长期施肥条件下黄潮土有效磷对磷盈亏的响应

为阐明不同施肥条件下土壤有效磷与土壤磷素累积的响应关系,为黄潮土农区科学施用磷肥提供依据。分析了黄潮土34年(1980-2014年)肥料长期定位试验中,不同施肥处理下土壤磷素盈亏与土壤有效磷的变化特征。结果表明:长期不施磷肥处理(CK、N)土壤有效磷含量随年限的延长呈极显著(P0.01)下降趋势,年均分别降低0.16,0.11 mg/kg;长期施用有机肥及有机无机配施处理(M、MN、MNP、MNPK),土壤有效磷含量呈极显著(P0.01)上升趋势,年均分别增加1.12,1.00,1.65,1.49 mg/kg;而长期施用化学磷肥处理(NP、NPK),土壤有效磷含量呈持平的趋势。土壤有效磷变化量随磷素盈亏而变化,不施磷肥处理(CK、N),土壤中的磷素均亏缺,土壤每亏缺100 kg/hm2磷,有效磷含量降低分别为0.68,0.47 mg/kg;长期施用有机肥及有机无机配施处理(M、MN、MNP、MNPK),土壤中的磷素均有盈余,土壤中每盈余100 kg/hm2磷所能增加的土壤有效磷含量分别为1.98,2.19,1.56,1.42 mg/kg。     

长期施肥条件下黄壤有机碳矿化对温度变化的响应

【研究目的】为了揭示长期施肥黄壤旱地有机碳矿化对温度的响应特征【方法】运用碱液吸收法,室内模拟不同温度（10℃、20℃）培养试验研究不施肥（CK）、施化肥（NPK）、单施有机肥（M）和有机无机配施（MNPK）对土壤有机碳矿化的影响。【结果】结果表明,在80天的培养中累积矿化量均为M>MNPK>CK>NPK,与长期施肥土壤SOC的含量变化趋势一致;C0/SOC（潜在矿化量/有机碳）在不同温度下均为NPK最高,除了M与MNPK未达到显著性差异,其余处理均达到显著性差异（p<0.05）;Q10范围是2.92~4.18。长期施有机肥（M、MNPK）的土壤的矿化受温度的影响显著高于长期单施无机肥和未施肥的土壤。【结论】有机无机配施（MNPK）、单施有机肥（M）的土壤对温度的响应特征显著高于单施化肥（NPK）和不施肥（CK）（p<0.05）,揭示了长期施有机肥土壤有机碳对温度的响应特征。     

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。     

连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳含量及土壤肥力的影响

为了研究传统耕作方式下连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳分布及土壤肥力的影响,采用中国黑土区进行8年田间定位试验的大田土壤为研究对象,研究了无肥(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPK+S)3种处理对土壤水稳性团聚体中的有机碳含量及土壤养分的影响,并与2004年试验初期土壤进行比较。结果表明,与起始土壤相比,连续8年秸秆还田后,土壤大团聚体的含量显著提高,且NPK+S处理下土壤大团聚体的含量及团聚体的平均重量直径(MWD)显著高于CK处理和NPK处理;连续秸秆还田8年后土壤的有机质(SOM)含量显著提高了6.59%,而CK处理和NPK处理均导致SOM含量下降,分别降低了1.95%和2.56%。与CK处理、NPK处理和起始土壤相比,NPK+S处理提高了土壤各级团聚体内的有机碳含量,而且显著提高了大团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率,降低了微团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率;同时,秸秆还田配施化肥显著提高了土壤的碱解氮、速效磷和速效钾含量,其对土壤速效养分的改善程度要明显强于单施化肥处理。通过试验可以得出,秸秆还田配施化肥不仅能提高黑土团聚体的稳定性及其有机碳含量,还能明显改善土壤的养分状况,对黑土肥力提升具有积极意义。     

海藻肥等不同施肥处理对土壤氮素矿化及氮肥利用率的影响

为了探明海藻肥及不同施肥方式的氮素养分释放规律和对作物吸收的影响,采用土壤盆栽试验,研究了等氮量施用海藻肥（S）与有机肥（M）、化肥（NPK）等不同施肥处理对菜园土壤氮矿化和春白菜氮肥利用率的影响。结果表明,不同施肥处理对土壤氮矿化量的影响差异显著。土壤矿化的无机氮含量变化主要受土壤硝态氮（NO3--N）含量高低的影响,土壤铵态氮（NH4+-N）含量始终保持较低含量水平,且变化幅度较小。各处理春白菜采收期干物重为：施化肥（NPK）>施海藻肥（S）>有机肥与海藻肥配施（MS）,除有机肥与化肥配施（MNPK）外,其他处理间的干物重差异不显著。供试条件下,土壤氮素表观净矿化率和春白菜的吸氮量均为NPK>S>MS>CK,M和MNPK低于不施肥（CK）处理。氮肥利用率以NPK处理最高,达到67.7%,S和MS处理分别为46.9%和4.8%。各处理春白菜采收期干物重与吸氮量呈极显著正相关（R2=0.9213,n=18）,说明作物吸氮量对产量的形成具有重要作用。S与NPK处理在相同施氮量条件下对春白菜增产作用基本相同。     

褐潮土长期定位不同施肥制度土壤生产功能演化研究

通过14年长期定位试验研究了褐潮土不同施肥制度对土壤生产功能、产量可持续性指数及农学效率的影响。结果表明，N、P为褐潮土作物高产的主要限制因子，14年产量平均，NPK比CK、N、NK、PK分别增产459%、386%、280%、205%（小麦）和154%、108%、87%、78%（玉米）；NPK+M(NPK配施厩肥)比NPK平均增产12%，NPK+S(NPK加秸秆)与NPK产量相当。NPK及NPK配施有机肥（包括厩肥和秸秆）处理的小麦、玉米产量可持续性指数高于N、P不均衡施用处理。化肥肥效因作物种类、施肥组合而不同，N肥单施时小麦和玉米N的农学效率降低，而NPK配施时N的农学效率有上升趋势，平均分别为16 kg/kg N（小麦）和14 kg/kg N（玉米）；磷肥肥效具有短期的叠加效应，P的农学效率小麦大于玉米，种植10年后P的农学效率最高可达最初的4.5～7倍；K的农学效率在试验进行十年后NK处理平均为负值，同期NPK处理中小麦K的农学效率却急剧增加，K成为作物高产的限制因素；有机肥对小麦和玉米的农学效率分别为21 kg/t和25 kg/t，秸秆对小麦和玉米的农学效率分别为负值和37 kg/t。NPK均衡施肥能提高土壤有机质、全N、全P、速效N、速效P等肥力指标；NPK配施有机肥能加快土壤有机质和N、P、K养分的积累；NPK不均衡施肥导致土壤中此种营养元素的耗竭。     

不同长期施肥方式对淡涂泥土水稻产量和基础地力的影响

利用长期定位试验并结合裂区试验,研究不同长期施肥方式对淡涂泥土水稻产量、基础地力变化的影响。结果表明:连续不施肥显著降低了水稻产量,不施肥处理(CK)水稻产量水平逐年下降,在该试验周期内降幅达34.4%。长期施用不同肥料均有利于水稻稳产或增产,连续纯施化肥(NPK)、测土配方纯施化肥(N_1PK)和测土配方有机无机混合施肥(N_1PKS)处理的水稻产量比不施肥处理(CK)分别提高74.2%、89.0%和97.5%,达到极显著差异。长期施用不同肥料均有利于土壤基础地力的提升,其中测土配方有机无机混合施肥对于土壤改善效果最为显著,在该试验周期内,与长期不施肥处理相比,NPK处理、NIPK处理、N_1PKS处理土壤基础地力产量分别提高了45.6%、60.8%和69.1%。各施肥处理土壤基础地力贡献率无明显差异。     

长期不同施肥方式对淡涂泥土水稻产量和基础地力的影响

利用长期定位试验并结合裂区试验,研究长期不同施肥方式对淡涂泥土水稻产量、基础地力变化的影响。结果表明,连续不施肥显著降低了水稻产量,不施肥处理(CK)水稻产量水平逐年下降,在该试验周期内降幅达34.4%。长期施用不同肥料均有利于水稻稳产或增产,连续纯施化肥(NPK)、测土配方纯施化肥(N1PK)和测土配方有机无机混合施肥(N1PKS)处理的水稻产量比不施肥处理(CK)分别提高74.2%、89.0%和97.5%,达到极显著差异。长期施用不同肥料均有利于土壤基础地力的提升,其中测土配方有机无机混合施肥对于土壤改善效果最为显著,在该试验周期内,与长期不施肥处理相比,NPK处理、NIPK处理、N1PKS处理土壤基础地力产量分别提高了45.6%、60.8%和69.1%。各施肥处理土壤基础地力贡献率无明显差异。     

有机无机肥配施对强筋小麦产量和植株生理特征及土壤性质的影响

为探讨强筋小麦高效营养调控措施,以郑麦366为试材,通过田间试验研究有机无机肥料配施对冬小麦籽粒产量和植株生理特征以及土壤理化和生化性质的影响。田间试验共计4个处理:不施肥(CK)、单施化肥(CF)、鸡粪和化肥配施(CF+CM)、豆秸和化肥配施(CF+SS)。结果表明,施肥处理较不施肥籽粒产量显著增加20.90%~28.36%,有机无机肥配施处理较单施化肥相比籽粒产量无显著差异。在产量构成要素上,有机无机肥配施处理较单施化肥处理均无显著变化。有机无机肥配施处理较单施化肥处理灌浆期旗叶叶绿素含量显著增加8.19%~10.86%,但在净光合速率上无显著差异。同不施肥和单施化肥处理相比,有机无机肥配施处理下土壤有机质和全氮含量以及碳氮比均无显著变化,但土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均有显著增加。此外,有机无机肥配施处理较不施肥和单施化肥处理相比,土壤可培养微生物数量和细菌/真菌显著增加。整体来看,有机无机肥配施能够改善冬小麦植株生长发育,增加土壤养分供应,也能够显著改善土壤微生物区系特征,对于豫北地区优质强筋小麦生产具有重要现实意义。     

紫云英配施减量化肥对水稻产量稳定性的影响

为明确豫南稻区减肥、高产、稳产的最佳施肥方式,以11 a长期定位试验为平台,设不施肥(CK)、单施化肥(100%F)、22 500 kg/hm²紫云英+80%化肥(G+80%F)、22 500 kg/hm²紫云英+60%化肥(G+60%F)、22 500 kg/hm²紫云英+40%化肥(G+40%F)共5个处理,分析水稻产量年际变化趋势、变异系数(CV)、可持续性指数(SYI)及基于AMMI模型的施肥处理、环境及二者交互作用的特征,综合评价长期紫云英配施减量化肥对水稻产量稳定性的影响。结果表明:施肥显著增加水稻年均产量,单施化肥较不施肥增产21.26%,紫云英配施减量化肥较不施肥增产19.55%～23.25%,以G+60%F处理水稻年均产量最高;施肥降低水稻产量变异系数,以G+40%F处理变异系数最小,其次为G+60%F处理;紫云英配施减量化肥处理可持续性指数高于单施化肥和不施肥。AMMI模型能较好地解释施肥处理与环境的互作效应,是评价长期定位施肥条件下水稻产量稳定性的有效方法,其稳定性参数(D_i)...     

施肥对马铃薯农田土壤水分时空变化及产量的影响

为探讨施肥与马铃薯田土壤水分时空变化和产量的关系,采用随机区组设计,在定位施肥条件下,研究了有机肥+氮磷钾（MNPK）、有机肥（M）、氮磷钾（NPK）、氮磷（NP）、氮钾（NK）、磷钾（PK）、不施肥对照（CK）对马铃薯田土壤水分含量时空变化及马铃薯产量的影响。施肥量为腐熟羊厩肥22 500kg/hm ²、N 150kg/hm ²、P₂O₅75kg/hm ²、K₂O 270kg/hm ²。结果表明：不同施肥处理各土层土壤含水量随着马铃薯生育期的推进均呈现波动变化;生育期土壤剖面含水量呈现“?”形变化趋势,20~40cm土层为最大蓄水层和耗水层。NPK、MNPK、M处理土壤含水量显著高于NK、NP、PK和CK,说明施用有机肥或氮磷钾化肥配施均能提高土壤持水性能。两年平均产量以M处理最高,其次是NPK处理,再次是MNPK处理;商品薯率也以NPK、M和MNPK处理较高;单株结薯数以M、PK、MNPK、NPK处理较高,NK和CK处理较低。研究结果表明,缺乏磷、钾较缺乏氮素对马铃薯产量、商品薯率、结薯数的影响更为严重。     

长期施肥对夏玉米叶片氮代谢关键酶活性的影响

以“国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地”的大田肥料长期试验为平台,研究了长期施肥对夏玉米叶片中硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH）活性的影响。结果表明,长期N、P、K化肥配合（NPK处理）以及N、P、K化肥与有机肥或秸秆配合施用（NPKM与NPKS处理）,叶片氮代谢酶（NR、GS、GOGAT和GDH）在籽粒灌浆时期均具有较高的活性,有利于玉米籽粒产量的形成;长期N、P、K化肥非平衡施肥的处理（NP、N、NK、PK处理）以及不施肥的CK,叶片氮代谢酶活性变化差异较大,且活性高峰期和籽粒灌浆关键期时间不一致,植株整体生产能力较弱,玉米籽粒产量较低。不同的酶对籽粒产量的贡献不同,因而系统研究长期定位配比施肥处理下玉米叶片的氮代谢酶活性具有重要的意义。     

不同施肥制度对土壤肥力及玉米产量的影响

在潮土上进行了5年的定位试验,研究了不同施肥制度对土壤肥力和玉米产量的影响。结果表明:长期均衡施肥(NPK、M、NPKM),可以显著提高土壤全氮、全磷、速效氮、有效磷等肥力指标以及玉米产量,尤以M处理增幅最大,与本底值相比,土壤全氮、全磷、速效氮和有效磷含量分别增加了15.00%,24.81%,18.97%和21.43%;而不均衡施肥(N、NK、NP)导致相应的营养元素的含量降低。分析表明,在潮土上施氮肥和磷肥对提高玉米产量具有重要的作用。     

长期不同施肥对农田土壤养分与微生物群落结构的影响

为了阐明长期不同施肥对土壤养分与微生物群落的影响及影响机理,以杭嘉湖平原典型稻麦轮作区长期定位施肥试验土壤为对象,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid, PLFA)分析方法,研究了施用化肥(NPK)、秸秆(Straw)、栏肥(Manure)、化肥与秸秆配施(S+NPK)、化肥与栏肥配施(M+NPK)5种不同施肥方式对土壤主要养分指标与微生物量及微生物群落结构的影响,试验以不施肥处理为对照。结果表明,所有施肥处理均提高了土壤有机碳,其中秸秆与化肥配施、栏肥无论是单独施用还是与化肥配施所提高的有机碳含量均达到显著水平;施用化肥、有机肥、秸秆+化肥及有机肥+化肥均可在一定程度增加土壤氮、磷、钾养分。施用秸秆和栏肥显著提高了土壤中总PLFA、细菌、真菌、放线菌等含量以及微生物群落Shannon指数(P＜0.05),但施用化肥可引起土壤微生物量和多样性指数的下降。相关分析结果表明,土壤微生物PLFA含量及Shannon指数与土壤碳氮比呈显著正相关(P＜0.05)。典范对应分析结果表明,土壤有机碳含量(F=2.18,P=0.027)是影响微生物群落结构的主要环境因子。可得出结论,长期秸秆还田或施用栏肥可显著提高土壤微生物量并改变其群落结构,土壤有机碳含量及碳氮比对于土壤质量和肥力的提高具有至关重要的作用。     

猪粪有机肥配施化肥对潮土速效养分及团聚体分布的影响

集约化养殖产生大量的畜禽粪便而且无序排放产生,是造成农业面源污染的重要原因之一。开展畜禽粪便田间消纳后对土壤性质及肥力的影响是现阶段研究的热点问题。本研究在施用等量氮、磷、钾养分的条件下,通过连续两年的盆栽试验,研究了猪粪有机肥替代不同化学肥料后对潮土速效养分、团聚体组分及稳定性的影响。结果表明,施用猪粪有机肥增加了土壤碱解氮、速效磷及速效钾含量,且随有机肥施用量的增加而增加,其中土壤碱解氮、速效磷及速效钾含量比单施化肥处理(T1)分别提高了3.7% ~ 165.8%、11.6% ~ 197.7%和20.7% ~ 364.8%;与第一年相比,第二年各处理碱解氮含量下降2.8% ~ 48.9%,而速效磷、速效钾均有增加。施用猪粪有机肥处理土壤有机碳含量均高于单施化肥处理(T1),且随有机肥量的增加呈增加趋势,增加幅度达14.8% ~ 175.7%;有机肥处理第二年后土壤有机碳含量比第一年土壤有机碳含量增加3.9% ~ 96.9%。同时发现,潮土土壤团聚体以<0.25 mm的微团聚体为主;化肥配施猪粪有机肥处理增加了潮土>0.25 mm团聚体含量、团聚体MWD(平均重量直径)以及GWD(几何平均直径)和R_0.25值,且随其施用量的增加而增加。由此可见,施用猪粪有机肥有利于潮土速效养分、有机碳含量的增加,并促进大团聚体的形成和稳定。     

施用有机肥和秸秆还田对东北苏打盐碱地水稻营养与食味品质的影响

采用田间长期定位施肥试验和实验室分析的方法,研究了苏打盐碱地稻田不同施肥措施对稻谷品质的影响。试验采用了不施肥对照（CK）、氮磷钾肥配施（NPK）、单施有机肥（M）、有机肥与氮磷钾肥配施（MNPK）和秸秆还田与氮磷钾肥配施（RNPK）共5种不同施肥处理。结果表明,4种施肥处理均较CK提高稻谷糙米率、精米率和整精米率,一定程度改善了加工品质;NPK与M处理提高了稻米外观品质,MNPK与RNPK处理使稻米外观品质有所降低;氮磷钾肥配施可以提高稻米蛋白质含量、含水量和稻米食味性。综合来看,盐碱地稻田短期内无法通过有机培肥来实现稻米品质提升,化肥合理配施应是盐碱地种稻初期阶段的重要培肥措施,盐碱地有机培肥和稻米品质提升是一个长期过程,有待进一步深入研究。     

秸秆还田与生物炭配施对麦-玉轮作体系产量和氮素利用率的影响

通过探究秸秆还田与生物炭配施对麦-玉轮作体系产量和氮素利用率的影响,为黄褐土粮食生产科学施肥提供指导。本研究选取不施肥(CK)、单施生物炭(B)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)、化肥配施生物炭(NPKB)和化肥配施生物炭和秸秆处理(NPKBS),分析不同处理对作物产量、养分含量和氮肥利用率的影响。结果表明：秸秆与生物炭配施化肥均可显著提高作物穗粒数、产量、土壤全氮、碱解氮、植株籽粒氮积累量;秸秆与生物炭配施化肥均可以显著提高氮素利用率,且小麦利用率高于玉米,真实利用率较当季利用率提高了17.72%~37.43%,其中化肥配施生物炭和秸秆效果最好。综上,化肥配施生物炭和秸秆可以显著提高作物产量,提高氮素真实利用率。     

长期定位施肥对土壤氮素矿化与作物产量的影响

揭示长期施用有机肥及配施氮肥对非石灰性潮土氮素矿化特性的影响,探索其与作物产量间的关系。以始于_1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础,采用田间原位-离子交换树脂法(ISC-IERB)研究了长期定位施肥对土壤氮素矿化特性的影响,并对其与产量进行了相关分析。结果表明:长期施用有机肥及其配施氮肥可显著提高非石灰性潮土全氮、矿质氮、净氮矿化量、冬小麦或夏玉米吸氮量和产量,且在同一有机肥(氮肥)水平下,均随氮肥(有机肥)投入量的增加呈增加趋势,其中高量有机肥配施高量氮肥(M_2N_2)处理的增加幅度最高,冬小麦、夏玉米产量分别为6 803,_1_1 935 kg/hm_2;长期施肥使夏玉米季土壤氮净矿化量、净氮矿化率明显大于冬小麦季,施肥处理(M_1、M_1N_1、M_1N_2、M_2、M_2N_1、M_2N_2)的增幅分别为7.1%-2.7%,16.2%-76.0%;相关分析表明,冬小麦-夏玉米产量与当季冬小麦、夏玉米播前土壤全氮、矿质氮含量、氮净矿化量均存在极显著相关性,但与氮素表观淋失量相关不显著。研究表明,施用有机肥、氮肥是提高土壤供氮潜力、作物产量的有效手段,作物与季节是影响土壤氮素矿化的重要因素。     

长期定位施肥对设施番茄土壤酶活性及土壤养分动态变化的影响

为探究不同施肥处理对设施大棚土壤微环境的影响,以寿光市长期定位设施番茄试验大棚为基础,设置4种施肥处理,不施肥(CK)、鸡粪+秸秆施肥(M+S)、鸡粪+尿素施肥(M+U)及鸡粪+尿素+秸秆施肥(M+U+S),对设施番茄生长期内土壤养分及酶活性的动态变化进行了研究和分析。结果表明,番茄生长期内,土壤酶活性和土壤养分含量动态变化,蔗糖酶和纤维素酶活性高峰出现在番茄生长的初果期;脲酶、酸性磷酸酶活性高峰出现在盛果期;拉秧期土壤有机质含量最高。增施高碳氮比作物秸秆显著降低了土壤盐分浓度,明显缓解土壤p H值的下降,番茄生长各时期内土壤全氮、有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量显著提高,增幅分别为8.92%~40.71%,9.54%~18.52%,23.65%~27.87%,13.53%~58.81%,13.20%~18.25%,各时期土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶和酸性磷酸酶活性分别显著提高了13.95~17.93,79.35~103.56,11.50~15.73,4.30~8.00个酶活力单位;相较于不施肥处理,长期氮肥的投入,显著加剧了M+U处理土壤次生盐渍化水平,明显降低了土壤酸碱度,并使该处理土壤脲酶活性显著降低;施用有机肥显著提高了土壤全氮、有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量,明显增强了土壤蔗糖酶、纤维素酶和酸性磷酸酶活性。土壤酶活性之间相关性较好,其中蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、过氧化氢酶之间极显著正相关。蔗糖酶、纤维素酶、酸性磷酸酶活性与全氮、有机质、速效磷、速效钾、碱解氮含量之间,脲酶活性与全氮、碱解氮含量均呈极显著正相关,而过氧化氢酶活性与土壤养分含量无明显相关性。