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。     

秸秆还田配施硫肥对春玉米产量及硫素积累、分配特性的影响

目的 研究秸秆还田配施硫肥对春玉米产量及硫素的积累、分配与转运的影响,为探明硫在春玉米中的积累转运规律及合理施用硫肥提供理论依据。方法 试验采用双因素裂区设计,主区包括秸秆还田和秸秆不还田2个水平,副区包括配施硫肥和不配施硫肥2个水平,共有CK(不施任何肥料)、秸秆不还田不施硫、秸秆不还田施硫、秸秆还田不施硫和秸秆还田施硫5个处理。通过田间试验,探讨秸秆还田配施硫肥对春玉米各器官中硫素的积累、分配与转运的影响。结果 秸秆还田配施硫肥对春玉米有一定的增产作用,秸秆还田施硫的玉米产量比秸秆还田不施硫提高11.98%,比秸秆不还田不施硫提高20.34%。秸秆还田配施硫肥可显著提高春玉米植株硫素的积累量,秸秆还田施硫的硫素积累量比秸秆不还田施硫提高13.37%,比秸秆不还田不施硫提高52.67%。施硫可以提高玉米植株各器官中的硫素积累量,施用硫肥的硫素积累量比不施硫肥平均提高36.07%,各器官硫素积累量整体表现为籽粒>叶片>茎秆>穗部营养体。秸秆还田施硫的硫素总转运量最高,达到15.29 kg·hm^?2,比秸秆不还田不施硫提高74.54%,硫素转运量对籽粒总贡献率提高17.27%。结论 秸秆还田配施硫肥可以促进春玉米的硫素积累以及玉米植株营养器官中硫素向籽粒的转运,并最终提高春玉米产量。     

秸秆还田和施氮对土壤水热因子及呼吸速率的影响

【目的】探讨秸秆还田和施氮对土壤温度、含水量及土壤呼吸速率的影响,为促进农田高产、节肥的可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,在小麦 玉米轮作模式下分别设置施氮、秸秆还田、秸秆还田+施氮以及秸秆不还田不施氮（CK,为对照组）4个处理,于2012年6－9月,测定玉米不同生育期4个处理的土壤呼吸速率、温度和含水量,于玉米播种前和收获后测定土壤有机质含量,并分析土壤呼吸速率与土壤温度、含水量的相关性。【结果】在玉米全生育期,4个处理的土壤呼吸速率均呈现先增后减的单峰型曲线变化,其中秸秆还田+施氮处理的土壤呼吸速率平均值明显高于其他处理,4个处理土壤呼吸速率平均值由大到小依次是秸秆还田+施氮处理>施氮处理>对照组>秸秆还田处理。4个处理中,秸秆还田处理的土壤含水量平均值明显高过其他处理,与对照组相比,秸秆还田处理 0～20 cm土层土壤含水量提高了6.07%。土壤呼吸速率与5～15 cm土层土壤温度相关性较高,与土壤含水量的相关性不显著。与播种前相比,施氮处理和秸秆还田+施氮处理0～20 cm土层有机质含量明显增加;玉米收获后,与对照组相比,其他3个处理土壤有机质含量显著增加。【结论】施氮和秸秆还田提高了土壤呼吸速率,增加了土壤有机质含量,并且秸秆还田具有保水缓温的作用。     

秸秆还田下施锌对春玉米产量及锌素吸收分配的影响

【目的】研究秸秆还田条件下施锌对春玉米产量及锌素吸收分配的影响,为锌肥的合理利用及肥料配施提供理论依据。【方法】采用双因素裂区设计,主区为秸秆不还田(S0)和秸秆还田量12 000 kg/hm~2(S1)2个水平,副区为不施锌(Z0)和施纯Zn 40 kg/hm~2(Z4)2个水平,形成CK(不施肥)、S0Z0(无秸秆+无锌肥)、S0Z4(无秸秆+锌肥)、S1Z0(秸秆+无锌肥)、S1Z4(秸秆+锌肥)5个处理,通过田间试验的方式,研究秸秆还田条件下施锌对春玉米产量、干物质积累及锌素累积和分配的影响。【结果】无秸秆还田条件下,施锌S0Z4处理春玉米产量比不施锌S0Z0处理提高14.06%;秸秆还田条件下,施锌处理S1Z4较不施锌处理S1Z0增产17.3%,秸秆配合施锌处理S1Z4的产量达到最高(11 809 kg/hm~2)。无秸秆还田情况下,施锌S0Z4处理春玉米的干物质积累量比不施锌S0Z0处理提高11.51%;秸秆还田条件下,施锌S1Z4处理干物质积累量较不施锌处理S1Z0提高14.06%,秸秆配合施锌处理S1Z4的干物质积累量最高(22 077 kg/hm~2);各处理中籽粒质量占总干物质积累量的52.41%～57.56%。无秸秆还田情况下,施锌处理S0Z4春玉米的锌素累积量比不施锌处理S0Z0提高18.32%;秸秆还田条件下,施锌处理S1Z4锌素累积量较不施锌处理S1Z0提高23.4%;秸秆配合施锌处理S1Z4的锌素累积量最高(519.43 g/hm~2),各处理中籽粒含锌量占总锌素累积量的68.5%～72.8%。无秸秆还田情况下,施锌处理S0Z4锌素转运量比不施锌处理S0Z0增加了11.82%;秸秆还田条件下,施锌处理S1Z4锌素转运量较不施锌处理S1Z0提高21.91%;秸秆配合施锌处理S1Z4的锌素转运量最高(232.17 g/hm~2)。【结论】施用锌肥显著提高了春玉米的产量和干物质积累量,并促进了植株对锌素的吸收和向籽粒的分配;秸秆还田配合施锌进一步提高了锌肥的增产效果,及植株对锌素的吸收和向籽粒的分配。     

硫肥对不同氮磷钾水平下春玉米硫素积累转化的影响

【目的】探究不同氮、磷、钾水平下硫肥对春玉米产量及硫素在春玉米地上部分积累转化规律的影响,为玉米栽培中合理施用硫肥提供理论依据。【方法】在田间试验的条件下,以“富民985”春玉米品种为试验材料,采用双因素裂区设计,其中主区为氮、磷、钾肥高（H：N、P₂O₅、K₂O施用量分别为280,120,120 kg/hm²）、中（M：N、P₂O₅、K₂O施用量分别为210,90,90 kg/hm²）、低（L：N、P₂O₅、K₂O施用量分别为140,60,60 kg/hm²）3个施用水平,副区为施硫（S6,纯硫 60 kg/hm²）和不施硫（S0）2个水平,共设6个施肥处理,分别为LS0（低氮、磷、钾水平+不施硫）、LS6（低氮、磷、钾水平+硫肥）、MS0（中氮、磷、钾水平+不施硫）、MS6（中氮、磷、钾水平+硫肥）、HS0（高氮、磷、钾水平+不施硫）、HS6（高氮、磷、钾水平+硫肥）,研究在不同氮、磷、钾水平下施用硫肥对春玉米产量以及各器官硫素积累转化的影响。【结果】相同氮、磷、钾水平下,施硫处理春玉米千粒质量、穗粒数、产量较不施硫处理平均增加了3.37%,2.67%和6.03%,其中HS6处理各指标均最高。低、中、高氮、磷、钾水平下,硫肥的增产率分别是7.72%,5.90%和4.48%,可知硫肥的增产效果随着氮、磷、钾肥施用水平的提高逐渐减小。施硫处理春玉米地上部分硫素积累量比不施硫处理平均提高了7.55%,其中完熟期HS6处理的春玉米地上部分硫素积累量最高（24.05 kg/hm²）。低、中、高氮、磷、钾水平下,施用硫肥处理春玉米地上部分总硫素积累量分别增加了8.85%,7.21%和6.58%,硫肥对硫素积累的促进效果逐渐减小。在同一氮、磷、钾水平下,施硫处理的硫素总转运量较不施硫处理平均提高了3.35%,其中HS6处理硫素总转运量最高（11.96 kg/hm²）;在相同施硫量条件下,硫素总转运率和对籽粒的总贡献率随着氮、磷、钾肥施用水平的提高而降低;同一氮、磷、钾水平下,施硫处理以上2个指标小于不施硫处理。【结论】在同一氮、磷、钾水平下,施用硫肥可以显著提高春玉米的产量,并促进春玉米对硫素的积累及营养器官中的硫素向籽粒中转运,但随着氮、磷、钾施用水平的提高,硫肥的促进作用逐渐降低。     

油菜秸秆还田及氮肥减量对夏玉米生长发育及产量的影响

于2018、2019连续2年在湖南省桃源县木塘垸乡设计3种油菜秸秆还田量(移除、半量还田、全量还田)与3种氮肥施用量(减氮40%、减氮20%、当地常规施氮量)2因素裂区试验,探究不同油菜秸秆还田量和氮肥施用量处理对夏玉米生长发育和产量形成的影响。结果表明：夏玉米生育期随着秸秆还田量的增加和施氮量的增加略有延长;在秸秆还田的第1年,叶面积指数、地上部总生物量、产量、氮肥偏生产力等变化主要与施氮量有关,秸秆作用不明显;第2年,大多数指标均以秸秆半量还田+减氮20%的组合效果最好,其吐丝期叶面积指数、成熟期地上部总生物量、实际产量较秸秆移除+常规施氮组合的分别提高18.8%、8.2%、7.6%,在同一施氮量下,秸秆还田处理的氮肥偏生产力较秸秆移除处理的高;2年的油菜秸秆还田及氮肥减量处理对玉米的各农艺性状影响均不大,大多数指标差异无统计学意义。可见,秸秆还田具有良好的减氮增效的作用,可在洞庭湖区油菜–夏玉米复种模式下推广,且以油菜秸秆半量还田+氮肥减量20%的组合为宜。     

长期定位施肥对水稻、小麦产量和土壤养分的影响

经连续12年有机肥和化肥配施的定位试验,至第12年对水稻、小麦进行数据监测,结果表明,3个施化肥处理中,施栏肥配施化肥处理的有效穗比秸秆还田配施化肥作物（小麦、单季稻）2季增加86.9万/hm2,秸秆还田配施化肥的有效穗比单施化肥作物（小麦、单季稻）2季增加11.65万/hm2;作物（小麦、单季稻）产量2季以施栏肥配施化肥比秸秆还田配施化肥年平均增产367.5 kg/hm2,增长率为3.4%,秸秆还田配施化肥比单施化肥年增长率提高了5.8%。3个不施化肥处理中,施栏肥的有效穗比秸秆还田作物（小麦、单季稻）2季增加33.3万/hm2,秸秆还田的有效穗比不施肥（对照）作物（小麦、单季稻）2季增加19.95万/hm2。施栏肥比秸秆还田年平均增产277.5 kg/hm2,增长率7.4%,秸秆还田比不施肥（对照）增产15.8%。土壤养分施栏肥和秸秆还田耕层（0～20 cm）土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷均有提高,施栏肥增幅最大,无机区增幅较小。而全钾、速效钾含量变化程度不同。通过监测结果得出,以栏肥配施化肥的施肥方式对作物增产和改良土壤效果最好。     

秸秆和秸秆炭对黑土肥力及氮素矿化过程的影响

为实现我国典型黑土区玉米秸秆有效还田与协同提高肥料氮素养分利用提供理论依据,以东北黑土区春玉米种植体系为研究对象,在4年田间连续定位试验基础上,利用15N示踪技术结合淹水培养试验,研究秸秆和秸秆炭对土壤肥力与氮素矿化的影响。试验共设5个处理:对照、单施化肥(N1)、N1+50%玉米秸秆(N2)、N1+100%玉米秸秆(N3)、N1+相当于50%玉米秸秆还田的玉米秸秆炭(N4)、N1+相当于100%玉米秸秆还田的玉米秸秆炭(N5)。结果表明:与N1处理相比较,N2、N3、N4、N5处理均增加了土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量、微生物量碳和氮含量,且等量秸秆还田处理高于相当于等量秸秆还田的秸秆炭处理,其中100%秸秆还田分别显著提高微生物量碳和氮含量15.1%和23.1%(P0.05);不同处理方式综合土壤肥力指数(IFI)由高到低依次为N3N5N4=N2N1,秸秆、秸秆炭还田可显著提高土壤综合肥力(P0.05);土壤有机氮的矿化量和矿化率随着秸秆和秸秆炭还田量的增加而增加,其中N2处理分别显著提高了23.4%和22.9%,N3处理分别显著提高了53.0%和35.8%(P0.05);N2、N3、N4、N5处理下外源肥料15N的矿化量和矿化率分别显著提高了66.5%和50.0%、213.3%和279.0%、39.4%和36.3%、92.0%和40.0%(P0.05),且随着秸秆炭还田量的增加而显著增加。土壤氮素矿化指标与土壤有机质、总氮、碱解氮、微生物量碳氮含量都存在着显著正相关关系。研究表明玉米秸秆、秸秆炭还田均可以显著提高土壤综合肥力;可协同提高土壤氮素矿化水平,且提高来自外源化肥氮占土壤矿化总氮的比重,其中以100%秸秆还田处理的影响更为明显。     

旱地玉米不同耕作覆盖措施的土壤环境及产量效应

为解决冷凉区旱地玉米生产中存在的干旱缺水、低温冷凉和土壤肥力下降等问题,于2011—2014年采用裂区设计,在山西省旱作节水农业示范基地——阳曲县河村,设置4种不同耕作覆盖处理,研究旱地玉米不同耕作覆盖处理的土壤水、肥、热及产量效应,结果表明:1)秋深耕+秸秆还田较春旋耕+无秸秆还田明显提高苗期5 cm日平均地温和日最低平均地温,3年平均分别提高1.1和1.3℃。覆膜处理3年平均较不覆膜处理增加苗期5 cm日平均地温和日最低平均地温1.7和1.2℃;2)秋深耕+秸秆还田苗期0～10 cm土壤含水量较春旋耕+无秸秆还田平均增加1.9个百分点。3)玉米苗期秋深耕+秸秆还田0～12.5 cm土壤紧实度平均为春旋耕+无秸秆还田的3.0倍,从15.0 cm开始2个处理土壤紧实度基本一致。4)连续3年耕作覆盖处理后,秋深耕+秸秆还田土壤肥力明显得到改善,其中0～20 cm土壤有机质含量、土壤全磷和全钾都较春旋耕+无秸秆还田有显著(P0.01)增加,增幅分别为5.8%、6.4%和6.1%,覆膜土壤全氮含量显著高于不覆膜,增幅为8.6%。5)秋深耕+秸秆还田有显著(P0.01)增产作用,4年平均增加经济产量12.2%,4年覆膜处理较不覆膜处理经济产量平均增加25.3%。所有处理中,秋深耕+秸秆还田+覆膜产量最高。6)覆膜处理中,秋深耕+秸秆还田WUE平均较春旋耕+无秸秆还田增加5.4%;而不覆膜处理中,秋深耕+秸秆还田WUE平均较春旋耕+无秸秆还田增加12.0%。因此,目前适宜该区域的蓄水保墒、增温稳温、培肥地力和高产高效的土壤耕作覆盖措施为秋深耕+秸秆还田+覆膜。     

秸秆还田配施锌肥对土壤养分和春玉米产量的影响

通过田间试验的方法,研究秸秆还田与锌肥配施对土壤养分、春玉米产量及子粒锌含量的影响,为合理施用锌肥提供理论依据。研究表明,无秸秆还田时,施用锌肥后比不施锌土壤有效锌含量提高64.00%,全锌含量提高2.51%,在施锌情况下,S1Z4处理比S0Z4土壤有效锌含量增加了0.21 mg/kg;秸秆还田可以增加土壤速效氮磷钾含量,而单独施锌对土壤速效氮磷钾含量无显著影响;无秸秆还田条件下,施锌肥可增加春玉米产量14.06%,秸秆还田条件下,施锌则可增产17.3%;无秸秆还田情况下,施用锌肥使春玉米子粒锌含量提高20.17%,秸秆还田配施锌肥则使子粒锌含量提高32.61%。秸秆还田与锌肥配施是提高土壤供锌能力、增加春玉米产量和子粒锌含量的有效方法。     

玉米秸秆堆制有机肥对植烟土壤理化性状的影响

为探索玉米秸秆还田的方法,研究了玉米秸秆直接还田和添加促腐剂堆制有机肥后还田对植烟土壤理化性状的影响.结果表明,玉米秸秆还田可降低植烟土壤容重,增加植烟土壤孔隙度,从而提高植烟土壤的保水保肥能力.与此同时,玉米秸秆还田还可提高植烟土壤有机质、有效磷和速效钾含量.在烤烟大田生长前期,土壤碱解氮含量略有下降,但到烤烟大田生长中、后期,植烟土壤碱解氮含量有所增加.以玉米秸秆+尿素+发酵菌曲堆制有机肥、玉米秸秆+尿素+BM有机物料腐熟剂堆制有机肥的两个处理效果优于玉米秸秆直接还田,具有推广价值.     

玉米秸秆堆制有机肥对植烟土壤理化性状的影响（英文）

为探索玉米秸秆还田的方法,研究了玉米秸秆直接还田和添加促腐剂堆制有机肥后还田对植烟土壤理化性状的影响。结果表明,玉米秸秆还田可降低植烟土壤容重,增加植烟土壤孔隙度,从而提高植烟土壤的保水保肥能力。与此同时,玉米秸秆还田还可提高植烟土壤有机质、有效磷和速效钾含量。在烤烟大田生长前期,土壤碱解氮含量略有下降,但到烤烟大田生长中、后期,植烟土壤碱解氮含量有所增加。以玉米秸秆+尿素+发酵菌曲堆制有机肥、玉米秸秆+尿素+BM有机物料腐熟剂堆制有机肥的两个处理效果优于玉米秸秆直接还田,具有推广价值。     

麦玉复种体系下秸秆还田与施氮对作物水氮利用及产量的效应研究

【目的】探究陕西关中地区麦玉复种体系下作物生产过程对秸秆还田与氮肥合理配施的响应,为实现当地粮食作物增产及资源高效利用提供理论依据。【方法】本研究于2011年10月至2016年10月,在陕西杨凌地区设置连续5年的定位试验。采用二因素裂区设计,主区为秸秆还田,设秸秆还田（S）和秸秆不还田（S0）2个水平;副区为施氮量,设常规施氮（F1）、减量施氮（F0.8）、不施氮（F0）3个水平,对冬小麦与夏玉米籽粒产量及水肥利用状况进行测定分析。【结果】秸秆还田与施氮及二者交互作用对麦玉两作物产量及其构成因素、水肥利用效率等方面有显著或极显著影响。秸秆还田较不还田处理显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,分别达6%-14%、8%-34%、3%-5%、3%-10%;同时显著提高麦玉播种前及收获后0-100 cm土层的储水量,播种前及收获后5季均值分别增加5%-11%、12%-15%（麦）和4%-9%、11%-17%（玉）。与不施氮处理相比,施氮显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量;并显著提高了秸秆还田水平下麦玉播前及收后土壤储水量。在产量和水氮利用方面,秸秆还田较不还田处理分别显著提高了2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米产量,其中,冬小麦每年依次提高4%-6%、5%-10%、7%-10%、8%-12%,夏玉米依次为1%-2%、3%-6%、4%-7%、5%-8%、3%-7%;秸秆还田显著提高麦玉水分利用率WUE,5季均值分别增加4%-7%和8%-11%;并显著提高2012-2016 4季麦玉氮肥偏生产力PEPN、2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米农学利用率AEN。施氮较不施氮处理显著提高麦玉产量,且均以F1处理最高,冬小麦F1处理在两秸秆还田水平下分别较F0处理显著增产30%-38%（S）和29%-33%（S0）,夏玉米为21%-25%（S）和19%-22%（S0）;施氮显著提高了两作物WUE,S0水平下F1处理WUE均值最高,S水平下F0.8处理WUE均值最高;F0.8较F1处理在5季中均显著提高作物PEP_N和AE_N,5季均值最高的SF0.8处理较最低的S0F1处理分别增加31%和30%（麦）、30%和31%（玉）。经济效益方面,秸秆还田较不还田处理提高了麦玉净收益均值,分别为808-1 258元和733-1 212元;施氮较不施氮处理提高两作物净收益,施氮处理中以F0.8处理获得收益最大。麦玉5年净收益均呈现出SF0.8＞SF1＞S0F0.8＞S0F1＞SF0＞S0F0的趋势,其中SF0.8处理下净收益均值较CK分别增加3 052元和2 145元。【结论】长期秸秆还田配减量施氮在保证冬小麦及夏玉米维持较高产量的情况下,显著改善作物水肥利用情况。综合考虑作物产量、水肥利用效率及经济效益,不同处理间以秸秆全量还田配施减量氮肥处理效果最优。     

化肥减量条件下秸秆还田配施腐植酸对玉米碳氮代谢的影响

【目的】秸秆直接全量还田技术在东北黑土区农业生产中被广泛应用，但关于还田秸秆腐解过程对当季作物的直接影响及其配套技术研究较少。对秸秆与腐植酸互作效应的研究可为完善东北黑土区秸秆还田技术提供参考。【方法】在减少15%化肥常规施用量的基础上，以化肥常量施肥（CF）为对照，设置化肥减量15%增施腐植酸（HA）、化肥减量15%增施秸秆（SR）、化肥减量15%增施腐植酸和秸秆（SRH）处理，研究玉米秸秆还田配施腐植酸对当季玉米植株碳氮代谢的影响，以期明确秸秆还田及腐植酸对化肥减量情况下玉米生长的生理效应。【结果】秸秆还田提高了玉米叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性，腐植酸提高了玉米叶片1,5-二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）和PEPC活性，秸秆还田配施腐植酸在PEPC活性上具有互作效应。虽然秸秆还田降低了蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性，但腐植酸提高了SPS活性，两者均提高了蔗糖合成酶活性，且两者互作下同步提高了酸性转化酶（AI）和中性转化酶（NI）活性，促进了还原糖（RS）合成，进而提高了总可溶性糖（TSS）含量，加强了淀粉合成。秸秆还田对玉米植株氮代谢无直接影响，腐植酸对氮代谢关键酶...     

湖北省不同稻作区域秸秆还田替代钾肥效果

【目的】研究不同稻作区域钾肥和秸秆还田对水稻产量、钾素吸收量以及农田钾素表观平衡的影响,分析不同稻区秸秆还田可替代化学钾肥的用量,为不同区域稻田秸秆还田条件下钾肥的合理配置提供理论依据。【方法】2013年在湖北省鄂东丘陵、鄂中丘陵岗地和江汉平原3个区域的19个县（市）布置稻田秸秆还田替代钾肥效果研究田间试验,试验共设置6个处理：分别为（1）不施钾（NP）;（2）施化学钾肥（NPK）;（3）施秸秆（NP+S）;（4）秸秆还田配施1/2化学钾肥（NP+1/2K+S）;（5）秸秆还田配施3/4化学钾肥（NP+3/4K+S）;（6）秸秆还田配施全量化学钾肥（NPK+S）。【结果】不同稻作区钾肥和秸秆均能不同程度增加水稻产量和地上部钾素吸收量。与NP处理相比,鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区NPK处理水稻分别增产0.36、0.36和1.07 t·hm^-2,平均增产率分别为6.4%、5.0%和15.3%;而施秸秆（NP+S）处理水稻分别平均增产0.57、0.49和0.24 t·hm^-2,增产率为7.6%、6.9%和4.0%。3个稻作区施化学钾肥（NPK）地上部钾素吸收量平均增加20.1-61.9 kg K₂O·hm^-2,施秸秆（NP+S）钾素吸收量平均增加8.5-39.1 kg K₂O·hm^-2,江汉平原区施化学钾肥处理产量和钾素吸收量均显著高于施秸秆处理,而鄂东丘陵区和鄂中丘陵岗地区NP+S与NPK处理的产量和钾素吸收量均没未表现出差异。通过计算土壤-作物系统钾素表观平衡,发现一季水稻收获后土壤钾素均处于亏缺（平均钾素亏缺量为144.3-284.4 kg K₂O·hm^-2）状态,但秸秆还田处理亏缺量小于秸秆不还田处理。在保证水稻产量（即NPK处理产量）时秸秆还田条件下,采用模型计算出鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区的平均钾肥用量分别比目前钾肥推荐用量（60 kg K₂O·hm^-2）节约化学钾肥66.8%、75.2%和9.7%;参考2013年钾肥和水稻价格,可计算出秸秆还田条件下鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区最经济钾肥推荐用量分别比推荐用量节省化学钾肥54.3%、53.5%和36.9%。【结论】湖北省不同稻区均可采用秸秆还田的方式减少钾肥投入,不但可以缓解土壤钾素亏缺,而且对农田钾素的可持续管理具有重要意义。     

大棚黄瓜秸秆原位还田对番茄生长及土壤环境的影响

大棚黄瓜秋茬拉秧后,分别设置秸秆原位还田（T1）、原位还田增施氮肥（T2）、秸秆不还田对照（CK）3个处理,第二年春茬种植番茄,研究其对番茄生长和土壤环境的影响,旨在明确高寒地区大棚蔬菜秸秆原位还田的可行性。结果表明,大棚黄瓜秸秆原位还田与原位还田增施氮肥均显著促进番茄生长并提高番茄品质和产量,原位还田与原位还田增施氮肥处理的产量与不还田对照相比分别提高20.7%和34.4%;与对照相比,原位还田及原位还田增施氮肥处理土壤pH显著提高,电导率显著降低,同时养分含量显著上升,增加了土壤有机碳、全氮含量,提高土壤酶活性,但原位还田处理在前期抑制番茄生长,降低土壤硝态氮、全氮含量及土壤脲酶活性。综上,大棚黄瓜秸秆还田可行,其中秸秆原位还田增施氮肥效果最佳。     

小麦-水稻秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响

通过4年田间定位试验,研究小麦-水稻轮作方式下秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响.试验设置不施秸秆不施肥对照(CK)、秸秆还田不施肥(S)、秸秆还田+基肥增施N肥45 kg·hm^-2(SF1,C/N=12:1)、秸秆还田+基肥正常N肥施用量(SF2,C/N=18:1)、秸秆还田+基肥减施N肥45 kg·hm^-2(SF3,C/N=24:1)共5个处理.结果表明:与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥处理(S)使土壤有机质、全氮和有机氮的含量分别增加7.8%、10.6%和10.9%,而使土壤中无机氮的含量减少17.1%;秸秆还田配施不同化肥处理中,当碳氮比为18:1时,土壤全氮、有机氮和无机氮含量最高,分别比对照处理增加27.2%,27.2%和25.7%.元素分析结果显示,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理土壤全量有机质(SOM)中的碳、氮元素含量均有所增加,同时SOM中的C/N、H/C和O/C比值都下降.红外光谱结果表明,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理,在1650~1640 cm^-1和3400 cm^-1处的峰强度增加,表明土壤有机质中含氮基团、酚羟基、羟基或羧基含量增加;2920 cm^-1处的吸收峰增强,表明SOM中脂肪族结构增加,芳香性增强.与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥(S)处理的当年水稻产量下降8.8%;配施化肥后,SF1、SF2、SF3处理水稻实际产量分别比对照(CK)处理增加12.6%、22.7%、19.1%,且当碳氮比为18:1时,增产效果最为明显;单独秸秆还田提高了土壤有机质含量,降低了其碳氮和氢碳比例,使SOM中脂肪族化合物增加,酰胺结构和芳香性增强,同时提高了土壤全氮和有机氮的含量,减少了土壤无机氮含量.     

还田玉米秸秆氮释放对关中黄土供氮和冬小麦氮吸收的影响

【目的】在陕西关中冬小麦-夏玉米轮作区,研究还田玉米秸秆的氮释放对土壤供氮和冬小麦氮吸收的影响,为优化区域秸秆还田的小麦氮素管理提供理论依据。【方法】田间试验于2012年10月至2013年5月在陕西省周至县终南镇进行,冬小麦播种后,在小麦行间填埋装有风干玉米秸秆的尼龙网袋,采用网袋法与¹⁵N同位素交叉标记还田玉米秸秆和氮肥,在秸秆还田条件下,设置不施氮和施氮200 kg N·hm^-2两个处理,重复4次,定期取样测定网袋中剩余秸秆的氮素变化和收获期小麦不同器官的氮含量,研究小麦生长季还田玉米秸秆的氮素释放,秸秆氮和肥料氮的去向,及不同来源的氮素对小麦地上部氮吸收的贡献。【结果】残留在玉米秸秆中的总氮量从小麦播种到越冬前降低,此后到返青期上升,返青期后又逐渐下降。从播种至收获,不施氮和施氮量200 kg N·hm^-2时,秸秆自身氮素的释放量分别为19.7和18.3 kg·hm^-2,吸持的土壤氮为10.4和7.5 kg·hm^-2;吸持肥料氮（施氮时）为3.6 kg·hm^-2,因此秸秆向土壤净释放的氮素分别为9.4和7.2 kg·hm^-2。小麦收获期,不施氮和施氮200 kg N·hm^-2时分别有65.1%和67.7%的秸秆氮残留在未腐解的秸秆中,31.5%和30.4%随着秸秆腐解释放进入土壤或损失,小麦当季吸收利用的秸秆氮很少,分别为3.4%和1.9%。秸秆还田条件下,施氮量为200 kg N·hm^-2时,经吸收进入小麦地上部、残留于土壤及损失、被玉米秸秆吸持的肥料氮分别占施入土壤肥料氮总量的25.0%、73.2%和1.8%。土壤氮对小麦当季氮吸收的贡献最大,肥料氮次之,秸秆氮的贡献最小,不施氮与施氮时,分别为98.3%和69.2%、0和30.1%,1.7%和0.6%。小麦吸收的土壤、肥料和秸秆氮素主要分配在小麦籽粒中,不施氮与施氮时分别为98.1%和68.8%、0和30.5%、1.9%和0.7%。【结论】在陕西关中冬小麦-夏玉米轮作区,种植一季小麦后,还田秸秆氮主要残留在田间未腐解的秸秆中,占65%以上;肥料氮以残留于土壤或损失为主,高于70%;土壤氮对小麦氮吸收的贡献最大,约为70%。     

秸秆还田与花后灌溉提高春玉米产量及水氮利用效率

【目的】研究秸秆还田与花后灌溉量对春玉米产量及水氮利用效率的影响，探究实现黄土高原东部河谷平原区春玉米水氮可持续高效利用的有效管理措施。【方法】基于连续7年长期定位试验（2014—2020年），在2021—2022年开展田间试验，采用裂区设计，主区为秸秆还田（R）和无秸秆还田（U），副区为5个花后灌溉量0(I0)、50(I50)、100(I100)、150(I150)、200(I200) mm，分析春玉米花后干物质累积量与耗水量的关系，并研究不同处理对春玉米产量、经济效益以及水氮利用效率的影响。【结果】秸秆还田与花后灌溉量及二因素互作显著提高春玉米产量、经济效益及水氮利用效率。与无秸秆还田相比，秸秆还田后玉米增产15.1%—43.5%，经济效益提高15.9%—49.1%，水分利用效率提高16.8%—36.9%，氮素回收利用效率、农学效率与偏生产力分别显著提高15.8%—62.0%、26.5%—126.0%和15.1%—43.6%。花后干物质累积量与耗水量之间呈现二次函数关系，与无秸秆还田相比，秸秆还田处理表现出较强的花后水分生产力，同时，产量响应系数显示秸秆还田处理在受到干旱胁迫时具有...     

长期增施有机肥/秸秆还田对土壤氮素淋失风险的影响

【目的】研究长期增施有机肥/秸秆还田对作物产量及土壤氮素淋失风险的影响,旨在为华北平原冬小麦-夏玉米轮作区增强土壤肥力、提高作物产量及降低农业面源污染风险提供依据。【方法】以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台,研究长达27年不同施肥处理对冬小麦-夏玉米产量、土壤肥力、氮素淋失风险和土壤氮素剖面分布的影响,试验共设置5个施肥处理,即：对照（CK）;氮磷钾（NPK）;氮磷钾+有机肥（NPKM）;氮磷钾+过量有机肥（NPKM+）;氮磷钾+秸秆还田（NPKS）。【结果】（1）在27年的不同施肥处理中,长期增施有机肥/秸秆还田均能使作物增产,改善土壤肥力。其中,增施有机肥处理尤为显著,与NPK相比,NPKM、NPKM+处理提高小麦和玉米产量分别为41%-50%和30%-32%;增加0-20 cm表层土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）含量分别为62%-121%、107%-187%;但降低小麦、玉米氮肥偏生产力（PFP_N）分别达22%-32%、27%-41%。而NPKS处理对作物增产及提升土壤肥力的作用低于增施有机肥处理,对小麦产量、玉米产量、SOC、TN含量的增幅分别为24%、6%、9%、97%,但提高小麦季PFP_N为216%、降低玉米季PFP_N为40%。（2）长期增施有机肥/秸秆还田处理中,0-20 cm表层土壤SOC、TN、硝态氮（NO₃^--N）、可溶性碳氮等养分含量以及氮矿化速率、硝化潜势等微生物学过程显著高于20-200 cm,说明长期增施有机肥/秸秆还田等外源碳的添加对土壤养分及微生物学过程的影响主要发生在表层。（3）与NPK相比,NPKM处理能够显著增加100-200 cm深层土壤中NO₃^--N含量,NO₃^--N平均含量为17.8-26.1 mg·kg^-1;而NPKS处理在一定程度上能够增加0-100 cm土层NO₃^--N含量,NO₃^--N平均含量为3.6-13.4 mg·kg^-1,表明增施有机肥会促进土壤NO₃^--N的向下迁移,而秸秆还田对土壤NO₃^--N具有一定的固持作用。此外,由于有机肥和秸秆带入的氮素, NPKM、NPKM+、NPKS处理氮盈余比NPK处理增加312%、1 037%、953%,大大增加了土壤氮素淋失风险。【结论】在氮磷钾化肥基础上增施有机肥/秸秆还田会提高作物产量、增强土壤肥力,但会提高土壤氮盈余量,提高氮素淋失风险,尤其是增施有机肥会大大增加氮素淋失风险。