施钾和秸秆还田对栗钙土区土壤养分及小麦产量的长期效应研究

1993～2006青海省栗钙土区施钾与小麦秸秆还田对耕层(0～20 cm)土壤钾素与其它养分指标以及小麦产量的长期影响定位试验结果表明:长期施钾或秸秆还田处理土壤速效钾、缓效钾和全钾含量均高于长期不施钾处理(NP),其中钾肥配合秸秆还田处理(NPK+St)三种类型钾含量均与NP处理差异显著;施钾或秸秆还田可提高速效钾和缓效钾在全钾中的比例,同时降低矿物钾的比例;与原始土壤相比,钾肥投入处理(NPK与NPK+St)的速效钾及NPK+St处理的缓效钾含量均高于原始土,其它处理三种类型钾含量均不同程度低于原始土壤;不同处理土壤钾素年均消耗K2O在175.5 kg/hm2以上,四个处理中只有NPK+St处理土壤钾素表观有盈余,其钾素平衡系数为1.55;相比只施氮磷肥,长期施钾或秸秆还田可降低土壤铵态氮、有效硫、钙、镁以及全磷的含量而提高有机质、有效磷、铜、铁、锰、锌以及全氮的含量,影响程度不一;定位14年间小麦产量基本不受施钾与秸秆还田措施的影响,处理之间差异不显著.     

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。     

施钾对旱地冬小麦养分含量及吸收量的影响

通过田间试验，研究了施钾对豫褐土区旱地冬小麦养分含量及吸收量的影响。结果表明：施用钾肥影响小麦各生育期的养分含量，与不施钾处理相比，氮、磷含量略有下降，钾含量略有升高，在氮、磷、钾元素中磷含量较为稳定；施用钾肥在0－93kg/hm^2范围内，小麦各生育阶段的养分吸收量及小麦产量均随钾肥施用量的增加而增加。相关分析表明，养分吸收量和产量呈显著或极显著的相关性。     

长期不同施肥措施对三大土类中钾素平衡的研究

在黄褐土、潮土、砂姜黑土三大土类区,进行了不同施肥措施对土壤中钾素盈缺的研究,结果表明：不同施肥处理由于作物产量的不同造成土壤中钾素的盈缺差异,在施肥措施相似条件下,由于土壤类型不同,土壤中钾素的盈缺地同样存在差异;在不施肥处理中３种土壤钾素亏缺顺序为潮土〉砂姜黑土〉黄褐土。在不施钾肥条件下,单一施用氮、磷肥或低氮、磷肥配施造成土壤中钾素的亏缺小于高氮磷肥配施的条件下造成的亏缺。在施用钾肥条件下,     

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。     

培肥措施对侵蚀坡耕地春玉米产量与土壤养分的影响

针对宁南山区坡耕地土壤养分流失严重和作物产量较低的问题,通过剥离表层土壤0、10 cm和20 cm模拟不同侵蚀程度,研究单施化肥(NP)、有机无机配施(M+NP)和单施有机肥(M)、不施肥(CK)4个培肥措施对春玉米产量、耕层土壤有机质、碱解氮、土壤有效磷和土壤速效钾含量的影响,从而提出侵蚀坡耕地增产和培肥效果俱佳的施肥模式。结果表明,相对于CK处理,M和M+NP处理均能改善不同侵蚀程度下坡耕地春玉米的穗长、穗行数、穗粒数和百粒重等农学性状,达到增产目的。随着坡耕地土壤侵蚀程度的增加,春玉米的各产量构成因素和产量都出现显著降低趋势。相对于0 cm土层,表土剥离10 cm和20 cm侵蚀处理下春玉米分别显著减产了26.4%和38.5%。在同等侵蚀条件下,施肥措施能显著增加0~20 cm土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量,而对土壤有机质含量影响不大;但随着土壤侵蚀程度的增加,土壤有机质和速效氮、磷、钾养分平均含量呈降低趋势。施用有机肥或有机无机配施还能降低土壤砂粒比例,提高粘粒含量,有效地改善土壤物理结构。     

长期施用有机肥对黑土肥力及作物产量的影响

在东北黑土区中部进行长期定位试验,研究了长期施用有机肥对黑土肥力以及作物产量的影响。结果表明:施用有机肥能够提高土壤肥力,与供试前土壤相比,施用有机肥处理的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量都表现为增加,长期施用氮磷钾化肥处理的有机质、全氮、碱解氮、全磷和速效磷表现为增加,而全钾、速效钾则减少,长期无肥处理的土壤除全氮和全磷表现为增加以外,均呈减小的趋势;各处理土壤C/N均表现为减小,在11.32~12.01之间波动;长期施用有机肥能使土壤的pH稳定在一个适合作物生长的范围内;施用有机肥可以增加土壤0.25 mm水稳性团聚体的数量,不同处理0.25 mm水稳性团聚体的含量表现为:化肥+高量有机肥(NPKM2)化肥+低量有机肥(NPKM1)化肥(NPK)无肥(CK);不同处理玉米和大豆产量由高到低的顺序均为:NPKM2NPKM1NPKCK,各处理的玉米产量年际间均表现出增加的趋势,而大豆产量年际间变化不显著。生物耗竭试验表明,长期施用有机肥可提高黑土的生产能力。     

不同培肥方式对黑土供磷能力的影响

利用采自海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验地的三个施肥处理:无肥(CK)、化肥(NP)、化肥配施有机肥(NPM)的土壤进行框栽试验,研究了不同培肥方式对黑土供磷能力的影响。结果表明:CK、NP、NPM土壤中的有机磷都能自然矿化,其中CK土壤有机磷矿化能力较弱,而NP、NPM土壤有机磷矿化能力较强,并且种植作物有利于土壤磷的矿化;CK土壤基础供磷能力较弱,施用磷肥可提高CK土壤的供磷能力,而NP、NPM土壤基础供磷能力较强,施用磷肥对土壤供磷能力影响不大;长期种植作物不施磷肥土壤中的磷处于耗竭状态,施NK肥种植作物处理能加剧土壤中磷的消耗;CK土壤供磷能力较弱,作物对土壤磷的依存率较低,对磷肥的利用率高,施用磷肥增产效果明显;NP、NPM土壤供磷能力较强,作物对土壤磷的依存率较高,对磷肥的利用率低,施用磷肥增产效果不大。     

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。     

长期施用秸秆生物炭对土壤养分及作物生长的影响

于2011—2020年在山西榆次区开展田间定位试验,设不施肥(CK)、不施肥施生物炭(CK+B)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施生物炭(NPK+B)共4个处理,种植模式为玉米-高粱轮作,研究有机碳施用5 a和10 a对0～20 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的影响,及各处理累积秸秆干物质量、养分积累量和籽粒产量的变化。结果表明：(1)生物炭施用5 a和10 a后,与CK比较,CK+B处理土壤有机质含量分别提高了46.3%和61.2%;与NPK比较,NPK+B处理土壤有机质含量分别提高了67.8%和77.7%。施用10 a后CK+B处理全氮含量显著高于CK处理,但NPK+B和NPK处理土壤全氮含量间没有显著差异。生物炭对土壤速效钾含量提升效果显著,施用10 a后CK+B和NPK+B处理土壤速效钾含量较CK和NPK处理提升86.4%～46.6%。(2)生物炭施用10 a显著提升了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,增幅分别为11.4%～11.9%和7.9%～16.2%,但对脲酶、过氧化氢酶和有效磷没有影响。(3)生物炭施用10 a明...     

施肥和绿肥翻压方式对旱地冬小麦生长及土壤水分利用的影响

通过田间试验研究渭北旱原不同施肥处理(不施肥;40 kg P2O5/hm2;豆科绿肥专用肥30 kg/hm2)对夏闲期豆科绿肥生长和后茬小麦生长的效果,探讨了夏季豆科绿肥翻压方式(提前翻压、提前覆盖,播前翻压和不种绿肥即夏季休闲)对后茬冬小麦产量及水分利用的影响。研究表明:与不施肥处理相比,豆科绿肥专用肥显著提高绿肥盛花期地上部生物量,但对根系生长没有明显作用;施用磷肥则更有利于绿肥根系生物量的提高;施用绿肥专用肥和磷肥处理的后茬小麦产量较高,特别是绿肥提前翻压时。绿肥提前翻压时冬小麦分蘖数较高、春季总茎数较高、单位面积穗数较高,产量显著高于绿肥提前覆盖、播前翻压和不种绿肥处理,水分生产效率显著高于不种绿肥处理。从绿肥翻压、小麦播前直至小麦拔节期,绿肥翻压方式的3个处理土壤0~200 cm剖面水分含量与休闲处理始终有明显差异。提前翻压处理与提前覆盖、播前翻压处理的差异主要在40 cm以上土层。     

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。     

Effects of cotton field management practices on soil CO2 emission and C balance in an arid region of Northwest China

Changes in both soil organic C storage and soil respiration in farmland ecosystems may affect atmospheric CO2 concentration and global C cycle. The objective of this field experiment was to study the effects of three crop field management practices on soil CO2 emission and C balance in a cotton field in an arid region of Northwest China. The three management practices were irrigation methods（drip and flood）, stubble managements（stubble-incorporated and stubble-removed） and fertilizer amendments（no fertilizer（CK）, chicken manure（OM）, inorganic N, P and K fertilizer（NPK）, and inorganic fertilizer plus chicken manure（NPK＋OM））. The results showed that within the C pool range, soil CO2 emission during the whole growing season was higher in the drip irrigation treatment than in the corresponding flood irrigation treatment, while soil organic C concentration was larger in the flood irrigation treatment than in the corresponding drip irrigation treatment. Furthermore, soil CO2 emission and organic C concentration were all higher in the stubble-incorporated treatment than in the corresponding stubble-removed treatment, and larger in the NPK＋OM treatment than in the other three fertilizer amendments within the C pool range. The combination of flood irrigation, stubble incorporation and application of either NPK＋OM or OM increased soil organic C concentration in the 0-60 cm soil depth. Calculation of net ecosystem productivity（NEP） under different management practices indicated that the combination of drip irrigation, stubble incorporation and NPK＋OM increased the size of the C pool most, followed by the combination of drip irrigation, stubble incorporation and NPK. In conclusion, management practices have significant impacts on soil CO2 emission, organic C concentration and C balance in cotton fields. Consequently, appropriate management practices, such as the combination of drip irrigation, stubble incorporation, and either NPK＋OM or NPK could increase soil C storage in cotton fie     

长期定位施肥对黄绵土区作物产量及养分回收率的影响

通过近30年(1981—2010年)的长期定位试验,系统研究长期施肥对黄绵土区作物产量及养分累积利用率的影响。结果表明:长期施用化肥和有机肥在显著增加小麦、油菜和胡麻3种作物产量的同时小麦产量年际间的稳定性也显著提高,化肥配施和有机肥与化肥配施的增产和稳产效果更佳;施用有机肥处理和不施用有机肥处理,氮磷配施(NP)及氮磷钾配施(NPK)的增产效应都随试验年限延长而逐渐增加,且与试验年限间呈极显著正相关关系;施用氮肥(N)、氮磷配施(NP)及氮磷钾配施(NPK)的平均增产效应分别为745、1 413 kg·hm-2和1474 kg·hm-2,有机肥的平均增产效应为983 kg·hm-2;不同施肥处理中,氮磷(NP)配合施用及氮磷钾(NPK)配施处理氮和磷的累积回收率最高,分别为44.35%、44.55%和15.11%、15.35%;施用有机肥降低了氮和磷的累积回收率,有机肥与氮磷(MNP)及有机肥与氮磷钾(MNP)配施处理氮和磷的累积回收率分别为30.41%、32.07%和9.95%、9.70%;氮磷钾(NPK)处理钾的累积回收率最高,为14.25%,同样施用有机肥显著降低了钾的累积回收率。     

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%。     

氮、磷、钾及其配施对制种玉米养分吸收利用的影响

采用随机区组试验,设不施肥(CK)、缺氮(PK, P_2O_5∶K20=138∶72)、缺磷(NK, N∶K_20=448.5∶72)、缺钾(NP, N∶P_2O_5=448.5∶138)、氮磷钾配施(N∶P_2O_5∶K_2O=448.5∶138∶72)5个处理,研究河西地区氮、磷、钾及其配施对制种玉米养分吸收、肥料利用率和产量的影响。结果表明:氮磷钾配施(NPK)对制种玉米生物量的累积有明显促进作用,增产效果显著,产量达到9 834.0 kg·hm~(-2),缺氮(PK)、缺磷(NK)、缺钾(NP)处理产量分别较氮磷钾配施(NPK)降低6.06%、10.07%和4.88%。产量的主要限制因子依次为磷、氮和钾。氮磷钾配施处理的氮、磷、钾肥料利用率分别为22.64%、26.82%和60.10%,氮、磷、钾肥农学效率分别为N 1.33 kg·kg~(-1),P_2O_5 7.17 kg·kg~(-1),K_2O 6.66 kg·kg~(-1)。因此,河西地区制种玉米生产中应重视磷、钾肥的施用,加强氮肥的节肥增效管理。     

青海高原长期复种绿肥毛叶苕子对土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌的影响

为了深入了解青海高原地区麦后复种绿肥,翻压、留茬条件下小麦田土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)数量的响应以及微生物群落结构的变化,基于麦后复种绿肥毛叶苕子9 a定位试验,利用荧光定量PCR、高通量测序技术测定土壤氨氧化细菌和古菌数量及微生物群落结构。结果表明:在复种绿肥毛叶苕子的情况下,翻压绿肥可减施化肥30%,绿肥留根茬可减施化肥20%,且小麦、油菜表现为增产;化肥与绿肥毛叶苕子配施,土壤有机质、土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮均显著提高,其中处理70%化肥+绿肥翻压最高,提高幅度为1.26%～26.33%;绿肥不论翻压还是留根茬;与化肥配施产量增加且土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量显著增加,尤其是AOA在数量上远高于AOB;其中施肥70%化肥+毛苕子翻压还田处理的土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量最高,增幅为54.84%～72.51%;小麦苗期土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量含量最低,至抽穗期土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)数量含量达到最高,成熟期又有所降低;绿肥不论全量翻压还是留根茬,与化肥配施土壤AOA、AOB数量均有增加,尤其是AOA在数量上远高于AOB,表明不同土壤微生物丰度受种植模式、施肥量影响很大,长期复种绿肥、减施化肥提高了土壤微生物丰度和多样性,明显改变了微生物群落组成和结构。     

Reduction of Striga hermonthica parasitism on maize using soybean rotation

Striga hermonthica is a serious parasite of cereals in most of the semi-arid savanna zone of West Africa, causing substantial yield loss. It has been observed that some soybean cultivars are capable of stimulating germination of S. hermonthica seed, which would reduce the seed bank in the soil. This study was undertaken to quantify the effect of a soybean crop (compared with a sorghum control) on S. hermonthica emergence in subsequent maize in three farmers' fields in northern Nigeria. Soybean cultivar TGx 1740-7F, previously identified as efficacious for S. hermonthica seed germination, was grown at four densities without P fertilizer to test the effect of increasing plant density of soybean on subsequent S. hermonthica parasitism. The effect of P as single super phosphate was tested on the two highest soybean densities. S. hermonthica parasitism on maize was significantly lower after unfertilized soybean than after the sorghum control treatment at two of three trial sites. Soybean rotation increased maize yield by approximately 90% for the three sites combined. Increasing soybean plant density did not result in lower emerged S. hermonthica. Application of P to soybean at the higher soybean densities resulted in higher root length density, lower emerged S. hermonthica on maize (P<0.15), and significantly higher maize yield. The results suggest that an efficacious cultivar of soybean reduces S. hermonthica parasitism on a succeeding maize crop and that the effect is increased by application of P to the soybean.     

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。     

不同N、P、K配比对小麦、玉米光合生理及周年水分利用的影响

为探明不同N、P、K配比在等灌水量条件下对小麦、玉米光合生理特征及周年水分利用的机理,采用大田实验,研究了不同N、P、K配比对小麦、玉米光合生理、产量及水分利用等的影响。结果表明:在小麦、玉米关键生育期进行适量灌水并进行追肥,促进了小麦、玉米对水分和养分的吸收,实现水肥同步,改善其光合生理特征,促进节水增产。不同处理均显著提高了小麦和玉米的光合速率和叶片水分利用效率,且均以N3P2K2处理的光合速率和叶片水分利用效率最高(小麦分别为16.59μmol·m~(-2)·s-1和36.07μmol·mmol-1,玉米分别为29.26μmol·m~(-2)·s-1和27.1μmol·mmol-1)。同时,不同N、P、K配比均提高了小麦、玉米的成产要素。最终,以N2P2K2和N3P2K2处理的增产和节水效果最佳,其小麦、玉米单产和二者总产均高于其它处理,其小麦、玉米总产量分别较对照提高了30.3%和26.8%,周年水分利用效率分别较对照提高了30.5%和27.4%。而从经济的角度考虑,本文推荐的N、P、K配比为N2P2K2。