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.

Changes of Organic Matter, N, P and K Content of Soils in Red Soil Areas Under Long-Term Experiment

The content of organic matter （OM）, nitrogen （N）, phosphorus （P）, and potassium （K） in the three selected soils, including Calcaric Purpli-Orthic Primosols （purple sand-shale parent material）, Dystric Turbi-Anthric Primosols （quaternary red clay parent material） and Typic Udi-Sandic Primosols （granite parent material） were studied under a long-term experiment by using crop straw and inorganic fertilizers at the Hunan Red Soil Experiment Station of Chinese Academy of Agricultural Sciences. The results showed that the contents of OM, N, P and K in the three selected soils increased after 23 years application of crop straw and inorganic fertilizers, but the contents increased much less when crop straw or inorganic fertilizers was applied alone. The nutrient contents in the three soils developed from granite changed more remarkably than those in the soil derived from quaternary red clay and purple sand-shale. It was also found that the contents of OM, N, and P increased slightly in the treatments without applying fertilizers or returning the crop straw to the root bed. Combined application of inorganic fertilizers and crop straw could remarkably increase the contents of OM, alkalihydrolyzable N and available K, the positive correlation between application of organic fertilizers and increase of OM in soil did not always happened, it provided evidence for the relation between appropriate C/N ratio and accumulation of OM in soil. The increase of nutrient content was influenced by the soil properties. By comparing the contents of nutrient in 0-20 cm depth in the three different soils, it was concluded that the most increases of OM, alkali-hydrolyzable N, and available P were observed in Typic Udi-Sandic Primosols with the average increase by 3.03, 27.38, and 21.73 mg kg^-1, respectively. The available K increased in Dystric Turbi-Anthric Primosols with the average increase by 25.82 mg kg^-1, while it decreased in Calcaric Purpli-Orthic Primosols and Typic Udi-Sandic Primosols. It was concluded that the application of inorganic fertilizer and crop straw was important to improve the soil fertility for all of three selected soils. The straw return to the field had played a significant role for enhancement of the soil quality in the study areas. The application of inorganic fertilizer combined with the straw return to the fields could remarkably improve the soil fertility.

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。

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。

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。

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)。

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。

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。

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。

有机肥与无机肥配施对小麦产量及土壤质量的影响

为深入探究有机肥与无机肥配施对小麦生长发育、产量形成以及土壤质量的综合效应,从而为当地小麦生产制订科学合理的施肥策略,在实现化肥减量的同时提高肥料利用效率。本试验设置了5种不同的处理方案:空白对照组(CK)、常规化肥单独施用组、化肥用量减少20%并配合有机肥施用组、化肥用量减少40%并配合有机肥施用组,以及化肥用量减少60%并配合有机肥施用组,通过田间小区试验方法进行对比研究。结果表明,不同比例的有机肥与无机肥配施方式对小麦植株生长特性、最终产量表现及土壤性质均有一定影响。其中,当化肥用量减少20%并配施有机肥的处理条件下,小麦的产量达到较优水平(8910 kg/hm^(2))。相较于单一使用化肥的情况,有机肥与无机肥合理配施不仅能够明显促进小麦的生长与高产,还能有效地改善和优化土壤质量,体现出良好的生态效益和经济效益。

辽宁省水稻田固碳减排潜力分析

水稻生产是碳排放的主要来源,辽宁省是中国重要的优质水稻主产区,探明稻田减排固碳潜力对实现碳达峰碳中和具有重要意义。遵循《IPCC国家温室气体清单指南2019修订版》的基本框架和要求,按照《省级温室气体清单编制指南》规定,估算分析了辽宁省稻田减排固碳潜力。结果表明,辽宁省稻田CH4排放量(CO_(2)-eqv)为2.13-3.39 Tg·a^(−1),N_(2)O直接和间接排放量(CO_(2)-eqv)分别为0.37-0.40 Tg·a^(−1)和0.08-0.09 Tg·a^(−1)。常规施肥碳排放总量(CO_(2)-eqv)为2.61 Tg·a^(−1),优化施肥可减少碳排放(CO_(2)-eqv)0.03 Tg·a^(−1),有机培肥和秸秆还田碳排放(CO_(2)-eqv)分别增加0.42 Tg·a^(−1)和1.36 Tg·a^(−1),具有明显的增排效应,稻田单位面积碳排放强度和单位产量碳排放强度均以秸秆还田最高,较常规施肥分别增加了49.96%-52.68%和50.30%-52.46%。稻田单位面积碳排放强度(CO_(2))以辽河三角洲稻区最高,达到5.17-8.08 t·hm^(−2)·a^(−1)。单位产量碳排放强度(CO_(2))则以东南部山地丘陵稻区最高,达到0.66-1.01 t·t−1·a^(−1)。不同水稻主产区以辽河三角洲稻区碳(CO_(2)-eqv)减排空间最大,达5.50×10^(4)-1.42×10^(5) t·a^(−1),不同化学肥料以氮肥减施带来的碳(CO_(2)-eqv)减排潜力最大,达0.18×10^(4)-1.20×10^(5) t·a^(−1),不同养分管理措施以有机无机配施碳(CO_(2)-eqv)减排空间最大,达3.78×10^(4)-1.42×10^(5) t·a^(−1)。有机无机配施和秸秆还田土壤固碳量(CO_(2)-eqv)分别为0.10-0.28 Tg·a^(−1)和0.22-0.65 Tg·a^(−1),其碳增排对土壤固碳抵消率分别为56.68%-82.52%和89.34%-99.03%,均能通过土壤固碳抵消其增加的碳排放。有机无机配施是辽宁省水稻生产碳减排最优养分管理措施。

生草覆盖下有机无机肥配施对苹果园土壤磷形态分布的影响

依托13年长期定位试验采取裂区设计,主处理为行间生草覆盖和清耕,副处理为4个施肥处理,具体为不施肥(CK)、单施有机肥(M)、氮磷钾配施(NPK)、有机无机肥配施(MNPK),采用修正的Hedley磷分级方法浸提和测定各磷形态。结果表明:石灰性土壤0—20,20—40 cm土层各形态磷含量以盐酸态磷(D.HCl—P)和残留态磷(Residual—P)为主,水溶性磷(H 2 O—P)与碳酸氢钠无机磷(NaHCO 3—Pi)比例较低。经过13年生草覆盖和不同施肥处理,生草覆盖条件下有机无机肥配施提高土壤中无机磷的含量和占比,降低残留态磷的含量。比例在0—20,20—40 cm土层无机磷比例分别由68.5%和66.1%上升到75.8%和69.7%,残留态磷的比例由26.8%和27.0%下降到18.3%和23.5%。生草覆盖下有机无机肥配施可显著提高土壤有效磷和无机磷的含量以及H 2 O—P、NaHCO 3—Pi活性磷在土壤中的比例,生草覆盖结合有机无机肥配施能够增加土壤活性磷含量,保持高比例有效磷库,是提高当前苹果园磷肥利用率的重要措施,对保证该地区苹果高产、磷肥资源高效利用具有重要意义。

有机无机配施及亏缺灌溉对关中地区冬小麦生长及氮素利用效率影响

研究不同比例有机无机肥配施与亏缺灌溉耦合作用下,冬小麦氮素累积、转运利用效率以及土壤硝态氮分布等状况,探求提高关中地区冬小麦产量的适宜有机无机配施比以及相应的亏缺灌溉量,为该地区冬小麦的高产高效提供科学有效的水肥管理。结合2个水平的灌溉(充分灌溉W1和亏缺灌溉W2),采用等氮的原则,对有机肥与无机肥按照不同比例混施(F1∶100%化肥、F2∶24%有机肥和76%化肥混施、F3∶48%有机肥和52%化肥混施),研究亏缺灌溉与有机无机肥配施对冬小麦氮素转运及利用效率影响和土壤硝态氮分布情况。有机无机配施能有效促进作物生长,显著增加作物籽粒产量以及显著提高开花期后氮素累积、分配和转运。在充分灌溉W1条件下,F2和F3处理的籽粒产量较F1处理提高12.0%~28.6%;亏缺灌溉W2条件下,有机肥处理的小麦籽粒产量提高16.6%~31.8%。在相同灌溉条件下,成熟期F2和F3处理相对F1处理,冬小麦氮素累积量、向籽粒转运量和氮肥生产效率分别提高了12.8%~40.4%、11.9%~36.5%、13.0%~31.6%;相同有机无机配施比例下(F2和F3),冬小麦亏缺灌溉W2处理下各种氮素吸收利用指标高于充分灌溉W1处理10.0%~28.5%。有机无机肥配施能够显著提高不同土层土壤硝态氮含量,在相同灌溉条件下,在0~100 cm土层F3处理硝态氮含量分别较F1和F2处理增加了66.4%~76.4%和1.2%~13.9%;相同有机无机配施比例下(F2和F3),在0~100 cm土层W1处理F1、F2、F3土壤硝态氮含量分别低于W2处理15.1%、9.9%、19.9%。48%化肥和52%有机肥配施、亏缺灌溉(50%)处理是该试验条件下冬小麦高产高效的最佳水肥管理模式。

肥水蚓坑措施下不同施肥对土壤养分和山地苹果生产的影响

陕北黄土高原丘陵沟壑区是山地苹果重要产区,为提升山地果园土壤养分和果实品质及产量,以“肥水蚓坑”措施为基础,通过田间试验探讨不施肥、单施化肥、有机无机肥配施(牛粪+化肥、菇渣+化肥、牛粪+菇渣+化肥)等不同施肥对山地果园土壤养分、叶片营养、苹果产量与品质的影响。结果表明:(1)不施肥处理的土壤有机质含量和速效养分含量均低于施肥处理,其中,单施化肥处理低于有机无机肥配施处理,牛粪+菇渣+化肥处理的效果优于其他施肥处理。(2)施肥处理的苹果叶片不同生育期的全氮、磷、钾含量均显著高于不施肥对照,有机无机肥配施处理优于单施化肥处理。(3)不施肥处理与施肥处理的苹果果实硬度和果形指数无显著差异,施肥处理均可显著提高苹果产量和果实可溶性固形物、可溶性糖及维生素C含量,牛粪+菇渣+化肥优于其他处理,单施化肥的果实可滴定酸含量显著高于不施肥和有机无机肥配施。单施化肥的果实糖酸比与不施肥无显著差异,却显著低于有机无机肥配施。综上,“肥水蚓坑”结合有机无机肥配施可以减少化肥的施用,提高土壤养分含量,确保苹果提质增产,牛粪+菇渣+化肥(牛粪∶菇渣=1∶1)是山地苹果提质增产的优质管理模式,值得在陕北黄土丘陵沟壑区山地果园推广应用。

不同施肥模式对微润灌黄瓜土壤养分及产量、品质的影响

为了揭示微润灌溉下土壤速效养分在土层中的运移分布规律,并筛选出适宜设施黄瓜种植的施肥模式,试验采用微润灌溉模式,采用随机区组设计,设置低浓度无机肥(T1)、中浓度无机肥(T2)、高浓度无机肥(T3)、低浓度无机肥+低浓度生物有机肥(T4)、低浓度无机肥+中浓度生物有机肥(T5)、低浓度无机肥+高浓度生物有机肥(T6)和不施肥对照(CK)7个处理,测定土壤中硝态氮、速效磷、速效钾、产量及果实品质等指标。结果表明:微润灌溉模式下可溶性生物有机肥配施无机肥可以显著提高可供黄瓜利用的0~40 cm土壤中速效养分的含量,并且促进黄瓜植株对速效养分的吸收;降低40~60 cm土壤中的硝态氮和速效钾含量,对40~60 cm土壤中速效磷含量无显著影响;T6(低浓度无机肥+高浓度生物有机肥)处理对比CK处理增产69.27%,维生素C含量增加了29.68%,可溶性糖含量提升了55.91%,可溶性蛋白含量提高了32.5%,T6处理与T3(高浓度无机肥)处理相比产量无显著性差异,硝酸盐含量降低了15.97%。可溶性生物有机肥配施无机肥可以很好的和微润灌溉技术相结合,在获得高产的同时还可以减少施肥对环境带来污染的风险,达到节水节肥保护生态环境的目的;综合黄瓜果实的产量和品质,T6处理为较适宜微润灌设施黄瓜种植的施肥模式。

长期有机无机氮肥配施对玉米-豇豆复种土壤团聚体碳含量和官能团分子结构的影响

通过设置无机氮肥(IF)、有机氮肥(OM)、有机无机氮肥配施(IF+OM)等3个不同氮肥处理,探究长期(9年)施用不同氮肥对玉米-豇豆复种系统中土壤有机碳组分含量及官能团的影响,揭示土壤有机碳的积累规律。采用物理分组方法测定轻组颗粒有机碳(fPOC)、微团聚体内颗粒有机碳(iPOC)、微团聚体内粉黏粒有机碳(iSOC)和非闭蓄态粉黏粒有机碳(fSOC),并利用核磁共振波谱分析法测定土壤有机碳官能团结构。结果表明,与IF处理相比,OM和IF+OM处理显著提高土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),且IF+OM处理下该作用更明显。相比IF处理,IF+OM处理明显提高了土壤有机碳、fPOC和iPOC的含量,但对iSOC和fSOC的含量无明显影响。与IF处理相比,IF+OM处理明显增加了烷基碳含量,但减少了芳香碳含量。路径分析表明,烷基碳/烷氧碳、疏水性、fPOC和iPOC碳含量与有机碳含量之间存在密切联系。总之,长期IF+OM有利于产量提高,增加fPOC和iPOC碳含量,优化团聚体的结构,增强土壤稳定性,提高土壤碳固定,增加有机碳储量。

氮肥和有机肥配施对盐碱地酿酒高粱生长、氮素利用效率及土壤N_(2)O排放的影响

采用田间小区试验,依照等氮替换原则,设不施氮肥处理,优化氮肥施用量180 kg·hm^(-2)单施化肥、40%有机肥替代化肥、60%有机肥替代化肥,常规氮肥施用量240 kg·hm^(-2)单施化肥、40%有机肥替代化肥、60%有机肥替代化肥共7个处理,探究河套灌区盐渍土氮肥与有机肥配施对酿酒高粱生长特性、氮素利用效率及土壤N_(2)O排放的影响。结果表明:(1)相同施氮量下,60%有机肥替代化肥处理成熟期土壤全氮、碱解氮和有机质含量较单施化肥处理分别增加10.52%~12.77%、36.36%~50.64%、41.58%~51.33%。(2)相同施氮量下,40%有机肥替代化肥处理高粱产量均高于其他施肥处理,增产6.63%~15.72%。(3)施氮量180 kg·hm^(-2)40%有机替代处理较其他施肥处理氮肥利用率提高1.98%~22.84%,氮肥偏生产力提高3.49~17.19 kg·kg-1;施氮量240 kg·hm^(-2)40%有机替代处理较其他施肥处理氮肥农学利用率提高0.48~6.11 kg·kg^(-1)。(4)相同施氮量下,60%有机替代处理农田N_(2)O排放量最小,较单施化肥处理和40%有机替代处理分别减少41.50%~47.97%、3.82%~11.52%;40%有机替代处理次之。综合酿酒高粱产量、生长状况、氮素利用率及土壤N_(2)O气体排放的变化情况,氮肥施用量180 kg·hm^(-2)下有机肥替代40%化肥是河套灌区酿酒高粱种植较为适宜的氮肥用量及有机配比。