红壤连续施用绿肥和有机肥对玉米产量及土壤肥力的影响

采用长期定位试验研究方法,探讨旱地红壤施用氮磷肥、绿肥和有机肥对红壤旱地养分的影响及玉米产量的效应。结果表明:在施用等量N肥的基础上施P2O596 kg/hm2,玉米产量是N肥的1.59倍,说明磷是红壤旱地的主要障碍因子,施磷有显著的增产作用;氮磷化肥与绿肥或有机肥配合施用,能显著增加土壤有机质含量,改良土壤结构,降低土壤容重,明显增加土壤中速效钾含量,维持土壤钾素平衡;长期施磷,显著提高土壤中速效磷含量。磷肥与绿肥或有机肥配合施用,能减少土壤对磷的固定,氮磷肥与绿肥或农家肥配合施用,是改良培肥旱地红壤,提高土地生产潜力的根本措施。

滇东红壤区不同海拔高度带玉米的土壤养分丰缺指标研究

根据滇东红壤地区玉米"3414"田间试验的结果,分析了土壤有效养分含量与玉米相对产量之间的相关性,初步建立滇东红壤区不同海拔段高度带玉米的土壤养分丰缺指标。以缺素区与当地最佳施肥区玉米相对产量﹤75%,75%～90%,90%～95%和﹥95%为标准,划分土壤养分的等级。滇东红壤地区不同海拔高度带的碱解氮含量等级可划分为高、中和低等级;有效磷和速效钾含量等级划分为极高、高和中等。不同海拔高度带的土壤养分丰缺指标值不同,特别是中海拔段有效磷的各个等级数值与高、低海拔段有显著差异。

不同施肥时期对玉米产量和质量的影响

采用田间小区试验研究了氮磷钾肥在作为基肥、苗肥和穗肥时不同的配比对玉米农学性状、产量和品质的影响。经过分区计产、考种和常规的玉米籽粒品质分析方法测定的结果表明,分期施用氮肥对玉米的生长影响大于磷钾肥的分期施用;有机肥、磷钾肥作为基肥一次性施入,氮肥分50%苗肥和50%穗肥施入的处理中玉米的经济性状好于其他处理,产量达到7 919.5 kg/hm2,是所有处理中最高的,该处理的玉米籽粒蛋白质、粗脂肪和赖氨酸含量高,分别达到14.96%,5.00%,0.34%;而有机肥、钾肥作基肥一次性施入,氮肥分20%基肥、30%苗肥和50%穗肥施入,磷肥分50%基肥和50%苗肥施入的处理玉米淀粉、可溶性糖和赖氨酸含量是所有处理中最高的,分别为67.23%,2.45%,0.34%。

磷肥在旱地红壤上的后期效应及其作用机制

红壤地区施入的磷肥很容易被吸附固定而留存于土壤中,降低磷肥利用效率,留存于土壤中的磷对土壤生态功能和作物养分供应的后续效应值得关注。基于旱地红壤长期施肥定位试验,探讨常规施肥处理(CK)以及短期施入不同磷肥量(P_(2)O_(5),0、50、100、150和1000 kg·hm^(-2))多年后土壤养分、土壤氮循环过程和作物产量的变化特征。通过多元统计分析方法探讨不同磷肥处理下,土壤全碳、全氮和微生物生物量碳和氮转化过程的潜在速率以及产量等因子间的相互关系及其与磷的后期效应的关系。结果表明,在短期投入高剂量磷肥(1000 kg·hm^(-2),P1000)27年后,土壤全碳、全氮和微生物生物量碳与常规施肥处理相比无明显差异,但显著提高了土壤pH和氮循环相关过程速率,包括氮矿化速率(Nitrogen mineralization rate,Nmin)、固氮酶活性(Soil nitrogenase activity,SNA)、潜在硝化速率(Potential nitrification rate,PNR)(P<0.05),同时降低了净N_(2)O排放潜能(Net N_(2)O production rate,N_(N_(2)O))(P<0.05)。与不施磷(P0)和短期投入低剂量磷肥处理(50,100,150 kg·hm^(-2))相比,P1000处理中,土壤有效磷(AP)、氮矿化速率、固氮酶活性、潜在硝化速率和潜在N_(2)O产生速率(P_(N_(2)O))分别增加了33.3%~76.4%、88.2%~388.1%、111.4%~4826.3%、22.6%~152.4%和13.8%~78.9%(P<0.05),同时净N_(2)O排放潜能也降低了64.6%~78.9%(P<0.05),表现出明显的磷后效,且在作物生长季更为明显。相关分析和冗余分析表明AP和pH是影响以上土壤生物化学活性最主要的因子。近三年作物平均产量在所有处理中无显著差异,但与土壤TP、AP和pH呈显著正相关;但在长期尺度上(1992—2019年),P1000处理相对于其他低磷处理累积增产效应达3%~23%。以上结果表明,酸性红壤中短期大量施用磷肥多年后,由于大量磷肥投入导致的土壤pH提升和磷的缓释效应,使得磷肥在促进土壤肥力、微生物活性和土壤氮循环转化活性方面表现出较明显的后期效应。

红壤旱地长期试验肥力演变及玉米效应研究

采用长期定位试验研究方法,探讨高原旱地红壤施N、NP、NM、NPM和NPK对红壤肥力演变、养分供给能力及玉米的效应。结果表明,N处理8年玉米绝收;NP处理前期比施N增产,长期施用不稳产,至24年绝收;NPM处理玉米产量由试验前10年的4628 kg/hm^2增加到后10年的6875 kg/hm^2,增产2247 kg/hm^2;在NP处理基础上施K_2O112.5 kg/hm^2的NP+K处理,比施NP处理增产2264 kg/hm^2。说明配施增产效果明显,但长期只施氮、磷会导致其它元素失衡不能稳产。有机肥和氮磷配施,显著增加土壤有机质含量,红壤28年不施有机肥,有机质含量不下降,年施有机肥30000 kg/hm^2,不施化学钾肥,也能维持钾素平衡。长期不施化学钾或有机肥导致钾素枯竭。红壤磷素自然供给能力极低,仅为3.6～15.7%,施磷显著增加速效磷含量,施磷或有机肥提高磷素自然供给能力。NP处理11年不施钾,钾素自然供给能力由35%～68%降低为11.09%～23.2%。

旱地红壤长期定位施肥养分下移特征及作物产量效应研究

为了给合理施肥与面源污染防治提供科学依据,以玉米为试材,试验设4个处理,研究了旱地红壤长期施肥养分在剖面中的下移特征和作物产量效应。结果表明长期施用N、P肥和有机肥显著增加0~20 cm碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量;N与P或有机肥配施明显减少20~60 cm碱解氮含量,60~80 cm碱解氮含量差异较小;P与有机肥配施减少20~40 cm速效磷含量;40~60 cm速效磷含量差异极小;40 cm以下速效钾差异不明显,有机质60~80 cm以下无差异。低产红壤经28年改良培肥,生产性能达到中上等肥力水平。长期施N和NP,玉米籽粒分别在第8、24年绝收,NMP处理比NP处理显著增产。

从长期定位试验论红壤施磷的效应

本文利用 2 3年连续施肥长期定位试验的资料 ,研究了磷肥在红壤旱地上施用的效果。缺磷是红壤的主要障碍因子之一 ,适当补施磷肥 ,既能大幅度增加作物产量 ,又能促进作物对氮、钾的吸收 ;

从长期定位试验论红壤施磷的残效

红壤施磷的增产效果及残效的研究已有大量报道,但是连续20年观测施磷的残效未见报到。采用长期定位试验在累计6年施P2O5分别为720kg/hm^2、1440kg/hm^2、2160kg/hm^2和2400kg/hm^2的基础上进行观测。结果表明,停施磷20年,玉米籽粒产量、玉米穗粒数和千粒重的增产效果与施磷量成正相关;玉米籽粒、茎叶和土壤有效磷的含量与施磷量成正相关,说明红壤施磷后效可以延续20年。磷肥的残效随施磷量的增加而增加。单位磷肥的残效随施磷量的增加而递减。红壤旱地连续施磷量达到720～2400kg/hm^2时,20年磷肥均有残效。连续6年施磷120kg/hm^2,可停施4～5年,利用磷肥的后效来获得增产。在缺磷的红壤旱地上种植玉米,玉米吸收钾素的影响比吸收氮素的影响大。