控释肥养分释放对坡耕地土壤磷钾损失及花生产量的影响

以沂蒙山区坡耕地花生为研究对象，探究控释肥养分释放对土壤磷钾流失特征、花生产量及磷钾利用率的影响。试验设五个处理，分别为全量和减量30%控释肥（CRF1，CRF2），全量和减量30%普通复合肥（CF1，CF2）及不施肥处理。结果表明：控释肥在田间土壤中的释放规律与花生植株磷钾吸收特征曲线相吻合，配合土壤磷钾供应量，满足了不同时期花生植株养分需求。等量施肥下，控释肥处理荚果产量较普通复合肥处理显著增加5.75-12.01%，且减量30%控释肥处理较CF1增产3.75%；控释肥处理中植株磷钾吸收量分别较普通复合肥提高11.46-11.78%和10.44-12.38%，其中CRF2磷钾表观利用率最高，分别为45.48%和51.84%。土壤有效磷和速效钾含量均随深度的增加而下降，CF1和CF2苗期时0-40 cm的表层土中有效磷含量高于控释肥处理，花针期以后趋势相反，但40 cm以下土层中各处理差异不显著；控释肥处理显著提高了花针期以后0-60 cm土层速效钾含量，各处理不同时期60-100 cm土层速效钾差异不显著。前三次产流事件中，控释肥处理显著减少了地表径流水中有效磷和速效钾含量，各处理后期径流水中水溶性磷和钾含量降低且趋于稳定，处理间差异不显著。因此，控释肥能够减少坡耕地土壤有效磷和速效钾的径流和淋溶损失，提高花生养分利用率和产量，促进生态农业的可持续发展。     

闽西北烟-稻轮作系统地表氮、磷流失特征研究

为了明确福建省高温多雨气候条件下烟-稻轮作系统中地表氮、磷流失情况,在连续3a定位试验条件下研究了不同施肥措施对烟-稻轮作系统中地表氮、磷流失的影响。研究结果表明,福建省烟-稻轮作系统中氮、磷流失主要集中在上半年（烟季）,而且氮、磷流失总量主要受降水量的影响,与产流降雨量呈显著或极显著相关关系。当地习惯施肥条件下,烟-稻轮作系统中氮、磷的流失量分别为4.71～14.86kg·hm-·2a-1和0.93～2.20kg·hm-·2a-1,流失系数分别为0.76%～1.27%和0.47%～1.71%。与习惯施肥相比,优化施肥处理氮、磷的流失量分别减少了1.25%～13.82%和8.82%～14.99%,流失系数分别为0.76%～1.43%和0.41%～1.54%。增施50%氮肥和增施50%磷肥的氮和磷流失量分别比优化施肥处理提高7.6%～37.6%和21.5%～27.4%。此外,同等施肥量条件下,稻草还田的氮、磷流失量分别提高6.4%～16.4%和-3.4%～14.0%,流失系数分别达到0.86%～1.91%和0.36%～2.00%。综上所述,优化施肥处理可以减少氮、磷的流失量,而增量施肥明显增加肥料流失量,稻草还田也提高了氮、磷流失的风险。     

应用系统工程发展生态农业建设

论证了应用系统工程，增强生态农业建设目的性、整体性、开放性和预见性，对于生态农业建设的重要作用。阐明了如何从全面认识生态农业系统的功能，正确处理系统内部总体协调关系，妥善解决系统与外部环境相互适应关系以及系统发展各阶段彼此连接关系等方面改进工作，发展生态农业建设。     

一个资源节约型生态农业模式的配置结构

本文阐述了生态农业系统与生态农业模式的概念，进而提出了资源节约型生态农业模式的设计原则：因地制宜，循环再生，开放系统，优化结构。并结合太行山前平原农业发展的实际情况，推出了一个资源节约型生态农业模式的配置结构。     

[噻唑基-2-14C]-毒氟磷在水-沉积物系统中的降解与残留转化研究

毒氟磷是我国自主创制的新型植物抗病毒剂,研究毒氟磷的环境行为和归趋对科学评价其环境风险具有重要意义。本试验采用¹⁴C同位素示踪技术,以[噻唑基-2-¹⁴C]-毒氟磷为示踪剂,研究了毒氟磷在A和B两种水-沉积物系统中的好氧降解动态以及残留转化规律。结果表明,毒氟磷母体在两种水-沉积物系统中的水相消散和降解均符合一级动力学模型,其水相消散半减期分别为7.23 d (A)和13.86 d (B),在水-沉积物整个系统中的母体降解半减期则分别为121.60 d (A)和65.39 d (B)。毒氟磷在供试水-沉积物系统中的残留转化规律存在显著差异,培养结束时(培养时间为100 d),可提态残留在A和B系统中分别占放射性引入量的77.41%和43.71%,矿化量分别占放射性引入量的1.11%和2.83%,结合态残留分别占放射性引入量的24.11%和49.25%;较高的降解率和阳离子交换量是毒氟磷及其代谢产物在B系统中更易形成结合残留的主要原因。本研究结果为科学评价毒氟磷在水-沉积物系统中的安全性提供了基础数据和科学依据。     

基于退耕背景下安塞县商品型生态农业系统演变过程分析

为探讨退耕还林还草工程实施后商品型生态农业系统演变态势及其影响因素的变化情况,借鉴已有研究结果,建立商品型生态农业系统综合评价指标体系,运用生态位评价的多边形综合指标法和灰色关联分析法,对1998-2008年安塞县商品型生态农业系统演变过程进行了定量分析。结果表明:研究期内,安塞县商品型生态农业系统综合生态位显著提高,系统发展的主要影响因素也随之变化。依据系统综合生态位发展曲线,目前农业资源和经济效益是安塞县商品型生态农业系统发展的主要影响因素,通过提高资源有效利用率,协调产业与资源关系,有望进一步推动商品型生态农业系统的发展。     

喀斯特峰丛山地立体生态农业模式实施效果研究——以广西壮族自治区平果县果化示范区为例

果化示范区的立体生态农业由粮食作物(玉米)-经济作物(黄豆)-牧草轮作模式、果树(火龙果、澳洲坚果)-药材(金银花、苦丁茶)模式及水源林-牧草-畜禽模式等组成,充分利用了岩溶峰丛洼地自然环境提供的光、热、水和土壤等资源.4年来立体生态农业模式运行结果表明:立体生态农业使示范区的生态环境得到了良好改善,植被覆盖率由2000年的10%提高到2005年的50%～70%.农民年均纯收入也由实施前的632元上升到2005年的1524元.与传统农业相比,立体生态农业更关注环境效益与经济效益的共赢.     

基于结构方程模型的安塞县商品型生态农业系统耦合关系

依据农户调查数据,运用结构方程模型分析了安塞县及其南、中、北商品型生态农业系统耦合关系,结果表明:农业资源与农业产业是商品型生态农业系统耦合的核心,但由于生态环境改善未对系统耦合起到基础或支撑作用,使得资源与产业局部相悖。从安塞县整体而言,生态环境直接影响系统耦合,但其标准化系数却是-0.11,导致农业资源与产业态势标准化相关系数只有0.46,使系统耦合对经济效益的影响强度较弱,即退耕还林还草工程的实施改善了生态环境,但环境改善所增加的农业资源量并未得到相关产业的有效利用,系统耦合效果不显著;就安塞县南-中-北而言,其商品型生态农业系统耦合模式类型分别为"林区养殖业-果业-设施农业"、"经济林-果业-设施农业"和"畜牧业-特色农产品-经济林",由于养殖业与林草资源未形成有效产业链,相比较北部耦合效果较好。针对农业资源利用率低的现实,在商品型生态农业建设过程中需要强化草畜业,发展优质果业及精、细、密型种植业,完善商品型生态农业系统链网结构,实现农业产业与资源的优化耦合。     

新疆克拉玛依生态农业开发模式探讨

根据生态农业“整体、协调、循环、再生”的基本原理及“区域性、高效性、持续性”的特点,针对克拉玛依生态环境比较脆弱的实际情况,设计出克拉玛依生态农业开发模式参考图;并在确定生态农业开发具体规模的前提下对生态系统中土壤养分平衡、能量平衡进行了初步分析。分析结果表明,土壤养分三元素氮、磷、钾的输入输出比分别为1.54、1.27和0.56,由于克拉玛依是缺磷少氮富钾地区,因此,系统所缺养分的输入大于输出：能量的投入产出比为2.51,系统能实现良性循环和可持续发展。     

固始县生态农业建设现状与对策

研究了河南省固始县生态农业的现状、生态农业技术与生态农业模式，提出了基地建设、示范小区建设、配套项目建设、农村生态环境综合治理等生态农业建设的主要对策。建立结构和功能不断优化的生态农业复合系统是实现固始县生态农业良性循环和可持续发展的有效途径。     

Effects of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria and N Source on Plant Growth and N and P Uptake by Tomato Grown on Calcareous Soils

Introducing specific microorganisms into the soil ecological system is an important strategy for improving nutrient use efficiency. Two pot experiments were conducted in the greenhouse from December 3, 2012 to January 25, 2013 (Experiment 1) and March 11 to April 23, 2013 (Experiment 2) to evaluate the effect of nitrogen (N) source and inoculation with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) on plant growth and N and phosphorus (P) uptake in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) grown on calcareous soils from South Florida, USA. Treatments included urea, controlled release urea (a controlled release fertilizer, CRF) each at low and high N rates and with or without inoculation of PGPR. A mixture of PGPR strains Bacillus amyloliquefaciens IN937a and Bacillus pumilus T4 was applied to the soil during growing periods of tomato. Treatments with PGPR inoculation increased plant height compared to treatments without PGPR in both experiments. Inoculation with PGPR increased shoot dry weight and shoot N uptake for the same N rate and N source. In both experiments, only at high N rate, CRF and urea treatments with PGPR had significantly (P < 0.05) greater shoot biomass than those without PGPR. Only at high N rate, CRF treatment with PGPR significantly increased shoot N uptake by 39.0% and 10.3% compared to that without PGPR in Experiments 1 and 2, respectively. Meanwhile, presence of PGPR in the soil increased shoot P uptake for all treatments in Experiment 1 and for most treatments in Experiment 2. In Experiment 1, only at low N rate, CRF treatment with PGPR significantly increased shoot P uptake compared with that without PGPR. In Experiment 2, a significant increase in shoot P uptake by inoculation of PGPR was only observed in CRF treatment at high N rate. Results from this study indicate that inoculation with PGPR may increase plant growth and N and P uptake by tomato grown on calcareous soils. However, the effect of PGPR varied and was influenced by many factors such as N source, N rate, and soil fertility. Further investigations are warranted to confirm the effect of PGPR under different soil conditions.     

基于产量反应和农学效率的苹果养分专家系统构建及验证

【目的】构建基于产量反应与农学效率的苹果养分专家施肥系统,通过田间试验验证其可行性,为我国苹果科学施肥提供新方案。【方法】搜集整理2002—2017年272个苹果田间试验数据,计算产量反应、养分内在效率、农学效率等参数,采用QUEFTS模型评估苹果养分吸收特征,建立基于产量反应和农学效率的苹果养分专家施肥系统。2017—2019年,在山西运城、陕西洛川和长武共选择12个盛果期‘红富士’苹果园开展田间验证试验,即采用苹果养分专家推荐施肥(Nutrient Expert,NE)、农民习惯施肥(farmers’ practice,FP)和当地农技部门测土配方推荐施肥(soil test,ST) 3种施肥技术,研究苹果产量、氮肥利用效率及经济效益响应特征。【结果】苹果产量平均为33.91 t/hm²;苹果果实N、P、K含量分别为3.19、0.57、8.07 g/kg,枝条N、P、K含量分别为7.57、1.12、4.61 g/kg;叶片N、P、K含量分别为24.02、1.38、8.58 g/kg;地上部N、P、K养分吸收量分别为89.06、11.11、83.32 kg/hm...     

玉米测土配方施肥技术参数研究

在中等偏上土壤肥力棕壤上开展玉米氮磷钾5处理田间试验。试验结果表明,玉米100kg产量吸氮量为1.81kg～2.53kg,不同施肥配比养分吸收量不同,施肥配比越全面,吸氮量越多;100kg吸磷量(P2O5)1.1kg左右;100kg吸钾量(K2O)1.5kg左右。尿素中氮素利用率50%;普通过磷酸钙中磷(P2O5)利用率为18.8%,氯化钾中钾素利用率为36.5%,尿素和过磷酸钙的利用率较正常,氯化钾利用率偏低,说明氯化钾施用量偏高。土壤氮的校正系数为46.9%,土壤中磷的校正系数为66.1%,钾的校正系数为51.4%。     

Effect of composted sewage sludge amendment on soil nitrogen and phosphorus availability

Abstract

Municipal sewage sludge previously composted with sawdust (CSS) was applied to an eutric sandy cambisol at rates of 7.5, 15.0, 22.5, and 30 g#lbkg^‐1. Incubation and pot experiments were conducted to evaluate CSS effectiveness on nitrogen (N) and phosphorus (P) soil availability and on plant nutrition. The CSS rates did not increase soil mineral N and had little effect on organic P and on labile forms of P. Efficiency of total applied P was 17% for the soil labile forms and 4.8% for the resin extractable fraction. In contrast, CSS significantly increased hydroxide extractable inorganic P and nonextractable soil P fraction. The major portion of the increment on nonextractable forms was at the expense of HC1 extractable P fraction [calcium (Ca)‐bounded], dominant on the original CSS. Thus, chemical rather than biological reactions lead to the redistribution of CSS‐borne P to more firmly held forms after its application to the soil. Ryegrass dry matter yield, N content, and N uptake did not increase in CSS‐treated soils. Plant P content increased at the second harvest, but the effect was nil in the subsequent harvest. Total P uptake increased from 14.1 to 20.2 mg#lbpot^‐1, but percentage P recovery by ryegrass was modest, averaging 2.5% of the CSS‐borne P. Results suggest that moderate application of CSS to agricultural systems are inadequate for crop growth but may contribute to nutrient recycling without environmental risks related to N and P loss.     

冬小麦养分专家推荐施肥系统在长江流域的可行性研究

  【目的】  采用基于产量反应和农学效率的冬小麦养分专家系统的推荐施肥方法 (Nutrient Expert for wheat, NE),在长江流域开展田间试验,并通过与该地农民习惯施肥方法的比较,确定该系统在长江流域冬小麦应用的可行性。  【方法】  2019年于长江流域的四川、云南、安徽、湖北、江苏和浙江6省共布置了50个冬小麦田间试验,每个试验包括5个处理:小麦养分专家系统推荐施肥处理 (NE)、农民习惯施肥处理 (FP),以及基于NE处理的不施氮、不施磷和不施钾肥处理,从产量、经济效益、肥料利用率、氮损失和温室气体排放5个方面,比较了NE与FP的差异。  【结果】  与FP处理相比,NE处理显著降低了N、P₂O₅和K₂O施用量57、10和8 kg/hm2 (P < 0.001),降幅分别达到了26.6%、13.3%和12.9%;小麦产量明显提高 (P < 0.001),平均增产365 kg/hm2,增幅为7.9%;显著降低了肥料成本 (P < 0.001),平均减少了429 元/hm2,降幅为20.9%;显著提高了经济效益,平均增加了1446 元/hm2,增幅为17.7%,且所有增加经济效益中有55.5%来自于产量的增加 (P < 0.001)。NE处理显著提高了长江流域冬小麦的肥料利用效率 (P < 0.001),与FP处理相比,氮、磷和钾农学效率分别提高了6.5、8.3和8.6 kg/kg,增幅分别为67.7%、143.1%和159.3%;氮、磷和钾偏生产力分别增加了10.9、17.9和24.8 kg/kg,增幅分别为49.1%、28.8%和34.4%;氮、磷和钾回收率分别增加了15.3、11.9和27.2个百分点,增幅分别为52.9%、132.2%和87.7%。NE处理较FP处理显著增加了地上部氮素吸收量 (P < 0.001) ,且显著减少了氮素损失 (P < 0.001),地上部氮素吸收量平均增加了3.0 kg/hm2,增幅为2.5%;活性氮损失强度平均减少N 4.0 kg/t,降幅为37.7%;N₂O总排放量平均减少了0.7 kg/hm2,降幅为28.0%;温室气体排放强度平均减少CO₂ eq 308.4 kg/t,降幅为36.5%。  【结论】  在长江流域冬小麦生产中,采用基于小麦产量反应和农学效率的NE推荐施肥方法,可较农民习惯施肥 (FP) 平均分别降低26.6%、13.3%和12.9%的氮磷钾肥施用量,同时提高冬小麦产量7.9%,显著提高经济效益和肥料利用率,并有效地降低活性氮损失强度和温室气体排放量,适用于我国长江流域冬小麦的推荐施肥。     

宁夏引黄灌区春小麦不同生育期吸收氮、磷、钾养分的特点

选择宁夏引黄灌区中等肥力灌淤土,设置施肥与不施肥处理,在相距约5km的3个试验点进行了肥料田间试验,研究春小麦不同生育期氮、磷、钾养分的吸收特点。结果表明,在供试土壤条件下,施肥可明显提高小麦产量、干物质累积量、体内氮、磷、钾含量及其累积量。施肥或不施肥,小麦地上部干物质的累积量随生育期呈典型S型曲线增长,其中拔节期和灌浆期出现两个高峰期,各占总累积量的30%左右。植株氮、磷、钾含量随生育期呈曲线下降趋势,特别是从拔节到灌浆中期下降幅度较大;而在分蘖期以前和灌浆中期以后变化幅度较小。植株氮、磷、钾累积吸收量随生育期的延长和施肥水平的提高而增加,但各生育期相对累积吸收比例,施肥与否差异不大。苗期氮、磷、钾的吸收量约占总吸收量的4%～5%,分蘖期占20%～23%,拔节期分别占30%、41%、34%,抽穗期分别占14%、12%、10%,灌浆期分别占29%、20%、26%,成熟期占1%～3%,其中拔节期是养分吸收的高峰时期。不论施肥与否,地上部氮、磷、钾累积吸收量与其干物质累积量之间均呈极显著正相关,而与植株氮、磷、钾含量之间呈极显著负相关。     

氮磷钾平衡施用对油用向日葵产量及肥料效率的影响

为明确施用氮、 磷、 钾化肥对油用向日葵产量的影响,以及油用向日葵对氮、 磷、 钾养分的吸收规律和利用效率,于2008~2010年在内蒙古河套及土默川的向日葵典型种植区域进行了9 项次田间肥料试验,结果表明,油用向日葵施用氮、 磷、 钾肥均有增产效果,其中氮肥增产效果最好,钾肥其次,磷肥增产最少,增产幅度分别为20.5%、 14.4% 和 11.5%,每公斤 N、 P2O5 和 K2O分别增产油用向日葵籽粒3.5、 5.0 和 4.6 kg。施用氮、 磷、 钾化肥的养分当季利用率分别为34.3%、 14.8%和50.2%。生产100 kg油用向日葵籽粒分别需要N、 P2O5 和 K2O 4.99、 1.74 和 6.78 kg。以上重要参数的确定为向日葵的科学施肥提供了理论依据,是油用向日葵实现增产增效的基础。     

“稻鸭共生”养分归还特征及水稻植株对氮、磷的吸收

"稻鸭共生"是对我国传统农业稻田养鸭的继承与发展。在长江流域双季稻主产区湖南布置了稻田养鸭田间试验,以常规稻作为对照,研究早、晚稻两季"稻鸭共生"养分归还特征及对水稻植株氮、磷吸收的影响。结果表明:两季"稻鸭共生"后,稻田可增加鸭粪碳229.87 kg.hm 2、鸭粪氮18.22 kg.hm 2、鸭粪磷17.75 kg.hm 2。"稻鸭共生"归还稻田土壤的碳、氮、磷量分别为1 491.21 kg.hm 2、66.02 kg.hm 2、25.14 kg.hm 2,比常规稻作分别提高20.43%(P>0.05)、55.81%(P<0.05)、379.00%(P<0.05)。"稻鸭共生"归还稻田土壤的碳、氮、磷量表现为碳>氮>磷,归还的碳、氮量以水稻根碳、氮占明显优势,归还的磷量以鸭粪磷占明显优势。与常规稻作相比,土壤全氮含量提高5.73%,全磷含量显著提高6.25%;"稻鸭共生"提高了早、晚稻根和秸秆的全氮、全磷含量及早、晚稻籽粒的全磷含量,增加了早、晚稻秸秆的氮、磷吸收量和早、晚稻根的磷吸收量,降低了双季稻产量及籽粒的氮、磷积累量。"稻鸭共生"对水稻植株磷的影响效果好于氮。     

北方酸性水稻土上氮磷硅肥配施对水稻产量影响的研究

用盆栽的方法,采用三因素五水平D-饱和优化设计,以采自于辽宁东部的酸性水稻土为供试土壤。对氮、磷、硅肥用量与水稻产量之间的关系进行研究,建立了水稻产量函数模型;结果表明,氮、磷、硅肥均能显著地影响水稻产量,其作用大小依次为氮肥>磷肥>硅肥,获得最高产量的施肥方案N、P2O5和SiO2分别为0.248、0.129和0.0001g/kg土。     

Effect of N and P fertilization on yield and quality of Kochia grown in the greenhouse

Abstract

The use of kochia (Kochia scoparia (L.) Schrad.) as a forage crop has recently generated considerable interest, but little is known about how fertilization affects yield and quality. Two greenhouse experiments were conducted; the first with a clay loam soil and 0, 67 and 135 kg P/ha, and the second with a sandy loam soil and extremely high rates of P, which were 0, 4.5, 9.0, 13.5 and 17.9 ton P/ha. Both had 0, 84, 168 and 252 kg N/ha in a complete factorial with the P levels. In the first experiment, dry matter yield, root dry matter yield and flowering percentage increased linearly with N, while Ca, P and oxalate percentage decreased quadratically with N. Oxalate levels were low with a mean of 1.98%. Phosphorus levels affected only P percentage, which increased quadratically with P level. No interactions were observed between N and P in the first experiment.

In the second experiment, the high levels of P increased dry matter yield, crude protein and oxalate percentages, especially at low N levels. For these three parameters, there was an interaction between N and P. Phosphorus percentage increased guadra‐tically with P level up to 2.85% P, but decreased quadratically with N level. No interaction between N and P was observed for P percentage. Phosphorus levels reduced Ca percentage, but N had no effect. Oxalate levels were higher in the second experiment, with a mean of 5.23%, which might cause toxicity problems to livestock.