陇中黄土高原春小麦品种和优化施肥

【目的】研究陇中黄土高原不同施肥和品种对旱作春小麦养分含量及产量的影响,筛选施肥与品种的高产高效组合。【方法】以陇中黄土高原春小麦为研究对象,分析不同施肥(N:单施有机肥、M:单施氮肥、NM:氮肥有机肥配施)及不同品种(甘春27号、甘春32号)处理下春小麦干物质量、化学计量特征及产量的变化规律。【结果】(1)NM处理可显著提高春小麦干物质量、全氮含量和产量。(2)同一施肥处理下甘春32号干物质量,茎、叶中全氮含量,穗粒数,穗数和产量均高于甘春27号。(3)不同施肥与品种组合处理下春小麦全氮含量和产量均存在显著差异,其中,甘春32号NM处理下春小麦干物质量、全氮含量和产量最高。NM处理可以缩小不同品种春小麦产量的差距。M处理显著降低了甘春27号根、叶干重,但对甘春32号无显著影响。【结论】在陇中黄土高原旱作地区,甘春32号选用氮肥有机肥配施是春小麦高产高效组合。

有机无机配施对超晚播冬小麦产量、氮磷养分吸收利用及土壤肥力的影响

【目的】研究化肥减量配施腐殖酸肥对北疆超晚播冬小麦产量、氮磷养分吸收利用及土壤肥力的影响,为新疆超晚播冬小麦化肥减量增效、提升麦田土壤肥力和调整小麦施肥结构提供科学依据和参考。【方法】设7个处理,分别为(1)常规施氮处理,NF;(2)优化施氮处理,OPT(80%常规施氮);(3)无氮处理,N_(0);(4)无磷处理,P 0;(5)有机无机配施处理1,NM_(1)(OPT配施腐殖酸肥1.80 kg/hm^(2));(6)有机无机配施处理2,NM_(2)(OPT配施腐殖酸肥3.60 kg/hm^(2));(7)有机无机配施处理3,NM_(3)(OPT配施腐殖酸肥5.40 kg/hm^(2))。【结果】与常规施氮相比,80%常规施氮配施不同剂量腐殖酸肥超晚播冬小麦穗数提高了16.42%~24.16%,穗粒数提高了4.35%~12.42%,产量提高了13.93%~32.48%,地上部植株氮素积累量提高了2.08%~9.83%,磷素积累量提高了16.08%~30.62%,RE N 34.92%~71.68%,AE_(N)提高了164.49%~350.28%,PFP_(N)提高了42.41%~65.61%,RE_(P)提高了87.23%~166.09%,AE_(P)提高了166.67%~388.30%,PFP_(P)提高了13.92%~32.49%。0~20 cm土壤全氮含量提高7.59%~46.84%,有机质含量提高了31.79%~50.76%,有效磷含量提高63.31%~78.92%,速效钾含量提高12.63%~17.20%。【结论】选择氮肥减量20%配施腐殖酸肥5.40 kg/hm^(2)对提高新疆北疆超晚播冬小麦产量、氮磷吸收利用和土壤肥力的效果最佳。

黄土高原区长期施用有机肥对土壤肥力及小麦产量的影响

黄土高原区长期定位试验麦秸、玉米秸、绿肥、厩肥及化肥等培肥物质对土壤养分及小麦产量的影响结果表明,长期施用有机肥可明显提高土壤有机质、全量养分和速效养分含量,提高土壤酶活性,改善土壤有机无机复合体、土壤水分、物理形状和土壤团聚度,提高调节土壤水、肥、气、热等能力,其中秸秆增产效果最显著。

长期施肥对黄土高原黄绵土区小麦产量及土壤养分的影响

为探明在小麦长期连作条件下,黄土高原黄绵土区长期施肥对小麦产量及土壤养分的影响,以长达29年(1981-2010)的长期定位试验为基础,比较分析了不同长期施肥处理下小麦产量及土壤养分的差异。结果表明,施用有机肥和化肥的小麦籽粒产量较不施肥对照(CK)都明显增加,25年N、NP、NPK、M、MN、MNP和MNPK处理的小麦平均产量分别较CK增产32.9%、74.1%、78.5%、42.2%、73.3%、89.5%和90.3%,而7个施肥处理的肥料平均产量贡献率分别为24.8%、42.6%、44.0%、29.7%、42.3%、47.2%和47.4%。氮、磷、钾肥的平均增产效应分别为5.8、22.9和1.6g·kg-1。连续29年施用有机肥(M)显著提高了土壤有机碳含量,而且化肥无论是单施(N),还是平衡施用(NP和NPK),土壤有机碳含量较CK也可显著提高,平衡施用的效果更佳。施用氮肥及有机肥也显著提高了土壤全氮和速效氮含量。施用磷肥和有机肥显著提高土壤全磷和速效磷含量,而长期施用钾肥和有机肥对土壤全钾含量无明显影响,但显著提高了土壤速效钾含量。

黄土旱塬施肥对土壤水分和冬小麦产量的影响

为给旱地农业水肥管理以及科学施肥提供参考依据,通过对长期定位试验条件下不同施肥处理的土壤水分和小麦产量变化进行研究,探讨了黄土高原旱地施肥对土壤水分及冬小麦产量的影响。结果表明,施肥对土壤剖面含水量有较大影响,各处理0-20 cm土层土壤水分含量较播前下降了4个百分点左右,20-60 cm土层剖面水分急剧下降。长期施有机肥和肥料配施均可使冬小麦加强对深层土壤水分的吸收利用,致使土壤总储水量下降,下降幅度最大的是氮肥与有机肥配施（NM）、氮磷与有机肥配施（NPM）、有机肥单施（M）和磷肥与有机肥配施（PM）,较对照分别下降了28%、24%、21%和20%。施肥对小麦产量影响极显著,单施有机肥或肥料配施可使冬小麦产量增产75%以上,其中氮磷配施（NP）、有机肥单施（M）和磷有机肥配施（PM）三处理增产在90%以上。磷肥与有机肥配施（PM）水分利用效率最高,较对照提高了106.6%。

有机无机配施对土壤养分环境及小麦增产稳定性的影响

针对太行山山前平原生态类型区土壤有机质含量和土壤氮储量偏低，增产潜力下降和稳定性差等问题，在河北省辛集市马兰农场进行小麦培肥定位试验，研究化肥和有机肥配施对土壤有机质和NPK养分的影响。结果表明，化肥配合有机肥施用对土壤养分环境的培肥作用，优于化肥配合等养分含量的秸秆直接还田。相对不施肥的对照，不同肥力地块土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾分别增加14．59％～19．2％、5．7％-14．81％、10．38％-24．30％、8．63％～10．89％、93．19％～107．24％、17．69％-55．18％，小麦产量增加75．64％～79．7％，增稳系数增加3．03—3．19。在太行山山前平原区，一般施用量在化肥N210kg·hm^-2，P2O5 90kg·hm^-2，K2O 90kg·hm^-2，有机肥折合养分含量在N65k·hm^-2，P2O5 18kg·hm^-2，K2O5 6kg·hm^-2，有机C量1500—3000kg·hm^-2，可达到稳定增进土壤氮磷钾养分环境，改善土壤有机质状况，稳定增加小麦产量的积极培肥作用。

不同施肥量和方式对小麦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对小麦产量和土壤硝态氮累积量的影响。结果表明,小麦产量随着氮素水平的提高而增加,同一施氮水平下,有机无机肥料配施方式下小麦的产量均显著高于单施有机肥或者单施无机肥。土壤中的硝态氮累积量随施氮量增加而升高,同一施氮水平下不同配施方式之间土体中的硝态氮累积量随着配施方式中无机氮肥所占比例的增加而升高。综合考虑冬小麦产量和土壤硝态氮累积量两个因素,纯氮施入量200 kg/hm2,75%的氮由有机肥提供、25%的氮由尿素提供的处理为较理想的氮素施用水平和配比组合。

有机肥的保水培肥效果及对冬小麦产量的影响

黄土高原连续 3年的定位试验结果表明 :旱地施用有机肥具有明显的培肥作用和蓄水保墒效果 ;平均每 1hm2 施有机肥 112 5 0 0 kg,土壤有机质、全氮、速效氮、磷、钾含量试验后比试验前分别提高了 36 .4 %、2 1.7%、4 9.7%、16 .2 %和 4 4 .2 % ,0～ 6 0 cm土壤含水量比对照增加 5 .5 mm ;每 1m m降水多生产小麦 1.83kg,水分利用效率提高 2 2 % ;小麦增产 15 .8%。施肥量与产量之间呈显著正相关。

长期增施有机肥/秸秆还田对土壤氮素淋失风险的影响

【目的】研究长期增施有机肥/秸秆还田对作物产量及土壤氮素淋失风险的影响,旨在为华北平原冬小麦-夏玉米轮作区增强土壤肥力、提高作物产量及降低农业面源污染风险提供依据。【方法】以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台,研究长达27年不同施肥处理对冬小麦-夏玉米产量、土壤肥力、氮素淋失风险和土壤氮素剖面分布的影响,试验共设置5个施肥处理,即:对照(CK);氮磷钾(NPK);氮磷钾+有机肥(NPKM);氮磷钾+过量有机肥(NPKM+);氮磷钾+秸秆还田(NPKS)。【结果】(1)在27年的不同施肥处理中,长期增施有机肥/秸秆还田均能使作物增产,改善土壤肥力。其中,增施有机肥处理尤为显著,与NPK相比,NPKM、NPKM+处理提高小麦和玉米产量分别为41%—50%和30%—32%;增加0—20 cm表层土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量分别为62%—121%、107%—187%;但降低小麦、玉米氮肥偏生产力(PFPN)分别达22%—32%、27%—41%。而NPKS处理对作物增产及提升土壤肥力的作用低于增施有机肥处理,对小麦产量、玉米产量、SOC、TN含量的增幅分别为24%、6%、9%、97%,但提高小麦季PFPN为216%、降低玉米季PFPN为40%。(2)长期增施有机肥/秸秆还田处理中,0—20 cm表层土壤SOC、TN、硝态氮(NO3—-N)、可溶性碳氮等养分含量以及氮矿化速率、硝化潜势等微生物学过程显著高于20—200 cm,说明长期增施有机肥/秸秆还田等外源碳的添加对土壤养分及微生物学过程的影响主要发生在表层。(3)与NPK相比,NPKM处理能够显著增加100—200 cm深层土壤中NO3--N含量,NO3--N平均含量为17.8—26.1 mg·kg-1;而NPKS处理在一定程度上能够增加0—100 cm土层NO3--N含量,NO3--N平均含量为3.6—13.4 mg·kg-1,表明增施有机肥会促进土壤NO3--N的向下迁移,而秸秆还田对土壤NO3--N具有一定的固持作用。此外,由于有机肥和秸秆带入的氮素,NPKM、NPKM+、NPKS处理氮盈余比NPK处理增加312%、1 037%、953%,大大增加了土壤氮素淋失风险。【结论】在氮磷钾化肥基础上增施有机肥/秸秆还田会提高作物产量、增强土壤肥力,但会提高土壤氮盈余量,提高氮素淋失风险,尤其是增施有机肥会大大增加氮素淋失风险。

长期施肥对旱塬麦田土壤大团聚体有机碳组分及冬小麦产量的影响

大团聚体是土壤有机碳固存的主要场所,对土壤肥力提升具有重要意义.为揭示长期不同施肥措施下大团聚体有机碳的固持机制及产量效应,依托8 a定位试验,设不施肥(CK)、农户施肥(NP)、测控施肥(NPK)、测控+有机肥配施(NPKM)以及测控+生物有机肥配施(NPKB)这5个处理,采用“团聚体-密度”联合分组法,分析了黄土旱塬麦田土壤大团聚体中粗颗粒有机碳(cPOC)、细颗粒有机碳(fPOC)、微团聚体颗粒有机碳(iPOC)、游离态粉+黏颗粒有机碳(s+c_f)和微团聚体粉+黏颗粒有机碳(s+c_m)的变化特征及其与土壤碳投入和产量形成之间的关系.结果表明,长期有机无机配施(NPKM和NPKB)较单施化肥(NP和NPK)显著提高了大团聚体中有机碳(SOC)含量,提升幅度高于对应处理土壤SOC提升幅度.长期施肥有提高大团聚中cPOC、fPOC和iPOC含量,降低s+c_f和s+c_m含量趋势,且长期有机无机配施显著提高了大团聚中cPOC、fPOC和iPOC储量占比,显著降低了s+c_f储量占比,而长期单施化肥仅显著提升了大团聚中cPOC储量占比.相关分析表明,小麦籽粒产量与有机碳组分(cPOC和iPOC)含量、土壤总有机碳含量、>0.25 mm大团聚体有机碳含量以及土壤有机碳投入量存在极显著正相关性,相关系数为0.645~0.883.综合来看,黄土旱塬麦区长期施肥尤其是有机无机配施,通过增加土壤碳投入量促进了游离态粉+黏颗粒有机碳(s+c_f)向其它形态有机碳的转化,进而整体提升大团聚体有机碳含量,为作物增产创造了良好土壤环境.

黄土旱塬垄膜沟播小麦产量及土壤微生物量对施肥的响应

垄膜沟播是黄土旱塬麦田一种典型种植方式,覆膜条件下不同肥料肥效及其对微生物群落结构的影响均不同.在晋南黄土旱塬冬小麦种植区,通过2年大田试验系统分析传统农户施肥（FF）、监控施肥（MF）、监控施肥配施有机肥（MFM）和监控施肥配施生物有机肥（MFB）4种施肥措施对冬小麦产量形成及土壤微生物量碳、氮和磷的影响.结果表明,通过优化平衡施肥可显著提高黄土旱塬冬小麦产量,其中MFB处理籽粒产量最高,达4 107-5 400 kg/hm^2,较FF处理高14.5%-23.2%（P〈0.05）.不同施肥措施主要通过影响成穗数来影响冬小麦的产量形成,对冬小麦穗粒数和千粒重影响均不显著.土壤微生物量受冬小麦生育期进程和施肥措施共同影响,其中微生物量碳在拔节期至扬花期最高,微生物量氮、磷均在拔节期达最高值.不同生育期间土壤微生物量碳、氮和磷的变化率总体在50%以下,而优化施肥措施对土壤微生物量碳、氮和磷的平均贡献率则可达90%.配施生物有机肥或配施有机肥较单施化肥可显著提高冬小麦生育期土壤微生物量碳、氮和磷,但MFM和MFB处理间的土壤微生物碳和氮差异不显著,而MFB处理由于混合磷细菌的作用,其土壤微生物量磷较MFM处理高19.8%-47.1%（P〈0.05）.各处理土壤微生物量碳氮比和碳磷比分别在6.9-9.8和14.4-41.0,且均在冬小麦扬花期达最大值.综上所述,在黄土旱塬垄膜沟播种植条件下,通过监控施肥配施生物有机肥可有效提高冬小麦产量和土壤微生物量.

长期施肥对黄土旱塬农田土壤有机磷组分及小麦产量的影响

研究长期施肥对黄土旱塬农田土壤有机磷组分及小麦产量的影响,可为提高磷素转化利用率及合理利用肥料提供理论支持。本研究依托长武旱塬农田生态系统长期(1984-2016年)定位试验站,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、施氮磷肥(NP)、单施有机肥(M)、氮肥配施有机肥(MN)、磷肥配施有机肥(MP)、氮磷肥配施有机肥(MNP)8个处理,研究其对土壤有机磷组分、小麦产量和土壤性质的影响。结果表明:长期施肥后土壤有机磷含量为244.7~429.1 mg·kg^-1,除N处理外,其余各处理有机磷含量比CK均显著增加了15.4%~47.9%。长期施用磷肥改变了黄土旱塬农田表层土壤(0~20 cm)各有机磷组分含量,MP、MNP处理显著提高了活性有机磷及中活性有机磷含量;N、P和NP处理显著降低了中稳性有机磷含量;N、P、NP、MN、MP、MNP处理均显著提高了高稳性有机磷含量。各处理土壤有机磷组分与总有机磷含量比值为:中活性有机磷>高稳性有机磷>活性有机磷>中稳性有机磷。长期施肥后,与CK相比,氮、磷肥配施,尤其是与有机肥配施,显著增加了小麦生物产量和籽粒产量。土壤指标中,有机质、速效磷和无机磷与小麦产量呈显著正相关。MP、M处理可以显著提高黄土旱塬黑垆土中的速效磷、总磷、总无机磷、活性有机磷和中活性有机磷含量,表明有机肥与磷肥配施可以提高该地区更容易被作物吸收的磷组分。总之,氮磷肥配施并配施有机肥可以提高该地区磷供给,对小麦增产有促进作用,对提高黄土旱塬地区土壤质量有重要意义。