【目的】以单施化肥和普通玉米秸秆(腐熟和未腐熟)配施化肥为对照,研究炭化玉米秸秆对棕壤磷素组分及有效性的影响,分析玉米秸秆炭化还田对改善土壤磷素肥力的效果。【方法】对未腐熟、腐熟和炭化的玉米秸秆配施化肥处理(各处理均施用等量化肥,秸秆处理均按等碳量)进行室内模拟培养试验,采用Hedley修正法顺序提取测定各处理磷素组分;采用严昶生的恒温震荡吸附法测定各处理对磷素吸附解吸特性的影响。【结果】玉米秸秆配施化肥处理比无秸秆(单施化肥)处理可以明显提高土壤中全磷的含量,其提高幅度与秸秆处理所带入的磷素数量明显相关;不同处理的玉米秸秆对土壤磷素组分的影响比较明显,虽然本身有效磷含量不高,但炭化玉米秸秆施...

以淮北平原砂姜黑土区典型的小麦-玉米轮作体系为研究对象,采用田间小区定位试验,比较不同施肥处理对作物产量、土壤速效磷含量、全磷含量以及土壤中性磷酸酶活性的影响。结果表明:相对于NPK(全量化肥)处理,无论是秸秆还田还是秸秆还田配施有机肥处理的作物产量均有所增加,其中小麦产量增加8.0%~13.3%,玉米产量增加8.0%~21.7%;秸秆还田配施有机肥料的各处理与NPK处理相比,土壤速效磷和全磷含量、磷素活化系数及中性磷酸酶活性均显著增加,且秸秆与减量50%化肥和6 000 kg·hm-2猪粪有机肥配施的ST6处理土壤速效磷和全磷含量及中性磷酸酶活性均高于其他处理。结论:在秸秆还田的基础上,施用...

为探究黄淮地区适宜的磷肥施用方式，通过开展大田试验对4种磷肥施用方式(常规撒施(P1)、分层施(P2)、条施(P3)、穴施(P4))下玉米不同生育时期干物质积累量、根系形态指标、不同土层土壤速效磷含量及磷酸酶活性、玉米产量及其构成因素进行测定分析。结果表明，不同施磷方式下，P2、P4处理的穗长和行粒数较P1处理显著提高22.57%,16.81%和15.19%,7.60%,P2、P3、P4处理穗粒数较P1处理分别显著提高25.26%,13.86%,17.00%,但P2处理单位面积穗数较P1处理显著降低15.30%,最终P2、P4处理产量较P1分别显著提高15.20%,10.79%。根系性状中，施磷方式显著影响了根长、根表面积、根体积、根尖数，其中P2和P4处理的根长较P1处理显著提高30.41%,33.75%; P2处理根表面积相较于P1处理显著提高23.77%,P4处理根表面积相较于P1和P3处理显著提高29.60%,21.70%;P2和P4处理下的根体积和根尖数较P1和P3处理均显著提高。对土壤速效磷含量分析表明，三叶期10～20 cm的土层中，P2和P4处理速效磷含量较P1显著提高；成熟期，0～20 cm土层中P2、P3、P4处理土壤速效磷含量较P1处理发生不同程度降低，20～30 cm土层中P4处理较P1处理发生显著降低。相关性分析表明，三叶期10～20 cm土层中酸性磷酸酶活性与土壤速效磷含量呈显著正相关，P2和P4处理在该土层下酸性磷酸酶活性和土壤速效磷含量均较高，有利于土壤中的磷素转化为玉米可吸收态。综上所述，磷肥分层施和穴施较传统撒施能提高玉米生育前期土壤中磷素有效性，促进根系生长发育，进而提高夏玉米产量，为黄淮地区较适宜的玉米磷肥施用方式。

为探讨土壤水分对黑土玉米根际磷素转化的影响,采用根箱土壤栽培法,研究了不同土壤水分对不同施磷水平下东北黑土玉米根际、非根际磷素转化的影响及其机制。结果表明,土壤水分对玉米根际磷素转化的影响强于非根际,适宜的土壤水分能够促进磷素的转化,提高根际磷素的有效性。合适的水分有利于增加土壤速效磷含量,提高根际铝磷(Al-P)含量,降低根际闭蓄态磷(O-P)含量。土壤水分为田间持水量的60%与40%的处理相比,玉米根际土壤速效磷(Olsen-P)含量增加18.4%。土壤水分为田间持水量的80%处理能够显著增加玉米根际Al-P的含量。土壤pH值随着土壤水分含量的降低而升高,根际pH值升高的幅度低于非根际。

为促进冬绿肥在华北地区进一步推广种植，采用田间长期定位试验，以冬季闲田为对照，设置了二月兰、毛叶苕子、黑麦草和冬油菜4个冬绿肥处理，研究不同冬绿肥对土壤有机磷磷素含量的变化及玉米磷吸收的影响。结果表明，不同冬绿肥处理在7 a间，土壤全磷、有效磷含量变化趋势相同，毛叶苕子相对其他处理增加土壤全磷最多，年均增长率达8.07%;冬油菜相对其他处理增加土壤有效磷含量最多，年均增长率达48.34%。不同冬绿肥与春玉米轮作对土壤中各形态有机磷含量影响不同，2019年，活性有机磷含量最高的是黑麦草处理和冬油菜处理，均为12.64 mg/kg;中等活性有机磷含量最高的是冬油菜处理，为41.64 mg/kg;中稳性有机磷含量最高的是黑麦草处理，为18.73 mg/kg;对于高稳性有机磷来说，冬油菜处理显著高于其他处理，二月兰、毛叶苕子和黑麦草处理显著低于冬闲和冬油菜处理；冬油菜与春玉米轮作可促进土壤中有机磷向活性及中等活性有机磷转化。冬绿肥翻压7 a后，冬油菜处理的玉米籽粒含磷量0.39 mg/kg为各处理中最高。玉米籽粒含磷量与各形态有机磷的相关系数大小依次为MLOP(0.952~(**))>LOP(0.816~(**))>MROP(0.122)>HROP(-0.064)。

为提高红土红壤磷的有效性和肥料磷的利用率 ,设立长期定位试验 ,研究了红壤旱地不同施肥条件下土壤磷素的变化规律 .结果表明 :长期施磷 ,特别是磷肥和有机肥配合施用能明显提高土壤全磷 (PT)、无机磷、有机磷、Olsen- P和 Bray- P含量 .在施磷的条件下 ,土壤磷的积累主要表现为 Ca2 - P,Ca8- P和 Al- P增加 .土壤中 Olsen- P和Bray- P含量与土壤中各磷组分的相关性以 Ca2 - P最好 ,Al- P和 Ca8- P次之 ,O- P最差 .土壤 Olsen- P和 Bray- P含量与作物产量显著正相关

【目的】研究氮肥用量、有机无机配合和添加秸秆腐熟剂对秸秆氮当季有效性、后效及去向的影响，为桔秆还田条件下的氮肥管理提供理论依据【方法】运用～（１５）Ｎ同位素示踪技术，采用盆栽试验连续种植一季冬小麦和两茬玉米，研究～（１５Ｎ）标记玉米秸秆（～（１５）Ｎ－秸秆）氮的生物有效性和对土壤氮库的贡献试验推荐施氮量２１０ｋｇ Ｎ·ｈｍ～（－２），约０．１ ｇ Ｎ·ｋｇ－１土，桔秆粉碎后按３．０ ｇ·ｋｇ～（－１）土掺入每盆中设４个氮水平：不施氮；１００％化肥氮；８０％化肥氮；有机无机配施（８０％化肥氮＋２０％腐熟猪粪氮）。各施氮水平下设添加和不添加桔秆腐熟剂２种情况，腐熟剂用量为０．１ ｇ·ｋｇ～（－１）．．．

【目的】探讨玉米种植制度对红壤土壤钾形态及其有效性的影响,为该区域合理安排种植制度和玉米地土壤钾素管理提供依据。【方法】于春播前采集红壤区撂荒(CK)、玉米连作(CY)、豌豆-玉米轮作(RWY)和西葫芦-玉米轮作(RXY)4个种植制度下耕层(0～20 cm)和亚耕层(20～40 cm)土壤,测定其土壤理化性质和各形态钾含量,并分析其相关性。【结果】4个玉米种植制度下土壤各形态钾分布规律不同,耕层土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换性钾含量均高于亚耕层,矿物钾含量未表现出典型规律,种植制度对耕层土壤钾素含量影响更大。耕层和亚耕层土壤的水溶性钾、特殊吸附钾和非特殊吸附钾均与速效钾含量呈极显著正相关,特殊吸附钾是该区有效钾的最大供应源。与玉米轮作相比,玉米连作导致土壤酸化程度增加,尽管其速效钾含量显著高于其他土壤(P<0.05),但长期采用玉米连作不利于维持土壤钾素平衡。轮作可降低土壤酸化程度,防止速效钾过度累积,其中西葫芦-玉米轮作可使土壤供钾能力处于较高水平并保持稳定。【结论】玉米种植制度对红壤耕层钾形态及其有效性影响较大,其中西葫芦-玉米轮作是该区钾素可持续利用的玉米最佳种植制度。

【目的】探究长江流域水旱轮作制度下,化学磷肥和秸秆还田配施磷肥对作物生产力的贡献,以及对土壤磷有效性和磷素效率的影响,为农田土壤磷素管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2018年在湖北省武汉市华中农业大学进行,选取定位试验中的3个处理,分别为:(1)不施磷(NK);(2)施磷(NPK);(3)施磷配合秸秆还田(NPK+S)。通过测定作物产量、磷含量及土壤有效磷,分析作物磷素利用效率,探讨土壤有效磷变化与磷累积盈亏的响应关系。【结果】与NK处理相比,NPK处理的油菜和水稻平均产量分别提高530.3%和35.9%,磷积累量分别提高495.3%和98.5%;与NPK处理相比,NPK+S处理的油菜和水稻平均产量分别提高19.1%和11.0%,磷积累量分别提高20.6%和11.7%;油菜产量和磷积累量对磷肥和秸秆的响应优于水稻。秸秆还田条件下,油菜和水稻的平均磷素农学效率分别提高6.8%和33.9%,油菜、水稻和周年的磷素累积利用率分别提高8.6%、17.0%和19.8%。秸秆还田对水稻磷素利用率和农学效率的影响更为显著。4年油菜水稻轮作后,不施磷处理土壤磷素累积亏缺110.2 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓为1.9 mg·kg-1;施磷处理土壤磷素累积盈余210.9 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓度(4.3 mg·kg-1)较不施磷处理提高126.3%;施磷配合秸秆还田处理土壤磷素累积盈余(222.1 kg P_2O_5·hm~(-2))较NPK处理增加5.3%,有效磷浓度(5.1 mg·kg-1)较NPK处理提高18.6%。秸秆还田显著提高了土壤有效磷浓度,但土壤磷盈余量没有明显增加。连续秸秆还田和施用化学磷肥条件下,水稻土每盈余100 kg·hm~(-2)的磷,NPK和NPKS处理土壤有效磷分别提高1.8和2.0 mg·kg-1。秸秆还田促进了土壤磷素有效化。【结论】施磷显著增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提升了土壤磷盈余量和有效磷浓度;秸秆还田在施磷肥的基础上进一步增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提高了作物特别是水稻对磷素的利用率和农学效率,同时能够在避免土壤磷素过量积累的情况下提高土壤有效磷浓度。

【目的】研究不同玉米秸秆还田量对土壤酶活性的影响,为秸秆还田提供一定的理论依据。【方法】以采自陕西杨凌农田的土娄土为供试土样,采用室内模拟恒温培养方法,研究玉米秸秆不同还田量(0,6,12,18,24g/kg)处理下,影响碳、氮循环及微生物活性的主要土壤酶类(蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、脱氢酶和荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶)活性在不同培养时间(1,4,7,15,30,60d)的变化规律,并引入"倍增剂量"的概念评价酶活性的变化幅度。【结果】玉米秸秆还田后5种土壤酶活性均增强,随着培养时间延长,土壤蔗糖酶和纤维素酶活性总体呈减少趋势;脲酶和FDA水解酶酶活性总体呈先增后减的趋势;土壤脱氢酶活性培养...

【目的】明确不同根系分隔方式对间作玉米大豆根际红壤Hedley磷组分与作物磷吸收的影响,为理解间作模式下红壤磷高效利用机制提供理论依据。【方法】以玉米大豆间作为研究对象开展盆栽模拟试验,设置根系塑料分隔(SB)、尼龙网分隔(MB)和不分隔(NB) 3种方式,研究在不同磷水平下(P_2O_(5 ),0、50、100、150、200 mg/kg土,分别用P0、P1、P2、P3、P4表示)玉米和大豆生物量、磷吸收量及根际土壤活性、中活性和稳定性磷组分的变化。【结果】相比SB,NB显著提高间作玉米和大豆的生物量,间作系统生物量LER随施磷水平增加而降低,在P2水平达到最大。NB玉米磷吸收量显著提高,NB大豆在P1-P3水平磷吸收量显著提高。间作系统磷吸收优势随施磷水平先增加后下降,在P3水平达到最大。相比SB,NB玉米根际土壤活性磷组分提高,中活性磷组分降低;大豆根际土壤活性磷和中活性磷组分显著降低。NB玉米根际土壤活性无机磷含量相比SB显著提高,大豆根际土壤活性和中活性无机磷、活性和中活性有机磷含量均低于SB。冗余分析表明,NaHCO_3-Pi是玉米和大豆根际土壤速效磷含量和植株磷吸收量、生物量变化的最主要因素(分别可解释49.5%、27.2%)。随机森林模型发现,大豆和玉米根际土壤中活性磷组分对间作系统磷吸收优势的贡献最大,分别为14.65%和10.52%。【结论】间作玉米大豆根系不分隔处理可提高作物生物量与磷吸收量,提高玉米根际土壤活性无机磷组分,降低大豆根际土壤活性磷组分、中活性磷组分,其中大豆根际土壤中活性磷组分是提高间作系统磷吸收优势的最主要原因。

为了提高华北地区土壤磷素有效性,减少化肥磷素的投入,开展了不同春油菜翻压对土壤供磷能力及对后茬玉米磷吸收影响的研究。结果表明,与春季闲田相比,翻压春油菜可以显著增加土壤磷素含量(P

通过培养与盆栽试验，研究了有机肥料对土壤有机磷组分及其生物有效性的影响。结果表明，猪粪和紫云英中有机磷的有效性比稻草高；施用有机肥料能显著提高土壤中４种有机磷组分含量，其中活性和中等活性有机磷与土壤速效磷、小麦吸磷量及籽粒重均呈显著正相关，表明二者是小麦最有效的有机磷源。

[目的]研究氮肥和秸秆还田对夏玉米土壤氧化亚氮（N₂O）排放及活性氮组分的影响,以期为关中地区合理高效种植制度优化提供一定的理论支持。[方法]于2020—2022年,在陕西省关中地区进行大田定位试验,试验设置施氮量和秸秆还田方式2个因素,其中施氮量包括传统施氮（N₁）和减量施氮(N_0.7)2个水平,秸秆还田方式包括秸秆不还田（S₀）和秸秆还田（S）2个水平,采用随机区组设计,共计4个处理,分别为传统施氮+秸秆还田（N₁S）、减量施氮+秸秆还田(N_0.7S)、传统施氮+秸秆不还田（N₁S₀）和减量施氮+秸秆不还田(N_0.7S₀),测定不同处理的土壤N₂O)排放通量、土壤活性氮组分(硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）、无机氮（IN）、有机氮（DON）、微生物生物量氮（MBN）)含量以及夏玉米产量和单位产量N₂O累积排放量,并分析了土壤N₂O排放通量与土壤活性氮组分的相关性。[结果]在同一施氮量处理下,与秸秆不还田(S₀)处理相比,秸秆还田处理（S）增加了土壤N₂O累积排放量、NO₃^-N、NH₄⁺-N、IN、DON、MBN含量以及夏玉米产量和单位产量N₂O累积排放量;在同一秸秆还田方式下,与传统施氮（N₁）处理相比,减量施氮(N_0.7)处理降低了土壤N₂O累积排放量、NO₃^--N、NH₄⁺-N、DON、MBN含量以及夏玉米产量和单位产量N₂O累积排放量。与N₁S₀处理相比,N₁S和N_0.7S处理显著增加了夏玉米产量和N₂O累积排放量,N_0.7S₀处理显著降低了夏玉米产量和N₂O累积排放量。相关性分析结果显示,土壤N₂O排放通量与土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N、IN、DON和MBN含量存在极显著正相关关系。[结论]与传统施氮+秸秆不还田处理比较,传统施氮+秸秆还田处理和减量施氮+秸秆还田具有明显的增产效应,减量施氮+秸秆不还田处理可显著降低N₂O排放。

为明确炭化过程中玉米秸秆内部温度变化情况,设计了上下隔热的网状试验容器以保证试验过程中热量只沿径向传导至秸秆内部,对炭化炉炉门进行改造以方便连接温度传感器。利用K型热电偶温度传感器对玉米秸秆在恒温炭化过程中内部不同位置温度进行检测,得到其在炭化过程中内部沿径向不同位置的升温规律。以不同的含水率、压缩率和炭化温度为试验因素,以达到稳定温度的平均时间为试验指标,利用SRJX-4-9型金属加热炉来研究玉米秸秆炭化时的工艺参数,并通过正交试验和极差优化分析,以确定最佳工艺参数。试验结果表明:玉米秸秆在恒温热解过程中表现出与试验因素水平和测量位置明显相关的内部温度变化。在正交试验的过程中观察到沿秸秆内部...