚体和有机碳的影响

为了揭示稻麦轮作不同秸秆还田年限下土壤团聚体稳定性以及有机碳组分的变化特征及其响应机制,采用大田小区试验,考察不同秸秆还田年限(0,3,4,5,6,7,8,9a)对土壤团聚体分布特征和团聚体稳定性指数(平均重量直径MWD、几何平均直径GMD、分形维数D)的影响,并研究其与土壤有机碳组分的相关性。结果表明,秸秆还田条件下土壤大团聚体数量R_(0.25)、MWD和GMD均显著提升,分形维数D则显著降低,随还田年限越长趋势越明显,但短期秸秆还田(5a以内)对土壤MWD和分形维数D的改善效果不显著;长期秸秆还田显著提升了土壤总有机碳TOC,但短期秸秆还田(5a以内)与不还田处理差异不显著,长期和短期秸秆还田均对活性有机碳AC的提升效果显著;多元回归分析显示,相比AC,土壤团聚体结构稳定更能促进TOC的增长,GWD与土壤有机碳组分的拟合度最高,更适合用于揭示团聚体与有机碳组分之间的关系。     

油菜－烤烟轮作体系中油菜秸秆还田方式及钾肥减量对烤烟钾素利用效率的影响

  目的  在烤烟－油菜轮作体系下,探讨油菜秸秆还田对烤烟化学钾肥减量的潜力,研究秸秆还田后烤烟钾肥的利用效率,为该轮作体系下秸秆资源化利用及钾肥减量提供科学依据和技术参考。  方法  试验针对一年两熟制的烤烟－油菜轮作模式,以K326品种烤烟和油菜秸秆为试验材料,通过田间定位试验,设置不同N、P、K化肥用量和秸秆直接还田（S）和腐熟后还田（DS）8个处理:（1）NP;（2）NPK（对照）;（3）NP + 85%K + S;（4）NP + 70%K + S;（5）NP + 55%K + S;（6）NP + 85%K + DS;（7）NP + 70%K + DS;（8）NP + 55%K + DS,分析不同处理对烤烟产量、产值、钾素吸收量、钾肥利用率及土壤钾素平衡的影响。  结果  油菜秸秆腐熟还田减施钾肥30%处理烤烟产值最高,两年产值分别为78662 元 hm?2和81071 元 hm?2。秸秆腐熟后还田处理的烤烟钾素吸收总量要高于秸秆直接还田处理,秸秆腐熟后还田减施钾肥30%处理最高。两种还田方式连续秸秆还田后,有利于提高钾肥利用率,秸秆腐熟后还田处理的钾肥利用率高于秸秆直接还田处理。两种秸秆还田方式在减施化学钾肥15 ~ 30%时,土壤钾素盈余仍高于对照处理,最高为秸秆直接还田减施钾肥15%处理。  结论  在烤烟－油菜轮作模式下,秸秆直接还田和秸秆腐熟后还田均可减少烤烟季化学钾肥投入量30%,采用秸秆腐熟还田烤烟的产量、产值和钾肥利用率等均要好于秸秆直接还田。     

施肥方式对稻麦轮作土壤团聚体分布的影响

土壤是人类赖以生存的重要资源,团聚体作为土壤结构的基础单元,不仅提高土壤肥力、调节养分的生物有效性,而且增强土壤抗侵蚀能力。通过6年试验,研究了不施肥(CK)、常规施肥(CF)、秸秆+缓释肥(SRF)和有机无机混施(OCF)4种施肥方式对土壤养分含量及各粒级团聚体分布的影响,为揭示施肥措施对土壤地力形成演变的影响机制提供理论基础。结果表明:SRF和OCF处理0—20,20—40 cm土层土壤的SOC含量较CF显著增加10.06%,19.23%和9.84%,16.79%;3种施肥处理0—20,20—40 cm土层的TN差异不显著,但均高于CK处理;OCF处理中0—20 cm土层的C/N比较CF增加16.44%(p0.05)。SRF处理较CK显著提高了0—20 cm土层R_(0.25)(10.93%);20—40 cm土层,OCF处理中R_(0.25)显著高于其他3个处理,分别高出32.62%(CK),19.75%(CF),19.44%(SRF)(p0.05)。相比CF处理,SRF和OCF提高了0—20,20—40 cm土层的平均质量直径MWD(1.54%～16.92%,2.17%～28.26%)和平均几何直径GMD(5.88%～14.71%,13.04%～39.13%),降低了分形维数D(1.11%～2.09%,4.99%～5.44%),且OCF处理更为显著(p0.05)。可见,秸秆+缓释肥和有机无机混施处理均有利于土壤肥力提升,且后者效果更为显著。MWD和GMD与土壤SOC和TN的相关性较高,均适合用于揭示团聚体与土壤总有机碳、总氮含量之间的关系;但分形维数D与之无显著相关性关系。     

秸秆钾替代化肥钾对莴笋的营养效应研究

在重庆地区多年种植蔬菜的两个基地进行田间试验,研究了秸秆钾替代化肥钾对莴笋的产量、品质、养分吸收量和钾素利用率的影响。秸秆钾替代化肥钾较无钾肥处理极显著提高两个试验点莴笋产量,增产11.4%~13.7%和11.4%~15.3%,各处理产量大小为:MH+KL(有机肥钾50%+化肥钾50%)MM+KM(有机肥钾30%+化肥钾70%)ML+KH(有机肥钾10%+化肥钾90%)CK2(常规施钾处理)CK1(无钾肥处理),以高量(50%)秸秆钾处理(MH+KL)增产作用最大。秸秆钾替代化肥钾较常规施钾提高莴笋产量,但增产作用不显著。两个试验点秸秆钾替代化肥钾显著降低莴笋叶维生素C和可溶性糖含量,降幅分别为4.7%~16.8%和3.2%~30.5%,但对莴笋茎该两个品质指标略有提高;莴笋叶硝酸盐含量增加8.0%~8.2%和11.4%~17.2%,莴笋茎硝酸盐含量在试验点1降低2.5%~11.5%,而试验点2则增加8.0%~13.5%。试验点1莴笋叶钙、镁、铁和锰含量为提高,试验点2降低。两个试验点秸秆钾替代化肥钾均显著提高莴笋对氮、磷和钾吸收量,以MH+KL处理莴笋钾素利用率最高。综合莴笋产量、品质、养分吸收和钾素利用效率,以MH+KL处理效果最佳。     

秸秆还田替代施钾对旱地玉-麦轮作体系作物生产力和土壤硝态氮的影响

为探明秸秆还田替代施钾对旱地玉—麦轮作体系的影响,2015—2020年,基于中国农业科学院洛阳旱农试验基地始于2007年的长期定位试验,选取不施肥(CK)、施氮磷肥(NP)、施氮磷钾肥(NPK)、施氮磷肥+秸秆还田(NPS)4个处理,研究了夏玉米—冬小麦轮作体系的产量、水肥利用效率,以及2020年小麦成熟期0—60 cm土层的土壤有机质、全氮、速效磷钾含量和0—260 cm土层土壤硝态氮累积量。结果表明：与NP相比,NPK可显著提高0—60 cm各土层的土壤速效钾含量,但对夏玉米和冬小麦的产量和水肥利用效率均无影响,而NPS不仅利于改善土壤养分,而且可显著提高夏玉米和周年的产量、水肥利用效率。与NPK相比,NPS的0—20 cm土层土壤有机质含量显著提高10.68%,夏玉米和周年的产量、水分利用效率、氮(磷)肥农学效率分别显著提高20.91%,33.77%,114.39%和13.60%,13.63%,65.41%,但0—20 cm土层土壤速效磷含量和0—60 cm土层土壤速效钾含量分别显著降低7.43%和14.31%。NPS较NP和NPK,土壤硝态氮累积量在0—100 cm土层分别提高...     

崇明岛稻麦轮作系统稻田温室气体排放研究

通过静态箱-气相色谱法,研究了崇明岛稻麦轮作地水稻生长季及收割后休耕期（2011年6月至2011年11月）温室气体CO2、CH4和N2O的排放、吸收规律及交换量,并运用增温潜势进行了温室效应估算。3种温室气体通量在水稻不同生长阶段有明显差异：稻田除成熟收割期外,其他期均表现为CH4排放源,并在分蘖期达到最大值;N2O除幼苗期表现为汇,其他期均为排放源,并在拔节期达到最大值。温室效应分析得出：水稻田温室气体以CH4和N2O排放为主,二者对全球温室效应的贡献为3.255×103kgCO2·hm-2;由于光合作用,稻田表现为对CO2固定,固定量为2.462×103kgCO·2hm-2;崇明水稻生长季排放温室气体综合GWP值为793kgCO·2hm-2,为温室气体排放源。