化肥减量配施对燕山丘陵区春玉米生长发育及产量的影响

针对燕山丘陵区长期过量施用化肥导致肥料利用率低的现状,研究了有机肥、缓控释尿素、秸秆还田和生物炭与化肥减量配施对玉米生长发育和产量的影响,探讨了化肥减量替代的可行性,旨在探索燕山丘陵区春玉米田化肥减量配施技术模式。试验采用随机区组设计的方法,以赤单218为试验材料,设置平衡施用化肥（NPK）、NPK基础上减氮20%（RN）、RN基础上有机肥替代总氮量的20%（RN+OM）、RN基础上缓控释尿素替代总氮量的40%（RN+CRU）、RN基础上秸秆全量还田（秸秆还田）和RN基础上生物炭基肥替代总氮量的20%（生物炭肥）共6个处理,研究燕山丘陵区化肥减量配施对春玉米生长发育及产量的影响。结果表明,减氮配施可以增加玉米产量、玉米叶面积指数和地上部干物质量,对穗粗、穗长、行粒数和千粒重也有积极的影响。减氮配施有机肥条件下,玉米产量最高,相应的产量构成因素穗粗、穗长、行粒数和千粒重也最高,。其次是减氮配施缓控释尿素处理,而秸秆还田和生物炭肥配施处理的表现却并不突出,综合考虑作物产量与环境保护等因素,在春玉米生产中减少氮肥用量、施用有机肥和缓控释尿素可以保证产量,同时还能减少农业面源污染,值得在生产中大力推广。     

贵池区2016年秸秆还田与减量施肥试验

通过开展秸秆还田与减量施肥试验,结果表明,秸秆还田能不同程度改善土壤的理化性状,特别是土壤孔隙度、速效钾;能提高肥料利用率,促进增产增收.秸秆还田施用腐熟剂与未施用腐熟剂相比,增产93.60 kg/hm2,增0.9个百分点,且肥料利用率均有不同程度的提高.秸秆还田减施15%钾肥减产393.30kg/hm2,减4.3个百分点;秸秆还田减施30%钾肥减产486.90kg/hm2,减5.1个百分点;但钾肥利用率有所提高.与无秸秆还田比,秸秆还田减施15%钾肥增产160.65kg/hm2,增1.8个百分点;秸秆还田减施30%钾肥增产67.05kg/hm2,增0.8个百分点;肥料利用率均有提高.     

基于秸秆还田的小麦-玉米轮作体系施肥效应及其对土壤磷素有效性的影响

以淮北平原砂姜黑土区典型的小麦-玉米轮作体系为研究对象,采用田间小区定位试验,比较不同施肥处理对作物产量、土壤速效磷含量、全磷含量以及土壤中性磷酸酶活性的影响。结果表明:相对于NPK(全量化肥)处理,无论是秸秆还田还是秸秆还田配施有机肥处理的作物产量均有所增加,其中小麦产量增加8.0%~13.3%,玉米产量增加8.0%~21.7%;秸秆还田配施有机肥料的各处理与NPK处理相比,土壤速效磷和全磷含量、磷素活化系数及中性磷酸酶活性均显著增加,且秸秆与减量50%化肥和6 000 kg·hm-2猪粪有机肥配施的ST6处理土壤速效磷和全磷含量及中性磷酸酶活性均高于其他处理。结论:在秸秆还田的基础上,施用3 000~6 000 kg·hm-2有机肥料,减少30%~50%的化肥用量,对作物产量没有显著影响,且ST6处理是促进土壤磷素有效性增加的最佳有机无机配施方案。     

秸秆还田条件下减量施磷对玉米产量、磷素利用率及土壤磷含量的影响

为了探明秸秆还田条件下磷肥的合适用量,在2013—2016年通过田间定位试验,研究了秸秆还田条件下减量施磷对玉米产量、磷素利用率及土壤磷含量的影响。结果表明,与常规施肥处理相比,除秸秆还田初期(2013年)外,其余年份秸秆还田配施化肥处理均提高了玉米产量,且秸秆还田配施磷肥减量20%处理与秸秆还田磷全量处理之间的差异不显著,其中2016年秸秆还田配施磷肥减量20%处理的玉米籽粒产量增加8.08%;总体上,2013—2016年秸秆还田配施化肥处理提高了玉米植株氮、磷、钾吸收量及磷素利用率,其中秸秆还田配施磷肥减量20%处理在秸秆还田初期降低了对磷的吸收量,但随着秸秆还田时间的增加,其不再影响植株对磷素的吸收,磷素利用率为28.32%,提高了5.73个百分点;秸秆还田配施化肥处理土壤有机质含量平均提高了13.49%,有效磷含量平均提高了6.76%,但对土壤全磷含量影响不大。对于上述所有指标,秸秆还田配施磷肥减量20%处理与秸秆还田磷全量处理之间的差异均不显著。因此,玉米生产上采用秸秆还田的方式,能够降低磷肥用量,提高磷素利用率和产量,即使磷肥减量20%也不影响上述指标的提高。     

粮田土壤培肥模式筛选试验

通过开展常规施肥、纯化肥施用、有机无机配施和秸秆粉碎还田结合化肥施用4种典型的粮田土壤管理技术模式对粮田土壤培肥的效果、作物产量的影响,筛选出最佳粮田培肥模式。试验结果表明:秸秆还田配施部分化肥玉米季较常规施肥能提高作物产量11.9%,小麦季提高14.44%,与纯化肥施用、有机无机配施两种技术模式相比产量略有提高或基本持平,但无显著差异。同时秸秆还田配施化肥处理还能提高土壤有机质和速效养分含量,玉米季和小麦季分别提升土壤有机质5.56%和9.60%。因此在京郊粮田土壤管理上推荐秸秆还田配施化肥的技术模式,并且在玉米秸秆还田填加秸秆腐熟剂。     

玉米秸秆不同还田方式对土壤钾素的影响

本试验以玉米秸秆为研究对象,探究玉米秸秆直接还田、腐熟还田与化肥配施等不同还田方式对土壤钾肥力的影响。实验结果表明:单施化肥会降低土壤的钾肥力,玉米秸秆还田处理对土壤速效钾、缓效钾含量有影响;施用未腐熟的秸秆对于提高土壤钾肥力来讲效果要好于施用腐熟的秸秆处理;玉米秸秆的还田方式以秸秆直接还田并配施适量的秸秆速腐剂效果最好。     

减量施肥对冬小麦生长及土壤养分的影响

研究了减量施肥对陇东旱塬区冬小麦生长及产量的影响.结果表明,化肥减量施用配施有机肥模式可增加0～60 cm土层有机质、速效钾含量,改善土壤肥力状况;化肥减量施用配合秸秆还田模式在一定程度上增加实施当年0～20 cm土层全氮、全磷、全钾含量,但短期内造成土壤0～100 cm土层内有机质、速效磷及0～60 cm土层土壤矿质...     

化肥减量条件下秸秆还田配施腐植酸对白浆土酶活性及养分转化与吸收的影响

秸秆还田作为白浆土改良利用的重要方式，在我国东北黑土区应用广泛，但北方寒冷气候下秸秆腐解速度缓慢，导致短期内耕层土壤速效养分供应不足，化肥施用量居高不下，限制了化肥减施技术的推广应用。本试验在化肥常规用量减少15%条件下，进行腐植酸、玉米秸秆还田及其配施腐植酸处理，对比研究盆栽条件下秸秆和腐植酸对白浆土酶活性、速效养分转化与吸收的影响，以及腐植酸对秸秆腐解率与玉米干物质积累的作用。结果表明：2019年和2020年试验中玉米抽雄期、成熟期，秸秆还田配施腐植酸处理土壤脲酶活性较化肥常量对照分别显著提高78.7%、64.3%和119.0%、133.8%,土壤速效钾含量显著提高；而秸秆还田处理土壤酸性磷酸酶活性较化肥常量对照分别显著提高56.2%、36.0%和23.4%、30.7%,土壤蔗糖酶活性分别显著提高97.1%、9.9%和54.6%、22.8%;腐植酸处理土壤过氧化氢酶活性较化肥常量对照分别显著增加23.7%、20.2%和18.1%、43.2%。成熟期，腐植酸处理2019、2020年玉米植株干物质重分别显著增加81.2%和28.4%。化肥减量15%条件下秸秆还田3 750.0 kg/h...     

秸秆还田方式对水稻田土壤理化性质及水稻产量的影响

为了综合评价不同秸秆还田方式对低产水稻田土壤性质及水稻产量的影响,研究了秸秆原料生物炭+化肥、发酵床秸秆垫料有机肥和秸秆+猪粪有机肥施用后土壤养分、有机质、易氧化有机碳及水稻生长和产量的变化。与不施肥对照相比,不同秸秆还田方式下土壤中速效养分含量均有不同程度增加,但差异均不明显。秸秆生物炭+化肥有利于水稻稳产高产,产量高达7.86 t/hm~2,比单施化肥和不施肥对照分别增加9.78%和62.4%;秸秆生物炭施用有利于水稻分蘖期与拔节期生长和吸收养分,发酵床秸秆垫料有机肥和猪粪秸秆有机肥两种处理的水稻产量及生物量均显著低于单施化肥处理。表明不同秸秆还田方式对水稻田土壤理化性质及产量有着不同的影响,其中施用秸秆生物炭能提高土壤肥力并显著提高水稻产量。短期来看,不配施化肥而单施发酵床秸秆垫料有机肥或秸秆猪粪有机肥对水稻生长不利,长期效果有待观察。     

秸秆还田配施不同配比化肥对晚稻产量及土壤肥力的影响

为了揭示秸秆腐解规律和土壤养分变化过程,连续2年通过田间试验研究了秸秆还田配施不同配比化肥对晚稻产量及土壤肥力的影响。结果表明,秸秆还田配施不同配比化肥显著提高了晚稻产量,增产幅度为8.5%~21.5%,处理间差异显著。除SN2（秸秆还田配施N 225 kg/hm2）和SP1（秸秆还田配施P 75 kg/hm2）秸秆生物量有所下降外,其余处理秸秆生物量均高于对照单施秸秆处理,范围在3.3%~13.7%,区组间无显著性差异,处理间有显著性差异。秸秆还田配施不同配比化肥处理显著提高了晚稻成熟期有效穗数、每穗粒数、结实率以及千粒重。逐步线性回归方程表明结实率是晚稻产量最主要的影响因素。与对照相比秸秆还田配施不同配比化肥能够提高土壤pH、全氮、碱解氮、有机碳、有效磷、全磷、速效钾和全钾,降低土壤C/N比,其中以秸秆还田配施NPK处理效果最显著。因此需要将秸秆还田与施用化肥、微肥相结合,进一步发挥出秸秆还田的综合效益。     

改酸型有机肥在化肥减量增效中的作用研究

有机肥替代部分化肥是化肥减量增效的有效措施,为探索单位面积有机肥适宜用量及替减化肥幅度,在玉米上进行了田间小区试验。结果表明,在配方施肥的基础上一定范围内随着有机肥用量增加玉米单产不断增加,有机肥亩用量为324 kg时,玉米亩产最高,为584 kg;在亩增施100 kg有机肥的基础上减少20%化肥用量(35%配方肥15 kg)未造成玉米明显减产,说明用有机肥替代部分化肥切实可行,本次试验减少的化肥氮磷钾总养分与有机肥提供的总养分相当,因此玉米不会减产。随着有机肥用量增加土壤有机质、全氮及速效钾有所提高,但差异不显著,说明改良土壤和培肥地力是一个缓慢的过程,必须长期坚持增施有机肥才能使耕地肥力逐年稳步提高、理化性状逐步改善。     

腐殖酸和腐殖酸有机肥对玉米产量及粗蛋白质含量的影响

通过小区试验,研究了不施肥、施化肥、风化煤与化肥配施、腐殖酸有机肥施用对玉米干物质积累、籽粒产量、粗蛋白质含量、氮磷肥偏生产力以及氮磷肥农学效率的影响。结果表明,不同施肥能显著提高玉米干物质积累、籽粒产量及粗蛋白含量。风化煤与化肥配施、腐殖酸有机肥施用较单施化肥显著提高了玉米根系干质量、秸秆质量、行粒数、每穗粒数、籽粒产量、粗蛋白质含量、氮磷肥偏生产力以及氮磷肥农学效率;腐殖酸有机肥较单施化肥显著提高了玉米穗轴质量、穗行数,对玉米百粒质量影响不显著。     

秸秆还田和肥料配施对玉米田土壤碳通量的影响

为研究秸秆还田和不同肥料配施对土壤碳通量的影响,以良玉66为试验材料,以只施化肥为对照,在秸秆还田条件下设置化肥、有机肥、有机肥化肥配施4个处理,研究土壤碳通量特性。结果表明,秸秆还田处理均降低了土壤pH值,施用有机肥效果显著;单施有机肥和有机肥化肥配施显著提高了土壤电导率,在全生育期比对照高25.26%～55.84%;秸秆还田各处理土壤碳通量均显著高于对照,其中,拔节期和灌浆期单施有机肥处理最高,成熟期有机肥和化肥配施最高。     

秸秆还田结合减量施肥对水稻产量和土壤养分的影响

为探明河北滨海稻区水稻秸秆还田条件下,最适的化学肥料施用体系,达到肥料减量和土壤培肥目的。在大田试验条件下,设置不同施肥方案：T1(常规施肥)、T2(减施氮肥5.74%,减施肥料19.97%)、T3(减施氮肥15.02%,减施肥料25.84%)、T4(减施氮肥20.88%,减施肥料34.01%)等4个处理,研究秸秆还田结合不同减量化施肥方案对水稻生长发育和产量及土壤养分的影响。结果表明,在秸秆还田模式下,减量化施肥处理均未对水稻生长发育产生负影响,并且保障了水稻产量;秸秆还田后,土壤养分含量相比还田前有所提高,相比于T1处理,减量施肥处理组有机质含量显著提高15%～24%,速效钾含量显著降低12%～21%,碱解氮和速效磷未形成显著性差异。其中T3处理组,水稻最高分蘖数、分蘖生长速率、有效穗数、结实率都显著提高,株高和千粒质量并未表现显著差异,水稻最终产量提高了17.14%。因此,在冀东水稻种植地区,秸秆还田与减量施肥T3(减施氮肥15.02%,减施肥料25.84%)的配施方式是该地区最优减量化栽培方式。     

减施化肥下紫云英和秸秆还田对土壤养分及活性有机碳的影响

以湖北省武汉市紫云英、秸秆还田及不同化肥施用量的12个田间试验为基础,结合添加2%和4%紫云英的室内培养实验,研究紫云英种植还田(MV)、水稻秸秆还田(S)和化肥减施(40%～100%NPK)对水稻土表层土壤(0～20 cm)养分及活性有机碳的影响。结果表明:相比紫云英与秸秆不还田与不施肥的对照(CK)处理,紫云英、秸秆还田下施用40%～100%化肥均能有效提高土壤有机质、碱解氮、颗粒有机碳的含量,增幅分别为3.98%～46.49%、4.46%～35.88%、3.59%～35.77%;单独种植紫云英还田处理土壤的速效磷、速效钾含量降低,在配施秸秆、施用化肥后含量显著增加;土壤各养分含量在80%化肥施用量下最高。与不添加紫云英处理相比,添加2%和4%的紫云英处理均能有效提高土壤pH以及有机质、碱解氮、速效钾、颗粒有机碳的含量,增幅随着紫云英添加量的增加而升高。     

有机培肥化肥减量对夏玉米含碳率及固碳量影响

为探讨不同施肥措施对玉米固碳能力的影响,以传统施肥为对照,设置化肥减量增施有机肥和秸秆6个处理,在玉米抽穗期、吐丝期和成熟期取样,分析不同器官含碳率和固碳量的差异。结果表明,不同生育期玉米植株器官含碳率有差异,地上器官(叶、茎、籽粒等)含碳率显著高于地下器官(根)。化肥减量30%增施有机肥和化肥减量30%增施秸秆2个处理相对化肥减量50%和化肥减量70%处理能有效提高玉米全株含碳率。化肥减量增施有机肥不仅提高植株收获物籽粒的含碳率,还增加还田产物茎和叶器官的含碳率。对不同处理玉米区域固碳量分析表明,玉米地上部分固碳量显著高于地下部分,化肥减量增施有机肥各处理平均区域固碳量高于化肥减量增施秸秆处理。     

增施商品有机肥、减少化肥用量对制种玉米产量及土壤肥力的影响

为了研究增施商品有机肥减少化肥施用后对玉米生长、产量、土壤肥力及经济效益的影响,为玉米生产中有机肥替代部分化肥的应用提供可行性依据,进行本次试验。试验设5个处理,测定各处理土壤的物理性质、化学性质及玉米植物学性状、产量,并进行经济效益分析。结果表明:增施商品有机肥与单施配方肥相比,随着商品有机肥施用量的加大,土壤容重降低,自然含水量、土壤贮水量和总孔隙度增加;土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾均有增加;有效改善了玉米穗部性状和产量构成,其中处理3(3 750 kg/hm2有机肥+总养分减量5%的配方肥)、处理4(3 750 kg/hm2有机肥+总养分减量10%的配方肥)植物学综合性状较为突出,具有一定的增产效果。商品有机肥替代部分化肥可促进玉米生长、增产,培肥土壤,符合资源循环、化肥减量的目的。     

潮土区小麦-玉米轮作周年秸秆还田及施钾效应研究

在山东省西部潮土区研究了小麦-玉米周年轮作模式下连续两年4个种植茬口秸秆全还田和施用钾肥对耕层土壤钾素状况、作物产量及土壤-作物系统钾素平衡的影响。结果表明:定位两年后,秸秆还田及施用钾肥均可不同程度地提高土壤速效钾和缓效钾含量,其中秸秆还田配施钾肥(NPKst)处理提高幅度最大;小麦或玉米产量各个茬口均以NPKst处理最高,不施钾肥秸秆不还田(NP)处理最低。施用钾肥小麦平均增产8.03%,玉米平均增产2.92%;秸秆还田条件配合施用钾肥,小麦平均增产14.13%,玉米平均增产6.99%。施用钾肥秸秆不还田(NPK)处理和NPKst处理第一种植季的钾肥当季回收率分别为31.8%、24.4%,4个种植季钾肥累计回收率分别为39.2%、25.3%。定位两年后,单施钾肥处理(NPK)土壤钾素平衡达到-481.2 kg/hm2,秸秆还田配施钾肥处理(NPKst)土壤钾素平衡达到74.2 kg/hm2。为实现化肥使用量零增长目标,秸秆还田配施钾肥是维持潮土土壤钾素持续供应的有效措施。     

化肥减施对贺兰山东麓土壤肥力及酿酒葡萄品质的影响

【目的】针对贺兰山东麓主要酿酒葡萄产区因过度依赖化肥、土壤贫瘠及长期连作的栽培模式导致的土壤持续生产能力下降、酿酒葡萄品质降低等问题,研究化肥减施对贺兰山东麓土壤肥力及酿酒葡萄品质的影响。【方法】以四年生酿酒葡萄品种"赤霞珠"为研究对象,分别设置不施肥、施100%化肥、施100%有机肥、施50%化肥+50%有机肥、施100%土壤调理剂、施25%化肥+25%有机肥+100%土壤调理剂,共6个处理,探讨化肥减施对酿酒葡萄品质及土壤肥力的影响。【结果】化肥减半对土壤肥力的影响较全量施用化肥差异不显著,但化肥减半处理浆果花色苷含量较全量施用化肥处理显著提升132.9%;全量施用有机肥替代化肥能显著提升果园土壤有机质含量,对土壤速效养分提升效果显著,土壤有机质、速效钾、有效磷的含量较单施化肥处理分别增加了55.05%、130.2%、3.08%,同时施用有机肥能显著增加酿酒葡萄浆果可溶性糖含量;化肥和有机肥各减75%配合土壤调理剂施用产量较全量施用化肥增加了69.07%,但葡萄浆果综合品质下降显著。【结论】在贺兰山东麓碱性石灰性土壤上,增施土壤调理剂能有效改善土壤环境,提升葡萄品质;过量减少化肥施用不利于优质酿酒葡萄原料的生产,化肥减半配施有机肥是提高土壤肥力和酿酒葡萄品质,提高经济效益的有效措施。     

减氮条件下秸秆炭化与直接还田对旱地作物产量及综合温室效应的影响

[目的]本文旨在研究秸秆及生物质炭形式还田下减施氮肥对旱地作物生产及温室效应影响,以期为农业低碳生产及秸秆资源化利用提供依据。[方法]本研究选取华北平原典型旱地土壤(褐土)为研究对象,设置不同施氮水平并配合秸秆直接还田与生物质炭还田施用,对连续两个作物生长季(玉米-小麦)的产量及温室气体排放进行观测。共设置了7个施肥处理:1)不施肥处理(CK);2)常规秸秆还田配施全量化肥氮处理(SN100);3)秸秆还田配施化肥减氮10%处理(SN90);4)秸秆还田配施化肥减氮20%处理(SN80);5)生物质炭配施全量化肥氮处理(BN100);6)生物质炭配施化肥减氮10%处理(BN90);7)生物质炭还田配施化肥减氮20%处理(BN80)。采用静态箱-气相色谱法,在玉米-小麦轮作体系中进行全生育期土壤温室气体排放观测,并测定作物产量。[结果]在保持作物产量稳定的条件下,秸秆两种还田方式均可降低10%~20%的氮肥施用,但秸秆还田配合氮肥减施对作物产量的影响因作物类型而异。减施氮肥显著影响土壤温室气体排放,N_2O随氮肥施用量减少显著降低;CH_4排放主要表现为弱吸收汇;而秸秆还田处理的CO2排放随氮肥的减少而呈增加趋势,对应生物质炭还田处理的CO_2排放变化趋势相反。进一步结合作物产量分析表明,相对于常规秸秆还田措施,秸秆直接还田和炭化还田配合氮肥减施可使土壤温室气体排放强度(GHGI)分别降低36.40%~40.48%和40.48%~53.50%。[结论]生物质炭还田可在稳定旱地作物产量的前提下实现氮肥减施与低碳生产。