长期施肥对红壤旱地作物产量和土壤肥力的影响

历时14年的田间定位试验表明,红壤旱地磷素最为缺乏,施用磷肥对提高作物产量效果最好;施用石灰和微量元素对作物产量没有明显增产作用．施肥可以提高花生植株磷、钾的浓度,表明作物的养分含量受土壤养分供应水平的影响．土壤中赢余(亏损)的养分在养分库重建中的作用可以用速效养分库重建效率来表示．研究表明,当红壤旱地N、P2O5、K2O养分赢余1kg·hm^-2时,可分别使土壤中水解氮、有效磷、交换性钾含量提高0．6～6．26、0．20～0．28和1．1～8．5mg·kg^-1．红壤旱地氮和磷通过径流等损失较大,不同处理之间的变化幅度也较大．红壤每年可固定磷43．5kg·hm^-2,通过自身风化作用每年可提供氮48．1kg·hm^-2和钾40．5kg·hm^-2,以满足作物生长所需．     

下辽河平原不同磷肥用量对作物产量及潜在养分的影响

通过6年的定位试验,对下辽河平原不同磷肥用量条件下,土壤养分库的建立及磷肥的肥料效应、土壤磷的自然释放速率等进行了研究。结果表明：磷肥可以提高作物的产量,且对大豆的增产幅度大于玉米,但磷肥年用量超过25 kg·hm^-2时,增产效果不明显;磷肥也可以提高作物的养分移出量,但养分移出量增加的比例大于作物产量增加的比例;磷肥利用率随着磷肥用量的增加而减小,当磷肥年用量为25 kg·hm^-2时,磷肥利用率约为30％,但残留磷肥转化为有效磷的比例随着磷肥用量的增加而增大;磷肥施入土壤后,残留磷肥转化为迟效磷的比例高达80%,且残留磷肥转化为迟效磷的量随着磷肥用量的增加而增加,这对于构建土壤磷库有重要意义。     

长期施肥对作物产量的贡献

以中国科学院沈阳生态试验站16年定位试验为平台,研究了8种施肥制度的增产效应与稳产性能。结果表明:不同施肥处理对作物产量有明显影响,作物平均产量NPK>NP>NK>N>PK>P>K>CK,不施N肥时(即P、K、PK等处理)作物产量低;肥料对作物产量的年际贡献率在N、NP、NK、NPK处理中总体呈上升趋势,而在P、K、PK处理中则表现出下降的趋势;从化肥N、P、K的增产效果上看,总趋势是N>P>K;作物年际间产量的变异系数随化肥的均衡施用呈下降的趋势;玉米在NPK处理时的稳产性能最好,大豆在PK处理的稳产性最好。     

土壤养分库对缺苞箭竹叶片养分元素再分配的影响

研究了王朗自然保护区3个密度的缺苞箭竹群落的土壤养分库和叶片养分元素再分配能力的相互关系。结果表明,不同密度箭竹群落的土壤N、K贮量没有显著差异,土壤P贮量随着密度增加而显著减少（P〈0．01）,土壤Ca和Mg贮量则随着密度增加而增加。不同密度的箭竹叶片N和K的再分配能力没有显著差异,叶片P的再分配能力随着密度的增加而显著增加,Ca和Mg随着箭竹密度的增加在凋落叶中有显著积累的趋势。这表明,基于密度的箭竹叶片养分元素再分配能力与土壤养分库的大小密切相关,可能的机理过程是不同密度的箭竹在生长发育过程中改变了土壤养分库的大小,土壤养分库通过反馈机制导致箭竹叶片养分元素再分配能力的变化,体现了土壤与植被之间的互动关系。综合分析表明,P可能是限制缺苞箭竹生长发育的重要因子。     

施可丰稳定性肥料试验研究

施可丰化工股份有限公司生产的施可丰稳定性肥料增产、节肥、省工效果明显。通过肇州县玉米施可丰稳定性肥料小区试验,摸清该肥料不同施肥处理对玉米产量的影响,结合效益分析,找出该肥料在我县玉米种植上的最适宜施肥量,进一步验证稳定性肥料在延长肥效、提高作物产量、减少施肥量和追肥次数等方面的作用。     

黑土长期施肥及养分循环再利用的作物产量及土壤肥力质量变化Ⅲ.土壤养分收支

许了1985－1999年试验期间各模拟施肥模型的作物移出养分量和施肥输入养分量,结果表明,施用N肥可加剧土壤P收支赤字,而施用N,P肥则加剧土壤K收支赤字,实验展示了我国在20世纪70年代大面积贫P土壤和80年代大面积缺K土壤出现的原因,保持养分循环再利用可缓解土壤养分收支赤字,但不能满足丰产作物的养分需求,在保持养分循环利用基础上根据土壤肥力适当施用化肥,可满足丰产作物的养分需求和平衡土壤养分收支,不致发生大量过剩N进入环境。     

不同施肥制度对土壤固定态铵含量的影响

依托长期定位试验(包括6个施肥处理:CK,不施肥;M,施循环猪圈肥;NP,施N、P化肥;NPK,施N、P、K化肥;NPK+M,N、P、K化肥+循环猪圈肥;PK,施P、K化肥),研究了不同施肥制度对下辽河平原地区潮棕壤固定态铵含量的影响及其变化过程。结果表明:随着种植时间推移,不同施肥模式下固定态铵含量均呈先降低而后逐渐稳定的趋势。与试验初期固定态铵含量相比,试验进行22年后,不同施肥处理固定态铵有18.0%~38.7%的释放。施用氮肥会导致土壤固定态铵含量降低;钾肥则能阻碍固定态铵释放,延缓其降低过程;单纯施用循环猪圈肥对固定态铵含量无显著影响;而施用N、P、K化肥基础上配施循环猪圈肥不仅可提高作物产量,且可使土壤固定态铵库保持在较高水平,有利于构建土壤氮素养分库,应为本地区旱田农业生产中的最佳施肥模式。     

长期施肥对华北典型潮土N分配和N2O排放的影响

利用长期定位肥料试验研究化学肥料N、有机肥料N以及化学肥料N和有机肥料N混合施用对N分配和N2O排放影响。处理包括化学肥料N、P、K的不同组合NPK、NP、NK、PK、全部施用有机肥料N（OM）、一半化学肥料N＋一半有机肥料N（1／2OM）及不施肥（CK）7个处理。结果表明,等N条件下,处理间N2O排放的差异不显著,N2O排放主要发生在玉米生长期。均衡提供N、P和K显著提高土壤N储量,有机肥料N的效果显著高于化学N肥。施肥也影响N的利用效率和N在作物中的分配。均衡的养分供应有利于N在子粒中积累,而养分缺乏的处理,秸秆中N含量相对较高。进入环境的N量以NK最多,1／20M最少。总体而言,施P肥和有机肥可减少N2O的间接排放,提高土壤N素肥力并能获得较高的产量。     

施肥对水稻产量和稻田土壤理化性质的影响

稻田土壤中养分的平衡主要取决于养分的输入与输出,其又主要受肥料的输入与植物所带走的养分所制约。不同的肥料品种、不同的施肥时期都影响养分在土壤中的吸收、转化与淋失,从而影响养分的输入与输出。稻田土壤生态系统中养分循环的研究已有很多报道。主要是不同耕作制度、不同施肥水平下,各输入输出因子的研究以及对土壤肥     

半湿润农田生态系统不同施肥处理对小麦籽粒中氮、磷、钾含量和累积量的效应

本试验在陕西省宝鸡县周原镇油坊村西北农林科技大学宝鸡粮食高产优质试验站进行．该试验站年降雨量679mm．无霜期223d．年均气温12．9C。试验设不施肥、不同氮、磷、钾肥配比下常量施肥和高量施肥各2个水平共5个处理,研究了在不同肥力水平下不同肥料结构和施肥量对小麦籽粒中N、P、K的含量和产量变化．其结果表明：提高N、P、K肥的投入水平。籽粒含N量提高,含K量略有增加,但对籽粒中P的含量影响不大。大幅度提高施肥水平不利于籽粒中N、P和K的积累。不同处理间籽粒中N、P、K产带存在显著的差异。常量处理的N、P、K产量分别比对照高23％～25%、12%～24%和12％～22%;持续提高肥料投入量,N和P产量比对照有不同程度增加,K的产量变化不大,但与常量处理比较．N、P、K产量降低。     

长期氮磷钾肥配施对贵州黄壤玉米产量和土壤养分可持续性的影响

为明确长期氮磷钾肥配施下贵州典型黄壤玉米产量、氮磷钾肥增产效应及土壤养分的演变特征,利用国家贵阳黄壤肥力与肥效长期定位试验,研究氮磷钾平衡施肥(NPK)与缺素施肥(N、NK、NP、PK)对玉米相对产量、氮磷钾肥增产贡献率及土壤氮磷钾素养分可持续性指数等的影响.结果表明: 氮磷钾平衡施肥有显著增产效果,玉米相对产量均值为:NPK>NP>NK>PK>CK;氮、磷、钾肥增产贡献率和农学利用率均为氮肥>磷肥>钾肥,施肥依存度为氮、磷、钾肥配施>氮肥>磷肥>钾肥,但缺磷处理(NK)玉米相对产量以每年1.4%的速度极显著下降,磷肥贡献率和依存度则以每年2.3%和1.4%的速度极显著上升,最终磷肥对玉米生产的影响逐渐与氮肥持平;缺磷处理土壤pH值和有机质含量均最低,而缺氮处理则较高;施用化学磷肥可提高黄壤磷素可持续性指数,但氮肥和钾肥对黄壤氮素和钾素可持续性指数无显著影响.综上,平衡施肥是贵州典型黄壤地区玉米高产的重要保障,其中磷肥与氮肥同等重要,但长期单施化肥尤其是缺磷处理不利于黄壤养分的可持续利用.     

不同施肥制度下茬口对作物产量增益、土壤养分状况及施肥贡献率的影响

根据1991—2002年共12年的田间试验,研究了不同施肥制度下,茬口对作物产量增益、土壤养分状况及对施肥贡献率的影响。结果表明:与重茬相比,豆茬较有利于作物的高产和稳产;施用氮肥使其产量增益减小,并且施用氮肥愈多,产量增益愈小;增施有机肥情况下,产量增益的减小更为明显。在土壤养分方面,豆茬不仅能提高土壤的供氮能力,还能改善土壤的供磷、供钾量,有助于土壤养分状况的改善;施肥制度进步能够提高作物产量;施肥贡献率随着施肥制度的进步逐渐增大,但其增幅趋缓;随着施肥制度的进步,施肥贡献率在豆茬和重茬上所表现的差异逐渐缩小,最后趋同。     

长期施肥下黄壤旱地玉米产量及肥料利用率的变化特征

选取贵州黄壤长期定位监测点中对照（CK, 不施肥）、单施全量有机肥（M, 30555 kg·hm^-2）、有机肥与化肥配施（NPKM,年施N 165 kg·hm^-2、P₂O₅ 82.5 kg·hm^-2、K₂O 82.5 kg·hm^-2、有机肥30555 kg·hm^-2）和氮磷钾化肥配施（NPK,年施N 165 kg·hm^-2、P₂O₅ 82.5 kg·hm^-2、K₂O 82.5 kg·hm^-2）4个处理的16年试验数据进行分析,研究了黄壤区长期不同施肥下作物产量及肥料效益的变化趋势,为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据.结果表明：长期施肥条件下玉米产量年际间变化较大,总体呈上升趋势.其中NPKM处理增产效果最好,可增产4075.71 kg·hm^-2,增产率高达139.3%.长期施肥可提高玉米肥料利用率,其中M处理对玉米氮肥和磷肥利用率的提升作用最显著,分别达35.4%和18.8%;而NPK处理在提高玉米钾肥利用率方面作用明显,提高了20%,远高于M处理的87%和NPKM处理的9.2%.可见,长期均衡施肥,尤其是有机肥与化肥配施对提高作物产量和肥料效益具有积极作用.     

黑土长期施肥及养分循环再利用的作物产量及土壤肥力质量变化Ⅱ.养分在作物体内分配

根据黑土长期肥料试验1985～1995年期间的作物分析资料,研究了施肥和作物生长状况对大豆、玉米、小麦3种作物体内养分浓度、养分在籽实和秸秆中分配比以及形成1000kg籽实产量的收获养分量等参数的影响,结果表明,在本试验的正常施肥条件下,上述参数十分稳定,受施肥和作物生长状况的影响不大,可直接用于这一地区养分收支的估算     

施肥对潮棕壤钾收支及钾在作物体内分配的影响

通过15年的定位试验,研究了不同施肥制度下土壤K的收支及K在作物体内的分配.结果表明,施K肥处理的大豆籽实和秸秆中K浓度高于不施K肥处理;而施K肥处理的玉米籽实K浓度在各个处理间几乎没有变化.在不施K肥条件下,单一施用N肥或NP配施均可造成K的严重亏缺.保持农业系统养分循环再利用可以缓解K收支赤字,而配合适量K肥的施用可以实现作物高产,平衡土壤中K收支.     

黑土长期施肥及养分循环再利用的作物产量及土壤肥力质量变化Ⅱ、养分在作物体内分配

根据黑土长期肥料试验1985－1995年期间的作物分析资料,研究了施肥和作物生长状况对大豆、玉米、小麦3种作物体内养分浓度、养分在籽实和秸秆中分配比以及形成1000kg籽实产量的收获养分量等参数的影响,结果表明,在本试验的正常施肥条件下,上述参数十分稳定,受施肥和作物生长状况的影响不大,可直接用于这一地区养分收支的估算。     

Interspecific interactions affect N and P uptake rather than N:P ratios of plant species: evidence from intercropping

种间相互作用影响植物氮和磷的吸收量而不是氮磷比 量化不同农艺措施下作物氮和磷吸收量(即从农田中移除的量)的化学计量特征对理解农田生态系统中的养分收支和优化氮、磷肥施用至关重要。目前还不清楚在不同的氮肥和覆膜措施下,单作和间作体系作物氮和磷吸收量以及氮磷化学计量特征随整个生长季的变化。本研究探讨了植物种间养分竞争如何对(1) 5种种植模式(小麦、玉米和大麦单作、小麦/玉米和大麦/玉米间作),(2)两种施氮水平(0和225 kg N ha⁻¹)和(3)两种玉米覆膜处理(覆膜和不覆膜)下的作物氮、磷吸收量(以及氮磷比)时间动态的影响。研究结果表明,小麦和大麦的氮、磷竞争能力强于玉米,导致间作体系共生期的小麦和大麦氮、磷吸收量相比于单作增加,而玉米氮、磷吸收量相比于单作减少。3种作物植株氮磷比随作物生长而降低。作物氮磷比不受间作的影响,也不随施氮呈现一致的变化,覆膜降低了玉米的氮磷比。两种间作体系群落水平的氮磷比在成熟期与相应单作不同。由于(1)间作从土壤移除的氮和磷的比例不同于单作,以及(2)作物对氮和磷的吸收在施氮和覆膜下均是不耦合的,这些发现可能对间作系统的养分收支有启示意义。     

长期不同养分投入对土壤养分和水稻生产持续性的影响

以中国科学院桃源农业生态试验站15a长期田间定位试验为研究对象,分析了不同养分投入对稻田土壤养分和水稻产量可持续性的影响.结果表明,化肥与系统内循环的有机物料循环的肥力效力和产量效应基本一致,有机物料循环更有利于土壤有机质和氮素的积累;在不同养分投入下,土壤耕层有机质和全氮均呈上升趋势,年均增长率分别为1.5%～5.8%和2.5%～9.4%;与试验前相比,不同养分投入耕层磷素变动幅度在-18.3%到30%之间,钾素养分有所亏缺,下降幅度在8.1%～22.6%之间;通过可持续性指数的分析得出,土壤N素养分的可持续性对化肥的依赖性较大,而P、K养分的可持续性则对有机肥的依赖性更高.稻田生态系统具有良好的自维持能力,系统内有机物循环有利于提高稻谷产量的稳定性和可持续性.     

Response of secondary vegetation in Eastern Amazonia to relaxed nutrient availability constraints

This study evaluated the effect of nutrient application on the regrowth dynamics of secondary fallow vegetation in an intensely exploited shifting cultivation area in the eastern Amazon region of Brazil. The importance of N, P, K, Ca, Mg, S and a mixture of micronutrients was tested in a minus-one-trial by comparison with a full complement of nutrients and unfertilized control plots. Fertilizers were applied three times during the experiment and their effects were monitored over a period of 2 1/2 years. Prior to the second fertilization, one third of each experimental plot was cleared of the vegetation cover and planted in maize, prior to the third fertilizer application these subplots were planted in sorghum. Biomass of maize and sorghum were used to indicate nutrient constraints and fertilizing effects due to the different treatments. Both crops were limited by P- and N-availability, with greater responses to P. The initial fertilization did not affect the biomass accumulation of the secondary vegetation during the first 15 months, but two additional applications significantly increased biomass in the complete fertilizer treatment compared to the unfertilized control. Biomass accumulation was primarily P-limited, N-limitation was apparent but not significant. The remaining nutrients did not affect plant growth. Fertilization favored production of nutrient-rich leaves. Application of readily available nutrients gave grasses a competitive edge over slower reacting woody vegetation. Fertilization also caused significant shifts in the contribution of woody species to biomass accumulation, as could be demonstrated for two prominent pioneer tree species. Growth response to fertilization as well as the primary limiting nutrient varied among seven dominant species monitored in the secondary vegetation. We conclude that growth of tropical secondary vegetation can be nutrient limited and it might respond significantly to additional nutrients by increasing biomass production.