NH4+对K+在土壤肥际微域中迁移和转化的影响

NH4^＋和K^＋共施在农田施肥中是很普遍的现象,研究它们共施后二者在土壤中的交互作用对指导施肥具有重要意义。采用室内土柱实验研究了共施条件下NH4^＋对K^＋在红壤和潮土肥际微域中的迁移和形态转化的影响,供试肥料为NH4Cl和KCl。试验结果表明,与单施K^＋相比,共施NH4^＋没有改变肥料钾在红壤和潮土中的迁移距离,但提高了肥际微域中的水溶性钾含量;在靠近施肥点附近,NH4^＋的施用减少了土壤交换性钾含量,这种作用在潮土中的表现不如在红壤中明显;与单施KCl相比,共施NH4Cl明显降低了施肥点附近土壤微域内的非交换性钾含量。研究结果表明,共施NH4Cl减少了土壤晶格对钾离子的固定,增加了钾的淋溶风险。     

氮钾肥对磷在红壤肥际微域中迁移转化的影响

在农田施肥中,氮肥和钾肥经常与磷肥一起施入土壤,一定程度上会影响磷的土壤化学行为。采用室内土柱实验研究了NH4Cl、KCl在与磷酸二氢钙(MCP)共施条件下对磷在红壤肥际微域中迁移和形态转化的影响。试验结果表明,共施NH4Cl或KCl未改变磷在红壤中的迁移距离,但对肥际微域中磷的形态转化产生了显著影响。与单施MCP相比,共施NH4Cl和KCl均显著降低了红壤肥际微域的土壤pH。在培养7 d和28 d时,共施NH4Cl均未对施肥点附近红壤的水溶性磷含量产生显著影响,而共施KCl在培养7 d时显著降低了水溶性磷含量,在培养28 d时却增加了水溶性磷含量。共施NH4Cl或KCl显著增加了红壤肥际微域内的酸溶性磷和有效磷含量。磷的迁移量回收结果表明,共施NH4Cl或KCl促进了磷从MCP中向红壤迁移,增加了磷的迁移量。     

不同质地潮土夏玉米推荐施肥方法研究

为推动夏玉米科学施肥,在河南省砂壤、中壤和黏壤质潮土上采用田间试验研究了Nutrient Expert(NE)和Agro Services International Inc(ASI)法推荐施肥对夏玉米产量和经济效益的影响及基于NE推荐施肥的氮磷钾肥利用效率。结果表明,各推荐施肥处理夏玉米产量、纯收益和蛋白质产量均表现为黏壤>中壤>砂壤,NE推荐施肥处理的产投比最高,其次是ASI推荐施肥处理,推荐施肥可显著增加夏玉米植株养分积累量,促进籽粒产量和蛋白质产量的提高。在砂壤、中壤和黏壤上的NE推荐施肥处理比农民习惯施肥处理分别增产7.22%、3.84%和11.32%,ASI推荐施肥分别增产13.44%、10.60%和11.20%。NE推荐施肥处理中施氮对夏玉米的增产效应最大,氮肥农学效率和氮磷钾肥利用率均表现为黏壤>中壤>砂壤,磷、钾肥农学效率均表现为砂壤>黏壤>中壤,3种质地潮土的肥料农学效率均表现为磷肥>钾肥>氮肥。由此得出,NE推荐施肥适宜在黏壤质潮土推行,而ASI法推荐施肥适宜于砂壤和中壤质潮土。     

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。     

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。     

控释氮肥对小麦-玉米轮作产量和土壤养分状况的影响

基于河北省衡水市连续4年8季小麦-玉米轮作体系施肥定位试验,研究多年控释氮肥减氮施肥以及不同施肥措施对小麦、玉米籽粒产量和土壤养分状况的影响。结果表明:肥料追施与一次性基施作物产量无显著差异,减氮30%控释氮肥较常量速效氮肥产量有2季显著增加,其他季无显著差异;施氮肥可显著增加0-40cm土壤硝态氮含量,并且速效氮肥60%底施,40%追施处理较速效氮肥一次底施处理显著增加20-40cm土壤硝态氮含量,控释氮肥减氮30%处理表层土壤硝态氮含量与常量速效氮肥一次底施处理相比未显著下降,而深层土壤硝态氮含量较常量速效氮肥一次底施处理减少44.15%~89.21%,说明控释氮肥可有效控制硝态氮淋失;常量速效氮肥一次底施处理较其他施氮处理显著降低表层土壤pH;施氮肥对土壤全氮、有机质、全磷、有效磷含量无显著影响;对0-20cm土壤速效钾含量影响较大。速效氮肥基施加追施处理较常量速效氮肥一次底施处理可减缓土壤酸化进程,表层速效钾含量有所降低。综上,连续多年减氮30%施用控释氮肥较常量速效氮肥处理作物产量和土壤养分状况并未出现显著差异。     

综合指数法定量评价玉米氮肥施用综合效应

针对传统农业技术措施的评价方法难以兼顾产量、品质、环境和资源成本等多因素的现状,采用戒上型隶属函数确定考核指标的隶属度值,采用相关分析法确定考核指标的权重系数,应用综合指数法定量、定性地对以氮肥施用综合效应为例的农业技术措施评价方法做了初步探讨。数据基于3年定位试验,研究不施氮肥、农民传统施氮、比传统施氮减氮20%的优化施肥、减氮20%配合秸秆还田、减氮20%施用包膜尿素对耕型壤质草甸土区玉米年际产量、土壤养分综合指数、肥料利用率、氮收获指数、氧化亚氮季节排放总量的影响。考核指标根据本试验设计的主要研究目的而选取。试验结果显示:减氮20%施用包膜尿素处理和减氮20%配合秸秆还田处理的综合评价指数分别比优化施肥处理高出37.0%和30.1%,比农民习惯施肥处理高出了33.2%和27.5%。根据试验技术措施的综合指数定量评价,建议推广比农民习惯施肥量减少氮量20%的包膜尿素一次性施入在玉米生产中的应用。     

穴施条件下肥料养分在土壤中迁移规律的初步研究

根区施肥是高效施肥的关键措施,确定根区施肥的最佳位置,需要了解肥料施用后肥料养分在土壤中的迁移规律。本研究通过室内模拟试验来研究尿素、聚磷酸铵和氯化钾复合肥穴施条件下,土壤水分、培养时间对两种土壤中氮磷钾养分迁移的影响效应。结果表明：随土壤水分由30%增加到42%,氮磷钾在土壤中的迁移距离都会显著增加,培养15d的姜堰和广德两种土壤中,铵态氮、速效磷和速效钾的迁移距离分别由9-11cm、4cm和9-10cm增加到12-14cm、5-6cm和11cm。土壤含水量增加使氮磷养分的迁移距离平均增加了约三分之一。随培养时间从15天延长到30天,30%土壤含水量条件下两种土壤中速效磷迁移距离无显著变化,而速效钾的迁移距离显著增加,铵态氮迁移距离在硝化作用弱些的广德水稻土中增加显著,而在硝化作用较强的姜堰水稻土中增加幅度较小。肥料穴施条件下铵态氮的硝化作用除受土壤水分、pH和时间因素影响外,还受肥际高浓度养分的强烈抑制作用,这种抑制作用延缓了铵态氮向硝态氮的转化,是根区一次施肥技术中氮肥持续高效供应的重要原因。总体而言,氮磷钾养分迁移距离表现为：硝态氮>铵态氮>钾>磷,肥料氮的迁移受硝化作用影响大,肥料磷的迁移受土壤水分影响较大,而肥料钾与铵态氮的迁移规律较为类似,都因土壤水分增加和时间的延长而逐渐增加。     

辽河三角洲水稻化肥减施潜力分析与验证

在化肥零增长的背景下,减少化肥用量已经成为我国农业生产的重点。作为单产最高的北方粳稻主产区之一,辽河三角洲化肥减施潜力及对产量的影响有待研究。采用线性加平台函数计算辽河三角洲稻作区氮肥推荐用量;依据作物养分需求量和稻田土壤养分状况,采用磷钾衡量监控方法,估算稻田磷、钾肥适宜施用量;对比240个农户习惯施肥调查结果,分析辽宁省水稻生产化肥减肥潜力。依据8年定位试验结果,对比推荐施肥和习惯施肥对土壤氮库及水稻产量的影响,验证化肥减施时效性。辽河三角洲稻作区目标产量为10000 kg·hm~(-2)时的N、P_2O_5和K_2O的推荐用量分别为234、111和101 kg·hm~(-2);农户N、P_2O_5和K_2O习惯用量平均为271.5、117.0和96.1 kg·hm~(-2),82.1%的农户氮肥效率较低;分别有21.7%、9.6%和7.1%的农户氮肥、磷肥和钾肥减施潜力较大,氮肥和磷肥减施空间分别为13.7%和5.1%,钾肥需要适量补充;在略增产或减产1%以内的情况下,推荐施肥较习惯施肥降低了氮肥用量15.15%～21.15%,0～20 cm土壤全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均无显著变化,矿质氮含量增加了4.63%～19.24%。辽河三角洲稻作区农民习惯施肥量差异较大,盲目施肥现象依然存在,氮肥过量施用问题突出,可减施13.7%,磷肥可减施5.1%,钾肥需要适量补充。推荐施氮量具有年际间波动变化的特点,能够对土壤氮库进行有效补充,可以实现稳产。     

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。     

有机肥替代氮肥对银北灌区盐化灌淤土理化性质及玉米生长的影响

次生盐渍化已成为宁夏银北灌区灌淤土壤退化的主要形式,制约着宁夏农业持续高质量发展。为了给宁夏地区盐化灌淤土的施肥管理及提高作物产量提供科学依据,以银北灌区典型盐化灌淤土为研究对象、玉米品种先玉335为指示品种,研究了不同施肥水平对盐化灌淤土土壤理化性质及玉米生长的影响。结果表明,各施肥处理均能有效地增加盐化灌淤土的速效养分含量,进而优化玉米产量构成要素,提高玉米产量。各施肥处理除常规施肥处理(施N 375.0 kg/hm2、P2O5 100.0 kg/hm2、K2O 100.0 kg/hm2)的玉米总根长、根表面积最高外,有机肥替代常规施肥量50%氮肥(施N 187.5 kg/hm2、P2O5 100.0 kg/hm2、K2O 100.0 kg/hm2、有机肥7.3 t/hm2)处理的土壤理化性质及玉米生长指标最高。与对照不施肥相比,该处理下土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾分别增加了34.5%、25.9%、120.5%、23.7%,玉米穗长、穗粗、穗粒数、产量分别增加了40.5%、15.2%、80.5%、104.8%,秃尖长降低了78.0%;与常规施肥处理相比,该处理下土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾分别增加了36.5%、21.4%、13.7%、8.6%,玉米穗长、穗粗、穗粒数、产量分别增加了0.6%、1.9%、5.3%、3.1%,秃尖长降低了57.7%。综合分析,不同施肥水平均可改善盐化灌淤土理化性质进而提升玉米产量,且以有机肥替代部分氮肥施用的处理效果较好,其中以有机肥替代常规施肥量50%氮肥的施肥水平效果最好。     

长期不同施肥对黄潮土区冬小麦产量及土壤养分的影响

【目的】分析长期施肥方式下小麦产量的变化规律,以探明黄潮土区小麦产量稳定性对不同施肥方式的响应机制,为黄潮土区合理施肥的管理及其土壤生态系统的改善提供依据。【方法】以 35 年长期定位试验为研究平台,设 5 种施肥方式:不施肥 (CK)、单施氮肥 (N)、氮磷钾配施 (NPK)、单施有机肥 (M)、有机无机配施 (MNPK),测定小麦的平均产量及土壤养分状况。【结果】小麦产量和肥料贡献率以有机无机配施 (MNPK) 最高,平均产量为 6393 kg/hm2;其次为 NPK 处理,与当年不施肥处理相比,产量提高了 374.2%;单施有机肥增产幅度位居第三;单施氮肥处理增产效果最低。单施氮肥处理小麦产量变异系数 (CV) 偏高 (26.72%～38.72%)、可持续性产量指数 (SYI) 偏低 (0.32～0.51),产量稳定性最低,MNPK 处理的CV 最低 (4.86%～7.76%)、SYI 最高 (0.79～0.89),产量稳定性最高,而单施有机肥处理 (CV = 5.44%～15.87%,SYI = 0.60～0.87) 的产量稳定性和生产可持续性不及 NPK 处理 (CV = 5.72%～9.67%,SYI = 0.75～0.83)。施用有机肥显著提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,其中 MNPK 处理 35 年土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾平均含量分别较 CK 处理提高 1.20、1.18、16.13、0.95 倍,增加幅度最为显著。通过相关分析可得,小麦产量与土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量呈极显著正相关关系 (P < 0.01)。【结论】施肥处理均可有效提高黄潮土区小麦产量,以有机无机配施增产效果最佳,最有利于促进小麦产量稳定性、提高产量可持续性指数,提升土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量。因此,有机无机配施的施肥方式最为合理,有利于保持黄潮土养分均衡,促进农田生产力稳定。     

长期施有机肥与缺素施肥对潮土微生物活性的影响

利用中国科学院封丘农业生态国家实验站潮士农田生态系统养分平衡长期定位试验地,研究长期施有机肥或缺索施肥对农田土壤呼吸强度及酶活性的影响.结果发现,与不施肥对照(CK)相比.施肥处理均不同程度地提高了土壤的呼吸强度及转化酶、脲酶与磷酸酶活性;从N、P、K平衡施肥角度比较,施有机肥[OM)与有机无机配施(1/20M+1/2NPK)的效果均显著高于施无机肥(p<0.05);从缺素施肥角度分析,缺P显著低于NPK处理(p<0.05),缺N次之,缺K影响较小.结果表明,长期配施有机肥更有利于提高潮土的微生物活性,长期缺施P肥最不利于保育潮土的微生物学质量.     

施肥对小麦/玉米带田养分吸收及土壤硝态氮累积的影响

小麦与玉米间作是西北干旱灌区常见的高产栽培模式,为了给小麦/玉米带田高效施肥提供科学依据,通过在干旱灌区进行的小麦/玉米带田田间试验,研究了不同施肥模式对小麦/玉米带田产量、养分吸收及土壤硝态氮累积的影响。结果表明,以有机肥与化肥配施、养分均衡供给与合理运筹为核心的优化施肥模式(施有机肥22.5 t/hm2、N 300 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2,有机肥、全部磷钾肥及20%的氮肥做底肥,80%的氮肥在小麦三叶期追施10%、小麦挑旗期追施20%、玉米喇叭口期追施30%、玉米灌浆中期追施20%)促进了间作体系作物植株对氮、磷、钾等养分的吸收,相对于增量施肥模式,优化施肥模式的氮肥偏生产力和氮肥农学效率分别提高了38.8%和36.9%,氮肥利用效率增加了14百分点,0～120 cm土层土壤硝态氮累积量减少43.9%～58.0%,小麦产量达5 358 kg/hm2,玉米产量达12 453 kg/hm2。     

黄腐酸对蒜套棉制度下棉花产量品质及土壤性状的影响

为明确黄腐酸在蒜套棉生产中棉花上的应用效果,实现棉花高产优质高效施肥,进行两季大田试验,试验设不施肥(CK)、常规施肥(BF)、常规施肥配施低、中、高量黄腐酸微生物菌剂(FA20、FA30、FA40)、常规施肥配施黄腐酸叶面肥(BFL50)、常规施肥配施低量黄腐酸微生物菌剂及黄腐酸叶面肥(FA20L50)共7个处理,研究不同黄腐酸肥料与常规肥料配施对蒜套棉制度下棉花产量、纤维品质及土壤养分的影响。结果表明:(1)与常规施肥相比,皮棉产量随着黄腐酸微生物菌剂用量的增加而增大,FA30、FA40皮棉产量较BF显著增产12.07%和22.41%,在苗期和盛花期显著提高土壤硝态氮、铵态氮和速效钾含量,FA40还提高了土壤有效磷含量。(2)常规施肥配施黄腐酸叶面肥处理皮棉产量较常规施肥处理平均增产7.19%,在盛花期叶片SPAD提高7.78%,并显著提高了气孔导度和净光合速率,降低胞间CO2浓度。(3)FA20L50较FA20和BFL50皮棉产量提高7.68%~27.51%,同时提高了纤维长度、整齐度指数和断裂比强度,并提高了土壤硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量,土壤磷酸酶活性显著高于其他各处理。FA20L50处理的棉花茎和叶中氮、磷和钾总量与FA40差异不显著,但显著高于其他各处理;在铃壳中的养分总量较其他各处理提高8.96%~47.35%,净光合速率显著高于未施用黄腐酸叶面肥的处理。综上所述,常规肥料配施300kg/hm^2黄腐酸微生物菌剂与750mL/hm^2黄腐酸叶面肥处理田间施用效果最佳,能够提高棉花各生育期土壤速效养分供应,有利于养分在生殖器官中的积累,促进棉花叶片的净光合速率,提高棉花产量及品质。     

长期不同施肥措施下潮土冬小麦农田基础地力演变分析

农田基础地力提升对于减施肥料和作物稳产高产有着重大现实意义,该文依托潮土长期定位试验,采用DSSAT(decision support system for agro-technology transfer)模型分析了长期不同施肥条件下冬小麦农田基础地力的演变规律及其影响因素。结果表明,不同施肥显著影响冬小麦的农田基础地力产量,18a连续施用氮磷钾化肥(NPK)、NPK配施有机肥(NPKM)、高量NPK配施有机肥(1.5NPKM)和NPK配施秸秆还田(NPKS)的农田基础地力均得到提升,其基础地力产量分别增加了721、1033、2108和1306kg/hm2,增长率分别为29.6%、42.4%、86.6%和53.7%,平均每年提高1.6%、2.4%、4.8%和3.0%,其中以1.5NPKM处理更能有效提高冬小麦农田基础地力产量。1991-2008年冬小麦的基础地力贡献率在36.5%～70.9%,各处理18a年均基础地力贡献率分别为42.5%、59.9%、58.9%和52.5%,大小顺序为NPKM>1.5NPKM>NPKS>NPK,说明有机肥或秸秆与化肥配施比单施化肥更能有效提高农田基础地力产量及地力贡献率。基础地力贡献率与土壤全钾、全磷含量无显著相关性,与土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均达到了极显著相关,其中有机碳和全氮与基础地力贡献率相关度最高,说明土壤有机碳和全氮是潮土区基础地力的主要影响因素,是潮土区基础地力的主要评价指标。     

施肥模式对茶叶产量、营养累积及土壤肥力的影响

施肥是提高茶叶产量、品质、土壤质量及促进茶园可持续利用最重要的农业措施之一。为了筛选出合理的茶树施肥模式,采用连续4周年的田间定位试验方法,研究了6种不同施肥模式(不施肥、茶树配方化肥、1/2茶树配方化肥+1/2有机肥、有机肥、茶树配方化肥+豆科绿肥、1/2茶树配方化肥+1/2有机肥+豆科绿肥)对茶叶产量,茶叶中氮、磷、钾、茶多酚和水浸出物的累积量及茶园土壤肥力状况的影响。结果表明:与对照(不施肥)模式相比,其他几种不同施肥模式均在一定程度上增加了茶叶产量,促进了茶叶营养物质的累积,并提高了茶园土壤的基本肥力状况;其中,1/2茶树配方化肥+1/2有机肥+豆科绿肥的试验效果最佳,其3年茶叶总产量最高,为5 929 kg.hm?2,比对照提高106.17%;茶叶氮、磷和钾累积量最高,分别为4.962 kg.hm?2、0.48 kg.hm?2和5.966 kg.hm?2,比对照分别提高88.6%、57.41%和98.87%;茶叶茶多酚和水浸出物累积量最高,分别为23.39 kg.hm?2和119.41 kg.hm?2,比对照分别提高73.29%和85.56%;并比对照分别提高茶园土壤有机质1.29倍、全氮1.7倍、全磷2.98倍、速效氮1.59倍、速效磷34.3倍和速效钾3.3倍。1/2茶树配方化肥+1/2有机肥+豆科绿肥施肥模式值得在茶园施肥上进一步推广应用。     

长期定位施肥对夏玉米钾素吸收及土壤钾素动态变化的影响

以长期定位试验为平台,夏玉米品种郑单136为材料,设置CK（不施肥）,NP（施氮、 磷肥）,NPK（施氮、 磷、 钾肥）和1.5MNPK（小麦季施高量氮、 磷、 钾肥+有机肥,玉米季仅施用化肥）4个处理,研究夏玉米钾素吸收规律及生育期内土壤钾素动态变化。结果表明,生育期内施钾与不施钾处理夏玉米干物质积累量均一直增加,在成熟期达到最大值; 在施用氮、 磷肥的基础上增施钾肥不但可以提高夏玉米地上部干物质积累量,同时也可以提高叶片及茎秆中的钾素含量,进而提高夏玉米整个地上部吸钾量;而在氮、 磷、 钾肥基础上增施有机肥,对夏玉米干物质积累无显著影响,但可显著提高茎秆及叶片的钾素含量和地上部钾素吸收总量。夏玉米钾素吸收主要集中在灌浆期之前,在灌浆期达到最大值,之后钾素出现回流现象。夏玉米收获后与播种前相比,土壤水溶性钾和交换性钾含量无明显下降或者略有增加,而非交换性钾明显下降,非交换性钾是夏玉米钾素吸收的主要形式。夏玉米吸钾量与播种前土壤3种形态的钾素含量呈显著正相关。因此,增施钾肥对于改善夏玉米生产,维持土壤钾素平衡及实现农业可持续发展具有深远意义。