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%。

有机无机肥配施对旱地作物养分利用率及氮磷流失的影响

采用2年的田间小区试验,研究猪粪、猪粪堆肥或沼渣沼液与化肥配施对春玉米-小白菜轮作地氮磷径流损失与肥料利用率的影响。结果表明,有机无机肥配施可明显减少旱地氮素流失,NH4+-N和NO3--N流失量占总氮流失的比例为49.08%～52.02%,且地表氮素径流损失量随着猪粪堆肥用量的增加而降低;与施纯化肥相比,以20%的猪粪堆肥N与80%化肥N配施可分别降低氮素径流损失28.95%,2年总氮肥利用率提高8.13%。以猪粪堆肥或沼渣沼液与化肥配施可明显降低磷素径流损失,并提高磷、钾肥利用率;与施纯化肥相比,以20%的猪粪堆肥氮或沼渣沼液氮与80%的化肥氮配施可分别减少磷素流失4.74%和2.76%,2年总磷肥利用率分别提高1.06%和2.75%,2年总钾肥利用率分别提高2.62%和11.48%。

长期施肥下黑土活性氮和有机氮组分变化特征

【目的】研究长期不同施肥措施下土壤活性氮和有机氮组分特征,探讨土壤活性氮和有机氮组分之间的关系,为评价土壤肥力、制定合理施肥措施提供科学依据。【方法】利用开始于1979年的哈尔滨黑土肥力长期定位试验,选取对照(CK,不施肥)、不施氮肥(PK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(MNPK)5个处理,采用氯化钾浸提-差减法、氯仿熏蒸-K2SO4提取法和Bremner法分别测定不同处理土壤可溶性有机氮、微生物生物量氮和有机氮组分含量。【结果】长期施用化肥对土壤耕层活性氮和有机氮组分含量无显著影响。单施有机肥和有机无机肥配施处理较单施化肥处理可溶性有机氮含量分别增加34.7%和56.2%,微生物生物量氮含量分别增加89.8%和144.7%。与单施化肥相比,长期单施有机肥和有机无机肥配施显著增加了酸解铵态氮、酸解氨基酸氮、酸解氨基糖氮和酸解未知氮的含量,增幅分别在23.3%—29.1%、19.2%—33.2%、30.6%—47.6%和20.2%—32.0%,对非酸解氮无显著影响。不同施肥措施下有机氮各形态的分布趋势为非酸解氮>酸解氨基酸氮>酸解铵态氮>酸解未知氮>酸解氨基糖氮。与单施化肥相比,长期单施有机肥和有机无机肥配合施用处理酸解有机氮占全氮比例有所提高,增幅达6.4%和9.9%。土壤全氮、可溶性有机氮、微生物生物量氮均与酸解有机氮组分之间均存在显著的正相关关系。在土壤有机氮组分中,酸解氨基酸氮、酸解未知氮和酸解铵态氮对可溶性有机氮和微生物生物量氮的影响最大。【结论】土壤氮素含量的变化与施肥措施密切相关,有机无机肥配施措施能显著增加土壤活性氮和有机氮组分含量,有利于提高土壤氮素供应能力;酸解氨基酸氮、酸解未知氮和酸解铵态氮是土壤活性氮的主要贡献因子。

长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮及酶活性的影响

通过对山西省寿阳长期定位试验田0—20 cm和20—40 cm的土壤测定和分析,探讨了长期有机无机肥配施下褐土微生物生物量碳、氮和酶活性的变化以及相关性。结果表明,褐土微生物生物量碳、氮变化基本一致。褐土微生物生物量碳、氮从0—20 cm到20—40 cm土层均呈减少趋势;长期单施高量有机肥、有机无机肥合理配施都能提高褐土微生物生物量碳、氮;不同用量的长期单施化肥处理不能使微生物生物量碳、氮显著增加。脲酶和碱性磷酸酶活性从0—20 cm到20—40 cm土层呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥合理配施可使褐土脲酶及碱性磷酸酶活性增加。脲酶活性随单施化肥量的增加有增加趋势,而碱性磷酸酶活性则呈减小趋势。土壤微生物量碳、氮、土壤酶活性及土壤养分之间的显著相关性表明,微生物生物量碳、氮和土壤酶活性可以判断褐土土壤有机质和N素状况,可作为评价褐土肥力水平和土壤培肥效果的生物学指标,同时也为提高褐土肥力水平和土壤培肥效果提供依据。

长期有机无机肥配施下红壤性稻田水稻产量及土壤有机碳变化特征

利用中国农业科学院红壤实验站红壤稻田长期定位试验,研究了长期有机无机肥配施下双季稻增产潜力和土壤有机碳变化特征。31年的试验结果表明,1)施肥能促进水稻早晚稻稻谷和地上部产量增加,其中,有机肥配施均衡的NPK处理促进作用最大,NPKM处理下稻谷年均产量比NPM、NKM、PKM、M和NPK分别高5.8%、10.9%、16.2%、15.9%和20.4%。2)施肥能促进水稻土有机碳含量增加,其中,有机肥配施均衡的NPK处理提升效果最为明显,NPKM处理下所测年度土壤有机碳平均含量比NPM、NKM、PKM、M和NPK分别高出2.5%、3.5%、2.0%、0.6%和32.8%。3)随着试验的进行,单施有机肥对早、晚稻稻谷和地上部产量的促进效果逐步优于单施化肥氮、磷、钾处理(NPK),对土壤有机碳的提升效果也明显优于单施化肥氮、磷、钾。红壤性稻田双季稻生产实践中,有机无机肥配施模式值得推荐,但需均衡配施化肥氮、磷、钾。

不同比例有机肥替代化肥对水稻产量和氮素利用率的影响

在江西双季稻区进行30 a的田间定位试验,比较不施氮肥(CK)、施用化肥(NPK)、等养分条件下70%化肥配合施用30%有机肥(70F+30M)、50%化肥配合施用50%有机肥(50F+50M)、30%化肥配合施用70%有机肥(30F+70M)施肥条件下水稻产量、氮素吸收、氮素利用率的变化。结果表明:与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理能显著提高30 a双季稻平均产量(P<0.05),增产幅度在2.47%~5.73%,其中30F+70M处理产量最高,且不同比例有机无机肥配施处理之间有显著差异,30F+70M处理显著高于50F+50M处理(P<0.05)。在不同时间段,不同有机无机肥配施处理产量表现不同,低量有机肥配施处理在试验前期具有明显的增产优势,高量有机肥配施处理在试验中后期增产效果明显。与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理30 a平均吸氮量无显著差异,不同施肥处理每生产1 t籽粒对氮素的需求不同,有机无机肥配施处理(20.57~20.94 kg)低于NPK处理(21.77 kg),其中30F+70M、70F+30M处理具有较高的氮素生产效率。有机无机肥配施处理30 a平均氮肥吸收利用率与等养分条件下NPK处理无显著差异,但氮肥生理利用率显著提高。有机无机肥配施能提高双季稻产量、氮素利用效率,不同肥力水平稻田应选择适合的比例,中低肥力水平稻田以30%有机肥配施较为合适,而高肥力水平稻田宜选择50%、70%有机肥配施较为合适。

长期不同施肥措施下黑土作物产量与养分平衡特征

为了明确长期不同施肥措施下黑土作物产量及养分平衡特征,利用开始于1979年的哈尔滨黑土肥力长期定位试验,以小麦-大豆-玉米轮作（3a）为一个周期,选取对照（不施肥,记作CK）、常量氮磷钾化肥配施（小麦施N、P2O5量分别为150、75 kg/hm2,大豆施N、P2O5量分别为75、150 kg/hm2,玉米施N、P2O5量分别为150、75 kg/hm2,K2O共施75 kg/hm2,记作NPK）、常量有机肥（施肥18 600 kg/hm2,记作M）、常量化肥有机肥配施（化肥施量同NPK,有机肥施量同M,记作MNPK）和二倍量氮磷化肥有机肥配施（小麦施N、P2O5量分别为300、150 kg/hm2,大豆施N、P2O5量分别为150、300 kg/hm2,、玉米施N、P2O5量分别为300、150 kg/hm2,有机肥共37 200 kg/hm2,记作M2N2P2）5个处理,研究了不同作物的平均产量、产量年际变化和土壤养分表观平衡。结果表明：1）较CK,长期平衡施用化肥或化肥配施有机肥提高了作物产量,多年平均增产率分别在82.5%~91.6%（小麦）和35.6%~40.9%（玉米）之间。长期不同施肥措施增产效果表现为M2N2P2〉MNPK〉NPK〉M,有机无机肥配施与单施化肥处理间作物产量差异不显著。2）长期不施肥处理小麦和玉米产量随试验年限推移呈下降趋势,降幅分别为13.93和42.61 kg/（hm2·a）,大豆则以7.409 kg/（hm2·a）的速率增加。施肥处理小麦、大豆和玉米产量随试验年限的增加呈总体上升的趋势。3）在该试验条件下,长期施用常量化肥处理（NPK）和常量化肥有机肥配施处理（MNPK）土壤氮亏缺量分别为29.7和17.5 kg/hm2,磷盈余量分别为33.4和61.2 kg/hm2。各处理土壤中钾素均表现为亏缺,亏缺量在30.4~73.0 kg/hm2之间。MNPK处理氮、钾供应状况有所改善,较NPK处理分别增加12.2和27.6 kg/hm2。4）作物产量与土壤有机质、碱解氮、有效磷、降雨量、生育期日平均气温呈显著正相关关系（P〈0.05）。5）在黑土小麦-大豆-玉米典型轮作制度下,基于土壤养分平衡特征提出＂稳氮、减磷和增钾＂的施肥策略。该研究为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据。

无机肥与有机肥配施对冬小麦旗叶光合性状和产量的影响

以豫麦49-198为供试冬小麦品种,研究了大田无机肥与有机肥配施对旗叶光合性状及子粒产量的影响.结果表明,单施有机肥或无机肥与有机肥配施均能延缓旗叶后期光合速率下降,延长叶片功能期,有利于后期光合物质的积累与转运.与不施氮肥(对照)比较,单施有机肥或无机肥与有机肥配施均能提高豫麦49-198子粒产量,并以单施牛粪处理产量最高,差异达显著水平.通过分析各处理子粒产量构成因素发现,不同施肥处理产量的提高主要因该处理提高了产量三要素中的某些因子,如尿素与牛粪配施主要通过增加单穗粒数来实现产量提高.综合以上分析,单施有机肥或无机肥与有机肥配施均能提高旗叶后期光合速率和增加子粒产量.

长期定位试验中施肥对稻米品质的影响

探讨了连续施用有机肥、有机肥无机肥配施对水稻产量及品质的影响。结果表明:(1)有机肥与无机肥配合施用(MNPK、MNPK’)具有明显的增产效果;(2)稻米的加工品质受施肥制度的影响较小,对稻米的外观品质影响较大,长期施肥不同程度的降低了稻米的外观品质;(3)长期施肥直链淀粉(amylase)含量提高,这说明长期施肥对稻米的食用及蒸煮品质具有一定的提高作用;(4)MNPK’处理对稻米淀粉粘度品质有一定程度的改善,提高水稻籽粒蛋白质含量的提高,同时明显地提高了稻米籽粒总氨基酸和必需氨基酸的含量,这说明长期有机无机肥增量配施有利于改善稻米的营养品质。

有机无机肥配施对水稻光合特性及NR与SPS活性的影响

采用田间小区试验,研究了有机肥(稻草、猪粪、猪粪堆肥和沼渣沼液)与化肥配施对水稻光合特性、硝酸还原酶(NR)及蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性的影响。结果表明,猪粪堆肥与化肥配施处理在提高水稻功能叶净光合速率、水稻碳氮代谢关键时期NR和SPS酶活性方面较其他类型的配施处理有较明显优势,并能提高水稻产量和改善品质。与施纯化肥相比,以20%的猪粪堆肥氮配施80%的化肥氮处理的早稻孕穗期功能叶NR酶活性提高了65.06%,蜡熟期SPS活性提高了7.70%,游离氨基酸含量提高43.87 mg/kg,产量增加19.65%。

不同有机物及其堆肥与化肥配施对小麦生长及氮素吸收的影响

采用15N示踪技术,选用水稻土和灰潮土在宜兴进行小麦盆栽试验,研究了稻草、猪粪及其堆肥与化肥配施对作物生长及氮素吸收的影响。结果表明,在水稻土和灰潮土上,不同有机物及其堆肥与化肥配施分别比单施化肥增产4.46%～24.82%和1.01%～20.53%,稻草堆肥和猪粪堆肥配施化肥处理籽粒产量分别高于稻草和猪粪直接与化肥配施处理。稻草和猪粪堆肥后更利于作物吸收氮素,增加植物体内15N累积。两种土壤上15N回收率表现为相同配比的堆肥处理>未堆肥处理>单施化肥处理。随着小麦生育期的推进,土壤微生物量氮和矿质态氮含量均呈下降趋势,稻草和猪粪处理的微生量氮含量始终高于稻草堆肥和猪粪堆肥处理。有机无机肥配施处理土壤矿质态氮在小麦生育前期低于单施化肥,成熟期则高于单施化肥。整个生育期中,稻草堆肥和猪粪堆肥处理土壤矿质态氮含量分别高于稻草和猪粪处理。因此,有机物堆肥后与化肥配施更有利于提高产量,促进作物对氮素的吸收利用。

有机无机肥配施对双季稻田土壤养分利用与渗漏淋失的影响

采用田间小区试验,研究稻草、猪粪、猪粪堆肥或沼渣沼液与化肥配施对双季稻田土壤养分利用与渗漏淋失的影响。结果表明,有机肥与化肥配施有利于提高稻田土壤中N、P、K养分和有机质含量,降低稻田渗漏液中TN、TP、NH4+-N、NO3--N浓度,促进水稻养分吸收与利用。其中,以20%的猪粪堆肥氮与化肥配施效果较好,与施纯化肥相比,1年后土壤中全氮、全磷、全钾和有机质含量分别提高了2.59%,0.87%,0.15%和21.45%,碱解氮、速效磷、速效钾含量分别提高3.31%,3.22%和12.24%;氮、磷、钾肥料利用率分别提高5.22%,0.55%,3.50%;水稻地上部氮、磷、钾养分累积量分别提高7.83,0.33,3.14g/kg;水稻生长期稻田渗漏液中TN、TP、NH4+-N、NO3--N浓度明显降低;早稻增产19.65%,晚稻无明显减产。

有机无机肥配施对稻穗不同部位粒重与结实率的影响

【目的】通过定位试验,综合评价中国南方双季稻地区有机无机肥配施对水稻粒重与结实率的影响。【方法】从江西连续30年的定位试验稻田采样,比较施用化肥(NPK)、等养分条件下70%化肥配施30%有机肥(70F+30M)、50%化肥配施50%有机肥(50F+50M)、30%化肥配施70%有机肥(30F+70M)的稻穗不同部位粒重与结实率。有机肥早稻用紫云英,晚稻用腐熟猪粪;无机肥用尿素、过磷酸钙与氯化钾。采集的水稻品种为赣晚籼37号(926),把稻穗分为上、中、下三个部位,然后分别截取一次枝梗和二次枝梗上的籽粒测定粒重与结实率。【结果】1)与单施化肥相比,三个有机无机肥配施处理水稻的结实率均有提高,特别是稻穗中、下部的结实率均高于NPK处理,虽未达显著水平,但稻穗中、下部结实率的变异性远低于全施化肥处理;2)有机无机肥不同比例对粒重影响不同,50F+50M处理的粒重与NPK相比,显著增加了3.1%,而70F+30M和30F+70M处理差异不显著;3)将稻穗分为上、中、下三个部位,70F+30M和30F+70M处理不同穗位的粒重与NPK处理相比差异均不明显,但50F+50M处理穗上部与穗中部粒重分别增加了4.7%与3.8%,由于粒重变异系数较大,粒重增加不显著;4)与NPK处理相比,50F+50M处理稻穗上部的一次、二次枝梗粒重分别增加了4.8%与4.7%,稻穗中部的分别增加了3.0%与4.6%,但70F+30M和30F+70M处理稻穗上、中部不同枝梗的粒重与NPK处理相比无明显差异;5)有机无机肥配施处理稻穗上部各枝梗结实率与NPK处理无明显差异,但稻穗中、下部的一、二次枝梗结实率都大于NPK处理,其中二次枝梗结实率增加的幅度较大;有机无机配施穗中部与穗下部一次枝梗结实率变异系数小,但二次枝梗结实率的增加呈现不稳定状态。【结论】有机肥化肥的配施比例影响着水稻稻穗不同部位枝梗的实粒数和粒重。本试验条件下,50%化肥与50%有机肥配合最有利于增加稻穗中、上部一、二次枝梗的粒重,但对稻穗各部位粒重的增加不稳定;50%化肥配施50%有机肥配合还有利于增加稻穗中、下部二次枝梗的结实率。有机肥配施比例高于或低于50%时,养分供应滞后或超前,均未显现出优于单施化肥的效果,但是其结实率和粒重的稳定性,也在一定程度上体现了有机无机配施对水稻稻穗结实率和实粒重的良好作用。

供氮水平和有机无机配施对夏玉米产量及土壤硝态氮的影响

通过大田试验研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施夏玉米生育期内土壤硝态氮(NO3--N)的变化规律。结果表明,玉米产量主要受施氮量影响,不受有机无机配施影响;土壤的硝态氮含量随施氮量的增加而增加;有机肥与尿素配合施用,可保证土壤长期和短期的氮素的供应;增施有机肥可以协调土壤氮素的供应,降低土壤NO3--N含量,从而可减少对地下水的污染;夏玉米季的施氮安全值在200 kg/hm2较为适宜,且有机肥无机肥配比以3∶1为宜。

有机无机肥配施对黑土酶活性及作物产量的影响

通过对嫩江县试验田0～20 cm土壤的测定和分析,探讨了有机无机肥配施对黑土酶活性和作物产量的影响。结果表明,有机无机肥配施有利于提高土壤酶活性,不同比例的有机无机肥配施均可使黑土过氧化氢酶、脲酶、转化酶活性增加,以有机无机肥配施1 1处理最佳;有机无机肥配施能有效提高作物产量,其处理N3M3作物产量最高。

不同有机无机肥配施对双季稻田CH_4排放的影响

采用静态箱-气相色谱法对2012年水稻(Oryza sativa)生长期内不同有机无机配施双季稻田CH4排放通量进行观测。结果表明:稻田CH4排放主要集中在持续淹水的苗期和分蘖期,该时段CH4排放量占全生育期排放总量的78%,说明田间水分是影响CH4排放的重要因素。有机无机肥配施均不同程度增加稻田CH4排放量,猪粪+化肥处理(猪粪处理)、猪粪堆肥+化肥处理(堆肥处理)和沼渣沼液+化肥处理(沼渣沼液处理)的全年累积排放量较纯化肥处理分别增加了207.3%(P<0.01)、67.4%和75.7%。新鲜猪粪直接施用可极显著地增加稻田CH4的排放,但猪粪堆肥与沼渣沼液处理和对照相比,并不显著增加稻田CH4排放量;从单位产量的GWP来看,猪粪堆肥处理的单位产量全球增温潜势(GWP)为0.49 kg.kg-1,明显低于猪粪处理,也低于沼渣沼液与无氮处理,与无肥处理几乎相同,是较好的施肥处理,可较好地协调经济效益与环境效益的关系。

区域农田畜禽承载量预测模型构建与应用:以赤峰市为例

为对区域现有生猪养殖数量的合理性进行评价及对生猪养殖承载量进行预测,从畜禽养殖-耕地-作物系统出发,基于农田养分平衡理论及有机和无机肥合理配施方法,构建区域农田畜禽承载量预测模型。以赤峰市为例,设定有机和无机肥配施比例为5∶5,并保持现有农田N或P2O5养分盈余量不变,分别基于N和P2O5养分盈余量不变实地应用该模型。结果表明,基于N时可新增生猪养殖数量43.6万头,承载量为630.8万头;基于P2O5时可新增生猪养殖数量369.3万头,承载量为1 041.3万头。位于西拉木伦河南岸的松山区、翁牛特旗、喀喇沁旗、宁城县和敖汉旗是可新增生猪养殖的主要区域。从环境压力角度考虑,推荐基于N的预测值作为计算赤峰市可新增生猪养殖量和承载量的依据。

减量化肥与有机材料配施对大头菜产量品质的影响

采用田间试验研究了减量化肥与菌渣配施对大头菜产量、营养品质、硝酸盐含量及养分含量的影响.结果表明：当化肥减量小于30%和菌渣配施可增加大头菜菜头的产量,增幅为5.4%~11.6%,产量从高到低依次为：大头菜专用肥（二）80%＋菌渣中量,大头菜专用肥（一）80%＋菌渣中量,化肥80%＋菌渣中量,化肥90%＋菌渣低量.适当减量化肥与菌渣配施还能提高大头菜氨基酸含量、菜叶的的NPK含量和菜头K的含量,降低菜头硝酸盐含量6.7%~38.3%.

土壤悬液培养法研究长期施肥下花生根际解磷菌溶磷特性

基于长期野外定位试验和室内土壤悬液培养,研究长期不同有机与无机肥料配施(纯化肥(NPK)、化肥与厩肥配施(NPKM)和化肥与稻草秸秆配施(NPKS))下,花生根际土壤解磷菌对Ca_3(PO_4)_2(Ca-P)、FePO_4(Fe-P)和AlPO_4(Al-P)的溶解特性。结果表明:有机无机肥配施促进了解磷菌的繁殖,在Ca-P和Fe-P固体NBRIP(国际植物研究所磷酸盐生长培养基)培养基中,NPKM处理可培养解磷菌密度分别为6.15和5.80 log(cfu g-1 dry soil),高于其他处理。在分别以Ca-P、Fe-P和Al-P为唯一磷源的NBRIP液体培养基中添加土壤悬液培养9 d发现,NPKM处理对Fe-P和Al-P的最高溶磷量分别为221.8 mg kg^(-1)和205.5 mg kg^(-1);NPKS处理对Ca-P的溶解有明显的优势。相比于单一菌株,解磷菌溶磷能力无绝对优势,但更能反映田间复杂条件下实际溶磷效果。通过土壤悬液培养法,从微生物群体角度发现:长期无机肥和厩肥配施更能促进花生根际解磷菌的繁殖以及对无机磷的溶解,从而改善土壤缺磷状况,提高花生生物量和产量。

根区局部灌溉对有机无机肥配施土壤微生物和玉米水分利用的影响

在不同有机无机肥配施条件下,研究3种灌水方式,即常规灌溉(CI)、固定部分根区灌溉(FPRI)和分根区交替灌溉(APRI)对土壤微生物数量和玉米水分利用的影响。结果表明:有机无机肥配施能增加土壤微生物的数量,但并不随有机肥比例的增加一直递增。在相同灌溉方式下,以60%化肥+40%有机肥(F3)施肥处理效果较好,拔节期、孕穗期和灌浆期3个时期细菌、真菌和放线菌数量较其他施肥处理高。而在相同施肥条件下,APRI和FPRI土壤细菌、真菌和放线菌的数量高于CI处理。与CI相比,FPRI和APRI分别平均节水14.7%和16.9%,水分利用效率则分别平均提高了20.0%和10.4%。这表明根区局部灌溉能创造良好的土壤生物环境,促进微生物的代谢和繁殖,提高土壤中微生物的数量,节约灌水量和提高水分利用效率。