稳定性肥料在中国不同区域的施用效果及施用量

  【目的】  对单个区域或者单种作物开展的抑制剂或者稳定性肥料效果研究受土壤类型和气候区域限制,无法为稳定性肥料在不同地理区域的生产和施用提供科学的数据支持。为此,我们在全国范围进行了稳定性肥料施用效果试验,为稳定性肥料的科学施用提供依据。  【方法】  稳定性肥料产业技术战略联盟于2009—2018年在全国7大地理区域进行了大田试验,比较了等养分条件下,施用稳定性肥料和常规施肥的增产效果,统计分析了2014—2018年的研究结果。  【结果】  在华南、西南、华中、华东、华北、西北、东北地区,等常规施肥养分稳定性肥料 (SF) 相对常规施肥 (CK) 的作物平均增产率分别为5.00%、13.40%、6.96%、8.68%、16.30%、8.72%和5.80%,氮肥农学利用率 (NAE) 增幅分别为36.11%、29.84%、27.25%、51.02%、54.73%和21.00% (无华北NAE数据);80%常规施肥养分稳定性肥料 (80%SF) 处理相比CK的增产率分别为1.62%、10.38%、1.78%、6.34%、8.35%、1.44%和0.09%,NAE增幅分别为78.24%、81.41%、49.22%、20.10%、38.96%和62.10%;80%SF处理相对SF处理的作物产量平均减少3.92%、1.22%、1.25%、3.49%、0.07%、1.08%和0.05%,NAE增幅分别为30.95%、40.11%、17.27%、–20.48%、–10.19%和33.97%,与SF处理的作物产量相比,减施20%常规施肥养分稳定性肥料在各个区域均带来小幅减产,80%SF处理相对SF处理的减产幅度在华中、华北、西北和东北地区差异显著 (P < 0.05),在华南、西南和华东地区差异不显著,80%SF处理相对SF处理的NAE差异多不显著;从全国范围来看,等常规施肥养分稳定性肥料处理平均能提高作物产量8.54%和提高NAE 21.77%,80%常规施肥养分稳定性肥料处理能使产量和NAE分别提高3.13%和26.39%。主成分分析结果发现,稳定性肥料增产率主要受到两种有效公因子的影响,即养分因子和pH因子;稳定性肥料增产率与土壤养分主要呈负相关关系,土壤养分越低,稳定性肥料的增产效果越强,稳定性肥料在贫瘠土壤上产生的经济效益越大 (西北极端干旱地区土壤除外);稳定性肥料增产率与土壤pH呈正相关关系,土壤pH越高,稳定性肥料肥效和增产效果越强。  【结论】  施用稳定性肥料在全国主要种植区域均取得了明显的增产节肥效应,完全可以替代常规施肥模式。综合对比等常规施肥养分稳定性肥料施肥模式和80%常规施肥养分稳定性肥料施肥模式对增产和提高NAE的效果,华东、华中、华北、西北、东北以等常规施肥养分施用稳定性肥料的效果较好,华南、西南稳定性肥料的施用量则以80%的常规施肥养分量为宜。影响稳定性肥料肥效和增产效果最重要的土壤因素是土壤养分,其次是土壤pH。     

长期施肥红壤矿物颗粒结合有机碳储量及其固定速率

采用物理分组方法分析了长期不同施肥模式下红壤耕层（0—20cm）不同大小矿物颗粒结合态有机碳储量差异及其固定速率。结果表明,与不施肥相比,长期施肥均显著增加了耕层土壤砂粒、粗粉粒、细粉粒及粗黏粒结合有机碳的储量,且以配施有机肥（M、NPKM和1．5NPKM）效果最显著,固碳速率分别达到0．13-0．24、0．19-0．23、0．05-0．16及0．12～0．36Mg·hm^-2．a^-1;施化肥（NPK、NP、N）和秸秆还田（NPKS）有利于增加细黏粒有机碳储量,且固碳速率高于配施有机肥,分别达到0．08～0．13和0．11Mg·hm^-2·a^-1。17a有机肥配施有利于增加固存于粗粉粒（30．5％）和粗黏粒（30．7％）中的有机碳;而秸秆还田（NPKS）和化肥施用下,有利于增加固存于粗粉粒（32．9％）和细黏粒（42．9％）中的有机碳,说明无论化肥配施还是有机无机配施,红壤粗粉粒是固定新增有机碳的主要组分,而长期配施有机肥是提升红壤各级颗粒有机碳库的较好施肥模式。     

马来眼子菜和POM稳定同位素对污染物的指示作用

为了探究大型植物马来眼子菜（Potamogeton malaianus）和颗粒有机物质（Particulate organic matter,POM）对湖泊主要污染来源的指示作用,在贡湖湾选取14个样点,采集马来眼子菜和POM样品,分析其碳、氮稳定同位素的变化。结果显示,马来眼子菜和POM有相似的δ15N值趋势,都是随着离入湖口距离越远,其δ15N值逐渐增加,马来眼子菜的δ15N值为10.8‰～14.1‰,POM的δ15N值为6.69‰～14.1‰;而马来眼子菜的δ13C值随着离入湖口距离越远有下降趋势,变化范围为-17.6‰ ~ -14.5‰;POM的δ13C值则有增加趋势,变化范围为-26.9‰ ~ -24.6‰。马来眼子菜较高的δ15N值指示了人类生活污水来源的氮,表明贡湖湾的主要污染源为生活污水。相关分析表明,水中总溶解磷（TDP）与马来眼子菜的δ15N值有明显的负相关关系,水中的总氮（TN）与POM的δ15N、δ13C值则呈很好的正相关关系。而POM的N占比和底泥的δ15N值分别与POM的δ15N值有明显的正相关性。研究表明,马来眼子菜和POM的δ15N、δ13C值能够指示太湖贡湖湾的主要污染来源。     

若尔盖高原退化湿地土壤有机碳储量

为了定量评价若尔盖高原泥炭沼泽湿地退化的碳储存潜力,研究通过土壤剖面法,收集了3个样点的泥炭沼泽湿地土壤样品(原始泥炭地0—200cm、中度退化沼泽湿地0—100cm和重度退化泥炭地0—100cm)。研究表明:(1)中度退化沼泽湿地(1.11±0.18g/cm~3)和重度退化泥炭地(0.72±0.04g/cm~3)土壤容重平均值较原始泥炭地增加了251.8%和129.7%;中度退化沼泽湿地(46.18±6.61g/kg)和重度退化泥炭地(87.37±6.36g/kg)土壤有机碳含量平均值较原始泥炭地降低了74.2%和51.1%。(2)土层深度为0—100cm时,原始泥炭地土壤有机碳储量较中度退化沼泽湿地(384.73±95.57t/hm~2)显著高了47.0%,而与重度退化泥炭地(518.39±33.07t/hm~2)土壤有机碳储量无显著差异;当原始泥炭地有机层增加到0—200cm后,中度退化沼泽湿地和重度退化泥炭地土壤有机碳储量较原始泥炭地(1 088.17±172.84t/hm~2)降低了64.6%和52.4%,退化湿地土壤有机碳储量的降低可能主要是土壤有机碳含量降低的原因。尽管退化湿地土壤有机碳储量下降,但仍是中国(102.89t/hm~2)和全球(116.56t/hm~2)陆地土壤有机碳储量的3~5倍,该研究可为保护与恢复若尔盖高原湿地提供科学依据。     

Soluble organic nitrogen in agricultural soils

 The existence of soluble organic forms of N in rain and drainage waters has been known for many years, but these have not been generally regarded as significant pools of N in agricultural soils. We review the size and function of both soluble organic N extracted from soils (SON) and dissolved organic N present in soil solution and drainage waters (DON) in arable agricultural soils. SON is of the same order of magnitude as mineral N and of equal size in many cases; 20–30 kg SON-N ha^–1 is present in a wide range of arable agricultural soils from England. Its dynamics are affected by mineralisation, immobilisation, leaching and plant uptake in the same way as those of mineral N, but its pool size is more constant than that of mineral N. DON can be sampled from soil solution using suction cups and collected in drainage waters. Significant amounts of DON are leached, but this comprises only about one-tenth of the SON extracted from the same soil. Leached DON may take with it nutrients, chelated or complexed metals and pesticides. SON/DON is clearly an important pool in N transformations and plant uptake, but there are still many gaps in our understanding. Received: 10 June 1999     

风沙半干旱区春玉米水肥耦合产量效应研究初报

采用312-D最优饱和设计,开展了春玉米水肥耦合作用田间试验研究。结果表明,在试验年施氮量对产量影响最大,灌溉量次之,施磷量最小。两因子耦合的产量效应类型不同,氮与磷耦合以及磷与水耦合为相互替代作用,而氮与水耦合为相互促进作用,且耦合作用效应大小顺序为氮与磷耦合>磷与水耦合>氮与水耦合。获得最高产量9374.0kg/hm2的施氮量为281.7kg/hm2、施磷量为127.1kg/hm2、灌溉量为75.2mm。获得最高利润6023.5元/hm2的施氮量为211.2kg/hm2、施磷量为110.5kg/hm2、灌溉量为24.1mm。     

Utilization of Sparingly Soluble Phosphate by Red Clover in Association with Glomus mosseae and Bacillus megaterium

A pot experiment was conducted to investigate the mobilization of sparingly soluble inorganic and organic sources of phosphorus (P) by red clover (Trifolium pratense L.) whose roots were colonized by the arbuscular mycorrhizal (AM) fungus Glomus mosseae and in association with the phosphate-solubilizing (PS) bacterium Bacillus megaterium ACCC10010. Phosphate-solubilizing bacteria and rock phosphate had a synergistic effect on the colonization of plant roots by the AM fungus. There was a positive interaction between the PS bacterium and the AM fungus in mobilization of rock phosphate, leading to improved plant P nutrition. In dual inoculation with the AM fungus and the PS bacterium, the main contribution to plant P nutrition was made by the AM fungus. Application of P to the low P soil increased phosphatase activity in the rhizosphere. Alkaline phosphatase activity was significantly promoted by inoculation with either the PS bacterium or the AM fungus.     

红藤苗木施肥量的初步研究*

红藤(Daemonorops margaritae Hance)是我国主要商品藤种之一,目前已在广东、海南和福建等省推广人工栽培。红藤苗木培育周期长,从播种到成苗出圃约需一年时间,而壮苗技术是推广人工栽培的关键。为了研究红藤壮苗培育技术,在取得藤苗光照试验和矿质营养试验结果的基础上,安排了苗木施肥试验,以探求红藤苗木最适施肥量,为合理施肥提供科学依据。     

不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤酶活性及氮磷养分含量的动态变化

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤酶活性及氮磷养分含量的动态变化情况。结果表明：在玉米生长前期,土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性以及碱解氮、速效磷含量均呈现快速增长趋势。脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和碱解氮含量均在拔节期达到最大值,碱性磷酸酶活性和速效磷含量在抽雄期达到最大值。在玉米生长后期,各种土壤酶活性和氮磷养分含量又呈降低趋势。土壤脲酶活性与氮磷养分含量,土壤碱性磷酸酶活性与速效磷含量均存在显著或极显著正相关关系,土壤蔗糖酶活性与氮磷养分含量也存在显著的正相关关系,而土壤过氧化氢酶活性与氮磷养分含量之间,土壤碱性磷酸酶活性与碱解氮之间无显著相关关系。西北干旱半干旱地区全膜双垄沟播玉米种植密度确定为6.75×10⁴株·hm^-2时,最佳施肥量为纯N 210 kg·hm^-2、P₂O₅ 168 kg·hm^-2。     

燕麦水肥耦合效应研究初探

试验采用311-A饱和设计．建立了灌水定额、氮肥和磷肥对燕麦产量的数学模型．并对燕麦成熟期粗灰分、粗蛋白、全N、全P、全K、单株叶面积和产量进行测定,研究N、P和水分与产量的耦合效应及成熟期植株粗灰分、粗蛋白、全N、全P、全K、单株叶面积与产量的相关关系。结果表明：其相关顺序为：叶面积〉全K〉全N〉全P〉粗灰分〉粗蛋白,叶面积与产量呈显著相关。通过研究N、P、水对植物产量的影响,可以得出在N200kg／hm^2,P102kg／hm^2水800mm的配比条件下达到最高产量。