【目的】明确大田等氮量条件下,有机肥替代化肥对玉米农田土壤温室气体(N_2O和CO_2)排放及其增温潜势的影响,为稳定作物产量、减少化肥投入、减少氮肥流失、提高氮肥利用效率提供理论依据。【方法】2018和2019年大田采用静态箱-气相色谱法,以不施肥(CK)为对照,比较等氮量条件下常规单施化肥(NPK)、有机肥替代30%(化学肥料180 kg N·hm~(-2)+有机肥90 kg N·hm~(-2),NPKM30)、有机肥替代50%(化学肥料135 kg N·hm~(-2)+有机肥135 kg N·hm~(-2),NPKM50)对夏玉米生育期土壤N_2O和CO_2排放的影响,并估算玉米季农田温室气体排放量、全球增温潜势(global warming potential,GWP)和农业碳足迹(carbon footprint)。【结果】等氮量条件下NPK、NPKM30和NPKM50处理间的玉米籽粒产量没有显著差异。玉米整个生育期土壤N_2O排放通量呈动态变化,且3个施肥处理的N_2O排放通量均高于对照。与NPK相比,NPKM30处理两年N_2O累积排放量均值增加5.22%,而NPKM50处理降低7.92%。玉米生育期N_2O累积排放量占土壤全氮的12.91?—18.74?。3个施肥处理间CO_2排放通量的季节变化趋势基本一致,变幅为74.53—367.04 mg·m~(-2)·h~(-1)。施肥显著增加CO_2累积排放量,与NPK相比,NPKM30和NPKM50处理两年CO_2累积排放量均值分别增加0.91%和5.79%;GWP分别增加2.07%和2.10%。与NPK处理相比,NPKM30处理的温室气体排放强度(GHGI)和单位产量碳足迹降低2.46%和1.43%,而NPKM50处理增加3.37%和1.43%。【结论】部分有机肥替代化肥能够增加玉米田土壤温室气体排放量和全球增温潜势,但能够保持玉米产量稳定,同时有效降低温室气体排放强度和单位产量碳足迹,综合考虑玉米产量和生态效益,有机肥替代30%(NPKM30)是实现玉米稳产减肥减排较为理想的有机肥替代化肥比例。

以豫南砂姜黑土区冬小麦–夏玉米轮作体系下的玉米为研究对象，基于大田试验，采用小麦、玉米周年轮作模式，在前茬冬小麦季设置6个有机肥替代化肥氮处理，即T0(0)、T20(20%)、T40(40%)、T60(60%)、T80(80%)和T100(100%)，玉米季各小区均正常施用化肥，在玉米吐丝期测定玉米抗倒伏相关表观性状、力学指标，在玉米拔节期、吐丝期、成熟期测定土壤可溶性氮含量，在玉米成熟期测定产量及其构成因素。结果表明：与T0相比，有机肥替代化肥氮处理的玉米吐丝期的株高、重心高度、穗位高度及穗位系数均无显著变化；第3、4、5节间直径、节间干物质质量、单位茎长干物质质量、压碎强度和抗倒指数增加；T60处理能显著提高玉米茎秆抗倒指数；在玉米拔节期、吐丝期、成熟期，有机肥替代不同比例化肥氮处理的土壤可溶性氮含量均有不同程度的增加，均以T60处理的含量最高；有机肥替代化肥氮处理的玉米产量、百粒质量均有所增加，T60处理的玉米产量增加了15.61%。可见，前茬有机肥替代化肥氮能够提高后茬玉米的抗倒伏性及产量，以有机肥替代60%化肥氮的效果最好。

以豫南砂姜黑土区冬小麦–夏玉米轮作体系下的玉米为研究对象，基于大田试验，采用小麦、玉米周年轮作模式，在前茬冬小麦季设置6个有机肥替代化肥氮处理，即T0(0)、T20(20%)、T40(40%)、T60(60%)、T80(80%)和T100(100%)，玉米季各小区均正常施用化肥，在玉米吐丝期测定玉米抗倒伏相关表观性状、力学指标，在玉米拔节期、吐丝期、成熟期测定土壤可溶性氮含量，在玉米成熟期测定产量及其构成因素。结果表明：与T0相比，有机肥替代化肥氮处理的玉米吐丝期的株高、重心高度、穗位高度及穗位系数均无显著变化；第3、4、5节间直径、节间干物质质量、单位茎长干物质质量、压碎强度和抗倒指数增加；T60处理能显著提高玉米茎秆抗倒指数；在玉米拔节期、吐丝期、成熟期，有机肥替代不同比例化肥氮处理的土壤可溶性氮含量均有不同程度的增加，均以T60处理的含量最高；有机肥替代化肥氮处理的玉米产量、百粒质量均有所增加，T60处理的玉米产量增加了15.61%。可见，前茬有机肥替代化肥氮能够提高后茬玉米的抗倒伏性及产量，以有机肥替代60%化肥氮的效果最好。

【目的】有机肥替代部分化肥是实现中国化肥零增长的重要技术途径之一。利用在紫色土上８年定位试验研究有机肥氮连续替代化肥氮玉米生产力和氮素吸收利用效率的变化，为紫色土区合理利用有机养分资源和玉米施肥结构的调整提供科学依据。【方法】本试验为８年定位试验，试验施肥模式有５种：不施氮肥对照（ＣＫ）、农民常规施肥（ＦＰ）、化肥优化施用（ＯＰ）、在化肥优化的基础上有机肥（鸡粪）氮替代５０％化肥氮（ＭＦ）、有机肥（鸡粪）氮替代１００％化肥氮（ＯＭ）。试验研究了不同施肥处理下玉米产量、生物量和氮素吸收利用的变化。【结果】有机肥氮替代部分化肥氮能够显著增加玉米籽粒产量和生物量。相比常规施肥（ＦＰ）、有机肥氮替代１．．．

【目的】探究覆膜栽培下不同水平商品有机肥替代20%氮肥对春玉米生长及土壤肥力的影响,为促进贵州玉米化肥减施增效提供依据。【方法】以"靖丰8号"玉米为试验材料,设置常规化肥(处理1,CK)、减量20%氮肥+商品有机肥3000 kg/hm~2(处理2)、减量20%氮肥+商品有机肥4500 kg/hm~2(处理3)的大田覆膜玉米施肥试验,研究不同施肥处理春玉米产量、产量构成、生物性状、养分积累及土壤的肥力效应。【结果】春玉米产量以处理3最高,较处理1增产6.83%,增产达显著水平;各处理玉米穗长、穗行数和秃尖差异不显著,处理3玉米穗粗最粗(54.46 mm)、秃尖最短(0.83 cm)、行粒数最多(40粒);玉米株高、茎粗和穗位高以处理2最优,显著优于其余处理;玉米植株氮、磷和钾吸收量以处理2最大,较处理1分别提高3.33%、3.06%和1.50%,较处理3分别提高5.54%、6.93%和3.70%;处理3较其他处理土壤pH最大、全氮和碱解氮含量最高。【结论】商品有机肥替代20%化肥氮能有效促进玉米生长,提升玉米产量,同时可起到改土培肥的作用;商品有机肥3000 kg/hm~2替代20%化肥氮,玉米基本可实现稳产;商品有机肥4500 kg/hm~2替代20%化肥氮处理的玉米增产效果最佳,产量构成较优,土壤酸性改良、全氮和碱解氮含量提升效果均最佳。故贵州玉米生产中替代20%化肥氮的商品有机肥推荐用量为4500 kg/hm~2。

【目的】在等氮量有机部分替代化肥条件下研究温室番茄土壤N_2O排放特征,探讨影响温室土壤N_2O排放的环境因素,为估算温室菜地系统N_2O的排放清单及其减排潜力提供数据支撑和理论依据。【方法】以温室秋冬茬番茄为研究对象,设置不施肥(CK)、单施有机肥(MN)、单施化肥(CN)、有机肥部分替代化肥(CMN)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,对番茄生育期内土壤N_2O排放及土壤温度、含水量进行监测。【结果】在相同施氮量情况下,处理CMN(有机部分替代无机)的N_2O排放总量为4.05 kg·hm-2,相比处理CN(单施化肥)和MN(单施有机肥),土壤N_2O排放总量降低了45.1%和33.2%;土壤N_2O排放系数分别降低了50.0%和37.5%;排放强度降低了50.0%、42.1%。各处理土壤N_2O排放通量峰值均出现在施肥灌水后第1天,排放主要集中在施肥灌溉后5 d内。温室番茄土壤N_2O排放通量与0-5 cm地温呈显著或极显著线性相关关系;与土壤充水孔隙率(WFPS)呈显著或极显著的对数函数关系,且不同施肥处理下土壤N_2O排放峰值出现在土壤充水孔隙率60%—80%范围内。【结论】温室番茄土壤N_2O排放的消长关系表现在温湿度变化和氮肥投入类型等方面,合理的减排措施应综合考虑以上因素。有机部分替代化肥施肥模式是提高温室番茄产量,减少N_2O排放排放强度、排放系数和排放总量,提高肥料利用率,实现化肥零增长的重要手段。

【目的】试图探索出有机肥料氮替代化肥氮的最适替代率,为研制水稻专用有机无机复合肥奠定基础。【方法】试验在江苏省常熟市进行,采用田间试验研究4个氮用量下(0、180、240和270kg·hm-2)有机肥料氮替代部分化肥氮对水稻(4007和常优1号)产量、氮肥利用率和土壤矿质态氮的影响。【结果】(1)与单施化学氮肥相比,氮用量为180kg·hm-2并且有机肥料氮的替代率在15%～30%或氮用量为240kg·hm-2并且有机肥料氮的替代率在10%～20%时,能够显著提高水稻的稻谷产量。两个水稻品种(4007和常优1号)的稻谷产量分别达到8242～10187kg·hm-2和10048～11654kg·...

【目的】探讨有机肥替代化肥在茄Solanum melongena生产中的作用。【方法】以单施化肥为对照(ck),设置有机肥替代基肥中50%化肥氮(T_1)和有机肥替代基肥中100%化肥氮(T_2)2个处理,测定分析不同处理对露地茄产量、品质及土壤肥力的影响。【结果】相比ck,处理组土壤pH显著升高(P<0.05),土壤速效钾、有机质、微生物碳氮质量分数均显著增加(P<0.05);单果质量和单株结果数均显著提高(P<0.05),茄外表皮紫红颜色更深;果实中镁和硫质量分数显著增加(P<0.05),可溶性糖、可溶性蛋白质和维生素C质量分数和氨基酸质量摩尔浓度均有不同程度提高,其中T_1综合效果更优。【结论】选择有机肥替代基肥中50%的化肥可以有效地提高露地茄产量,改良品质,并改善土壤肥力。表9参40

为明确有机肥全量替代化肥对茶园土壤氮素肥力的影响机制。依托5 a茶园有机肥替代化肥试验，选取单施化肥(CF)和全量施用有机肥(OF)为处理，研究了以单施化肥(CF)对照，有机肥全量替代化肥对雨季和旱季茶园土壤理化性质、机械稳定性团聚体组成、团聚体无机氮分布特征的影响，并分析了团聚体无机氮分布的影响因素。结果表明：与CF处理相比，OF处理提高了雨季和旱季表层(0～20 cm)土壤pH值、有机质含量及全氮含量，2个处理雨季土壤pH值差异不显著(P>0.05);在雨季，OF处理下茶园表层土壤阳离子交换量、铵态氮和硝态氮含量低于或显著(P<0.05)低于CF处理，旱季则表现为OF处理显著高于CF处理(P<0.05),分别高27.02%,58.97%,266.84%。不同处理对0.25～2.00 mm和<0.25 mm团聚体质量百分比和GWD有显著影响(P<0.05);与CF处理相比，OF处理提高了0.25～2.00 mm团聚体质量百分比和GWD,降低了<0.25 mm团聚体质量百分比；季节对<0.25 mm团聚体质量百分比有显著影响(P<0.05)。不同处理团聚体铵态氮和硝态氮含量均表现为：<0.25 mm团聚体最高，0.25～2.00 mm团聚体次之，>2.00 mm团聚体最低；雨季OF处理各级团聚体铵态氮和硝态氮含量低于或显著低于(P<0.05)CF处理，而旱季OF处理显著高于CF处理(P<0.05);与雨季相比，旱季显著降低了CF处理下各级团聚体铵态氮和硝态氮含量(P<0.05),增加或显著(P<0.05)增加了OF处理下>2.00 mm团聚体铵态氮含量和各级团聚体硝态氮含量；不同处理下团聚体铵态氮和硝态氮储量占比均表现为0.25～2.00 mm团聚体最高(51.70%,51.14%),>2.00 mm团聚体次之(34.59%,35.51%),<0.25 mm团聚体最低(13.71%,13.34%);与CF处理相比，OF处理显著降低了雨季和旱季<0.25 mm团聚体铵态氮储量占比和旱季<0.25 mm团聚体硝态氮储量占比(P<0.05),显著提高了雨季0.25～2.00 mm团聚体铵态氮储量占比和旱季0.25～2.00 mm团聚体硝态氮储量占比(P<0.05)。相关性分析表明，茶园土壤团聚体铵态氮含量主要受土壤pH值、阳离子交换量和全氮含量的影响，茶园土壤团聚体硝态氮含量主要受土壤pH值、有机质含量和全氮含量的影响；进一步RDA分析表明，土壤pH值和阳离子交换量是土壤机械稳定性团聚体无机氮分布的主要影响因子。综上，茶园有机肥全量替代化肥有利于提高土壤有机质含量，协调雨季和旱季土壤氮素供应，促进大团聚体的形成和土壤无机氮的积累。

推动黄河中上游流域农户层面的有机肥替代化肥行为是实现生态保育的有效微观路径。基于农户调研数据,以多年生经济作物为例,采用逐步回归法和Sobel中介效应检验法,考察社会经济地位对农户有机肥替代化肥行为的影响机理及信息渠道的中介机制。研究发现:(1)社会经济地位是促进农户有机肥替代化肥行为的关键因素,其中收入水平、经营规模及社会参与显著促进农户有机肥替代化肥行为,而干部身份和村庄大姓不显著。(2)社会经济地位高的农户更便于通过政府部门或农资店获取更为保真的异质性信息,从而使得信息渠道在社会经济地位影响农户有机肥替代化肥行为中发挥显著的中介作用。(3)不同区域信息渠道的中介效应存在显著差异,黄河中游地区信息渠道的中介作用更显著;处于不同家庭生命周期农户的社会经济地位对有机肥替代化肥行为的影响也存在较大差异。由此农业技术推广应重视农户社会经济地位的差异,注重政府部门或农资店信息渠道的功能建设,以期全面提升农户层面有机肥替代化肥施用水平。

【目的】不同类型畜禽有机肥氮素在组分和有效性方面存在明显差异，以化肥氮为参考标准，明晰不同畜禽有机肥氮素相对化肥氮的有效性，可为有机肥合理施用及有机无机科学配施提供理论依据。【方法】选取腐熟风干基猪粪、鸡粪、牛粪及化肥为材料，施氮（N）量均设置6个水平（0、40、80、120、160、200 mg·kg-1干土），采用田间土柱栽培试验，分析不同肥料处理对冬小麦产量和氮素吸收量的影响，利用作物吸氮量或产量与化肥施氮量之间的响应关系，研究估算3种畜禽有机肥氮素对化肥氮的相对替代当量。【结果】（1）化肥处理和有机肥处理的小麦籽粒和地上部生物量均随施氮水平的提高而增加。在40—120 mg·kg-1干土施氮水平下，化肥和猪粪处理对籽粒和生物产量的提升幅度高于鸡粪和牛粪；在160—200mg·kg-1干土施氮水平下，化肥、猪粪和鸡粪的籽粒产量无显著差异，但均显著高于牛粪处理。（2）等氮条件下，化肥处理对小麦籽粒/地上部氮吸收量的提升幅度高于有机肥处理；3种有机肥相比，小麦地上部氮吸收量由大到小的顺序为猪粪、鸡粪、牛粪；有机肥处理的氮素回收率随施氮水平增加呈先升高后降低趋势，而化肥处理呈逐渐降低的趋势。（3）不同氮水平下，猪粪、鸡粪和牛粪氮的相对替代当量分别为37.7%—84.2%、23.1%—71.0%、11.3%—34.2%（以小麦籽粒产量为参考指标）；49.2%—91.3%、23.3%—78.3%、7.4%—42.2%（地上部生物产量）；31.1%—76.3%、19.8%—67.1%、6.0%—35.7%（籽粒吸氮量）；以及30.8%—97.1%、19.8%—75.6%、7.8%—43.8%（地上部吸氮量）。畜禽有机肥氮的相对替代当量与施氮量之间呈正相关关系（P

【目的】豆科绿肥部分替代化学氮肥是实现化肥减施的一项重要技术措施。通过探讨华北冬小麦季节性休耕区冬闲田种植翻压毛叶苕子和减量施氮对玉米干物质积累与转运、产量形成及花后叶片衰老特征的影响，以期为豆科冬绿肥的氮肥替代及玉米氮素资源的优化管理提供科学依据。【方法】于2020—2022年在河北省农林科学院旱作农业研究所深州试验站开展二因素裂区田间试验，主处理为冬闲田（FF）、冬闲田种植并全量还田毛叶苕子（HV）2种模式，副处理为玉米施氮，设不施氮（0 N）、67.5 kg·hm^-2（25%N）、135.0 kg·hm^-2（50%N）、202.5 kg·hm^-2（75%N）、270.0 kg·hm^-2（100%N，常规施氮水平）5个氮肥用量，研究毛叶苕子还田和减量施氮对玉米产量与产量构成、穗部性状、干物质积累与转运、叶片衰老特性及土壤养分、酶活性变化的影响，并进一步分析农田的氮素盈余。【结果】毛叶苕子还田显著提高玉米产量，可弥补氮肥减施造成的玉米减产。2021—2022年毛叶苕子还田显著提高玉米产量（8.15%—9.21%），可弥补氮肥减施25%—50%所造成的减产。毛叶苕子连续还田明显降低玉米穗部性状秃尖长，显著提高穗长、穗粗和产量构成因素穗行数、行粒数、百粒重。毛叶苕子还田后玉米花前、花后干物质积累量、花后干物质积累率、花后干物质对籽粒的贡献率分别显著增加10.21—12.32g/plant、39.94—72.37 g/plant、4.67%—4.78%、3.31%—3.99%，能弥补氮肥减施25%—50%对玉米花前干物质积累及花后干物质对籽粒贡献率的负效应。毛叶苕子还田显著延缓玉米花后叶片衰老。2021、2022年HV处理玉米花后绿叶面积分别增加303.44—1 115.10、266.23—837.62 cm²/plant，相对绿叶面积分别提高1.12%—13.84%、0.56%—9.13%,V_max分别降低0.30%、0.05%,T_max分别延迟6.01、3.56d。毛叶苕子连续还田后土壤有机质含量、全氮含量、碱解氮含量及脲酶、蔗糖酶、淀粉酶、蛋白酶活性显著提高。2021、2022年毛叶苕子还田分别增加土壤氮投入量40.92、72.79 kg·hm^-2，降低玉米最佳施氮量40.96、48.90kg·hm^-2，降低农田氮素盈余7.94、0.14 kg·hm^-2，替代玉米最高产量施氮量15.71%、19.71%，替代常规施氮量15.71%、26.23%。【结论】毛叶苕子还田能激活土壤酶活性，增强土壤供氮能力，延缓玉米花后叶片衰老，提高花后干物质积累对籽粒的贡献率，改善穗性状，协调产量构成，有利于氮肥减施后玉米的增产稳产。毛叶苕子对土壤氮的输入是其部分替代氮肥、弥补氮肥减施后产量损失的基础。华北冬小麦季节性休耕区利用毛叶苕子替代部分化学氮肥是一种可持续性的减氮施肥措施。

【目的】通过连续3年定位监测华北平原冬小麦-夏玉米轮作区商品有机肥部分替代化肥施用后作物产量和土壤肥力的变化,探究商品有机肥替代化肥对作物产量及土壤肥力的影响,以期为该区域商品有机肥的科学施用提供理论依据。【方法】试验开始于2011年,于山东禹城设置3个不同施肥处理:不施肥对照(T1);单施化肥(T2);等养分条件下,有机肥部分替代化肥(T3)(氮、磷和钾替代比例分别为11.3%、13.7%和58.8%)。于2011—2014年连续3年进行田间取样,分析冬小麦-夏玉米轮作制度下,不同施肥处理对作物产量、产量构成以及土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾含量的影响。【结果】(1)商品有机肥部分替代化肥施用后,冬小麦和夏玉米3年平均产量分别为7 700和9 175 kg·hm~(~(-2)),与当地栽培条件下高产水平相当,但与单施化肥处理相比差异不显著。(2)与单施化肥相比,商品有机肥替代化肥处理对产量构成因素(有效穗数、穗粒数和千粒重)未表现出显著影响。(3)商品有机肥部分替代化肥施用3年后,与单施化肥相比,土壤有机碳增加了19.5%、土壤全氮提高了12.3%,显著高于单施化肥处理。【结论】商品有机肥部分替代化肥能保证华北平原小麦-玉米轮作体系的作物稳产、高产,并且能够培肥地力,有利于土壤可持续利用。

探究化肥配施不同种类有机肥对黑土肥力及春玉米产量的影响,为保护好和利用好黑土地提供理论依据。基于田间定位试验,监测了单施化肥(NPK)、化肥配施玉米秸秆(NPK+ST)、化肥配施牛粪(NPK+NF)、化肥配施鸡粪(NPK+JF)和化肥配施猪粪(NPK+ZF)5个处理实施5 a后0～20 cm, 20～40 cm土层土壤有机碳、活性有机碳与速效养分含量、土壤酶活性及年际间玉米产量的变化。结果表明,与NPK处理相比,NPK+NF和NPK+ZF处理显著增加了0～20 cm土层土壤有机碳含量,增幅为11.5%,11.1%;化肥配施有机肥处理显著增加了0～20 cm土层活性有机碳含量,增幅为18.3%～39.2%;NPK+NF、NPK+JF和NPK+ZF处理显著增加了0～20 cm土层速效磷和速效钾的含量,增幅分别为1.19～3.02倍,14.0%～19.6%。NPK+ST、NPK+NF和NPK+ZF处理显著增加了0～20 cm, 20～40 cm土层土壤纤维素酶活性,增幅分别为15.7%～29.3%,19.4%～41.7%;NPK+JF和NPK+ZF显著增加了0～20 cm土层土壤脲酶活性,增幅分别为16.0%,12.1%;化肥配施有机肥处理显著增加了0～20 cm, 20～40 cm蔗糖酶活性和磷酸酶活性,蔗糖酶活性增幅为47.3%～126.0%,19.0%～31.4%,磷酸酶活性以NPK+ZF处理增加最突出。5 a间,化肥配施有机肥处理玉米平均产量较NPK处理增加4.82%～11.70%,以NPK+ZF处理增幅最高。因此,有机肥还田可有效改善黑土耕层土壤有机碳水平、养分供应能力及酶活性,随之玉米产量得以提升。

为促进区域茶园科学合理施肥,以当地茶园推荐的化肥施用量为对照(CK),设置了6个梯度有机肥施用量作为处理,即:3 000(FQ1),4 500(FQ2),6 000(FQ3),7 500(FQ4),9 000(FQ5),12 000 kg/hm~2(FQ6),分析了有机肥施用量对茶叶产量和品质、土壤养分及氮素利用的影响。结果表明:不同处理对茶叶产量及产量性状存在极显著影响(P<0.05);施用有机肥对茶叶茶多酚和氨基酸含量的影响相对较小,仅2019年FQ5和FQ6处理显著提高了茶叶氨基酸含量及2020年FQ1处理显著降低了茶叶茶多酚含量(P0.05),但一定程度提高了茶叶咖啡碱含量并降低了茶叶的酚氨比。与CK相比,不同有机肥施用量均可缓解茶园土壤酸化状况并显著提高茶园土壤碱解氮含量(P<0.05);除FQ1处理,施用有机肥处理显著提高了茶园土壤有机质和速效钾含量(P<0.05);FQ1显著降低了茶园土壤有效磷含量(P<0.05),而FQ5(2019年)和FQ6处理显著提高了土壤有效磷含量(P<0.05)。氮素盈余量和氮肥偏生产力随着氮肥施用量的增加分别表现出极显著增加和下降趋势(P0.05);氮素盈余量、氮肥偏生产力与氮肥施用量的关系分别呈线性(y=0.786x-115.04,P