长期施肥下褐土中不同磷组分对磷素盈余的响应

研究褐土区长期不同施肥对土壤磷素形态和磷素累积的影响,对不同磷组分与磷素盈余之间进行相关性分析,为促进土壤中磷素向作物易于吸收的形态转化、提高磷素的利用效率提供依据,从而进一步探索合理的磷肥调控措施。选用其中的9个处理,即不施肥处理,4个不同水平氮、磷化肥配施处理,3个有机肥无机肥配施处理以及1个单施高量有机肥处理。供试土壤取自1992-2012年在山西省寿阳县宗艾镇北坪旱塬上长期定位试验的0~20 cm耕层土壤,运用Hedley磷素分级方法测定耕层土壤不同组分磷素含量,分析长期不同施肥处理对耕层土壤磷素形态及盈余的影响,计算不同形态磷素与磷素盈余之间的相关性。结果发现,有机肥无机肥配施及单施高量有机肥促进了土壤磷素向活性较强的磷素形态转化,使H_2O-P和NaHCO_3-P含量迅速增加;不同施肥处理对耕层土壤中H_2O-P、NaHCO_3-P含量影响较大;随着磷素投入量的增加满足植物的需求后,会有大量活性较强形态的磷素向Na OH-P转化;不同施肥处理对HCl-P含量的影响差异性较小,对于Residual-P含量有降低的趋势。各处理土壤磷素盈余量大小表现为:N_0P_0M_6N_3P_2M_3N_4P_4M_0N_3P_3M_0N_4P_2M_2N_2P_2M_0N_2P_1M_1N_1P_1M_0N_0P_0M_0。磷素盈余与各组分磷相关性表现为:HCl-PNaHCO_3-PResidual-PH_2O-PNaOH-P。长期单施高量有机肥或不合理有机肥无机肥配施会导致磷素在土壤中大量盈余,其中,单施高量有机肥的盈余量最大。当土壤中磷素投入量在33~61 kg/hm~2时基本可以满足植物的要求,N_4P_2M2_处理在满足植物需求的前提下当季利用率达到最大,为36.4%,推荐施磷量为61 kg/(hm~2·年)。土壤磷素盈余与稳定态磷素的相关性最大,磷素盈余会使磷素的利用效率迅速降低。合理的有机肥无机肥配施可以提高作物对磷素的利用效率。     

长期定位施肥对土壤氮素矿化与作物产量的影响

揭示长期施用有机肥及配施氮肥对非石灰性潮土氮素矿化特性的影响,探索其与作物产量间的关系。以始于_1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础,采用田间原位-离子交换树脂法(ISC-IERB)研究了长期定位施肥对土壤氮素矿化特性的影响,并对其与产量进行了相关分析。结果表明:长期施用有机肥及其配施氮肥可显著提高非石灰性潮土全氮、矿质氮、净氮矿化量、冬小麦或夏玉米吸氮量和产量,且在同一有机肥(氮肥)水平下,均随氮肥(有机肥)投入量的增加呈增加趋势,其中高量有机肥配施高量氮肥(M_2N_2)处理的增加幅度最高,冬小麦、夏玉米产量分别为6 803,_1_1 935 kg/hm_2;长期施肥使夏玉米季土壤氮净矿化量、净氮矿化率明显大于冬小麦季,施肥处理(M_1、M_1N_1、M_1N_2、M_2、M_2N_1、M_2N_2)的增幅分别为7.1%-2.7%,16.2%-76.0%;相关分析表明,冬小麦-夏玉米产量与当季冬小麦、夏玉米播前土壤全氮、矿质氮含量、氮净矿化量均存在极显著相关性,但与氮素表观淋失量相关不显著。研究表明,施用有机肥、氮肥是提高土壤供氮潜力、作物产量的有效手段,作物与季节是影响土壤氮素矿化的重要因素。     

长期定位施肥对非石灰性潮土水分保持 及腐殖质组成的影响

在非石灰性潮土26年的定位试验进行过程中，在12个不同处理CK、N1、N2、M1、M1N1、M1N2、M2、M2N1、M2N2、NP2K、N2P和N2K中，于2003年研究了长期定位施肥对非石灰性潮土水分保持及腐殖质组成的影响，结果表明，各施肥处理0~20cm土层土壤孔隙度皆高于不施肥对照处理，单施有机肥及其配施无机氮肥的处理比对照提高了11.49%~19.24%，土壤含水量与孔隙度呈显著正相关（r=0.7076*）。有机肥配施无机氮肥能提高土壤中有机碳总量、胡敏酸碳、富里酸碳和胡敏素碳，最明显的是每年每公顷施含氮276kg有机肥配合施含氮276kg的无机氮肥，比不施肥增加了73.45%、198.58%、140.85%和39.35%。长期施用有机肥能提高胡敏酸的含量，施用无机化肥可提高富里酸降低胡敏酸的含量。可见长期有机肥与无机化肥合理配施可明显提高土壤的环境质量，增强土壤蓄水保肥能力。     

长期定位施肥土壤硝态氮和铵态氮积累特征及其与玉米产量的关系

为潮土中硝态氮和铵态氮的运移、积累特征及其与夏玉米产量之间的关系,以始于1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础,在2014,2015年夏玉米收获后,分别测定0~20,20~40,40~60,60~80,80~100 cm土层硝态氮、铵态氮含量,并计算0~100 cm不同土层硝态氮、铵态氮积累量及夏玉米产量。结果表明:施用有机肥或化学氮肥均能提高土壤硝态氮或铵态氮含量及其积累量;在0~100 cm土层中各处理硝态氮的垂直迁移趋势不同,而铵态氮的垂直迁移趋势基本一致;与化肥相比,施用有机肥可滞缓硝态氮向土壤深层淋溶,但两者对铵态氮向土壤深层迁移趋势的影响不明显;长期施用有机肥、氮肥对硝态氮、铵态氮积累量的影响均达极显著水平,且对土壤硝态氮积累量存在极显著的交互效应;与长期不施肥M_0N_0(CK)相比,施肥处理(M_0N_1、M_0N_2、M_1N_0、M_1N_1、M_1N_2、M_2N_0、M_2N_1、M_2N_2)硝态氮积累量、铵态氮积累量分别显著增加112%~396%和69%~259%(P0.05);在0~20,0~40,0~60,0~80,0~100 cm各土层中,硝态氮、铵态氮积累量与夏玉米产量具有不同线性关系。研究表明,合理的有机无机肥配施可以降低土壤硝态氮、铵态氮淋溶及其积累,从而有利于提高作物产量,维持农田土壤生态系统的稳定性,促进农业可持续发展并保护地下水源。     

长期定位施肥对小麦-玉米氮素利用及产量品质的影响

为了探讨非石灰性潮土长期施肥对小麦-玉米氮素利用及产量品质的影响,基于连续进行36年的长期定位施肥试验,利用15N示踪法研究了长期施有机肥及其配施氮肥对小麦-玉米氮素吸收利用及产量品质的影响。结果表明:长期施用低量有机肥(M1)氮素利用率最高为53.15%,其次为低有机肥配施低氮(M1N1)处理51.52%,分别比对照(CK)增加了24.33%,20.51%;长期施用高量有机肥配施高量氮肥(M2N2)处理,氮素残留率最高为40.07%,其次为高量有机肥配施低量氮肥(M2N1)为37.07%,分别比CK增加了42.5%,31.83%;单施低量有机肥(M1)处理的氮素损失率最低为10.84%,比CK减少了69.56%;施用高量有机肥配施高量氮肥(M2N2)小麦-玉米蛋白质含量最高,分别为15.76%,10.88%,比CK增加了14.29%,10.52%;施用高量有机肥配施高量氮肥(M2N2)小麦-玉米产量最高,分别比CK增加了500%,428.44%。     

长期定位施肥对冬小麦籽粒品质的影响

为提高冬小麦籽粒营养品质,利用莱阳长期定位施肥试验第26,36年产出的冬小麦籽粒,研究了长期单施有机肥及其配施化学氮肥对冬小麦籽粒蛋白质、淀粉、粗脂肪等主要品质指标的影响。结果表明,随施氮量的增加,蛋白质和氨基酸含量上升,而淀粉和粗脂肪含量下降。与不施肥(CK)或单施有机肥(M1、M2)相比,有机无机配施(M1N1、M1N2、M2N1、M2N2)蛋白质和氨基酸含量分别提高15.2%~43.9%,10.4%~56.7%;谷氨酸在氨基酸组分中含量最高,脯氨酸受氮肥施用影响程度最大。在同一有机肥投入水平下,低量化学氮肥投入处理的淀粉、粗脂肪含量高于高量化学氮肥投入处理;在等氮量投入下,有机肥供氮比例越大越有利于提高冬小麦淀粉、粗脂肪含量。研究表明,以提高蛋白质含量为生产目的时,应多施氮并提高化肥氮所占比例,而以淀粉和粗脂肪为目的时,应提高有机肥所占比例。     

长期定位施肥对非石灰性潮土全硫动态变化的影响

试验基于30年的长期定位试验,于2007研究了长期定位施肥对非石灰性潮土全硫动态变化的影响。结果表明,单施无机氮肥、单施有机肥及有机肥配施无机氮肥、氮磷钾配施可明显提高土壤全硫含量,且施用的有机肥和氮肥越多,土壤全硫含量增加的幅度越大。单施高量有机肥和低量有机肥的处理分别比对照平均提高了39.9%和20.2%。高量有机肥配施高、低量无机氮肥,低量有机肥配施高、低量无机氮肥土壤全硫含量分别比对照平均提高了92.2%、115.6%、70.6%和115.1%。N2PK、N2P配施土壤全硫含量分别比对照平均提高了57.8%、116.8%,而且N2P配施土壤全硫积累量最高, 0-20cm和0-40cm土层分别为883.3 mg.kg-1和265.2 mg.kg-1。     

施肥措施对矿区复垦土壤活性有机碳库的影响

为了研究不同施肥措施对矿区复垦土壤活性有机碳库和碳库顽固性指数的影响,以山西矿区复垦土壤的2年定位施肥试验为例,采用硫酸水解法分析。结果表明：施肥对矿区复垦土壤活性有机碳的形成有一定的促进作用,以单施有机肥和有机无机配施处理的效果最显著,其中有机肥处理土壤活性碳库Ⅰ较CK提高了100%,有机肥和无机肥配施土壤活性碳库Ⅰ较CK处理提高了267%,有机肥处理土壤活性碳库Ⅱ较CK提高了500.5%,有机肥无机肥配施处理土壤活性碳库Ⅱ较CK提高了335.4%;不同施肥处理下土壤活性碳库Ⅰ、Ⅱ随季节的动态变化趋势基本一致;各施肥措施都能有效降低土壤碳库顽固性指数(RIC),有机肥处理降低的最多。总之,施肥能有效促进矿区复垦土壤有机碳增加,且有机肥处理效果最佳。     

有机肥替代对土壤理化性状及产量的综合评价

为研究有机肥替代氮肥对土壤理化性状及产量的变化,以黑土为试验对象进行大田试验,设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(OM)、有机肥+化肥(OM100)、有机肥+氮肥减施30%(OM70)、有机肥+氮肥减施50%(OM50) 6个处理,于2018年取样,应用常规试验方法系统分析不同处理条件下土壤理化性状及玉米产量的变化,结果表明:在一定范围内,有机肥替代可显著降低土壤容重,显著提高土壤田间持水量,提高土壤毛管孔隙度。单施有机肥和有机肥替代能显著提高气相比例,降低土壤液相;对比单施化肥,短时间施用有机肥替代,土壤有机质提升不明显,外源有机物进入土壤对土壤物理性状有显著或极显著影响。适度有机肥替代,能够改善土壤理化性状,维持作物产量。     

长期施肥对晋西北农田硝态氮累积与分布的影响

在19年长期定位施肥试验的基础上,研究了施肥后NO3--N在晋西北土壤中的残留效应,结果表明:单施低量有机肥后,NO3--N不会在土壤中累积,在土壤剖面的分布呈直线型;其他施肥处理都造成了N0--N在土壤中的累积,凡呈倒"S"犁分布,在20～80,140～200 cm土层出现了2个NO3--N累积层,在80～140 cm土层形成了NO--N 累积的低值区域.单施氮肥大幅度提高了NO3--N的累积量.配施磷肥后,可显著减少NO3--N在土壤中的累积;配施低量有机肥后,NO3--N的累积最基本上与单施氮肥处理持平;配施高量有机肥后,加重了NO3--N在土壤中的累积.     

长期不同施肥对黄潮土区玉米产量稳定性的影响

分析黄潮土区玉米产量稳定性对不同施肥方式的响应,为黄潮土区合理施肥管理、改善农田生态系统质量提供依据。以21年长期定位试验为研究平台,通过研究玉米的平均产量、产量年际波动及土壤养分状况对8种施肥方式(CK、N、NP、NPK、M、MN、MNP、MNPK)的响应,比较不同施肥方式下玉米产量稳定性的优劣及对土壤肥力的影响。结果表明:与CK处理相比,施肥处理产量均有显著增加。从21年产量平均值来看,以有机无机配施处理(MN、MNP、MNPK)平均产量最高,为7 240~7 503 kg/hm2;NPK处理次之,与当年CK处理相比,增产率为139.57%。N处理导致玉米产量变异系数(CV)偏高、可持续性产量指数(SYI)偏低,产量稳定性最低;有机无机配施处理的CV最低、SYI最高,产量稳定性最高,而M处理的产量稳定性和生产可持续性不及处理NPK。施肥处理肥料贡献率逐年递增,以有机无机配施处理贡献率最高,平均贡献率为59.59%~60.88%。在土壤养分方面,有机无机配施处理明显提高土壤全氮、有机质、有效磷、速效钾含量,且这些养分指标与玉米产量呈极显著正相关(P0.01)。因此,黄潮土区有机无机配施为最佳施肥方式,土壤养分供应较均衡,稳定性最佳,农田生态系统质量最优。     

不同施肥方式对甘肃陇中黄土丘陵区土壤养分及春小麦产量的影响

为探讨不同施肥方式对土壤养分含量和春小麦产量的影响,设置不施肥（T）、化学氮肥（N）、有机肥（M）、有机肥和氮肥配施（NM）4个处理,分析不同施肥方式下陇中黄土丘陵区土壤养分含量和春小麦产量的变化特征。结果表明,不同施肥处理下土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量及化学计量特征有一定差异。NM处理下SOC、TN含量及碳磷比（C:P）、氮磷比（N:P）均为最高,显著高于N和M处理;土壤碳氮比（C:N）和TP含量在各施肥处理间无显著差异。春小麦产量在不同施肥处理下有一定差异。NM处理下春小麦产量最高,显著高于N和M处理。春小麦产量与土壤SOC、TN、C:P、N:P和C:N呈显著或极显著相关关系,产量与TP含量无显著相关性。综上,在黄土高原丘陵区,有机肥和氮肥配施可以有效增加土壤养分含量和春小麦产量。     

长期施肥条件下黄壤有机碳矿化对温度变化的响应

【研究目的】为了揭示长期施肥黄壤旱地有机碳矿化对温度的响应特征【方法】运用碱液吸收法,室内模拟不同温度（10℃、20℃）培养试验研究不施肥（CK）、施化肥（NPK）、单施有机肥（M）和有机无机配施（MNPK）对土壤有机碳矿化的影响。【结果】结果表明,在80天的培养中累积矿化量均为M>MNPK>CK>NPK,与长期施肥土壤SOC的含量变化趋势一致;C0/SOC（潜在矿化量/有机碳）在不同温度下均为NPK最高,除了M与MNPK未达到显著性差异,其余处理均达到显著性差异（p<0.05）;Q10范围是2.92~4.18。长期施有机肥（M、MNPK）的土壤的矿化受温度的影响显著高于长期单施无机肥和未施肥的土壤。【结论】有机无机配施（MNPK）、单施有机肥（M）的土壤对温度的响应特征显著高于单施化肥（NPK）和不施肥（CK）（p<0.05）,揭示了长期施有机肥土壤有机碳对温度的响应特征。     

商品有机肥用量对设施土壤养分及西瓜营养品质的影响

[目的]为了明确设施西瓜有机肥的合理用量,建立设施土壤科学培肥制度,[方法]通过田间试验的方法,研究了不同商品有机肥用量对设施土壤养分及西瓜营养品质的影响。试验设基施商品有机肥12.5 t hm-2(CK)、29.2 t hm-2(M1)、41.7 t hm-2(M2)、54.2 t hm-2(M3)和基施油渣16 t hm-2(油渣)五个处理。[结果]结果表明：随商品有机肥用量增加西瓜Vc含量和可溶性糖含量均表现为先增后降的趋势,Vc在M1处理最高,可溶性糖在M2处理最高。油渣处理比CK显著提高西瓜膨大期和收获后0-20 cm土层和各采样时期20-40 cm土层土壤矿质态氮含量,M2和M1处理均显著增加定植前0-20 cm土层土壤矿质态氮含量,增幅分别为32%-60%。M1和油渣处理0-20 cm土层土壤速效磷含量在60-90 mg kg-1在合适范围内。与CK处理相比,增施商品有机肥和施用油渣均显著增加定植前0-20 cm土层土壤速效钾含量,增幅为1.0-3.7倍。与其他处理相比,油渣处理0-40 cm土层土壤电导率最高。[结论]综上可见,在本试验条件下,商品有机肥用量在29.2-41.7 t hm-2 时,在提高西瓜品质的基础上,降低环境污染,为合适用量范围。     

豆粕有机肥与化肥配施对大棚春黄瓜产量品质和土壤肥力的影响

为了探明豆粕有机肥与化肥氮素不同配施比例对大棚黄瓜的肥料效应,采用田间试验,研究了单施豆粕有机肥、豆粕有机肥与化肥配施和单施化肥对黄瓜产量、品质和肥料利用率以及土壤肥力的影响。结果表明,在相同氮、磷、钾施用量条件下,单施豆粕肥或单施化肥以及豆粕肥与化肥配施均可显著提高黄瓜总产量,M2N1、M1N1和M1N2处理的黄瓜前期产量分别比CK增产47.1%、68.6%和82.0%。各试验处理黄瓜果实中可溶性糖、蛋白质和硝酸盐、亚硝酸盐含量差异均不显著,Vc含量以M2N1处理含量最高。不同施肥处理均可显著提高黄瓜氮和钾的吸收量,但氮、磷、钾肥料利用率差异均不显著。黄瓜收获后各处理耕层土壤无机氮、碱解氮、有效磷、速效钾和pH等肥力性状均有明显变化。土壤pH与土壤养分的变化均呈现负相关性,其中土壤pH与土壤有效磷、速效钾含量呈极显著负相关,与土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量呈显著负相关。豆粕肥的氮、磷、钾养分释放率较高,完全可以替代普通有机肥与化肥配施用于黄瓜生产,豆粕氮与化肥氮配施用比例以1:1或2:1为佳。     

不同施肥模式对砂姜黑土团聚体特征及有机碳的影响

采集32年砂姜黑土长期定位试验不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥与化肥配施(MNPK)和高量氮肥下有机肥与化肥配施(HMNPK)处理耕层土壤,研究砂姜黑土区麦玉轮作系统中总有机碳、团聚体组成及不同粒径团聚体中有机碳含量对长期不同施肥模式的响应。结果表明,长期不同施肥方式显著影响土壤不同粒径团聚体分布及其有机碳含量。有机肥施用对表层土(0—10 cm)1—0. 5 mm、0.5—0.25 mm干筛团聚体和< 0.25 mm微团聚体含量的提高有促进作用。耕层土壤水稳性团聚体主要分布在1—0.5 mm、0.5—0.25 mm和<0.25 mm粒径中,施肥处理对各粒级水稳性团聚体含量没有显著影响。长期施肥显著提高了表层土1—0.5 mm和0.5—0.25 mm干筛中团聚体有机碳含量,HMNPK的增幅最高。施用有机肥对提高土壤水稳性团聚体有机碳含量有积极作用,尤其对1—0.5 mm、0.5—0.25 mm和<0.25 mm粒径水稳性团聚体有机碳含量的提高有显著影响,且均为M处理提高幅度最大。砂姜黑土区麦玉轮作条件下,长期有机肥施用可提高砂姜黑土土壤总有机碳含量、中团聚体数量以及有机碳含量,有利于改善土壤物理性状、提升地力。     

生物炭与有机肥施用对黄褐土土壤酶活性及微生物碳氮的影响

研究了生物炭与有机肥配施对土壤酶及其微生物生物量碳氮的影响,为黄褐土障碍因子改良及合理施肥提供参考。在等氮条件下设置了6 个施肥处理：不施肥(CK)、单施生物炭(B)、氮磷钾配合施用(NPK)、氮磷钾+生物炭(NPK+B)、氮磷钾+有机肥(NPK+M)、氮磷钾+有机肥+生物炭(NPK+B+M)。采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法和化学分析法分别对土壤微生物量碳氮、酶活性和土壤化学性质和作物产量进行测定分析。结果表明：在黄褐土条件下,生物炭与有机肥处理均能显著提高土壤脲酶活性和土壤微生物生物量碳、氮含量,其中以NPK+M+B处理效果最好。有机肥能够促进β-葡萄糖苷酶酶活性,而生物炭与其作用相反。土壤微生物量碳氮、脲酶和β-葡萄糖苷酶与产量之间存在显著或极显著正相关关系。本试验条件下,生物炭与有机肥的添加能够提高土壤酶活性,提高土壤有机碳和全氮含量,以NPK+B+M处理对酶活性提升效果最好。     

长期定位施肥对土壤有机质、不同形态氮含量及作物产量的影响

通过长期定位试验,研究不同施肥处理对河北省低平原区土壤有机质、不同氮形态含量及作物产量的影响,旨在为该区冬小麦–夏玉米轮作系统秸秆全量还田下土壤肥力和作物产量的提高提供理论依据。结果表明,经过36个小麦玉米轮作周期的不同施肥处理后,与不施肥处理（CK）相比,施肥可以提高土壤有机质和全氮含量,且随化肥施用量的增加而逐渐增加。在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,秸秆还田较不还田可显著提高土壤有机质和全氮含量,在化肥施用量为N 540kg/hm²+P₂O₅ 360kg/hm²时,增加速度减缓。与CK相比,长期施肥提高了土壤碱解氮和硝态氮含量,而对土壤铵态氮含量没有显著影响。单施化肥时,表层土壤碱解氮和硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在秸秆还田下,N360+P240+S9000处理表层土壤碱解氮和硝态氮含量最高。施肥显著提高了作物产量,单施化肥处理,小麦、玉米产量均随施肥量的增加而逐渐增加;秸秆还田条件下,小麦产量在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时较单独施用化肥的处理增产。由以上结果可知,长期施肥可提高土壤肥力,增加土壤有机质和全氮含量,适宜的氮肥施用量配合秸秆还田可固持土壤有机碳和全氮,过量氮肥不利于土壤有机质的累积。长期单施化肥或化肥配合秸秆还田均可提高土壤碱解氮和硝态氮含量,对土壤铵态氮含量无显著影响。长期施肥可提高作物产量,在秸秆还田条件下,化肥施用量为N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,增产效果较好。