水稻-牧草轮作牧草季土壤磷对牛粪浆施用的响应特征

为探究牛粪化肥配施及不同轮作模式对耕层土壤磷素的变化特征,设置8个不同施肥处理和两个轮作模式,采用Tiessen改进的Hedley磷分级方法测定耕层土壤的磷素形态。结果表明,磷素主要以无机磷形式存在于研究土壤中,而稳定态的稀盐酸提取态磷量最高,平均含量达352.30 mg/kg,占全磷的35%～42%。牛粪化肥配施可以增加土壤中各形态无机磷的含量,减少各形态有机磷的含量,水稻-紫花苕轮作模式对于降低土壤中活性磷素的吸附累积、增强植物对磷素的吸收利用优于水稻-黑麦草轮作模式。     

不同轮作模式下优化施肥对水稻产量及磷素积累与分配的影响

[目的]本文旨在研究不同水旱轮作模式对当季水稻产量、磷肥利用率以及耕层土壤磷库组成的影响。[方法]设置水稻-小麦(RW)、水稻-油菜(RO)、水稻-冬闲田(RF)和水稻-结球甘蓝(RC)4种水旱轮作模式,每种轮作模式设置不施肥处理(CK)、优化施肥处理(OPT)以及农民习惯施肥处理(FFP)3种施肥处理的田间小区试验。于成熟期分析水稻产量、水稻磷素吸收与分配以及磷肥利用率,并采用Tiessen-P分级法,分析耕层土壤各形态磷库的变化特性。[结果]OPT和FFP处理RO轮作模式的水稻产量分别为9.98和10.1 t·hm~(-2),磷素累积量分别为0.97和1.06 g·kg~(-1),磷农学利用率分别为55.0和31.5 kg·kg~(-1),磷偏生产力分别为166.0和86.4 kg·kg~(-1),且相对高于其他3种轮作模式。OPT处理4种轮作模式的磷农学利用率和磷肥偏生产力分别比FFP处理平均提高91.0%和91.6%。OPT处理RW模式的NaHCO_3-Pi含量,RO模式的NaOH-Pi含量以及RC模式的Resin-P和HCl-P含量最高,分别为31.4、35.4、14.0和425 kg·kg~(-1);而FFP处理RW模式的Residues-P,RO模式的NaOH-Pi、NaHCO_3-Po和NaOH-Po含量以及RC模式的HCl-P含量均较高,分别为556、40.9、28.6、24.4和451 kg·kg~(-1)。[结论]轮作模式和施肥管理是影响水稻生产的2个因素。采用优化施肥方式同时选择水稻-油菜和水稻-小麦轮作模式更有利于水稻生产,可在减少磷肥施用的基础上既保证水稻获得稳产,又有利于提高土壤磷组分的含量以及调节土壤磷库活性,促进水稻植株对磷素的吸收利用,提升磷肥利用率,最终实现水旱轮作模式水稻的高产高效。     

畜禽有机肥磷素在冬小麦上替代化肥磷当量研究

【目的】近年来化学磷肥的过量施用不仅造成了磷矿资源的浪费,还增加了环境污染的风险。畜禽粪便是一种很好的化肥磷替代资源,但由于其成分复杂,转化过程影响因素较多,畜禽粪便中磷素相对化肥磷素的有效性一直存在不同结论。明确畜禽粪便中磷素替代化肥磷当量,能够确定有机肥磷素替代化肥磷素的准确比例,为有机肥磷素的合理施用提供数据支撑。【方法】选取腐熟的猪粪、鸡粪、牛粪和化肥为材料,施磷(P2O5)量均设置6个水平,分别为0、20、40、60、80、100mg·kg-1干土,利用土柱栽培试验在冬小麦上研究粪肥磷和化肥磷对小麦产量、磷素吸收利用及土壤速效磷含量的影响,并对3种粪肥中磷素替代化肥磷素的相对替代当量进行统计分析。【结果】(1)3种粪肥中有机磷和无机磷含量存在较大差异,猪粪、鸡粪和牛粪中有机磷占总磷的比例分别为25.9%、17.6%和56.5%。从磷组分看,牛粪中磷素形态主要以活性磷(H2O-P和NaHCO3-P)为主,而鸡粪和猪粪以高稳定态磷(HCl-P)为主。(2)等磷施用粪肥和化肥条件下,各处理间小麦产量无显著差异。化肥处理的小麦磷素吸收量略高于3种粪肥处理。(3)本试验条件下,若以磷素...     

生物炭与螯合剂配施条件下土壤无机磷的动态变化

为了提高土壤磷素使用的有效性,以辽宁碱性土壤为研究对象进行试验研究。采用室内培养,测定了在不同地力下,生物炭与3种螯合剂(草酸、柠檬酸、EDTA)在低中高三种浓度下对土壤磷素的活化规律。从各形态无机磷自身活化情况来看,土壤中Ca_2-P、Ca_8-P的含量有所提高。其中Al-P的活化率最高,低中高地力在3种浓度下的平均活化率为34.5%,35.1%和35.3%,Ca-P的活化率最低,但是其贡献率最高,含量占到土壤总无机磷含量的74.4%、73.5%和72.9%。土壤无机磷总活化量以及各形态无机磷组分含量随着螯合剂浓度的升高而增多。相同浓度下,草酸的活化能力最强,其次为EDTA。低浓度时,柠檬酸对Fe-P的活化能力最强,草酸对Al-P的活化能力最强。在中、高浓度时,草酸对各形态无机磷的活化能力都最强。试验证明生物炭与螯合剂配施,可以有效增加土壤磷素无效态向有效态的转化。     

长期施用猪粪对土壤磷含量及无机磷组分的影响

为研究长期猪粪施用下土壤无机磷组分变化及其对土壤磷素有效性的影响,本研究通过7 a定位试验,探明了稻-麦轮作中不同猪粪磷施用量下土壤磷素有效性以及土壤无机磷组分含量变化特征,并采用通径系数与逐步回归拟合方程剖析了土壤无机磷组分变化对磷有效性的贡献。结果表明：长期施用猪粪显著提升了土壤磷素有效性及土壤中各无机磷组分含量,...     

不同畜禽粪肥与化肥配施下黑土中Zn含量及形态变化特征

通过培养实验并采用改进的BCR连续提取法研究了不同畜禽粪肥与化肥配施作用下黑土中Zn含量及形态在3年内动态变化特征。研究结果显示:不同畜禽粪肥与化肥配施增加了土壤中Zn总量和土壤各形态Zn含量,其中猪粪与化肥配施处理Zn总量为单施化肥处理的1.69倍,各形态Zn含量平均增幅达238.9%;不同畜禽粪肥与化肥配施还导致了Zn由生物有效性低的可氧化态和残渣态向生物有效性高的酸可提取态和可还原态转化,转化程度依次为猪粪与化肥配施鸡粪与化肥配施牛粪与化肥配施、单施化肥。在对影响Zn形态转化因素进行相关分析时发现:不论施肥与否,土壤中酸可提取态和可还原态Zn均与pH值、有机质含量呈显著负相关关系,而可氧化态和残渣态Zn与pH值、有机质含量呈显著正相关关系。此外,不同畜禽粪肥与化肥配施使得土壤中残渣态Zn与pH值间正相关性增强,而对各形态Zn与有机质含量间相关性影响不大。本研究条件下,畜禽粪肥与化肥配施造成了Zn在土壤中积累,提高了Zn的生物有效性,因而增加了土壤Zn污染风险;而不同粪肥间以猪粪与化肥配施对Zn污染影响最为显著,牛粪与化肥配施则与单施化肥差别不大。     

长期施用不同肥料的土壤有机氮组分变化特征

采用Bremner有机氮分级方法研究了30年施用不同肥料的长期定位试验耕层土壤有机氮组分变化特征。结果表明,与不施肥(CK)处理相比,长期施用不同肥料均提高了耕层土壤全氮和有机氮含量,所增加的有机氮中酸解性氮和非酸解性氮各占一半左右,其中增加的酸解性氮有69.0%为未知态氮,21.0%为氨基酸氮,6.6%为氨基糖氮,3.4%为氨态氮。与单施化肥(NPK)相比,牛粪/稻草与化肥配施能进一步提高土壤全氮和有机氮含量,但是不同种类的有机肥与化肥配施所增加有机氮的组分有明显差异;其中牛粪与化肥配施处理(NPKM)所增加的有机氮有60.0%为酸解性氮,而稻草与化肥配施处理(NPKS)中所增加的有机氮有71.7%为非酸解性氮。牛粪与化肥长期配施有利于提高土壤酸解性氮含量,而稻草与化肥配施则有利于提高非酸解性氮含量。     

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。     

烤烟油菜轮作与施肥对植烟土壤磷素含量及有效性的影响

【目的】探究烤烟油菜轮作与施肥对土壤磷素含量及有效性的影响,以期为优化种植制度,提高土壤磷素有效性提供科学依据。【方法】通过大田试验,采用双因素裂区设计,测定各处理下烤烟不同生长时期土壤全磷、有效磷及酸性磷酸酶活性。【结果】相比烤烟连作,烤烟油菜轮作能显著提高土壤中全磷、有效磷含量及酸性磷酸酶活性,以重蓉油1号(A2)效果最显著。此外,单施化肥(NPK)、有机肥化肥配施(NPKM)处理土壤全磷含量在整个烤烟季均显著高于不施肥(CK),有效磷含量均表现为NPKM NPK CK。而土壤酸性磷酸酶活性在烤烟生长前期表现为NPKM、NPK处理显著高于CK,但到成熟期时NPK较CK的差异减弱,未达到显著水平。相关性分析表明,酸性磷酸酶与有效磷和磷素活化系数(PAC)呈极显著正相关关系。【结论】重蓉油1号油菜与烤烟轮作和有机肥化肥配施时土壤磷素含量和有效性较高,是当地较优的种植模式。     

增施有机肥对稻田亚耕层土壤的培肥效应

通过大田试验,研究在施用化肥的基础上增施有机肥对耕层（0~15 cm）和亚耕层（15~30 cm）土壤养分含量及水稻产量的影响。结果表明,与单施化肥相比,增施牛粪和饼肥明显提升了土壤有机质、全氮和有效磷含量：在0~15 cm土层,增幅分别为32.17%和10.96%、30.69%和6.56%、131.48%和31.74%;在15~30 cm土层,增幅分别为10.72%和4.77%、6.72%和3.64%、62.69%和11.40%。增施有机肥后水稻产量增加、年度间稳定性提升,其中增施牛粪后产量增加7.98%,变异系数降低3.90个百分点,增施饼肥后产量增加7.72%,变异系数降低3.20个百分点。水稻产量和土壤各养分指标均存在一定程度的正相关,其中在亚耕层产量与有机质、全氮、有效磷的相关系数均高于耕层。耕层和亚耕层土壤有机质、全氮和有效磷含量极显著（P<0.01）影响水稻产量的稳定性。综上,增施有机肥在提高耕层和亚耕层土壤养分含量、水稻产量及其稳定性上均有较好效果,耕层和亚耕层土壤养分状况对水稻产量及其稳定性均有显著影响,生产上要重视对亚耕层土壤的培肥。