西北黄绵土区长期定位施肥对冬小麦产量和品质的影响

为了探讨西北黄绵土区长期定位施肥对冬小麦籽粒产量及品质的影响,以40年长期定位施肥试验为基础,研究了不同研究了不同有机肥和化肥配施对小麦产量及品质的影响。结果表明,在西北黄绵土区施用有机肥有明显的增产作用,氮肥和磷肥是限制小麦产量和生长的重要因素,钾肥对小麦的增产作用不明显。施用化肥能提高小麦籽粒蛋白质和湿面筋含量,单施氮肥、在有机肥和氮肥配施的基础上配施磷肥和钾肥都会降低蛋白质和湿面筋含量;单施氮肥会提高小麦籽粒沉降值,磷肥、钾肥、有机肥和无机肥配施均会降低小麦籽粒沉降值;单施氮肥、有机肥和氮肥配施能延长稳定时间和形成时间,施用化肥会降低抗延伸阻力,有机肥对抗延伸阻力的提升作用不明显。综上,该试验条件下,有机肥与氮肥配施为提高小麦产量和品质的有效措施,长期施用钾肥会制约小麦产量和品质的提升。

城市生态系统长期定位观测数据与服务评估的关系

城市生态系统为城市和市民提供的服务功能是城市生态系统国家定位观测研究站(以下简称城市站)观测和研究的重点内容。为强化城市站观测数据的统一性、系统性和可对比性,以及合理利用观测数据评估生态系统服务,文章首先通过梳理国内外城市站的管理和观测研究实践,针对目前城市站数据观测和管理上存在的问题提出对策建议;其次在梳理城市生态系统服务与观测指标关系的基础上,构建基于观测数据的生态系统服务评估框架,以提升观测数据的利用价值,提高城市站的社会服务能力和影响力;最后从提升城市站观测数据质量、丰富观测研究成果类型,以及服务评估框架的可行性提出思考。

基于长期定位试验的土壤健康研究与展望

土壤健康是农业可持续发展的根基,是保障国家粮食安全和落实“藏粮于地”战略的重大需求。长期定位试验时空覆盖面广、数据丰富、施肥管理措施多样,对于土壤健康的研究和健康土壤的培育是难得的宝贵平台。本文在总结土壤健康的内涵及指标体系与我国长期定位试验布局情况的基础上,系统梳理了基于长期定位试验的作物产量演变及高产稳产性、土壤有机质演变及其与产量的关系、土壤pH演变及生物多样性演变等耕地质量和土壤健康方面的研究进展,并提出了基于长期定位试验的土壤健康研究展望,包括建立因地制宜的土壤健康指标及评价体系,深入解析土壤健康演变的规律和驱动机制与发展健康土壤培育技术,以期高质量推进土壤健康研究,从而促进农产品质量安全和农业可持续发展。

长期定位施用化肥对非石灰性潮土有机碳及腐殖质组分的影响

土壤有机碳和腐殖质组分受土壤自身质量、施肥管理措施等因素的影响,为明确长期化肥施用对不同土层土壤有机碳(SOC)和土壤腐殖质组分含量的调控效果,在山东莱阳43 a(2021年)长期定位施肥试验,选择低量氮肥(N1)、高量氮肥(N2)、高量氮肥配施磷肥(NP)、高量氮肥配施钾肥(NK)、高氮配施磷钾肥(NPK)和不施肥对照(CK)6个处理。结果表明,与CK相比,N1能够显著提高0~5 cm的SOC含量,其增幅为22.84%,单施氮肥处理能够显著提高5~10 cm的SOC含量,N1、N2的增幅分别为20.94%,28.60%,N1能够显著提高10~20 cm的SOC含量,增幅为17.05%,而其他处理无显著变化。化肥施用能够改变土壤腐殖质组分含量,与CK相比,N1可以显著提高10~20 cm和20~30 cm土层胡敏酸(HA)的含量,增幅分别为22.86%,40.49%,而0~10 cm土层无显著变化;NP可以显著提高0~5 cm,5~10 cm土层富里酸(FA)含量,增幅分别为89.44%和124.63%,NK可以显著提高10~20 cm土层FA的含量,增幅为100.22%,NPK可以显著提高20~30 cm土层FA的含量,增幅为107.48%;N1可以显著提高0~5 cm土层胡敏素(Hu)的含量,增幅为69.34%,N2可以显著提高5~10 cm土层Hu的含量,增幅为66.18%,N1可以显著提高10~20 cm土层Hu的含量,增幅为79.50%,而20~30 cm土层无显著变化。综上表明,在本试验条件下,长期施用化肥可以有效提高非石灰性潮土的土壤有机碳的固定、改变土壤腐殖质组分,且不同的施肥策略影响存在较大差异,其中单施氮肥处理的固碳量效果较好。

长期定位施肥对粮田土壤质量演变规律及高粱干物质量的影响

本研究基于国家土壤质量山西(榆次)观测实验点平台,对长期施用不同肥料处理下的粮田土壤理化性状进行了连续5 a的观测。试验包括有机肥、化肥、有机肥与化肥配施以及无肥对照4个处理。结果表明,长期施用化肥会使土壤pH降低、容重增加、孔隙度降低;单施有机肥处理土壤全氮、有效氮和速效磷含量增加,与不施肥处理之间差异显著,但效果不如化肥和有机肥配合;单施有机肥显著提高土壤有机质含量,与其他处理之间差异显著。有机肥以有机磷为主,可增加土壤的有机质含量,减少无机磷的固定,促进无机磷的溶解;单施有机肥或与化肥配施均可提高土壤速效钾含量,有机肥有利于根系生长和延伸,长期施用有机肥可以降低土壤紧实度,有效改善土壤耕作条件,利于作物生长。高粱苗期干物质积累量少,拔节期和灌浆期干物质积累量大幅增加,到成熟期干物质量达到最大值。施肥方式对不同部位干物质分配比例影响不大,施肥处理与对照相比干物质含量均有所提高,以化肥、有机肥配施效果最好。本试验揭示了长期不同施肥条件下土壤肥力的变化规律,科学地评价了不同施肥方式对土壤特性的影响,为当地农业生产推荐最优的施肥方式。

耕地质量长期定位监测点肥力变化结果与分析

耕地质量长期定位监测是了解土壤肥力变化、指导农业生产和保护耕地的重要手段。本文以丽江市12个耕地质量监测点为研究对象,通过对长期定位监测点的肥力变化进行深入研究,分析了不同时间段的肥力变化趋势,并探讨了影响肥力变化的主要因素。研究结果表明,长期施肥和土地利用方式对耕地质量具有显著影响。为此,需要采取科学合理的施肥措施、土地利用方式,才能够有效改善耕地的质量,以了解土壤养分的动态变化,从而为农业生产提供科学依据和合理指导。

灰漠土长期定位施肥对小麦品质和产量的影响

新疆灰漠土不同施肥制度的12年长期定位试验结果表明,N、NP、NK、NPK处理小麦某些品质指标较CK有不同程度的改善;长期不施氮肥(PK处理),小麦子粒的蛋白质含量、总氨基酸和必需氨基酸含量、面粉品质和面团品质中的多数指标明显低于CK和长期施用氮肥的处理,灰分含量增加;有机无机常量配施(NPK+M)小麦面粉与面团品质中的多数指标优于单施无机肥(N、NP、NK、PK、NPK)和CK处理。与CK相比,秸秆还田(NPK+S)处理的小麦千粒重、面团抗延伸性略有提高,其它品质指标则有不同程度的下降。生产中,N、P、K化肥与有机肥合理配合施用对培肥土壤、提高小麦产量和改善品质具有重要作用。

长期定位施肥对甘薯块根产量及其主要品质的影响

以1980年建立的砂壤质潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地(徐州点)的长期肥料定位试验为研究平台,研究长期不同施肥制度对甘薯产量和品质的影响。结果表明:有机肥(M)处理产量普遍高于化肥处理,差异达极显著水平(P<0.01);不施肥(CK)条件下淀粉和糖类积累速率比施肥处理干物质积累的速度快;施肥有利于淀粉积累,尤其是钾肥(K)在淀粉合成过程中作用明显,有利于淀粉型甘薯生长。施氮(N)有利于碳氮代谢,缺钾时干物质分配到块根中的比例小;氮肥能明显提高蛋白质含量,有利于改善鲜食型甘薯品质,蛋白质对钾磷肥效应不明显,M处理的蛋白质含量略低于氮钾磷(NPK)处理,但整体评价甘薯品质方面,M处理优于其他肥料处理。

长期定位施肥条件下土壤钾素化学研究进展

介绍了长期定位施肥对土壤钾素形态和钾素平衡、土壤含钾矿物含量和转化,以及土壤水溶性钾、交换性钾、非交换性钾和全钾含量的影响,综述了长期定位施肥条件下土壤钾素固定、非交换性钾释放、K+吸附和解吸的特性,并对土壤钾素容量和强度(Q/I)关系曲线评价长期定位施肥土壤钾素的有效性进行了总结,最后指出了长期定位施肥条件下土壤钾素化学研究存在的问题及以后的研究方向。

长期定位施肥对土壤养分与作物产量的影响

【目的】研究探讨长期施用有机肥、化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的作物增产效果与土壤养分演变规律。【方法】以在山东禹城连续22年的长期施肥定位试验为依据,对历年土壤养分和作物产量测试结果进行系统总结。试验采用冬小麦-夏玉米一年二熟栽培制度,分别设置①无肥对照,②常量有机肥无机肥配施,③常量有机肥,④常量化肥,⑤高量有机肥,⑥高量化肥,共6个施肥处理。【结果】在作物产量方面,试验之初的8～10年间表现为化肥对冬小麦的增产作用优于有机肥,而在夏玉米上则表现出相反结果,有机无机结合处理大部分年份作物产量处于较高水平;随着试验时间的延长,各施肥处理产量逐渐趋于一致;22年间土壤有机质含量始终表现出随有机肥施用量的增加而增高,且有逐年增长之趋势;化肥在提高土壤有机质、全氮等营养方面受生物产量和根茬残留量影响而与施肥量无明显关系,增施化肥可以迅速提高速效养分含量,并在一定水平上保持相对稳定。【结论】长期施用有机肥与化肥均表现出持续提高作物产量的良好作用,且二者效果不相上下,常规栽培条件下,当产量提高到一定水平后,继续高量施肥无助于作物产量的提高;有机肥与化肥均表现出持续提高土壤有机碳、氮含量之作用,有机肥效果明显优于化肥,且表现出随有机肥用量的增加而增加。而继续提高化肥施用量无助于土壤有机碳、有机氮的积累;一向被认为钾素含量的黄淮海平原土壤在连续施用氮磷化肥5～8年左右作物即表现明显缺钾现象,由此揭示出高产条件下氮磷钾平衡施肥的重要作用;在对提高土壤速效养分效果方面的差异表现在,化肥可以迅速提高速效养分含量并在这一水平上保持相对稳定,而有机肥则具有持续提高土壤速效养分含量的作用。

基于AMMI模型评价长期定位施肥对双季稻总产量稳定性的影响

【目的】研究长期不同施肥对双季稻产量演变和稳定性的影响。【方法】以25年定位施肥试验为平台,采用AMMI模型对影响双季稻总产量稳定性的施肥处理、环境和二者互作进行分析。【结果】(1)施肥处理与环境互作(F×E)平方和占方差分析总平方和的9.78%,达到了极显著差异水平(P<0.01),AMMI模型的交互效应主成分(IPCA)前三项累计解释了88.46%的互作平方和,其稳定性参数(Di值)与Shukla变异系数和变异系数的相关系数分别为0.97和0.83,均达到了极显著相关。(2)均衡施化肥可以有效提高双季稻产量和产量稳定性,在等量养分条件下配施有机肥进一步提高了其产量和产量稳定性,其中在产量方面,配施30%、50%和70%有机肥处理较均衡施化肥处理(NPK)分别提高6.15%、3.88%和7.75%;在稳定性方面,分别提高25.91%、59.78%和29.31%。【结论】AMMI模型很好地解释了施肥处理与环境的互作效应,是评价长期施肥条件下双季稻产量稳定性的有效方法。根据分析结果得出,有机无机肥配施是该区域双季稻高产和稳产的最佳施肥措施,其中等比例配施有机无机肥在产量相对较高的条件下(与均衡施化肥处理相比)稳定性最好;30%有机肥配施70%化肥和70%有机肥配施30%化肥两个处理在稳定性相对较好的情况下产量最高、适应性最强。

长期定位施肥对亚热带丘陵地区红壤旱地质量的影响 Ⅰ.酸度

研究了中国科学院红壤生态实验站长期定位施肥试验5种不同施肥处理对土壤pH、土壤交换性氢、铝的影响,及其与土壤有机质之间的相关性。结果表明,长期不同施肥处理均提高了土壤pH,降低了土壤交换性氢和交换性铝含量,改良了红壤的酸性。施用有机肥(M)、有机肥+菌剂(BM)、有机肥+菌剂+微量元素(BMT)显著优于施用化肥(F)和化肥+微量元素(TF)的处理。添加微量元素和有效菌剂后土壤交换性氢、铝含量略有提高。土壤有机质与土壤pH呈显著正相关,与土壤交换性氢含量的相关性不显著,而与土壤交换性铝含量呈显著负相关。随着土壤有机质含量的增加,土壤交换性氢占土壤交换性酸度比例越大。长期施用有机肥、提高土壤有机质含量是改良红壤酸度和减轻铝毒较好的农艺措施。

长期定位施肥小麦的肥料利用率研究

以豫麦13、郑太育1号、临汾7203、郑州941、豫麦47、郑州8998、郑麦9023等7个小麦品种为试验材料，通过15年9个不同施肥方式的长期定位试验，研究了小麦对氮磷钾肥的当季和累积利用率。结果表明．在施氮量相同（165kgN／hm^2）情况下，化肥处理中NPK和NP处理小麦的氮、磷利用率最高，分别为70．3％和68．4％及48．3％和46％，是最佳施肥配合;非氮磷配合的其他化肥处理（N、NK、PK）的小麦对肥料的利用率均最低，其中氮、磷的利用率为负值。玉米秸秆还田（SNPK）条件下小麦对氮、磷的利用率高于有机无机肥配施处理；小麦-大豆轮作中小麦的肥料利用率略高于小麦-玉米轮作;肥料用量愈大，肥料利用率愈低，MNPK处理的N、P、K平均当季利用率分别是1．5MNPK处理的1．2、1．4和1．1倍.NP、NPK、MNPK、SNPK处理的肥料利用率有累加效应，其中氮肥第1～5年累积较快，6年后稳定在48．9％～70％；磷肥15年一直累积，1～8年累积速度快，9年后较慢;钾肥1～5年累积较快，5～7年波动，8年后稳定在35％～39％。

长期定位施肥对土壤效应的研究进展

近年来,长期定位施肥研究因其经历气候、年份的时间长,气候类型多,土壤功能变化幅度大以及获得的研究结论相对准确等特点,越来越受到研究人员的重视,国内外在长期定位施肥对土壤效应的影响研究取得了丰硕的成果。本文对国内外的长期定位施肥对土壤物理、养分、微生物以及酶类等方面的影响进行了比较客观详尽的阐述,并在此基础上提出了未来本领域的研究重点,以期对开展相关的研究提供借鉴。

甘肃省黄土高原旱地冬小麦—玉米轮作制长期定位施肥的增产效果

在黄土高原冬小麦—玉米轮作制中通过连续24年的田间试验,研究了旱地长期定位施肥的增产效果。结果表明,各肥料处理的产量大小及其增产趋势是基本一致的,干旱年和正常年为MNP>SNP>NP>M>N>CK;丰水年为NP>MNP>SNP>M>N>CK。干旱年产量降低顺序为N>NP>CK>M>MNP>SNP;丰水年产量增加顺序是N>CK>NP>M>MNP>SNP。降水对化肥尤其是氮肥的增产效果有明显的影响,而有机肥+化肥处理(SNP、MNP)的产量受降水影响较小。在肥料的增产中,化肥(NP)的平均贡献率56 28%,土粪(M)43 72%。在干旱、正常、丰水年型中,化肥的贡献率依次是53 25%、54 00%、59 93%,土粪为46 75%、46 00%、40 07%;NP处理中,N的贡献率依次为19 48%、34 76%、49 61%,而P(P2O5)的贡献率为80 82%、65 24%、50 39%,尤其是干旱年份P的贡献率高达88 4%～145 6%;秸秆(SNP处理)在丰水年的增产贡献率为31 42%,与土粪在对应年份的贡献率相差不大,但正常和干旱年增产贡献率达到66 46%和83 63%,较土粪处理的贡献率提高20 46%和36 88%。随着施肥年限的延长,长期施用氮肥增产作用下降,而秸秆还田及有机无机配合则有逐年递增趋势。

长期定位施肥对红壤地区连作花生生物学性状和土传病害发生率的影响

基于中国科学院红壤生态实验站花生连作障碍长期试验点(1996年～2008年),研究了长期不同施肥对连作花生土传病害、生物学性状和产量的影响。结果表明:长期不同施肥,各处理花生土传病害均有发生,其中施用有机肥(M)、有机肥+有效菌剂(BM)和有机肥+有效菌剂+微量元素(BMT)发病率显著低于施用化肥(F)和化肥+微量元素(TF)。连作条件下长期不同施肥,花生株高、植株干重和荚果产量总体上呈下降趋势,连作时间越长,下降越严重,但施用有机肥(M)、有机肥+菌剂(BM)和有机肥+菌剂+微量元素(BMT)无论花生生物学性状还是产量均显著高于施用化肥(F)和化肥+微量元素(TF)的处理,有机肥以及有机肥配施有效菌剂对减轻花生土传病害、延缓产量降低和生物性状变劣表现出一定的效果。施用微量元素对减轻花生病害发生没有作用。通过花生荚果产量与土传病害发病率相关性分析表明,两者之间呈极显著负相关,连作花生土传病害是花生连作障碍的主要因子。

不同有机物料与部分化肥长期定位配合施用对土壤养分的调控效应

为了明确有机物料替代部分化肥长期定位施用对冬小麦连作农田土壤养分的调控效应。在陇东黄土旱塬进行连续11年的定位试验,比较不施肥(CK)、施用等量氮磷养分的3种有机物料(生物有机肥、秸秆还田、农家肥)与氮磷化肥配施的农田土壤养分含量变化。结果显示:2016年冬小麦收获后,相比于CK,施用有机肥明显增加了0~60 cm土层硝态氮积累量,而有机质、全量氮磷钾及其速效养分含量在0~60 cm土层范围内随土层深度增加逐渐降低,且0~20 cm土层为硝态氮、有机质、全量氮磷钾及速效氮、磷富集区。从0~20 cm土层平均养分含量来看,施用有机肥显著提高了土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量。其中生物有机肥处理11年土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别较CK提高了18.39%、11.49%、15.62%、2.76%、14.94%、143.25%、36.33%,农家肥处理分别提高了14.42%、14.94%、14.06%、2.84%、10.87%、100.7%、41.58%,秸秆还田分别提高了7.20%、10.34%、9.38%、1.46%、9.24%、54.66%、8.82%。因此,在陇东半湿润偏旱雨养农业区,采用化肥与有机肥配施,兼顾钾肥的施肥措施是最合理的施肥方式,有利于保持黑垆土养分平衡,促进农田生产力稳定可持续。

长期定位施肥对棕壤有机氮组分及剖面分布的影响

【目的】揭示施肥对土壤供氮潜力的影响。【方法】以土壤有机氮作为土壤肥力的重要指标采用Bremner法对棕壤29年长期定位试验的有机氮组成进行分级。【结果】单施化肥处理对耕层土壤有机氮含量及其组成无明显影响;有机肥和化肥配施,耕层土壤各形态酸解有机氮的含量都有不同程度的提高,其中氨基酸态氮的增加最为明显。在不同施肥处理中的顺序是氨基酸态氮>非酸解态氮>酸解氨态氮>酸解未知态氮>氨基糖态氮。各形态有机氮的剖面分布相似,含量均随土层的加深而降低。不同处理对有机氮各组分含量变化的作用表现为有机无机配施处理>单施有机肥处理>单施化肥处理、不施肥处理。【结论】长期有机无机肥配施显著提高了土壤的供氮潜力,是维持土壤肥力最优的施肥方式。

长期定位施肥对夏玉米光合特性及产量的影响研究

在长期定位试验基础上,采用以化肥为主处理、玉米秸秆为副处理的二因素裂区设计,通过对夏玉米叶面积、叶面积指数、功能叶叶绿素含量等光合特性及产量构成等的研究,探讨了秸秆与氮磷化肥配施对夏玉米光合特性及产量的影响。研究结果表明:长期施用秸秆对夏玉米增产有积极作用,但产量的增加主要靠化肥的投入,秸秆和化肥配施能更大幅度地增加夏玉米产量。从植株光合特性看,随氮磷化肥用量的增加,夏玉米叶面积和叶面积指数增大,到灌浆后期叶面积指数维持在3.5左右。长期不施肥和仅施秸秆处理玉米功能叶叶绿素含量低。长期施用秸秆促进了玉米叶面积的增加,其增产作用表现在穗粒数的增加上。化肥和秸秆配施在促进玉米生长的同时还能延缓叶片衰老,更大程度地增加穗粒数,提高千粒重,进而增加夏玉米产量。秸秆还田和氮磷化肥配施是该区较好的施肥模式。

长期定位试验条件下土地生产力和土壤肥力的变化

为寻求适合晋西北黄土丘陵土壤特点的培肥途径 ,对长期不同施肥处理下土地生产力和土壤肥力的变化进行了研究 .结果表明 :连续施肥既能持续增产 ,又能提高土壤抗逆性 ;有机肥与氮肥合施增产效应最大 ,高量有机肥与氮肥合施培肥效果最好 ;当地应采取有机肥与氮肥配施 ,磷肥在有机肥不足时配合氮肥施用等施肥措施 ;对低肥力土壤 ,可采用高量有机肥与氮肥合施方案 。