Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on Black Soil Fertility and Maize Yield

By two years （2007-2008） located fertilizer experiment, the effect of long-term combined application of organic and inorganic fertilizers on black soil fertility and crop yield was investigated in Shuangcheng City, Heilongjiang Province. The results showed that the combined application of organic and inorganic fertilizers could increase the organinc matter, alkaline nitrogen, available phosphorus and available potassium. At the same time, the increasing application of organic fertilizer could reduce the soil bulk density and improve the field moisture capacity. Field moisture capacity and organic matter of the combined application of high quantities of organic manure and inorganic fertilizers AtB5 treatment increased the fhstest, organic matter increased by 3.33 g. kg and field moisture capacity increased by 11.25% than the beginning of the experiment. Under the same fertilization, the combined application of organic and inorganic fertilizers＇ increasing production range was higher than the single chemical fertilizers＇ which was from 0.8% to 9.4%. The results showed that the combined application of organic and inorganic fertilizers could increase the nutrient contents of soil and also was the highest productivity contribution to black soil fertility. It was the best fertilization structure of increasing productivity level and improving the soil fertility.

减量灌水及有机无机肥配施对西北灌区玉米光合生理、籽粒产量及品质的影响

针对绿洲灌区玉米生产中普遍水肥投入大、利用效率低等问题,通过研究不同灌水量和有机无机肥等氮配施对玉米光合生理、籽粒产量和品质的影响,以期获得最佳的灌水水平和有机无机肥等氮配施比例。2021—2022年,在绿洲灌区采用两因素裂区试验设计,主区为2个灌水水平(传统灌水和减量20%灌水),副区为5个有机无机肥等氮配施比例(全施无机氮肥、75%无机氮肥+25%有机肥、50%无机氮肥+50%有机肥、25%无机氮肥+75%有机肥和全施有机肥),探究玉米光合生理、籽粒产量和品质对不同水氮管理模式的响应特征。结果表明,与传统灌水(I2)相比,减量20%灌水(I1)降低了玉米叶面积指数(leaf area index,LAI)、光合势(photosynthetic potential,LAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),提高了胞间CO_(2)浓度(Ci)、籽粒蛋白质含量和籽粒苏氨酸含量;有机无机肥配施对玉米光合生理指标、籽粒产量和品质都有显著影响,随有机肥比例增加,有机无机肥配施对玉米的影响会逐渐从正效应变为负效应;与传统灌水结合全施无机氮肥(I2F1)相比,减量20%灌水结合75%无机氮肥+25%有机肥(I1F2)玉米平均叶面积指数(mean leaf area index,MLAI)提高了6.9%~7.1%,总光合势(total photosynthetic potential,TLAD)无显著变化;玉米吐丝期-蜡熟期LAI提高了5.0%~11.4%,吐丝期-蜡熟期LAD提高了7.5%~9.1%。I1F2较I2F1提高了玉米抽雄期-蜡熟期叶绿素含量(chlorophyll content,SPAD)、Pn、Tr和Gs,降低了Ci。2年内I1F2较I2F1玉米增产12.0%~12.5%,籽粒中蛋白含量提高了6.9%~18.9%,籽粒中苯丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸含量分别提高了29.6%~43.3%、77.7%~93.3%、49.7%~51.5%、18.4%~28.6%、39.5%~46.0%、57.4%~78.1%和35.1%~41.3%。其他处理对玉米光合生理、籽粒产量及品质指标也有一定影响,但综合2年结果,I1F2影响更显著。因此,减量20%灌水(3240 m^(3)hm^(–2))结合75%无机化学氮肥(270 kg hm^(–2))配施25%有机肥(90 kg hm^(–2))是实现西北灌区玉米高产优质生产目标的适宜水氮管理模式。

有机无机肥配施对西北地区不同土壤类型氮素矿化影响

为揭示不同施肥措施和土壤类型对我国西北地区典型农田土壤氮素矿化特征的影响,通过室内恒温好气培养法,分别研究不施肥(CK)、单施尿素(U)、单施有机肥(M)和尿素配施有机肥(U+M)施肥模式对土壤氮素矿化动态过程的影响,并对土壤累积矿化氮量进行一级动力学方程拟合及相关性分析。结果表明,施肥和土壤类型均显著影响土壤铵态氮含量、硝态氮含量和累积矿化氮量,且两者之间存在显著的交互作用。不同类型土壤累积矿化氮量和矿化速率由大到小依次为塿土、黄绵土、黄河灌淤土、灰棕漠土。与CK处理相比,不同施肥处理显著增加土壤累积矿化氮量、矿化速率常数(k)和矿化势(N0),处理间差异显著(P<0.05)。单施尿素和尿素配施有机肥处理的累积矿化氮量和矿化速率分别较CK处理增加2.83~6.71倍和3.83~7.70倍。相关分析表明,土壤累积矿化氮量与土壤有机质含量和全氮含量呈显著正相关关系。研究结果表明,有机无机肥配施处理可显著促进西北地区不同土壤类型氮素矿化,提高氮素有效性和供氮能力,有利于保持土壤矿质氮含量,对农田氮素高效利用有重要作用。

有机无机氮配施对高芥酸油菜绵油309产量及品质的影响

为探究有机无机氮配施对高芥酸油菜产量及品质的影响,本试验研究了6个不同处理(纯施有机肥、纯施无机肥、20%、30%、40%、50%有机肥替代量)对高芥酸工业型油菜(绵油309)产量、品质、土壤养分及经济效益的影响,以期为高芥酸工业型油菜的高产、提质、增效生产提供理论依据。结果表明:与单施化肥相比,一定比例有机无机氮配施可以显著提升油菜产量,30%有机氮配施处理产量最高,达3501.63 kg/hm^(2),较纯施有机肥显著增产24.84%,较纯施无机肥显著增产23.47%;有机无机氮配施促进油菜主序和分枝的生长发育。30%有机氮肥替代处理下在不影响芥酸含量的同时增加含油量,进而达到显著增加单位面积芥酸和食用油脂产量的目的;还能够提高土壤氮储量,从而使土壤维持较高肥力水平,实现油菜的减肥增效,以获得更高的经济效益和环境效益。

有机-无机肥配施对新疆核桃园土壤和叶片养分的影响

[目的]研究有机-无机肥配施对核桃园土壤和叶片养分的影响,筛选影响叶片养分的主要土壤化学因子,为新疆核桃园土壤养分资源高效管理提供科学依据。[方法]以新疆喀什地区叶城县核桃主栽区的10年生‘温185’核桃为研究对象,采用单因素完全随机区组设计,以当地主要的化肥施用类型(磷酸氢二铵和硫酸钾,YD)为对照,探究有机-无机肥配施(矿源黄腐酸钾和中量元素水溶肥,YZ)对核桃园土壤化学特性和叶片矿质元素的影响。[结果]与YD施肥措施相比,YZ处理显著降低了土壤pH、盐离子含量,提高了叶片矿质元素含量,但具有季节性差异。其中,5月,YZ处理显著提高了土壤NO_(3)^(-)-N(460.22%)、AK(46.46%)和叶片N(12.16%)、K(17.46%)、Zn(21.88%)元素含量;7月,YZ处理显著降低了土壤pH(2.21%)、EC(27.25%)、Cl^(-)-S(23.37%)、NH_(4)^(+)-N(61.09%)、AP(30.03%)、Na^(+)(13.24%)和叶片Cl^(-)-L(15.94%)元素含量(p<0.05),相反,显著提高了叶片N(4.16%)、P(13.25%)、Ca(20.73%)、Mg(44.04%)、Na(66.67%)、Fe(24.62%)、Mn(52.47%)、B(31.85%)元素含量(p<0.05);9月,YZ处理显著降低了土壤EC(20.45%)、NH_(4)^(+)-N(37.31%)、AP(21.74%)、Na^(+)(11.36%)含量(p<0.05),相反,显著提高了OM(22.17%)、NO_(3)^(-)-N(59.09%)、AK(56.47%)含量(p<0.05)。线性回归分析结果表明,土壤pH、Na+和Cl^(-)-S是新疆核桃园中影响核桃叶片矿质元素含量的重要土壤化学因子,增施有机肥并且降低土壤pH,有利于叶片N、P、K、Na、Fe、Zn元素的积累。[结论]YD处理提高了土壤EC、Na^(+)、Cl^(-)-S、NH_(4)^(+)-N等盐离子含量,长期施用可能会加剧新疆核桃园的土壤盐渍化水平;YZ处理可显著降低土壤pH、Na^(+)、EC、NH_(4)^(+)-N等盐离子含量,提高了叶片N、P、K、Fe等矿质元素含量,建议在新疆核桃主栽区核桃园,7月之前可通过有机-无机肥配施降低土壤盐渍化水平来减轻盐碱危害,同时平衡叶片矿质元素含量,而应尽量避免长期单一施用化肥。

灌溉与有机肥处理对冬小麦水分利用效率的影响

探究不同灌溉量和有机无机肥配施的组合处理对冬小麦生长及水分利用效率的影响,为冬小麦的科学施肥管理提供参考。以关中地区冬小麦‘小偃22’为研究对象,通过田间试验,采用等氮原则对有机肥与无机肥进行不同比例配施(F1,100%无机肥;F2,24%有机肥+76%无机肥;F3,48%有机肥+52%无机肥),结合2个水平的灌溉(充分灌溉W1和亏缺灌溉W2),共设计6个灌溉施肥组合处理(W1F1、W1F2、W1F3、W2F1、W2F2和W2F3)。通过测定冬小麦的生长指标(植株株高和叶面积指数)、0~200 cm土层土壤体积含水率(以20 cm为深度间隔)和小麦的产量及构成要素(干物质量、穗长、有效穗数、千粒质量和籽粒产量),分析灌水量与有机无机肥配施对冬小麦生长及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:(1)充分灌溉(W1)条件下,F2、F3处理株高较F1处理分别提高3.4%~21.2%和0.8%~15.9%,叶面积指数提高5.7%~18.5%和16.8%~47.4%,干物质量提高12.1%~26.1%和21.1%~36.0%,穗长提高12.5%和14.5%,有效穗数提高6.6%和9.3%,千粒质量提高18.3%和24.4%,籽粒产量提高14.8%和28.6%,WUE提高14.6%和27.5%;亏缺灌溉(W2)条件下,与F1处理相比,F2、F3处理株高分别提高8.5%~16.2%和0.5%~10.6%,叶面积指数提高4.9%~20.7%和17.0%~50.0%,干物质量提高7.7%~25.7%和15.0%~34.6%,穗长提高12.3%和18.5%,有效穗数提高7.4%和18.0%,千粒质量提高15.3%和25.1%,籽粒产量提高13.1%和31.8%,WUE提高21.4%和35.2%。在相同灌溉水平下,有机无机肥配施处理可以提高土壤体积含水率。(2)W2F2处理对冬小麦株高增长最有效,灌浆期达最大值,较W1F1处理增长10.4%;W2F3处理对冬小麦叶面积指数、干物质量、穗长、有效穗数、千粒质量影响最大,成熟期较W1F1处理分别提高23.6%、39.0%、20.3%、18.4%和33.1%。(3)W2F3处理对冬小麦籽粒产量和WUE的影响最为显著,W1F1、W1F2、W1F3、W2F1和W2F2处理籽粒产量分别提高了35.5%、18.0%、5.3%、31.8%和16.6%;W1F1、W1F2、W1F3、W2F1和W2F2处理WUE分别提高了52.6%、33.2%、19.7%、35.2%和21.4%。亏缺灌溉与48%有机肥+52%无机肥组合处理的冬小麦籽粒产量和WUE最高,该灌溉施肥管理方案为关中平原及环境相似地区冬小麦的科学施肥管理提供了科学依据。

烤烟根际磷库特征及其对有机无机肥配施的响应

为综合分析烤烟根际土壤磷库特征及其对有机无机肥配施的响应,通过田间小区试验,分析比较了烤烟产量、产值、不同等级烤烟比例以及根际土壤磷库特征的差异。结果表明,有机无机肥配施显著提高了烤烟的产量、产值、上等烟比例以及不同形态的磷组分含量。与常规施肥(处理2)相比,化肥减量20%配施有机肥(处理3)、配施生物有机肥(处理4)以及化肥减量30%配施有机肥和生物有机肥(处理5)的产量、产值和上等烟比例平均显著增加了30.00%、59.57%和82.42%,活性磷、中活性磷、稳定性磷以及难溶性磷含量平均显著增加了48.36%、67.15%、16.51%和12.46%,其中活性磷对烤烟产量的形成贡献最大,占到了所有磷组分可解释量的68.23%,以树脂磷Resin-Pi为首要贡献因子,占到了活性磷组分可解释量的68.70%,其次为17.30%的活性磷NaHCO_(3)-Pi和14.10%的活性磷NaHCO_(3)-Po,特别是处理4,各磷组分含量最高,显著增加烤烟产量、产值和上等烟比例的同时,显著降低了中下等烟比例,体现出化肥减量配施生物有机肥的明显产量优势和减肥增效效应。

部分有机肥代替化肥对中强筋小麦产量及品质的影响

为探索淮北麦区高产、优质中强筋小麦在保持产量和品质情况下的绿色施肥方式。以中强筋小麦‘徐麦44’为材料,研究设计3种施肥方式:单施化肥(T_(1))、1/3有机肥+2/3化肥配施(T_(2))、单施有机肥(T_(3)),通过对籽粒蛋白质含量、粉质质量指数、面粉吸水率、面团的形成时间和稳定时间、粉质质量指数等粉质参数、淀粉含量、淀粉糊化特性、籽粒容重进行测定,并进行差异显著性检验,分析施肥对产量及品质的影响。结果表明,T_(2)处理的产量及其三因素、籽粒容重、沉降值、吸水率、淀粉含量、糊化特性与T_(1)处理相比均无显著差异,而籽粒蛋白质含量、形成时间、稳定时间、粉质质量指数均显著高于T_(1)处理,弱化度显著低于T_(1)处理;与T_(1)、T_(2)处理相比,T_(3)处理显著降低了中强筋小麦的产量及其三因素、蛋白质含量、容重、沉降值以及粉质参数,但是增加了籽粒的淀粉含量和糊化特性相关参数。T_(2)处理在减少化肥施用量的情况下能够稳定小麦产量与品质,甚至在有些品质参数上有所提升,提高了中强筋小麦的面筋强度及加工品质,这在淮北麦区高产、优质中强筋小麦生产绿色施肥方式的探索上有一定指导意义。

有机无机肥配施菌剂对葡萄园土壤、果实及葡萄酒品质的影响

为了减少化肥施用量,充分发挥有机肥效应并有效提高酿酒葡萄果实品质,试验设置不施肥对照(CK)、100%化肥(C_(1))、100%有机肥(O_(1))、100%有机肥+菌剂(O_(1)B)、60%化肥+40%有机肥(C_(0.6)O_(0.4))、60%化肥+40%有机肥+菌剂(C_(0.6)O_(0.4B))6个处理,除CK外,各施肥处理的氮、磷、钾养分含量一致,研究不同处理对赤霞珠葡萄园土壤养分、果实及葡萄酒基本理化性质以及酚类物质积累的影响,分析土壤环境因子与葡萄及葡萄酒品质指标的相关性,以期为酿酒葡萄的科学高效施肥提供参考依据。结果表明:与CK处理相比,O_(1)和C_(0.6)O_(0.4)处理的土壤有机质、全氮、全钾、速效钾和可溶性有机碳含量分别提高30.22%和70.65%、27.45%和31.37%、10.10%和20.11%、438.93%和491.60%。与C_(1)处理相比,有机肥配施菌剂处理(O_(1)B、C_(0.6)O_(0.4B))土壤有机质、全氮、全钾、速效钾含量分别提高了101.30%和104.78%、27.45%和47.06%、13.58%和23.12%、2.23%和15.81%。有机肥配施菌剂可显著提升葡萄园土壤肥力;与CK相比,C_(0.6)O_(0.4B)处理的葡萄果实总可溶性固形物、还原糖、糖酸比分别提高了4.93%、10.35%和49.78%;葡萄酒酒度提高了6.67%、总酸含量降低了7.93%;果皮总酚和总花色苷含量分别提高了26.98%和19.56%,葡萄酒总酚和总花色苷含量分别提高了11.13%和56.98%;冗余度分析和Spearman相关系数表明,酿酒葡萄果实和葡萄酒品质指标的变化与土壤环境因子(有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾、有效磷)密切相关,证实了生物菌剂和有机肥共施可提高酿酒葡萄品质。综合比较,施用有机肥及菌剂可以改善土壤性状及酿酒葡萄品质,进而提高葡萄酒口感和色泽品质,其中减施化肥配施有机肥和菌剂(C_(0.6)O_(0.4B))效果最好。

不同施肥措施臭氧浓度升高对不同水稻品种光合特性的影响

近地层臭氧(O_(3))已严重威胁到作物生产,而施肥可以调节土壤的养分平衡,进而促进作物生长。以两个水稻品种(徽两优898和南粳9108)为研究对象,利用开顶式气室,设置2个O_(3)浓度处理(NF:环境大气为对照;NF40:环境大气+40 nmol/mol O_(3)),每个O_(3)处理下嵌套设置3个肥料处理(Ino:施无机肥处理,270 kg N hm^(-2) a^(-1);Red:减施无机肥30%处理,189 kg N hm^(-2) a^(-1);Com:有机无机肥配施处理,Red+有机肥鸡粪5000 kg hm^(-2) a^(-1)),通过测定不同生育期水稻光合参数,探究不同肥料处理下O_(3)对水稻不同生育阶段光合生理的影响。结果表明,NF40对水稻营养生长阶段的饱和光合速率(A_(sat))没有显著影响,而显著地降低了水稻灌浆期的A_(sat)。基于两个水稻品种的A_(sat)和相对叶绿素含量(SPAD)相对减少量与O_(3)累积剂量关系的斜率,发现杂交稻徽两优898(A_(sat)和SPAD的斜率:-1.55和-0.98)比常规稻南粳9108(A_(sat)和SPAD的斜率:-0.92和0.06)对O_(3)更敏感。此外,基于不同O_(3)处理下水稻的气孔导度(g_(s))和胞间二氧化碳浓度(C_(i)),可以看出O_(3)造成南粳9108光合速率降低的主要是非气孔因素,而徽两优898光合的降低是由气孔因素和非气孔因素共同限制。与Ino处理相比,Red处理主要通过降低叶片SPAD进而显著地抑制两种水稻品种的A_(sat),但Ino处理和Com处理间A_(sat)没有显著差异,说明有机无机肥配施能部分缓解减施无机肥造成水稻光合的降低。O_(3)和肥料处理对两个水稻的所有光合参数都没有显著的交互影响,表明短期有机无机肥配施并不能有效缓解O_(3)对作物造成的负面影响。在O_(3)污染背景下,研究结果可以为通过合理的农田氮肥管理措施减缓O_(3)造成的作物减产提供理论依据。

有机无机肥配施对水稻产量·品质及土壤养分状况的影响

为了阐明水稻生长中有机肥与化肥配施对水稻产量及品质的影响,在湖北武汉开展大田试验,研究了不同有机肥替代化肥比例对水稻产量、品质及土壤养分含量的影响。结果表明,优化施肥(包括推荐施肥和不同梯度有机肥替代化肥)可以促进水稻增产3.49%~18.43%,等养分量条件下,有机肥替代化肥水稻增产5.63%~14.43%,有机肥替代30%化肥氮可以达到较高的产量水平。不同施肥对水稻品质指标无明显影响,优化施肥促进氮素、磷素和钾素的积累量分别增加1.03%~6.21%、16.32%~65.87%和2.11%~19.92%。有机肥替代30%化肥氮素时,水稻植株氮素和磷素积累量最大,有机肥替代15%化肥氮时,植株钾素积累量最大。优化施肥之后,化肥施用量降低0.89%~46.66%,与推荐施肥处理相比,施用有机肥的化肥施用量降低了15.37%~46.16%,综合考虑各方面经济因素,有机肥替代30%化肥经济效益最高,比农民习惯施肥增收6140.38元/hm^(2)。

牛粪有机肥与化肥配施对土壤重金属形态的影响

为缓解畜牧业产能的提高和日益严峻的畜禽粪污污染之间的矛盾,充分挖掘畜禽粪污肥料化利用的潜力,避免过量施用对环境带来的潜在重金属危害,本试验采用牛粪有机肥为研究对象进行盆栽试验,根据牛粪有机肥和化肥的不同配施比例,设置5个处理,测定收获后不同处理土壤中重金属铜、锌各形态质量分数,并进行土壤有机碳和pH的测定。结果表明,与CK组相比,配施牛粪有机肥可以降低土壤中重金属Cu、Zn的总质量分数,DF1处理组降低幅度最大,分别下降了25.54%、39.20%;与CK组相比,DF1和DF2处理组可交换态Cu分配率从15.86%分别提高至28.13%、42.02%,促进残渣态向可交换态转化,DF2处理组对分配率的提高幅度最大;与CK组相比,CD和DF1处理组残渣态Zn分配率分别降低至39.27%、38.40%,DF2处理组变化幅度最大,降低至24.33%。配施牛粪有机肥后,土壤pH、有机碳含量有上升趋势,其中土壤有机碳与土壤中有效态铜、锌的分配率变化趋势呈正相关,相关性显著(P<0.05),同时土壤有效态锌与土壤pH的变化趋势呈正相关,相关性显著(P<0.05),但重金属铜的有效态与pH的相关性不显著(P>0.05)。施用牛粪有机肥时应严格遵循测土配方算出的实际需求量,避免过量施用,增加土壤环境的重金属污染风险。

有机无机肥配施对潮土麦田肥力和冬小麦产量的影响

【目的】研究不同施肥方式对黄淮海潮土区麦田肥力和冬小麦氮素利用效率和产量的影响,为该区域优化施肥措施、合理利用有机肥资源和保障作物高产提供理论支持和技术指导。【方法】基于天津潮土区连续12年的施肥处理定位试验,设置施肥处理为对照(CK,不施肥)、单施有机肥(M)、化肥减量50%配施有机肥(MF_(1))、常量化肥配施有机肥(MF_(2))、单施化肥处理(F)。【结果】与对照相比,施肥处理均能显著提高麦田土壤有机质和碱解氮、速效磷、速效钾含量,且有机无机肥配施处理提升土壤肥力效果最好。与对照相比,M、MF_(1)、MF_(2)和F处理土壤有机质增幅分别为92%、48%、78%和20%。MF_(1)处理孕穗-成熟期叶片氮素含量显著降低,促进氮素向籽粒的转移,提高氮素利用效率,显著提高穗粒数和千粒重,进而起到增产作用。MF_(1)、MF_(2)处理冬小麦产量分别达到6467和6345 kg/hm^(2),较F处理提高12%和9%。【结论】施用化肥115 kg/hm^(2)、有机肥15000 kg/hm^(2)的配施模式能够较常规模式降低化肥投入15%,并保持冬小麦产量稳定,可作为黄淮海平原潮土区冬小麦农田的推荐施肥技术。

化肥减量配施有机肥对粤西地区水稻产量和养分利用的影响

针对水稻生产过程中化肥施用过量、养分吸收利用率低和面源污染风险高等问题,通过研究化肥减量配施有机肥对植株养分吸收量、肥料偏生产力、土壤养分平衡以及水稻产量的影响,提出稳产条件下适宜的化肥施用量以及有机无机肥配比措施,以期为水稻化肥减量增效与土壤培肥提供理论依据。本研究于2021年在粤西地区早稻生长季开展田间试验,研究了当地4种优化施肥方式:优化施肥处理(OPT)、增有机肥处理+化肥减量处理1(OM1)、增施有机肥处+化肥减量处理2(OM2)、增施有机肥处+化肥减量处理3(OM3)对水稻产量、肥料偏生产力以及养分平衡的影响,从生产目标、环境效应和土壤肥力进行综合评价。结果表明:不同施肥方式下水稻籽粒产量和谷杆比分别在5667~5967 kg/hm^(2)和1.09~1.31之间,氮肥、磷肥、钾肥偏生产力分别在30.4~47.2、96.0~122.1、47.2~105.9 kg/kg之间;农田氮素、磷素、钾素表观平衡在54.2~115.3、17.1~29.8、1.2~67.0 kg/hm^(2)之间。4种施肥措施氮素、磷素和钾素平衡均处于盈余状态。在增施有机肥的处理中,随着化肥施用量的降低,水稻籽粒产量、谷杆比、氮肥、磷肥、钾肥偏生产力、磷素吸收率、钾素吸收率逐渐增加,氮素、磷素、钾素表观平衡逐渐降低。各有机肥替代处理秸秆钾素含量、钾肥偏生产力均显著高于OPT处理(P<0.05)。与农户常规施肥措施相比,优化施肥和增施有机肥措施均可以起到稳产效果,并且谷杆比、籽粒和秸秆含磷量、含钾量均较农户常规施肥措施提高。结合谷杆比、磷、钾肥偏生产力考虑,OM3处理效果最好;从氮肥偏生产力、氮素吸收率、土壤中氮素表观盈余率和产投比考虑OPT处理效果最好。

化肥减量配施有机肥对沙土地紫花苜蓿生产性能及肥料利用率的影响

针对沙土地紫花苜蓿生产中养分流失严重、肥料利用率低的问题,本研究采用单因素随机区组设计,在宁夏东部毛乌素沙土地设置不施肥(CK)、有机肥代替0%(F_(1))、15%(F_(2))、30%(F_(3))、45%(F_(4))、60%(F_(5))、100%(F_(6))常量化肥共7个处理的田间试验,探讨了不同处理对紫花苜蓿(Medicago sativaL.)产量、品质及养分利用的影响。结果表明:与单施化学化肥(F_(1))处理相比,30%化肥减量配施有机肥(F_(3))通过降低紫花苜蓿茎叶比(14.15%),提高干鲜比(4.48%)、粗蛋白含量(10.44%)和干草产量(4.15%),使氮(磷)肥料农学效率提高11.79%,同时提高肥料贡献率(7.38%)。结合主成分分析,30%化肥减量配施有机肥是实现沙土地紫花苜蓿品质提升和高效生产的施肥模式。

减氮配施有机粪肥对土壤理化性质及玉米产量的影响

为提高畜禽粪便等农业废弃物在农业生产过程中循环利用效率,改善土壤肥力,促进作物增产增收,于2022年春季在宝泉岭农场开展有机粪肥还田减施氮肥试验,设置生育期不施化肥(CK)、当地常规施肥(FFP)、优化施肥(OPT)、有机粪肥替代15%N(OPT-1)、有机粪肥替代30%N(OPT-2)5个处理,研究有机粪肥和减施氮肥对土壤理化性质和玉米产量的影响。结果表明,在拔节期,与常规施肥(FFP)相比,有机粪肥替代30%氮肥处理(OPT-2)土壤有机质和速效钾含量分别显著提高14.28%和6.71%,有机粪肥替代15%氮肥处理(OPT-1)土壤有机质和速效钾含量分别显著提高10.20%和11.32%;与优化施肥处理(OPT)相比,OPT-2处理土壤有机质含量显著提高7.63%,OPT-1处理土壤速效钾含量显著提高7.01%。在成熟期,与FFP处理相比,OPT-2处理土壤有机质、碱解氮和速效钾含量分别提高15.60%、9.64%和6.83%,玉米产量显著提高8.46%,OPT-1处理土壤有机质、碱解氮和速效钾含量分别显著提高10.33%、5.26%和10.62%,玉米产量显著提高5.14%;与OPT处理相比,OPT-2处理土壤有机质、碱解氮含量分别显著提高11.09%和8.93%,OPT-1处理土壤有机质、碱解氮和速效钾含量分别显著提高6.03%、4.57%和5.80%。综合分析,施用有机粪肥可以改善土壤理化性质,提高玉米产量,改善籽粒品质,其中,30%有机粪肥替代氮肥(OPT-2)施用效果最优。

海生万磷酸铵镁复合肥与羊粪配施在包心菜上的应用效果

以施用常规复合肥(N 15%、P_(2)O_(5)15%、K_(2)O 15%)为对照,设置了海生万磷酸铵镁复合肥、海生万磷酸铵镁复合肥+羊粪的试验处理,通过测定包心菜的生物产量、可食部分含量、株高、根系长度与根茎直径等指标,研究了海生万磷酸铵镁复合肥与羊粪配施在包心菜上的应用效果。结果表明,与施用普通复合肥相比,海生万磷酸铵镁复合肥与羊粪配施处理的包心菜生物量提高24.44%,可食部分产量提高32.37%,而单施海生万磷酸铵镁复合肥则生物量降低6.75%,可食部分产量降低6.99%。

有机无机肥配施对冬小麦产量和土壤养分及酶活性的影响

【目的】研究有机无机肥配施对冬小麦生长发育和土壤质量的影响。【方法】采用随机区组试验设计,设置不施肥(CK)、常规施肥(CF)、有机肥替代25%化肥(CF+M25)、有机肥替代50%化肥(CF+M50)、有机肥替代75%化肥(CF+M75)、单施有机肥(M)6个处理,在小麦返青、拔节、开花、灌浆期采集0~20 cm耕层土壤,分析小麦各生育时期有机无机肥配施条件下土壤酶活性与小麦产量、土壤养分的内在关系。【结果】与常规施肥处理相比,CF+M25和CF+M50处理使小麦单位面积穗数、穗粒数增加;单施有机肥处理使冬小麦产量降低,比25%、50%、75%有机肥替代处理分别降低16.2%、15.9%和16.8%;CF+M25处理和CF+M50处理全氮含量呈持续增加的趋势,在成熟期达到最大值。小麦各生育时期速效钾含量以单施有机肥处理最高,与其他处理差异显著,并在拔节期达到最大值297.5 mg/kg,比常规施肥处理显著提高50.5%;土壤酶活性均与有效磷含量达极显著相关水平,与速效钾之间未达显著相关水平。【结论】土壤养分、酶活性和冬小麦产量之间密切相关,有机肥配施30%左右产量最高。

旱作区农田土壤AM真菌对长期有机无机施肥的响应

AM真菌群落动态变化对于长期有效的土壤生态系统管理非常重要。为揭示旱作区农田土壤丛枝菌根(AM)真菌对长期有机、无机培肥管理的响应机制,利用单因素随机区组设计,基于连续11年的定位试验及高通量测序方法,研究了不施肥(T0)、长期单施化肥(T1)、长期化肥与牛粪有机肥(T2)和长期化肥与羊粪有机肥(T3)对土壤的影响,比较了土壤AM真菌群落组成及多样性间的差异,探究了驱动土壤AM真菌群落组成及多样性变化的土壤环境因子及其相互作用效应。结果表明:随培肥时间延长,与T0处理相比,T2、T3处理的土壤全氮、有机质含量显著增加,pH显著下降(P<0.05);与2018年相比,2021年的T0、T1和T3处理土壤全磷和速效钾含量显著下降。有机无机肥配施下,球囊霉属(Glomus)和类球囊霉属(Paraglomus)是土壤AM真菌的优势属,但近明球囊霉属(Claroideoglomus)的相对丰度显著下降,从优势属变为非优势属。近明球囊霉属较球囊霉属和类球囊霉属相对丰度而言,更容易受长期培肥影响而发生显著改变。连续有机无机肥配施到2018年后,T2、T3处理的土壤近明球囊霉属和两性球囊霉属(Ambispora)的相对丰度与T0间有显著差异(P<0.05);培肥至2021年后,T2、T3处理土壤近明球囊霉属和两性球囊霉属的相对丰度与T0处理间无显著差异。随培肥时间延长,不同处理间土壤AM真菌群落的α多样性差异消失。NMDS分析结果表明:长期培肥改变了土壤AM真菌群落的β多样性,但T2与T3处理间土壤AM真菌群落相似性较一致。连续培肥改变了土壤AM真菌群落结构组成和多样性,驱动AM真菌群落变化的土壤环境因子由土壤全氮、pH转变为土壤全磷。长期有机无机培肥没有同步提升土壤全磷、速效钾等主要理化性状。随培肥年限增加,驱动土壤AM真菌群落结构和多样性变化的土壤因子发生了显著改变,AM真菌群落会随土壤环境因子的变化倾向于更加敏感的驱动因子。

有机无机配施对新植甘蔗生产影响的Meta分析

【目的】通过整合前人研究结果进行定量分析,为甘蔗绿色施肥及高效生产提供参考。【方法】基于中国知网,万方数据和Web of Science数据库,以“甘蔗”“产量”和“有机肥”等为关键词相互组合后进行文献检索,并提取相应数据。采用Meta分析方法,以单施化肥处理为对照,选择反应比作为效应值,整合分析有机无机配施对新植甘蔗生产的综合影响,及影响甘蔗产量效应的因素。【结果】有机无机配施能显著提高新植甘蔗的农艺性状、产量和蔗糖分,其中甘蔗产量和蔗糖分的增长率(Z)分别为10.72%和2.33%。2003—2023年,有机无机配施对甘蔗的增产效应显著;除了云南蔗区,其余4省(自治区)蔗区甘蔗增产效应显著;有机无机配施在5种常见蔗田土壤中均对甘蔗表现出显著的增产效应,且土壤pH和肥力越低,增产效果越显著。在5个中国内地主栽甘蔗品种中,有机无机配施对‘云蔗08-1609’的增产效应最高(Z=22.94%),对‘新台糖22号’的增产效应最低(Z=7.99%);动物源有机肥与化肥配施对甘蔗的增产效应(Z=13.13%)要优于植物源有机肥与化肥配施(Z=11.48%);有机无机配施对甘蔗的增产效应随种植行距和无机氮肥施用量的增加呈增长趋势,当种植行距>1.15 m,无机氮肥施用量>300 kg/hm2时甘蔗的增产效应达到最高,分别为Z=15.79%、Z=13.62%。【结论】有机无机配施能够显著提高新植甘蔗的农艺性状与经济性状,是一种高效的施肥技术。同时,有机无机配施对新植甘蔗的增产效应受种植年份、种植区域、土壤类型和理化性质、种植品种和栽培措施的显著影响,需要因地制宜地制定栽培管理策略。