锌与氮磷钾配合喷施对小麦锌累积、分配及转移的影响

【目的】 在作物上喷施锌肥与目前应用较广泛的喷施大量元素肥料 (氮、磷或钾肥) 相配合,是解决人体锌缺乏问题的重要途径。本研究初步阐明了锌与氮、磷及钾肥配合喷施对小麦籽粒锌营养品质的影响机制,为小麦籽粒有效可行富锌方法提供理论参考。 【方法】 2010—2014年连续进行了4年裂区田间试验。主处理为不同氮肥用量土施 (N 0、120和240 kg/hm2),副处理为喷蒸馏水 (CK)、喷0.3% ZnSO₄ (Zn)、喷0.3% ZnSO₄和1.7%尿素 (Zn + N)、喷0.3% ZnSO₄和0.2% KH₂PO₄ (Zn + P + K)、喷0.3% ZnSO₄和0.5% K₂SO₄ (Zn + K)。分析测定小麦开花期地上部以及成熟期各部位 (籽粒、叶片、颖壳和茎秆) 锌含量,研究锌与氮、磷或钾肥配合喷施对锌在成熟期小麦各部位的分配,以及花前和花后锌分配比例及其对籽粒锌累积的表观贡献率的影响。 【结果】 喷施Zn、Zn + N、Zn + P + K或Zn + K处理后锌含量提升幅度以叶片最大 (2.4～7.7倍),颖壳 (2.0～4.7倍) 和籽粒 (1.8～2.4倍) 次之,茎秆最小 (0.2～1.0倍),锌在叶片和颖壳分配比明显提高。与单喷Zn相比,Zn + N或Zn + K处理籽粒和叶片锌含量进一步增加,而Zn + P + K处理籽粒和叶片锌含量均有所降低。与Zn处理相比,花后营养器官锌吸收量及其向籽粒的转移量在喷Zn + N时分别增加12和14 g/hm2,在喷Zn + K时增加44和32 g/hm2,但喷Zn + P + K时分别降低37和18 g/hm2。土施氮肥亦可显著增加籽粒和各营养器官锌含量,以及锌在营养器官的累积和再转移,但增幅明显低于各喷锌处理。此外,与Zn处理相比,Zn + N、Zn + P + K或Zn + K处理未进一步影响锌在小麦各部位的分配,但锌肥的回收率在Zn + N或Zn + K处理下显著提高,在Zn + P + K处理下显著降低。 【结论】 锌肥与氮肥或钾肥配合喷施,主要通过增加营养器官对锌的吸收及向籽粒的转移量,进一步提高籽粒锌含量,而磷锌配合喷施通过降低营养器官对锌的吸收及向籽粒的转移进而降低籽粒锌含量。      

锌肥品种与施用方法对水稻产量和锌含量的影响

【目的】 鉴于在缺锌土壤上施用锌肥不仅可提高水稻产量,而且也能显著提高水稻籽粒锌含量,本研究旨在揭示不同品种锌肥和施用方法在提高水稻产量和籽粒锌含量方面的差异。 【方法】 以水稻品种‘镇稻 11 号’为供试材料,于 2011 年 5 月至 2012 年 11 月在大田条件下设置 4 组试验:试验 1,富锌稻种的生产制备与籽粒锌含量的染色鉴定试验,设水稻常规种植(CK)和生育期连续喷施 5 次硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O,Zn) 2 个处理;试验 2,不同品种锌肥土壤施用试验,设不施锌肥对照(S1)、土施 ZnSO₄·7H₂O (S2)、土施氮锌复合肥(Urea-Zn,S3)、土施磷锌复合肥(Mosaic-Zn,S4)、土施钾锌复合肥(Kali-Zn,S5)、富锌种苗移栽(S6)和 ZnSO₄·7H₂O 蘸秧根移栽(S7) 7 个处理;试验 3,不同品种锌肥叶面喷施试验,设不施锌肥对照(F1)、孕穗期喷施 ZnSO₄·7H₂O (F2)、开花期喷施 ZnSO₄·7H₂O (F3)、孕穗期和开花期各喷施 ZnSO₄·7H₂O (F4)、开花期与农药一起喷施 ZnSO₄·7H₂O (F5)、开花期喷施 Kali-EPSO-Zn(F6)和开花期喷施 ADOB-IDHA-Zn(F7) 7 个处理;试验 4,富锌稻种育苗种植比较试验,设常规稻种(CK-grain)和富锌稻种(Zn-grain)育苗种植 2 个处理,研究其对水稻产量及构成、各器官(叶片、茎秆和籽粒)锌含量和累积分配的影响。 【结果】 1) 在水稻生育期进行叶面高浓度和高强度的喷锌方式可制备富锌稻种,且可采用双硫腙(DTZ)染色直观鉴定籽粒锌含量。2) 施用锌肥显著提高水稻产量和锌含量,且不同锌肥品种和施用方法间差异显著。3) 土壤施锌各处理平均增产效果显著高于叶面喷锌 5.2%;与土壤施锌处理相比,叶面喷锌各处理的叶片、茎秆和籽粒锌含量的平均值则分别显著提高 224.6%、78.5% 和 12.1%。4) 在土壤施锌条件下,不同锌肥品种中氮锌复合肥 (S3) 和钾锌复合肥 (S5) 的增产效果显著高于磷锌复合肥 (S4),而在叶面喷锌条件下,以 Kali-EPSO-Zn 处理 (F6) 提高水稻各器官锌含量的能力显著高于 ADOB-IDHA-Zn 处理 (F7) 和 ZnSO₄·7H₂O 处理 (F3)。5) 较常规稻种 (CK-grain),应用富锌稻种 (Zn-grain) 育苗种植的水稻产量和籽粒锌含量分别提高 4.6% 和 3.9%。 【结论】 结合锌肥土施增加水稻产量和喷施增加籽粒锌含量的田间应用效果,因地制宜地综合采用土施氮锌复合肥和喷施钾锌复合肥的配合施肥方法以及选用富锌稻种育苗种植,可协同实现最佳的锌肥利用效率、最大程度地稳产增产和提高稻米的锌营养品质。      

长期定位施锌土壤-作物系统锌分布特征研究

长期定位试验研究施Zn土壤作物系统Zn分布特征结果表明,长期施用Zn肥可引起Zn在土壤中的累积,其剖面各土层有效锌含量均高于对照,且高于Zn肥有效施用的临界值。冬小麦各器官及全株Zn浓度和积累量均高于对照,但分配有所不同。长期施用Zn肥土壤中Zn有较大盈余,作物携出量仅占当季施Zn量的4 11% ,长期施用Zn肥作物体内Zn含量虽未超标,但却引起Zn在土壤中的富集,对土壤生态环境造成潜在危害     

硫酸锌和EDTA-Zn不同施用方法对第二季小麦籽粒锌和土壤锌有效性的影响

【目的】在潜在缺锌石灰性土壤上,特别是种植小麦并以此为主粮的地区,缺锌问题日益受到人们的关注。提高小麦籽粒锌含量以满足人体锌需求,对于改善人体锌营养不良的现状具有重要意义。【方法】以ZnSO₄和Zn-EDTA为锌源,布置了2个为期两年的田间定位试验。试验均采用裂区设计,即主因子为喷施锌肥,设喷施与不喷2个主处理;副因子为土施方法,设不施锌、均施、条施3个副处理。在第1季试验基础上,第2季不再土施锌肥,调查了小麦籽粒锌含量、土壤有效锌含量及锌组分含量,分析了第1季锌肥的后效。【结果】第2季单独喷施ZnSO₄小麦籽粒Zn含量提高了11.13 mg/kg,提高幅度为33%,而喷Zn-EDTA无明显效果。不喷Zn时,第1季均施和条施的ZnSO₄在第2季均表现出一定后效,小麦籽粒锌含量比对照分别提高了6.05、3.51 mg/kg,提高幅度为20%和11%;喷Zn时,第2季均施和条施ZnSO₄处理的小麦籽粒锌含量增加了28.59和21.59 mg/kg,增幅100%和76%,表现出显著富锌作用,但增加幅度比单独喷施要小很多。第1季土施的两种锌肥在第2季小麦收获后DTPA-Zn仍维持在1 mg/kg以上,即不喷Zn时,均施和条施ZnSO₄处理的土壤有效锌含量分别为1.99和1.65 mg/kg,均施和条施Zn-EDTA的有效锌含量分别为1.23和1.01 mg/kg;喷Zn时,均施和条施ZnSO₄处理的土壤有效锌含量分别为1.44和2.22 mg/kg,均施和条施Zn-EDTA处理的有效锌含量分别为1.16和1.10 mg/kg。土壤各锌组分含量均表现为:松结有机态Zn > 碳酸盐结合态Zn > 氧化锰结合态Zn > 紧结有机态Zn > 交换态Zn。具体而言,第1季均施和条施ZnSO₄,第2季结束后交换态Zn（Ex-Zn）、松结有机态Zn（Wbo-Zn）、碳酸盐结合态Zn（Car-Zn）含量均显著提高,其提高幅度分别为184%和116%;75%和85%;53%和43%。而均施和条施Zn-EDTA仅Ex-Zn、Wbo-Zn含量显著提高,其提高幅度分别为232%和132%;18%和10%。均施Zn-EDTA处理的锌肥利用率为0.27%,条施为0.70%,后者约为前者的3倍;而条施与均施ZnSO₄无差异。【结论】在潜在缺锌石灰性土壤上,单独喷施ZnSO₄显著提高了小麦籽粒锌含量,而喷施Zn-EDTA效果不显著;土施ZnSO₄和Zn-EDTA,不论条施或均施,虽然会使有效锌（DTPA-Zn）及较高活性锌形态（Ex-Zn、Wbo-Zn）长时间维持较高含量,但对第2季小麦籽粒富锌的后效有限;土施基础上配合喷施ZnSO₄对小麦籽粒锌的含量效果最令人满意。     

施锌对玉米氮磷钾肥料利用率、产量及籽粒品质的影响

施用ZnO 4.2kg/hm~2对玉米N、K元素的吸收利用存在极显著协和作用,可分别提高N、K肥料利用率35.84％和141.07％,增产7.63％,籽粒蛋白质、脂肪、淀粉和全糖含量分别增加5.63％、5.37％、2.69％和2.29％。Zn对P的吸收利用是拮抗作用,施Zn肥显著降低P肥利用率。     

三峡库区脐橙生长元素农业地球化学研究

利用田间试验研究了三峡库区福罗斯特脐橙(Citrus.sinensis)体内营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Zn、Mn、Cu、Fe)的分布特征及其农业地球化学行为。结果表明:大量元素中,树干(枝)Ca含量最高,花器官中K含量最高,根系与叶片中大量元素含量分布基本相同,大量元素在脐橙中的含量分配与土壤中的分配基本一致,均为脐橙强烈摄取元素;微量元素Zn、Mn、Cu为中等摄取元素,Fe为极微弱摄取元素,土壤背景为营养元素的主要控制因素。叶、花、根为大量元素与微量元素较为富集的器官,而树干、果实对各营养元素的富集程度较弱。该地区土壤具有缺N、少P、富K的特点,因此需合理调整有机、无机肥的比例,提高土壤N、P的供应量。     

污泥肥和生活垃圾肥对小麦-玉米重金属累积及产量的影响

以肥料定位试验为基础,比较了污泥肥、生活垃圾肥和常见农用肥料(化肥、鸡粪肥)农田施用下土壤和作物籽粒、秸秆中Cd、Cr、Pb、Hg、As、Cu、Zn、和Ni八种重金属的积累以及作物产量的变化情况,用来阐明污泥肥和生活垃圾肥施用对土壤和作物籽粒以及产量的动态影响规律。研究表明,与化肥和鸡粪肥分别比较,施用生活垃圾肥可以显著带来作物的增产,而污泥肥处理作物增产效果不明显;根据国家粮食卫生标准(GB 2715-2005)、MPCC以及《食品卫生标准》(GB2762-2005)的规定,施用污泥肥和生活垃圾肥处理的作物籽粒重金属含量均在其标准限量值范围之内,完全符合安全标准;污泥肥和生活垃圾肥比化肥、鸡粪显著增加了土壤Cr和Hg含量。所有处理的土壤重金属含量均在土壤环境质量一级标准(GB15618-1995)的重金属限量值(pH>7.5)范围内。     

钾肥与我国主要作物品质关系的整合分析

  【目的】   钾是重要的品质元素，明确钾肥施用对不同作物品质的影响，为合理施用钾肥提高作物的产量和品质提供依据。   【方法】   本研究以“钾”和“品质”为主要关键词，在"中国知网"检索1989年以来公开发表的文献，共筛选出符合Meta分析标准的文献92篇，获得数据147组。将文献中的作物按照粮食作物、蔬菜、水果、油料作物和纤维作物进行分组，以不施钾肥为对照，应用Meta-analysis方法整合分析了钾肥施用及钾肥用量和类型对作物共性品质指标的影响；进一步根据作物类型，分类分析了钾肥施用对不同类型作物特性品质的综合效应。   【结果】   与不施钾相比，钾肥施用能够改善作物的维生素C、可溶性糖、可溶性固形物、蛋白质和淀粉含量5种共性品质，增长率分别为18.6%、19.3%、8.7%、7.3%和5.2%。与适宜钾肥用量相比，钾肥不合理施用会造成品质增长率的降低；硫酸钾对作物品质的改善效果整体上优于氯化钾。施用钾肥不仅改善了作物的共性品质，对于作物的特性品质也有一定的改善效果。对于粮食作物，钾肥施用能够降低水稻的垩白度 (16.7%) 和垩白粒率 (12.5%)，提高小麦的湿面筋含量 (4.2%) 和沉降值 (5.4%)、玉米的氨基酸含量 (25.3%) 和脂肪含量 (5.0%) 以及薯类单薯重 (26.6%)；对于蔬菜类作物，钾肥施用降低其硝酸盐的含量 (23.7%)；对于水果类作物，施用钾肥能够提高水果的糖酸比 (20.5%)、单果重 (11.1%) 和硬度 (3.3%)，降低可滴定酸的含量 (5.5%)；对于油料作物，钾肥施用能够提高其含油率 (3.7%)；对于纤维作物，施用钾肥则提高了其纺纱均匀度指数 (6.2%)、纤维长度 (2.2%)、伸长率 (5.3%)、断裂比强度 (3.3%) 和马克隆值 (2.6%)。   【结论】   施用钾肥能够显著改善作物品质，不同钾肥用量和类型对作物品质的改善效果不同。钾肥的合理施用不仅需要根据土壤钾素丰缺状况和作物对钾的需求确定适宜的钾肥用量，还要根据作物自身的品质特征完善钾肥适宜用量和施用方法，同时兼顾钾肥与其它肥料配合施用，保证各种养分的协调供应，从而实现作物的高产高效和优质。     

几种常见的不合理的施肥方法

1过多使用某种营养元素 某种营养元素的过量施用，不仅会对作物产生毒害，还会妨碍作物对营养元素的吸收，引起缺素症。例如，施氮过量会引起缺钙；硝态氮过多会引起缺铝失绿；钾过多会降低钙、镁、硼的有效性；磷过多会降低钙、锌、硼的有效性。     

我国主要粮食作物施用锌肥增产效果的整合分析

锌是作物必需的营养元素,但我国主要粮食作物施锌的增产效果及其影响因素并不清楚。通过收集87篇文献,基于Meta分析研究了小麦、玉米和水稻等锌肥施用的增产效果及其关键影响因素。结果表明：小麦、玉米和水稻施用锌肥平均增产9.9%,其中水稻和玉米的增产率相似且均显著高于小麦。三类粮食作物锌肥土施增产率为8.2%,增产效果好于喷施,但相同施锌量条件下喷施的增产效果较好。水稻、玉米和小麦锌肥的合适用量范围分别为21～30、21～30和11～20 kg/hm2,锌肥的增产效果为华中地区水稻和小麦好于玉米,东北地区玉米好于水稻和小麦。此外,水稻、玉米和小麦锌肥增产幅度随着年代发生变化,2011年之后呈逐渐增高的趋势。综上所述,施用锌肥能有效提高粮食作物的产量,但是其增产效果受作物种类、施用方式、施用量、施用时期等因素的影响。因此,锌肥的施用要考虑多种因素条件,应选择合理的施用方式和施用量来提高锌肥的增产效果。     

长期施肥下我国灌淤土粮食产量和土壤养分的变化

【目的】 灌淤土是我国西北地区重要的粮食和经济作物土壤。了解灌淤土上作物产量的变化,及其对长期施肥的响应,以及灌淤土生产力的变化与其氮磷钾含量的关系,为西北地区作物增产和灌淤土培肥与可持续利用提供理论依据。 【方法】 1988到2004年间,在宁夏银川市、吴忠市、石嘴山市和新疆和田市典型灌淤土区域陆续建立了7个国家耕地质量监测点。2016年,利用时间趋势分析法,探讨了作物产量随时间的变化趋势,分析了长期不施肥和常规施肥条件下,玉米、小麦和水稻产量、产量变异系数、可持续性指数、增产率及地力贡献指数的变化特征,并进一步探讨了增产率与土壤养分的关系。 【结果】 灌淤土上小麦产量随时间呈现递增的趋势,在2004年达到最高 (7.58 t/hm2),之后保持稳定,2016年约为初始年产量的3倍;玉米产量随时间一直呈递增趋势,2016年平均产量为9.8 t/hm2,约为初始年的两倍;水稻产量近年来变化不大。与不施肥相比,常规施肥下小麦、玉米 (28年间) 和水稻 (8年间) 分别平均增产3.43倍、3.20倍和1.21倍,产量可持续性指数分别提高了18.8%、148%和13.9%。监测以来,小麦和玉米农田的地力贡献指数略有下降,但变化不显著。水田的地力贡献指数以每年0.0125的速率增加。28年间,常规施肥使土壤全氮含量从0.4 g/kg提高到1.1 g/kg,有效磷和速效钾含量变化不大。小麦与玉米的增产率与土壤全氮含量呈显著直线正相关关系,小麦、玉米和水稻的平均氮肥农学效率分别为9.8、16.8和27.4 kg/kg。 【结论】 灌淤土上常规施肥 (主要是氮肥)有效提高了玉米、小麦和水稻的产量。土壤全氮含量呈增加趋势,有效磷和有效钾含量基本平稳。土壤肥力对玉米和小麦产量的贡献呈下降趋势,对水稻产量的贡献高且平稳。因此,灌淤土应在合理施用氮肥的同时,注重采取提升地力,实现作物的高产和高效。      

花后5天喷施锌肥有效提高小麦籽粒营养和加工品质

【目的】 锌是小麦生长发育所必需的微量元素之一,本试验旨研究不同生育阶段叶面喷施锌肥对小麦籽粒营养品质及加工品质的影响。 【方法】 以小麦品种‘扬麦16’为材料,于2013—2015年开展了田间试验。试验设拔节期和花后5天喷施锌肥两个处理,以不喷施锌肥 (CK) 为对照,分析了小麦锌的积累、籽粒营养品质和加工品质。 【结果】 与对照处理相比,拔节期和花后5天喷锌处理小麦面粉锌含量显著提高,分别提高了27.2%和57.8%。拔节期和花后5天喷锌小麦籽粒总蛋白、蛋白组分、麦谷蛋白大聚合体 (GMP) 和高/低分子量麦谷蛋白亚基 (HMW-GS/LMW-GS) 含量显著提高 (P < 0.05),面粉总蛋白含量分别较对照提高了4.2%和10.3%。成熟期茎、叶、颖壳等器官氮含量也提高,花后5天喷锌处理与对照比较差异显著 ( P < 0.05),喷锌对锌积累量的影响与含量趋势一致。叶面喷施锌肥还显著提高面粉干、湿面筋含量和面筋指数,拔节期和花后5天喷锌处理干面筋含量分别比对照增加17.3%和23.9%,湿面筋含量分别增加15.4%和20.1%。喷锌处理面包体积增大,拔节期和花后5天喷锌处理增幅分别为16.3%和20.0%,而面包的硬度分别下降了13.5%和26.2%,咀嚼性分别下降了6.8%和24.3% ( P < 0.05),改善了烘焙品质。 【结论】 花后5天喷锌比拔节期喷锌对小麦籽粒品质影响更大,对小麦籽粒加工品质的改善效果也更明显。锌可促进花后同化氮素在籽粒中的积累是其影响小麦籽粒营养品质和加工品质的主要原因。      

不同磷水平下小麦蚕豆间作对根际有效磷及磷吸收的影响

【目的】探明不同磷水平下小麦–蚕豆间作对根际有效磷含量及作物磷吸收量的影响,提高磷肥利用率。【方法】2015—2016和2016—2017两季田间试验在云南农业大学试验基地耕作红壤上进行,供试小麦品种为云麦-52,蚕豆品种为玉溪大粒豆。设施P2O5 0 (P0)、45 (P45)和90 kg/hm^2 (P90)三个水平,和单作(M,包括小麦单作MW和蚕豆单作MF)和间作(I)两种种植模式。每季在小麦分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期,蚕豆分枝期、开花期、结荚期、籽粒膨大期、收获期采取根际土样测定有效磷含量。在小麦蚕豆收获期测定单、间作小麦、蚕豆产量,并测定作物地上部磷含量。计算土地当量比(LER)来衡量间作优势,并用磷肥农学利用率来反映磷肥的吸收效率。【结果】与单作相比,在P0、P45、P90水平下,2016年间作种植显著提高了小麦籽粒产量12.5%、21.7%和17.3%,2017年间作蚕豆产量较单作分别降低了16.8%、11.7%和8.2%。三个磷水平下,小麦–蚕豆间作具有产量优势,土地当量比(LER)为0.95~1.18。与常规施磷水平(P90)下的单作相比,小麦–蚕豆间作条件下,磷肥减施1/2 (P45)并未降低小麦和蚕豆产量。间作种植对小麦根际有效磷含量无显著影响(除2016年成熟期外),但2017年,在蚕豆分枝期、开花期、结荚期,间作则分别降低蚕豆根际有效磷含量20.8%、44.5%和18%。与P90单作相比,间作P45处理几乎不会降低小麦、蚕豆根际有效磷含量。小麦、蚕豆磷吸收量主要受磷水平的调控,种植模式对小麦和蚕豆磷的吸收量及磷肥农学利用率均没有影响。【结论】在本试验条件下,小麦–蚕豆间作提高了小麦籽粒产量,降低了蚕豆产量;间作种植主要是改变了蚕豆生育前期根际有效磷含量,但对作物的磷吸收量没有影响。小麦–蚕豆间作具有减施磷肥、维持作物产量和根际土壤有效磷的潜力。     

Effect of zinc application methods on apparent utilization efficiency of zinc and potassium fertilizers under rice-wheat rotation

Apparent utilization of zinc (Zn) and potassium (K) fertilizers was examined in rice (Oryza sativa L.)-wheat (Triticum aestivum L.) using combinations of no K; soil applied K levels and no Zn; soil and foliar applied Zn. Application of 33.2 kg K ha^?1 in rice and 24.9 kg K ha^?1 in wheat along with foliar spray of 2 kg Zn ha^?1 at 30 and 60 days gave the highest mean grain yields. Foliar application of zinc increased Zn concentration in flag leaves, grain, and straw of rice and wheat and K concentration in flag leaves of rice and straw of wheat significantly. Potassium application increased Zn concentration in rice grain and straw and K concentration in wheat straw significantly. Zinc and K increased the uptake of each other in grain; straw and total uptake by both crops significantly. Zinc fertilizer enhanced the utilization of soil K. Potassium fertilizer enhanced the utilization of applied Zn.     

中国畜禽粪尿中养分资源数量及利用潜力

【目的】 有机与无机肥配合施用是提高农田生产力和改善土壤生态系统的有效措施,也是农业可持续发展的要求。理清中国畜禽粪尿资源数量及其养分资源量,对畜禽粪尿资源充分利用、提高肥料利用率、实现化肥使用量零增长和保障国家粮食安全具有重大意义。 【方法】 以中国主要畜禽种类役用牛、肉牛、奶牛、羊 (山羊和绵羊)、马、驴、骡、猪 (育肥猪和母猪)、兔和家禽为研究对象,研究的主要农作物包括水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、花生、油菜和棉花。通过查阅中国统计数据和公开发表的文献资料对2015年中国畜禽粪尿资源数量及其养分资源量进行估算,同时对各地区不同作物最佳施肥量进行统计,分析畜禽粪尿不同比例还田下氮、磷、钾输入量分别占化肥用量百分比。 【结果】 2015年中国畜禽粪尿数量31.584亿t,氮 (N)、磷 (P₂O₅)、钾 (K₂O) 养分资源总量分别达到1478.0万t、901.0万t和1453.9万t,其畜禽粪尿数量以猪最大,其次为肉牛和奶牛,分别占总量的36.8% (猪)、24.8% (肉牛) 和9.9% (奶牛),粪尿总养分量以猪最大,其次为肉牛和羊,分别占总量28.2% (猪)、22.8% (肉牛) 和15.0% (羊)。粪尿数量和养分资源量以西南和华北地区最多,粪尿数量分别占全国总量的22.3%和21.5%,养分资源量分别占全国总量的21.3%和21.9%,省市之间以四川、河南和山东最多。畜禽粪尿全量还田其养分输入量分别为811.8万t (N)、856.6万t (P₂O₅) 和849.5万t (K₂O),分别占化肥用量的37.3% (N)、87.6% (P₂O₅) 和65.9% (K₂O)。 【结论】 中国畜禽粪尿数量及其养分资源量依然巨大,具有广阔的利用空间,充分利用畜禽粪尿养分资源是实现化肥减施增效的重要途径,畜禽粪尿全量还田下理论上氮、磷、钾施用量可以减少37.3%、87.6%和65.9%。      

稻-麦轮作体系不同施肥模式对氮肥利用效率和土壤有效养分平衡的影响

土壤肥力和养分利用效率是保障可持续粮食生产的基础。通过田间试验研究了稻—麦轮作体系下不同施肥模式氮肥利用效率和土壤有效养分的变化,结果表明:在减少养分总投入量的条件下,有机肥部分替代化肥处理(RF-OM和RF-S处理)水稻地上部总生物量显著高于LRF处理(P<0.05),与FP处理差异不大;小麦秸秆生物量与FP和LRF处理差异均不显著,籽粒生物量及地上部总生物量与LRF处理相差不大。水稻收获期RF-OM处理地上部主要器官含氮量与LRF处理差异不显著,氮素积累总量显著高于LRF处理(P<0.05);小麦收获期RF-OM和RF-S处理秸秆、籽粒含氮量和氮素积累量与LRF处理均无显著差异。收获期RF-OM和RF-S处理水稻糙米和稻壳、小麦秸秆和籽粒含磷量及磷素积累量与FP和LRF处理差异都不大;水稻秸秆、稻壳及小麦秸秆含钾量和钾素积累量均显著高于FP和LRF处理(P<0.05)。有机肥部分替代化肥处理水稻、小麦氮肥农学利用率、氮肥表观回收率和氮肥偏生产力与FP和LRF处理相比均显著提高(P<0.05),氮素籽粒生产效率也高于FP和LRF处理,甚至达到显著水平(P<0.05)。试验表明,水稻、小麦收获期增钾处理(RF-OM和RF-S处理)土壤速效钾、缓效钾含量显著高于FP和LRF处理(P<0.05),水稻收获期土壤碱解氮和小麦收获期土壤有效磷含量与LRF处理差异不大,同时,经1个稻—麦轮作周期后,4个施肥处理土壤有效养分(碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾)含量均高于供试土壤。有机肥部分替代化肥能显著提高稻麦氮肥利用效率,有利于土壤有效养分平衡,并显著提高土壤速效钾和缓效钾养分含量,是适宜的稻麦化肥减量和稳产增效施用技术。     

18-1目录

【目的】 弄清中国秸秆资源数量及其养分资源量,旨在为充分利用秸秆资源、提高肥料利用率、实现化肥施用零增长和保障国家粮食安全提供科学依据。 【方法】 本研究以中国主要农作物水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、花生和油菜为研究对象,通过查阅中国统计数据和公开发表的文献资料对2015年中国主要农作物秸秆数量及其养分资源量进行估算,同时对各地区不同作物最佳施肥量进行统计,分析秸秆不同比例还田下氮、磷、钾输入量分别占化肥用量百分比。 【结果】 2015年中国主要农作物秸秆资源量为71878.53万t,所含的氮 (N)、磷 (P₂O₅)、钾 (K₂O) 养分资源总量分别达到625.6、197.9、1159.5万t。秸秆养分资源量以水稻、小麦和玉米三大粮食作物最大,分别占养分资源总量的33.1%、14.5%和34.2%,其他作物以油菜秸秆养分数量最高,占7.6%。作物秸秆养分数量中以玉米氮和磷养分数量最高,分别占单质养分总量的37.4%(N) 和41.5% (P₂O₅);钾养分数量以水稻最高,占36.9% (K₂O)。秸秆总量华北和长江中下游地区较多,分别占全国总量的26.4%和26.2%。秸秆养分资源总量最高的为黑龙江省,其次为河南和山东,分别占全国秸秆养分资源总量的10.3%、9.5%和6.8%。中国2015年主要农作物播种面积为1.2亿hm2,产量为6.3亿t,作物理论N、P₂O₅和K₂O需求量分别为1445.9、546.4、1652.3万t。如果将秸秆全量还田,带入农田的平均养分量可高达N 54.4 kg/hm2、P₂O₅15.5 kg/hm2和K₂O 88.1 kg /hm2,相当于化肥用量的38.4% (N)、18.9% (P₂O₅) 和85.5% (K₂O)。 【结论】 中国农作物秸秆数量及其养分资源量巨大,依据地域秸秆特点,充分合理利用秸秆养分资源,是实现化肥减施增效的重要途径。      

氮锌配施对冬小麦根土界面锌有效性及形态分级的影响

【目的】 氮能够促进冬小麦根系对锌的吸收及在籽粒中的积累。研究氮锌配施对冬小麦根土界面锌有效性及形态分级的影响,有助于探究氮锌配施促进冬小麦吸收锌的可能机制,为合理施用氮肥来提高冬小麦籽粒锌含量提供一定的理论依据。 【方法】 以冬小麦为试材进行了根箱培养试验。分别设置三个氮水平 (0、0.2和0.4 g/kg) 和两个锌水平 (0和10 mg/kg),分析了冬小麦地上部锌含量、根际土和非根际土有效锌含量、pH以及六种锌形态含量。 【结果】 氮锌配施 (N_0.2Zn₁₀和N_0.4Zn₁₀) 处理显著提高了冬小麦地上部干物质重和锌含量。在不施锌 (Zn₀) 条件下,N_0.4处理显著提高根际土壤的有效锌含量;在Zn₁₀条件下,N_0.4和N_0.2处理均显著降低根际土有效锌含量,却提高了非根际土有效锌含量。无论施锌与否,N_0.4和N_0.2处理均显著降低根际土壤的pH,但对非根际土壤的pH影响不大。在Zn₀条件下,N_0.4和N_0.2处理显著降低了根际土壤交换态锌、碳酸盐结合态锌及非根际土氧化物结合态锌含量,提高了非根际土交换态锌、根际与非根际土壤残渣态锌含量。在Zn₁₀条件下,N_0.4和N_0.2处理显著提高了根际和非根际土交换态锌、非根际土松结有机态和紧结有机态锌及根际土残渣态锌含量,降低了根际土松结有机态、碳酸盐结合态锌及根际与非根际土壤残渣态锌含量。 【结论】 氮锌配施提高冬小麦锌含量,促进冬小麦锌的吸收,可能是由于氮锌配施与冬小麦根系共同作用降低了根际土壤pH,促进土壤中锌从松结有机态和碳酸盐结合态向交换态转化,从而提高了土壤锌的有效性。      

红壤旱地玉米开花期土壤酶活性对长期施肥的响应

【目的】 长期施肥条件下,土壤酶活性与土壤养分周转和作物生长密切相关,因此,研究驱动土壤速效氮磷钾养分和作物养分吸收的关键土壤酶活性因子十分重要。 【方法】 基于始于1986年的红壤旱地长期施肥定位试验,于试验进行31年时的早玉米开花期 (2017年6月18日) 采集不施肥 (CK)、氮磷钾化肥 (NPK)、两倍氮磷钾化肥 (2NPK)、氮磷钾化肥配施有机肥 (NPKM)、单施有机肥 (OM) 5个处理的土壤样品,分析土壤蔗糖转化酶 (INV)、脱氢酶 (DEH)、纤维素酶 (CEL)、脲酶 (UR)、多酚氧化物酶 (PHOX)、酸性磷酸酶 (ACP) 和β-葡萄糖苷酶 (BG) 的变化规律,并利用冗余分析 (RDA) 探讨了驱动红壤旱地速效养分和玉米氮磷钾含量的关键土壤酶活性因子。 【结果】 与CK处理相比,施肥可以显著增加红壤旱地的土壤酶活性,且以NPKM处理的土壤酶活性最高。NPKM处理下INV、DEH、UR、PHOX、ACP和BG活性分别比OM处理增加了13.7%、13.5%、10.6%、10.5%、5.6%和13.4%,比2NPK处理增加了32.4%、112.2%、22.8%、33.3%、27.6%和50.4%。但是,在氮磷钾化肥用量之间,呈现出2NPK处理的CEL和UR活性显著高于NPK处理 (增幅为26.0%和50.6%),而INV、DEH、PHOX、ACP和BG均无显著差异。土壤pH、有机碳、速效氮磷钾和植株氮磷钾含量也呈现出NPKM处理显著高于其他处理的规律。RDA结果表明,INV、CEL和UR是影响土壤速效氮磷钾和植株养分含量的关键酶活性因子 (R2 > 0.90, P < 0.001)。 【结论】 在红壤旱地上,玉米开花期土壤酶活性对不同施肥处理的响应规律不同,其中有机无机肥配施更有利于提高土壤酶活性,且纤维素酶和脲酶活性对氮磷钾化肥用量改变的响应比较敏感。土壤蔗糖转化酶、纤维素酶和脲酶可以作为关键酶活性因子表征玉米开花期红壤旱地的养分周转和迁移。      

青海省春油菜区土壤养分状况及施肥策略

【目的】海拔高度、成土母质、气候条件、种植品种、耕作方式和施肥水平等因素对农田土壤肥力产生深刻影响。调查明确青海省春油菜区土壤养分的空间分布现状,有助于制定合理的施肥策略和实现该地区春油菜高产优质以及农业的可持续发展。【方法】2015年在青海省东部的湟中、大通和互助三个春油菜主产县,依据各乡镇油菜种植面积大小,共采集了103个耕层土壤样品。测定土壤主要养分含量,并结合ArcGIS中的Kriging插值法研究春油菜田土壤肥力现状及其空间分布特征。【结果】土壤各养分平均含量分别为有机质26.81 g/kg (中等)、全氮1.97 g/kg (丰富)、速效磷19.03 mg/kg (中等)、速效钾164.27 mg/kg (丰富)、有效铁12.02mg/kg (丰富)、有效锰6.43 mg/kg (中等)、有效铜0.70 mg/kg (中等)、有效锌1.81 mg/kg (中等)、有效硼0.27mg/kg (缺乏)。三县土壤全氮和速效磷含量达到中等水平以上的比例分别为94%和91%。速效钾和有效锌含量区域差异较大,速效钾缺乏及以下比例有23.0%,主要分布在湟中和互助县,有效锌缺乏及以下比例有36.9%,主要分布在互助县;有效硼缺乏及以下比例高达93.2%,主要分布在互助和大通县。【结论】青海省春油菜土壤氮磷钾养分含量整体偏高,相应化肥减量空间较大。大通、互助两县应合理减施氮肥;湟中、大通两县应降低磷肥施用量;针对湟中和互助县的速效钾含量缺乏地区应适当增施钾肥。土壤有效硼除湟中县的部分地区外均缺乏严重,有效锌含量缺乏的土壤主要分布在互助县,针对以上区域应合理增施硼肥和锌肥,防止作物因缺素而限制产量和品质的提高。养分的平衡供应将有利于提高肥料利用率,实现春油菜产业的可持续发展。