不同钾营养水平对西瓜产量及品质的影响

【目的】通过对西瓜施用不同量的钾肥,研究钾营养对西瓜产量及品质的影响。【方法】在N 135 kg/hm2、P2O5105 kg/hm2的基础上施用不同量的氯化钾。【结果】不同钾肥用量对西瓜农艺性状、产量、产品品质及经济效益均有不同程度的影响。随着钾肥施用量的增加,施钾可增产5 569-9 915 kg/hm2,增幅12.1%-21.5%,增收3 161-4 869元/hm2,并显著提高西瓜果实VC含量46.6%-76.4%;果实膨大期西瓜的钾素吸收量占整个生育期的60%左右,钾肥最大利用率高达70.1%。【结论】钾肥对西瓜生长发育有着非常重要的影响,应结合西瓜各生育期特点来合理施用。

大量元素水溶肥在棉花上的应用研究

【目的】考察不同类型的大量元素水溶肥对棉花生长及产量的调节效应,研究其增产效果及肥料效率,为滴灌棉花水肥一体化技术发展和大量元素水溶肥的合理使用提供依据。【方法】选择具有代表性的四种大量元素水溶肥,以常规施用基肥为对照,通过田间小区试验,综合分析棉花生物学性状、棉花产量、肥料效率及经济效益等。【结果】处理间棉花生物学性状没有显著性差异;产量差异具有显著性,各处理产量高低次序为:T5>T2>T4>T3>T1;氮磷钾农学效率存在显著性差异,其大小依次为T5>T2>T4>T3;氮、磷、钾肥平均利用率分别为57.3%、34.2%、27.7%;经济效益最佳的处理为T5。【结论】施用大量元素水溶肥料棉花平均产量达5 218.6 kg/hm^2,比对照增产4.5%,最高产量和效益的大量元素水溶肥是T5(硝基氯化钾水溶肥),其氮磷钾最佳配比为10-30-10。高钾型和低氮型水溶肥在北疆棉花上应用,应适当调整基肥和配合追施氮肥。

灰漠土小麦-玉米-棉花轮作体系钾平衡与钾肥利用率

研究了干旱区灰漠土农田典型作物长期定位方式下不同施肥处理对钾平衡及钾形态和利用率的影响。实验包括9个处理,分别为不施肥(CK)、氮磷钾不均衡配施(N、NP、NK和PK)以及均衡施肥与秸秆或有机肥配施(NPK、NPKS、NPKM和1.5 NPKM)。结果表明,均衡施肥的产量显著高于不均衡施肥处理(NP除外)(p<0.05)。其中NP处理的产量与其他均衡施肥产量并无明显差异(p>0.05),说明钾不是灰漠土农田亏缺养分。钾平衡法发现,均衡施肥中NPKS表现出钾的盈余,而其余均衡施肥处理表现出钾的亏缺,24年亏缺量达到268至2 966 kg hm-2。所有施肥处理中,NPKM和1.5NPKM拥有最高的钾表观利用率,分别达到81.2%和38.9%,显著高于其他处理(p<0.05),说明配施有机肥可以显著提高灰漠土钾肥利用率。长期定位试验后,不同处理的钾素形态变化显著,尤其有机肥添加处理的非交换性钾、非特殊吸附性钾、水溶性钾和交换性钾显著高于其他处理(p<0.05),进一步说明配施有机肥或秸秆维持灰漠土农田钾素肥力方面的重要性。总而言之,当前灰漠土农田常规施肥方式下的钾亏缺正在逐步加大,补充更多的钾肥以及配合使用有机肥或秸秆应当被重视。

长期施肥对灰漠土有机质和物理性质的影响

【目的】探讨长期不同施肥措施对灰漠土有机质及物理性质的影响,阐明土壤物理性状的演变特征,以期为干旱区土壤培肥提供参考。【方法】以22 a的长期定位施肥试验为基础,选择其中6个施肥处理的当季土壤样品,测试土壤有机质、容重、总孔隙度、饱和含水量、田间持水量、含水量指标,并将测试结果与基础土壤数据进行对比分析。【结果】与CK相比,施肥可提高土壤有机质和总孔隙度,长期配施有机肥和秸秆还可以降低土壤容重、提高土壤饱和含水量;长期单施化肥(氮磷钾、氮磷)容重升高,田间持水量有提高趋势。【结论】施肥能改善或维持灰漠土土壤的有机质及物理性质,施有机肥是最有效的手段;秸秆还田表层土壤孔隙大,土壤易干旱;单施化肥土壤表层容重增大、孔隙度减少。

种植制度在农田土壤培肥中的作用

通过阐述国内外对种植制度在农田土壤培肥中的作用及进展,得出种植制度是丰富多样的,并且正在不断的得到丰富和发展,合理的种植制度才能够促进农田生态系统的良性循环;有关种植制度对土壤有机质、氮和磷的研究的内容较多,而对土壤钾、pH、水分及结合耕作制度对土壤培肥的影响研究内容较少。今后应加强种植制度对土壤培肥的障碍因素及积极因素方面研究力度,建议合理利用种植制度对培肥土壤的积极作用,将种植制度与农业措施相结合,增产增收、培肥地力和农业可持续利用相结合,制定出适合社会需求、满足当地生产发展需要的种植制度。

长期定位施肥下灰漠土有机碳演变特征分析

【目的】研究不同施肥管理措施下农田土壤有机碳的变化规律,探明灰漠土有机碳含量提升及定向培育指标。【方法】依托始于1990年的国家灰漠土肥力与肥料效益长期定位监测试验,分析耕层与剖面土壤有机碳(SOC)的动态演变特征,拟合有机碳SOC(g/kg)与试验持续时间t(a)的线型回归方程,确定土壤有机碳变化的特征值。【结果】耕层(0~20 cm)土壤有机碳含量与施肥年限间存在显著相关性,配施有机肥(1.5NPKM、NPKM)和PK处理达极显著相关;施用有机肥(1.5NPKM、NPKM)土壤有机碳的增加速率分别是秸秆还田(NPKS)的28.8和15.2倍。除NP处理表现为增碳外,其他施用化肥处理均表现为减碳。NK、NPK、N、PK处理土壤有机碳下降速率依次为0.024、0.027、0.031和0.059 g/(kg·a)。灰漠土有机碳投入的平均转化效率为23.6%(线性方程:Ssoc=0.236C-0.306(R2=0.894,P<0.001)),维持新疆灰漠土有机碳的碳投入量为1.3 t/(hm^2·a)。【结论】与不施肥或长期施用化肥相比,在干旱区灰漠土采用有机无机配施固碳效应显著,其碳投入与土壤有机碳呈显著线性正相关(P<0.001),增加土壤碳投入(有机肥或秸秆)仍然是提升或维持土壤肥力的主要措施。

磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质和棉花产量及其构成的影响

新疆有机肥资源丰富,探索磷肥有机替代、秸秆还田的外源肥料投入对土壤化学变化、棉花产量及其构成的影响,为深入了解当前棉田肥力和确定棉花减磷增效的技术服务着力点提供参考依据。经国家灰漠土肥力与肥料效益监测基地5年田间微区定位试验,在膜下滴灌条件下设置7个施肥处理,T1:不施肥,T2:不施磷,T3:常规施化肥磷100%,T4:有机肥磷替代25%化肥磷,T5:有机肥磷替代50%化肥磷,T6:化肥磷100%+25%有机肥磷,T7:化肥磷100%+秸秆还田。于2022年采集土壤样品,探明不同比例磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质、磷素有效性特征和棉花产量及其构成的影响。研究结果表明:(1)在外源肥料投入量(有机肥和化肥)均为等氮磷用量的条件下,磷肥有机替代、秸秆还田有利于加速土壤养分转化,增加土壤速效养分、全量养分含量。速效氮、有效磷、速效钾含量增幅分别在3.0%~25.3%、29.2%~120.1%、70.1%~99.1%之间,各速效养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T5、T5处理相比,年均分别增长3.12、1.69、30.75 mg·kg^(-1)。全氮、全磷、全钾含量增幅分别在21.1%~43.9%、1.59%~41.3%、9.3%~33.6%之间,各全量养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T6、T5处理相比,年均分别增长0.04、0.05、1.36 g·kg^(-1)。整体上有机替代、增施有机肥和秸秆还田对促进土壤养分的转化效果比单施化肥好,且长期施用有机肥的效应优于秸秆还田。(2)耕层土壤有机质含量随有机肥替代量的增加而增加,50%的有机替代其有机质含量显著最高(12.21 g·kg^(-1)),年均增长0.4 g·kg^(-1),最小增量T1~T2与最大增量T1~T5相比,增加1.04~3.44 g·kg^(-1),增幅为11.86%~39.22%,总体表现为正效应。相对较高的土壤pH和盐含量是限制棉花高效生产的主要因素,有机肥和秸秆还田对土壤pH和含盐量整体起到降低的作用,最大降幅pH的T1与T5、盐含量T5与T3相比分别下降3.07%、24.48%,总体表现为负效应。配施有机肥和秸秆还田增强了土壤供氮能力和磷素活化能力,土壤磷活化系数从1.52%提升到2.78%。由于受新疆石灰性土壤自然特性及气候条件限制,综合C/N、C/P、N/P表明,灰漠土有机质处于缺乏状态。(3)磷肥有机替代和秸秆还田均能够维持或促进棉花增产,在密度为24万株·hm^(-2)的试验种植模式下,连续5年常规施肥、25%的有机替代、50%的有机替代、增施有机肥、秸秆还田其籽棉产量分别达4173.13、4196.72、4805.10、5035.51、4830.98 kg·hm^(-2),综合土壤养分指标、肥料投入、棉花产量分析,50%的有机替代在节约磷肥用量的前提下对棉花增产效果最佳,与T1、T2、T3相比,分别显著增产20.49%、18.62%、15.14%。因此,研究认为当下应用50%的有机替代技术,即施磷(P_(2)O_(5))60 kg·hm^(-2)和配施羊粪9784 kg·hm^(-2),较为可行。

长期施肥对新疆灰漠土土壤微生物群落结构与功能多样性的影响

以20a新疆国家灰漠土土壤肥力与肥料效益长期定位试验为平台,采用常规培养法,结合Biolog技术对可培养微生物、生理菌群数量和碳源利用进行测定分析,研究撂荒(CK0)、耕作不施肥(CK)、不同化肥(N、NK、NP、PK、NPK)、化肥配施低量高量有机肥(NPKM1和NPKM2)和秸秆还田(NPKS)等10种处理土壤微生物特征,揭示长期施肥对土壤微生物群落结构与功能多样性的影响。结果表明:(1)可培养微生物:与CK处理相比,CK0处理显著提高了细菌、放线菌和真菌的数量(P<0.05),NPKS处理微生物数量则显著降低(P<0.05);不同化肥处理的细菌(除PK处理外)、放线菌(除PK和N处理外)数量也有所增加,增幅在8.14%—135.70%和15.30%—44.78%之间;真菌数量(除NK处理外)则有一定幅度的降低;NPKM1和NPKM2处理,微生物数量最高,细菌分别增加了162.20%和173.75%,放线菌增加了34.39%和39.37%,真菌增加了63.33%和488.33%;(2)生理菌群:与CK0相比,CK处理显著提高了自生固氮菌和亚硝化细菌数量(P<0.05),显著降低了氨化细菌和纤维素分解菌数量(P<0.05);与CK相比,NPKM1和NPKM2处理显著提高土壤中与氮素转化有关的生理菌群数量(P<0.05),不同化肥处理和NPKS处理的影响不相同,NPK处理显著高于其余处理(P<0.05);(3)微生物碳源利用:微生物活性表现为NK、NPKM1、NPKM2>N、NPK、CK>PK、NPKS>CK0、NP;CK0处理3个多样性指数以及NPKM1、NPKM2和NK处理Shannon(H)指数最高,其余施肥处理差异不显著;糖类、氨基酸类、羧酸类和胺类是微生物利用的主要碳源。(4)聚类分析表明,除NP处理外,施氮处理土壤有较为相似的碳源利用,细菌和真菌与养分之间有较好的相关性,可培养微生物和生理菌群与微生物碳源利用的相关性较差。因此,长期不同施肥对新疆灰漠土土壤微生物群落结构和功能多样性产生了显著的影响,长期耕作不施肥降低了土壤微生物群落结构和功能多样性,不同化肥配合施用对微生物群落的影响不同,NPK及NPK配施有机肥可提高土壤微生物多样性。

施用生物黑炭对新疆灰漠土肥力与玉米生长的影响

通过田间小区对比试验,研究生物黑炭作为改良剂与堆肥等其他生物质改良剂相比对新疆低产土壤———灰漠土的改良和玉米增产的效果。结果表明,施入20t·hm-2和40t·hm-2的生物黑炭,能显著提高土壤有机质含量,与基础土壤相比,提高了22.77%和49.80%,明显高于秸秆还田、羊粪和腐植酸有机肥等对土壤有机质的提升效果。施用生物黑炭提高了玉米单穗重、千粒重、产量以及生物量,降低了玉米的根冠比,促进玉米根系生长,而追施氮肥对玉米产量的影响差异不显著。因此,施用生物黑炭能够大幅度提高土壤有机质含量,对灰漠土土壤质量和作物产量以及农艺性状的提高具有重要作用。

长期施肥对灰漠土生物群落和酶活性的影响

长期定位试验表明：施肥对灰漠土生物类群、酶活性有一定影响，同时生物类群和酶活性也改变了土壤生态环境。（1）施肥对灰漠土动物个体及类群数的影响显著，长期单施化肥对土壤动物优势度作用较大，化肥配施有机肥丰富了土壤动物组成，化肥配施秸秆有利于增加土壤动物的丰度，尤其是疣跳科和等节跳科动物个体数量增加近10倍，长期不施肥土壤动物均匀性较高，但优势类群数较低；（2）灰漠土微生物组成以细菌为主，特殊微生物生理类群是以固氮菌和氨化细菌数量居多。长期单施化肥不利于土壤微生物生长，几种菌类数量均较低，化肥配施有机物料增加了土壤微生物类群数量，比对照增加15％～44％，长期不施肥土壤微生物数量高于单施化肥处理。（3）灰漠土自身过氧化氢酶含量较高，蔗糖酶次之。土壤4种酶活性中除过氧化氢酶与土壤养分之间呈负相关以外，其余3种酶活性与土壤速效养分均呈正相关或显著正相关。长期单施化肥土壤脲酶、磷酸酶活性降低，长期不施肥土壤脲酶、磷酸酶活性高于单施化肥处理，化肥配施有机肥或秸秆的土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性比长期不施肥增加了24％-31％。因此，化肥配施有机物料增加了土壤酶活性，加速了土壤熟化，改变了土壤生态环境。

长期施肥条件下灰漠土磷的吸附与解吸特征

通过等温吸附与解吸试验,研究了长期施肥条件下不同水平的灰漠土耕层0～20 cm土壤磷素吸附与解吸特征。结果表明,在实验浓度范围内,不同Olsen-P水平的灰漠土土壤,随外源磷量的增加,磷的吸附量、解吸量及解吸率均逐渐增大,吸附率逐渐减小。土壤Olsen-P含量水平与土壤磷素吸附饱和度(DPS)的大小呈正相关关系。处理间比较,土壤最大吸附量(Xm)值为CK>NPK≈NPKM>PK≈NPKS、且处理间达到极显著差异水平;NPK处理的吸附常数(K)值与土壤最大缓冲容量(MBC)值均极显著地大于CK、PK、NPKM和NPKS处理。该4个处理间比较:K值无显著差异,MBC值CK极显著大于PK和NPKS处理、CK与NPKM、PK与NPKS处理间差异不显著。化肥配施有机肥或秸秆的处理土壤易解吸磷(RDP)值极显著大于单施化肥的处理,释磷效果以化肥有机肥配施为最优。

施肥深度、灌水条件和氨挥发监测方法对氮肥氨挥发特征的影响

【目的】研究施肥深度、灌水条件和氨挥发监测方法对土壤氮肥氨挥发损失特征的影响,为评估田间原位监测试验结果提供依据。【方法】通过微区试验模拟大田基肥和追肥氨挥发条件。【结果】(1)在轻度盐渍化土壤上,氨挥发速率和损失累积量随着施肥深度的增加而降低,氮肥深施土壤10 cm氨挥发降低到施氮量2%以下,可有效控制氮肥氨挥发损失;氨挥发持续时间随着施肥深度的增加而缩短。(2)施肥后延迟灌水情况下,初始含水量高的土壤比含水量低的土壤氨挥发损失大;在同等条件下,延迟灌水会增加氮肥氨挥发损失;随着灌水量的增加,氨挥发损失降低;(3)3种氨气吸收方法比较结果显示,密闭法检测值远低于抽气法和通气法;在试验区域和试验条件下,抽气法和通气法监测结果较为接近。【结论】施肥深度和灌水条件是否与当地大田操作一致,是氨挥发测定值能否反映田间真实值的关键;三种监测方法对氨挥发田间原位监测是系统影响,密闭法结果偏低,抽气法是否反映田间真实值与抽气速率相关;通气法不需动力,可适用于田间多处理试验。

新疆灰漠土区不同肥料配比土壤氨挥发原位监测

在17a的新疆国家灰漠土土壤肥力与肥料效益长期定位试验区,采用通气法对春小麦种植体系8种处理,即（1）对照（种植、不施肥,CK）、（2）施氮肥（N）、（3）施氮磷肥（NP）、（4）施氮钾肥（NK）、（5）施氮磷钾肥（NPK）、（6）施氮磷钾肥＋有机肥增量（NPKM1）、（7）施氮磷钾化肥＋有机肥常量（NPKM2）、（8）施氮磷钾化肥＋秸秆还田（NPKS）的氨挥发损失与不同肥料配比、长期不同施肥土壤特性变化之间关系进行研究。结果表明：（1）在当地春小麦种植典型施肥模式,即＂基肥撒施后机械翻耕,追肥撒施后灌水＂下,在施氮量为84.97~241.5 kg.hm-2的条件下,不同处理基肥氨挥发累积量为0.194~2.236 kg N.hm-2之间;追肥氨挥发累积量在0.078~0.210 kg N.hm-2之间,远低于基肥氨挥发量;基肥和追肥氨挥发损失氮素之和占总施氮量的0.39%~1.23%。（2）相同施氮量241.5 kg.hm-2的N、NP、NK、NPK4个处理,氨挥发累积量分别为1.017、0.944、1.988、2.437kg N.hm-2,氨挥发量与不同处理土壤速效钾含量相关性达显著水平（r=0.951,P〈0.05,n=4）。（3）施氮量分别为151.8、84.9、216.7 kg.hm-2有机肥处理NPKM1、NPKM2、NPKS的氨挥发累积量分别为1.404、1.041、1.583 kg N.hm-2,氨挥发量与氮肥使用量呈显著正相关（r=0.581,P〈0.05,n=18）。以上结果表明,氨挥发不是新疆灰漠土长期定位试验春小麦体系氮肥损失的主要途径;不同肥料配比和长期不同肥料配比造成土壤特性的变化是7种施氮肥处理氨挥发差异的主要原因。

长期施肥下灰漠土有机碳组分含量及其演变特征

采用湿筛和重液悬浮的物理分组方法分析了18年不同施肥模式下灰漠土有机碳组分含量差异及其演变特征。结果表明：与不施肥相比,长期有机无机肥配施（NPKM和1.5 NPKM）增加各有机碳组分的效果最显著,且粗和细自由颗粒有机碳、物理保护有机碳、矿物结合有机碳增加速率最高,平均分别达到0.12、0.06、0.08及0.17g/（kg.a）;秸秆还田使粗和细自由颗粒有机碳分别以0.05和0.03 g/（kg.a）的速率增加,而撂荒和施化肥维持着各有机碳组分的含量。不同有机碳组分间存在显著的相关性,其中以粗自由颗粒有机碳含量增幅最高,不同施肥模式下平均增幅是其它有机碳组分的2.18~.0倍;以矿物结合有机碳所占比例最高,达到56.9%7~7.8%,说明粗自由颗粒有机碳对施肥较敏感,而矿物结合有机碳是灰漠土固存有机碳的主要形式。综上分析,长期有机无机肥配施是提高灰漠土有机碳组分含量和培肥土壤的有效模式。

施肥处理对春季冻融期灰漠土农田温室气体排放的影响

绿洲灰漠土冻融交替明显,但缺乏该时期气体通量及动态变化方面的研究。选取NPK(氮磷钾肥)、NPKS(0.9NPK+0.1秸秆氮)、NPKM(1/3NPK+2/3羊粪氮)和NPKM+(1.5倍NPKM)处理作为研究对象,利用静态箱气相色谱法开展2013—2014年春季冻融期温室气体排放观测试验。结果显示,春季冻融期间,有机肥添加处理CO_2排放量较高,其中NPKM+和NPKM处理CO_2平均排放量分别为C 113 mg m^(-2) h^(-1)和85 mg m^(-2) h^(-1),其次为NPKS(72 mg m^(-2) h^(-1))、NPK(75 mg m^(-2) h^(-1))和CK(35 mg m^(-2) h^(-1))。同样,NPKM+和NPKM处理有相对更高的N_2O排放,春冻平均排放通量分别为N 73μg m^(-2) h^(-1)和42μg m^(-2) h^(-1),显著高于NPKS(22μg m^(-2) h^(-1))和NPK(17μg m^(-2) h^(-1))处理(p<0.05)。CH_4排放量相对较低,各处理无明显差异(p>0.05)。分析发现,N_2O在冻融期呈现先增加后急剧减少的趋势,CO_2变幅不明显。与全年总排放量相比,冻融期(27 d)N_2O的排放量占全年的9%~18%,CH_4冻融期间排放比重占全年排放量的6%~14%。所以,冻融交替期是灰漠土农田温室气体排放的相对高发时期,估算温室气体排放时应充分考虑。

长期配施秸秆对灰漠土质量的影响

利用国家灰漠土肥力与肥料效益长期定位试验,采用长期不施肥、常规施化肥和长期配施秸秆（玉米秸秆或小麦秸秆）等不同施肥措施相比较的方法,研究长期秸秆还田土壤养分的年际变化,以及对土壤动物、微生物、酶活性的影响。研究发现：⑴长期配施秸秆能提高土壤速效氮、磷、钾含量,平均分别提高15%、48%和22%;⑵配施秸秆对土壤昆虫群落呈正向作用且贡献最大,主要增加了大型、中小型农田土壤动物的个体总数和优势类群数量,尤其是疣跳科和等节跳科动物个体数量增加近10倍;⑶土壤养分与土壤细菌、固氮菌、氨化细菌、纤维分解菌和反硝化细菌呈正相关,秸秆还田激发土壤有益微生物的生长和类群数量,使土壤微生物类群数量比对照增加15%-44%;⑷土壤养分与土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性呈正相关,与过氧化氢酶呈负相关,秸秆还田增强土壤蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性,特别是脲酶和蔗糖酶活性平均提高26.5%。结果表明,长期配施秸秆提高了土壤动物丰富性和微生物多样性,增加了土壤酶活性,同时生物类群和酶活性的增加也改变了土壤生态环境,加速了土壤熟化。

长期施肥下新疆灰漠土有机碳及作物产量演变

为明确长期不同施肥下新疆灰漠土有机碳和作物产量演变特征,依托始于1990年的灰漠土肥力长期定位监测试验,选择对照(CK,不施肥)、施氮磷肥(NP)、氮磷钾平衡施肥(NPK)、氮磷钾配合常量有机肥(NPKM)、氮磷钾配合高量有机肥(h NPKM,有机肥施用量为NPKM的2倍)、氮磷钾配合秸秆还田(NPKS)6个处理,分析不同处理下土壤有机碳和小麦、玉米产量演变特征,探讨碳投入及有机碳与作物产量的关系。结果表明:1)长期耗竭种植(CK)、连续施用NP或NPK肥,灰漠土有机碳含量持续下降,年均下降速率分别为0.094 g·kg^(-1)、0.043 g·kg^(-1)和0.053 g·kg^(-1),表明施化肥(NP、NPK)不能维持土壤有机碳含量,不利于土壤肥力的保持。NPKM和h NPKM处理,土壤有机碳显著增加,年均增加0.360 g·kg^(-1)和0.575 g·kg^(-1),增施有机肥是快速提高灰漠土肥力的重要措施。秸秆还田处理(NKPS),土壤有机碳年均增幅0.006 g·kg^(-1),与NPK处理对比,秸秆还田虽没有大幅度提高土壤有机碳,但维持了土壤肥力。2)较CK,长期化肥有机肥配施(NPKM、h NPKM)显著增加了作物产量(P<0.05)。与NP和NPK比较,长期化肥有机肥配施显著提高了小麦产量(P<0.05),但玉米产量与施化肥处理差异不显著(P>0.05),玉米产量以平衡施肥(NPK)的增幅最高,达到220 kg·hm^(-2)·a^(-1)。小麦的产量变异系数(29.1%~43.9%)高于玉米产量变异(19.0%~32.7%)。化肥配合秸秆还田(NPKS)处理的小麦增产幅度与高量施用有机肥(h NPKM)处理接近,喻示了秸秆还田对作物增产的作用不可忽视。3)碳投入与土壤有机碳和小麦、玉米产量有显著线性正相关(P<0.05)。基于以上分析,在干旱区灰漠土增加土壤碳投入(有机肥或秸秆)仍然是最基本的土壤培肥措施。

灰漠土长期试验地氮素矿化和硝化作用的特征

采用培育试验研究了灰漠土长期定位试验中不同施肥处理小区表层和亚表层土壤的矿化和硝化作用特征。结果表明:灰漠土的硝化作用非常强烈。pH是影响硝化作用的重要因素,硝化率与土壤pH呈显著正相关。合理施肥调控土壤肥力是提高灰漠土肥力的重要措施。

DNDC模型模拟干旱区农田有机碳的变化趋势

[目的]利用生物地球化学模型,探讨长期不同施肥对干旱区绿洲农田土壤碳变化趋势以及农田的固碳效率.[方法]选择国家灰漠土长期肥力监测试验中的5种处理（hNPKM,NPKM,NPKS、NPK、CK）,采用DNDC模型对土壤表层（0～20 cm）土壤有机碳150年（2010～2160年）的长期变化趋势进行预测.[结果]长期不同施肥处理下土壤有机碳固碳效果有明显的差异性,模拟结果表明：土壤有机碳含量与施肥时间之间符合抛物线方程,其中施用连续高量有机肥处理130 a后,土壤有机碳将达到极大值108.35 g/kg,固碳速率为52.95％;施用常量有机肥128 a,有机碳达到极大值63.86 g/kg,固碳速率为28.41％;秸秆还田处理121年后有机碳达到极大值19.14 g/kg,固碳速率为7.70％;施用化肥145 a,土壤有机碳达极大值17.54 g/kg,固碳效率为6.18％;而CK处理土壤有机碳逐年减少,仅为5.74 k/kg,比试验初始有机碳值降低3.08 g/kg.[结论]化肥与有机肥配施土壤有机碳的固碳速率最高,化肥平衡施肥、化肥与秸秆配施也具有固碳效果,但固碳速率小于化肥有机肥配施,而不施肥土壤有机碳逐渐减少,因此合理施用有机肥和化肥能够实现作物增产和土壤培肥的双赢.

长期施肥下灰漠土易氧化有机碳的变化特征研究

以长期定位施肥下灰漠土易氧化有机碳变化特征为研究对象,于2013年采集不同施肥处理的对照(CK)、单施氮肥(N)、化肥平衡配施(NPK)、化肥配施有机肥(NPKM)、化肥配施秸秆(NPKS)、撂荒(CK0)的土样,分析测定土壤易氧化有机碳及总有机碳含量。结果表明,24 a后,化肥配施有机肥(NPKM)处理土壤有机碳含量达到17.42 g/kg,比1990年的基础值增加了80%;对照(CK)处理土壤有机碳含量最低,仅为6.46 g/kg左右,比1990年下降了48%;单施氮肥(N)、化肥平衡配施(NPK)的土壤有机碳下降了30%;化肥配秸秆(NPKS)的土壤有机碳下降了10%;撂荒(CK0)处理的土壤有机碳增加了11%。配施有机肥(NPKM)处理土壤易氧化有机碳含量显著增加了188%;除化肥平衡配施(NPK)处理以外,CK、N、NPKM、NPKS、CK0处理的易氧化有机碳含量均有所增加,但与基础值差异不显著(P>0.05),NPK处理比基础值下降了28%。各处理的活度、碳库管理指数和活度指数都较基础土壤值高(除NPK处理),NPKM处理明显提高了土壤碳库管理指数。易氧化有机碳与土壤有机碳的相关性达极显著水平(P<0.01),与作物产量的相关性达显著水平(P<0.05)。长期化肥配施有机肥有利于土壤有机碳的积累。土壤易氧化有机碳是反映土壤碳素动态变化灵敏而有效的指标,该指标为培肥地力、增加土壤活性有机质含量提供了量化依据。