中美肥料施用及产出效益对比分析

化肥为保障中国粮食安全做出了巨大贡献,然而盲目、过量施用化肥也带来一系列生态与环境问题。基于文献资料查询,系统分析了40年来中美两国在化肥施用量、化肥利用效率等方面的差异。结果表明,中国单位面积耕地化肥施用量增长迅速,2015年较1978年增长了406%,达到峰值446 kg/hm^(2),接近国际公认化肥施用量上限的2倍;而美国单位面积耕地化肥施用量呈现缓慢增加的趋势,2012年较1978年仅增长了38%,达到142 kg/hm^(2)。中国小麦、玉米和水稻的化肥施用强度分别为美国的1.92、1.04和0.97倍,而化肥产出率仅为美国的84.2%、57.3%和82.5%。中国化肥施用量大且效率低的主要原因是化肥施用政策起步较晚且体系不完整,施肥技术水平较低,尤其是在农业新技术的应用方面较为薄弱。今后应结合中国具体情况出台相关政策,加快技术研发与应用,形成科学施肥体系,以最大程度达到减肥增效的目的。

不同有机物料对盐碱土的淋洗效果研究

主要通过土柱模拟试验探究不同有机物料对渗滤液的盐分和可溶性有机碳(DOC)以及不同深度土壤盐分、有机质和微生物生物量碳氮的影响,设置有机硅功能肥(WO)、颗粒状有机物料(YP)、粉末状有机物料(GG)、颗粒状有机物料和粉末状有机物料各50%(YG)以及不添加有机物料(CK)共5个处理。结果表明,有机物料的添加提高了渗滤液的EC值及水溶性Ca^(2+)、Mg^(2+)和Na^(+)含量,YP处理的渗滤液盐基离子含量最高,而WO处理的渗滤液中DOC含量最低;与CK处理相比,WO处理显著提高各深度土层的水溶性Ca^(2+)、Mg^(2+)和K^(+)含量,显著降低各深度土层的pH、交换性Na^(+)、碱化度(ESP)和0—20 cm土层的水溶性Na+和钠吸附比(SAR),但其他有机物料的处理对pH、EC值和盐分等无显著影响;淋洗作用使表层土壤(0—20 cm)盐分向土壤深层移动,淋洗结束后,各处理的土壤EC值、水溶性总盐、交换性Na^(+)和ESP随着土层深度的增加而升高;与CK处理相比,GG和YG处理显著提高0—20 cm土层的有机质含量,分别提高23.97%和20.53%。研究结果为有机物料的添加对盐碱地淋洗过程中盐分和有机质的变化提供了理论的数据参考。

蚓粪基质对番茄生长和品质的影响

将餐余蚓粪或猪粪蚓粪与泥炭、珍珠岩、蛭石按不同体积比例分别复配成番茄生长基质,以常规基质作为对照,分析不同基质对番茄生长和品质的影响,筛选出适合番茄生长的蚓粪基质配方,为畜禽粪便和餐余废弃物的资源化利用提供技术支撑。结果表明,猪粪蚓粪或餐余蚓粪复配的生长基质的理化性质优良,均适合番茄生长。综合来看,所有处理中,以40%蚓粪添加量的T5(40%餐余蚓粪+20%泥炭+15%珍珠岩+25%蛭石)和T6(40%猪粪蚓粪+20%泥炭+15%珍珠岩+25%蛭石)处理效果最佳,与CK相比,T5、T6处理的番茄果实单果重分别增加102.84%、95.05%,Vc含量分别增加了76.64%、77.16%,可溶性蛋白含量分别增加了1.27、1.35 mg/g,可溶性糖含量分别增加6.73、10.54 mg/g,T5处理的有机酸含量降低了23.40%。T5处理与T6处理的总体效果相当,可以达到市场对基质的要求,该配方可推荐用于番茄工厂化基质生产。

稻麦轮作体系下有机肥施用对作物产量和土壤性质影响的整合分析

为明确稻麦轮作系统有机肥施用对作物产量和土壤性质的影响,本研究搜集已公开发表的文献数据,利用meta分析法定量分析了有机肥类型(普通有机肥、生物质炭、秸秆)、施用策略(单施有机肥、有机肥配施部分化肥、有机肥配施全量化肥)、施用年限(短期、中期、长期)对稻麦产量和土壤性质的影响及其对不同土壤条件(酸性、中性、碱性)的响应。结果表明:与单施化肥相比,有机肥施用对水稻和小麦的增产效应相近,分别为3.1%和3.0%。有机肥施用对土壤性质的提升效果更明显,显著降低了土壤容重(5.7%),显著提高了土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量,以及微生物生物量碳、氮,增幅在11.7%~38.4%。不同类型有机肥中,生物质炭和普通有机肥对土壤性质的改良效果优于秸秆;与单施有机肥相比,有机肥配施化肥的作物增产效果更好,而土壤性质改良效果较差;随着有机肥施用年限增加,作物增产和土壤肥力提升效应逐渐增强;在酸性土壤条件下有机肥施用对作物的增产效果最显著。土壤容重与稻麦周年产量呈显著负相关,而土壤全氮、速效磷、速效钾含量和微生物生物量氮与稻麦周年产量呈显著正相关关系。