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.

氮磷配施和化肥减施对小麦生长、养分利用及产量性状的影响

为明确氮磷配施和化肥减施对小麦生长、养分利用及产量性状的影响,以8个晋南主栽品种为材料,于2019—2021年开展水培和大田定位试验,水培试验设置4个氮磷水平(N 0.2 mmol·L^(-1)+P 0.1 mmol·L^(-1)、N 0.2 mmol·L^(-1)+P 2.5 mmol·L^(-1)、N 4 mmol·L^(-1)+P 0.1 mmol·L^(-1)、N 4 mmol·L^(-1)+P 2.5 mmol·L^(-1)),对不同小麦品种苗期性状进行初步考察筛选;大田试验设置常规施肥(CF)、化肥减施(FR)和不施肥(CK)3个处理,研究不同年型下化肥减施对小麦生长发育、养分利用及产量的影响。结果表明,水培条件下,不同氮磷水平品育8161株高、根长、植株干重、根干重及根冠比均最低;良星67在低磷时正常氮较低氮植株干重增幅仅为17.07%,根干重反而降低,且在正常氮磷时根冠比较低。大田生产条件下,2019—2020年度(丰水年)化肥减施处理下以品育8012、济麦22产量较高,二者差异不显著,邯农1412产量最低,仅为7520.18 kg·hm^(-2)。其中,山农20、中麦4072和邯农1412产量均表现为化肥减施显著低于常规施肥。2020—2021年度(干旱年)化肥减施处理下济麦22产量为6191.53 kg·hm^(-2),显著高于品育8012和石农086,其籽粒氮素积累量和磷素吸收效率均最高,分别为130.35 kg·hm^(-2)和0.79 kg·kg^(-1)。干旱年减施化肥导致小麦生育后期叶片早衰,显著降低成熟期干物质积累,但对茎秆形态特征影响较小。综上,晋南小麦-玉米轮作区小麦生育期基施纯N 180.0 kg·hm^(-2)、P_(2)O_(5)105.0 kg·hm^(-2)、K_(2)O34.5 kg·hm^(-2),拔节期追施纯N 60.0 kg·hm^(-2)时,丰水年品育8012和济麦22产量较高,干旱年济麦22产量最高,且化肥减施有利于提高济麦22开花前营养器官干物质贮藏再转运量及其对籽粒的贡献率和第3节间厚度。单纯的连年化肥减施在干旱年份会导致小麦产量的稳定性和可持续性降低。本研究结果为晋南麦区小麦稳产高效栽培提供了技术参考。

氮磷钾配施对茉莉花产量及花汛期的影响

为了探寻氮磷钾配施最佳方案,为茉莉花科学施肥提供参考,选择立地条件具有区域代表性的地块为试验地,以试验地原有种植的树龄15年的广西壮族自治区横州市主栽品种横州市双瓣茉莉为供试材料,采用“3414”试验设计开展施肥效应试验,研究氮磷钾配施对横州市茉莉花产量及花汛的影响,以明晰横州市茉莉花种植区域环境条件下鲜花产量对氮磷钾的需求差异,为茉莉花科学施肥及鲜花增产提供理论依据。结果表明:(1)广西横州市茉莉花种植试验地的土壤养分对横县双瓣茉莉生产而言,速效氮含量过剩,而有效磷和速效钾处于中等偏低水平;(2)在氮磷钾3种肥料的互作效应中,磷肥和钾肥的互作效应最高,其次为氮磷钾肥和氮钾肥的互作效应;(3)不同的施肥处理的茉莉花日产量消长同步,不同氮磷钾配施对茉莉花花汛期的影响不显著;(4)在茉莉花的稳定花期(6—9月)中,各月均有花汛期出现,其中,7月平均日产量最高,8月平均日产量最稳定;(5)氮磷钾配施对茉莉花产量有显著影响,影响由大到小为磷肥>钾肥>氮肥;(6)本研究中,三元二次方程拟合不成功,一元二次方程方面仅有N的效应方程拟合成功,P、K的效应方程均拟合失败,而在二元二次方程中,NP、NK、PK的3个效应方程均拟合成功;对拟合成功的方程进行求解,排除实际操作中无法达到的施肥量,综合考虑试验地土壤速效氮含量过剩及减少种植户的投资成本等因素,推荐施肥方式及施肥量为磷肥393.64 kg/hm^(2),钾肥381.59 kg/hm^(2)。

氮、磷、钾配施对葛根生长及品质的影响

为探明氮、磷、钾肥配施对葛根生长及品质的影响,为葛根高效栽培提供合理的施肥技术支撑和理论依据,采用L_(9)(3~4)正交试验设计,研究氮、磷、钾配施对葛根产量和主要功能成分的影响,明确研究区葛根氮、磷、钾的最佳施用量。结果表明,不同施肥方案对葛根产量和功能成分的影响显著,其中以N_(3)P_(1)K_(2)(N 270kg/hm^(2),P_(2)O_(5)45 kg/hm^(2),K_(2)O 90 kg/hm^(2))处理的产量和总黄酮含量最高,分别为2.13 kg/株和83.10 mg/g;N_(1)P_(3)K_(2)(N 90 kg/hm^(2),P_(2)O_(5)135 kg/hm^(2),K_(2)O 90 kg/hm^(2))的葛根素含量最高,为24.85 mg/g,N_(1)P_(2)K_(3)(N 90 kg/hm^(2),P_(2)O_(5)90 kg/hm^(2),K_(2)O 135 kg/hm^(2))处理的大豆苷和大豆苷元含量均为最高,分别为22.96和2.55 mg/g。氮、磷、钾肥配施对葛根产量和葛根素含量影响的大小顺序为氮肥>钾肥>磷肥。以葛根产量为目标的最佳施肥量为N 270 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)135 kg/hm^(2)、K_(2)O 90 kg/hm^(2),以葛根品质提升为目标的最佳施肥量为N 180 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)135 kg/hm^(2)、K_(2)O 90 kg/hm^(2)。

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。

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。

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。

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。

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)。

“3414”配方施肥对魔芋产量、品质及肥料利用率的影响

探究氮磷钾配施对陕南地区魔芋生长的影响,为魔芋提供科学施肥参考依据。以‘安魔128’为试验材料,采用“3414”施肥方案研究不同水平的氮磷钾配施条件下魔芋出苗率、发病率、产量及养分利用率的变化。结果表明,随着氮、磷、钾施用量的增加,氮肥、磷肥、钾肥的偏生产力均呈现逐渐降低趋势。且肥料农学效率和偏生产力均表现为P>K>N。综合各项指标来看,N_(1)P_(1)K_(2)处理,即127.5 kg/hm^(2)N+54 kg/hm^(2)P_(2)O_(5)+135 kg/hm^(2)K_(2)O的施肥配比较为理想,最为适合在当地推广。

不同有机无机肥配施对烤烟品种NC297产量、质量的影响

为有效解决烟叶生产上有机肥施用量日益减少,不同有机肥与无机肥配施比例不当,导致烟叶产量和品质提高受限,不能适应卷烟工艺需要等问题,进行了楚雄烟区4种不同有机无机肥配施对烤烟品种NC297产量、质量的影响研究。结果表明:不同有机无机肥配施处理中,以30%有机肥+70%无机肥的处理优于其他处理,能促进烤烟生长发育,有助于上部叶片开片,烟叶产量、产值、均价、上等烟比例最高,分别为2785.3 kg·hm^(-2)、76038.7元·hm^(-2)、27.5元·kg^(-1)、69.6%,能改善烟叶内在化学成分,提高烟叶内在品质,评吸综合总分为83.73分,经济效益增长显著。本研究为烤烟NC297品种不同有机无机肥配施在楚雄烟区的应用推广提供了理论依据。

氮磷钾肥配施对北方寒地珍珠红小豆产量的效能研究

为解决氮磷钾肥配施比例不合理造成北方寒地珍珠红小豆肥料供给不足和产量低等问题,于2021~2022年采用三因素五水平二次正交旋转组合设计,研究氮磷钾肥不同肥料配比对红小豆产量性状的影响,并构建肥料效应函数模型及最佳施肥方案。研究结果表明:不同氮磷钾肥配施处理对珍珠红小豆产量产生显著影响,其中氮肥和磷肥对产量因子影响显著,钾肥对产量因子影响不显著,具体表现为磷肥>氮肥>钾肥;并通过氮磷钾三因子综合效能模型构建,确定红小豆产量大于1 750 kg/hm~2合理优化施肥模式,其中,N施用量76.071~81.203 kg/hm~2,P_(2)O_(5)施用量101.556~105.788 kg/hm~2,K_(2)O施用量63.275~69.242 kg/hm~2;各因素纯量N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O比例值1∶1.32∶0.843。

生物有机肥配施缓释肥对连作马铃薯提质增产效果研究

针对马铃薯连作障碍问题,探索生物有机肥配施缓释肥对马铃薯连作土壤速效养分、马铃薯养分吸收量、产量及品质的影响。以威芋5号原种为材料,在减施25%缓释肥的基础上,配施不同生物有机肥及组合,测定其出苗率、农艺性状、产量及品质、土壤生化性状等。结果表明,生物有机肥配施缓释肥对马铃薯的农艺性状、出苗率、土壤养分、产量以及薯块品质均有改善作用。生物有机肥的配施可以不同程度地提高土壤中有效养分的含量,调节土壤的酸碱度。其中T4处理增产效果最明显,较单施缓释肥的处理增产16.80%,且马铃薯薯块的养分吸收量最高。从品质来看,T4处理的粗蛋白、淀粉、还原性糖以及Vc含量最高,分别较对照提高26.97%、51.67%、166.94%和39.63%。因此,生物有机肥配施缓释肥可以增加土壤中的有效养分含量,提高连作区马铃薯的产量和品质,其中以混合施用生物有机肥Ⅰ和生物有机肥Ⅱ的T4处理效果最好。

缓释与速效肥配施对滨海稻区直播稻产量的影响

为了探索滨海稻区水稻旱直播最佳施肥方案,保证产量同时尽量降低农业成本、降低劳动强度、提高农业生产效率、生态效益,为直播稻未来在滨海稻区发展提供理论依据。采用田间对比试验方法,研究缓释肥与速效氮肥配施对滨海稻区水稻旱直播产量的影响。结果表明,实际产量750 kg/hm^(2)的缓释肥(基肥)与65 kg/hm^(2)的速效氮肥(蘖肥)配施的处理7或750 kg/hm^(2)的缓释肥(基肥)与33 kg/hm^(2)的速效氮肥(穗肥)配施的处理8较好。处理7产量比处理8增加1.09%。合理的缓释肥与速效氮肥配施能够满足水稻各时期生长发育对肥的需要,大大提高了水稻旱直播产量。

控缓释基肥与播种量配置对水稻机械旱直播米质的影响

为了探索滨海稻区水稻机械旱直播控缓释基肥与播种量配置最佳方案,并且保证米质同时尽量降低农业成本、降低劳动强度、提高农业生产效率、生态效益,为直播稻未来在滨海稻区发展提供理论依据。采用田间对比试验方法,研究了控缓释基肥与播种量配施对滨海稻区水稻机械旱直播米质的影响。结果表明,稻米营养品质及食味值较好的依次为810 kg/hm^(2)的控缓释基肥与195 kg/hm^(2)的播种量配置、675 kg/hm^(2)的控缓释基肥与195 kg/hm^(2)的播种量配置;稻米蒸煮品质综合较好的依次为810 kg/hm^(2)的控缓释基肥与195 kg/hm^(2)的播种量配置、675 kg/hm^(2)的控缓释基肥与105 kg/hm^(2)的播种量配置;稻米加工品质与外观品质较好为540 kg/hm^(2)控缓释基肥与195 kg/hm^(2)播种量配置。综上,合理的控缓释基肥与播种量配置能够满足水稻各时期生长发育对肥的需要,同时有效调节群体数量,大大提高了水稻旱直播米质。

豆科作物轮作与有机肥+功能微生物肥减投配施对设施菜田硝态氮累积、固氮基因和净收益的影响

为降低河北省设施蔬菜种植区土壤硝态氮盈余累积量,降低地下水硝酸盐污染风险,2018—2022年连续5年,在华北典型褐土区设施菜田中,采用田间小区试验和实验室分析试验相结合的方法,以分析豆科作物轮作与有机肥+功能微生物肥减投配施对设施菜田产量和土壤硝态氮累积的影响,试验设置对照(CK)、常规施肥(T1)、减量施肥+功能微生物(T2)、减量施肥+功能微生物+豆科作物(T3)共4个处理。结果表明:相比T1处理,T2和T3处理可使番茄产量增加5.3%和25.8%;T2处理下油菜产量增加3.0%;农户年净收益提高4.4%和34.4%。5年间T2、T3处理的氮肥表观利用率较T1处理,番茄季增幅为13.5%~17.0%、11.3%~18.1%;T2处理油菜季增幅9.3%~36.6%。实时荧光定量(qPCR)结果显示,T2和T3处理土壤根际土固氮功能基因nifH拷贝数相比T1处理显著提高了16.1%和58.9%;nifH基因拷贝数与作物产量呈显著正相关关系,二者之间的回归方程为y=0.000 2x+30 355(R=0.741 2)。T2和T3处理0~100 cm土体硝态氮周年平均累积量,相比T1处理降低了51.6%和58.3%;5个轮作周期后,与T1处理相比,T2和T3处理有效降低了0~100 cm土体中55.3%和71.0%的硝态氮累积。综上,在减量施肥的背景下,选择引入豆科作物进行合理优化轮作,与有机肥+功能微生物肥配施,可从源头上减少设施蔬菜的氮肥投入,降低设施菜田土壤硝态氮淋失风险,提高作物产量和肥料利用率。

缓释与速效肥配施对滨海稻区直播稻米质的影响

为了探索滨海稻区水稻旱直播最佳施肥方案,保证米质同时尽量降低农业成本、降低劳动强度、提高农业生产效率、生态效益,为直播稻未来在滨海稻区发展提供理论依据。采用田间对比试验方法,研究了缓释肥与速效氮肥配施对滨海稻区水稻旱直播米质的影响。结果表明,稻米品质是750 kg/hm2的缓释肥(基肥)与65 kg/hm2的速效氮肥(蘖肥)配施的处理7或750 kg/hm2的缓释肥(基肥)与33 kg/hm2的速效氮肥(穗肥)配施的处理8较好。处理7加工品质及部分外观品质比处理8略好,但在稻米营养品质、蒸煮品质、食味值及淀粉RVA谱特征值都是蛋白质、直链淀粉含量低的处理8比处理7略好。合理的缓释肥与速效氮肥配施能够满足水稻各时期生长发育对肥的需要,大大提高了水稻旱直播米质。

有机无机肥配施对旱地冬小麦产量和氮素吸收利用的影响

为探究有机无机肥配施对旱地冬小麦减肥增效的内在机制,依据7年长期定位试验,采用裂区设计,设5个氮水平(0、75、150、225、300 kg·hm^(-2))为主处理,配施有机肥(用量30 t·hm^(-2))和不施有机肥为副处理,单施化肥处理分别记为N0、N75、N150、N225、N300,配施有机肥处理分别记为MN0、MN75、MN150、MN225、MN300。在分蘖、拔节、开花、灌浆、成熟期采集植株地下(0~20 cm根系)和地上部分,对籽粒产量及其构成因素、氮素吸收利用状况进行研究。结果表明,随施氮量增加,冬小麦有效穗数、穗粒数先增加后减少,而千粒质量则逐渐下降。配施有机肥处理有效穗数较单施化肥处理整体提高7.1%。MN150处理籽粒产量最高,达到6311 kg·hm^(-2)。单施化肥处理籽粒对氮素的吸收主要通过花前氮素转运,而配施有机肥处理花前氮素转运和花后吸收对籽粒氮素积累作用同等重要。与单施化肥相比,有机无机肥配施花前氮素转运量、花后氮素积累量分别提高9.80%、33.10%。花前氮素转运以茎秆为主,花后氮素积累量在MN150处理最高。配施有机肥显著提高氮素利用率和农学效率,降低施氮量在增加氮素利用率与农学效率的同时提高了氮素收获指数。适量增施氮肥显著提高叶片硝酸还原酶活性,单施化肥和配施有机肥分别在N225、MN150处理达到最高,有机无机肥配施下,硝酸还原酶活性在分蘖、拔节、开花和灌浆期分别提高25.94%、12.88%、9.90%和12.35%。综合来看,有机无机肥配施下施氮量为150 kg·hm^(-2)时既能促进冬小麦植株对氮素的吸收利用,又有利于保证西北旱地冬小麦稳产高产。

化肥与有机肥配施对再生稻稻田土壤容重、pH和碳氮代谢的影响

再生稻模式在我国粮食生产中具有重要地位,研究化肥与有机肥配施对再生稻稻田土壤肥力性状的影响,可为土壤肥力维持和再生稻高效生产提供科学依据。大田试验于2020—2021年进行,各试验处理磷(P2O5)、钾(K2O)养分施用量分别为75 kg∙hm^(-2)和150 kg∙hm^(-2),氮(N)施用量200 kg∙hm^(-2)(不包括不施氮处理N0)。按化肥与有机肥施用情况分为5种基肥处理:不施氮肥(N0);基肥氮(N 75 kg∙hm^(-2))全部来自常规尿素(CK);两种物料配施时,基肥氮由2种物料各提供一半,两种物料配施包括缓释尿素与常规尿素(T1)、生物炭与常规尿素(T2)、畜牧粪便与常规尿素(T3)。T2处理区在2021年不再施入生物炭,施肥与CK处理相同。结果表明:T2和T3处理均可降低土壤容重,以T2处理效果更佳;T2处理第1年,土壤pH、有机碳和总氮显著提高;在第1年头季稻分蘖期、抽穗期和再生稻抽穗期,土壤无机氮含量分别以CK、T1和T3处理最高;T3和T2处理可提高土壤微生物量碳和微生物量氮含量,其中在头季稻拔节期前T2处理的效果较好,拔节期后以T3处理的效果较好。此外,在T3处理下,β-葡萄糖苷酶和脲酶活性较高。比较而言,T3处理在降低土壤容重、提高有机碳和总氮的效果上次于T2处理,在提高无机氮、微生物生物量和土壤酶活性上效果优于T2处理,因此,建议基肥采用畜牧粪便与化肥配施,由畜牧粪便取代其中50%的化肥氮。