长期有机无机肥配施对水稻生长、干物质积累及产量的影响

明确不同施肥处理对水稻生长、干物质积累、转运及产量的影响,为水稻的养分综合管理措施提供参考。依托25 a长期定位试验,通过大田试验方法,设置不施肥对照(CK),常规化肥(NPK)、25%有机肥替代化肥(1/4M+3/4NP)、50%有机肥替代化肥(1/2M+1/2NP)、100%有机肥替代化肥(M)和有机无机肥配施(MNPK)6个试验处理,探究不同施肥处理对水稻生长、干物质积累、转运及产量的影响。结果表明,水稻地上部干物质积累量成熟期大小顺序表现为MNPK>1/4M+3/4NP>1/2M+1/2NP>NPK>M>CK,MNPK、1/4M+3/4NP处理分别较NPK处理籽粒增产12.42%、2.04%。水稻籽粒干物质积累量主要来源于花后干物质积累,各处理花后干物质积累量对籽粒贡献率为50.17%~65.40%,其中,施用有机肥各处理显著高于CK和NPK处理。水稻成熟期,施用有机肥的各处理籽粒的比例均较CK和NPK处理高。有机无机肥配施各处理比CK或NPK处理显著促进水稻分蘖、提高叶片叶绿素相对含量(SPAD)值及叶面积指数,同时也显著优化水稻各产量构成因子,增加水稻产量。水稻各农艺性状与有效穗数呈显著或极显著正相关,与千粒重和穗粒数均呈正相关关系。长期施用有机肥条件下,25%的有机肥替代化肥促进水稻生长发育,提高干物质积累、转运,是黄壤性水稻土地区实现水稻增产的最佳施肥措施。     

双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响

设CK（不施任何肥）、NK（施氮、钾肥）、NP（施氮、磷肥）、NPK（施氮、磷、钾肥）、NK＋PM（施氮、钾肥＋猪粪）、NP＋RS（施氮、磷肥＋稻草）、NPK＋RS（施氮磷钾肥＋稻草）7个处理,通过25年长期肥料定位试验,研究了双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响．结果表明,长期不平衡施肥处理（NK、NP）土壤各氮素含量增加不明显或出现一定幅度的减少;长期平衡施用化肥的NPK处理,土壤各氮素含量均有增长,与CK处理的差异达到显著或极显著水平;无机、有机肥长期配施处理NK＋PM、NP＋RS、NPK＋RS在单施化肥的基础上进一步提高了土壤中氮素养分的含量．双季稻种植制度下,长期平衡施肥,尤其是无机、有机肥配施能极大地增加红壤性水稻土各氮素养分含量,提高土壤氮素肥力,为水稻的高产、稳产和农业可持续发展提供良好的基础和保障．     

玉米秸秆生物炭对稻油轮作农田磷流失风险的影响

以云南大理洱海流域典型稻油轮作模式为研究对象,通过2年田间定位试验,研究生物炭(玉米秸秆制备)、玉米秸秆与化肥配施对我国稻油轮作模式农田磷流失风险的影响。田间小区试验包括常规施用化肥(NPK)、生物炭与化肥配施(NPK+C)、生物炭与化肥减半配施(1/2NPK+C)、玉米秸秆与化肥配施(NPK+S)四个处理,通过比较不同处理间土壤有效磷含量、作物产量、吸磷量和水稻生长期间土壤有效磷、田面水总磷、可溶性总磷的动态变化特征,分析施用玉米秸秆生物炭和直接施用玉米秸秆对土壤、作物和磷流失风险的影响。结果表明,与NPK处理相比,增施生物炭和玉米秸秆,可显著提高水稻和油菜产量,但对水稻季田面水磷浓度无显著影响;施用生物炭条件下减施化肥,短期内未造成水稻和油菜减产,却降低了水稻整个生育期内田面水总磷(TP)和可溶性总磷(TDP)浓度;各处理水稻季田面水TP和TDP浓度在栽秧后第1 d内达到峰值,4~5 d内浓度迅速降低,7 d之后浓度趋于稳定。在此过程中,田面水TP下降64.2%~79.1%,TDP下降63.1%~82.4%。上述研究结果表明,为降低稻油轮作农田磷流失风险,可以考虑在水稻季施用生物炭的条件下减施化肥磷,并且在水稻栽秧后7 d内控制田面水外流。     

有机肥长期替代化肥对水稻产量及土壤养分的影响

【目的】研究不同比例有机肥长期替代化肥对水稻产量及土壤养分的影响,为黄壤地区实现化肥减施增效提供参考。【方法】依托农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测实验站的长期定位试验,选取常规化肥(NPK)、低量有机肥替代化肥(1/4M+3/4NP)、中量有机肥替代化肥(1/2M+1/2NP)、全量有机肥替代化肥(M)和全量有机肥化肥配施(MNPK)5个试验处理,分析不同有机肥长期替代化肥对土壤养分、水稻产量及稳定性的影响,明确黄壤地区适宜的有机无机肥配施比例。【结果】与常规化肥(NPK)处理相比,施用有机肥的各处理水稻产量提高3.82%～24.97%,增产幅度为MNPK1/4M+3/4NP1/2M+1/2NPM;各处理水稻产量稳定性为1/4M+3/4NPMNPK1/2M+1/2NPMNPK;施用有机肥及有机无机配施较单施化肥可显著增加土壤中有机质、全氮、速效钾及有效磷含量;水稻有效穗数与产量呈极显著正相关,水稻产量与有效磷含量显著正相关,有效穗数则与土壤有机质、全氮、速效钾含量呈显著正相关。【结论】有机肥长期替代化肥可提高土壤养分含量,实现水稻增产,提升产量稳定性和可持续性,以低量有机肥替代化肥的施肥方式最佳。     

油菜秸秆还田对水稻增产及供钾的效果

在湖北省应城、孝昌、汉川、荆门布置油菜秸秆还田对后季水稻产量及钾素吸收量影响试验,分析油菜秸秆还田对水稻的增产和供钾效应的影响.结果表明,应城、孝昌和荆门三个试验点施钾效果明显,在此条件下秸秆还田(NP+S)比不还田(NP)处理稻谷产量与稻草生物量平均分别增加725和669 kg/hm2,增幅分别为10.21％和8.36％.四个试验点施钾和秸秆还田均可提高水稻地上部钾素吸收量,与NP处理相比,NP+S、NPK(施钾)和NPK+S(施钾配合秸秆还田)处理地上部钾素吸收量分别增加了20.2、48.3和58.3 kg K2O/hm2;进一步分析表明,水稻钾素吸收量增加的主要原因是生物量的增加,而各处理的钾含量差异不显著.种植水稻后各处理的土壤速效钾含量均呈不同程度的下降趋势,但油菜秸秆还田的两个处理(NP+S和NPK+S处理)的下降幅度明显低于相应的不还田处理(NP和NPK处理).油菜秸秆还田具有提高后季水稻产量和稻草生物量、增加钾素的供应和缓解土壤钾素亏缺的作用.     

施肥对黄河三角洲区盐碱化土壤活性碳、氮的影响

以黄河三角洲区低盐和高盐土壤为对象,采用盆栽棉花试验,分析不施肥(CK)、施化肥(NPK)、秸秆+化肥(S+NPK)、牛粪+化肥(M+NPK)处理下棉花生长期土壤微生物生物量碳、氮和溶解性碳、氮的含量,探讨施肥对其的影响。结果表明,NPK处理对低盐土壤微生物生物量碳和氮含量的影响较小,而S+NPK、M+NPK处理明显提高微生物生物量碳和氮含量,与CK相比增加幅度分别为10.4%-113.4%、45.7%-115.9%和56.9%-90.6%、69.2%-186.4%。NPK、S+NPK、M+NPK处理均明显提高了高盐土壤微生物生物量碳和氮含量,增加幅度分别为18.6%-62.1%、19.8%-106.3%、31.8%-220.0%和46.7%-115.1%、58.2%-131.2%、70.2%-146.0%。各施肥处理对两个土壤溶解性碳含量的影响均较小。尽管在棉花生长前期(5月、6月)NPK处理可明显提高土壤溶解性氮含量,与CK相比低盐和高盐土壤增加的比例分别为40.5%-60.7%和139.9%-229.2%,但在棉花生长后期(9月、10月)影响较小。研究阐明了有机-无机配合施肥有利于提高黄河三角洲地区盐碱地土壤微生物生物量碳、氮含量,特别是对于高盐含量的土壤效果更加明显。     

不同施肥措施对豫中小麦-玉米轮作体系土壤微生物生物量碳、氮的影响

为探讨豫中高产农田生态系统中化肥和秸秆还田等培肥措施对土壤肥力的影响,在豫中小麦-玉米轮作农田上进行了定位试验.试验设5个处理,分别是:(1)对照;(2)NPK(氮、磷、钾化肥);(3)NPK+半量秸秆还田(冬小麦、玉米秸秆各半量);(4)NPK+全量秸秆(冬小麦、玉米秸秆各全量);(5)NPK+倍半量秸秆(冬小麦、玉米秸秆各倍半量).试验结果表明:土壤微生物量碳在冬小麦拔节期到灌浆期、玉米大喇叭口期到成熟均呈增加趋势;土壤微生物氮变化的总体趋势与微生物量碳相同,但冬小麦季微牛物量氮的最低值出现在抽穗期;单施NPK肥使土壤微生物量碳、氮有增加趋势,NPK+秸秆对土壤微生物碳和氮有进一步提升的趋势,并能缓解化肥施用后对土壤微生物的抑制作用;从冬小麦-夏玉米轮作周期看,不同秸秆用量对微生物量碳、氮的影响趋势是:NPK+全量秸秆>NPK+倍半量秸秆>NPK+半量秸秆.     

不同施肥处理对土壤团聚体和硝态氮含量的影响

在25年长期定位试验研究基础上,分析了无肥、N、NP、NPK、N+有机肥和N+秸秆6个不同施肥处理土壤的团聚体含量和NO3-N含量。结果表明:施用有机肥以及NPK化肥合理配施可以增加土壤团聚体含量,提高团聚体的稳定性。水稳性团聚体含量与有机质含量呈r2=0.9251的正相关关系。6个不同施肥处理在施N量相同的条件下,单施N肥土壤的NO3-N含量最高,分别是N+有机肥、NPK、NP处理的2.9倍、1.8倍和1.6倍。不平衡施肥是引起土壤NO3-N大量累积的重要原因,施用有机肥以及NPK合理配合施用可明显地减少土壤NO3-N的残留。     

有机氮部分替代无机氮对水稻产量和氮素利用率的影响

研究等氮条件下,不同比例有机肥氮替代化肥氮对稻田土壤氮素动态、水稻氮素吸收累积、水稻产量和氮肥利用率的影响.结果表明:与对照相比,各施肥处理均能显著改善土壤矿质氮的供应和水稻生长状况.有机肥氮100%替代化肥氮的处理水稻籽粒产量较不施肥对照增加,但显著低于全化肥氮处理和有机肥氮部分替代化肥氮处理.25%有机肥氮与75%化肥氮配合处理水稻籽粒产量最高,氮肥利用率高于其他施肥处理,为48.6%.说明有机肥氮可以在一定范围内部分替代化肥氮.     

化肥与紫云英不同配比对水稻养分吸收及产量的影响

在大田试验条件下,设计5个不同化肥与紫云英配比处理,连续2年在江西省丰城市研究了养分总供应量相同时紫云英NK代替等量化肥NK对水稻养分吸收及其产量的影响。结果表明:等氮钾条件下,与单施化肥相比,20%~40%紫云英氮钾替代等量化肥氮钾有利于土壤中有机质含量的提高,促进水稻地上部对氮钾的吸收与累积,从而有利于水稻产量的提高。但是,60%~80%紫云英氮钾替代化肥氮钾,水稻地上部氮钾含量和水稻产量显著下降。因此,化肥/紫云英适当配比施用有利于提高土壤有机质含量,促进水稻对氮钾养分的吸收累积,最终提高水稻产量。     

Long-term effect of fertilizer application on rice yield,potassium uptake in plants,and potassium balance in double rice cropping system

A 27 years field experiment was conducted on a Fe-Accumli Stagnic Anthrosol to evaluate the effects of long-term application of fertilizer, pig manure (PM), and rice straw (RS) on rice yield, uptake, and usage efficiency of potassium, soil K pools, and the nonexchangeable K release under the double rice cropping system in South Central China. Common cropping pattern in the study was early rice-late rice-fallow (winter). The field treatments included CK (no fertilizer applied), NP, NK, NPK, and NK + PM, NP + RS, NPK + RS. The pig manure and rice straw was applied in both the early rice and late rice cropping season. The ranking order of 27 years average annual grain yield were the CK<NK<NP<NK + PM<NP + RS<NPK<NPK + RS treatments. The negative yield change trends were observed in the CK and NP and NK treatments of unbalanced nutrient application in the case of omitted-K and P-omitted. The positive yield change trends were observed in balanced applications of NPK and combined application of fertilizer (NPK) with pig manure (NK + PM) or rice straw (NP + RS and NPK + RS). The application of K fertilizer (NPK) increased grain yield by 56.7 kg·hm⁻²·a⁻¹ over that obtained with no K application (NP). The combined application of pig manure with fertilizer (NK + PM) increased by 82.2 kg·hm⁻² per year compared with fertilizer application alone (NK). The combined application of rice straw with fertilizer (NP + RS and NPK + RS) increased on the average of 34.4 kg·hm⁻² per year compared with fertilizer application alone (NP and NPK). In all fertilizer, pig manure and rice straw combinations, K uptake change trends in rice plants of the early rice was positive except for CK and NP treatments. The results showed that the total removal of K by the rice plants exceeded the amounts of total K applied to the soil in all treatments, which showed a negative K balance. This ranged from 106.3 kg·hm⁻²·a⁻¹ in CK treatment to 289.6 kg·hm⁻²·a⁻¹ in the NPK + RS treatment. Continuous annual application of 199.2 K kg·hm⁻² to rice resulted in an accumulation (58 kg·hm⁻²) of exchangeable K (1 mol NH₄OAc extractable K) in 0–45 cm soil depth over the study period, despite the higher average annual uptake of K by the system (225.7 kg·hm⁻²). However, nonexchangeable K increased substantially from 1090 kg·hm⁻² to 1113 kg·hm⁻² and 1140 kg·hm⁻² in the 0–45 cm soil layer in NPK + RS and NPK treatments after 27 years of the continuous double rice cropping system, respectively. Thus, long-term rational application of K fertilizer may increase sustainable K fertility of the continuous double rice cropped system.     

长期有机物循环下红壤稻田的产量趋势及其原因初探

对长期定位的红壤稻田中CK（无肥）、N、NP、NPK及C、N＋C、NP＋C和NPK＋C等8个处理下的早、晚稻产量随时间的变化趋势（1990-2004年）及其原因进行了分析。结果表明，各处理下早稻产量均没有随时间呈显著上升或下降，晚稻产量比早稻产量的下降趋势更明显。其中，在施N肥和NP肥处理下晚稻产量呈显著下降（P〈0．05），NPK处理下产量的下降趋势也近似显著（P=0．097）。产量趋势受到了有机物循环、施肥和气候变化等因素的影响。有机物还田促进了土壤有机质的积累，改善了养分的供应，从而提高了稻谷的产量。长期不平衡施肥可能是造成N、NP、N＋C和NP＋C等处理产量呈下降趋势的主要原因，而较低的初始产量和较高的基础肥力可能使得CK和C处理的产量在较长时期内维持稳定。早、晚稻产量主要与其生育期内的积温和日照时数相关，而日照时数的减少可能是导致晚稻产量呈下降趋势的主要原因。     

氮磷钾对杂草生长影响的研究

试验设 CK(无肥 ) ,N,NP,NPK,有机肥 (Om) ,Om+N,Om+NP,Om+NPK等 8个施肥处理 ,研究了化肥、有机肥及其配合施用对杂草种类、密度和生长量的影响。结果表明 ,试验区内共有杂草 38种 ,各处理中均有发生的杂草有 9种 ,以 Om,Om+N处理的杂草种类最多 ,均为 2 3种 ;马兰、通泉草等 5种杂草密度较大 ,苍耳、刺儿菜等 19种杂草发生密度较低 ,以 Om处理的杂草密度最大 ;Om处理杂草鲜重值最高 ,杂草鲜重依 Om,Om+NP,Om+NPK,Om+N,NP,NPK的处理次序逐渐减轻 ,但在 1%显著水平上无差异 ,而与 CK,N2个处理存在差异。     

长期施用化肥和稻草对红壤水稻土肥力和生产力持续性的影响

 【目的】研究长期施用氮（N）、磷（P）、钾（K）化肥和稻草（RS）对中国亚热带地区红壤水稻土肥力变化的趋势和水稻生产力可持续性的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土红壤发育的水稻土（分类为普通简育水耕人为土）上的定位试验田,对氮、磷和钾化肥及其与稻草长期配合施用的5个处理的土壤肥力和生产力可持续性进行了评价。【结果】氮、磷和钾化肥与稻草长期配合施用能维持和提高红壤水稻土的生产力和土壤肥力;水稻获得了持续高产,土壤有机质、全氮、全磷、可矿化氮量均增加,速效磷和速效氮比试前土壤增加。长期施用氮、磷肥而不施钾肥的NP处理水稻产量、土壤氮、钾逐年降低,稻田系统生产力的可持续性和土壤肥力难以维持。稻草还田对水稻具有显著的增产作用,27年54季的稻草还田配合化肥处理的平均水稻产量比仅施化肥的NP和NPK处理分别增产12.2%和6.7%,稻草的增产作用还随着稻草还田时间的延长而逐年提高。【结论】稻草还田携入的钾与化学钾肥具有相同的营养功能,稻草可替代部分化学钾肥。     

种植和秸秆还田模式对一季稻产量和产量因子的影响

以籼型常规稻华航38号为材料,设置了T1(CK、不施肥、一季稻+冬闲、稻草移走)、T2(NPK全量、一季稻+紫云英、稻草移走)、T3(NPK全量、一季稻+紫云英、稻草还田)、T4(NP全量、K减半、一季稻+紫云英、稻草还田)、T5(NPK全量、一季稻+冬闲、秸秆全部移走)、T6(NPK全量、一季稻+油菜、秸秆全部移走)、T7(NPK全量、一季稻+油菜、秸秆全部还田)、T8(NPK全量,一季稻+油菜,稻草还田)、T9(NP全量、K减半、一季稻+油菜、稻草还田)共9个种植和秸秆还田方式组合处理,通过2016—2019年定位试验,考察了各处理对一季稻产量和产量形成的影响。结果表明：较不施肥处理,施N、P、K肥在2016和2017年对一季稻产量和地上部分总生物量提升效果不明显;待土壤基础地力耗竭后,2018和2019年分别增产53.65%和21.93%,且均达显著水平(P<0.05);除2018年外,冬种油菜可显著提升水稻产量;秸秆还田或移走处理在水稻产量、株高、地上部分总生物量方面差异均不显著;不同种植模式和秸秆还田方式主要通过调节单位面积有效穗数和每穗总粒数影响产量形成;冬种绿肥+稻草还田条件下,减量施钾50%依然能使一季稻保持稳产。     

稻草还田和易地还土对红壤丘陵农田土壤有机碳及其活性组分的影响

 【目的】探讨稻草还田和易地还土对红壤丘陵水田和旱地土壤有机碳及活性有机碳的影响。【方法】以红壤丘陵区长期定位点坡旱地和水旱轮作地为研究对象,选取3个处理：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和稻草配施氮磷肥（S+NP）,对试验6年来的数据进行分析。【结果】与初始值相比,坡旱地NPK和S+NP处理在前4年内土壤有机碳（SOC）明显增加,平均增幅分别为14.6%和36.2%,此后波动较小;微生物量碳（MBC）总体保持增加趋势,NPK和S+NP处理显著高于CK,平均增幅分别为16.1%和33.5%;溶解有机碳（DOC）保持逐年增加,处理间差异不显著。水旱轮作地各处理土壤有机碳6年内基本保持稳定,但NPK和CK处理均低于初始值;MBC总体亦具有增加趋势,S+NP处理明显高于CK,平均增幅为 14.2%,但NPK处理低于CK;DOC后期出现降低趋势,且NPK和S+NP处理均低于CK。【结论】与单施化肥相比,稻草还田和易地还土均能明显提高土壤SOC和MBC含量,但稻草易地还土的效果更为显著,并在短期内表现明显。土壤溶解有机碳对施肥的响应较差,耕作时间较短的坡旱地土壤溶解有机碳含量明显高于耕作时间较长的水旱轮作地。     

湖北省不同稻作区域秸秆还田替代钾肥效果

【目的】研究不同稻作区域钾肥和秸秆还田对水稻产量、钾素吸收量以及农田钾素表观平衡的影响,分析不同稻区秸秆还田可替代化学钾肥的用量,为不同区域稻田秸秆还田条件下钾肥的合理配置提供理论依据。【方法】2013年在湖北省鄂东丘陵、鄂中丘陵岗地和江汉平原3个区域的19个县（市）布置稻田秸秆还田替代钾肥效果研究田间试验,试验共设置6个处理：分别为（1）不施钾（NP）;（2）施化学钾肥（NPK）;（3）施秸秆（NP+S）;（4）秸秆还田配施1/2化学钾肥（NP+1/2K+S）;（5）秸秆还田配施3/4化学钾肥（NP+3/4K+S）;（6）秸秆还田配施全量化学钾肥（NPK+S）。【结果】不同稻作区钾肥和秸秆均能不同程度增加水稻产量和地上部钾素吸收量。与NP处理相比,鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区NPK处理水稻分别增产0.36、0.36和1.07 t·hm^-2,平均增产率分别为6.4%、5.0%和15.3%;而施秸秆（NP+S）处理水稻分别平均增产0.57、0.49和0.24 t·hm^-2,增产率为7.6%、6.9%和4.0%。3个稻作区施化学钾肥（NPK）地上部钾素吸收量平均增加20.1-61.9 kg K₂O·hm^-2,施秸秆（NP+S）钾素吸收量平均增加8.5-39.1 kg K₂O·hm^-2,江汉平原区施化学钾肥处理产量和钾素吸收量均显著高于施秸秆处理,而鄂东丘陵区和鄂中丘陵岗地区NP+S与NPK处理的产量和钾素吸收量均没未表现出差异。通过计算土壤-作物系统钾素表观平衡,发现一季水稻收获后土壤钾素均处于亏缺（平均钾素亏缺量为144.3-284.4 kg K₂O·hm^-2）状态,但秸秆还田处理亏缺量小于秸秆不还田处理。在保证水稻产量（即NPK处理产量）时秸秆还田条件下,采用模型计算出鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区的平均钾肥用量分别比目前钾肥推荐用量（60 kg K₂O·hm^-2）节约化学钾肥66.8%、75.2%和9.7%;参考2013年钾肥和水稻价格,可计算出秸秆还田条件下鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区最经济钾肥推荐用量分别比推荐用量节省化学钾肥54.3%、53.5%和36.9%。【结论】湖北省不同稻区均可采用秸秆还田的方式减少钾肥投入,不但可以缓解土壤钾素亏缺,而且对农田钾素的可持续管理具有重要意义。     

不同施肥处理对稻米硬度影响研究

[目的]为了研究不同施肥处理对稻米硬度的影响。[方法]以21个粒形有差异的水稻品种为材料,设施NP与NPK两种处理,对稻米硬度进行测定,分析两种施肥处理条件下不同粒形的稻米硬度差异及粒形与硬度间的关系。[结果]施NPK肥的稻米硬度平均为79.6 N,只施NP肥的稻米硬度平均为75.8 N;NPK处理中的窄粒型、中等粒型、宽粒型比NP处理中的稻米硬度分别大3.2、3.34、.4 N。在两处理中,穗上部籽粒比穗下部籽粒硬度大,平均差异分别为3.96和3.65 N。[结论]施NPK肥的处理比只施NP肥的处理稻米硬度大;籽粒越宽,硬度越大,且施K肥能明显提高宽粒形品种的硬度;穗上部籽粒比下部籽粒的硬度大。