培肥措施培肥土壤的效果与机理研究进展

土壤肥力是农业可持续发展的基础资源,培肥是维持农业土壤肥力水平最主要的措施之一,藉以补偿由于养分随农产品收获及农作物废弃物(如秸秆)带出农田对土壤养分库亏损造成的影响。如何对农田土壤进行有效培肥,达到既提高作物产量和品质,又使农田土壤保持较高肥力,同时有效控制农业面源污染,维护农田良好生态环境,已成为目前农业现代化面临的重要课题之一。本文综述了国内外有关培肥措施与土壤肥力水平关系的研究进展,重点阐述了培肥措施与土壤基本理化性状、土壤酶活性、土壤微生物肥力指标、土壤动物肥力指标之间关系的规律,并指出培肥措施与土壤肥力关系方面今后的研究重点,主要包括:有机肥的精细化高效化投入与土壤肥力关系研究、土壤动物学肥力指标的深入研究、土壤长期培肥的土壤生物学过程研究、土壤培肥与农业面源污染问题研究。本文旨在为通过合理培肥措施来提高农田土壤肥力及维护农田良好生态环境方面的深入研究提供科学依据。     

农田土壤重金属污染的农业生态修复技术

总结了常见的农田土壤重金属污染的农业生态修复技术,包括合理施用化肥、施用生物有机肥、秸秆还田、调整作物种植结构、筛选重金属低积累作物品种和耐性作物品种、深耕深翻、控制土壤水分以及施用石灰等修复措施,并对农田土壤重金属污染修复技术的前景进行了展望。     

不同施肥处理对番茄产量品质及土壤有效态重金属含量的影响

以露地番茄（Solanum lycopersicom L.）为试材,进行了施用有机肥、无机肥及有机无机肥配施对番茄产量、品质和土壤有效态重金属含量的影响研究。结果表明,在施氮量相同条件下,有机肥与无机肥配施番茄产量增幅较大,以6∶4养分配施比例产量最高,总产量比对照提高了15.6%。施用无机肥番茄果实可溶性糖含量和可滴定酸含量较高,维生素C含量以施用有机肥处理的最高;番茄果实的营养品质和口感以施用有机肥处理的最佳。番茄果实中可溶性糖、酸和维生素C含量的变化规律与肥料施用无相关性,可能是受番茄产量高低的影响。施用有机肥番茄果实硝酸盐含量明显低于施用无机肥和有机无机肥配施处理,亚硝酸盐含量则以施用无机肥和低有机肥配施量处理的含量较低。施肥有明显降低番茄果实Hg含量的作用,但却提高了Pb和As含量,对Cu、Zn和Cd含量的影响较小;施用有机肥可显著降低番茄果实Cr含量。施肥提高了土壤有效态Zn和Cd含量,降低了土壤有效态Pb含量,对土壤有效态Cr和As含量的影响较小;施用有机肥使土壤有效态Cu含量显著降低,而使土壤有效态Hg的含量提高;施用无机肥可提高土壤有效态Cu的含量。不同施肥处理番茄果实重金属含量变化与土壤有效态重金属含量变化不一致的主要原因,可能是由于施肥改变了番茄的生物产量,从而产生对植株吸收重金属元素的生物稀释作用造成。各试验处理番茄果实硝酸盐和亚硝酸盐及重金属含量均远低于国家蔬菜或食品中污染物限量标准,说明合理施用有机肥、无机肥和有机无机肥配施不会造成番茄果实硝酸盐、亚硝酸盐以及重金属污染。     

调理剂对Cd污染农田土壤环境质量的影响及修复效果评价

近年来土壤调理剂被大量用于重金属污染农田治理修复,目前对调理剂效果的评价以农产品是否达标为主,而关于调理剂对土壤质量和农产品品质等的影响关注较少.本研究通过对土壤理化性质、土壤微生物活性等指标变化来评价施用土壤调理剂对土壤质量的影响,并结合水稻相关参数对调理剂修复Cd污染土壤的效果进行评价.结果表明,粤北Cd污染高风险...     

我国有机肥资源及产业发展现状

科学减施化肥用量，合理配施有机肥对土壤肥力提升、农产品增质和减轻面源污染有着重要的意义。我国农业有机废弃物资源丰富，有机养分总量达到约 7 519.5万 t，其中 N、P 2O5、K2O养分总量分别为 3 096.3万、1 174.1万、3 249.1万 t，但是目前资源利用率不足 40%，不仅造成优良有机养分资源的浪费，同时带来环境污染风险的问题。如何高效利用有机肥资源是我国目前亟需解决的问题。本文总结有机肥相关文献和他人研究结果，综述了我国有机肥资源数量、利用现状，针对施用的问题，对产业发展提出了一些建议。     

不同施肥对河套灌区瓜田土壤养分及甜瓜生长和养分利用的影响

采用田间试验研究了内蒙古巴彦淖尔市河套灌区甜瓜一次性施肥、覆膜后灌水淋洗排盐传统种植模式下不同施肥对土壤养分及甜瓜产量、品质和养分利用的效应,不同施肥处理包括不施肥(CK)、常规施肥(CF,N 445.5 kg/hm~2,P_2O_5 399 kg/hm~2,K_2O 54 kg/hm~2)、优化减量施肥(RF,N 240 kg/hm~2,P_2O_5 150 kg/hm~2,K_2O 120 kg/hm~2)、控释肥(RSF,控释尿素N 240 kg/hm~2,P_2O_5 150 kg/hm~2,K_2O 120 kg/hm~2)、优化减量施肥+有机肥(RF+OM,增加有机肥15 t/hm~2)、控释肥+有机肥(RSF+OM)6个处理。结果表明:RSF在甜瓜生育期维持较高的土壤氮素水平,与单施化肥相比,RF+OM、RSF+OM处理可以维持土壤有机质含量,培肥土壤。各施肥处理与CK相比,甜瓜产量均显著增加(P0.05),RSF+OM处理产量显著高于CF处理,RF、RSF及RF+OM处理与CF处理相比产量和品质提高,但差异不显著。RF、RSF处理氮素利用效率比CF处理分别提高15.1,21.5个百分点,磷素利用效率分别提高20.4,18.8个百分点。化肥减施及施用控释肥对减少河套地区甜瓜农田灌溉退水中氮素汇入乌梁素海引起的面源污染具有重要的生态环境意义。     

不同施肥制度对小麦生育期土壤微生物量的影响

通过测定小同施肥制度下小麦土壤微生物量C、N的动态变化，探讨了不同施肥制度对小麦土壤的培肥效应。研究结果表明，与无肥、单施有机肥、单施化学肥料相比，有机肥与化学N、P、K配合施用能显著增加小麦各生育时期的土壤微生物量C、N，促进土壤微生物量显著增长，增强了土壤养分容量的供应强度，有利于培肥土壤。     

有机物料对农田土壤肥力及镉有效性的影响

明确有机物料对土壤肥力及Cd有效性的影响,对南方中轻度Cd污染农田的安全利用具有重要意义。本研究以我国南方两种不同程度Cd污染农田土壤为研究对象,通过不同有机物料（猪粪、商品有机肥、水稻秸秆和生物炭）施肥处理来探究土壤肥力水平及Cd有效性的变化,并对施用有机物料情况下土壤Cd有效性与土壤养分进行了关联分析。结果表明,施用有机物料显著提高了土壤氮磷钾含量及其有效性,商品有机肥提高了土壤全N含量,施用猪粪处理土壤的全P和有效P含量显著升高,商品有机肥和生物炭明显提高了土壤全K和速效K含量。水稻秸秆和生物炭处理轻污染土壤SOM均达土壤肥力1级（> 40 g/kg）。与CK相比,施加有机物料对轻污染土壤有效态Cd含量的影响不大,但中污染土壤有效态Cd含量显著下降,最高降幅达20.00%。土壤有效态Cd含量与全N、全P和全K和有效P均成显著负相关关系。轻污染土壤施加猪粪和生物炭处理上海青地上部Cd含量均低于0.20 mg/kg。施加商品有机肥处理两种土壤肥力综合指数（SNI）最高,是其他处理的1.50~3.18倍,但其上海青地上部Cd含量存在较高风险。因此,针对南方Cd污染农田土壤的培肥及安全利用可考虑施用猪粪。     

有机肥施用对农产品质量安全及土壤环境的影响研究

由于畜禽业向规模化、集约化发展,畜禽粪尿等排泄物因饲料中违规添加、排泄物处理工艺落后、使用方式等因素,对产地环境、农产品质量安全造成的污染风险日趋严重。本文从有机肥行业现状出发,综述有机肥施用对农产品及土壤的影响。结果表明,有机肥对改善土壤理化性质,优化深层土壤肥力,促进农产品产量、改善农产品品质等具有一定的正面影响,但不合理施用可能造成农产品及土壤等农田环境中的重金属、抗生素、兽药等风险因子累积残留。根据文献综述及初步采样验证结果,建议(1)开发有机肥、农产品、土壤等中的抗生素检测方法,并制定植物农产品中抗生素残留限量标准;(2)对于部分种植面积较大的农产品,制定专用有机肥的重金属限量标准;(3)优化有机肥的生产工艺,进行风险因子减量的技术研究与应用;(4)对于长期施用有机肥,应注意开展监测评估,明确其安全施用年限及施用量,并采取相应种植制度调整。     

华北平原区农田优化施肥技术防治立体污染效果研究

通过对文献资料的分析指出,华北平原区施肥对农田环境可能造成的立体污染主要包括对地表水、地下水、大气、土壤以及农产品的污染。施肥对地表水的污染主要表现为水体的富营养化,白洋淀污染物中氮磷的输入量分别占总输入量的50.6%和34.1%;施肥对地下水的污染主要是造成地下水硝酸盐或亚硝酸盐超标;施肥对大气的污染主要是增加了N2O的排放,整个华北平原区因氮肥施用导致的N2O排放量每年约为2.25万t;施肥对土壤的污染包括重金属累积、养分失调、肥力下降、次生盐渍化多个方面;施肥对农产品的污染主要表现为农产品硝酸盐超标和重金属污染。农田优化施肥技术如控制肥料用量、平衡施肥、水肥合理配合、适当的施肥方法与施肥时期、缓控释肥料的应用等是提高肥料利用率、控制或减少农田立体污染的主要途径。     

中国设施土壤重金属累积特征与污染阻控技术研究进展

长期集约化耕作导致中国设施土壤重金属累积和面源污染风险增加的状况已引起广泛关注。该研究总结了中国设施土壤重金属累积状况及其来源,发现长期盲目投入肥料及农药是引发设施菜田土壤重金属累积问题的主要原因。目前,设施土壤重金属累积呈现出广泛性和中轻度污染特征,其中镉是主要的污染元素。遵循面源污染治理中“源头预控-过程阻断-末端修复”原则,基于国内外文献综述,该文总结归纳出适用于设施土壤重金属累积特征与污染的联合阻控技术及作用机制。首先在灌溉和肥药投入等源头环节减少重金属输入;其次在作物种植过程中,通过选用重金属低积累特性的蔬菜种类或品种,结合水肥一体化施用大分子有机水溶性肥料或叶面喷施具有阻控重金属作用的营养型阻控剂,抑制作物吸收重金属;最后在末端修复环节,利用具有多元功能的土壤改良剂或微生物菌剂进行土壤钝化修复,或采用具有超重金属富集能力且能提高设施土壤生物多样性的植物作为填闲作物,实现生物修复的目标。该联合阻控技术的原则在于协同考虑污染防治、土壤改良、减肥增效等农学和环境目标,集成土壤修复与改良、水肥一体化、填闲作物栽培等技术,并兼顾设施土壤重金属污染修复工程所面临的投入品成本较高、经济效益不明显、缺失可持续改良导致效果不稳定等问题,优推能够钝化重金属并改良土壤的多功能土壤改良剂以及具有阻控重金属吸收、提高作物抗逆性的多功能有机水溶性肥料。上述措施能解决设施土壤普遍存在的重金属累积问题,提升土壤的安全生产能力,可为设施农业可持续发展提供更有效的技术支撑。     

污泥农用对土壤及作物的影响

本研究探讨了施用污泥后，水稻、小麦、玉米、棉花农田土壤中氮、磷、钾、矿物油、苯并（ａ）芘、重金属含量变化和４种作物的产量、品质变化及有害物质含量。结果表明，合理施用活性污泥能增加土壤肥力，提高作物产量和品质，而未对土壤和作物产生污染。     

在过量施氮农田中减氮和有机无机配施对土壤质量及作物产量的影响

针对云南省通海县过度施用氮肥、氮磷钾比例不协调、有机肥施用不足的现状,在田间布置了两季作物的有机无机配施及减氮试验,以研究不同施肥配比在烤烟-蔬菜轮作情况下对土壤质量指标及作物产量的影响.结果表明:在过量施氮的肥沃土壤上,施肥处理对土壤养分的动态变化趋势没有明显影响;在农户习惯施氮量的基础上减氮20%能够提高作物产量和品质;单施无机氮肥,会造成土壤pH、有机质明显下降,施用量越大,土壤酸化越严重,土壤阳离子交换量也有不同程度下降;单施有机肥,土壤质量改善明显,但对作物养分供应不及时,造成产量较低;减氮的同时配合有机肥的施用,在改善作物品质,提高作物产量方面均有较好表现,同时对土壤质量改善有明显效果.     

嘉兴市农业面源污染源和农田氮磷平衡的历史变化特点

应用1990—2005年的统计数据,研究了嘉兴市农业面源污染源的历史变化特点及农田N和P的平衡状况。结果表明,1990—2005年的16年间,嘉兴市主要农业面源污染源发生了显著的变化,化肥施用对农业面源污染物N、P的贡献相对下降,而畜禽粪便排放对农业面源污染物中N、P的贡献却明显增加。全市单位面积农田N的盈余值1991—1997年间达到较高水平,在100kg·hm-2以上;1998年以后明显下降,在53.87～100.73kg·hm-2之间变化。而单位面积农田P的盈余值则随时间呈增加的趋势,1997年前在37.23～70.88kg·hm-2之间;而1998年后在68.35～101.29kg·hm-2之间;P已成为农田养分潜在流失的重要因子。总体上,2000年以来嘉兴市单位面积农田N和P的盈余值均低于浙江省的平均水平。在嘉兴市农田养分管理中,应加强人畜粪便的资源化利用,重视N肥的减量化施用和P肥的高效利用。     

不同施肥制度对大豆生育期土壤微生物量的影响

通过测定不同施肥制度下大豆土壤微生物量C、N的动态变化,探讨了不同施肥制度对大豆土壤的培肥效应。研究结果表明,与无肥、单施有机肥、单施化肥相比,有机肥与N、P、K化肥配合施用能显著增加大豆各生育时期的土壤微生物量C、N,促进土壤微生物量显著增长,增强了土壤养分容量的供应强度,有利于培肥土壤。     

基于土壤养分平衡的畜禽养殖承载力研究

为了合理控制畜禽养殖规模、有效降低畜禽养殖污染,采集江门市新会区水田、菜地、园地和林地共35个土壤样品,监测N、P养分以及Cu、Zn、As等重金属含量。基于土壤养分平衡模型,对适宜的畜禽养殖量进行了研究。结果显示,新会区土壤肥力水平较高,在35个监测点中,有29个点位土壤的全氮含量超过1.2g·kg~(-1),占比82.9%;11个镇街中,除了大泽,其余10个镇街的部分土壤存在N肥或P肥过剩,部分农用地土壤还同时出现N肥和P肥过剩;部分果园土壤出现As超标,沙堆、古井、罗坑三个镇果园土壤As超标倍数分别为1.76、0.66、0.21,古井林地、双水、司前的水田As超标倍数分别为0.31、0.15、0.082;全区现状畜禽养殖总量为125.7万头猪当量,而基于土壤养分平衡的畜禽养殖总量为27.10万头猪当量。因此,在新会区畜禽养殖污染防治工作中,除了需要大幅削减各镇的养殖规模、提高有机肥施用比例外,同时需关注畜禽粪便施用可能导致的农用地As污染风险。     

农田土壤重金属污染的危害及修复技术

随着我国经济发展水平的显著提升,农田土壤重金属污染问题逐渐加重,不仅降低了农作物的生产质量及产量,还危及人们的身体健康,因此合理处理农田土壤重金属污染成为当前社会发展的首要任务.为确保农田土壤重金属污染能够得到有效治理,在农田土壤重金属污染处理时,应该因地制宜,结合污染的程度及来源,针对性地选择物理修复技术、化学修复技...     

德惠市农田黑土肥力评价及施肥措施研究

对吉林省德惠市黑土农田土壤5项指标综合评价的结果表明,土壤速效钾含量、阳离子交换量处于良好级,速效磷含量、土壤有机质含量处于中等级,全N含量处于差级,pH在不同地块差异明显。土壤保肥、耐肥性能好,但土壤肥力严重退化。因此,在施肥上应遵循增施有机肥,增N、控P、保K,配合施用中微量元素的原则,保持黑土的持续生产能力。     

减量施肥条件下生物有机肥对土壤养分供应及小白菜吸收的影响

[目的]研究化肥减量施用条件下混合加入生物有机肥对土壤养分供应、蔬菜养分吸收及生物量的影响,为化肥减量化应用的实践提供理论依据。[方法]采用盆栽试验方法,以小白菜为供试作物,研究生物有机肥与不同比例的化肥配合施用,对土壤碱解氮、速效磷、速效钾以及蔬菜生物量、氮磷钾吸收量的影响。[结果]生物有机肥在一定的时间内能够提高土壤氮、磷、钾的供给,在减少该区常规施肥用量15%~25%的条件下,对土壤供肥能力不产生明显的影响,并可减少农业面源污染,减轻环境污染压力;小白菜生长试验显示,两种肥料混合施用,在减少化肥常规用量的15%~25%时,对小白菜的生物量、氮磷钾吸收量均不产生不利影响,并在一定程度上提高肥料的利用率。[结论]生物有机肥对土壤氮、磷、钾不仅具有活化作用,还能稳定氮、磷、钾养分的供应。     

Meta分析有机肥施用对中国北方农田土壤CO2排放的影响

为了探明中国北方地区不同气候类型、施肥措施、有机肥类型和试验年限下,有机肥施用(单施有机肥、有机无机肥配施)对生育期农田土壤CO_2排放量的影响,该研究以不施肥、施用无机肥分别作为对照,根据已发表的相关田间试验数据,采用Meta分析方法,定量研究有机肥、有机肥配施无机肥对农田土壤CO_2排放量的影响。结果表明:与不施肥、施用无机肥相比,有机肥施用总体上显著提高了农田土壤CO_2排放量,分别提高了50.6%和36.3%;有机肥施用下,农田土壤CO_2排放量依次减少的顺序为:单施有机肥、有机无机配施、无机肥+有机肥+缓释肥;采用有机肥+无机肥+缓释肥配施,土壤CO_2排放量未显著增加;相比牛粪、猪粪和商品有机肥,鸡粪类有机肥对土壤CO_2排放正效应最大;有机肥施用下,灰漠土农田土壤CO_2排放量相对高;农田土壤CO_2排放量与年均气温正相关,与年均降水量负相关。从环境的角度考虑,建议在中国北方采用无机肥+有机肥+缓释肥配施技术,不建议鸡粪大量施用及在灰漠土农田大量施用有机肥。该研究成果可为有机肥替代部分化肥在中国北方地区的推广应用提供参考。