长期定位施肥对紫色土磷素的影响

 经过6年田间定位试验,结果表明：紫色土不施磷或单施猪粪土壤磷亏缺,单施猪粪不能维持土壤磷素平衡。而每年施150 kg/hm² P₂O₅(66 kg/hm² P)土壤磷累积盈余191.3 kg/hm²,速效磷增加9.2 mg/kg,全磷增加111.2 mg/kg。且以有机肥料与化学肥料配合施用的处理增加积累的最多。     

长期不同施肥下紫色土-作物体系镉累积及安全性评估

【目的】利用连续施肥23年(1991—2014)的稻麦长期定位试验,研究长期不同施肥对土壤-小麦/水稻轮作体系镉(Cd)累积的影响,为西南紫色土地区农产品质量安全和合理施肥提供科学依据。【方法】利用8个长期不同施肥处理:(1)CK(不施肥对照);(2)N(只施氮肥);(3)NK(只施氮、钾肥);(4)NPK(施氮、磷、钾肥);(5)NPK+M(化肥+猪、牛粪);(6)NPK+S(化肥+稻草还田);(7)1.5NPK+S(1.5倍化肥+稻草还田);(8)(NK)_(Cl)P+S(含氯化肥+稻草还田)。分别测定不同年际间土壤中全镉和有效镉含量以及作物中的镉含量,并评估镉的累积程度。【结果】随着施肥年限的增加,土壤全镉含量逐年提高;长期不施磷肥的CK、N、和NK处理土壤全镉累积提升较慢,施用磷肥、有机肥及含氯化肥处理提升较快,其中以NPK+M、1.5NPK+S和(NK)_(Cl)P+S处理土壤全镉含量提升最快,23年后分别增加了1.18、1.18、1.15 mg·kg~(-1);除不施磷肥处理外,其他所有处理土壤全镉含量均超过土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB15618—2018)中的土壤镉污染风险筛选值0.6mg·kg~(-1)。长期施肥处理的土壤有效镉含量均明显高于不施肥对照,其中长期施用N、(NK)_(Cl)P+S和1.5NPK+S处理土壤有效镉含量提升幅度较大。随着试验年份的增加各施肥处理水稻籽粒中镉含量呈上升趋势,但均未超过食品安全国家标准(GB 2762—2017,Cd≤0.2 mg kg~(-1));小麦籽粒中镉含量在不同年际间没有明显变化,除长期施用含氯化肥(NK)_(Cl)P+S处理籽粒中镉含量超过食品中污染物限量标准外(GB 2762—2017,Cd≤0.1 mg kg~(-1)),其他处理均未超标。【结论】本试验条件下,长期不同施肥、特别是施用磷肥和猪、牛粪有机肥均提高了土壤全镉含量,增加了其生态风险;而长期施用含氯化肥因使土壤p H下降而提高了有效镉含量,并导致小麦籽粒中镉含量超标。因此,防止镉因施肥等途径进入农田,是保证农产品安全生产的重要环节。     

有机肥氮替代化肥氮提高玉米产量和氮素吸收利用效率

【目的】有机肥替代部分化肥是实现中国化肥零增长的重要技术途径之一。利用在紫色土上8年定位试验研究有机肥氮连续替代化肥氮玉米生产力和氮素吸收利用效率的变化,为紫色土区合理利用有机养分资源和玉米施肥结构的调整提供科学依据。【方法】本试验为8年定位试验,试验施肥模式有5种:不施氮肥对照(CK)、农民常规施肥(FP)、化肥优化施用(OP)、在化肥优化的基础上有机肥(鸡粪)氮替代50%化肥氮(MF)、有机肥(鸡粪)氮替代100%化肥氮(OM)。试验研究了不同施肥处理下玉米产量、生物量和氮素吸收利用的变化。【结果】有机肥氮替代部分化肥氮能够显著增加玉米籽粒产量和生物量。相比常规施肥(FP)、有机肥氮替代100%化肥氮(OM)和化肥优化施用(OP),有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的8年玉米籽粒平均增产率分别为13.7%、13.5%和12.5%,地上部生物量增产11.3%、7.0%和8.6%。与对照相比,各施肥模式均降低了玉米产量年度变异系数,提高了可持续指数和收获系数,其中有机肥氮替代50%化肥氮(MF)年度变异最小、可持续指数和收获指数最高。有机肥氮替代部分化肥氮促进了玉米对氮的吸收累积和向籽粒的转运。与化肥优化施(OP)和有机肥氮替代100%化肥氮(OM)处理相比,有机肥氮替代50%的化肥氮处理(MF)籽粒中氮素累积吸收量增加7.0%和29.6%,氮的总表观利用率提高2.5个百分点和26.5个百分点。有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的氮肥偏生产力、氮收获指数和氮肥贡献率分别比OP提高6.2 kg·kg~(-1)、3.5个百分点和6.3个百分点,比OM提高6.6 kg·kg~(-1)、0.8个百分点和5.8个百分点。不同施肥处理每生产1 t玉米对氮素的需求量存在明显差异,化肥优化(OP)和有机肥氮替代50%的化肥氮(MF)处理生产1 t玉米籽粒对氮素的需求量(9.4 kg和10.8 kg)明显低于FP和OM处理(14.5 kg和12.9 kg),提高了氮素的生产效率。【结论】有机肥氮替代50%化肥氮显著提高了玉米经济产量和生物产量,提高了产量的稳定性和可持续性;促进了玉米对氮素的吸收和向籽粒的转运,提高了氮的利用效率。有机肥氮替代部分化肥氮是西南紫色土地区玉米增产稳产、氮肥增效的合理施肥方式。     

长期不同施肥方式对紫色土稻麦轮作麦季N2O排放的影响

依据位于重庆北碚始于1991年的国家紫色土肥力与肥效监测基地上长期不同施肥定位试验,选取其中不施肥+秸秆不还田、不施肥+秸秆还田、施PK肥+秸秆不还田、施N肥+秸秆不还田、NPK正常施肥量+秸秆不还田、NPK正常施肥量+秸秆还田和1.5倍NPK施肥量+秸秆还田等7个处理,采用静态箱法对土壤N_2O排放开展了连续2a小麦生长期的田间原位观测.结果表明:两麦季4个施氮处理N_2O排放波动幅度均较大,且基肥和追肥后出现较强排放,3个未施氮处理N_2O排放波动较平缓,并均明显低于施氮处理.N_2O排放第二季较第一季要弱,年际差异较大,其原因主要是土壤WFPS第二季要明显低于第一季,而同一麦季不同处理下N_2O排放差异主要是由土壤NO_3~--N质量分数不同造成的.秸秆还田增加了N_2O排放,单施氮肥对N_2O增排效果相比之下则更明显,而秸秆还田与化学氮肥协同作用同样促进了N_2O生成与排放.平衡施肥较偏施氮肥N_2O排放量低,实际生产中考虑N_2O减排应尽量选择平衡施肥.两麦季化肥或秸秆N来源下农田N_2O排放系数均值分别为0.85%,0.61%,综合考虑外源输入N时均值为0.69%,均低于IPCC推荐值(1%),可见估算N_2O排放量时针对不同N素源农田应选用相对应N素N_2O排放系数.     

西南地区水旱轮作系统养分管理存在问题分析与管理策略建议

本文通过农户调查的方法研究了西南地区水旱轮作系统养分管理现状与存在的主要问题,并提出了管理策略建议。调查结果表明,农户间施肥量差异大,过量与不足现象并存;养分施用不平衡、偏施氮肥的现象比较普遍;氮肥施用时期不合理,与作物需求不同步;没有考虑环境养分供应与水旱轮作系统养分动态特征。养分管理应当遵循:从整个轮作系统出发调控养分,综合应用各种养分资源,根据不同养分资源的特征确定管理策略,以及综合应用减少养分损失,高产栽培等农作技术的养分资源综合管理策略。     

不同氮处理下紫色土钾素淋失动态研究

利用原状回填土渗漏池研究了在不同施氮水平下钾素在紫色土中的渗漏淋失及其影响因素.结果表明,油菜季钾素的渗漏淋失波动较小,水稻季钾素的淋失波动较大.钾素淋失量酸性紫色土（AS）〉中性紫色土（NS）〉钙质紫色土（CS）.水稻季钾素淋失量和表观淋失率各为29.1kg/hm^2,26.1%,油菜季分别是9.44 kg/hm^2,8.5%,水稻季比小麦季多3倍.油菜季钾素淋失量作物生长前期（0～50 d）：中期（51～100 d）：后期（100 d～收获）的比约为5：1：3.氮肥用量、降雨量、气温以及土壤性质都影响了钾素的移动与淋失.     

渝西丘陵区土壤速效钾空间异质性及影响因素

土壤养分空间分布规律的研究对于土壤养分分区管理、基本农田建设等有重要意义。以渝西丘陵区的潼南国家农业科技园核心区为研究对象,结合普通克里格法和聚类分析法对研究区土壤速效钾(Readily available potassium,AK)的水平和垂直空间异质性进行研究。结果表明,(1)0～20、20～40和40～60cm土层AK平均含量分别为111.6、96.1和90.2 mg·kg~(–1),为中等-缺乏水平;各土层变异系数均属中等变异。(2)0～20和20～40 cm土层AK的全局莫兰指数(Global Moran's I)均为负值,存在空间孤立;40～60 cm为正值,存在空间集聚。(3)0～20和20～40 cm土层最优模型为高斯模型,40～60 cm土层为球形模型。0～20和40～60 cm土层AK空间变异以随机因素变异为主,20～40 cm土层是结构因素和随机因素共同造成的。(4)0～20cm土层AK高值区集中于研究区中部,低值区分布较为随机。20～40和40～60 cm土层AK分布趋势相似,高值区集中于东南部,低值区集中于东北部。AK垂直空间分布表现为三种类型,其面积由大到小依次为均匀型、低钾递减型、高钾递减型。土壤类型、地形地貌和土地利用类型对AK含量的空间分布存在一定影响,且在水平和垂直空间上影响程度不同。研究结果为研究区基本农田建设的土地整治选址、方案优化和整治后养分分区管理提供了科学依据。     

三种镁肥在酸性土壤柑橘园中的施用效果

土壤酸化会加剧土壤和柑橘树体缺镁,施用镁肥是解决柑橘园缺镁的主要措施。目前农业生产中常以硫酸镁(MgSO4)等价格较低、溶解性较高的镁肥形态为主。但其水解性较强且为速效性镁肥,养分易淋洗损失,难以满足柑橘等多年生作物的生长所需。因此,在柑橘园中施用何种镁肥的效果更好则需进一步研究。以降低土壤酸度、补充土壤和柑橘树体镁素、提高柑橘产量和品质为主要指标,评价了酸性缺镁土壤上MgSO4、碳酸镁(MgCO3)和氧化镁(MgO)3种常用镁肥的施用效果。连续两年的田间试验表明,不施镁处理的耕层(0～40 cm)土壤交换性镁含量从27.7 mg/kg降低至22.5 mg/kg,与不施镁肥处理相比,施用镁肥则增加至29.2～34.5 mg/kg,且土壤pH与交换性镁含量呈极显著正相关关系;其中,MgCO3对降低土壤酸度和增加土壤交换性镁的效果优于MgSO4和MgO。另外,施用镁肥显著提高了叶片镁含量,降低了钾含量,使叶片钾镁比和钙镁比趋于合理,其中以MgCO3施用效果最佳。此外,酸性缺镁土壤施用3种不同镁肥均能增加柑橘挂果量并提高果实产量,MgSO4、MgCO3和MgO处理分别比不施镁处理增产5.7%、28.4%和12.5%。同时,与不施镁处理相比,施用MgCO3及MgO的果实风味品质得到进一步提升。各施镁处理中果实可溶性固形物和维生素C含量分别平均增加8.41%和1.46%。酸性缺镁土壤柑橘园中,MgCO3在协同调酸、补镁、增产和提质方面的效果较好,MgO次之,MgSO4较低。这些结果为酸性缺镁土壤上有效解决柑橘园的缺镁问题提供了有益的探索和技术支撑。     

有机土壤调理剂对酸化柑橘园土壤改良及提质增效研究

酸性土壤广泛存在于我国柑橘主产区,往往伴随土壤结构差、肥力低、供肥弱等障碍,是限制我国柑橘产区减肥增效、增产提质和绿色发展的重要因素之一。与传统土壤调理剂相比,施用有机来源的土壤调理剂有望协同实现土壤降酸培肥,促进树体养分吸收,增加柑橘产量和提高果实品质,但不同调理剂的效果可能存在差异。因此,通过连续两年的田间试验,评估了有机肥(T1)、生物炭(T2)、贝壳粉(T3)、复合调理剂(有机肥+生物炭+贝壳粉,T4)共4种有机来源土壤调理剂对酸性柑橘园土壤理化性质、营养春梢养分含量、果实产量与品质的影响。结果表明,与不施用土壤调理剂(对照,CK)相比,连续两年施用酸性土壤调理剂处理(T1～T4)的土壤pH平均增加0.44个单位,土壤酸度显著降低;同时,T1～T4处理的土壤紧实度显著降低,而土壤碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁含量显著增加。施用调理剂处理提高了叶片SPAD值和叶片氮、磷、钾含量,其中施用复合调理剂处理最为显著。与CK相比,施用土壤改良剂处理(T1～T4)两年平均增产幅度为8.8%～16.7%,施用复合调理剂处理的经济效益最佳。与CK相比,施用土壤改良剂(T1～T4)果实固形物增加了0.85～2.45个单位,同时显著增加了单果重、固酸比和糖酸比,果实综合品质显著提升。综合而言,复合调理剂处理在土壤酸化改良、地力提升,促进柑橘树体养分吸收,增产提质增效等方面的效果最为突出,可为我国酸性土壤柑橘园改良提供理论依据和技术支撑。     

重庆市九叶青花椒施肥现状评价

采用农户抽样调查方法,分析评价了重庆市九叶青花椒主产区江津区5个主产乡镇160个种植户2017年2-5月的花椒施肥和产量现状.结果表明:重庆市青花椒平均产量为9.87 t/hm~2;氮磷钾养分平均施用量分别为350.7,220.3和288.2 kg/hm~2,以施用化肥为主,有机肥投入的氮磷钾养分量分别仅占其总养分投入量的2.64%,1.75%和2.22%.氮磷钾施用量在适宜范围内的农户比例分别为23.7%,23.7%和31.3%,施用过量的农户分别占21.9%,22.5%和29.4%,施用不足的农户分别占5.0%,10.6%和3.8%.施用有机肥可以提高花椒产量,较不施有机肥增产17.8%.高产高效农户平均产量为11.44 t/hm~2,氮磷钾平均施用量分别为271.8,163.7和218.1 kg/hm~2,其偏生产力分别是42.6,75.7和54.7 kg/kg,较氮磷钾肥平均偏生产力分别提高29.1%,30.2%和36.8%.综上所述,重庆花椒施肥过量与不足并存,农户之间存在较大的产量差异,采用有机无机肥料配合施用是提高花椒产量的重要措施.