中低分子量腐殖酸提高冬小麦磷吸收和产量的机理

  【目的】  研究不同分子量腐殖酸与磷肥复合制备的腐殖酸磷肥对作物和土壤磷有效性的影响,为腐殖酸磷肥研发和磷素高效利用提供理论依据。  【方法】  利用超滤分级方法,将风化煤腐殖酸分子量分为 > 100 kDa、10～100 kDa和 < 10 kDa 3个部分,获得高 (HA_H)、中 (HA_M)、低 (HA_L) 不同分子量的腐殖酸,采用磷酸与KOH反应法制备普通磷肥 (P)、未分级腐殖酸磷肥 (PHA)、高分子量腐殖酸磷肥 (PHA_H)、中分子量腐殖酸磷肥 (PHA_M) 和低分子量腐殖酸磷肥 (PHA_L) 5种磷肥。采用深100 cm、内径25 cm的土柱进行冬小麦栽培试验,按等磷量原则,设置P、PHA、PHA_H、PHA_M、PHA_L 5个施磷处理,同时设置与4个施磷处理对应的等量腐殖酸处理 (HA、HA_H、HA_M、HA_L),以不施磷肥为对照CK。测定小麦产量及产量构成因素、植株磷含量及不同层次土壤有效磷含量。  【结果】  1) 与CK相比,腐殖酸处理 (HA、HA_H、HA_M、HA_L) 小麦增产不明显。与普通磷肥相比,PHA、PHA_M和PHA_L处理产量显著提高了14.73%、18.84%、21.37% (P < 0.05),3 个处理间产量差异不显著,PHA_H增产不明显。PHA_L处理千粒重显著高于普通磷肥处理,其余3个腐殖酸磷肥处理增幅未达显著水平。2) PHA、PHA_M和PHA_L处理籽粒吸磷量较普通磷肥处理分别显著提高14.97%、19.45%、22.68%,而PHA_H增幅未达显著水平;腐殖酸磷肥处理间秸秆吸磷量没有显著差异。3) 与普通磷肥相比,PHA、PHA_H、PHA_M、PHA_L磷肥偏生产力和农学效率分别提高14.71%、6.01%、18.82%、21.35%和14.95%、1.66%、20.18%、23.03%,磷肥表观利用率分别提高2.93、0.51、4.52、5.41个百分点,也以中、低分子量腐殖酸磷肥效果最为明显,腐殖酸中的氧烷基碳、羧基/酰胺基碳、烷基碳结构与小麦籽粒产量和磷肥利用率具有正相关性,与芳香碳、芳香C―O负相关。4) 4个腐殖酸磷肥处理间及其与普通磷肥处理间 0—20、20—40、40—60 cm 土层土壤有效磷含量差异不显著。  【结论】  田间土柱栽培条件下,单施腐殖酸对小麦没有表现出明显的增产效果。腐殖酸中的氧烷基碳、羧基/酰胺基碳、烷基碳结构与小麦磷素吸收具有正相关性,低分子量腐殖酸具有较多的烷基碳、氧烷基碳、羧基/酰胺基碳结构,因而低分子量腐殖酸提高磷肥中磷素利用率的作用好于中分子量腐殖酸,而高分子量腐殖酸的效果不显著。     

有机无机复混肥优化化肥养分利用的效应与机理研究Ⅰ. 有机物料与尿素复混对玉米产量及肥料养分吸收利用的影响

本研究采用团粒法工艺,利用味精厂制糖形成的糖渣（A）作为有机原料,与尿素复混制成有机无机复混氮肥,运用土柱栽培试验研究等尿素氮投入条件下（设置低、中、高3个施氮水平）不同有机无机比例的有机无机复混氮肥对玉米产量和养分吸收利用的影响。主要结果为, 1）低氮、中氮和高氮水平下,有机无机复混氮肥处理平均玉米子粒产量比单施尿素处理的分别提高12.4%、4.8%和5.4%;低氮、中氮和高氮水平下,有机无机复混氮肥比对应的有机物料处理的增产幅度均大于尿素处理比对应的不施氮肥（CK）处理的增产幅度,有机物料与尿素复混,明显提高了尿素的增产效果。2）有机物料与化学氮肥复混具有优化化学肥料养分利用和提高化肥利用率的效果。低氮、中氮和高氮水平下,有机无机复混氮肥处理玉米植株氮素吸收量比尿素处理的分别提高29.0%、21.6%和18.9%;低氮、中氮和高氮水平下,有机无机复混氮肥处理化肥氮（尿素N）的表观利用率比尿素处理（尿素N）的氮肥表观利用率分别提高了33.5、11.6和13.0个百分点。     

添加螯合剂对磷酸二铵溶解、固定及转化的影响

【目的】促进磷肥溶解、减少磷素固定是提高磷肥利用率的重要途径。本研究通过向磷酸二铵中添加羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠制备磷肥试验产品,研究其溶解和防固定性能及磷素肥际转化特征,为磷肥高效利用提供依据。【方法】选择羟基乙叉二膦酸（HEDP）和葡萄糖酸钠（SG）两种螯合剂,分别按0、0.5%、1%、3%、5%的添加比例与粉状磷酸二铵混匀并挤压造粒,制备出普通磷酸二铵（P）、HEDP_0.5%+P、HEDP_1%+P、HEDP_3%+P、HEDP_5%+P、SG_0.5%+P、SG_1%+P、SG_3%+P和SG_5%+P等9种颗粒磷酸二铵试验产品。分别采用水溶出率法和CaCl₂沉淀法分析比较不同磷酸二铵试验产品的水溶性磷的溶解速率和固定率,并利用土壤培养法研究其肥际移动和转化特征。【结果】（1）添加HEDP和SG的磷酸二铵平均溶解速率较普通磷酸二铵分别提高27.7%和20.0%;HEDP和SG在5%和0.5%添加量时溶解速率最高,分别达5.1%·min^-1和4.8%·min^-1,溶解15 min的溶出率分别为76.6%和72.6%,较普通磷酸二铵提高39.2%和32.6%。（2）添加HEDP和SG,磷酸二铵中水溶性磷固定率分别降低10.3%和6.6%,与普通磷酸二铵相比,HEDP和SG添加量分别为5%和3%时水溶性磷固定率最低,分别为58.1%和61.3%,较普通磷酸二铵降低17.0%和11.8%。（3）HEDP+P和SG+P处理肥际土壤有效磷含量较普通磷酸二铵分别显著提高39.5%和21.2%,以HEDP+P肥际土壤有效磷含量更高。HEDP和SG添加量均在3%时肥际微域有效磷含量最高,分别为2.9和2.5 g·kg^-1,较普通磷酸二铵提高53.3%和31.9%。（4）HEDP+P和SG+P处理肥际微域Ca₂-P含量较普通磷酸二铵分别提高38.2%和43.0%,均在螯合剂添加量为3%时最高;在施肥层上下5 mm肥际微域范围内,HEDP+P和SG+P的处理Ca₈-P含量较P处理分别降低33.6%和14.5%,HEDP和SG添加量分别在0.5%和3%时肥际微域Ca₈-P含量最低,分别为0.9和1.5 g·kg^-1,较P处理分别降低53.4%和25.8%。（5）肥际微域中有效磷和Ca₂-P含量与磷肥的溶解速率显著正相关,与水溶性磷固定率显著负相关（P<0.01）。【结论】添加羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠均可促进磷酸二铵溶解,有效减少磷素固定,其中羟基乙叉二膦酸的助溶解及防固定效果更好,且当其添加量为3%时能更显著地提高肥际土壤有效磷含量,并减少Ca₂-P向Ca₈-P的转化。     

添加牛粪对长期不同施肥潮土有机碳矿化的影响及激发效应

为了探讨长期不同施肥潮土有机碳矿化对添加牛粪的响应特征及添加牛粪对长期不同施肥潮土有机碳矿化的激发效应,以始建于1986年的长期定位试验为平台,通过室内恒温培养的方法研究添加等氮量牛粪后长期不同施肥(不施肥,CK;常量有机肥,SMA;常量化肥,SMF;常量有机无机配施,1/2(SMA+SMF))潮土有机碳矿化、土壤有机碳及活性碳库组分(微生物量碳、可溶性有机碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳)含量的变化特征。结果表明:无论添加牛粪与否,长期不同施肥潮土有机碳矿化过程均符合一级动力学方程,而牛粪的添加显著增加了长期不施肥、长期单施化肥和长期有机无机配施土壤的有机碳矿化速率常数,增长幅度分别为21.74%、35.00%和45.00%;添加牛粪提高了长期不同施肥潮土有机碳、微生物量碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳含量,却显著降低了可溶性有机碳含量;牛粪对长期不施肥、长期施用常量有机肥、常量化肥和常量有机无机配施潮土有机碳矿化的正激发效应分别达到了48.56%、3.60%、48.43%和3.92%,且对长期不施肥及长期施用常量化肥潮土的激发效应显著高于对长期施用常量有机肥及长期有机无机配施土壤;冗余分析显示添加牛粪对长期不同施肥土壤有机碳矿化的激发效应与土壤活性组分碳氮比呈正相关,与土壤养分含量呈负相关。该研究不仅为合理施用有机肥和实现农田生态系统的可持续发展提供理论依据,还有利于实现农业资源再利用及其效益最大化。     

氮锌配施对作物产量、品质及养分吸收利用的影响研究进展

锌是作物生长必需的微量元素之一,在作物生长发育过程中起着至关重要的作用.但众所周知,锌肥施入土壤后有效性下降,利用率较低,提高锌肥有效性一直以来广受关注.而氮是作物生长发育所必需且需求量较大的营养元素,与锌元素具有协同效应,氮锌科学配施不仅可以提高锌肥有效性,也能提高氮肥利用率,并能促进作物生长和养分吸收,提高产量,但...     

我国新型肥料发展若干问题的探讨之三 有机无机复混肥养分高效利用理论与技术体系有待建立

<正>有机无机复混肥是肥料产业发展中的新秀,具有中国特色,逐渐被产业界所重视。过去发展有机无机复混肥料的主要原因,一是消纳有机废弃物,保护环境;二是增加土壤有机质,培肥土壤。以上两个方面固然是促进有机无机复混肥料发展的重要动力。然而,我们一系列的研究发现,有机物料与化学肥料科学复合(混),具有调节化学肥料养分转化、释放和供应模式的作用,有机物料通过改善土壤的理化性状、调节土壤酶活性等,减轻氮肥氨挥发损失,减缓磷钾肥在土壤中的固定,土壤供肥能力得到改善,等养分投入条件下,     

氨基酸发酵尾液可促进樱桃番茄对水溶肥料氮素的吸收利用

【目的】 氨基酸发酵尾液因富含多种有机营养成分,近年来被作为增效材料在肥料生产领域广泛应用。本文利用15N标记技术,研究了氨基酸发酵尾液对水溶肥料氮素利用效果的影响。 【方法】 以樱桃番茄为供试作物进行盆栽试验。试验共设置8个肥料处理,分别为:焦磷酸钾和氯化钾为材料配制水溶肥料 (F,N–P₂O₅–K₂O比例为0–14–24);15N尿素 (15N丰度为10.46%)、焦磷酸钾和氯化钾为材料配制水溶肥料 (P,N–P₂O₅–K₂O比例为18–14–24);在两个肥料基础上分别添加谷氨酸发酵尾液 (H)、赖氨酸和苏氨酸混合尾液 (B) 和聚合谷氨酸尾液 (S) 配制水溶肥料FH、FB、FS、PH、PB和PS(发酵尾液添加量为200 g/L)。每个处理重复6次,随机区组排列。供试肥料于番茄定植、坐果、膨果、初果和盛果五个时期等量施入,其中,肥料P、PH、PB和PS按等尿素氮量施入,每次施入量为纯氮60 mg/kg风干土,肥料F、FH、FB和FS保持相同施入量。植株保留三穗果实打顶,收获后测量番茄株高、茎粗、生物量和产量,并对植株各部和收获后土壤中全氮含量和15N丰度进行测定。 【结果】 1) 水溶肥料添加氨基酸发酵尾液可以明显优化肥料氮素在促生、增产方面的作用效果。与P处理相比,PH、PB和PS处理的番茄株高、茎粗、地上部干重、根干重和果实产量分别平均增加17.7%、3.8%、8.5%、12.5%和4.8%。2) 水溶肥料添加氨基酸发酵尾液可以显著提高植株对肥料氮素的吸收量,增加叶片、果实等主要功能部位的肥料氮累积量,提高氮素利用率。较P处理,施用水溶肥料PH、PB和PS处理的番茄植株总氮吸收量、肥料氮吸收量分别平均增加8.1%和9.9%,叶片、果实等主要功能部位肥料氮累积量分别平均增加18.2%和8.0%,肥料氮素利用率平均提高9.9%。 【结论】 水溶肥料中添加氨基酸发酵尾液,可以显著促进作物生长,增加作物产量,促进作物对肥料氮的吸收累积,从而有效地提高作物对水溶肥料中氮素的吸收利用。      

我国新型肥料发展若干问题的探讨之五 提高科技含量是复混肥产业发展之路

<正>有一种观点认为,发达国家复混肥料最近10年下滑严重,有些欧洲国家肥料复混化率目前只有不到20%,所以中国的复混肥料已经发展过头,要大大减少。笔者认为,中国复混肥料的发展有自己的国情,照抄国外或盲目发展或过度悲观可能都是有害的。我国复混肥肥料的发展起步于上世纪80年代。发展之初曾有过争论,质疑过复混肥产业的发展,认为复混肥简单混配、二次加工、增加成本等,不宜发展。但今天看来,复混肥的发展通过技术创新,已经超越了"养分等量等     

腐殖酸单侧刺激对玉米根系生长的影响

[目的]腐殖酸的结构复杂,功能多样,研究腐殖酸对玉米根系生长的直接和间接效应,揭示腐殖酸对玉米根系调控的机制,可为腐殖酸肥料增效剂的进一步开发与应用提供理论支撑.[方法]以郑单958作为供试玉米品种,采用霍格兰营养液培养玉米育苗,将玉米根系分根设计,处理分别为CK-左对照侧(CK-C1)、CK-右对照侧(CK-C2)、...     

腐植酸尿素对玉米生长及肥料氮利用的影响

【目的】 利用腐植酸对氮肥的增效作用,通过研究尿素中腐植酸添加量对玉米生长及肥料氮 (15N) 吸收、分配的影响,以期为腐植酸提高尿素肥效提供理论及实践依据。 【方法】 将腐植酸增效剂按 1%、5%、10%、20% 的比例分别添加到普通尿素中,利用熔融法制备四种腐植酸尿素试验产品 (HAU1、HAU2、HAU3 和 HAU4) ,在土柱栽培试验中利用同位素15N 示踪法,研究在等氮量 (施氮量 0.1 g/kg 干土) 投入情况下,尿素中腐植酸添加量对玉米生长,玉米肥料氮吸收、分配及肥料氮在不同土层分布的影响。 【结果】 与普通尿素处理 (U) 相比,1) 四种腐植酸尿素处理均可显著提高玉米地上部生物量和籽粒产量,分别提高 5.5%～13.8% 和 6.3%～17.3%,且随着腐植酸添加量的增加而提高。2) 腐植酸尿素提高了玉米籽粒、茎、穗轴中的肥料氮含量,但差异不显著,同时降低了苞叶中的肥料氮含量;腐植酸尿素可显著提高玉米地上部和籽粒肥料氮的吸收量,分别增加 11.6%～17.0% 和 16.8%～25.9%,但随着腐植酸添加量的增加,叶和苞叶中的肥料氮吸收量会有所降低;腐植酸尿素的肥料氮收获指数提高 2.5～4.2 个百分点。3) 腐植酸尿素可显著提高15N 肥料利用率和15N 肥料土壤残留率,并降低15N 肥料损失率,15N 肥料利用率提高 5.9～8.6 个百分点,15N 壤残留率提高 1.4～2.5 个百分点,损失率降低 7.3～11.2 个百分点。4) 玉米收获后,土壤中的肥料氮主要残留在 0—50 cm 土层,腐植酸尿素在 0—90 cm 土层中的肥料氮累积残留量比普通尿素高 5.2%～10.1%。 【结论】 与普通尿素相比,在腐植酸增效剂添加比例为 1%～20% 的范围内,腐植酸对尿素均具有较好的增效作用,随着腐植酸添加量的增加,玉米籽粒产量逐渐增加;腐植酸还可促进玉米叶片和苞叶中的肥料氮向籽粒的转运,提高玉米肥料氮收获指数及籽粒肥料氮吸收量;同时还可提高尿素在土壤中的残留量,减少氮素淋溶损失。