黄土旱塬长期施肥对小麦产量及养分平衡的影响

基于长期定位试验,研究不同肥料施用对小麦产量及养分平衡的影响.结果表明,合理施肥可以明显提高小麦的产量,增加小麦对养分的吸收量,同时达到培肥地力的效果.氮、磷配施增产效果显著,增幅为111.7%;在单施氮肥、单施磷肥的基础上施有机肥,分别比单施氮肥和单施磷增产32.7%、155.7%.氮、磷及有机肥配施时氮、磷、钾总吸收量均最多,分别增加303.5%、128.6%、238.8%.肥料单施,土壤中的部分养分会出现亏缺,单施氮肥,土壤中磷素亏损100%;单施磷肥,氮素亏损100%.肥料配施,氮素、磷素都出现不同程度的盈余.农业生产中该区要重视施用有机肥及肥料的合理配施.     

长期氮、磷配合施用对黑垆土氮、磷养分变化的影响

在黑垆土上安排长期定位试验，研究了连续施用氮、磷肥对土壤氮、磷养分动态变化及冬小麦产量的影响。研究表明，黑垆土连续6年配合施用氮、磷肥，耕层土壤氮、磷养分基本持平或略有提高，冬小麦表现明显增产效果；不施氮、磷肥耕层土壤氮、磷养分含量逐年降低，冬小麦产量下降。每公顷施用N112．5kg、P34．9kg，氮、磷分别盈余0．2kg／hm^2和1．5kg／hm^2，表明氮、磷投入与吸收基本平衡；每公顷施用N180．0kg、P43．7kg，氮、磷分别盈余62．2kg／hm^2和8．4kg／hm^2，表明氮、磷投入大于冬小麦吸收量。     

黄土旱塬区农田施肥、产量与土壤深层干燥化的关系研究

施肥作为稳定作物高产的关键措施之一,同时也会加强对土壤水分的耗损。于2007年小麦播种前测定了长期施肥的试验田0~300 cm土壤剖面水分含量。结果表明,不同施肥处理播前小麦地土壤在1 m深度范围内含水量变化很小,贮水量的极差值为14.7 mm;土壤水分的变化主要集中在100~300 cm土层,贮水量极差值为130.1 mm,且土层深度100~260 cm处出现土壤深层干燥化现象,并随肥料用量增加干燥化程度趋于严重;260 cm以下土壤含水量逐渐上升。氮磷肥配施土壤干层含水量显著高于单施氮肥,单施氮肥显著高于单施磷肥和不施肥,而不施肥和单施磷肥土壤干层含水量差异不显著。从产量角度看,小麦产量与干层水分含量呈线形显著负相关。当产量小于1 354 kg/hm2,土壤无干层;当产量在1 355~2 406 kg/hm2之间,土壤干层属于轻度干燥化;当产量在2 407~3 458 kg/hm2范围内,土壤干层属于中度干燥化。     

长期施肥对渭北旱塬麦田土壤线虫群落特征的影响

为探究长期定位施肥对黄土高原渭北旱塬麦田土壤线虫群落的影响,以长武国家黄土高原农业生态试验站的长期定位试验（1984—2018年）为平台,调查裸地（L）以及不施肥（CK）、施氮磷肥（NP）、单施有机肥（M）、氮磷肥配施有机肥（MNP）的小麦田土壤线虫群落数量、组成结构和生态功能指数,并分析其与土壤理化性质的关系。结果表明：（1）小麦田土壤线虫数量显著高于裸地,而CK、M和MNP处理使小麦田中土壤线虫数量比NP处理提高了31.63%~56.20%;（2）施肥减缓了长期种植小麦导致的食细菌线虫（特别是头叶属）相对丰度的下降,单施有机肥的处理（M）植食性线虫相对丰度显著降低,同时,相比于CK,施用有机肥的M和MNP处理杂食/捕食线虫相对丰度分别增加了18.4%和8.24%,表明有机肥对杂食/捕食线虫的促进作用;（3）长期施肥处理土壤线虫Shannon多样性指数（H）和指示土壤健康状况的瓦斯乐卡指数（WI）分别为1.80~2.19和0.36~0.68,相较于裸地（H=2.36;WI=1.57）有所下降,但M和MNP处理的线虫成熟度指数（MI）和结构指数（SI）均高于其他处理（L、CK和NP处理）,表明施用有机肥有助于土壤食物网维持复杂的结构和成熟稳定的状态;（4）不同施肥措施下土壤全氮、有机碳、微生物生物量碳和氮以及可溶性碳的变化是影响土壤线虫数量和群落特征的重要环境因素。     

黄土旱塬垄作覆膜栽培土壤水分及温度变化研究

黄土高原雨养农业区水分缺乏是制约农业生产的关键因子。本研究在黄土高原长武塬进行小区试验,通过垄作覆膜(RP)与平作不覆膜(FP)两种处理的对比研究,分析垄作覆膜下玉米生长时期土壤水分与温度的变化,以及降雨事件对于土壤水分的动态影响。结果表明,垄作覆膜在30~60 cm土层土壤水分显著高于平作不覆膜约8%,而平作不覆膜在深层(100~160 cm)土壤水分明显高于垄作覆膜,玉米生长季土体储水量变化垄作覆膜垄与沟在30~60 cm处均高出平作不覆膜20 mm,而在100~160 cm处垄作覆膜比平作不覆膜低25 mm。垄沟覆膜-垄(RPR)土壤表层10 cm处温度较垄沟覆膜-沟(RPF)与平作不覆膜分别高2.01℃和1.91℃。中雨情况下,垄作覆膜降雨土壤入渗深度可达30 cm,平作不覆膜下可以到10 cm,但强降雨事件中垄作覆膜土壤深层入渗受到抑制。降雨强度越大,土壤前期含水量越高,土壤水分峰值产生的时间越短;垄作覆膜由于土壤水分条件的改善使得土壤水分峰值出现时间较平作不覆膜早。垄作覆膜由于垄沟微地形改变使沟内具有集水效应,同时沟内集水对垄上水分存在侧向补充,但时间上存在滞后效应,滞后时间与降雨量和降雨前土壤含水量相关。垄作覆膜能够保水保墒,增加降雨入渗,抑制强降雨事件的深层入渗,抑制"自覆盖"现象的发生,从而对玉米生长具有重要的意义。     

基于黄土旱塬区长期定位试验的施肥效益分析

以在黄土旱塬区进行了18年的长期定位试验为基础,研究了长期定位施肥对肥料利用率、土壤肥力及施肥经济效益的影响,结果表明:长期单施磷肥,对小麦无增产效果,磷肥的利用率为0.4%,磷肥的利润率平均为-1.1;单施氮肥,小麦产量明显增加,氮肥利用率为39.3%,利润率平均为3.0,最高可达4.7;氮磷配施,肥料的肥效、利用率明显高于氮、磷肥单施,利润率平均为1.7。氮磷配施还有利于土壤养分平衡,土壤肥力提高。综合考虑,氮磷配施,特别是90 kg/hm2N和90 kg/hm2P2O5配施是更理想的施肥方式。     

长期轮作对旱地黑垆土纤维素分解菌数量及分解强度的影响

采用最大或然数法(MPN法)和埋片法研究了黄土高原旱地粮草长周期(苜蓿→苜蓿→苜蓿→苜蓿→马铃薯→小麦→小麦→小麦)和粮草短周期(红豆草→小麦→小麦+红豆草)轮作制度及茬口年限对黑垆土纤维素分解菌数量和分解强度的影响。结果表明:轮作制度及茬口年限对黑垆土纤维素分解菌数量的影响程度大于分解强度。纤维素分解菌数量呈现显著性差异变化,分别在粮草长周期轮作中第1年苜蓿茬和粮草短周期轮作中第2年小麦茬达到最高值,在粮草长周期轮作中马铃薯茬和粮草短周期轮作中第1年小麦茬达到最低值;纤维素分解强度在同一轮作制度中各茬口差异不显著,但换茬可提高分解强度;随着苜蓿和小麦种植年限延长,纤维素分解菌数量和分解强度均大致呈现降低趋势。红豆草茬纤维素分解菌数量低于苜蓿茬,但粮草短周期轮作更有利于提高黑垆土纤维素分解强度。     

长期施肥对土肥力及作物产量的影响

对陕西关中典型土壤———土进行了连续25 a的定位施肥试验。通过对25年来不同施肥小区土壤肥力差异的分析研究表明:多年连续施肥,可以明显提高土壤中有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷含量以及作物产量,即单施化肥或有机—无机肥料配合施用,都可以增强土壤养分容量及其供应强度,有利于培肥土壤,提高作物产量,其中又以有机—无机肥料配合施用的效果更好。     

长期施肥对春玉米田土壤呼吸及碳平衡的影响研究

为探讨不同施肥方式下农田碳平衡规律,研究农田排放到大气CO₂的“源”、“汇”特征,依托39 a肥料定位试验测定了秸秆和氮磷肥配施（SNP）、农家肥和氮磷肥配施（MNP）、单施农家肥（M）、氮磷肥配施（NP)、单施氮肥（N）和不施肥（CK）等6种不同施肥方式下西北黄土旱塬春玉米拔节期到成熟期的土壤呼吸。结果表明：长期不同施肥方式能够影响春玉米农田土壤CO₂排放,不同生育时期排放特征不同,呈先升高后下降趋势,即开花期达到排放高峰,SNP、MNP和M的CO₂排放通量分别达到3 650.54、2 980.50 mg·m^-2·h^-1和2 167.61 mg·m^-2·h^-1,与CK相比,分别增加了340.32%、259.51%和161.45%。不同施肥处理间表现为SNP>MNP>M>NP>N>CK。整个测定时期内土壤CO₂平均排放速率表现为SNP>MNP>M>NP>N>CK,土壤呼吸中根系呼吸的贡献率波动在31%~77%之间。6种不同施肥处理农田土壤均表现为大气CO₂排放的“汇”,不同施肥处理农田碳汇强弱不同,表现为SNP>M>MNP>NP>N>CK。     

宁南山区各农田生态系统氮、磷、降水配合效应及施肥模式研究

在宁南山区旱农试区，通过大田试验进行施肥和降水对春小麦产量的影响和春小麦施肥模式研究。结果表明，氮肥对春小麦的影响最大，磷肥次之，降水最小。并提出了不同降水年型的合理施肥范围，分析了最大和最佳产量的施肥组合及其经济效益。     

长期施肥对黄土丘陵坡地农田土壤质量和谷子产量的影响

以坡地农田生态系统长期定位试验(1995—2019年)为基础,选取裸地(LD)、对照(CK,不施肥)、单施氮肥(N1、N2处理分别为:尿素55.2、110.4 kg·hm-2)、氮磷肥配施(N1P、N2P处理分别为:尿素+过磷酸钙55.2+90、110.4+90 kg·hm-2)6个处理,研究长期施肥对土壤质量、谷子产...     

长期不同施肥方式对旱地轮作土壤养分和作物产量的影响

为明确黄土高原半干旱区不同施肥方式下旱地土壤养分和作物产量及其相互关系,筛选出农田最佳施肥管理措施,于2015—2018年进行田间试验,研究了9种不同施肥设置[有机肥配施磷肥(MP)、有机肥配施氮肥(MN)、磷钾肥配施(PK)、氮磷肥配施(NP)、种植作物不施肥(CK)、氮磷钾肥配施(NPK)、氮钾肥配施(NK)、有机...     

黄土高原旱区长期施肥条件下土壤钾素形态空间分布特征及有效性研究

在黄土高原南部旱地长期肥料定位试验的基础上研究了土壤钾素空间分布特征及其有效性.结果表明:长期施肥后土壤中特殊吸附性钾(SAK)和非特殊吸附性钾(NSAK)储量增加,但水溶性钾(WSK)和非交换性钾(NEK)则有明显的下降,单施N水溶性钾下降了48.24%,单施P下降32.32%,NP配施和NPK配施分别下降10.61%和17.93%,非交换性钾降幅为8.56%～24.91%.增施钾肥可以缓解因长期施肥作物生长所携出的钾素,增加耕层土壤中的水溶性钾、非特殊吸附性钾及特殊吸附性钾.相关分析结果表明,土壤不同形态钾素对速效钾的重要性依次为WSK＞NSAK＞SAK>NEK,土壤速效钾与水溶性钾、非特殊吸附性钾呈显著相关,与特殊吸附性钾和非交换性钾无显著相关性.     

长期咸水滴灌对灰漠土理化性质及棉花生长的影响

为揭示长期咸水滴灌对灰漠土物理化学特性及棉花生长的影响,研究了咸水灌溉11 a后土壤盐分、容重、水力特性、棉花耐盐生理特征及产量.试验设置3个灌溉水盐度水平:0.35 dS·m-1(淡水)、4.61 dS·m-1(微咸水)和8.04 dS·m-1(咸水).研究表明:与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著增加土壤容重、盐分...     

长期施用秸秆生物炭对土壤养分及作物生长的影响

于2011—2020年在山西榆次区开展田间定位试验,设不施肥(CK)、不施肥施生物炭(CK+B)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施生物炭(NPK+B)共4个处理,种植模式为玉米-高粱轮作,研究有机碳施用5 a和10 a对0～20 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的影响,及各处理累积秸秆干物质量、养分积累量和籽粒产量的变化。结果表明：(1)生物炭施用5 a和10 a后,与CK比较,CK+B处理土壤有机质含量分别提高了46.3%和61.2%;与NPK比较,NPK+B处理土壤有机质含量分别提高了67.8%和77.7%。施用10 a后CK+B处理全氮含量显著高于CK处理,但NPK+B和NPK处理土壤全氮含量间没有显著差异。生物炭对土壤速效钾含量提升效果显著,施用10 a后CK+B和NPK+B处理土壤速效钾含量较CK和NPK处理提升86.4%～46.6%。(2)生物炭施用10 a显著提升了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,增幅分别为11.4%～11.9%和7.9%～16.2%,但对脲酶、过氧化氢酶和有效磷没有影响。(3)生物炭施用10 a明...     

麦豆长期轮作下秸秆还田对土壤碳氮组分及作物产量的影响

通过在陕西杨凌开展的田间长期定位试验,研究冬小麦-夏大豆长期轮作模式下秸秆还田量（不还田、半量还田、全量还田）对土壤碳氮养分及麦豆产量的影响。结果表明：土壤全氮、矿物质氮、硝态氮、微生物量氮含量随着秸秆还田量的增加而增加,与不还田相比,半量还田处理0～40 cm土壤全氮、矿物质氮、硝态氮、微生物量氮含量比不还田处理平均增加10.51%、11.58%、15.71%、35.68%,全量还田处理比不还田处理平均增加19.61%、21.84%、26.50%、40.77%。秸秆半量还田、全量还田处理土壤有机碳含量比不还田处理分别增加4.10%、14.58%,水溶性有机碳含量分别增加2.01%、6.68%,微生物量碳含量分别增加6.71%、7.67%。土壤全氮、硝态氮、矿物质氮含量表现为9—12月份较高,3—5月份较低,微生物量碳、氮变化趋势与之相反。0~20 cm土壤中碳、氮各组分含量均高于20~40 cm土层。秸秆还田处理增产显著,与不还田处理相比,半量还田处理大豆、小麦产量分别增加3.63%、5.44%,全量还田处理分别增产19.69%、10.38%。长期麦豆轮作下秸秆全量还田措施是提高作物产量、改善土壤质量的有效途径。     

潮棕壤速效磷产量临界值和淋溶临界值的计算

确定合理磷肥用量对取得高产、提高经济收益和保护环境都有重要意义,而明确土壤速效磷产量临界值与淋溶临界值是界定施肥量适宜与否的必要前提。本文基于下辽河平原长期定位试验,使用直线-平台、双直线和米氏模型计算土壤速效磷产量临界值,通过土柱淋溶试验确定土壤速效磷淋溶临界值。结果表明：该地区玉米和大豆的速效磷产量临界值分别为12.0 mg·kg^-1和10.8 mg·kg^-1;三个模型中以米氏模型计算的值最高,以直线-平台模型计算的值最低;通过6次淋溶试验,计算的土壤速效磷淋溶临界值在74.6 mg·kg^-1到82.0 mg·kg^-1之间,均值为80.2 mg·kg^-1。在农业生产中应将土壤速效磷控制在12.0～80.2 mg·kg^-1之间,可据此指导施肥,达到保证作物生长所需养分,并减少施肥对环境影响的目标。