我国典型农田长期施肥的氮肥真实利用率及其演变特征

【目的】传统氮肥利用率是指当季作物吸收肥料氮占施用的肥料氮的比例,没有反映肥料氮在土壤中的残留及其利用情况。利用长期定位试验能反映土壤氮库变化的优势,分析不同施肥条件下作物的传统氮肥利用率(氮肥表观利用率)和真实利用率,揭示我国典型区域氮肥的真实利用和损失状况。【方法】本研究选用了两种旱地土壤(北京褐潮土和郑州轻壤质潮土)和两种水旱轮作土壤(重庆紫色土和武汉黄棕壤)上的长期定位试验(15~31年)在4种施肥处理,即不施肥(CK)、单施化肥氮(N)、化肥氮磷钾配施(NPK)和化肥氮磷钾与有机肥配施(NPKM)处理取样分析比较作物吸氮量、土壤全氮演变、年均氮肥表观利用率与真实利用率,并计算了不同施肥条件下的氮肥表观损失率与真实损失率。【结果】3个施肥处理,褐潮土、轻壤质潮土、紫色土和黄棕壤上的平均氮肥真实利用率为47.6%、56.6%、57.0%和56.3%,显著高于氮肥表观利用率(33.6%、42.1%、37.8%和25.8%)。这是因为NPK和NPKM处理的肥料氮在土壤氮库中的每年速率积累为N 6.26~37.3 mg/kg的。氮肥真实利用率在褐潮土和轻壤质潮土上比表观利用率高10.9%~17.5%在紫色土和黄棕壤上高18.6%~32.9%,说明传统氮肥利用率更为低估水田轮作下作物的真实利用率。NPK和NPKM处理,褐潮土和轻壤质潮土的氮肥表观利用率以每年1.76~2.49个百分点的速率显著上升,氮肥真实利用率以每年1.50~2.29个百分点的速率显著上升,说明华北旱地上化肥均衡施用和化肥与有机肥配施可增加氮肥的利用率,减少氮肥的损失。黄棕壤上的氮肥真实利用率在显著增加而表观利用率没有显著增加,是由于NPK和NPKM处理的黄棕壤全氮含量以每年N17.5~37.3 mg/kg的速率在显著增加说明化肥均衡施用和化肥与有机肥配施可增加黄壤的氮库库容。【结论】目前我国农田氮肥利用率普遍被低估约20%尤其是在土壤全氮含量变化较大的水旱轮作农田。     

绿色智能肥料：矿产资源养分全量利用的创新思路与产业化途径

肥料是工农业绿色发展的纽带,是支撑绿色转型发展的重要物质。新时期我国工业和农业绿色发展均面临着生产环境代价大、资源利用效率低等重大挑战,尤其是肥料生产过程中产生了大量的养分资源无法实现高效利用。为更好解决工农业发展所面临的关键问题,本文提出了矿产资源养分全量利用思路与产业化途径,着重介绍了矿产资源养分全量利用的基本概念与内涵、利用策略和产业化途径,以期为工农交叉融合创新的绿色智能肥料产业发展提供解决方案,促进科技创新解决产业关键问题,为创新绿色智能肥料与推动化肥产业绿色转型升级提供战略支撑。     

不同养分配比对茎瘤芥产量和营养品质的影响

采用田间试验方法,研究了不同磷钾配比对茎瘤芥茎叶产量和品质的影响.结果表明:茎瘤芥高产的最佳氮磷钾肥料(N∶P2O5∶K2O)配比为1∶0.3∶0.5,最佳推荐施肥量(N-P2 O5-K2O)为300-90-150 kg/hm2,依此配方施肥瘤茎产量比农民习惯施肥增产21.5％,在此配方的基础上调整磷肥用量和减少钾肥用量显著降低了茎瘤芥茎的产量;在该配方上增加钾肥用量,茎瘤芥增产不显著,但显著提高了茎瘤芥茎中Vc、可溶性糖和氨基酸的含量.     

钙质紫色土水稻氮磷锌酡肥模式研究

在含有效锌0.3ppm的钙质棕紫泥田上,水稻高产的最优氮、磷、锌组合为:N135～180、P_2O_590～135、ZnSO_438～52kg/ha,稻谷产量可达7605～8100kg/ha。施用氮、锌肥能促进水稻植株对锌的吸收。磷降低了植株中锰含量。     

中性紫色土施氮对小麦氮素吸收利用及产量和品质的影响

为给西南地区小麦高产优质栽培中合理施氮提供依据，以西农麦1号为材料，在西南地区有代表性的中性紫色土上，研究了施氮对小麦氮素吸收利用及产量和品质的影响。结果表明。施氮在0～225kg／ha范围内，随氮肥用量的增加，小麦对氮的吸收量、籽粒粗蛋白质含量、籽粒产量和茎叶干重都显著增加，但氮的收获指数和氮肥的农艺效率却呈下降趋势。小麦各处理氮肥利用率平均为39．6％，以施纯氮75kg／ha水平最高。施氮对改善小麦的品质作用明显，其中籽粒淀粉含量以施纯氮量150kg／ha时最高。     

水稻配方肥与机插秧集成技术应用效果研究

将农业科学技术"物化"成产品以及实现作物生产轻简化和机械化是破解农技推广"最后一公里"难题的重要手段。以重庆市江津区的主要作物水稻作为研究对象,对水稻配方肥及其与机插秧技术的集成应用效果进行综合评价。结果表明:"配方肥+机插秧"农户和"配方肥"农户分别比对照户增产28.4%和22.6%、增收196元/亩和77元/亩,同时减少了农户施肥的不合理变异。因此,通过对测土配方施肥技术"物化"来简化技术推广,并与机插秧技术的有效结合是小农户经营条件下西南稻区实现大面积高产高效的重要抓手。     

不同有机氮用量对烤烟生长、产量和品质的影响

为探讨不同有机氮用量对烤烟(云烟85)产量和品质的影响,采用田间试验与室内分析相结合的方法,在NPK总养分用量相同的条件下进行试验.结果表明:(1)配施有机肥可以增加烤烟烟株的株高、叶长、叶宽和叶面积、有效叶数,能有效促进烤烟的生长发育;(2)配施有机肥可以增加烤烟的含糖量,降低上中部叶的氮含量,改善烟叶质量,使烟叶的内在各化学成分更趋于协调,更符合优质烟的要求;(3)配施有机肥能够提高上中等烟叶比例,提高烤烟的产量和产值,产量增加了4％:13％,产值增加了1 153.04～5 101.76元/hm2;(4)在不同有机氮用量的3个处理中,以20％有机氮处理的效果较好.     

不同轮作体系不同施氮量甲烷排放比较研究

【目的】本研究通过在重庆市江津区进行单季稻转换为不同轮作体系的田间试验,测量CH4排放通量,探讨不同轮作体系CH4的排放规律。【方法】试验以玉米-小麦(MW)、 水稻-小麦(RW)、 水稻-冬水休闲(RF)三种轮作体系为主处理,每种轮作体系设不施氮对照(N0)、 优化施氮(Nopt,即小麦季N 96 kg/hm2、 玉米季或水稻季N 150 kg/hm2)、 传统施氮(Ncon,即小麦季N 180 kg/hm2、 玉米季或水稻季N 225 kg/hm2)3个副处理。温室气体采用静态箱-气相色谱法进行田间原位测量,每周1~3次,周年监测。【结果】 MW、 RW、 RF体系第一年甲烷排放量分别为CH4-C 13.5、 26.7和89.8 kg/hm2,第二年为第一年相应体系的6.2%、 85.1%和263.1%。第一年MW、 RW、 RF系统N0处理甲烷排放量分别为CH4-C 17.7、 30.5、 85.7 kg/hm2,Nopt处理分别为其对照的87.5%、 111.3%、 111.9%,Ncon处理为对照的41.5%、 51.1%、 94.8%; 第二年MW、 RW、 RF系统N0处理甲烷排放量分别为CH4-C 0.4、 26.0、 227.4 kg/hm2, Nopt为其对照的240.4%、 103.9%、 104.9%,Ncon为其对照的229.6%、 58.6%、 100.1%。MW、 RW、 RF三个轮作体系两年均为甲烷净排放,MW体系以玉米季为主, N0、 Nopt、 Ncon处理分别占总体系的87.4%、 87.2%、 76.2%; RW体系以水稻季为主, N0、 Nopt、 Ncon处理分别占总体系的91.4%、 95.7、 94.9%; RF体系中以水稻季为主,N0、 Nopt、 Ncon处理分别占总体系的84.2%、 84.9%、 84.8%。MW第一年玉米季施肥期甲烷排放累积量占该季总排放量的6%~11%,第二年占30%~45%; RW水稻季施肥期甲烷排放量占该季总排放量的37%~50%,RF水稻季施肥期甲烷排放量占该季总排放量的21%~28%,淹水休闲季约占总体系16%,也不可忽略。【结论】水稻-冬水休闲系统甲烷排放最高,水稻-小麦轮作次之,玉米-小麦轮作最低。单季稻改小麦-玉米轮作后第一年,玉米季有明显甲烷排放,第二年则未出现,两年甲烷排放总量无差异; 水稻-冬水田轮作,甲烷排放在第二年明显增加。玉米-小麦轮作、 水稻-小麦轮作和水稻-冬水休闲系统两年平均值均表现出甲烷的净排放,并以水稻或玉米季为主。大量施氮后,抑制水稻-小麦轮作和玉米-小麦轮作系统甲烷排放,对水稻-冬水休闲系统无影响。     

分根装置中丛枝菌根真菌影响蚕豆秸秆降解作用研究

为了研究丛枝菌根对植物凋落物降解的作用,采用四室分根装置即土壤室、根室、菌根室和菌丝室,分室间用37.4 μm尼龙网和有机板分隔,尼龙网袋包埋蚕豆秸秆于不同分室内,以玉米为宿主植物,接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae。试验分别在移栽后第20、30、40、50、60 天时取样,通过比较不同分室内在降解过程中土壤中酸性磷酸酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性的动态变化、微生物量碳和氮及土壤呼吸的动态变化。研究结果表明:经60 d的培养后,与非根际土壤室(S)相比,根室(R)、菌根室(M)和菌丝室(H)蚕豆秸秆降解量分别提高了15.61%,20.54%和7.74%,降解系数分别提高了25.87%、35.00%和12.17%。M室中土壤酸性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性较其他三室都有显著提高,同时菌根室(M)和菌丝室的微生物量碳、氮与土壤呼吸作用也显著增加。因此,丛枝菌根真菌和宿主植物形成共生体系后,通过提高土壤酶活性、增加微生物量的大小和活性来作用于蚕豆秸秆的降解过程,成为造成玉米秸秆降解加快的重要原因,这也表明了丛枝菌根真菌土壤碳氮循环中的重要作用。