有机肥氮替代化肥氮对水稻产质量及土壤养分的影响

为了探讨有机肥氮替代化肥氮对水稻生长和土壤肥力的影响,设置不施肥(T1)、常规施肥(T2)、优化施肥(T3)、有机肥氮替代15%化肥氮(T4)、有机肥氮替代30%化肥氮(T5)、等氮条件下有机肥氮替代15%化肥氮(T6)及等氮条件下有机肥氮替代30%化肥氮(T7)共7个处理进行田间试验,研究有机肥氮替代化肥氮对水稻产量、产量构成、氮素利用效率、稻米品质以及土壤理化性质的影响。结果表明:与T3处理相比,有机肥氮替代化肥氮处理均显著增加水稻产量,其中以T7处理效果最好;T5和T7处理的水稻有效穗数比T3处理分别显著增加了10.9%和13.3%;与T3处理相比,T7处理的水稻偏生产力和氮肥农学效率均得到了显著增加;与T1处理相比,施肥处理均显著提高了水稻的整精米率,增加幅度为1.29~2.87个百分点;相比T3处理,T7可以显著增加8.3%的水稻蛋白质含量;同时,与T3处理相比,T7处理会增加土壤碱解氮和有效磷含量。综上,等氮条件下有机肥氮替代30%化肥氮是一种合理的施肥模式,适合推广应用。

有机肥等氮替代化肥对水稻产量及氮肥利用率的影响

为明确建三江农场七星农场草甸白浆土有机肥等氮替代化肥氮的适宜比例,设置以单施化肥(M0)、有机肥等氮替代化肥的30%(M30)、50%(M50)、100%(M100)和不施氮肥(CK)为对照5个施肥处理,比较分析有机肥等氮替代化肥对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明:随有机等氮部分替代化肥比例的增加,有机无机配施表现为不同生育期植株含氮量不断降低,常规化肥M0处理与M30处理间植株含氮量差异不显著,有机无机配施处理有效穗显著下降,穗粒数下降,而结实率和千粒重呈上升趋势,有机无机配施处理产量随之降低,与M0处理相比,M30处理产量提高7.87%,有机无机配施处理秸秆吸氮量、籽粒吸氮量和总吸氮量显著降低,有机无机配施处理氮肥吸收利用率和氮肥农学利用率显著降低,M30处理的氮肥吸收利用率比M0处理提高2.26%,氮肥农学利用率提高34.85%。因此,有机氮替代30%化肥氮提高了水稻产量,促进了水稻对氮素的吸收,提高氮素利用效率,30%为适宜的有机肥等氮替代化肥比例。

有机肥氮替代对白菜产量及肥料利用率的影响

提高肥料利用率是减少化肥施用量、提高作物产量的有效途径之一。通过肥料利用率试验,分析研究有机肥等氮替代部分化肥条件下白菜产量及肥料利用率的变化规律,为化肥减量和蔬菜作物提质增效提供理论依据。试验结果表明,相较于常规施肥和优化施肥,有机肥等氮替代15%氮肥能够显著提高白菜产量和肥料利用率,当替代比例达30%时,白菜产量和肥料利用率会降低,说明有机无机配施时,不能盲目增加有机肥替代化肥的用量。

有机肥等氮替代化肥对红壤团聚体及玉米产量和品质的影响

为研究有机肥等氮替代化肥对土壤结构、玉米产量和品质的影响,设置有机肥等氮替代化肥的10%(M10)、20%(M20)、30%(M30)、40%(M40),以单施化肥(M0)和不施肥(CK)为对照6个施肥处理,测定玉米不同生育期的土壤团聚体变化状况。结果表明:随有机肥等氮部分替代化肥比例的增加,玉米各生育期土壤>0.25mm水稳性团聚体(R0.25)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GWD)不断增加,团聚体破坏率(PAD)、分形维数(D)不断降低。与M0处理相比,M30和M40处理显著提高了玉米子粒产量,表现为M30>M40;M20、M30、M40处理较M0处理玉米子粒蛋白质含量显著增加了13.29%~25.03%,淀粉含量显著增加了39.84%~114.06%,可溶性糖含量显著增加了36.49%~54.05%;蛋白质含量表现为M30和M20处理显著大于M40处理,M30与M20处理间差异不显著;淀粉含量表现为M40>M30>M20,差异显著;可溶性糖含量表现为M40和M30处理显著大于M20处理,M30与M40处理间差异不显著。玉米子粒产量和品质与抽雄期、成熟期土壤团聚体R0.25呈极显著正相关(P<0.01),与PAD、D值呈极显著负相关(P<0.01)。因此,玉米生产中,利用有机肥等氮替代化肥培肥土壤,需兼顾玉米产量和品质,30%为适宜的有机肥等氮替代化肥比例。

有机肥氮替代部分化肥氮对烤烟生长发育及产质量的影响

在化学肥料用量零增长的背景下,有机肥替代部分化肥是实现中国化肥零增长的重要技术途径之一。通过田间试验,在等氮的条件下,研究有机肥氮替代部分化肥氮对烤烟的生长发育及产质量的影响。结果表明,与当地施肥量相比,当有机肥氮替代50%、100%化肥氮时,烟株的生长发育、氮素农艺利用率、产值都有着不同程度的下降;当有机肥氮替代25%的化肥氮并强化中微元素营养,烟株长势最佳,氮素农艺利用率增加9.2%,烟田产值增加5192.85元/hm2。综上所述,有机肥氮替代部分化学氮并强化中微元素有利于烟株的生长发育,提高烤烟的产质量,是烤烟实现减肥增效的合理有效的重要途径。

秸秆等氮量替代化肥对土壤水分和玉米干物质积累的影响

为了探究秸秆等氮量替代化肥的可行性及其对土壤水分和玉米干物质积累的影响,进行连续6年的大田试验,2020年是施肥第5年,2021年是施肥第6年,保持225 kg/hm~2的等氮量,设置5个施肥处理:CK(单施化肥,100%化肥氮)、S25(25%秸秆氮+75%化肥氮)、S50(50%秸秆氮+50%化肥氮)、S75(75%秸秆氮+25%化肥氮)、S100(100%秸秆氮),研究秸秆等氮量替代化肥对土壤贮水量、水分利用效率、土壤耗水量、土壤养分和玉米干物质积累量的影响。结果表明:(1)2020年试验中,在播种前和灌浆期,0—80 cm土层土壤贮水量为S50>S25>CK>S100>S75;在大喇叭口期和抽雄期为S50>S25>CK>S75>S100;在成熟期为S50>CK>S25>S100>S75;在2021年试验中,大喇叭口期,0—80 cm土层土壤贮水量为S25>S50>S100>CK>S75;在抽雄期,0—80 cm土层土壤贮水量为S25>S50>CK>S100>S75;(2)2020年和2021年试验中,在玉米生长的整个生育时期中,各处理组的0—200 cm各土层土壤贮水量随土层深度的变化趋势一致,并且S25和S50处理大于CK,而S75和S100处理小于CK;(3)2020年和2021年试验中,与CK相比各秸秆替代处理组的土壤耗水量和水分利用效率无显著差异,但2021年试验中S50的土壤耗水量显著大于S100,提高了5.00%;(4)2020年试验中,各秸秆替代处理组的土壤有机质和碱解氮含量较CK均无显著差异,S100处理土壤速效磷含量较CK显著降低50.75%;2021年试验中,与CK相比,S25、S50、S75、S100的土壤有机质含量分别显著增加27.40%,38.13%,36.30%,22.60%,S50的土壤碱解氮含量较CK增加27.74%,S25、S50、S75、S100处理土壤速效磷含量较CK分别显著降低31.48%,22.22%,30.56%,45.68%。(5)2020年试验中,在玉米各个生育时期中,秸秆替代化肥处理的玉米单株干物质积累量与CK相比均无显著差异,但2021年试验中,在玉米抽雄期、灌浆期和成熟期这3个生育时期,S50处理的玉米单株干物质积累量最多,与CK相比分别增加22.49%,34.06%,12.58%;在玉米灌浆期和成熟期这2个生育时期,S75处理的玉米单株干物质积累量,与CK相比分别增加22.39%,12.11%。大体上,玉米单株干物质积累量随秸秆替代化肥比例的增加先增加后减少。从保障土壤水分、养分和干物质积累量的角度考虑,S50是试验条件下最有潜力的秸秆等氮量替代化肥方式。

有机肥等氮量替代化肥对水稻产量、土壤理化性状及细菌群落的影响

研究不同有机肥氮等量替代化肥中氮对水稻产量及构成因素、土壤基本理化性状、土壤细菌群落特征的影响,为科学合理施肥提供理论依据。在江苏省仪征市肥料长期试验监测点进行试验,以当地习惯施肥为对照(M0),有机肥中氮等量替代10%(M10)、20%(M20)、30%(M30)、40%(M40)、50%(M50)化学肥料(尿素)中的氮,有机肥作为基肥一次性施入土壤。水稻成熟期取样测定水稻产量及产量构成因素、土壤理化性质和细菌群落结构特征。与当地习惯施肥相比,有机肥不同等氮量替代化肥后能够有效提高水稻产量,提高水稻单位面积穗数和千粒质量,降低穗粒数;增加水稻成熟期的土壤中有机质、速效钾含量,使酸性土壤更趋向中性,降低土壤全磷、有效磷、铵态氮和硝态氮的含量;有机肥替代化肥后提高了土壤细菌的丰富度,土壤的变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、硝化螺菌门的丰度有所提高,绿弯菌门与酸杆菌门均呈下降趋势。随着替代比例的提高,土壤中酸杆菌门的梭菌科和变形菌门黄杆菌科丰度先下降后上升,与作物产量变化趋势相反。与当地常规施肥相比,有机肥不同等氮量替代化肥后能够有效提高水稻产量,有机肥中氮替代10%和40%化肥中氮的增产效果较明显。

绿洲灌区小麦复种绿肥并翻压还田对翌年玉米产量形成及氮素吸收利用的影响

【目的】针对农田化学氮肥施用量高、利用率低等问题,探究绿肥替代部分化肥氮对玉米产量形成及氮素吸收利用的影响,为优化绿洲灌区玉米的施氮制度提供理论参考。【方法】于2019—2021年,在甘肃河西绿洲灌区开展小麦复种绿肥并翻压还田后翌年轮作玉米减施氮肥田间试验。玉米季设传统施氮量(Nck)和绿肥替代10%、20%、30%、40%的化肥氮处理(即N10、N20、N30、N40处理)。分析了各处理玉米产量及其构成和氮素积累量、转运量及利用效率。【结果】与Nck相比,N10、N20处理籽粒产量、产量构成因素及叶面积指数无显著差异,玉米植株氮素总积累量、籽粒氮素积累量及转运氮对籽粒氮素的贡献率也无显著差异;2020年N10、N20处理对玉米茎叶的氮素积累量、转运量及转运率无显著影响,2021年N20处理玉米叶片和茎的氮素积累量分别降低5.0%和17.8%,叶片和茎的氮素转运量分别提高5.5%和9.1%,氮素转运率分别提高5.0%和14.1%。相比Nck,N30、N40处理提高了茎叶的氮素积累量,但降低了氮素转运量和转运率,降低了转运氮对籽粒氮素的贡献率以及籽粒和植株的氮素积累量,N30、N40处理籽粒产量分别降低了16.8%~19.0%、27.9%~28.9%。与Nck相比,N10和N20处理氮素利用效率无显著变化,2021年N20处理氮素收获指数显著提高了3.5%,N30和N40处理降低了氮素利用效率与氮素收获指数。绿肥替代化肥氮各处理均显著提高氮肥偏生产力,以N20处理提高幅度最大。【结论】小麦–绿肥–春玉米体系下,绿肥翻压替代翌年玉米20%的化肥氮投入能有效协调玉米产量形成和氮素的积累转运,维持玉米籽粒产量及氮素利用效率,提高氮素收获指数与氮肥偏生产力,实现绿洲灌区玉米稳产和减氮的生产目标。

有机肥部分替代化肥与化肥减施对土壤、菜心产量和品质的影响

【目的】研究化肥、化肥结合有机肥的投入对集约化生产程度高的菜地土壤、菜心产量和品质的影响,探索有机肥N素养分部分代替化肥的适宜比例。【方法】在广州市南沙区常年栽培的菜地,采用田间小区试验方法,设置CK(无肥)、CF(常规施肥N 105 kg/hm2+P2O530 kg/hm2+K2O 60 kg/hm2)、RF(CF减量10%)、T15(15%N有机肥替代化肥)、T30(30%N有机肥替代化肥)5个处理。【结果】与常规施肥处理CF比较,15%N有机肥替代化肥处理T15、30%N有机肥替代化肥处理T30菜心分别增产43.32%和27.82%,均达显著水平。与常规施肥处理CF比较,减量10%处理RF菜心产量下降25.93%,差异未达到显著水平。不同处理对收获期菜心维生素C、可溶性糖和硝酸盐氮含量均无明显影响。【结论】在菜心的生产实践中,15%~30%N有机肥替代化肥的技术措施是切实可行的。

西南紫色土不同施肥措施下土壤综合肥力评价与比较

【目的】为探求长期不同施肥处理对作物产量的影响和土壤综合肥力的演变,寻求合理评价西南紫色土区域土壤综合肥力的方法。【方法】本研究以7年的定位试验的数据为基础,运用内梅罗指数法、相关系数法和因子分析法对不施肥对照(CK)、化肥优化施用(OP)、在化肥优化基础上有机肥氮替代50%化肥氮(MF)、在化肥优化基础上有机肥氮替代100%化肥氮(OM) 4个处理的土壤肥力进行综合评价。【结果】不同施肥处理下蔬菜和玉米的平均产量均表现为MF处理最大。在蔬菜季,MF处理显著提高了产量,相比OP和OM处理,榨菜分别增产27.8%和16.0%,大白菜分别增产28.6%和8.7%;在玉米季,MF处理的产量最大,为9907kg/hm^2,显著高于OP和OM处理,分别增产1199 kg/hm^2和1273 kg/hm^2。通过分析土壤单项肥力指标与作物产量的相关关系表明,土壤有机质、全氮和有效磷与作物产量均存在显著或极显著正相关关系,表明土壤有机质、全氮和有效磷对紫色土土壤肥力贡献大,是表征紫色土土壤肥力的重要指标。用3种评价方法计算的不同施肥处理的土壤综合肥力指数值(IFI)均表现为OM> MF> OP> CK,施用有机肥处理(MF和OM)处理IFI值要显著高于优化施肥处理。3种评价方法的IFI值与作物产量均呈显著或极显著关系,但3种评价方法的相关系数平均值从大到小表现为相关系数法(0.5292)>内梅罗指数法(0.5252)>因子分析法(0.5130),表明相关系数法比内梅罗指数法和因子分析法更可靠。【结论】在蔬菜-玉米轮作体系下,有机肥氮替代部分化肥氮能增加作物产量,提高土壤综合肥力水平。从3种评价方法的精确性来看,相关系数法比内梅罗指数法和因子分析法更可靠,在实践中优先使用。