Effect of Reducing Application of Chemical Fertilizers and Chemical Pesticides on Physiological Traits,Yield and Quality of Radish

This paper studied the effect of reducing application of chemical fertilizer,increasing application of functional organic fertilizer and trace elements and fully using biological pesticides on physiological traits,yield and quality of radish. The results showed that applying functional organic fertilizer and trace elements and fully using biological pesticides could help to significantly improve the radish fleshy root yield,increase soluble sugar and vitamin C content,reduce crude fiber and nitrate content,but had no significant influence on radish moisture content,glucosinolates and chlorpyrifos content in organophosphorus pesticides.

化肥减量配施有机肥对木薯生长及根际土壤细菌菌群的影响

为了研究化肥减量配施有机肥对木薯根际土壤细菌多样性和群落结构及产量的影响,采用Illumina Nova 6000测序平台,对未施肥(CK)、有机肥(T_(1))、常规施肥+有机肥(T_(2))和化肥减施+有机肥(T_(3))等施肥方式处理下的华南12号木薯根际土壤进行16S rRNA高通量测序分析。结果表明,与CK相比,T_(3)处理不仅能显著增加木薯株高和茎粗,还能提高木薯产量。在相似水平为97%下聚类分析得到木薯根际土壤OTUs,分别为3603个(CK)、1688个(T_(1))、1276个(T_(2))和3317个(T_(3))。不同施肥方式改变土壤细菌的多样性和丰度,其物种多样性由高到低依次为:CK>T_(3)>T_(1)>T_(2)。基于土壤细菌群落的PCoA和聚类分析,CK和T_(3)细菌群落结构组成较为相似,T_(1)与T_(2)细菌群落结构组成相似。不同施肥处理下木薯根际土壤中优势菌门为变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、放线菌门和绿弯菌门。化肥减施配施有机肥增加了变形菌门、拟杆菌门和放线菌门的相对丰度,降低了厚壁菌门和绿弯菌门的相对丰度。冗余性分析结果表明速效钾是影响木薯根际土壤菌群的主要效应因子。研究表明,化肥减量配施有机肥不仅能增加木薯的产量,还能改变木薯根际土壤细菌群落结构和多样性,为发展绿色、高效、可持续的木薯产业提供坚实的理论支撑。

化肥减量配施有机肥和微生物菌剂对麦后复种娃娃菜产量与品质的影响

研究化肥减量配施有机肥和微生物菌剂对娃娃菜生长、产量及品质的影响,为麦后复种娃娃菜科学施肥提供依据。以娃娃菜品种春玉黄为试验材料,设置常规施肥、化肥减量增施不同比例有机肥和微生物菌剂等7个处理,测定娃娃菜株高、地上部和地下部干鲜质量、鲜菜产量、净菜产量、净菜率以及维生素C、可溶性总糖、矿物质元素含量等指标,研究不同处理对麦后复种娃娃菜生长、生物产量和经济产量的影响。结果表明,化肥减施并增施有机肥能显著提高娃娃菜植株的株高、地上部和地下部干鲜质量、鲜菜产量和净菜产量;适量减少化肥并配施有机肥和微生物菌剂可以促进娃娃菜生长并获得高产,同时能显著提高娃娃菜维生素C、可溶性总糖、可溶性固形物和Ca、Fe、Zn矿物质元素的含量,提升娃娃菜的品质和营养价值。化肥减施配施有机肥和微生物菌剂各处理均可以提高娃娃菜的品质和产量,其中以JF4处理(化肥减施40%+增施有机肥7500 kg·hm^(-2)+微生物菌剂75 kg·hm^(-2))效果最佳,可作为该区域麦后复种娃娃菜的优化施肥方案。

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。

微生物菌肥对寒地大豆根际土壤真菌多样性的影响

为了解决大豆种植过程中因过量施用化肥带来的土壤问题,从真菌多样性和组成结构角度评估微生物菌肥对大豆根际真菌群落的影响,本研究通过减施化肥配施微生物菌肥等不同处理,采用高通量测序技术研究大豆花期根际土壤真菌多样性和结构组成的变化。结果表明:子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉菌门(Mortierellomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为主要菌门,其中子囊菌门为主要优势菌类群。同一地块不同施肥方式,其根际真菌群落存在差异,减施化肥配施微生物复合菌肥可以有效降低镰刀菌属丰度,单施微生物菌肥可有效提高青霉属(Penicillium)和曲霉科(Aspergillaceae)丰度。综上,微生物菌肥可以增加有益菌丰度,减少病原菌丰度。

化肥减量配合紫云英还田对双季稻产量及氮肥利用率的影响

旨在明确化肥减量条件下不同紫云英还田量对亚热带双季稻区早、晚稻产量及氮肥利用率的影响。以双季稻种植模式为研究对象,设置2个不同的减肥量处理配施不同的紫云英还田量,观察紫云英连续还田下不同处理对双季稻产量和养分利用率的影响。结果表明:与常规施肥处理(100%F)相比,20%减肥量各处理的早稻产量均得到显著提高,增产幅度为5.0%~13.2%;40%减肥量条件下,配施15000~22500 kg/hm^2紫云英早稻产量不减产,而配施30000~37500 kg/hm^2紫云英后早稻产量有显著提高,增产幅度为5.4%~8.5%。各减肥配施紫云英处理的晚稻产量均随紫云英还田量的增加而升高(P>0.05)。各减肥配施紫云英处理早稻化学氮肥的农学利用率、偏生产力及回收率均较常规施肥处理显著提高,但晚稻的氮肥利用率无显著差异。将紫云英还田输入的氮纳入总氮素投入后,早稻总氮素的农学利用率和回收率均随紫云英还田量的增加而降低;与100%F相比,各减肥配施紫云英处理的农学利用率未显著降低,但紫云英还田量达到37500 kg/hm^2及以上时会导致早稻的氮素回收率显著降低。各紫云英还田处理土壤全氮含量均高于100%F(P>0.05),且土壤速效氮含量均显著高于100%F处理(P<0.05)。亚热带双季稻种植模式下,长期紫云英还田配合减量施肥对早、晚稻产量和氮肥利用率均产生正面效应,且能提高土壤有机质含量和全氮含量,土壤速效氮含量显著高于常规施肥处理。因此,适量紫云英还田配施化肥除可减少化肥用量外,也是亚热带双季稻区兼顾提升稻米产量和培肥土壤的有效技术。本试验条件下,化肥减量40%配合22500~30000 kg/hm^2紫云英的配比综合效果较好。

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%.

木霉微生物肥与减量化肥配施对番茄产量、品质及土壤肥力的影响

研究利用植物促生菌提高肥料效率以部分替代化肥。采用大田试验结合连续盆栽试验的方法,以100%化肥(CF)为对照,设置如下处理:75%化肥配施普通有机肥(OF)或木霉微生物肥(BF)或木霉孢子悬液(SS)。结果表明,75%化肥配施以一定量(每株50 g)木霉微生物肥可维持田间番茄稳产,与100%化肥处理产量相当;而与普通有机肥或木霉孢子悬液灌根配施则会显著降低番茄产量,连续栽种4季后,产量下降35%以上。此外,BF处理可显著提高番茄果实的品质,与CF相比,总可溶性糖和维生素C含量分别提高35%~54%和2%~23%,而硝酸盐积累量下降32%~46%。究其原因,BF处理中木霉功能菌的有效定殖促进了番茄根际细菌、真菌、放线菌的增殖,土壤养分的有效性显著提高,表现为根际微生物数量与多项土壤肥力指标呈显著相关关系。综上,木霉微生物肥与减量化肥配施,可有效保证番茄稳产,提高番茄品质,长期施用还可提高土壤微生物数量、改善土壤肥力。

江苏农业生产化肥减量施用的路径与措施

为农业生产化肥减量施用政策制定提供参考,利用1996—2015年江苏省农产品成本收益汇编资料和农村统计年鉴面板数据,研究江苏省主要粮食作物(籼稻、粳稻、小麦、玉米)和经济作物(油菜籽、棉花、桑蚕茧和蔬菜)的种植面积、化肥施用总量和化肥施用强度对农业生产减量施用化肥的影响。结果表明:1)1995—2014年江苏省的化肥施用强度以桑蚕茧和蔬菜作物最大,分别为50~60kg/667m^2和40~50kg/667m^2;棉花和粳稻其次,为30~40kg/667m^2;小麦、玉米和中籼稻第三,为20~30kg/667m^2;油菜最小,为20kg/667m^2左右。2)2014年江苏省的小麦、粳稻、蔬菜和其余5种作物的播种面积分别占总播种面积的30.72%、24.83%、16.61%和27.84%,化肥施用量分别占其总用量的25.21%、27.58%、21.71%和25.5%。3)针对江苏省化肥施用现状,提出了降低化肥施用强度、提高化肥利用效率、增强作物轮作体系等化肥减量施用可行路径。4)化肥减量施用措施的重点是控制小麦、粳稻等粮食作物,蔬菜、桑蚕茧等经济作物的化肥施用强度,并优先控制苏北地区农作物的化肥施用强度,完善减量施肥的相应法律法规,加强化肥施用量制度的建设,运用市场机制等完善管理制度。

应用PGPR菌肥减少烤烟生产化肥的施用量

利用从烤烟根际筛选的抗生菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌菌株制成PGPR菌肥,进行田间完全区组随机试验,研究其在减施化肥的条件下对烤烟产量质量的影响。试验地土壤类型为黄棕壤,种植烤烟品种为云烟89,菌肥施用量30 kg hm-2,于烤烟移栽时溶于生根水中一起施入。共设4个处理,分别是(1)常规施肥同时施用PGPR菌肥;(2)NPK肥为常规施肥的80%同时施用PGPR菌肥;(3)常规施肥;(4)NPK肥为常规施肥的80%。结果表明,施用菌肥的二处理与未施用菌肥的二处理相比,施用菌肥不同生长期烤烟根际放线菌的数量显著降低17%～27%(p<0.05),根际微生物生物量碳含量提高3%～16%,现蕾期根际解磷菌的数量显著提高24%(p<0.05),并可提高烤烟的抗病性,烤后烟外观质量好。处理(2)与处理(4)比较,现蕾期烤烟根际氮、钾、铜、锌、硼和铁6种元素的有效性提高4.46%～28.87%,而磷、钙、镁和锰4种矿质元素的有效性降低2.63%～30.19%,烤烟产量和净产值分别提高7.53%和30.05%。处理(2)与处理(3)比较,烤烟产量和净产值分别提高4.52%和24.68%。使用PGPR菌肥可适当减少化肥用量,为可持续生产优质、无公害烟叶的有效途径之一。

基肥减量对冬小麦生长、产量构成和氮肥利用效率的影响

以无氮肥(N0)和农户习惯施肥量(N1)为对照,设置氮肥基肥减量33.33%(N2)和氮肥基肥减量50.00%(N3)两种处理办法,在豫北地区通过田间试验,分析了氮肥基肥减量对冬小麦产量、产量构成、氮肥利用效率和经济效益的影响。研究结果表明:与N1处理相比,两种基肥减量处理使拔节期茎蘖数分别降低了7.25%~8.28%和9.42%~15.92%,但对收获期地上部生物量均无显著影响。在产量构成三要素中,基肥减量主要影响每公顷穗数。N2处理的每公顷穗数比N1处理的每公顷穗数高8.02%~11.61%,N3处理的每公顷穗数低于N1处理的每公顷穗数。N2处理的产量比N1处理的产量提高了1.92%~4.49%。基肥减量处理显著提高了氮肥偏生产力。氮肥偏生产力与拔节期茎蘖数呈负相关。基肥减量处理提高了冬小麦生产的经济效益,N2处理和N3处理分别增收540.13~614.71元·hm^-2和176.26~847.48元·hm^-2。

紫云英还田对江西早稻季田面水氮磷动态的影响

稻田氮磷养分流失引发的农业面源污染问题已引起越来越多的关注。江西双季稻区受亚热带季风气候的影响,降雨集中于每年的4—7月,因此,早稻季成为稻田氮磷流失的关键时期。供试土壤类型为河流冲积物形成的水稻土,采用大田试验,设置了不施肥(CK)、常规施肥(CF)和紫云英还田配合化肥减量(CMV)3个处理,监测了江西双季稻区早稻季不同施肥时期田面水不同形态氮磷浓度的动态变化特征和紫云英配合减量施肥对早稻季田面水中氮磷浓度的削减效应。结果表明:无论是基肥期还是分蘖肥期,田面水中总氮(TN)和NH4+-N的浓度均在施肥后第1天即达到最大值,随后逐渐降低。基肥和分蘖肥施肥后第9天、穗肥施入后的第10天,田面水中总氮(TN)和NH4+–N的浓度降至较低水平。不同处理NO3−-N的质量浓度在整个监测时期均维持较低水平(0.15—1.83 mg·L−1)。施磷肥后田面水中总磷(TP)和可溶性总磷(DTP)的浓度也均在施肥后第1天达到峰值,在分蘖肥施入后的第5天降至与不施肥处理相当的水平。与CF处理相比,CMV处理能在施肥后5—7天内显著降低田面水中TN和NH4+-N的浓度,但对田面水中TP浓度的削减效果仅体现在基肥期。模拟数据的结果表明,CMV处理在基肥、分蘖肥和穗肥期能分别减少21.90%、27.47%和20.02%的TN流失量,减少基肥期16.25%的TP流失量。由此可见,该研究区域氮流失的管控关键时期为施肥后9—10 d,磷流失的管控关键时期为施入后9 d。紫云英还田配合减量施肥能显著降低南方双季稻区早稻季稻田氮流失风险。

减水减肥对设施黑土菜田磷素累积与淋溶的影响

设施黑土菜田由于过量施肥和灌溉导致磷素淋溶损失严重,亟待优化水肥管理模式以减少设施黑土菜田磷素淋溶。本研究依托黑土设施菜田淋溶监测试验,设置常规灌溉量与施肥量(WF)、常规灌溉量+80%常规化肥量(W80%F)、80%常规灌溉量+常规肥处理(80%WF)3个处理,对土壤磷储量、速效磷动态变化、磷素淋失量进行分析,研究了不同水肥处理对黑土设施茄子土壤磷素淋失风险和淋失量的影响。结果表明:经种植1季茄子后,WF、W80%F和80%WF处理0~100 cm土体磷储量分别为9.69 t·hm−2、9.36 t·hm−2和8.84 t·hm−2,分别比移栽前增加26.5%、27.5%和7.1%。随着茄子生育期延长,0~20 cm土层速效磷含量呈先升高后降低的趋势,80%WF处理速效磷含量较其他两个处理高,变幅为145.17~224.55 mg·kg−1;20~40 cm土层,WF处理速效磷含量基本保持不变,80%WF处理速效磷含量整体呈上升趋势,W80%F处理速效磷含量先升高后降低再升高,除盛果期外均显著高于另两个处理。WF、W80%F和80%WF磷素淋失量分别为17.84 kg·hm−2、17.47 kg·hm−2和9.02 kg·hm−2,其中有机磷淋失量占磷素淋失总量的90%以上。磷素淋失量与磷储量增加量、盛果期0~40 cm土层速效磷含量、拉秧期0~20 cm土层速效磷含量之间均存在显著的相关性(P<0.05),可通过磷储量增加量来预测生育期内磷素淋失量。与常规水肥处理相比,减少化肥施用量对磷素淋失量和淋失风险无明显影响,但减少灌溉量能显著减少磷素淋失量,降低磷素淋失风险。研究结果可为设施黑土菜田磷素淋溶阻控提供技术支撑,为新阻控技术的研发提供理论指导。

新疆化肥利用的空间特征及增产潜力分析

根据1989～2005年新疆各地州农用化肥施用量、农作物播种面积和粮食单产数据,采用聚类分析法对研究区进行区域划分,并运用回归分析计算出各区域化肥的顷均施用量和增产效率。结果表明:根据施用化肥情况可将新疆分为3大区域,即低施肥量地区,平均施肥量115.88kg·hm-2,增长量5.78kg·hm-2·a-1;中施肥量地区,平均施肥量175.93kg·hm-2,增长量10.41kg·hm-2·a-1;高施肥量地区,平均施肥量219.59kg·hm-2,增长量11.22kg·hm-2·a-1。这3个地区的单位面积施肥量均低于全国平均水平。同时,中施肥量地区的化肥增产效率[kg(粮食)·kg-1(化肥)]居新疆最高,为21.45;低施肥量地区的化肥增产率为13.88;高施肥量地区的化肥增产效率为10.80,为新疆最低;但3个地区的化肥增产效率均高于全国平均水平。新疆应重点加强中、低施肥量地区的施肥强度,以发挥其最大的增产潜力。

化肥施用对中国粮食产量的贡献率分析——基于主成分回归C-D生产函数模型的实证研究

施肥是农业持续发展的重要措施,施用化肥对中国粮食安全的保障作用是投入其他生产要素所不能替代的,掌握化肥的增产效应从指导农业生产及确定科学有效的施肥方案方面来说,都具有重要的理论与实践意义。分析了化肥施用量与粮食产量之间的关系,选取粮食作物播种面积、农用机械总动力、有效灌溉面积、化肥施用量和农业从业人员为中国粮食产量的影响因素,采用主成分回归C-D生产函数模型,计算了化肥投入对粮食增产的弹性及贡献率。结果表明:化肥施用与粮食产量之间存在较强的正相关关系;1978—2010年间化肥投入对粮食产量增长的弹性值为0.18,贡献率达20.79%,化肥对粮食增产的弹性和贡献与以往的研究结果相比略有下降,单位质量化肥投入带来的实际粮食产量增加量有所减少,但化肥投入仍是影响粮食产量增长的重要因素。

绿肥还田条件下化肥减施对土壤性状及花生产量的影响

在花生-二月兰复种连作条件下,研究二月兰翻压还田基础上减施化肥对土壤性状及花生产量的影响。结果表明:与习惯施肥相比,二月兰翻压还田基础上减施10%~30%的化肥,土壤有机质含量提高14.6%~18.5%,碱解氮含量增加3.3%~6.1%,速效磷含量增加2.6%~4.8%,速效钾含量增加7.1%~8.8%,土壤容重降幅为8.2%~12.2%。与习惯施肥相比,二月兰翻压还田基础上减施10%~20%的化肥可明显提高花生叶片叶绿素含量,改善花生的农艺性状,增加花生产量,增幅为3.1%~7.2%。可见二月兰翻压还田能显著改善土壤理化性状,起到减肥增效的作用。

不同化肥施用量对冷浸田水稻产量效应的研究

于2011—2012年研究了氮、磷、钾肥不同施用量对赣南冷浸田水稻生长发育和产量的影响。试验结果表明：早稻的最佳施肥量为氮144．5～161．1kg／hm2、磷（P2O5）76．8～78．1kg／hm2．4r（K2O）119．4～163．1kg／hm2；晚稻的最佳施肥量为氮167．8～172．6kg／hm2、磷77．0～99．5kg／hm2．钾159．5～160．7kg／hm2；早稻的合理施肥比例为氮：磷（P205）：钾（K2O）=1：（0．48～0．53）：（0．82—1．01），晚稻为氮：磷（P2O5）：钾（K2O）=1：（0．46—0．58）：（0．93—0．94）。

滴灌条件下减量施钾对香蕉产量及土壤钾素平衡的影响

【目的】香蕉生长快,需要及时充足的水肥供应,特别是钾素的供应。研究滴灌条件下减量施钾对香蕉产量品质、钾肥利用率、钾素平衡及经济效益等的影响,为制定适合香蕉生产的水肥一体化施肥方案提供依据。【方法】2016—2018年,在福建漳州进行了为期3年的田间定位试验。在施用等量氮磷肥的基础上,以不施钾肥(K_(0))和常规灌溉施钾1400 kg/hm^(2)(K_(1))为对照,在滴灌条件下,设置施用常规施钾量的40%(K_(0.4))、60%(K_(0.6))和80%(K_(0.8))3个减施钾肥处理。在收获期测定香蕉产量和品质,计算土壤钾素平衡。【结果】与K_(1)处理相比,K_(0.4)处理香蕉植株茎围、果指围、每梳果数、产量均显著降低,但不影响口感品质;K_(0.6)处理对香蕉生长、结果数和果实外形、每梳果数、产量均没有显著影响,果实品质没有下降;K_(0.8)处理促进了香蕉生长、结果性状和产量,并提高了果指围和单株果重,没有降低营养品质。4个施钾处理的净收益依次为K_(0.8)(54179.4元/hm^(2))>K_(0.6)(46663.7元/hm^(2))>K_(1)(42538.1元/hm^(2))>K_(0.4)(36808.1元/hm^(2)),K_(0.8)处理净收益显著高于K_(1)和K_(0.6)处理,K_(0.6)处理显著高于K_(1)处理,K_(0.4)处理则显著低于K_(1)处理(P<0.05)。连续种植3年香蕉后,K_(0.8)处理与常规K_(1)处理的土壤速效钾、缓效钾和全量钾素含量未达显著差异水平,K_(0.4)处理的土壤钾素亏缺93.3 kg/hm^(2),K_(1)、K_(0.6)和K_(0.8)处理的土壤钾素分别盈余了501.9、8.9和220.4 kg/hm^(2)。【结论】综合考虑滴灌条件下增产效应、经济效益和土壤钾素养分平衡,福建香蕉果园采用滴灌及减少常规钾肥用量的20%较为适宜。

果树种植土壤N2O排放研究:认识与挑战

果树种植土壤因其较高的施氮量,很可能是温室气体氧化亚氮(N2O)的重要排放源。本文重点阐述了果园系统土壤N2O排放监测的复杂性,在此基础上探讨了如何形成有效的监测系统,揭示了利用现有技术测定N2O的排放规律和减排技术效果,并对今后的研究工作提出了展望。今后应重点开展以下几方面的工作:制定不同种类果树种植下土壤N2O排放监测标准;研发果树种植系统不同施肥模式、不同灌溉模式、不同土壤管理制度下土壤N2O减排技术;加强与N2O排放相关联的土壤氮素转化过程及其关联微生物机制的研究;构建果树种植系统土壤氮素平衡和N2O排放模型。

供氮水平和有机无机配施对麦田土壤氨挥发的影响

[目的]从提高肥料利用率出发,研究不同施氮量与不同配施方式下冬小麦田土壤氨挥发特征。[方法]采用田间通气法,于2006～2007年进行大田试验。设置4个施氮水平,每个施氮水平下再设4个有机无机肥料组合,研究不同施氮量与不同配施方式下基肥、追肥施用对华北地区冬小麦田土壤氨挥发的影响。[结果]土壤氨挥发速率、氨挥发累积量随施氮量的增大而增大;在施氮量相同的情况下,与单施有机肥或单施无机肥相比,有机无机肥料配施能够降低土壤的氨挥发损失量。基肥、追肥施肥后土壤的累计氨挥发量在5.354～8.916 kg/hm2,氨挥发损失率在1.824%～6.119%,追肥土壤的氨挥发损失量占累计氨挥发损失总量的97%以上。[结论]麦田土壤的氨挥发损失主要来自于追肥。