肥料投入与平衡土壤养分及产出效应研究

通过地力调查及土壤、施肥情况动态监测 ,找出制约农业生产发展的土壤养分限制因子 ,依据土壤养分、肥料变化状况及作物产出效应 ,分阶段提出培肥改土的施肥方针和技术措施 ,进行试验示范。根据试验示范结果 ,得出不同时期、不同作物的土地生产力和氮、磷肥利用率 ,使肥料结构逐步趋于合理 ,充分发挥肥料的产出效应     

长期定位施肥对作物产量及土壤养分的影响

根据24年肥料效应长期定位监测试验结果,研究了不同施肥处理对作物产量及土壤肥力、养分水平等指标的影响。结果表明,不同施肥处理作物产量差异较大,有机肥和氮、磷、钾化肥的配合施用对提高作物产量、增加土壤养分作用十分明显。     

土壤养分状况系统研究法在高产平衡施肥中的应用

应用土壤养分状况系统研究法对河南省主要土壤进行化学分析、吸附试验、盆栽试验和田间校验研究。结果表明：河南省作物高产的养分限制因子主要是Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｓ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ和Ｍｇ，在某些土壤上也限制作物生长。施用含这些元素的肥料对作物有明显增产效果。在一年两作高产平衡施肥时，应综合考虑Ｎ、Ｐ、Ｋ的适宜用量和比例，中、微量元素的配合，前茬施肥后效，以取得高产和较高的经济效益。     

冬小麦套作花生一年两熟制下砂土养分平衡与培肥研究

通过长期定位试验，研究了冬小麦磁作花生轮作条件下不同施肥对作物产量、养分平衡及砂土培肥的效应，分析了砂土土壤养分的空间分布特征。结果表明，有机与无机肥配施明显地邮砂土有机质和养分含量，是合理利用沙区资源、维持和提高土壤肥力的重要途径。     

北方褐土区冬小麦养分平衡施肥参数研究

【目的】利用养分平衡法原理,研究各养分平衡施肥参数,建立以土壤有效养分测定为基础的我国褐土冬小麦测土推荐施肥指标体系,以简捷快速、科学合理地指导我国北方褐土区冬小麦的施肥与生产。【方法】通过对多年多点小麦肥效试验结果的分析,分别计算出小麦单位产量养分吸收量、土壤有效养分校正系数、肥料当季利用率等养分平衡施肥参数,主要研究土壤环境、产量水平等因素对土壤有效养分校正系数和肥料利用率的影响及变化规律。【结果】冬小麦每百千克小麦产量养分吸收量在一个相对稳定的范围内变化,因此忽略其变化将其定为常数,即氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)分别为3 kg、1.2 kg和2.8 kg。土壤有效养分校正系数与土壤有效养分含量之间呈显著幂指数负相关关系。在不同的产量水平下,肥料养分当季利用率与土壤有效养分含量之间呈显著对数负相关关系。在此基础上,建立了以养分平衡原理为依据、土壤有效养分测定为基础的我国褐土冬小麦测土推荐施肥指标体系。【结论】由于养分平衡模型的作物推荐施肥量是根据目标产量需肥量与土壤供肥量之差来计算的,在利用该模型进行施肥推荐时,研究的关键点应该是如何准确确定模型中土壤有效养分校正系数和肥料当季利用率等参数,以便得到广泛地推广应用。在北方褐土区建立了以养分平衡原理为依据,土壤肥力测定为基础,具有氮、磷和钾全定量特性的小麦测土推荐施肥体系。     

安徽土壤肥料信息系统中施肥决策的研究

研究了安徽土壤肥料信息系统中配方施肥决策的算法和模型中的参数。采用土壤养分校正系数法,得出了安徽省各地区土壤养分校正系数值及其与土测值之间的关系,从而根据土壤养分含量、作物种类和目标产量确定某一区域的施肥量,为土壤肥料信息系统中的施肥决策提供方法依据。     

长期施肥对河西绿洲灌漠土作物产量及土壤养分自然供给能力的影响

为提高甘肃河西绿洲粮食高产、稳产、高效生产能力及土壤养分资源管理水平,通过设置于甘肃河西绿洲长达25年(19822~006年)的长期肥料定位试验,研究长期施肥对作物产量及土壤养分供给能力的影响。结果表明:连续25年不施用任何肥料或单施氮肥,会导致农田土壤生产能力严重衰退;氮、磷或氮、磷、钾肥配合施用能使作物持续高产、稳产;随试验年限的延续,磷肥、有机肥增产效应逐渐积累,并表现出良好的渐进性和持续性;钾肥在试验开始后最初6年(19821~987年)无显著增产效应,中期具有一定的增产作用(19881~992年),后期14年(19932~006年)显著增产。土壤磷素自然供给能力随试验年限的延续逐渐减小,而钾素的自然供给能力相对稳定。     

肥料-土壤-作物系统镁-磷营养互作研究进展

镁和磷是植物生长所必需的营养元素,当前镁营养缺乏和磷利用效率低已成为限制我国种植业绿色发展的关键养分管理问题。镁、磷养分供应不能满足作物生育期的养分需求,导致作物产量下降和品质降低,在南方酸性土壤中表现尤为明显。镁-磷营养间存在着复杂的交互作用,在肥料中,镁-磷互作影响镁、磷养分在肥料中的生物有效性;在土壤中,镁-磷互作影响镁、磷养分的固定与释放;在作物生长过程中,镁-磷互作促进了作物对镁、磷养分高效吸收和利用,提高作物产量并改善作物品质。综上所述,镁和磷在肥料-土壤-作物系统中存在着不同类型的交互作用,需要系统地认知和理解二者在肥料、土壤和作物中的交互过程及作用机制,为绿色高效肥料产品创新设计和农田养分高效管理与利用提供科学依据。     

养分平衡法在冬小麦测土推荐施肥中的应用研究

针对我国冬小麦主产区的主要土壤类型之一潮土,通过对大量小麦肥效试验结果的分析,分别计算出小麦单位产量养分吸收量、土壤有效养分校正系数、肥料当季利用率等施肥参数.并基于养分平衡法的优点,主要研究了土壤环境因素和产量水平因素等对土壤有效养分校正系数和肥料利用率的影响及变化规律.结果表明,土壤有效养分含量与土壤有效养分校正系数及肥料当季利用率呈极显著曲线负相关关系.在此基础上,建立了以养分平衡原理为依据、土壤有效养分的测定为基础的我国潮土冬小麦测土推荐施肥指标体系,以简捷、快速、科学合理地指导我国小麦的施肥与生产.     

长期不同施肥下杂交稻与常规稻的产量与土壤养分平衡

肥料长期定位试验设在浙江金华市农业科学研究所和金华市石门农场。试验设6个肥料处理和2个品种对比处理。结果表明,水稻产量与土壤养分供应能力和养分吸收量紧密相关;缺肥处理的土壤养分为负值,其它各处理N和P都有积累。随着连续种植水稻,缺肥区土壤所缺养分的耗损速度与试验前土壤该种养分状况和种植水稻品种有关;杂交稻的总产量平均比常规稻增加10.8%,氮、磷、钾总量分别平均比常规稻增加5.2%、8.8%、12.8%,对土壤中养分消耗比常规稻强。在种植水稻的养分管理中,必须考虑种植前的土壤养分状况以及施肥和种植不同水稻品种对土壤养分平衡的中长期效应。     

施肥量与肥料利用率关系研究与应用

在其它环境因素相对稳定的条件下,单一肥料的利用率与其施用量呈直线递减函数关系;在不同类型土壤、不同肥力土壤上,肥料利用率和肥料实际可提供的养分量都存在着极限,肥料效应和作物产量都受到其限制,只有从改善环境条件、改善管理措施等方面入手突破极限,肥料利用率和作物产量才能得到提升;Stanford平衡施肥公式中同时存在两个未知参数,应用时需要修正,修正公式的参数可以通过单因素试验获得。依据施肥量与肥料利用率关系函数,建立施肥量、肥料利用率和肥料实际可提供养分量对照表,进行推荐施肥。     

抑菌剂浇施与不均匀施肥对玉米马铃薯生长和产量的影响

农业生产中,肥料和抑菌性农药施用是两种重要的农业生产技术。在施肥过程中,点状和条状施肥是主要的施肥方式,易导致作物生长期内土壤养分以斑块状分布,因此根系趋肥性对农田中作物获取养分具有重要性。而在施用抑菌性农药时,药剂能够通过淋溶等过程进入土体中,对土壤生态环境和根-土过程产生直接或间接的影响。然而目前有关农药施用是否影响作物根系趋肥性,进而改变产量表现还不清楚。本研究选用旱地主要粮食作物玉米和马铃薯为研究对象,通过等量肥料下隔行施用的方式构建土壤养分斑块,在此基础上进行广谱性杀菌剂浇施土壤,研究抑菌性农药对作物利用异质性养分的影响。两年的大田试验数据表明,一定程度上,抑菌剂浇施和隔行施肥能够显著地影响作物的植株生物量、产量,根系生物量及分布,且对玉米生物量影响具显著交互效应,表现为隔行施肥对生物量的显著提高发生在抑菌剂浇施条件下,而抑菌剂对玉米生物量的提高则主要表现在隔行施肥条件下。同时,抑菌剂浇施能够提高作物的根系觅养精确度,其中在马铃薯上达到显著水平,表明抑菌剂浇施对作物适应土壤养分斑块具有一定的促进作用。当然,抑菌农药和养分斑块在影响作物生长过程中的显著性受作物类型和种植年份的影响,具有复杂性。因此,进一步针对不同作物、生态环境和栽培措施,探讨抑菌剂农药在作物适应养分斑块中的作用以及对作物根系趋肥的影响机制,对于了解农药施用对化肥利用的影响具有潜在的价值。     

基于养分专家系统推荐施肥在东北玉米上的长期综合效应

为明确养分专家系统推荐施肥对东北玉米产量与收益、肥料利用率与土壤养分的长期综合效应,于2012-2020年开展了田间定位试验,共设置5处理：分别为1）不施肥（CK）;2）农民习惯施肥（FP）;3）养分专家系统推荐施肥（NE）;4）在NE基础上配施缓/控释氮肥（NER）;5）土壤测试推荐施肥（ST）。探究9 a 产量与收益、肥料利用率、土壤养分和养分平衡的变化规律。结果表明,NE和ST处理较FP处理显著降低了氮磷肥用量（P<0.05）,显著增加了钾肥用量（P<0.05）。与FP处理相比,NE、NER和ST处理提高了玉米产量、收益及其稳定性。其中均以NE处理最高,之后依次为ST和NER处理。NE、NER和ST处理肥料平均回收利用率、农学利用率和偏生产力较FP处理分别提高了29.0%～40.1%（P<0.05）、31.3%～44.3%（P<0.05）和22.0%～31.7%（P<0.05）,且均以NE处理最高。与FP处理相比,NE、NER和ST处理提高了0～30 cm土壤无机氮含量,降低了30～90 cm土壤无机氮和0～30 cm土壤有效磷含量,而不同施肥处理土壤速效钾含量差异未达显著水平（P>0.05）,其中NE处理与试验起始养分含量最为接近。9 a养分平衡结果显示,FP、NE、NER和ST处理氮、磷均表现为盈余,而钾素表现为亏缺,且NE处理氮、磷盈余量和钾亏缺量均为最低。综上,与农民习惯施肥和土壤测试推荐施肥相比,养分专家系统推荐施肥不仅可提高玉米产量、收益和肥料利用效率,并可保持土壤养分稳定。因此,它是一种适用于中国东北玉米的推荐施肥方法。     

不同肥料结构对水稻产量和土壤肥力的影响

不同的肥料结构对水稻产量、土壤肥力影响较大。同本地的肥料结构模式相比：不施肥的水稻产量和土壤养分下降较大；单施化肥的水稻产量和土壤养分下降，作物抗病性减弱；增施有机肥的水稻产量和土壤养分提高，作物抗病性增强。     

平衡施肥对玉米产量、效益及土壤-作物系统养分收支的影响

研究了黑龙江省玉米主产区宾县和肇东地区平衡施肥条件下,玉米产量、效益、各生育期养分吸收规律以及土壤-作物系统中氮磷钾三要素投入-产出平衡状况。结果表明,平衡施肥对宾县和肇东玉米产量及效益有明显的正效应。农民习惯施肥(FP)较推荐施肥(OPT)玉米平均减产9.0%,减收914元/hm2。平衡施肥有利于玉米植株对养分的均衡吸收,与农民习惯施肥相比,OPT处理的玉米氮、磷、钾吸收量平均增加了16.5、3.5、59 kg/hm2。苗期—大喇叭口期、拔节期以及灌浆期—成熟期是玉米养分需求的关键时期。宾县和肇东两地区土壤氮和磷的平衡系数均大于1,说明氮肥和磷肥用量能满足玉米高产的需求;而钾肥用量不足。宾县玉米氮、磷、钾肥利用率分别为33.3%、19.0%和46.7%;肇东玉米氮、磷、钾肥利用率分别为36.0%、22.9%和48.0%。从土壤养分收支平衡及肥料利用率方面考虑,应该在本试验推荐OPT处理氮、磷肥的基础上适当提高钾肥用量,以使OPT处理不断优化,达到玉米的高产、优质和高效。     

黄土高塬沟壑区农田土壤养分与作物产量变化的长期监测

【目的】 土壤养分含量是反映土壤肥力状况的重要指标,对农田肥料投入和土壤养分进行长期定位监测,有利于准确反映土壤养分变化趋势。利用黄土高塬沟壑区不同施肥监测区 10 年的长期监测资料,分析对比不同监测区土壤养分含量和作物产量的变化,分析土壤养分、产量与施肥的关系,为当地农田生产的施肥管理提供理论依据。 【方法】 本研究试验监测区的农田管理完全参照大田管理模式,共设置四大试验监测区,包括无肥监测区(CK)、化肥监测区(HF)、化肥有机肥监测区(HM)和农民地块监测区(NM),肥料均于作物播种前作为基肥撒施。在每年冬小麦收获期 6 月中下旬,或玉米收获期 9 月中下旬,采集表层(0—20 cm)土壤样品,处理后进行土壤养分的分析,并且在作物收获期测算作物产量以及植株地上部分的氮、磷、钾含量。 【结果】 与试验前相比,CK 监测区土壤有机质降低 1.73 g/kg,HF监测区增加 1.97 g/kg,HM监测区增加 2.20 g/kg,NM 监测区增加 1.44 g/kg;CK 监测区土壤全氮减少 0.08 g/kg,其他施肥监测区增加 0.05～0.13 g/kg;HF 监测区土壤碱解氮增加 7.8 mg/kg,而其他监测区均不同程度地降低;HM 监测区土壤有效磷增加最为显著,增幅达到 11.86 mg/kg,HF 监测区增加 8.42 mg/kg,NM 监测区增加 3.06 mg/kg,CK 监测区增加 2.44 mg/kg;CK 监测区土壤速效钾明显下降,降低 38 mg/kg 左右,NM 监测区增加最为显著,增加量为 27.5 mg/kg。对冬小麦而言,相比于 CK 不施肥区,HF、HM 和 NM 监测区都能够显著提高产量,但各施肥监测区之间产量差异不显著。农田养分平衡分析表明,化肥和有机肥配施,可使土壤中 N、P、K 素均有盈余;只施化肥时会导致土壤 K 素亏缺严重;当土壤长期不施用任何肥料时,土壤各养分元素均出现亏缺。 【结论】 在黄土高塬沟壑区,作物生育期降水量及其分配、积温条件和肥力水平对小麦产量影响显著。施肥 10 年后,各施肥区土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量都有不同程度的提高,土壤碱解氮只有单施化肥的增加。无肥监测区由初始含量的最高水平最终降至最低,证明了长期施肥对于土壤肥力的维持具有重要意义。另外,该地区农民地块存在过量施肥现象。      

长期施肥对土壤团聚体分布和养分含量的影响

土壤团聚体组成和土壤养分状况是评价土壤肥力的两个重要指标。不同粒级的团聚体在营养元素的保持、供应及转化能力等方面发挥着不同的作用。本文通过比较长期施肥对土壤团聚体的分布和对土壤养分在团聚体分布变化的影响,全面评价长期施肥对改善土壤肥力状况的作用。结果表明：长期施肥减少＞5 mm 的非团粒结构的数量,增加 0.25 ~ 5 mm 团聚体的含量,改善了土壤的物理结构;土壤大团聚体中含有更多的全 C、全 N、全 P,因此大团聚体对养分的保持有重要作用;施肥对速效养分含量影响显著,碱解 N 含量随粒级的减小而增加,有利于作物的吸收;肥料的施加使得小粒级团聚体对土壤养分储量的贡献率越来越突出,更利于养分的供给。此外,研究还发现耕作条件下有机无机肥配施不利于较小粒级团聚体全 N 和全 P 的保持。     

辽西土壤养分供应能力与高粱施肥推荐

为探讨辽西褐土区土壤养分供应能力,2012年和2014年采用随机区组试验研究了不同施肥处理下土壤养分供应、高粱产量及养分吸收利用的变化。试验包括CK、NPK、PK、NK和NP 5个处理,3次重复。结果表明,该试验区土壤供氮、供磷、供钾能力分别为80.9%、88.5%、97.6%。土壤供氮、磷能力为"中",供钾能力为"高",氮素是该区高粱生产首要养分限制因子。2012年NPK较PK处理增产20.5%,与NK处理产量差异不显著,2014年NPK分别较PK和NK处理增产26.9%和20.3%,2年间NPK与NP处理产量差异不显著。NPK或NP配施可显著提高高粱产量。不同施肥措施对N、P、K的吸收量以NPK和NP处理较高。施氮肥可显著降低氮素收获指数,施磷肥和钾肥对磷素和钾素收获指数无显著影响。肥料农学效率以磷肥最高,氮肥居中。肥料利用率以氮肥最高,磷肥最低。综合不同施肥处理下的养分供应能力、高粱产量、养分吸收量和利用率可知,本地区高粱施肥应加强氮肥的合理投入,并注重磷肥的合理施用。     

连续三年不同有机肥替代率对小麦产量及土壤养分的影响

  【目的】  探究不同有机肥替代化肥比例对土壤养分含量、植株养分吸收量、肥料利用率以及作物产量的影响，为实现作物高产稳产、土壤培肥提供科学施肥方案。  【方法】  2018—2020年，以新春38号小麦为供试作物，在新疆石河子大学农学院连续进行了3年定点大田试验，试验土壤为灰漠土。试验设置不施肥 (CK)，常规施化肥 (CF) 和以有机肥分别替代化肥氮磷投入量的6%、12%、18%、24%，共6个处理。有机肥全部基施，追施氮磷养分量不变，小麦收获后秸秆全部还田。于2020年，在6个小麦生育期取植株样，分析氮、磷含量和干物质积累量，在收获期测定产量和产量构成因素。同时取0—20 cm土壤样品，分析速效氮、磷和有机质含量。  【结果】  连续3年施用不同量有机肥后，土壤速效氮、磷、钾养分和有机质含量均随有机肥替代比例的增加而增加，有机肥替代率18%和24%处理的土壤速效养分和有机质含量在灌浆期和收获期显著高于对照和CF。小麦扬花期、灌浆期和收获期的干物质积累量和养分积累量均随有机肥替代率提高而增加，有机肥替代率18%和24%处理显著高于CF处理。氮磷肥料利用率、偏生产力和农学利用效率同样有所提高，有机肥替代率18%处理和24%处理高于其他处理。有机肥替代率6%、12%和24%处理的小麦穗数、千粒重、产量与CF相比差异不显著，而有机肥替代率18%显著高于CF。  【结论】  连续使用有机肥替代部分化肥可增加小麦生育后期土壤中速效养分含量，提高肥料利用率，最终实现稳产甚至显著增产。有机肥替代化肥的比例不能过低，本试验条件下，有机氮磷替代率为18%～24%时，可在实现作物高产稳产的同时，增加土壤速效养分含量、提高肥料利用率，但小麦产量受有机肥替代比例的影响较小。从肥料低投入高回报的角度，推荐有机肥替代18%的化肥氮磷养分较为可行。     

根区施肥 ¾¾ 提高肥料养分利用率和减少面源污染的关键和必需措施

如何提高肥料利用率是当前农业发展和环境保护迫切需要解决的问题。本文对多种提高肥料利用率的方法进行了简评,对我国肥料养分利用率低的原因进行了分析。认为肥料向环境的迁移损失是肥料养分低效的根本原因,而土壤对肥料养分的吸附固定总体上不会导致肥料养分利用率下降。肥料养分当季利用率低主要因大部分肥料养分分布于根系不能高效吸收的土体范围而致。根据土壤中肥料养分迁移扩散能力有限、作物根系高效吸收养分的土体范围有限以及养分供应浓度（(强度）)直接决定养分吸收效率等研究结论,本文论述了根区施肥是未来大幅度提高肥料当季利用率的必然和关键措施。并对根区施肥进行了定义,提出了根区施肥的适用条件和未来需要研究的科学问题。