【目的】探究3种主要水旱轮作系统下，优化施肥对当季稻田NH3挥发及氮素利用率的影响。【方法】试验设置水稻-小麦、水稻蔬菜与水稻冬闲田3种水旱轮作系统，每种轮作系统下设农民习惯施肥方式（FFP）和优化施肥方式（OPT） 2种施肥处理，以不施肥处理为对照（CK），其中农民习惯施肥方式氮肥以基肥与分蘖肥施用量比例5∶5施入，优化施肥方式氮肥以基肥、分蘖肥、穗肥施用量比例5∶3∶2施入。于2015─2016年，采用传统抽气密闭室法，田间原位监测了不同处理以及4个环境因子（田面水NH+4-N质量浓度、水层pH、

采用密闭室法测定长期不同施肥制度下双季稻田氨挥发速率及其影响因素,并分析双季稻田氨挥发与产量的关系。结果表明:节肥型有机无机结合农业施肥处理(JF处理)的水稻产量与全肥型有机无机结合农业施肥处理(OM处理)和单施无机肥(NPK处理)的差异不显著,显著高于单施化学氮钾肥(NK处理)的产量;双季稻氮素农学利用率(NUEA)以JF处理的最高,早稻和晚稻分别为17.4和8.9 kg.kg-1,显著高于NK处理;双季稻氨挥发累积量以OM处理最高(86.2 kg.hm-2),NK处理次之(78.2 kg.hm-2),显著高于JF处理(60.7 kg.hm-2);氨挥发速率主要受田面水NH4+-N质量浓度的...

紫花苜蓿(Medicago sativa)与水稻(Oryza sativa)轮作是南方苜蓿种植的新模式,许多关键技术有待深入研究。本研究探讨了施肥(基肥和追肥)轮作苜蓿和土壤养分以及紫花苜蓿绿肥还田对轮作水稻产量的影响。结果表明,225和450 kg·hm~(-2)基肥处理的苜蓿产量分别比不施肥增加了22.6%和41.9%,追施氮(N)、磷(P)、钾(K)肥进一步提高了基肥的增产效果,5月上旬的干草产量达到11 198 kg·hm(-2),促进苜蓿分枝是增产的主要原因之一,同时明显提高了苜蓿地0–20 cm土层的全氮、速效磷和有机质含量以及苜蓿茎、叶的蛋白质和磷含量,其中,450 kg·hm(-2)NPK基肥+追肥对茎、叶蛋白质和磷含量的增加作用最显著(P <0.05),籽实产量比对照(未种苜蓿且未施绿肥)增加了18.2%。综上分析可知,紫花苜蓿与水稻周年轮作既可收获一定数量的紫花苜蓿,又可促进轮作水稻增产,是南方紫花苜蓿产业发展的一条有效途径。

【目的】明确在稻麦轮作条件下,肥料管理对太湖地区稻麦轮作田杂草群落的影响特征和方式。【方法】在水稻收获后,对长期不同肥料处理小区,具体包括不施肥(CK),仅施氮肥(N),施氮钾肥(NK),施磷钾肥(PK),施氮磷肥(NP)和均衡施肥(NPK),进行杂草群落调查。分析杂草密度、多样性指数Shannon-H’,均匀度指数Pielou-EJ和丰富度指数Margalef-DMG,并进行主成分和回归分析。【结果】杂草总密度的排列次序为NP>CK>N>NK>NPK,稻槎菜,牛繁缕,菵草和大巢菜是主要农田杂草。氮磷养分亏缺提高了杂草多样性,Shannon-H’指数排序为CK>NK>PK>N>NP>NPK。主...

采用田间试验,研究成都平原水稻-小麦轮作下常规施肥和优化施肥对系统生产力、氮素利用及氮素平衡的影响。结果表明:优化施肥显著提高小麦、水稻产量和系统生产力,分别比常规施肥提高15.04%、20.35%和18.37%;优化施肥促进作物籽粒对氮素吸收利用,提高肥料利用率,优化施肥处理小麦氮肥利用率为28.19%,水稻为48.89%,分别比常规施肥提高11.29%和9.06%;水稻小麦轮作下,常规施肥和优化施肥处理土壤氮素盈余量分别为82.89和95.34 kg/hm2,无肥处理亏缺量为-89.04kg/hm2;氮素损失是土壤-植物体系中氮肥去向的主要形式,优化施肥显著降低小麦季氮素损失。

为研究稻田不同免耕轮作模式对土壤性质的影响,基于2004年在成都平原建立的耕作定位试验,以当地传统麦稻周年旋耕+无秸秆还田(CW-CR)模式为对照,设置麦稻周年免耕+秸秆还田(ZW-ZR)和油稻周年免耕+秸秆还田(ZO-ZR)2种免耕轮作处理,2014年后分层取样测试土壤物理、化学性质和主要酶活性。结果表明:和CW-CR相比,连续免耕配合秸秆还田促进土壤有机碳和碱解氮含量的提高,土壤表层(0～7.5 cm)增幅分别为41.3%～52.2%和33.6%～33.7%,差异达显著水平。免耕模式不同土层有效钾含量显著低于对照模式,降幅19.8%～25.7%。连续免耕促进直径>2 mm的水稳性团聚体的大幅增加,但对不同土层容重、孔隙度和最大持水量等物理性质及土壤酶活性影响较小。周年免耕条件下,麦稻模式较油稻模式更利于表层土壤>5 mm水稳性团聚体的形成,其他多数指标无显著差异。0～7.5 cm土壤质量指数(Soil quality index,SQI)排序为ZO-ZR>ZW-ZR>CW-CR。连续免耕可以提高小麦和油菜产量,但水稻产量不及对照模式,ZW-ZR和ZO-ZR模式平均降幅8.7%和4.6%。本研究条件下,免耕可改善稻田土壤质量,ZO-ZR模式优于ZW-ZR模式,但土壤质量的改善与水稻生产力的提高不同步。

【目的】针对我国设施菜地氨(NH_3)挥发过高的问题,研究不同施肥方式下设施菜地NH_3挥发特征,分析各施肥方式下影响设施菜地NH_3挥发的重要因子,为以减氮增效为目标的设施菜地肥料管理模式制定提供相关科学依据。【方法】以长江中下游地区典型设施菜地为研究对象,基于1次基肥和2次追肥的施肥方式,设置了不施氮处理(Control)、常规施氮处理(CF)、20%减氮缓释肥处理(SF)、20%减氮有机/无机肥配施处理(OF)、20%减氮复合微生物菌肥/无机肥配施处理(MF)和20%减氮水肥一体化处理(IM),共计6个田间试验处理。除Control处理外,其余各处理氮磷钾的全季施用比例均保持一致。使用通气法对不同施肥方式下的菜地NH_3挥发进行了原位监测,并同步分析不同施肥方式下可能影响菜地土壤NH_3挥发的相关因素。【结果】不同施肥方式处理下的菜地NH_3挥发动态基本一致,NH_3挥发峰值均出现在肥料施用后。基肥施用阶段,除IM处理在基肥施用1 d后NH_3挥发即达到峰值外,其余处理均在基肥施用后3 d达到NH_3挥发峰值,峰值范围为0.12—0.26 kg NH_3·hm~(-2)·h~(-1)。在追肥阶段,各处理NH_3挥发峰值出现时间均有不同程度提前,各处理的NH_3挥发通量在追肥-Ⅰ阶段的峰值范围为0.08—0.19 kg NH_3·hm~(-2)·h~(-1),追肥-Ⅱ阶段的峰值范围为0.13—0.18 kg NH_3·hm~(-2)·h~(-1)。NH_3挥发累积排放量由高至低依次为CF、MF、OF、SF、IM、Control。与CF施肥处理相比,SF和IM处理分别降低菜地累积NH_3挥发量24.2%和42.4%(P0.05)NH_3挥发累积量。此外,由NH_3挥发引起的氮肥损失率,由高至低依次为MF、OF、CF、SF、IM。与CF处理相比,MF处理始终具有较高的肥料NH_3-N损失率,而IM处理下则始终低于CF处理。与CF处理相比,SF和OF处理在基肥阶段的肥料NH_3-N损失率较低,但在追肥阶段的肥料NH_3-N损失率则均高于CF处理。【结论】与CF处理相比,SF和IM处理可显著降低设施菜地NH_3挥发量。从不同施肥阶段来看,IM处理在基肥和追肥施用阶段均可显著降低由NH_3挥发引起的氮肥损失率,而SF处理对菜地NH_3挥发的减缓作用主要是在基肥施用阶段。因此,缓释氮肥施用以及水肥一体化技术在减缓设施菜地NH_3挥发和农田减氮增效方面,具有重要的推广意义。

为了研究长期秸秆覆盖还田配合不同施肥处理对成都平原稻-麦轮作下作物产量及土壤肥力的影响及提出该种植模式下的作物最佳施肥方案和明确土壤培肥效果,2005-2011年,在成都平原灰色冲积水稻土壤上,采用秸秆覆盖还田配施不同用量氮磷钾肥连续免耕轮作种植水稻和小麦,研究不同处理对作物产量的影响;于2010年水稻收获后采取耕层(0~5,5~15和15~30cm)土样,分析不同处理对壤理化性状的影响。在相同化肥用量条件下,秸秆覆盖还田能显著增加水稻和小麦产量。在秸秆还田基础上增施氮肥和钾肥都能显著提高水稻和小麦产量,而磷肥只能增加小麦产量,对水稻产量没有影响。秸秆覆盖还田比单施化肥每季每公顷至少能节约60...

为探明长期不同施肥结构对湖南省稻田土壤肥力的影响,通过野外调查采样和室内测定,研究了湖南省土肥站1986年冬季在全省各地建立的、持续了18年的6个土壤肥力与施肥效益监测长期定位试验点不同施肥处理对稻田土壤肥力的影响.结果表明,与不施肥处理相比,长期有机肥与无机肥配施能全面提高土壤氮、磷、钾、有机质以及CEC含量,能有效调节土壤pH.秸秆还田和施用NK肥都能显著提高土壤速效钾的含量,施用NK肥的处理比NPK肥处理平均高48.4%;秸秆还田处理比NPK肥处理平均高32.3%.施用NP肥能显著提高土壤的速效磷含量;各化肥处理的有机质含量总体上较为稳定,而施用有机肥是增加土壤有机质含量的最有效途径,有...

【目的】解析长期不同施肥措施下稻麦两熟制农田土壤杂草种子库的异构性及其养分影响因素,为稻麦高产与杂草控制协同的养分管理提供依据。【方法】以太湖地区31年的长期肥料定位试验土壤为材料,采用镜检法对不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮肥加磷肥(NP)、氮肥加钾肥(NK)、磷肥加钾肥(PK)、氮磷钾3种肥料配施(NPK)6个不同施肥处理的表层土壤(0—15 cm)中杂草种子的种类进行鉴定并计数,分析Simpson指数,Shannon指数,Richness指数和Evenness指数,并进行冗余分析和相关分析。【结果】(1)各个处理的鸭舌草、陌上菜、水苋菜、酸模叶蓼、牛毛毡、异型莎草的种子密度都较大,成为...

氨挥发是稻田氮损失的重要途径,越来越受到高度重视。本文采用密闭室法对四川盆地稻田的氨挥发量及影响因素进行了研究。结果表明,稻田NH3挥发损失的氮素达22~63 kg·hm-2,占施氮量的比例为14%~19%,是稻田氮损失的重要途径。稻田NH3挥发总量随施氮量的增加而增加,二者呈极显著的相关关系。稻田氨挥发量与田面水温度和p H显著正相关,可以通过控制田面水温度等措施控制氨挥发。稻田NH3挥发主要发生在10:00-18:00之间,超过全天挥发量的2/3。8:00-10:00与18:00-20:00 2个时间段的氨挥发通量平均值和全天氨挥发通量平均值很一致,是测定氨挥发的最佳时间。

【目的】通过两年田间氨挥发测定，研究不同施氮量和不同施氮方式对黄土高原旱作春玉米农田土壤氨挥发的影响。【方法】该试验采用裂区试验设计，主处理设置0、180、300 kg·hm~(-2) 3个氮肥用量，同一施氮量下副区分尿素一次性基施（UR）、尿素分次施用（URT）（基肥40%，十叶期追肥60%）以及尿素与控释尿素掺混一次性基施（CRU）3种施氮方式，采用海绵吸收通气法进行原位测定。【结果】（1）对于施基肥后的氨挥发速率，3种施肥方式均出现挥发峰值，且UR处理的氨挥发峰值高于另外两种施肥方式，特别是在高施氮量的情况下；对于追肥后的氨挥发，只有URT处理出现峰值，且高于基肥后的挥发峰值。（2）氨挥发累积量随着施氮量的增加而增加。在同等施氮量处理下，URT处理氨挥发累积量最高（2.88—36.84 kg·hm~(-2)），且主要集中在追肥期（占整个生育期的72.2%—90.4%）；其次是UR处理（1.08—10.07 kg·hm~(-2)）;CRU处理氨挥发累积量最低（0.96—5.69 kg·hm~(-2)）。（3）施氮量和施肥方式对氨挥发量的交互作用极显著，氨挥发的年间差异主要是受到施肥后的降雨影响。【结论】对于西北旱作覆膜春玉米，尿素与控释尿素掺混一次性施用方式（CRU）既能减少追肥人工投入，又能减低氨挥发损失，可作为该区域值得推广的绿色施肥方式。

为研究免耕条件下秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统土壤养分和酶活性的影响,于西北农林科技大学校内试验地进行试验,设3个秸秆还田水平:秸秆全量还田、秸秆半量还田、秸秆不还田,施肥和不施肥2个施肥水平,共6个处理,以秸秆不还田+不施肥作为对照,研究秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统一年内两季不同作物收获期040 cm土层土壤养分含量和土壤酶活性的影响。结果表明,冬小麦和夏玉米收获期土壤不论是020 cm还是2040 cm土层,秸秆全量还田+施肥和秸秆半量还田+施肥处理相比秸秆不还田+不施肥均能增加土壤有机碳、

【目的】通过总结分析长期施肥处理下紫色土稻麦轮作土壤有效磷的变化特征,以及土壤磷素变化对作物产量的影响,为紫色土稻麦轮作磷素管理提供理论依据。【方法】依托国家肥力监测网紫色土肥力监测试验站27年的稻麦轮作定位试验,选取10种不同施肥处理:CK处理(只种作物不施肥);N、NP、NK、PK、NPK为不同氮(N)、磷(P)、钾(K)化肥配施处理;M、NPKS、NPKM、1.5NPK+M为有机肥(M)、秸秆还田(S)及其与化肥配施处理。试验数据涵盖1991—2018年,测定不同施肥处理下土壤有效磷含量和作物产量,计算100 kg籽粒磷素吸收量和磷肥利用率,分析土壤磷素变化对累积磷盈亏的响应,采用不同模型计算土壤磷素农学阈值。【结果】长期施用磷肥能够显著提高土壤有效磷含量,各施磷处理有效磷年均增量为0.80—2.32 mg·kg~(-1);而不施磷处理CK、N、NK和单施有机肥处理M的土壤有效磷含量则逐年下降至平稳状态。不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷各处理27年后土壤累积磷盈余量为244.8—698.2 kg P·hm~(-2),其中1.5NPK+M处理累积磷盈余量最高;施磷处理土壤累积盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤每盈余磷100 kg·hm~(-2),土壤有效磷含量提高4.27—6.5 mg·kg~(-1)。磷肥施用能显著提升稻麦轮作系统作物产量和吸磷量,100 kg水稻籽粒需磷量为0.17—0.41 kg,100 kg小麦籽粒需磷量为0.25—0.57 kg;试验各处理的磷肥利用率为10.3%—39.7%;4种模型(线性-平台模型、双直线模型、BoxLucas模型和米切里西模型)均能较好地拟合作物产量与紫色土有效磷含量的响应关系,其中双直线模型的拟合度最好,其计算的水稻和小麦的土壤有效磷农学阈值分别为13.28和9.93 mg·kg~(-1)。【结论】在紫色土水稻-小麦轮作体系中,合理施用磷肥能显著提高作物吸磷量、产量以及土壤有效磷含量。推荐双直线模型用于计算紫色土稻麦轮作体系下土壤有效磷的农学阈值,生产上应根据土壤有效磷含量及其农学阈值调整磷肥施用量。

【目的】明确长江中下游稻区不同水旱轮作模式与氮肥水平对稻田CH_4排放的影响。【方法】以2003年至今的4种水(水稻)旱轮作长期定位试验为基础(分别为水稻-休闲(RF),水稻-紫云英(RC-G),水稻-小麦(RW)和水稻-稻草覆盖种植马铃薯(RP)),并设置3个氮肥水平,分别为N_0(0)、N_1(142.5 kg N·hm~(-2))和N_2(202.5 kg N·hm~(-2))。于2016—2017利用静态箱-气象色谱法,在田间采集并测定水稻生长季CH_4排放。【结果】(1)轮作模式与氮肥互作对稻田CH_4排放的影响主要集中在移栽后7—30 d内,其CH_4累积排放量约为整个生育期的51.9%—72.3%。(2)轮作模式与氮肥水平对稻田CH_4排放存在显著的互作效应;N_0水平下,冬季作物栽培(包括RP、RW和RC-G)显著提高稻季CH_4累积排放量,与RF相比分别增加74.1%—145.1%、68.5%—109.9%和56.4%—108.6%。(3)增施氮肥(N_1和N_2)后,CH_4排放对轮作模式的响应出现分化。其中,RF、RP和RW模式下稻季CH_4排放量随氮肥施用量的增加而逐渐增加;N_2水平下,RP、RW和RF的CH_4累积排放量分别为51.2—55.8、45.3-51.5和25.0—30.5 g·m~(-2),分别比N_0水平提高23.0%—38.4%、26.7%—33.7%和35.3%—43.5%;而与N_1相比,则提高9.9%—19.7%、20.8%—23.1%和17.4%—18.8%。而RC-G模式下则表现为增施氮肥一定程度上降低了稻季CH_4排放;与N_0相比,N_1和N_2下稻季CH_4累积排放量分别降低20.7%—42.4%和10.6%—16.6%。(4)进一步解析与土壤CH_4排放相关微生物菌群产甲烷菌(mcrA)和甲烷氧化菌(pmoA)丰度变化,发现N_0水平下秸秆及绿肥全量还田能够显著增加产甲烷菌和甲烷氧化菌丰度;相关微生物对氮肥的响应机制因轮作模式而有所差异,增施氮肥促进产甲烷菌的增殖,却抑制了甲烷氧化菌的生长,但其变化幅度因轮作处理而有所不同。随着氮肥增施,RP、RW和RF的mcrA丰度增加191.4%、160.6%和143.3%,而RC-G则仅有62.6%。(5)另外,随着氮肥施用量的增加,RF、RP和RW模式下mcrA/pmoA比值增加,其增加比例分别为71.4%—141.1%、197.1%—258.2%和84.6%—165.5%,而RC-G则相反,下降26.8%—42.3%。其变化规律与CH_4排放基本一致。【结论】稻田系统中秸秆还田C/N的相对含量可能是干扰氮肥水平对稻田CH_4排放作用的关键,当系统中碳冗余时,相关微生物活性受到土壤中有效氮制约,投入无机氮可以减轻氮的限制作用从而显著提高CH_4排放;而碳不足时,继续投入无机氮,相关微生物繁殖由于受到土壤中有限碳源的限制其活性也会受到抑制,CH_4排放相对减少。