施肥对潮土养分非匀衡化的土壤修复研究

[目的]研究施肥对不同处理的土壤修复作用。[方法]利用盆栽试验对长期不合理施肥导致土壤养分失衡及生产力下降的土壤进行施肥修复。[结果]试验结果表明：有机、无机肥配合施用是快速修复土壤养分和提高生产力的最佳方法;NP、NPK是既均衡土壤肥力又提高作物产量的无机肥施用方式;对土壤有效磷、氮极度缺乏的土壤,单施磷肥、氮肥效果极显著,其肥效在小麦上与NPK相同。[结论]长期施化肥的土壤对化肥的依赖性更强,停止施肥,玉米产量下降78.6%,小麦产量下降52.8%;而长期施NK和PK肥的土壤,停止施肥反而产量增加,NK处理玉米产量提高112%,小麦产量增加182%,PK处理中玉米产量增加15.1%,小麦产量增加59%;单施有机肥的当季效果不如化肥,但后效明显好于化肥。     

长期不同施肥对东北黑土区玉米产量稳定性的影响

【目的】通过阐明长期不同施肥下东北黑土区玉米产量的变化规律及其稳定性差异,为建立合理施肥模式、促进东北黑土区玉米持续稳产和高产提供科学依据。【方法】以（公主岭）国家黑土肥力与肥料效益长期试验为研究平台,利用8种不同施肥模式（CK、NP、NK、PK、NPK、M₁NPK、SNPK和M₂NPK）的25年数据分析玉米产量变化及土壤养分状况对施肥模式的响应。【结果】长期有机肥与化肥配施玉米产量总体上表现为上升趋势,有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施处理增产效果也较为明显;M₁NPK、SNPK和NPK 3个等氮量施肥处理玉米平均产量差异不显著,其前11年NPK处理玉米产量高于SNPK和M₁NPK处理,后14年NPK处理玉米产量低于SNPK和M₁NPK处理;施化肥处理玉米平均产量（1990-2014年）排序为NPK＞NP＞NK＞PK、CK。氮、磷和钾肥对玉米产量的增产效应差异较大,每千克氮肥、磷肥和钾肥的产量效应分别为33.0、16.2和15.3 kg。有机无机配施处理玉米产量可持续指数（SYI）值高,分布在0.712-0.798,玉米产量可持续性好,而不平衡施肥和不施肥处理的SYI值最低;CK、PK和NK处理玉米产量变异系数较大,分布在18.5%-34.7%,产量稳定性差,而有机无机配施处理相对较小都在10.8%-13.0%。在施肥处理中,PK处理平均生产力贡献率最低,仅为37.8%,但与氮配施平均生产力贡献率达到91.2%;NPK、M₁NPK与SNPK 3个等氮量施肥处理平均生产力贡献率差异不显著。长期施用有机肥可明显提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,施用化肥磷对土壤有效磷含量提高较显著,但施用化肥氮和钾分别对土壤全氮和速效钾含量提高效果不显著;通过相关性分析可知玉米产量与土壤有机质、全氮和速效磷均呈极显著正相关（P＜0.01）,而与土壤速效钾含量呈显著正相关（P＜0.05）。【结论】长期不施肥或偏施化肥玉米产量的稳定性减弱、土壤生产力贡献率下降;平衡施用化肥可有效提高黑土区玉米产量稳定性和可持续性;有机肥与化肥配施具有明显的增产和稳产效果。因此,施用有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施模式是东北黑土区最有效的施肥措施。     

氮肥及其与秸秆配施在不同肥力土壤的固持及供应

【目的】在有机物料和无机氮肥的配施条件下,研究氮素在土壤中的固持与释放过程,以期达到土壤供氮与作物需氮相一致的目的。【方法】以长期定位试验不同施肥处理土壤（不施肥,NF;施用氮磷钾化肥,NPK;厩肥与化肥配施,MNPK）为研究对象,采用盆栽试验研究化学氮肥及其与秸秆配施在不同肥力土壤中的固持与供应。【结果】与未施氮肥（对照）相比,单施尿素对NF处理土壤小麦籽粒产量无显著影响,而显著提高了NPK和MNPK处理土壤小麦籽粒产量;MNPK处理土壤氮肥利用率（67%）显著高于NPK（56%）和NF（19%）处理土壤。与施用氮肥处理相比,秸秆与尿素配施显著降低了小麦产量和氮素利用率,但MNPK处理土壤小麦产量及氮肥利用率（11%）仍显著高于NPK处理（7%）;秸秆与尿素配施降低了当季小麦对施入氮素的吸收利用,小麦收获时不同施肥处理土壤有79%-88%施入的氮素未被吸收利用。【结论】有机肥与化肥长期配施在协调土壤氮素供应,提高作物产量及氮肥利用率方面具有突出作用。     

不同施肥制度对土壤微生物的影响及其与土壤肥力的关系

 以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台，系统研究了长期不同施肥制度对土壤微生物种群和生理群落的影响及其与土壤肥力的关系。结果表明：（1）长期单施化肥，农田土壤细菌、真菌数量低于长期撂荒土壤，但放线菌数量多于撂荒土壤或与之相当。（2）长期单施化肥与不施肥（CK）比较，土壤放线菌数量增加，细菌和真菌数量略有增加或与之相当。（3）总体看，NPK均衡施肥，土壤细菌、真菌和放线菌数量比非均衡施肥的N、NP、NK、PK处理略有增加或与之相近。（4）NPK配施有机肥或秸秆，可明显增加土壤中细菌、真菌、放线菌的数量，不仅明显高于单施化肥和不施肥农田，而且细菌、放线菌数量也高于撂荒土壤，真菌数量略低于撂荒土壤或与之相当。（5）长期单施化肥农田，土壤固氮菌、氨化细菌、纤维分解菌、反硝化细菌数量低于长期撂荒土壤，但硝化细菌数量比撂荒土壤多。单施化肥，土壤固氮菌、硝化细菌、纤维分解菌数量高于不施肥的CK，而氨化细菌、反硝化细菌数量却低于CK。NPK均衡施肥土壤氨化细菌、硝化细菌、纤维分解菌数量比非均衡施肥的N、NP、NK、PK处理增加，固氮菌数量二者相当，反硝化细菌数量减少。NPK配施有机肥或秸秆，土壤中固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌、硝化细菌、纤维分解菌数量大都高于单施化肥处理，尤其明显高于非均衡施用化肥的处理。与撂荒土壤比较，NPK配施有机肥或秸秆，土壤固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌、硝化细菌数量增多，但纤维分解菌数量降低。（6）土壤中大多数微生物种类的数量与养分含量、作物产量具有正相关关系。     

施肥对潮土养分非匀衡化的土壤修复研究

[目的]研究施肥对不同处理的土壤修复作用。[方法]利用盆栽试验对长期不合理施肥导致土壤养分失衡及生产力下降的土壤进行施肥修复。[结果]试验结果表明：有机、无机肥配合施用是快速修复土壤养分和提高生产力的最佳方法;NP、NPK是既均衡土壤肥力又提高作物产量的无机肥施用方式;对土壤有效磷、氮极度缺乏的土壤,单施磷肥、氮肥效果极显著,其肥效在小麦上与NPK相同。[结论]长期施化肥的土壤对化肥的依赖性更强,停止施肥,玉米产量下降78.6%,小麦产量下降52.8%;而长期施NK和PK肥的土壤,停止施肥反而产量增加,NK处理玉米产量提高112%,小麦产量增加182%,PK处理中玉米产量增加15.1%,小麦产量增加59%;单施有机肥的当季效果不如化肥,但后效明显好于化肥。     

长期施肥下黑土活性氮和有机氮组分变化特征

【目的】研究长期不同施肥措施下土壤活性氮和有机氮组分特征,探讨土壤活性氮和有机氮组分之间的关系,为评价土壤肥力、制定合理施肥措施提供科学依据。【方法】利用开始于1979年的哈尔滨黑土肥力长期定位试验,选取对照（CK,不施肥）、不施氮肥（PK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、有机无机肥配施（MNPK）5个处理,采用氯化钾浸提-差减法、氯仿熏蒸-K2SO4提取法和Bremner法分别测定不同处理土壤可溶性有机氮、微生物生物量氮和有机氮组分含量。【结果】长期施用化肥对土壤耕层活性氮和有机氮组分含量无显著影响。单施有机肥和有机无机肥配施处理较单施化肥处理可溶性有机氮含量分别增加34.7%和56.2%,微生物生物量氮含量分别增加89.8%和144.7%。与单施化肥相比,长期单施有机肥和有机无机肥配施显著增加了酸解铵态氮、酸解氨基酸氮、酸解氨基糖氮和酸解未知氮的含量,增幅分别在23.3%—29.1%、19.2%—33.2%、30.6%—47.6%和20.2%—32.0%,对非酸解氮无显著影响。不同施肥措施下有机氮各形态的分布趋势为非酸解氮＞酸解氨基酸氮＞酸解铵态氮＞酸解未知氮＞酸解氨基糖氮。与单施化肥相比,长期单施有机肥和有机无机肥配合施用处理酸解有机氮占全氮比例有所提高,增幅达6.4%和9.9%。土壤全氮、可溶性有机氮、微生物生物量氮均与酸解有机氮组分之间均存在显著的正相关关系。在土壤有机氮组分中,酸解氨基酸氮、酸解未知氮和酸解铵态氮对可溶性有机氮和微生物生物量氮的影响最大。【结论】土壤氮素含量的变化与施肥措施密切相关,有机无机肥配施措施能显著增加土壤活性氮和有机氮组分含量,有利于提高土壤氮素供应能力;酸解氨基酸氮、酸解未知氮和酸解铵态氮是土壤活性氮的主要贡献因子。     

供肥模式对永久性菜地豇豆产量和品质的影响

 采用大田小区试验，设不施肥，PK，NK，NP，NPK，鸽粪，NPK+鸽粪，NPK+中微肥等处理，来探讨提高豇豆品质及产量的营养供应模式。结果表明：单独施用鸽粪的纯有机营养模式在两种类型土壤上都能够有效降低豇豆硝酸盐含量，且有较高的豇豆V_C累积水平，可有效改善豇豆营养品质。与NPK+鸽粪处理的有机无机结合营养模式类似，采用NPK+中微肥的纯化学态养分平衡供肥模式，在两种类型土壤上也有提高豇豆V_C含量的明显效果，因而也改善了豇豆营养品质，且在砂质土上增产效应突出，对豇豆优质稳产高产亦有重要作用。     

双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响

设CK（不施任何肥）、NK（施氮、钾肥）、NP（施氮、磷肥）、NPK（施氮、磷、钾肥）、NK＋PM（施氮、钾肥＋猪粪）、NP＋RS（施氮、磷肥＋稻草）、NPK＋RS（施氮磷钾肥＋稻草）7个处理,通过25年长期肥料定位试验,研究了双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响．结果表明,长期不平衡施肥处理（NK、NP）土壤各氮素含量增加不明显或出现一定幅度的减少;长期平衡施用化肥的NPK处理,土壤各氮素含量均有增长,与CK处理的差异达到显著或极显著水平;无机、有机肥长期配施处理NK＋PM、NP＋RS、NPK＋RS在单施化肥的基础上进一步提高了土壤中氮素养分的含量．双季稻种植制度下,长期平衡施肥,尤其是无机、有机肥配施能极大地增加红壤性水稻土各氮素养分含量,提高土壤氮素肥力,为水稻的高产、稳产和农业可持续发展提供良好的基础和保障．     

长期施用猪粪和化肥对稻田土壤Cu、Zn和Cd含量及有效性的影响

为研究有机肥与化肥处理下稻田土壤Cu、Zn、Cd含量之间的差异,并探明关键影响因子,本研究利用持续了35 a的长期定位试验,分析了土壤重金属全量及有效态、土壤理化性质和水稻产量,并利用多种统计分析方法研究了猪粪组和化肥组土壤Cu、Zn和Cd与土壤理化指标之间的关系。结果表明：与对照（不施肥）相比,长期施用猪粪使土壤Cu、Zn、Cd全量和有效态含量分别提高了134%~239%、57%~124%、58%~171%和191%~380%、285%~811%、61%~184%,并显著提升了土壤有机质（SOM）、阳离子交换量（CEC）及氮磷养分含量;而化肥处理对土壤重金属全量及有效态含量无显著影响,对土壤理化指标的提升相对较小。冗余分析（RDA）发现,猪粪组土壤全氮（TN）、CEC和速效磷（AP）分别解释了重金属方差变异的89.1%、6.4%和2.0%,化肥组土壤pH和全磷（TP）分别解释了方差变异的45.0%和22.2%,达到显著水平。进一步通过偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析发现,猪粪对重金属有效态的贡献远大于化肥,主要通过影响土壤重金属全量和CEC从而影响重金属有效性,其路径系数分别为0.621 7和0.295 3,均达到显著水平。猪粪组土壤重金属与理化指标之间由于“同源”关系呈显著正相关,而化肥组两者的关系受水稻生长活动等因素影响较大。研究表明,长期施肥可以通过调控土壤理化指标等影响重金属有效性,施用猪粪进行稻田土壤培肥的同时,需要注意土壤重金属的累积风险。     

长期施肥下淮北砂姜黑土区小麦产量稳定性研究

【目的】分析长期施肥条件下小麦产量的变化规律,试图探明淮北小麦产量稳定性对不同施肥模式的响应机制,为淮北砂姜黑土合理施肥管理、改善农田生态系统质量提供依据。【方法】以安徽杨柳长期定位试验为研究平台,通过研究小麦的平均产量、产量年际波动及土壤养分状况对5种施肥模式（不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施（等氮）、有机肥与化肥配施（高氮））的响应,比较不同施肥条件下淮北砂姜黑土区小麦产量稳定性的优劣,并以此评判施肥的合理性。【结果】淮北砂姜黑土区长期不施肥的小麦产量总体呈下降趋势,年下降量为5.81 kg•hm-2;而长期施肥的小麦产量随时间呈锯齿状波动并总体上升的趋势,其中有机肥与化肥配施（高氮）处理（HMNPK）的产量趋势线最高,但其增产优势逐年减弱,有机肥与化肥配施（等氮）处理（MNPK）以9.75 kg•hm-2的年增长量缩短与其的差距;单施化肥处理（NPK）的小麦产量趋势线在试验前期高于单施有机肥（M）,但在22年后有被M处理赶超的趋势。从32年小麦平均产量来看,与不施肥相比,有机肥与化肥配施（高氮与等氮）的增产幅度最大,平均产量分别达5 544.3和5 200.6 kg•hm-2;NPK次之,比当年不施肥处理产量提高了614.6%,M增产幅度最低,但与NPK差异并不明显。砂姜黑土地力贡献率在试验前10年持续降低,降至10%左右趋于稳定,而肥料对小麦产量的贡献率则是在前10年持续增加至80%-90%便维持动态平衡。长期不施肥易导致小麦产量变异系数（CV）偏高、可持续性产量指数（SYI）偏低,产量稳定性最低;施肥处理中HMNPK和MNPK处理的CV最低、SYI最高,产量稳定性最高,而M处理的产量稳定性和可持续性不及NPK。与长期不施肥相比,施肥可明显提高淮北砂姜黑土全氮、有机质、有效磷和速效钾的含量,其中有机肥的施入显著提高了土壤全氮和有机质含量,而有效磷含量与化肥的投入相关,处理M土壤速效钾含量较高,但与其他施肥处理差异不显著;通过相关性分析可知全氮、有机质、有效磷含量与小麦产量呈极显著正相关关系（P＜0.01）。【结论】施肥可有效提高淮北小麦产量,且产量随时间呈锯齿状波动;有机肥与化肥配施（高氮和等氮）的增产效果最佳,但高氮与等氮水平间的产量差随种植年限的增长而逐渐缩短;在试验开始前一阶段单施化肥的增产效果优于单施有机肥处理,但在22年后有被赶超的趋势。与长期不施肥相比,有机肥与化肥配施的施肥模式更有利于促进小麦产量稳定性和生产可持续性的提高,其次为单施化肥,单施有机肥最低。施肥可有效提高砂姜黑土养分含量,其中有机肥对有机质、全氮及速效钾含量的提高作用较强,而化肥则对有效磷含量提高作用较强,且小麦产量与全氮、有机质和有效磷均呈极显著正相关关系。因此,安徽淮北砂姜黑土区有机肥与化肥配施为最佳施肥模式,土壤养分供应较均衡,小麦产量幅度最大且稳定性最佳,农田生态系统质量最优。     

Dynamics of organic carbon and nitrogen in deep soil profile and crop yields under long-term fertilization in wheat-maize cropping system

Soil organic carbon (SOC) and nitrogen (N) are two of the most important indicators for agricultural productivity. The primary objective of this study was to investigate the changes in SOC and N in the deep soil profile (up to 100 cm) and their relationships with crop productivity under the influence of long-term (since 1990) fertilization in the wheat-maize cropping system. Treatments included CK (control), NP (inorganic N and phosphorus (P) fertilizers), NPK (inorganic N, P and potassium fertilizers), NPKM (NPK plus manure), and M (manure). Crop yield and the properties of topsoil were measured yearly from 2001 to 2009. C and N contents were measured at five different depths in 2001 and 2009. The results showed that wheat and maize yields decreased between 2001 and 2009 under the inorganic fertilizer (NP and NPK) treatments. The average yield between 2001 and 2009 under the NP, NPK, NPKM, and M treatments (compared with the CK treatment) increased by 38, 115, 383, and 381%, respectively, for wheat and 348, 891, 2 738, and 1 845%, respectively, for maize. Different long-term fertilization treatments significantly changed coarse free particulate (cfPOC), fine free particulate (ffPOC), intramicroaggregate particulate (iPOC), and mineral-associated (mSOC) organic carbon fractions. In the experimental years of 2001 and 2009, soil fractions occurred in the following order for all treatments: mSOC>cfPOC>iPOC>ffPOC. All fractions were higher under the manure application treatments than under the inorganic fertilization treatments. Compared to the inorganic fertilization treatments, manure input enhanced the stocks of SOC and total N in the surface layer (0–20 cm) but decreased SOC and N in the deep soil layer (80–100 cm). This reveals the efficiency of manure in increasing yield productivity and decreasing risk of vertical loss of nutrients, especially N, compared to inorganic fertilization treatments. The findings provide opportunities for understanding deep soil C and N dynamics, which could help mitigate climate change impact on agricultural production and maintain soil health.     

典型黑土春玉米化学肥料养分利用效率变化研究

【目的】减少化学肥料投入和提高肥料养分利用效率是我国当前重要的农业举措。鉴于化学肥料不合理施用引起的黑土肥力下降和酸化,开展黑土化学肥料减少投入和肥料养分利用效率变化研究,有利于实现黑土化学肥料的科学施用。【方法】于2013—2016年在典型黑土区开展连续4年肥料投入试验,设置了不施肥（CK）、缺氮（PK）、缺磷（NK）、缺钾（NP）、氮磷钾配施处理（NPK）。测定了作物产量、养分吸收、土壤无机氮、速效磷、速效钾。【结果】黑龙江春玉米年产量10 t·hm ^-2左右,除2013年外,2014—2016年各年份NPK处理春玉米产量、地上部氮磷钾养分吸收显著（P<0.05）高于CK或PK处理产量。除2016年磷素农学效率外,NPK处理肥料氮磷钾养分回收率、农学效率和偏生产力逐年升高。2013—2016年期间,肥料平均氮磷钾回收率分别为45.8%、6.1%和3.5%,农学效率分别为23.2、7.2和5.0 kg·kg ^-1,偏生产力分别为58.3、133.2和97.7 kg·kg ^-1。土壤矿质氮测试显示春玉米收获后到次年播种前冻融交替促进土壤有机氮素矿化。4年养分平衡计算的平均值显示NPK处理氮磷施用量基本与春玉米养分吸收量一致,土壤氮磷总体处于平衡状态,作物地上部钾素奢侈吸收导致土壤钾素处于亏缺状态。 【结论】典型黑土区连续4年试验显示,在产量保持稳定的条件下,磷、钾肥能大幅减少,提高磷钾肥利用效率,而不施化学氮肥仅能维持第一年产量,随后的年份里氮肥利用效率提高和产量降低同时发生。     

长期施肥对绿洲农田土壤生产力及土壤硝态氮积累的影响

 在甘肃河西绿洲灌漠土上进行的长期定位试验表明，连续20年不施用任何肥料，导致农田土壤生产能力严重衰退。2001年不施肥的小麦产量仅是试验开始时（1982年）的25.7%，2000年的玉米产量为1984年的28.2%。肥料是影响农田土壤生产力的重要因素，不同肥料的影响程度依次是：氮肥＞有机肥＞磷肥＞钾肥，其平均增产率分别为36.5%、27.3%、24.7%和2.9%。随着试验年限的延长，不施任何肥料的对照产量持续降低，故氮肥的增产效果增加；磷肥增产效果比较平稳；钾肥在试验开始后最初6年（1982～1987年）无显著增产效应，中期具有一定的增产作用（1988～1992年），后期8年（1993～2001年）显著增产。施用有机肥的增产作用随着试验延续呈逐步增加的趋势，表明长期施用有机肥具有明显的残效叠加效应。不同施肥处理对土壤中NO-3-N的积累与分布有显著的影响。施用化肥的处理（NP和NPK）导致NO3--N在土壤剖面中大量积累，尤其是在20～140 cm土层。化肥与有机肥配合施用(MNP 和 MNPK) NO3--N在土壤剖面中的积累显著低于化肥处理。长期连续施用化肥和有机肥均导致土壤剖面中硝态氮的积累；与化肥相比，有机肥导致更深土壤剖面（140～180 cm）中硝态氮的积累，因此，长期有机无机肥配合施用可显著增加绿洲农田土壤生产力，维持和提高土壤质量，但从持续农业发展及保护生态环境等方面考虑，应适当降低施肥量。     

连续施肥对不同肥力稻田土壤基础地力和土壤养分变化的影响

【目的】研究双季稻种植制度下,连续3年施肥与不施肥对不同肥力土壤基础地力产量、基础地力贡献率、土壤氮磷钾表观平衡和土壤养分变化的影响,为不同肥力土壤基础地力培育及土壤肥力维持和提升提供参考。【方法】从32年长期施用不同肥料定位试验的不施任何肥料(CK)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施稻草(NPKS)处理采取土壤,分别代表3种不同肥力水平,设置连续3年施肥与不施肥处理的盆栽试验,监测双季水稻产量、土壤基础地力产量、基础地力贡献率和土壤氮磷钾养分的变化。【结果】在试验期间,不同肥力土壤的早晚稻基础地力产量、基础地力贡献率均表现为:NPKS处理土壤NPK处理土壤CK处理土壤,且随着试验年限的延长,不同肥力土壤之间的差异呈逐渐缩小趋势,到试验第3年,不同肥力土壤之间的差异变得不显著。无论施肥或不施肥,初始肥力越高的土壤经3年6季水稻种植,由作物收获带走的氮、磷、钾养分越多。不同肥力土壤在连续施肥条件或不施肥条件下,肥力养分变化规律存在较大差异,这种差异与水稻种植体系中养分输入-输出平衡状况有一定关系。【结论】初始肥力越高的土壤如果连续不施肥,其基础地力下降得越快。因此,对于地力水平较低的土壤应注重合理施肥,培育和提高农田土壤肥力和基础地力;地力水平较高的土壤也应注意高效合理补充养分,以维持土壤较高的肥力水平和持续生产力。     

有机无机肥料配合施用对设施番茄产量、品质及土壤硝态氮淋失的影响

利用田间小区试验,研究了有机无机肥配合施用模式对番茄产量、品质及氮素在土壤中累积和淋失的影响.结果表明:(1)与肥料用量较高的习惯施肥处理相比,大幅减少肥料施用的不同有机无机肥配合施用模式均能保证番茄产量稳定,显著提高经济效益,平均增收19 127元·hm-2,其中(3/4)化肥N+(1/4)猪粪N模式处理经济效益最高.(2)施用有机肥的3个有机无机肥配合施用模式处理可降低番茄果实中的硝酸盐含量,较全部施用化肥处理和习惯施肥处理的分别降低5.4％和7.0％;施用有机肥的3个有机无机肥料配合施用模式处理可提高番茄果实中Vc的含量,较全部施用化肥处理的提高9.4％.(3)与番茄种植前相比,番茄收获后土壤硝态氮含量总体上表现出表层增加、深层降低的趋势;大幅减施肥料的有机无机肥配合施用模式处理各土层硝态氮含量均低于习惯施肥处理相应土层硝态氮含量.(4)有机无机肥配合施用模式可显著降低渗漏水中硝态氮渗漏量,较全部施用化肥处理和习惯施肥处理的平均分别降低35.5％和55.1％.在试验条件下,综合考虑产量、经济效益和环境效益的适宜有机无机肥料配合施用模式为(3/4)化肥N+(1/4)猪粪N模式处理.     

长期不同施肥下紫色土-作物体系镉累积及安全性评估

【目的】利用连续施肥23年(1991—2014)的稻麦长期定位试验,研究长期不同施肥对土壤-小麦/水稻轮作体系镉(Cd)累积的影响,为西南紫色土地区农产品质量安全和合理施肥提供科学依据。【方法】利用8个长期不同施肥处理:(1)CK(不施肥对照);(2)N(只施氮肥);(3)NK(只施氮、钾肥);(4)NPK(施氮、磷、钾肥);(5)NPK+M(化肥+猪、牛粪);(6)NPK+S(化肥+稻草还田);(7)1.5NPK+S(1.5倍化肥+稻草还田);(8)(NK)_(Cl)P+S(含氯化肥+稻草还田)。分别测定不同年际间土壤中全镉和有效镉含量以及作物中的镉含量,并评估镉的累积程度。【结果】随着施肥年限的增加,土壤全镉含量逐年提高;长期不施磷肥的CK、N、和NK处理土壤全镉累积提升较慢,施用磷肥、有机肥及含氯化肥处理提升较快,其中以NPK+M、1.5NPK+S和(NK)_(Cl)P+S处理土壤全镉含量提升最快,23年后分别增加了1.18、1.18、1.15 mg·kg~(-1);除不施磷肥处理外,其他所有处理土壤全镉含量均超过土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB15618—2018)中的土壤镉污染风险筛选值0.6mg·kg~(-1)。长期施肥处理的土壤有效镉含量均明显高于不施肥对照,其中长期施用N、(NK)_(Cl)P+S和1.5NPK+S处理土壤有效镉含量提升幅度较大。随着试验年份的增加各施肥处理水稻籽粒中镉含量呈上升趋势,但均未超过食品安全国家标准(GB 2762—2017,Cd≤0.2 mg kg~(-1));小麦籽粒中镉含量在不同年际间没有明显变化,除长期施用含氯化肥(NK)_(Cl)P+S处理籽粒中镉含量超过食品中污染物限量标准外(GB 2762—2017,Cd≤0.1 mg kg~(-1)),其他处理均未超标。【结论】本试验条件下,长期不同施肥、特别是施用磷肥和猪、牛粪有机肥均提高了土壤全镉含量,增加了其生态风险;而长期施用含氯化肥因使土壤p H下降而提高了有效镉含量,并导致小麦籽粒中镉含量超标。因此,防止镉因施肥等途径进入农田,是保证农产品安全生产的重要环节。     

不同氮肥在不同土壤中对小麦氮素利用及产量的影响

为探究不同土壤类型下适合小麦生长的氮肥种类,以‘豫教5号’为供试材料,于2017—2018年在河南省临颍县开展盆栽试验,设置潮土（SC）、黄褐土（SH）、砂姜黑土（SS）三种土壤类型;尿素（UR）、硝酸铵(AN)、硫酸铵(AS)、硝酸钙(CN)、氯化铵（AC）5种氮肥类型,研究不同土壤类型下不同氮肥处理对小麦干物质累积、养分吸收利用和产量的影响。结果表明,小麦‘豫教5号’对氮肥类型的响应与土壤类型有关,应根据土壤类型选择不同的氮源肥料。在潮土条件下,硫酸铵和氯化铵处理有利于小麦干物质累积,显著提高小麦产量及氮肥利用效率和氮肥偏生产力;在黄褐土条件下,硝酸钙处理表现较好;砂姜黑土条件下,硝酸钙和硫酸铵处理的干物质累积量和产量较高。研究结果明确了不同土壤类型下适合小麦生长的氮肥形态,为氮肥的合理施用及小麦的高产栽培模式奠定了理论基础。     

山东省小麦施肥特征与评价

【目的】进入21 世纪,人口、资源、环境的矛盾日益突出,中国农业生态环境面临多个方面的严峻挑战,施肥对环境的影响受到越来越多的关注。山东省是中国北方典型的高投入高产出集约农业区,对该省施肥状况的研究分析,对全国农作物施肥管理具有参考借鉴作用。论文针对山东省主要粮食作物--冬小麦的施肥状况进行系统分析,旨在理清其施肥特征与问题,为冬小麦的施肥决策与管理提供科学依据。【方法】以山东省测土配方施肥项目数据和统计资料为数据源,采用调查分析与统计分析相结合的方法,摸清小麦施肥现状及特征,并通过MATLAB建模分析建立最佳施肥模型,明确小麦施肥参数。【结果】2015年山东省冬小麦化肥消耗系数（Fec）较2010年减少了5.71 %。冬小麦氮、磷、钾肥的平均施用量高于全国平均水平,施用比例存在磷肥比重较大,钾肥比重不足的状况。冬小麦基肥与追肥中多元素肥料占比增加,单质肥料占比总体减少。全省施肥总量、氮肥、磷肥的施用量呈自西向东递减的趋势,皆为鲁西和鲁北平原区最高,鲁东丘陵区最低。钾肥的施用量则与之相反。潮土地区小麦施氮、磷量最高,其次为砂姜黑土、褐土和棕壤,盐碱土区较低,钾素的投入则以棕壤最高,其次为砂姜黑土和褐土,盐碱土和潮土区钾素投入量较少。氮磷钾肥施用量与土壤全氮、有效磷和速效钾含量之间存在一定的不匹配状况,可适当增加东部丘陵区氮素用量,减少高产区肥料投入,增加低产区施肥水平。山东省以产量为目标的冬小麦氮磷钾肥最佳施用量分别为182.02、82.58和83.22 kg·hm^-2,与此相比,目前氮肥、磷肥分别超25.60 kg·hm^-2和37.77 kg·hm^-2,钾肥亏3.84 kg·hm^-2。【结论】山东省冬小麦施肥状况正在向良性发展,但仍存在施肥量偏高,施肥方式及比例不够合理问题。     

控释BB肥对西瓜种植土壤养分的影响

[目的]探讨控释BB肥对西瓜栽培土壤养分的影响。[方法]以丰乐1号西瓜为试材,设置5个施肥处理（不施肥料CK,习惯施肥,等量、减量、减氮控释BB肥）,探讨了不同肥料施入土壤后的养分动态变化规律。[结果]习惯施肥处理的养分在短期内达最大值。在3个控释BB肥处理中,等量处理的土壤碱解氮最高 减N增P、K处理的土壤速效磷和速效钾均最高。相对于习惯施肥处理,这3个控释BB肥处理的速效NPK养分均有滞后释放的特性,基本上都在西瓜进入膨大期（施肥后45~60 d）时达到释放高峰,更能有效地提高土壤中速效养分的含量。[结论]控释BB肥的养分释放曲线与西瓜的养分需求曲线有一定的相似性,有利于获得高产优质的西瓜。     

Effects of long-term organic fertilization on soil microbiologic characteristics,yield and sustainable production of winter wheat

We investigated the soil microbiologic characteristics, and the yield and sustainable production of winter wheat, by conducting a long-term fertilization experiment. A single application of N, P and K (NPK) fertilizer was taken as the control (CK) and three organic fertilization treatments were used: NPK fertilizer+pig manure (T1), NPK fertilizer+straw return (T2), NPK fertilizer+pig manure+straw return (T3). The results showed that all three organic fertilization treatments (T1, T2 and T3) significantly increased both soil total N (STN) and soil organic carbon (SOC) from 2008 onwards. In 2016, the SOC content and soil C/N ratios for T1, T2 and T3 were significantly higher than those for CK. The three organic fertilization treatments increased soil microbial activity. In 2016, the activity of urease (sucrase) and the soil respiration rate (SRS) for T1, T2 and T3 were significantly higher than those under CK. The organic fertilization treatments also increased the content of soil microbial biomass carbon (SMBC) and microbial biomass nitrogen (SMBN), the SMBC/SMBN ratio and the microbial quotient (qMB). The yield for T1, T2 and T3 was significantly higher than that of CK, respectively. Over the nine years of the investigation, the average yield increased by 9.9, 13.2 and 17.4% for T1, T2 and T3, respectively, compared to the initial yield for each treatment, whereas the average yield of CK over the same period was reduced by 6.5%. T1, T2, and T3 lowered the coefficient of variation (CV) of wheat yield and increased the sustainable yield index (SYI). Wheat grain yield was significantly positively correlated with each of the soil microbial properties (P<0.01). These results showed that the long-term application of combined organic and chemical fertilizers can stabilize crop yield and make it more sustainable by improving the properties of the soil.