磷在潮土肥际微域中的迁移和转化

采用室内土柱实验研究了磷在潮土肥际微域中的迁移和形态转化。结果表明,磷在潮土中的移动距离很短,经过7 d和28 d的迁移,磷的迁移距离仅为8～14 mm。施入的磷主要固定在紧靠施肥点2 mm土体范围内,随距施肥点距离的增加,土壤水溶性磷、酸溶性磷和有效磷的含量呈指数曲线迅速降低。磷在施肥后7 d内的迁移量较大,迁移进入土壤的磷绝大部分被吸附固定。施肥量对不同形态磷在肥际微域中的迁移量产生显著影响;但培养时间只明显影响了水溶性磷的迁移量。     

钾在潮土肥际微域中的迁移与转化

采用室内土柱实验研究了钾在潮土肥际微域中的迁移和形态转化.结果表明,在室温25℃、土壤含水量332 g/kg和容重1.22 g/cm3的条件下,经过7 d和28 d的扩散,钾在潮土中的迁移距离为40～75 mm,前期移动较快.在迁移距离内,土壤水溶性钾和交换性钾含量与距施肥点距离呈极显著线性负相关.施肥量和培养时间对水溶性钾和交换性钾含量在肥际微域中的分布均有显著影响,但对非交换性钾含量没有显著影响.外源钾进入土壤后在肥际微域中被固定的部分仅占5.6%～21.5%,绝大部分仍以有效态存在.     

沸石对磷在肥际微域中的迁移影响

磷在土壤肥际微域的迁移对其有效性有着较大的影响,以土柱试验和连续切片技术研究了天然沸石、钾沸石和铵沸石对磷酸二氢钙在红壤肥际微域溶解和迁移的影响.沸石与土壤间的离子交换作用促进了土壤本体难溶磷酸盐的溶解,钾沸石和铵沸石增加了磷酸二氢钙的溶解和迁移,土壤水溶性磷分布距离比对照增加了8 mm;而天然沸石作用相反.沸石降低了磷酸二氢钙在土壤肥际微域的初始溶解;在分布距离大于10 mm时,土壤水溶性磷含量大小依次为铵沸石钾沸石天然沸石对照.水溶性磷含量与分布距离间呈极显著指数负相关.土壤Olsen-P的变化与水溶性磷相反,其含量大小依次为对照天然沸石钾沸石铵沸石,Olsen-P含量与分布距离间呈极显著线性负相关.     

水分与有机酸对水稻土肥际微域磷迁移转化的影响

通过土柱培养实验对肥际微域中磷的迁移转化及其受水分和有机酸的影响进行了研究。结果表明：随着培养时间延长,土壤肥际微域中水溶性磷和有效磷的累积量均显著下降,从微域角度证明了磷肥进入土壤后随时间延长有效性降低。淹水和配施草酸均有利于水溶性磷和有效磷的迁移扩散,但淹水条件下配施草酸与否肥际微域水溶性磷和有效磷的累积量均显著低于 60% 田间持水量下的累积量。60% 田间持水量下配施草酸均能增加肥际微域中水溶性磷和有效磷的累积量,而淹水条件下则相反,配施草酸显著降低了肥际微域中水溶性磷和有效磷的累积量。     

磷在红壤肥际微域中的迁移和转化

采用室内土柱实验研究了磷在红壤肥际微域中的迁移和形态转化。结果表明,相同施量的磷在7天和28天时的迁移距离相同,施用磷酸二氢钙(MCP)0 2g和0 5g时的迁移距离分别为1 4cm和2 0cm。磷在施肥7天内的迁移量较大,然后只发生少量迁移。迁移进入土壤的磷86 3%～94 2%被吸附固定,64 1%～72 2%仍以有效态存在。在迁移距离内,土壤水溶性磷、酸溶性磷和有效磷含量与距施肥点距离呈极显著直线负相关。施肥量对水溶性磷、酸溶性磷和有效磷在肥际微域中的含量分布有显著影响;但培养时间只对水溶性磷含量分布有显著影响。     

不同土壤和供肥模式对磷在肥际微域中的迁移和转化的影响

采用室内土柱实验研究了单施磷酸二氢铵(MAP)、磷酸二氢铵配施草酸(MAP+OA)和包膜磷酸二氢铵(包膜MAP)3种施肥模式下磷在潮土和水稻土肥际微域中的迁移和形态转化。结果表明,磷在土壤中的迁移距离较短,磷在潮土中的迁移距离较水稻土短,配施草酸处理可增加磷在土壤中的迁移距离,包膜MAP处理磷的迁移距离最短且释放量少。磷在施肥60 d内的迁移量较大,然后只发生少量迁移,迁移进入土壤的磷60.2%~80.3%被吸附固定,15.4%~42.9%仍以有效态存在,配施草酸处理可降低土壤对磷的固定作用,包膜MAP处理缓慢释放磷肥可能会增强土壤对磷的固定作用。     

水稻土肥际微域铵对钾形态转化与迁移的影响

通过室内土柱培养试验,研究了水稻土肥际微域铵对钾形态转化与迁移的影响。结果表明,钾自肥际向非肥际的扩散距离随钾肥用量增加而增加,施同等铵态氮条件下,施钾量增加2.4倍,导致肥际钾含量最高区域水溶态钾含量提高了2.1倍,交换态钾和非交换态钾则分别提高了1.7和 0.3倍,而钾的迁移距离提高了16.4%（12 mm）,说明肥际钾的固定能力有限,钾肥量增加导致更多的钾以有效性较高的形态存在。同等钾量条件下,施用铵态氮肥显著提高了水稻土肥际钾含量最高区域水溶态钾含量,使钾的迁移距离较未施铵时增加了23.2%（16 mm）;铵钾共施还显著提高了肥际到普通土壤过渡区域中交换态钾含量,降低了所有土样中的非交换态钾含量。铵钾共施显著抑制了肥际微域中肥料钾向非交换态的转化,这种抑制作用随距肥际距离的增加而减弱。利用不同回归方程拟合由肥际到非肥际钾的分布曲线,无论是水溶态钾还是交换态钾,反S型曲线 y = a / [1 + b exp (c×x)] 可以很好地拟合由肥际到非肥际K+ 的分布。     

连续三年减施氮肥对潮土玉米生长及根际土壤氮素供应的影响

【目的】我国北方农业生产中氮肥过量施用现象较普遍,冬小麦?夏玉米轮作体系是当地主要种植方式。研究轮作体系氮肥减施对玉米产量、氮肥利用率、根系形态及根际中无机氮特征的影响,为集约化农业生产体系中氮肥合理施用提供支持。【方法】选择河北衡水潮土试验点冬小麦?夏玉米轮作体系,连续开展了三年田间试验,小麦收获后免耕播种夏玉米。冬小麦季设置N 0、180、225、300 kg/hm2四个氮肥用量处理,其夏玉米季相应氮肥用量依次设置为N 0、144、180和240 kg/hm2,为不施氮肥、减施40%、减施25%和习惯施氮量处理。分别在玉米生育期的苗期、大喇叭口期、灌浆期及收获期在处理小区随机选植株5株,测定玉米籽粒产量、地上部氮含量、氮累积量及根际土壤中无机氮等指标,利用WinRHIZO根系分析系统分析获取根长、直径等数据。【结果】与N240 处理相比,N144、N180处理连续三年的玉米籽粒产量、地上部含氮量与氮累积量、根系长度与直径、根际土壤硝态氮与铵态氮含量均未受到明显影响,而氮肥利用率显著提高,农田氮素表观损失降低。三季N0、N144和N180处理的夏玉米籽粒产量、非根际土壤硝态氮和铵态氮含量出现下降。除2008年大喇叭口期之外,三季玉米所有生育时期中,施用氮肥处理的夏玉米根际土壤硝态氮含量明显低于非根际土壤。2008年玉米抽雄期,根际土壤中铵态氮含量显著高于非根际土壤,而在收获期,根际土壤铵态氮含量比非根际土壤明显降低。同一生育期,氮肥减施未明显降低根际土壤铵态氮含量。2008和2009年两季玉米籽粒产量均与大喇叭口期以后地上部氮累积量呈显著正相关,而2010年只与苗期和成熟期显著相关。2009年玉米根际硝态氮含量均与玉米产量呈正相关,生育后期呈极显著正相关关系,而除大喇叭口期非根际土壤硝态氮含量与玉米籽粒产量不相关外,其他生育期的非根际土壤硝态氮含量均与籽粒产量显著相关。【结论】在华北小麦–玉米轮作种植体系下,在土壤肥力水平较高地区,连续三年减氮 25% 甚至 40%,未显著改变夏玉米根系形态及根际无机氮供应水平,氮肥利用率显著提高,但非根际无机氮供应水平和籽粒产量有下降趋势。因此,在河北高肥力地区小麦?玉米轮作下短期减少氮肥用量可行,持续减施还需进一步研究。     

氮肥减施对油菜产量、氮素吸收与利用的影响

控释尿素的应用是氮肥减施的关键技术之一。明确普通尿素与控释尿素减量施用对油菜产量、氮素吸收与利用的影响,为油菜产业绿色发展中的氮肥管理策略提供参考。本研究从2007～2013年度连续6年在长江中游油菜主产区,开展普通尿素和控释尿素不同用量的田间定位试验,共设置7个处理:不施氮(CK)、普通尿素减氮50%(U-50%)、普通尿素减氮30%(U-30%)、普通尿素全量施用(U)、控释尿素减氮50%(CRU-50%)、控释尿素减氮30%(CRU-30%)和控释尿素全量施用(CRU),研究油菜生长、产量与构成、氮素吸收量与利用对普通尿素和控释尿素减量施用的响应与差异。氮肥施用明显改善了油菜的生长状况,全量施用时,普通尿素和控释尿素之间主要以分枝数存在显著差异;当氮肥减施达到50%时,各生长指标降幅达到显著水平。氮肥全量施用时,控释尿素处理平均产量达到2 513 kg/hm~2,与普通尿素之间的相对产量差为6.9%,且随着氮肥的减量施用,两种氮肥之间的产量差逐渐增大。氮肥施用对油菜单株角果数的改变是引起产量差异的主要原因,而每角粒数和千粒重均保持在较为稳定的水平。随着氮肥用量的降低,油菜氮素吸收量呈现显著下降的趋势,最低为不施氮处理(38.2 kg/hm~2);而在同一氮素供应条件下,控释尿素比普通尿素表现出更强的氮素吸收能力。导致控释尿素不同用量间氮素回收效率差异较小(平均变幅为58.2%～66.0%),且高于普通尿素处理。在目前油菜推荐氮肥用量(180 kg/hm~2)的基础上,对于中低土壤供氮田块,普通尿素减量施用可能会引起植株氮素吸收不足和减产的风险,而控释尿素减量30%可维持油菜籽产量和氮肥效率在较高的水平。     

氮肥对磷在红壤肥域微域中迁移和转化的影响

The effects of two different nitrogen fertilizers （urea and NH4C1） with monocalcium phosphate （MCP） on the movement and transformation of fertilizer P in soil microsites along with soil pH changes at different distances from the fertilizer application site were studied in an incubation experiment. A highly acidic red soil （Ultisol, pH 4.57） from south China with MCP fertilizer alone or in combination with NH4C1 or urea was added to the surface of soil cylinders and packed in wax blocks. After 7 and 28 days, the extraction and analysis of each 2 mm layer from the interface of the soil and fertilizer showed that added NH4C1 or urea did not change the movement distance of fertilizer P. However, P transformation was significantly affected （P 〈 0.05）. After 7 days, at 0-8 mm distance from the fertilizer site the addition of urea significantly decreased the water-extractable P concentration; however, after 28 days the effect of N addition had disappeared. Also,at limited distances close to the fertilizer site NH4Cl application with MCP significantly increased acid-extractable P and available P, while with the addition of urea they significantly decreased. Compared with application of MCP alone,addition of urea significantly increased soil pH in fertilizer microsites, whereas the addition of NH4Cl significantly decreased soil pH.     

石灰性土壤肥际磷酸一钙的转化及肥料磷的迁移

肥际是肥料与土壤接触后肥料养分浓度很高、肥料与土壤组分相互作用强烈的区域.P肥肥际反应尤为强烈,其过程对肥料P在土壤中迁移及生物有效性可能起着至关重要的作用.本文以肥际为切入点,通过土柱培养试验,研究了磷酸二氢钙(MCP)在石灰性潮土肥际的形态转化及肥料P的迁移.结果表明,MCP施肥31天后,肥料P的迁移距离达45 mm.MCP异成分溶解导致约30%的肥料P残留在原施肥点;另有约70%进入土壤.无机P形态分级结果显示,进入土壤的肥料P仍保持较高的有效性,且主要以磷酸钙盐存在.其中,近10%仍以水溶态(WE-P)存在,近35%转化为Ca2-P,近35%转化为Ca8-P,近15%转化为A1-P,约5%转化为Fe-P,仅不足1%转化成O-P,而Ca10-P没有明显变化.肥际(0～2 mm)新增各形态含P矿物中,Ca8-P所占比例显著增加,O-P的比例略有增加,其他形态P的比例相应减少.MCP施肥后土壤WE-P和Ca2-P的分布呈明显的分段特征,即由自施肥点开始的快速线性下降阶段和随后的缓慢线性下降阶段构成,其他形态的P的分布也有肥际集中分布特性,使得进入土壤的肥料P90%左右集中在不足一半的扩散距离内.MCP施肥引起肥际土壤pH显著下降,对肥际碳酸盐及铁、铝矿物溶解破坏作用极为显著,特别是2 mm内碳酸盐被完全分解.土壤CaCO3溶解释放的Ca2+是进入土壤的肥料P转化固定的主要因素,其次是施肥伴随的Ca2+,肥际铁、铝矿物溶解释放出的Fe3+、Al3+对P的固定也有重要贡献.MCP对土壤矿物的溶解破坏及其异成分溶解作用是石灰性土壤中该肥料有效性的主要限制因素.     

不同轮作模式对黄淮平原潮土区土壤养分及作物产量的影响

通过大田试验,研究黄淮平原潮土区不同轮作方式对不同土层土壤速效养分和小麦产量构成因素及产量的影响.采用随机区组设置连续的小麦-玉米(WM-WM-WM)、1周期小麦-玉米+1周期小麦-大豆(WM-WS-WM)、1周期小麦-玉米+1周期小麦-夏花生(WM-WP-WM)、连续的小麦-夏花生(WP-WP-WP)和连续的小麦-大...     

耕层厚度对潮土中化肥氮素转化的影响

耕层厚度是影响土壤肥力的重要因素之一,但其对潮土中化肥氮素转化的影响尚不清楚。利用田间?土柱模拟试验,采用15N示踪技术,探究在不同耕层厚度处理下,化肥氮在3种质地潮土0~40 cm土层中有机氮、无机氮与固定态铵库中的动态变化以及作物对化肥氮的吸收利用。结果表明：耕层厚度显著影响化肥氮在土壤不同氮库中的转化及其在土壤-作物系统中的去向,且在不同质地潮土中的作用效果一致。在不同质地潮土中,残留于土壤中的化肥氮83%以上以有机氮的形式存在,影响化肥氮的保蓄与供给。增加耕层厚度虽然降低了化肥氮向固定态铵库的转化,但提高了0~40 cm土层中的肥料来源有机氮储量,尤其是在施肥当季,耕层厚度25 cm（PLT-25）处理下的肥料来源有机氮储量平均较耕层厚度15 cm（PLT-15）处理提高8.9%。增加耕层厚度显著（P < 0.05）提高了施肥当季与后茬作物生长季内肥料来源无机氮的供给,在此期间PLT-25处理下作物对化肥氮的利用率较PLT-15处理提高8.0%左右,而化肥氮的当季损失率与累积损失率则较PLT-15处理分别降低12.3%与9.1%。就土壤质地的角度而言,砂粒含量高制约着化肥氮向有机氮库的转化,不利于作物对化肥氮的吸收利用,增大了氮肥损失。由此可见,在不同质地潮土中,增加耕层厚度在提高化肥氮素当季利用率的同时也增大了化肥氮在土壤中的残留量,减少了化肥氮的损失。残留的化肥氮在后茬作物生长季释放出来供作物吸收利用,促进了化肥氮累积利用率的提高。     

氮肥调控对白浆土水稻产量效益及氮肥利用效率的影响

在黑龙江省白浆土高中低肥力区设置水稻氮肥用量、施用次数及比例的田间小区试验,研究不同施氮方式对白浆土水稻产量效益及肥料利用效率的影响。结果表明,氮肥对水稻生长发育具有显著的影响。与氮肥一次性基施相比,采用适宜的氮肥用量与施肥方式水稻平均增产8.9%,增收1356元hm-2,增加农学效率5.1 kg kg-1。从水稻产量、效益及氮肥偏生产力和农学效率等方面综合考虑,白浆土水稻高产高效的氮肥施用方式是:在满足磷钾肥的基础上,中低肥力区氮肥用量应控制在130～165 kg hm-2,高肥力区氮肥用量应不超过130 kg hm-2,氮肥施用方式为40%N基肥+40%N分蘖肥+20%N穗肥三次施用。     

减氮配施有机肥对夏玉米——冬小麦土壤硝态氮及氮肥利用的影响

为实现华北平原夏玉米-冬小麦的高产及氮肥的高效利用,采用田间小区试验方法,研究了氮肥减量及其与有机肥配施对夏玉米-冬小麦轮作体系内土壤硝态氮分布及氮肥利用的影响。结果表明:与不施氮处理(CK)相比,施用氮肥增加了冬小麦和夏玉米的生物量和产量,而在农民习惯施氮基础上减量1/3不会显著影响到生物量和产量。其中减氮配施有机肥(ONM)处理的周年总产最高,相比习惯施氮(CN)和减氮处理(ON)分别提高了1.85%和3.78%。处理CN的0~180 cm土壤硝态氮累积量的周年变化均值达502.7 kg hm^-2,分别是处理CK、ONM、ON的2.95、2.17、1.56倍。与处理CN相比,处理ONM显著降低了剖面(0~180 cm)土壤中的硝态氮含量,其中在夏玉米季和冬小麦季的降低幅度分别为18.1%~66.7%和37.3%~87.2%。处理ON和ONM相比处理CN,植株周年总吸氮量无显著性差异,氮肥利用率却得到了显著提高。其中处理ONM的周年氮肥利用最高,比处理CN提高了36.9%。综合分析,减氮与有机肥配施不仅显著降低了0~180 cm土壤硝态氮含量,大幅度提高了氮肥利用率,且有助于增加冬小麦和夏玉米的生物量及产量。     

减量施肥对水稻生长及氮素利用率的影响

通过在不同肥力水平土壤上设置不同幅度的氮肥减量试验,研究其对水稻产量及氮肥利用率的影响,为巢湖流域坡岗地区氮肥的减量施用提供依据。结果表明:在巢湖流域坡岗地区中高肥力水平土壤上减少30%的常规施氮量、中低肥力水平土壤减少10%的常规施氮量,虽然单位面积有效穗数下降,但水稻结实率、每穗粒数和千粒重明显增加,不会造成水稻显著减产。两种肥力水平土壤上,氮素收获指数均以常规施氮量处理最低,减量施肥、分期施氮可以促进氮素从茎、叶、根部向谷粒的转移;减量施肥,中高肥力土壤上氮素回收率提高9.99～16.52个百分点,中低肥力水平土壤上提高6.0～12.15个百分点。     

控释肥料在华北潮土小麦–玉米轮作体系中的施肥效应

通过大田试验,研究了华北潮土区控释肥料对小麦–玉米轮作体系下作物产量、氮素平衡及土壤氮素残留的影响。结果表明:相比常规施肥处理(CK),减氮20%并配施20%控释肥处理(CRF20%)在玉米季的产量和总生物量都无显著下降,而在麦季时则有一定减产,但产量高于单一减氮20%处理(–N20%)。由于无需追肥,CRF20%处理在玉米季的相对收益分别比CK和–N20%处理多581和1 896元/hm2,在麦季时则和CK处理基本持平。CRF20%处理能减少氮素的盈余量,维持氮素输入和输出的表观平衡,特别是在玉米季中,氮素的盈余仅为4.6 kg/hm2。同时,玉米-小麦季后CRF20%处理下的耕层土壤中可维持较高的氮素水平,减少氮素的损失。     

施用方式和氮肥种类对水稻土中氮素迁移的影响效应

通过田间微区试验,研究稻田中氮肥施用方式及种类对氮素迁移的影响。试验设4种施用方式(撒施、上层10 cm土混施、土下10 cm点施、3%土体混施)和4种氮肥(尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸铵)。不同施用方式试验结果表明,培养期60天内,在土下10 cm点施下尿素处理6~16 cm土壤无机氮含量200 mg/kg,远高于其他3种尿素施用方式。4种施用方式保肥能力大小分别为:土下10 cm点施3%土体混施上层10 cm土混施撒施。不同种类氮肥试验结果表明,培养期第30天和60天尿素处理土壤无机氮含量均高于其他肥料处理,最大值分别达到544 mg/kg和477 mg/kg,而氯化铵处理无机氮含量最大仅为324 mg/kg和106 mg/kg,但是总体来看尿素处理与磷酸铵处理无明显区别。4种氮肥在土下10 cm点施下保肥能力大小为:尿素、磷酸铵硫酸铵氯化铵。研究认为氮肥施入土壤后与土壤混合的初始体积越小,养分损失越低;施用越集中,肥际养分浓度越高。结合预示稻田土下10 cm点施氮肥较其他施肥方法在维持肥际高浓度无机氮和减少氮肥损失方面有明显优势。     

不同水稻灌溉模式和氮肥减量对还田麦秸腐解特性及土壤养分的影响

为了探讨不同水稻灌溉模式和氮肥减量对还田小麦秸秆腐解特性及土壤养分的影响，通过田间试验，设置了水稻灌溉模式（常规灌溉，W1；干湿交替灌溉，W2）和施氮水平（不施氮，N0；常量施氮，N1；减量20%施氮，N2）处理，采用尼龙网袋法研究了不同处理下小麦秸秆腐解动态、养分释放规律及土壤养分含量。结果表明，干湿交替灌溉和氮肥施用均可促进还田小麦秸秆的腐解，减量20%施氮处理小麦秸秆累积腐解率低于常量施氮处理。相同施氮水平下，干湿交替灌溉模式小麦秸秆碳与氮磷钾累积释放率高于常规灌溉模式；与常量施氮相比，减量20%施氮处理小麦秸秆碳与氮磷钾累积释放率降低。干湿交替灌溉和施氮使土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量提高，而减量20%施氮对土壤养分含量的影响较小。综上可见，干湿交替灌溉和氮肥施用促进了还田小麦秸秆腐解和养分释放，有利于土壤养分提升；而减量20%施氮对小麦秸秆腐解与养分释放以及土壤养分无明显影响。     

生物质炭对贵州黄壤朝天椒减氮的生物效应及氮肥利用率的影响

为探究生物质炭对贵州黄壤朝天椒减氮的施用效果,采用大田试验,研究了生物质炭与氮肥减量配施(CF_(100)B_0(化肥氮100%)、CF_(90)B_(10)(化肥氮90%+生物质炭氮10%)、CF_(85)B_(15)(化肥氮85%+生物质炭氮15%)、CF_(80)B_(20)(化肥氮80%+生物质炭氮20%))对贵州黄壤朝天椒产量、品质、养分积累和氮肥利用率的影响。结果表明:与常规施肥(CF_(100)B_0)处理相比,CF_(90)B_(10)处理可提高朝天椒产量,其中鲜椒增产7.3%、干椒增产2.5%,但是增产效果并不显著,而CF_(85)B_(15)和CF_(80)B_(20)处理的产量略有降低;生物质炭与氮肥减量配施处理可显著影响朝天椒果实中的硝酸盐和Vc含量,其中,CF_(90)B_(10)、CF_(85)B_(15)和CF_(80)B_(20)处理的硝酸盐含量降低了4.8%～8.9%,而CF_(90)B_(10)处理的Vc含量则较CF_(100)B_0处理提高了9.6%,但还原糖和游离氨基酸含量在各处理间无差异;此外,与CF_(100)B_0处理相比,生物质炭与氮肥减量配施可使氮肥偏生产力(PFP_N)提高2.08～2.62 kg·kg~(-1),以CF_(90)B_(10)处理最高,而氮肥农学效率(AE_N)和氮肥表观利用率(RE_N)则随着生物质炭替代化学氮肥比例的增加呈降低趋势,以CF_(90)B_(10)处理的AE_N和RE_N最高,分别为7.70 kg·kg~(-1)和40.3%。综上,生物质炭与氮肥减量配施可有效保证贵州朝天椒稳产增效,因此,短期条件下推荐生物质炭替代化学氮肥10%作为贵州黄壤朝天椒氮肥减施替代的最适比例。