有机肥与化肥配合施用土壤微生物量氮动态、来源和供氮特征

【目的】揭示有机氮肥的矿化-固持周转过程机理，为合理施用有机肥和化肥提供科学依据。【方法】运用同位素15N交叉标记示踪技术，通过盆栽试验，研究单施化肥、单施猪粪、猪粪与化肥配施、玉米秸与化肥配施、麦秸与化肥配施等5种施肥方式下，土壤中微生物量氮在玉米各生育时期的数量、来源的动态变化以及对玉米的供氮特征。【结果】各处理在同一生育期微生物量氮差异的原因主要是所施肥料种类的不同。不同处理的土壤微生物量氮在玉米各个生育期数量与来源不同，施入的有机肥对土壤微生物量氮贡献大，化肥对土壤微生物量氮的贡献较小，土壤氮仍是构成微生物量氮的主要来源。作物和土壤微生物对土壤氮素存在竞争关系，在氮素胁迫条件下，竞争作用突出，其竞争强度取决于氮源和能源的供应强度以及土壤氮素转化过程。同一处理的土壤微生物量氮在玉米的各个生育期数量差异很大，当土壤中微生物的碳源（能源）物质与氮源物质充足时微生物对氮素的竞争能力较强，作物的竞争能力较弱，随着土壤氮素转化过程的改变，作物的竞争能力逐渐增强，并显著超过微生物，微生物量氮减少。【结论】有机肥与化肥配合施用比单独施用化肥能降低土壤微生物量氮来自土壤氮的百分比；与单施有机肥相比能提高土壤微生物量氮来自土壤氮的百分比。     

基于多元线性回归研究有机肥替代对土壤养分及产量的影响

以黑土为试验对象,基于多元线性回归研究单施化肥、单施有机肥和不同比例有机肥替代对土壤养分和作物产量的影响.结果 表明:适度有机肥替代可缓解土壤酸化,与单施化肥相比,由于“正激发效应”的影响,短期内有机肥替代提升土壤有机质含量不明显;有机肥替代能提高土壤速效钾和全氮含量,与单施化肥相比,提升土壤全磷和全钾效果不明显.有机肥替代显著影响土壤的养分状况,提高作物产量,且随着有机肥替代化肥比例的增加,土壤养分有先升高后降低的现象,单施有机肥短期内会降低作物产量.有机肥替代氮肥减施30％(OM70)较为合适,既能促进作物增产,又能改善土壤养分状况.     

长期施用有机肥对潮土土壤肥力及硝态氮运移规律的影响

以连续不同年限定位施用有机肥的小麦-玉米轮作农田为研究对象,设置4个处理:连续施用化肥(长期施用化肥,未施用有机肥);3年连续施用有机肥(不施化肥);5年连续施用有机肥(不施化肥);20年连续施用有机肥(不施化肥),探索不同年限连续有机施肥下土壤肥力、小麦产量和土体硝态氮累积量分布的变化。结果表明,连续施用有机肥可显著降低土壤容重、增加土壤中速效养分含量,且年限越长,效果越明显。化肥处理的小麦产量显著高于有机肥处理,有机肥处理中小麦产量随施肥年限的增加而降低,但无显著性差异。不同土壤深度硝态氮累积量表现为有机肥处理大于无机肥处理,小麦季大于玉米季;随着土壤深度增加土壤硝态氮累积量呈现先降低后增加的趋势,且各土层硝态氮累积量随施用有机肥年限增加而增加;通过分析80~100 cm土层硝态氮累积量发现,20年连续施用有机肥处理在此层的累积量最大达240 kg·hm~(-2)。由此可见,连续施用有机肥可降低小麦产量,连续20年施用有机肥土壤硝态氮总累积量和土体下层累积量均达到最大,具有一定的硝态氮淋失风险。因此,需采取一定的措施来增加作物产量,减少硝态氮累积,防止地下水硝态氮污染。     

有机肥部分替代化肥对作物产量及土壤氮素迁移的影响

针对粮田大量施用化肥导致土壤质量下降以及不合理施用有机肥带来的环境污染问题,基于产量和环境条件探索有机肥部分替代无机肥的适宜配比,为科学施肥、减少氮素淋失、保护土壤环境提供理论依据。本研究在麦玉轮作区进行大田试验,设置不施氮肥(T1)、牛粪有机肥氮与化肥氮配比分别为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4(简称T2、T3、T4、T5)和单施化肥(T6)6个处理,研究自然降水条件下不同有机肥化肥配施比例对作物产量、土壤剖面硝态氮累积分布的影响。结果表明,有机无机配比为1∶2时小麦、玉米平均总产量最高,为11.4 t·hm~(-2),比不施氮肥处理提高46.2%,比单施化肥处理提高3.6%。0～100 cm各土层硝态氮累积量随着牛粪有机肥所占比例降低而升高,以单施化肥处理土壤中硝态氮累积量最高,此趋势在小麦玉米收获期的80～100 cm土层表现更明显。表明该时期土壤硝态氮已存在迁移累积现象,对地下水带来潜在的污染风险。因此,在兼顾小麦玉米产量和环境双重条件下,小麦、玉米两季的结果均表现为有机与无机氮肥最佳配比为1∶2,在此比例下,有机肥的替代施用较纯化肥处理提高产量的同时,还能降低土壤中硝态氮的累积和迁移。     

商品有机肥替代化肥对作物产量和土壤肥力的影响

【目的】通过连续3年定位监测华北平原冬小麦-夏玉米轮作区商品有机肥部分替代化肥施用后作物产量和土壤肥力的变化,探究商品有机肥替代化肥对作物产量及土壤肥力的影响,以期为该区域商品有机肥的科学施用提供理论依据。【方法】试验开始于2011年,于山东禹城设置3个不同施肥处理：不施肥对照（T1）;单施化肥（T2）;等养分条件下,有机肥部分替代化肥（T3）（氮、磷和钾替代比例分别为11.3%、13.7%和58.8%）。于2011-2014年连续3年进行田间取样,分析冬小麦-夏玉米轮作制度下,不同施肥处理对作物产量、产量构成以及土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾含量的影响。【结果】（1）商品有机肥部分替代化肥施用后,冬小麦和夏玉米3年平均产量分别为7 700和9 175 kg·hm^-2,与当地栽培条件下高产水平相当,但与单施化肥处理相比差异不显著。（2）与单施化肥相比,商品有机肥替代化肥处理对产量构成因素（有效穗数、穗粒数和千粒重）未表现出显著影响。（3）商品有机肥部分替代化肥施用3年后,与单施化肥相比,土壤有机碳增加了19.5%、土壤全氮提高了12.3%,显著高于单施化肥处理。【结论】商品有机肥部分替代化肥能保证华北平原小麦-玉米轮作体系的作物稳产、高产,并且能够培肥地力,有利于土壤可持续利用。     

有机无机肥配施对红壤稻田氮素形态及水稻产量的影响

在湘南丘陵区红壤稻田上进行了有机无机肥配合施用对田间氮素动态、水稻氮素利用率的影响及增产效应的试验,结果表明,有机无机肥配合施用,既能快速提高稻田有效氮含量,又能长久保持土壤氮素含量,提高氮素利用率。早稻有机无机肥配合施用处理产量要高于单施有机肥处理,也高于单施化肥处理,但各处理之间无显著差异。晚稻有机无机肥配合施用高于单施有机肥处理,显著高于单施化肥处理。单施化肥处理早、晚稻氮肥利用率分别为33．50％、22．88％;单施有机肥处理早晚稻的氮素利用率分别为41．04％、32．40％;有机无机肥配合施用早晚稻氮素利用率分别为40．07％、3．5．60％。     

有机肥施用对稻麦轮作系统作物生产和土壤健康的影响

于宁波鄞州区进行有机肥施用田间试验,在小麦-晚稻轮作模式下,对比不施肥、全化肥,以及等养分总量条件下化肥配施不同用量有机肥(2 250、4 500、9 000 kg·hm^-2),对作物产量、作物和土壤中重金属含量、土壤微生物群落代谢多样性的影响。结果表明,施用有机肥可以部分替代化肥而不影响作物产量,有机肥施用量在2 250~9 000 kg·hm^-2作物产量无显著差异。有机肥用量2 250 kg·hm^-2处理的稻谷和小麦粒中的重金属含量与全化肥处理相比无显著差异,但用量在4 500 kg·hm^-2及以上,稻谷中Zn含量以及麦粒中As含量显著增加。有机肥施用增加了土壤中Zn、As和Pb含量,其中Zn和Pb垂直迁移趋势显著。不同施肥措施对土壤微生物群落代谢多样性无显著影响,但相比全化肥处理,配施有机肥提高土壤微生物对碳氮底物的利用能力。有机肥可部分替代化肥实现稻、麦增产,提高土壤微生物代谢活力,但高用量有机肥增加重金属污染风险。在本试验区配施有机肥2 250 kg·hm^-2,既能保证作物产量,又能确保农产品和环境安全。     

有机氮部分替代无机氮对水稻产量和氮素利用率的影响

研究等氮条件下,不同比例有机肥氮替代化肥氮对稻田土壤氮素动态、水稻氮素吸收累积、水稻产量和氮肥利用率的影响.结果表明:与对照相比,各施肥处理均能显著改善土壤矿质氮的供应和水稻生长状况.有机肥氮100%替代化肥氮的处理水稻籽粒产量较不施肥对照增加,但显著低于全化肥氮处理和有机肥氮部分替代化肥氮处理.25%有机肥氮与75%化肥氮配合处理水稻籽粒产量最高,氮肥利用率高于其他施肥处理,为48.6%.说明有机肥氮可以在一定范围内部分替代化肥氮.     

有机肥中不同形态氮及可溶性有机碳在土壤中淋溶特性研究

通过室内土柱模拟淋溶试验比较了两种供试土壤加入等量氮素后,化肥处理(硫酸铵溶液)和有机肥提取液处理淋溶过程中不同形态氮及可溶性有机碳(DOC)在土壤中的淋溶迁移特性.结果表明,加入硫酸铵溶液后两个土壤氮素累积淋火量较未施肥清水对照无明显变化,肥料氮的淋失量占氮总淋失量的比例在2.31%～8.68%之间;而加入有机肥提取液后淋出的氮量显著增加,肥料氮占氮总淋失量的比例达65.7%～76.4%.有机肥处理淋失的氮素形态以可溶性有机氮(DON)为主,其次为硝态氮和铵态氮;而化肥处理氮素淋失形态以硝态氮为主(85.2%～88.8%),其次为可溶性有机氮DON(7.9%～10.2%),铵态氮所占比例最低(3.3%～4.6%).有机肥处理DOC和铵态氮的淋失量也显著高于化肥处理.因此,有机肥中可溶性养分特别是可溶性有机碳、氮在土壤中的淋失值得关注.     

施肥方式对黑土轮作区土壤及作物产量的影响

为探究适合黑土区玉米—大豆轮作体系下的施肥方式,在黑龙江省农业科学院克山分院试验基地进行田间试验,明确不同施肥方式对土壤及作物产量的影响。结果表明,施用有机肥替代部分化肥可使作物产量显著提高,同时提高土壤有机质含量,缓解土壤酸化,使土壤酸碱度保持平衡。有机肥和化肥配施较单施化肥可增加土壤中碱解氮、速效钾和速效磷的含量。本试验中,以1/3有机肥替代化肥的施肥方式在玉米—大豆轮作体系中效果最优。     

广东省坡地柑桔园有机无机肥料配施的效应研究

在赤红壤发育的旱坡地柑桔园开展不同有机无机肥料配施肥效试验,结果表明,与单施化肥相比,有机肥配施化肥能显著提高柑桔的产量和食用品质,其中沙糖桔增产率为16.3%～18.4%,年桔增产率为7.8%～16.4%。此外,施用有机肥处理能显著提高柑桔园土壤微生物量,在施用等氮量条件下,随着有机肥施用量的增加土壤微生物量碳和氮呈递增趋势,说明施用有机肥对柑桔园土壤微生物量碳和氮有显著的影响。     

有机肥替代部分化肥对甘薯产量及土壤养分含量的影响

为探索甘薯生产中施用有机肥替代部分化肥的应用效果,在甘薯上进行施用有机肥替代部分化肥田间试验,分析有机肥替代部分化肥对甘薯产量和土壤养分的影响。结果表明:有机肥替代部分化肥处理与单施化肥处理相比,甘薯产量均显著增加,增幅5.61%～9.76%;有机肥替代10%化肥和有机肥替代20%化肥处理甘薯经济效益相当,与单施化肥处理相比,效益分别提高了2.64%、2.70%;有机肥替代部分化肥处理的甘薯田土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量及pH值比单施化肥处理均有所提高,且土壤有机质含量随着有机肥施用量的增加而增加。因此,适当施用有机肥替代部分化肥能提高甘薯产量及经济效益,也能在一定程度上提高土壤养分含量。     

不同施肥处理下热带土壤硝态氮累积特征及与土壤pH值、辣椒产量的关系

【目的】本文研究了不同施肥处理下热带土壤硝态氮累积特征及与土壤pH值、辣椒产量的关系。【方法】以"湘辣十七号"辣椒为实验材料,设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、化肥+秸秆还田(CFS)、化肥+有机肥(CO)、75%化肥+有机肥(TCO)、50%化肥+有机肥(HCO)、单施有机肥(OF)7种施肥处理。【结果】施用有机肥、化肥或有机肥化肥混施等施肥处理均能提高土壤剖面硝态氮含量及累积量,且随着施肥量的增加而增加;不同施肥处理对0~100 cm不同土层土壤硝态氮累积量的影响达极显著水平(P0.01)。在同一化肥施用量下,增施有机肥和秸秆还田可降低土壤硝态氮的累积量。不同施肥处理对硝态氮在热带土壤中迁移能力影响不同,施用化肥更容易造成硝态氮在土壤中向下迁移,而合理施用有机肥或秸秆还田能够降低硝态氮在土壤中的向下迁移。此外,0~20、0~40、0~60、0~80、0~100 cm土层土壤硝态氮累积量与辣椒产量均具有正相关关系,且均达极显著相关(r0.6961,P0.01),土壤硝态氮累积量对辣椒产量具有重要影响。【结论】合理施用有机肥和秸秆可降低硝态氮在土壤中的累积和淋溶迁移。     

有机肥氮替代化肥氮比例对单季稻产量、土壤养分及氮素吸收的影响

在等氮量投入条件下,通过田间试验,探讨有机肥替代化肥氮比例对水稻产量、土壤养分和氮素吸收的影响。采用连续2年田间定位试验,设置不施氮处理(CK),单施化肥处理(F),有机肥替代20%化肥氮处理(M1)、替代40%化肥氮(M2)、替代60%化肥氮(M3)5个处理。结果表明：有机肥替代化肥氮比例为20%～40%可维持水稻的增产稳产,比不施氮处理产量平均增加33.10%～40.36%,比单施化肥处理产量平均增加0.84%～6.34%;有利于水稻茎叶、籽粒的养分吸收,提高水稻氮素累积量;土壤有机质和氮磷钾的养分含量明显高于单施化肥处理。因此,对于北方单季稻区而言,有机肥氮占总氮量的20%～40%比例较为适宜。     

不同施肥量和方式对小麦产量及土壤硝态氮的影响

通过大田试验研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施对小麦产量和土壤硝态氮累积量的影响.结果表明,小麦产量随着氮素水平的提高而增加,同一施氮水平下,有机无机肥料配施方式下小麦的产量均显著高于单施有机肥或者单施无机肥.土壤中的硝态氮累积量随施氮量增加而升高,同一施氮水平下不同配施方式之间土体中的硝态氮累积量随着配施方式中无机氮肥所占比例的增加而升高.综合考虑冬小麦产量和土壤硝态氮累积量两个因素,纯氮施入量200 kg/hm2,75%的氮由有机肥提供、25%的氮由尿素提供的处理为较理想的氮素施用水平和配比组合.     

有机肥替代无机氮对菠菜生长及氮利用效率的影响

明确有机肥替代氮肥对菠菜生长及氮素利用的影响,可为菠菜等蔬菜生产过程中减肥增效提供方案和依据。采用盆栽试验,等氮量进行猪粪有机肥(10%、25%、50%、100%)氮素替代研究。结果表明,与单施化肥相比,25%的猪粪有机肥替代氮肥处理后菠菜显著增产36.57%,硝酸盐含量随着氮素替代比例的增加而降低,且当氮素替代达50%时,会显著降低菠菜中的硝酸盐含量;各有机肥替代处理均可提升土壤全氮含量,增量范围为6.69%～27.97%;氮素替代比例为10%和25%时,土壤的铵态氮和硝态氮含量均比单施化肥处理升高。猪粪替代氮肥比例为25%时,氮素收获指数较单施化肥增加3.14%,且在该替代比例下,有利于氮素从地下部向地上部的转移积累,导致土壤氮素生产率、氮肥农学利用率和偏生产力均显著增加。因此,从产量和氮肥利用率等方面综合考虑,25%的猪粪有机肥替代氮肥比例适合在该蔬菜生产上推广。     

长期施肥对黄棕壤性水稻土生物学特性的影响

【目的】土壤生物肥力是土壤质量的直接反映,研究长期施肥对土壤生物学特性的影响可以为提高土壤质量及农田可持续利用提供理论依据。【方法】本文以长期不施肥(CK)为对照,研究长期单施氮肥(N)、氮、磷配施(NP)、氮、磷、钾配施(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥+氮磷钾(MNPK)配施对黄棕壤性水稻土磷脂脂肪酸含量(PLFA)、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷(SMBC、SMBN、SMBP)、及与氮磷转化有关的水解酶活性的影响。【结果】长期施用有机肥显著提高了土壤总PLFA含量、真菌/细菌比值、真菌PLFA相对含量、SMBC、SMBN、SMBP含量,及土壤碱性磷酸酶、蛋白酶和脲酶活性,促进AM菌根的生长;而长期单施氮肥处理抑制了磷酸酶活性及大多数菌群生长。通过对PLFA进行主成分分析,配施有机肥的处理与单施化肥及CK处理微生物群落结构显著不同;PLFA载荷值分析表明,真菌特征脂肪酸及不饱和脂肪酸易受有机肥施用的影响,而放线菌特征脂肪酸更易受施用化肥的影响。【结论】化肥与有机肥长期配施提高了PLFA总含量、真菌PLFA含量、真菌PLFA/细菌PLFA比值,显著改善了土壤生物肥力状况,有利于土壤健康。     

灌漠土定位试验结果

1986～2001年定位肥料试验结果表明，有机肥与化肥配合使用，对于稳定作物产量，提高土壤养分供应强度，特别是减少氮素挥发损失，稳定土壤钾素供应水平及速效磷的积累具有单施化肥不能替代的作用。在连年试用一定数量有机肥的基础上，适当减少磷肥投入，仍可获得较高的产量和稳定土壤供磷强度。单施单元素化肥，随种植年限的延长作物产量下降。     

有机高氮肥的施用对菠菜生长及土壤供氮能力的影响

通过盆栽试验，研究了有机高氮肥的施用对菠菜生长及土壤供氮能力的影响。结果表明：与对照相比，2种有机高氮肥分别单施和配施，菠菜产量和累积吸氮量均较高，与单施尿素的处理相比，菠菜生长后期的长势更加旺盛，吸氮速率增加的更快；施用有机高氮肥能改善土壤氮素供应状况和供氮过程，在菠菜生长后期(播种后28～42d)为菠菜提供了充足的矿质氮；播种14d后，有机高氮肥的施用能明显增加土壤微生物量氮，增加幅度大于单施尿素处理，因此提高了土壤的供氮能力。上述结果表明，施用有机高氮肥有可能获得与施用化肥相当的产量，这为生产有机食品专用肥料提供了技术途径。     

生物有机肥配合深松对农田土壤肥力和作物产量的影响

为研究生物有机肥配合深松对农田土壤肥力和作物产量的影响，采用田间裂区设计，冬小麦季设置生物有机肥替代化肥氮0%(M0)、10%(M1)、20%(M2)3个主区，夏玉米季设置传统耕作（P）和深松耕作（S）2个副区，分析不同处理下土壤理化性状、微生物量与作物产量等。2年的试验结果表明，与传统（M0P）相比，生物有机肥替代化肥氮10%、20%配合深松的土壤容重分别降低8.03%和6.57%，水稳性大团聚体含量提高46.12%和28.01%;pH由8.17降到7.94和8.00；土壤有机质、硝态氮、有效磷和速效钾含量随生物有机肥替代量的增加而增加，深松耕作对土壤养分提升效果不显著；土壤微生物量碳、氮量在小麦季分别增加15.77%和17.28%，夏玉米季分别提高66.49%和55.30%；作物总产量分别达到39 256和36 618 kg·hm-2，较对照处理分别增加13.20%和10.46%。综上所述，冬小麦季采用生物有机肥替代化肥氮10%～20%配合夏玉米季深松播种，能改善土壤理化性状，增加微生物量，提高作物产量，可作为改良华北平原农田土壤肥力提升的有效措施。