灌淤土农田土壤有机碳及碳库管理指数对施肥措施的响应

为了探讨施肥对灌淤土水旱轮作农田土壤有机碳和碳库管理指数的影响特征,寻求合适的土壤增碳措施,在宁夏引黄灌区水稻-春小麦-春玉米轮作体系中,通过3 a田间定位试验研究了不施肥(CK)、平衡施用化肥(NPK)、单施有机肥(M)、化肥+有机肥配施(NPK+M)、化肥+玉米秸秆(NPK+S)和农民习惯施肥(CON)6个不同施肥措施对0~20 cm耕层土壤总有机碳、活性有机碳含量及碳库管理指数的影响。结果表明,在同等氮素供应水平下,无论水田或旱地,NPK、M、NPK+M和NPK+S处理都能达到土壤增碳效果,3年的土壤培肥后,其土壤总有机碳和活性有机碳含量分别达10.03~10.60 g·kg~(-1)和3.00~4.35 g·kg~(-1),与试验前(9.92 g·kg~(-1)和2.48g·kg~(-1))相比分别提高了1.2%~6.8%和20.8%~75.2%,M处理显著高于CK。施用有机肥3 a以上,才能显著提高土壤碳库、碳库活度、活度指数和碳库管理指数。因此,从土壤总有机碳及其活性组分提升的角度考虑,应在平衡施用NPK的基础上,提倡水旱轮作农田长期增施有机肥来提高土壤碳库管理指数。     

春玉米磷吸收累积与土壤磷库对不同磷素激活剂的响应

在淡灰钙土条件下,利用盆栽试验研究了不同磷素激活剂对春玉米地上部和根系生物产量、磷素吸收累积以及土壤全磷与速效磷含量动态的影响。结果表明:施用有机无机复混肥有利于玉米生长发育,相对于味精发酵液和商品腐植酸,显著促进地上部和根系磷素的吸收累积;不同磷素激活剂对土壤全磷含量动态的影响不大,而土壤速效磷含量动态差异较大,土壤磷素促释效果表现为味精发酵液有机无机复混肥商品腐植酸。因此,味精发酵液和有机无机复混肥都是比较理想的土壤磷素激活剂,但味精发酵液必须注意合理的施用方法才能达到效果。     

不同滴灌量枸杞田间土壤水分运移特征

为了探讨不同滴灌量对枸杞田间土壤水分运移的影响,在栽培条件下,以‘宁杞1号’‘宁杞5号’‘宁杞7号’‘宁杞9号’为材料,通过田间试验研究5 100 m·hm^-2（W1）、4 350 m·hm^-2（W2）、3 600 m·hm^-2（W3）、2 850 m·hm^-2（W4）和2 100 m·hm^-2（W5） 5个滴灌量处理下枸杞产量、0～80 cm土壤水分运移和水分利用效率的变化规律。结果表明,0～20 cm土壤含水量随枸杞生育进程的推进呈波动式递减趋势,W5和W1处理土壤含水量最低,平均分别为16.91%和18.40%。灌水前后不同品种剖面土壤含水量变化差异明显,灌水后0～80 cm土壤含水量随灌溉时间延长以40 cm为“临界点”开始下降逐渐趋于平缓,W5处理下‘宁杞1号’和‘宁杞5号’剖面土壤含水量最低,W4、W1处理分别使 ‘宁杞7号’‘宁杞9号’田间土壤含水量低于其他处理。不同品种枸杞水分利用效率差异显著,与W1处理相比,W5处理在灌水量减少 3 000 m·hm^-2情况下显著提高 ‘宁杞1号’‘宁杞5号’产量,水分利用效率也显著提高60.40%、 90.57%。‘宁杞7号’W5处理较W1处理产量提高5.05%的同时,水分利用效率极显著提高49.54%,W2处理水分利用效率仅提高3.64%。‘宁杞9号’灌水量减少均能显著提高水分利用效率,W4处理效果最佳。在常规灌溉基础上适度减少滴灌水量,能有效调控枸杞田间土壤水分运移和提高水分利用率。     

不同N、P肥配比对水稻产量、养分吸收及稻田水环境的影响

以96-D-10水稻为供试作物,在宁夏引黄灌区灌淤土上,研究不同N、P肥配比对水稻产量、养分吸收累积和稻田水环境的影响。结果表明,N、P肥配施提高了秸秆和籽粒产量,同时促进了地上部N和P的吸收累积。各处理的N肥利用率为30.5%~47.8%,P肥利用率为4.3%~97.3%。基肥和追肥是影响田面水和地下水中N、P质量浓度的主要因素,其中在N素污染中,田面水中N素形态以NH4+-N为主,地下水以NO3--N为主。田面水总N质量浓度最高可达72.46 mg/L,50 cm渗漏水和100 cm浅层地下水总N质量浓度最高可达71.57和68.64 mg/L,在水稻全生育期内施肥是造成浅层地下水污染的主要因素,其中NO3--N高于10 mg/L,大大超过WHO饮用水标准;综合产量、养分吸收和环境各方面因素,本试验水稻当季N和P肥合理配比是N 225 kg/hm2和P 40 kg/hm2。     

水氮优化管理对枸杞产量和土壤硝态氮运移的影响

为探讨滴灌条件下枸杞高效的水氮优化管理,采用田间大区试验、取样及室内分析相结合的方法,设置不同施氮量、滴灌量,研究水氮优化管理对枸杞产量、经济效益和土壤硝态氮运移的影响。结果表明:两年内不同水氮管理之间枸杞产量差异不显著,两年间枸杞产量差异较大,2017年枸杞干果产量明显高于2018年;SFN1处理较CFN处理增产最高,增产率变幅在13.5%～35.5%,节本增效2.68万元/hm2～4.68万元/hm~2。夏季休眠期0～20 cm、20～60 cm土层土壤硝态氮含量较夏果期高,说明随着施氮量和滴水量累积增加硝态氮向土壤下层运移;增加施氮量,夏果期和夏季休眠期0～100 cm各土层土壤硝态氮含量显著增高;现蕾开花初期0～20 cm土层硝态氮含量降低,40～60 cm土层硝态氮含量升高,说明增加滴水量,土壤硝态氮向深层运移加剧,本试验条件下,SFN1处理是兼顾高产、优质高效的水氮管理模式。     

宁夏灌区不同类型农田土壤氮素累积与迁移特征

在宁夏灌区选择设施菜田(n=4)和水旱轮作大田(n=4),通过田间多点取样观测和室内分析的方法,研究了2种类型农田土壤氮素累积与分布特点,以及其迁移对浅层地下水的影响。结果表明,设施菜田0~150 cm土壤剖面溶解性总氮(TSN)、硝态氮(NO3--N)和溶解性有机氮(SON)含量都显著高于大田,前者分别是后者的1.5~5.6、1.5~3.4倍和1.6~9.8倍。设施菜田土壤氮素主要累积在0~5 cm和5~20 cm土层,而大田主要在40~100 cm土体。设施菜田和大田土壤溶解性总氮占全氮比例分别在5.4%~11.5%和2.2%~4.9%之间,前者的淋失风险较高。设施菜田各形态氮素累积量表现为SONNO3--NNH4+-N,大田为NO3--NSONNH4+-N。设施菜田浅层地下水中TSN、NO3--N和SON含量也都显著高于大田,前者平均含量分别是后者的9.5、13.8倍和7.0倍。因此,硝态氮和溶解性有机氮都是2种类型农田氮素累积的主要形态,也是浅层地下水污染的重要来源。     

施肥对设施番茄-黄瓜养分利用与土壤氮素淋失的影响

以宁夏引黄灌区设施番茄-黄瓜为研究对象,利用田间定位试验,研究了不同施肥措施对蔬菜产量、养分吸收利用及淋溶水产生和氮素淋失动态的影响,并对氮素淋失量及淋失率进行了分析。结果表明,常规施肥和优化施肥间番茄和黄瓜果实产量差异都不显著,养分吸收量顺序为:K＞N＞P。两季蔬菜的N、P肥利用率都不到7%,而K肥利用率最高仅12.3%。氮素淋失量与施肥灌水和蔬菜生育时期密切相关。同一施肥处理下,黄瓜季氮素淋失量高于番茄季;氮素淋失以硝态氮为主,占总氮比例70%以上。番茄季总氮、硝态氮淋失率分别为2.95%～6.65%和2.50%～5.56%;黄瓜分别为3.40%～6.96%和2.89%～5.70%。两季蔬菜铵态氮淋失率都低于1%。通过优化化肥用量和施用高C/N比有机肥或秸秆调节土壤C/N,有利于降低氮素的淋失量,从而减少氮素的损失。     

不同供氮水平对夏玉米养分累积、转运及产量的影响

通过田间小区试验,研究了高肥力土壤上施N.125、250、375.kg/hm2对夏玉米生物量、子粒产量、N、P、K养分累积动态、及氮肥表观利用率、养分转运的影响。结果表明,不同施氮量只影响夏玉米不同生育时期养分的阶段累积量,而对累积趋势基本无影响。植株生物量及N、P、K养分累积量随生育期的延长而增加,且它们的累积趋势相似,都呈S型曲线。各处理的子粒产量在7000～7700.kg/hm2之间,只有N250处理增产达显著水平;氮肥表观利用率在10%～18%之间,随施氮量的增加略有降低。施氮可提高子粒中的氮素累积量,而对磷的累积量影响不大。随着施氮量的增加,氮素的转运量、转运效率及其在子粒中的比例都降低,磷的转运与氮表现出类似的趋势。综合考虑产量、氮肥利用率、养分转运及环境污染等因素,该地区夏玉米的推荐施氮量应控制在125.kg/hm2以内。     

施氮量对冬小麦氮素吸收、转运及产量的影响

2004至2005年在田间条件下,研究了施氮量0、105、2103、15.kg/hm2对冬小麦氮素吸收、累积、转运、产量及氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥可显著提高冬小麦的子粒、秸秆产量及成熟期地上部总吸氮量,但过量施用氮肥对子粒和秸秆增产不显著;各施氮处理的氮肥利用率在34.2%～38.3%之间,随施氮量增加而略有降低。植株中氮素含量随生育期的延长而降低,氮素累积量总体呈增加趋势。施氮量对冬小麦氮素吸收有显著影响,同一生育时期,氮素含量和累积量都随着施氮量增加而提高。施氮可显著地促进氮素在子粒中累积,其中69%～87%的氮素是靠营养体的转运而来的。施氮量影响氮素的转运效率,随施氮量增加,转运效率降低。本试验条件下,冬小麦的合理施氮量应控制在105～210.kg/hm2之间。