太湖地区稻麦轮作系统有机氮肥替代率的演变特征及其影响因素

有机肥替代化肥是化肥减量的关键措施。本研究的主要目标是明确太湖地区稻麦轮作体系中有机氮肥替代率的主要限制因素,为提高有机氮肥替代率提供理论基础。依托40 a长期定位观测试验,分别选择不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和单施有机肥(OM)3个处理,研究有机氮肥替代率与土壤碳氮关系。其中,化肥采用尿素、过磷酸钙和氯化钾,年均施氮225～300 kg/hm²,年均施磷(P₂O₅)119.4 kg/hm²,年均施钾(K₂O)179.1 kg/hm²;有机肥采用猪粪和菜籽饼,年均折合施氮103.1 kg/hm²,折合施磷(P₂O₅)82.7 kg/hm²,折合施钾(K₂O)70.1 kg/hm²。测定指标包括土壤有机碳、总氮,计算有机氮肥替代率和土壤碳氮比。结果表明,长期施肥提高了土壤有机碳水平,OM、NPK和CK处理土壤有机碳含量可用...     

长期施肥措施下潮土土壤碳氮及小麦产量稳定性的变化特征

研究了长期不同施肥方式对潮土区土壤有机碳、全氮含量的影响,以期为小麦高产稳产及培肥技术提供指导.以长期定位肥料试验为平台,选择4个处理:不施肥(CK)、氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾化肥配施有机肥(MNPK)、氮磷钾化肥配施秸秆还田(SNPK).测定1990-2018年间土壤有机碳、全氮含量及小麦产量.结果表明,施肥处理...     

长期不同施肥措施下华北潮土土壤有机碳的固存变化

为揭示小麦秸秆还田及施肥对潮土土壤有机碳演变的影响,以指导华北潮土培肥增产。在辛集马兰设置22 a潮土长期定位试验(1992-2014年,试验包含4个处理,NP:不施钾+秸秆不还田; NPK:平衡施肥+秸秆不还田;NPS:不施钾+小麦秸秆还田; NPKS:平衡施肥+小麦秸秆还田),研究不同施肥措施下试验年限、碳投入、碳平衡与土壤有机碳含量的响应关系。结果表明:所有处理表层(0～20 cm)土壤有机碳含量随时间均呈增加趋势,NP、NPK、NPS、NPKS增加速率分别为0. 06,0. 17,0. 25,0. 34 g/(kg. a),且22 a后各处理土壤有机碳储量均增加,分别增加为2. 2,6. 2,5. 9,8. 9 t/hm~2,固碳速率分别为0. 10,0. 28,0. 27,0. 40 t/(hm~2·a)。土壤有机碳储量变化与累积碳投入变化量呈线性相关关系(y=0. 091x-0. 241,R~2=0. 360*),在小麦秸秆还田下,维持初始有机碳水平的累积碳投入量为2. 65 t/hm~2,固碳效率为9. 1%。通过边界线分析可知,小麦和玉米生产中稳产高产最低土壤有机碳含量分别为9. 47,9. 04 g/kg,未达到此值时土壤有机碳含量每增加1 g/kg,小麦籽粒产量增加167. 5 kg/hm~2,玉米籽粒产量增加678. 5kg/hm~2。秸秆还田和平衡施肥是华北潮土有机碳含量提升和土壤碳库保育的重要手段,连续秸秆还田和平衡施肥对保证该区域粮食生产高产稳产有重要作用。     

长期不同施肥对潮土有机碳储量的影响

为了探讨土壤有机碳储量对长期不同施肥模式的响应特征,以潮土35年长期定位试验为依托,研究了不同施肥条件下土壤有机碳及其储量差异,分析了有机碳储量与碳投入量之间的关系。结果表明:不施肥和施肥处理有机碳含量均呈增加趋势,与不施肥处理(CK)相比,有机无机配施处理(MN、MNP、MNPK)有机碳平均含量增幅最大(90.6%~100.8%),单施有机肥处理(M)次之,并显著高于施用化肥处理(N、NP、NPK)。经过35年不同施肥后,土壤有机碳储量大小为:有机无机配施处理单施有机肥施用化肥处理;有机碳储量变化量与累积碳投入量之间呈极显著正相关性(R~2=0.944 7,P0.01),要想维持该试验点初始有机碳水平其累积碳投入量最小值为9.01 t/hm~2。当累积碳投入量小于83 t/hm~2时,土壤的固碳效率为18.2%,有机碳储量随外源有机碳投入量的增加而显著增加,当累积碳投入量大于83 t/hm~2后,有机碳储量随外源有机碳投入量增加的幅度明显减缓,土壤固碳效率下降为11.5%,土壤有机碳储量变化量与累积碳投入变化量呈现出"线性+平台"趋势。     

不同耕作和有机培肥措施对土壤理化性质及小麦产量的影响

为探索黄淮海潮土区小麦最佳耕作和施肥模式,以河南省夏邑县潮土试验基地为平台设置了2种耕作方式（深耕和旋耕）和5种施肥模式（不施肥、单施化肥及3种化肥配施有机肥）,测定不同耕作和培肥措施下土壤理化性质、植株和籽粒氮、磷、钾含量及产量。结果表明,增施有机肥显著提高了表土层和犁底层土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质含量;旋耕条件下土壤表层养分高于深耕。旋耕增施有机肥促进了植株和籽粒氮、磷、钾含量,籽粒氮和植株氮在化肥配施有机肥22 500kg/hm²时效果最佳;籽粒磷和植株磷含量在化肥配施有机肥7 500kg/hm²时效果最佳。深耕增施有机肥明显提高了小麦产量,最佳有机肥施用量为化肥配施有机肥15 280kg/hm²。     

等碳量添加生物炭和秸秆对烟田土壤呼吸及净碳收支的影响

研究生物炭和秸秆添加对烟田生态系统土壤呼吸及碳收支的影响,阐明生物炭、秸秆以及二者配施处理烟田的固碳效应。2020—2021年,设置常规施肥(CK)、常规施肥+2.25 t hm^–2生物炭-C (T1)、常规施肥+2.25 t hm^–2秸秆-C(T2)、常规施肥+1.125 t hm^–2生物炭-C+1.125 t hm^–2秸秆-C (T3) 4个处理,对不同组分土壤呼吸及土壤主要环境因子、土壤碳增量、作物净初级生产力固碳量以及进行农业生产造成的碳排放进行了测定。结果表明,添加秸秆、秸秆与生物炭配施处理烤烟生育期内土壤呼吸累计排放碳量显著高于对照(P<0.05),提升幅度分别为21.40%～35.45%、5.90%～9.89%;添加生物炭、秸秆处理土壤自养呼吸占比分别较对照提高6.35%～7.34%、3.21%～5.97%,生物炭与秸秆配施处理仅2021年较对照提升3.91%。添加生物炭、秸秆提高了生育期内土壤温度和水分,单施生物炭处理土壤水分显著提高了1.93%～7.07%。土壤主要环境因子中...     

化肥减量条件下不同有机肥用量对油菜养分利用和产量的影响

以油菜品种湘油420为供试材料,采用田间试验,研究了化肥减量25%条件下,配施不同用量（1125~4500kg/hm²）有机肥对油菜产量、干物质积累以及养分积累的影响,以常规施肥,即化肥不减量且不施有机肥为对照。结果表明,化肥减量25%配施有机肥可显著提高单株角果数、植株干物质和养分积累量,从而提高油菜产量,且随着有机肥用量的增加而增加,而经济效益仅在有机肥用量较低时（1125kg/hm²）有所增加。化肥减量25%配施有机肥处理比常规施肥（FFP）处理增产25.2%~78.5%,比化肥减量25%未配施有机肥（F75%）处理增产43.9%~105.1%;根据有机肥用量与产量之间的回归方程,化肥减量25%时仅配施675kg/hm²有机肥可弥补因化肥减量带来的产量损失。与FFP和F75%处理相比,化肥减量25%配施有机肥处理均显著增加油菜干物质和氮磷钾积累量。化肥减量25%配施1125kg/hm²有机肥处理的经济效益最高,为5789元/hm²,比FFP处理增加74元/hm²,比F75%处理增加519元/hm²。综上可得,有机无机肥配施可促进养分积累和油菜生长,提高菜籽产量,通过配施有机肥可实现化肥减量25%的目标,且本区域有机肥配施的适宜用量为1125kg/hm²。     

长期定位施肥对土壤有机质、不同形态氮含量及作物产量的影响

通过长期定位试验,研究不同施肥处理对河北省低平原区土壤有机质、不同氮形态含量及作物产量的影响,旨在为该区冬小麦–夏玉米轮作系统秸秆全量还田下土壤肥力和作物产量的提高提供理论依据。结果表明,经过36个小麦玉米轮作周期的不同施肥处理后,与不施肥处理（CK）相比,施肥可以提高土壤有机质和全氮含量,且随化肥施用量的增加而逐渐增加。在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,秸秆还田较不还田可显著提高土壤有机质和全氮含量,在化肥施用量为N 540kg/hm²+P₂O₅ 360kg/hm²时,增加速度减缓。与CK相比,长期施肥提高了土壤碱解氮和硝态氮含量,而对土壤铵态氮含量没有显著影响。单施化肥时,表层土壤碱解氮和硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在秸秆还田下,N360+P240+S9000处理表层土壤碱解氮和硝态氮含量最高。施肥显著提高了作物产量,单施化肥处理,小麦、玉米产量均随施肥量的增加而逐渐增加;秸秆还田条件下,小麦产量在化肥施用量≤N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时较单独施用化肥的处理增产。由以上结果可知,长期施肥可提高土壤肥力,增加土壤有机质和全氮含量,适宜的氮肥施用量配合秸秆还田可固持土壤有机碳和全氮,过量氮肥不利于土壤有机质的累积。长期单施化肥或化肥配合秸秆还田均可提高土壤碱解氮和硝态氮含量,对土壤铵态氮含量无显著影响。长期施肥可提高作物产量,在秸秆还田条件下,化肥施用量为N 360kg/hm²+P₂O₅ 240kg/hm²时,增产效果较好。     

不同施氮量对夏玉米农田生态系统净碳效应的影响

为探究华北地区夏玉米低碳生产的氮肥管理措施,以典型夏玉米田为对象,设置了不施氮(N0)、施氮100 kg/hm²(N1)、施氮150 kg/hm² (N2)、施氮200 kg/hm² (N3)4个处理,通过土壤温室气体排放、农事投入间接碳排放和作物固碳综合评估了不同施氮水平对夏玉米农田生态系统净碳效应的影响。结果表明,农田土壤CO₂、N₂O排放随施氮量升高而升高,CH₄吸收量随施氮量的升高而下降,N1、N2和N3处理土壤温室气体总排放的碳当量分别较N0提高14.91%、24.19%、29.67%;氮肥投入贡献了较高的间接排放,达到135.27~270.55 kg/hm²;施氮促进了作物固碳,N0、N1、N2、N3净初级生产力固碳量分别为1965.56、3125.68、4345.55、4663.64 kg/hm²。综合系统碳流来看,各处理均表现为碳汇,净碳效应分别为258.33、1034.99、2032.82、2192.16 kg/hm²,碳可持续指数分别为0.15、0.50、0.88、0.89。200 kg/hm²施氮量下能够以相对较低的碳耗换取较高的固碳率,表现出较高的净碳效应,可推荐为氮素适宜投入量。     

生物炭投入对稻田土壤微生物量碳氮及水稻品质的影响

为探讨贵州黄壤稻田中生物炭还田效应，通过田间定位试验，设置5个处理：ck(NPK)、B 1(NPK+4.0 t/hm²生物炭)、B 2(NPK+8.0 t/hm²生物炭)、B 3(NPK+12.0 t/hm²生物炭)、B 4(NPK+16.0 t/hm²生物炭),分析添加生物炭对土壤微生物量碳氮及水稻产量和品质的影响。结果表明，施用生物炭显著提高了土壤有机碳含量，对全氮含量影响不显著，降低了土壤微生物熵(qMB);SMBC、SMBN含量及SMBC/SMBN值随生物炭用量增加呈先增后减趋势，SMBC、SMBN含量以B 2处理最高。各处理的qMB、SMBC、SMBN及SMBC/SMBN和SMBN/TN相互间存在显著或极显著正相关关系。添加生物炭显著提高了水稻产量和品质，以B 2处理稻米产量和品质最高，较ck增产15.21%。本试验条件下，8.0 t/hm²生物炭与化肥配施对提高黄壤稻田土壤微生物量碳氮和水稻产量及改善水稻品质效果最好。     

风沙半干旱区不同时期覆膜对玉米田固碳及碳平衡的影响

通过对比秋季覆膜(AM)、春季覆膜(SM)和不覆膜(NM)3种模式栽培玉米对短期土壤有机碳储量和碳平衡影响的异同,旨在明确风沙半干旱区覆膜的固碳减排效应,为构建低碳地膜覆盖模式提供理论依据。结果显示,AM显著增加玉米籽粒产量、地上生物量和0~60 cm土层根系生物量(P<0.05);在0~100 cm土层,AM、SM、NM和初始的有机碳储量分别为83.7、84.2、89.2、90.53 Mg/hm²,各处理相同土层间差异不显著(P>0.05);NM、SM和AM土壤呼吸CO₂-C释放量平均值分别为2.10、2.09、2.37 Mg/(hm²·a),碳平衡分别为-522、-498、-474 kg CO₂-C/(hm²·a)。以上表明,AM增加系统碳输入的同时,增加了土壤呼吸碳排放,但在短期内不会引起土壤有机碳库的衰退,并能更大程度上减少单位面积产量的碳排放,是一种气候友好型的低碳农业技术。     

河北二季作春播马铃薯养分吸收规律及肥料适宜用量

通过氮磷钾3414大田试验,研究了河北二季作春播马铃薯氮磷钾养分吸收规律及肥料适宜用量。结果表明：优化施肥情况下生产1 000kg马铃薯所需N、P、K量分别为4.78、0.47、4.64kg;马铃薯苗期N、P和K吸收速率分别为583.0、43.7和500.4g/(hm²·d),苗期至开花期分别为686.6、116.2、1 105.8g/(hm²·d),开花期至收获期分别为3 900.2、373.9和3 426.4g/(hm²·d),马铃薯开花后是养分吸收的关键时期;优化施肥情况下,马铃薯养分吸收量和吸收速率是不施肥处理的2倍以上。本试验条件下,N、P₂O₅和K₂O适宜用量分别为186、86和212kg/hm²。     

不同施肥制度对稻田耕层土壤的环境质量效应

利用不同施肥制度的4年定位试验数据,研究源自规模养殖场猪粪便的有机肥、沼液肥对稻田耕层土壤pH,汞、镉、铬、铅、镍、砷、铜、锌含量的影响及产生的环境质量效应。结果显示：施用有机肥、沼液肥对土壤pH有调节作用,有机肥的调酸效果好于沼液肥,高量有机肥的调酸效果好于中量施用;施用有机肥、沼液肥对土壤镉、铬、砷、汞、铅、镍含量无明显影响,但铜、锌积累明显。施用有机肥、沼液肥对土壤环境质量影响大于施用化肥;当有机肥年投入量为22500 kg/hm²时,连续4年施用即可造成稻田土壤铜、锌污染;当有机肥投入量为11250 kg/hm²或沼液肥年投入量为225 000~450000kg/hm²时,也能使稻田土壤处于污染的警戒范围。初步认为,11250 kg/hm²有机肥、450 000 kg/hm²沼液肥可作为推荐施肥用量,但应避免在同一地块连续施用。     

化肥减施下紫云英不同翻压量对双季稻产量及养分利用效率的影响

为了探索紫云英替代化肥的可行性和适宜翻压量,利用连续11 a田间定位试验,共设置7个处理,分别为CK(不施紫云英和化肥)、GM_22.5(单施紫云英22.5 t/hm²)、100%CF(常规施肥)及60%化肥施用量条件下将紫云英翻压量设15.0(GM_15.0),22.5(GM_22.5),30.0(GM_30.0),37.5(GM_37.5) t/hm² 4个水平,研究化肥减施下不同紫云英翻压量对双季稻产量、氮磷钾积累量、氮磷钾利用率及土壤肥力的影响。结果表明:与CK相比,施肥处理均能显著增加早晚稻及全年两季籽粒产量(P<0.05),增幅分别为79.1%～91.1%,44.8%～50.7%,56.8%～64.7%。单施紫云英可显著增加水稻产量(P<0.05),与CK相比,早晚稻及全年两季籽粒产量增幅分别为23.9%,12.4%,16.4%。60%化肥与不同量紫云英配施处理早晚稻及全年两季籽粒产量与常规施肥相比差异不显著,紫云英翻压...     

紫云英翻压量对豫南地区单季稻养分吸收和水稻产量的影响

依托长期种植翻压紫云英定位试验，探讨豫南稻田在翻压紫云英作绿肥的情况下对后茬作物水稻养分吸收、养分利用效率及产量等方面的影响，并由此确定紫云英鲜草的最佳翻压量。试验设置CK(不施肥)、CF(常规施化肥)以及紫云英鲜草翻压量分别为22.5,30.0,37.5,45.0,52.5,60.0 t/hm²,共8个处理。结果表明，与CK相比，常规施化肥和翻压紫云英处理分别增加稻谷产量21.72%和19.23%～29.20%(P<0.05)。在所有紫云英翻压处理中，紫云英翻压量为52.5 t/hm²时，稻谷氮、磷、钾含量和养分吸收量最高，但继续增加翻压量，稻谷养分含量和养分吸收量显著降低(P<0.05)。紫云英翻压量为37.5～60.0 t/hm²时，水稻地上部氮磷钾素累积量显著高于CK(P<0.05)。与CF相比，紫云英翻压22.5～37.5 t/hm²显著提高水稻磷、钾素养分利用效率及磷、钾素偏生产力(P<0.05)。因此，在豫南地区，长期紫云英翻压22.5～37.5 t/hm     

化肥减量配施生物有机肥对芹菜产量、品质和土壤养分的影响

为了探究肥料的减肥增效潜力,以期为设施芹菜安全高效生产提供数据支撑,以‘文图拉’芹菜为试验材料,采用田间小区试验,设置4个处理：常规施肥(生物有机肥4.5 t/hm²+化肥375 kg/hm²)、T1(生物有机肥减量50%+化肥减量15%)、T2(生物有机肥减量50%+化肥减量30%)、T3(不施生物有机肥+化肥减量30%),测定芹菜株高、产量、品质、养分积累和土壤理化性状指标。结果表明：(1)与农民常规施肥方式相比,T1和T2处理并未造成芹菜减产,其中T1处理产量最高,增幅为17.90%,该处理芹菜株高较高;T3处理芹菜产量降低;(2)化肥减量配施生物有机肥处理提高了肥料偏生产力,其中T2处理增幅最大;(3)化肥减量配施生物有机肥后,可以降低芹菜硝酸盐含量、提高粗纤维含量,T1处理芹菜品质优于农民常规施肥处理;(4)与农民常规施肥相比,T1和T2处理均降低了土壤pH、提高了碱解氮和速效钾含量,其中T2处理差异显著;施入生物有机肥处理的芹菜各器官养分积累量均高于未施入处理,随着化肥施用量的降低,芹菜各器官养分积累量呈现增加趋势。综合考虑产量、...     

不同有机肥用量对玉米植株生长及产量的影响

旨在利用农业生产中大量秸秆、畜禽粪便等废弃物,制成有机肥料,明确有机肥的最适用量,探讨不同有机肥用量对玉米生长及产量的影响。于2016—2017年利用田间小区试验,有机肥用量为2.5、7.5、15、20、30、40 t/hm² 6个水平,设计常规施肥处理、有机肥单施处理及有机肥化肥配施处理。结果表明：单施有机肥、有机肥化肥配施植株长势弱于常规施肥,抽雄期间单施有机肥延缓了玉米雄蕊抽出,与常规施肥间抽雄率差异极显著(P<0.01);单施有机肥较常规施肥减产6%~10%,差异极显著(P<0.01)。有机肥配施底肥增产效果较好,较常规施肥最高可增产4.53%,差异显著(P<0.05);随着有机肥用量的增加,肥料成本增加,效益值下降。玉米生产中不推荐单施有机肥,从增加产量、保证一定经济效益角度出发,在施底肥基础上,有机肥20 t/hm²为最适用量。     

生物有机肥用量及部分替代化肥对小麦产量效应的研究

为验证商品有机肥部分替代化肥对小麦产量的影响,以确定有机肥替代化肥的最优比例,本试验采用大田小区试验的方法,以商品生物有机肥为材料,研究生物有机肥用量和部分替代化肥对小麦生长、产量与产量构成因素的影响。结果表明:小麦产量随生物有机肥施用量的增加而提高,当用量为5636.5 kg/hm²时,产量为7800.6 kg/hm²。在等养分条件下,生物有机肥料与化肥配合施用,能促进小麦植株个体的生长,有机肥替代17%～34%化肥比单施化肥处理增产11.3%～11.8%。在施用有机肥1500 kg/hm²的基础上,化肥减量34%,小麦产量达7542.0 kg/hm²,较单施化肥提高了11.8%,化肥减量34%与减量17%相比小麦产量差异不显著,主要原因是施用生物有机肥料可以增加有效穗、穗粒数、千粒重。本试验条件下,单施商品生物有机肥5600 kg/hm²,有机肥替代化肥的比例20%～30%,能有效减轻小麦菌核病的发生,改善小麦的产量结构,有利于产量的提高。     

化肥减量配施腐植酸生物肥对芸豆碳氮代谢及产量的影响

通过探究化肥减量配施腐植酸生物肥对芸豆叶片碳氮代谢过程的影响，为东北地区芸豆种植及腐植酸肥料的应用提供理论依据。于黑龙江八一农垦大学安达试验基地，以芸豆品种白沙克为试验材料，在2021,2022年进行2 a田间试验。设置CF(常规化肥用量)、RF(常规化肥减量20%)、RFH1(常规化肥减量20%+45.0 kg/hm²腐植酸生物肥)、RFH2(常规化肥减量20%+67.5 kg/hm²腐植酸生物肥)、RFH3(常规化肥减量20%+90.0 kg/hm²腐植酸生物肥)、RFH4(常规化肥减量20%+112.5 kg/hm²腐植酸生物肥)6个处理，对芸豆整个生育时期进行碳、氮代谢及其产物的指标测定，在收获期测定芸豆产量及其构成因素。分析化肥减量配施腐植酸生物肥对碳代谢过程中蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)和氮代谢过程中硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)的活性，分析碳氮代谢产物蔗糖、可溶性糖、...     

双季稻区长期不同施肥管理对大麦干物质积累及产量的影响

为探明双季稻区不同施肥制度对大麦干物质积累及产量的影响, 以 ‘通 0306’ 和 ‘蒙啤麦 1号’ 为材料, 采用田间小区试验方法, 系统比较研究了 30%有机肥+70%化肥、 60%有机肥+40%化肥和无肥 3种施肥制度对大麦干物质积累及产量的影响。结果表明, 大麦主要生育期, 单株根系、 茎干物质和地上部分干重均表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥; 分蘖期至成熟期, 各处理间大麦单株根系和茎干重差异均达显著水平。叶、 穗均表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥, 60%有机肥和 30%有机肥处理均显著高于对照。分蘖期到成熟期, 根系干重占总干物质量的比例为无肥＞30%有机肥＞60%有机肥, 穗干重比例为 30%有机肥＞60%有机肥＞无肥; 拔节期到成熟期, 茎的比例均以 60%有机肥处理最高; 叶干物质比例在成熟期为无肥＞60%有机肥＞30%有机肥。大麦主要生育期, 30%有机肥和 60%有机肥处理大麦叶片 SPAD值均显著高于无肥处理; 成熟期, 各处理间差异达显著水平。大麦各生育期, 各处理大麦单株叶面积表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥。各施肥处理大麦产量表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥, 分别比无肥增产 717.45~721.15 kg/hm²和 756.45~782.05 kg/hm²。说明不同施肥制度大麦干物质积累和产量有各自特征, 有机肥与化肥配施处理植株干物质总量大而且分配合理, 有利于改善产量构成因素, 增加大麦产量。