辽西褐土施肥及养分循环再利用中长期试验Ⅲ.磷和氮在堆腐过程中的循环率及有机肥料中养分利用率

9年的试验结果表明 ,农产品中N、P经堆腐后损失率平均为 30 % .在丰产条件下 ,6 0 %的收获产品直接堆腐回田 ,可循环回田的养分量为N 5 5～ 70kg·hm-2 、P 9～ 11kg·hm-2 ,相当于这一系统中每年化肥N用量的 37%～ 4 7%和P肥用量的 36 %～ 4 4 % .有机肥料中N和P的表观利用率随施肥年限延长而有增长趋势 ,表明有残效叠加效应存在 .有机肥料中N和P的当季表观利用率 8年平均分别为 2 3%～5 0 %和 37%～ 6 5 % .通过此项研究可以证明 ,农业生态系统养分的循环再利用是保持土壤肥力 ,提高养分利用效率 ,减少化学肥料消费的重要措施 .     

白骨壤模拟湿地系统中磷的分配循环及其净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统 ,分别用正常、5倍和 10倍 3种不同浓度的人工配置的污水每周定时定量对模拟系统进行污灌 1a。研究营养污染物 P在系统中的分配、循环及其被净化的效果。结果表明 :随污水处理浓度的升高 ,被更换的潮汐水中的含 P量和土壤含 P量都有明显提高 ;植物体各部分含 P量的高低顺序排列为 :叶 >茎 >根 ;在植物 -土壤系统中4个组分 CA0 、CA1 、CA5和 CA1 0 植物中 P元素的周转期依次为 4 .70 a、4 .6 1a、3.80 a和 5 .4 4 a;模拟植物 -土壤系统对污水中 P的净化效果显著 ,CA1 、CA5和 CA1 0 组的净化率分别为 81.2 3%、94 .4 0 %和 95 .6 3%。     

水稻田土-水系统中磷素行为及其环境影响研究

土壤测试表明供试土壤已富P.大田试验结果表明,P肥投入提高了土壤树脂P和田面水总P水平,且两者随着时间的推移而下降.但施P后的20d内,有机无机配施P肥对土壤有效P的贡献大于单施化肥P.在施P第7d时,有机无机配施P的田面水总P水平是单施化肥P的3.4倍,是施P量2倍的处理Ⅲ的2.8倍.与有机肥配施的处理,其田表水P素流失潜能较单施化肥大.经33d后,P肥结构对田面水P素的影响不明显.两次水稻季节性排水而导致的P素净流失负荷和P素表观流失率变幅分别为-0.038～0.076kg·hm^-2和0.034～0.100%.从减少水稻田排水P素流失角度考虑,可以认为,施P或土层被搅动后1周内是控制P素流失的主要环节.     

大豆-柑桔间作系统中作物对磷的吸收利用特性

微区试验和^32P同位素示踪技术研究大豆-柑桔间作系统中大豆和柑桔对不同土层中磷的吸收特征表明,大豆-柑桔间作大豆与柑桔对浅层磷具有强烈竞争作用,大豆和柑桔对浅层磷的利用率分别降低41．5％和14．7％,浅层磷肥对大豆和柑桔的供应量分别降低346．8mg／区和148．1mg／区。柑桔对土壤深层磷的吸收能力比大豆强,单作大豆对浅层磷的利用率比单作柑桔高104．8％,而对35cm和55cm土层磷的利用率分别比单作柑桔低25．6％和878．3％。大豆基本不能利用55cm及其以下的磷,利用率小于0．1％。大豆-柑桔间作可以提高大豆对深层磷肥的利用率,间作大豆对35cm和55cm土层磷肥的利用率比单作大豆分别高32．3％和175．0％。     

北京人工侧柏林的化学元素含量特征

31年生人工侧柏（Platycladus orientalis)林内,侧柏各器官中以有机C含量最高,Ga的浓度亦大,其次为N,K,Mg,P的浓度较低,Fe的浓度相对较高,除C和Al外,大部分元素在侧柏叶中含量较多,各种灌木叶的元素浓度均高于茎,还明显地高于侧柏叶,侧柏乔木层元素积累量是以地上部分高于地下部分,51％的C被积累在树干内,其他元素在叶部最高。灌木层元素积累量除N以外,均以地下部分高于地上部分,人工林C的积累量为17000kg/ha,Ca为400kg/ha,N为104kg/ha,K为87kg/ha,Mg为30kg/ha,Al,P,Fe为11－16kg/ha,Na为2．5Ka/ha,Mn,Cu,Zn小于1kg/ha, 乔木和灌木层化学元素存留量以C最高,在乔木层Ca的存留量次之,N,K,更次之,灌木层N的存留量高于Cat K,侧柏林的元素存留量C约2700kg/ha.a,Ca 为70kg/ha.a,N和K为15－20kg/ha.a,P,F,A,M 2－5g/ha.a,其他元素存留量不到1kg/ha.a,土壤中化学元素贮存量是C＞Ca>N>Fe>Mg>K>P>Na>Al,Mn>Cu>Zn。在相同土壤条件下,各种植物对土壤元素的富集系数不同,各种灌木的元素富集系数均高于侧柏,侧柏林元素积累量,存留量与土壤元素贮存量之间具极显著相关,它们的相关系数分别为R＝0．9723（P＜0．001,n=11)和R＝0．9765(P<0.001,n=11),侧柏林对元素的需要量是C＞Ca>N>K>Mg>Fe>P>Al>Na>Mn>Cu>Zn。     

华北平原典型农田氮素与水分循环

华北平原近几十年的粮食生产伴随着强烈的地下水开采和化肥投入.高强度的农业活动改变了农田生态系统原有的物质循环和能量过程,同时给地区水土资源乃至粮食安全带来潜在的风险.本文通过对近20年有关华北平原冬小麦-夏玉米典型农田氮素循环、水分循环研究的分析,并结合气象数据及田间试验观测结果,综合计算得到该一年两熟轮作农田生态系统氮水循环的主要通量.在氮素循环方面,华北平原小麦-玉米轮作体系农田每年经由化肥施入的氮素约为523 kg N·hm-2,有机肥施入74 kg N·hm-2,大气沉降23 kg N·hm-2,灌溉水带入12 kg N·hm-2,共632 kg N·hm-2;在主要的氮素输出项中,作物吸收289kg N·hm-2,土壤残留77 kg N·hm-2,淋失到根区外104 kg N·hm-2,氨挥发52 kg N·hm-2,硝化-反硝化过程损失10 kg N·hm-2,共计532 kg N·hm-2.由于各研究案例本身以及综合分析时纳入的不确定性,致使氮素收支并不平衡.在水分循环方面,年平均降水量557 mm,灌溉量340 mm,蒸散约762 mm,根区向下的入渗量约135 mm.鉴于氮水平衡过程的不确定性,应尽快开展多学科并举的大型农田氮水耦合试验研究,揭示氮素与水分在土壤-植物-大气系统的运移转化规律,以及两者相互影响制约的机制和特定生理化学过程的临界点/阈值的确定,以实现水土资源的可持续利用.     

不同施肥处理对农田生态系统微量元素收支及循环率的影响

以下辽河平原一组长期定位试验为平台,研究了不同施肥制度下农田生态系统微量元素的循环率及当季微量养分收支。结果表明:不同元素在饲喂-堆腐过程中的循环率差异较大,Zn的循环率最低,但也接近80%,Fe、Mn、Cu、Pb的循环率均超过80%,其中Fe、Mn、Pb的循环率均接近90%,微量元素在饲喂-堆腐过程中的循环率随投料量的增加有增加的趋势。以有机肥形式输入农田的微量元素远大于以化肥形式输入农田的量,且输入量随有机肥用量的增加而增加。不同处理间微量元素的移出量以NPK+M处理最高,CK处理最低。各处理土壤微量元素收入小于支出,不同处理间收支差额NPK+M相似文献   

浮床植物系统对富营养化水体中氮、磷净化特征的初步研究

以浮床空心菜(Ipomoea aquatica)、水芹(Oenanthe javanica)和无植物系统为对象,研究了其在富营养化水体中对N、P的去除及其N₂O的排放情况.结果表明,浮床植物系统对水体中N、P具有良好的净化效果,植物组织所累积的N、P量分别占各自系统去除量的40.32%～63.87%,说明植物的同化吸收作用是N、P去除的主要途径.换水周期内浮床植物系统中硝化反应进行充分,而反硝化反应相对缓慢,导致系统具有较高的NH₄⁺-N去除率,而产生NO₃--N累积.植物的存在降低了系统中N₂O的排放通量.生长较好的空心菜系统在换水前后平均N₂O排放量最低,为17.14μgN·m^-2h^-1,空白高达8.08μgN·m^-2h^-1,水芹为37.38μg N·m^-2·h^-1.     

水稻田土—水系统中磷素行为及其环境影响研究

土壤测试表明供试土壤已富P．大田试验结果表明,P肥投入提高了土壤树脂P和田面水总P水平,且两者随着时间的推移而下降,但施P后的20d内,有机无机配施P肥对土壤有效P的贡献大于单施化肥P,在施P第7天时,有机无机配施P的田面水总P水平是单施化肥P的3．4倍,是施P量2倍的处理III的2．8倍,与有机肥配施的处理,其田表水P素流失潜能较单施化肥大,经33d后,P肥结构对田面水P素的影响不明显,两次水稻季节性排水而导致的P素净流失负荷和P素表观流失率变幅分别为－0．039－0．076kg.hm^-2和0.034-0.100% ,从减少水稻田排水P素流失角度考虑,可以认为,施P或土层被搅动后1周内是控制P素流失的主要环节。     

土壤中积累态磷的化学耗竭

积累态P是指肥料P未被植物利用而积累于土壤中的那一部分P素,本文用一次平衡法、流动技术法和阴离子树脂膜等不同方法来研究土壤中积累态P的化学耗竭。研究表明,解吸出的P量随时间的增加而增加,P解吸过程符合二级动力学方程,各处理中P的释放过程快慢程度是PK＞NPK＞NK,红壤的释放量和释放速度均比潮土的要大且快。解吸P量与土壤速效P和植物吸收P均有显著相关。土壤中积累态P最大表观利用率为总P量的45％左右。     

农业系统中磷肥残效及磷循环研究Ⅱ.磷及其他养分在作物体内分配

土壤P供应状况及作物生长好坏可明显影响高粱、玉米、大豆籽实及秸秆中的P浓度、P在籽实及秸秆中的分配比和形成单位籽实产量的P收获量。P供应充分,作物生长良好(产量高),籽实中的P浓度高,籽实P/秸秆P的分配比大,每形成单位籽实消费的P量高。     

农业生态系统养分循环再利用的作物产量增益

在辽西褐土上进行8年的田间试验结果表明,在不同化肥基础上,每年以60％的收获产品堆腐后循环回田,平均分别可获得29．6％（不施化肥）、15．2％（N肥）、11．1％（NP肥）和9．2％（NPK肥）的增产率,或分别每年增产粮食1.33、0．99、0．79、0．64t·hm－2．养分循环再利用的作物增产效益在试验的8年中有着逐年增长趋势,表明以堆肥形式循环回田养分对作物的增产作用存在着明显的残效叠加效应,因此,只有通过长期田间试验方能准确评估农业系统中养分循环再利用的作物产量增益．     

不同促腐条件下秸秆还田对土壤微生物量碳氮磷动态变化的影响

通过2年田间定位试验,研究了冀东地区小麦 玉米轮作制度下,不同促腐条件下玉米秸秆配施化肥直接还田对土壤微生物量C、N、P动态变化的影响,并讨论了其与土壤养分和酶活性的关系.结果表明,秸秆配施化肥并调节其C/N条件下,施用促腐剂处理作物各生育期土壤微生物量C、N、P均表现出高于未施用处理的趋势,并使微生物量N、P达到高峰期的时间提前,对土壤养分调控效果较好.土壤微生物量C、N、P与土壤酶活性在作物各生育期均表现为显著和极显著正相关关系,但与土壤碱解氮、有效磷的相关性受到施肥制度和作物生长的强烈影响.     

不同肥料对稻田红壤碳、氮、磷循环相关酶活性的影响

采用中国科学院千烟洲生态站1998年开始的定位试验数据,研究不同肥料(猪粪、秸秆、化肥)对稻田红壤碳、氮、磷养分及相关酶活性[3-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)、L-亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)]的影响.结果表明:施用猪粪(OM)土壤中的βG、NAG和LAP活性显著高于其他处理,比对照(不施任何肥料)分别高1.4、2.6和1.9倍;土壤C/N提高、βG/(NAG+LAP)降低,说明施用猪粪有利于土壤中纤维素的降解和有机碳的积累.施用化肥提高了土壤中βG、NAG和LAP活性,而AP活性比对照低34％;土壤βG/AP和(NAG+LAP)/AP较高,而C/P和N/P较低,说明施用化肥导致稻田红壤无机磷的积累,抑制了土壤中分解磷酸多糖和磷脂的微生物功能.     

微生物菌剂对干旱区城市防护绿地凋落物分解的影响

为探寻促进干旱区城市防护绿地凋落物分解的途径,2007年10月下旬,分别采用青贮复合菌剂、秸秆腐熟剂和速腐增效剂3种微生物菌剂,对克拉玛依市区北郊防护绿地内的凋落物进行为期198 d的堆腐试验.结果表明： 堆腐前期(0～30 d),微生物菌剂处理能够加快堆腐凋落物的分解,其中速腐增效剂处理与对照差异显著;随堆腐时间的延长,堆腐凋落物中N、P和Ca浓度均持续上升;试验结束时,各营养元素浓度均比初始值高14.2%～252.9%;在整个堆腐过程中,堆腐凋落物有机碳分解率持续升高,C/N值逐渐下降.添加微生物菌剂加快了堆腐凋落物的腐熟速度,提高了堆腐凋落物养分浓度,其中以秸秆腐熟剂处理效果最佳.     

杀灭土壤中线虫对小麦生长和吸收N、P的影响

盆栽条件下研究了施用杀线剂(克线磷,67mg·kg^-1干土)和干热(105℃,2h)两种杀线措施对小麦生长和N、P养分吸收的影响。杀线剂对土壤中线虫的平均杀灭率约为80%, 干热处理的杀灭率为100%. 在杀线剂处理中,苗期至抽穗期小麦生物量、拔节期至成熟期植株含N量、全生育期植株吸N量以及抽穗和成熟期吸P量均显着低于对照。土壤干热处理后抽穗和成熟期小麦的生物量、含N量及N、P吸收量也比对照显着降低。两种杀线处理植株地上部生物量和N、P吸收量与相应处理全株变化趋势基本一致。但杀灭线虫对植株含P量影响较小。分析杀线虫后小麦生长和养分吸收受抑主要与土壤有机氮的矿化作用减弱、微生物活动产生的植物生长促进物质降低有关     

草鱼对营养盐钙磷及饲料钙磷镁铁的利用率

用氧化铬指示剂法测定了草鱼对营养盐钙、磷的表观利用率。钙利用率:乳酸钙81.3％,碳酸钙26.4％,磷酸二氢钙69.7％,磷酸氢钙39.9％,磷酸钙0.0;磷利用率:磷酸二氢钠90.3％,磷酸二氢钙90.3％,磷酸氢钙60.3％,磷酸钙2.8％。钙、磷利用率随着营养盐溶解度的增大而增高。对于(鱼是)鱼粉、豆麸粉、花生麸粉、玉米粉和麦麸粉的钙、磷、镁、铁表观利用率研究结果表明:草鱼能有效地利用天然饲料中的镁和磷,但是几乎不能利用铁和钙。因此,为了满足草鱼生长对无机盐的需要,则必须在人工饲料中添加钙和铁。     

农林业系统沙兰杨-小麦、玉米群落类型氮、磷、钾营养元素循环的研究

农林业系统沙兰杨-小麦、玉米群落类型N、P、K营养元素循环研究结果表明:在整个群落中,元素N和P发生损亏,K基本平衡。在植物组分库和枯落物库中,元素N、P、K均发生累积;在土壤库中,元素N、P和K均发生亏损。土壤表层(0—20cm)N的含量是限制农作物正常生长发育的主要环境因子。土壤库中有效N和速效P的含量是限制沙兰杨正常生长发育的主要环境因子。群落的年输入输出量大,枯落物少,营养元素在各组分间的循环量大等是该群落类型营养元素循环的重要特性。     

施氮时期对玉米土壤硝态氮含量变化及氮盈亏的影响

在“郑单 95 8”(9株 / m2 )组成的土 -植系统 ,研究了不施氮、基施氮 10叶展追氮、基施氮 吐丝期追氮和基施氮 乳熟期追氮共 4个处理下 0～ 2 0 0 cm的土壤 NO- 3- N含量在夏玉米生长期间的变化和土壤氮素的表观盈亏量 ,结果表明 :2 0 cm以上的土壤 NO- 3- N含量以大口期为界、2 0 cm以下的土壤 NO- 3- N含量以吐丝期为界前降后升。在 0～ 2 0 cm土层 ,与不施氮相比 ,施氮能增加土壤 NO- 3- N含量 ,而且吐丝期和乳熟至成熟阶段的 NO- 3- N含量在 10叶展期和吐丝期各自追氮后均显著增加。在 2 0～4 0 cm土层 ,乳熟期的 NO- 3- N含量施氮后明显比不施氮高。在 80 cm以下土层 ,施氮后的土壤 NO- 3- N含量明显比不施氮高 ;追氮期相比 ,后一追氮处理在乳熟期和成熟期的 NO- 3- N含量均比前一追氮处理明显增加 ,其中成熟期基施氮 乳熟期追氮处理在 16 0～ 2 0 0 cm土层的 NO- 3- N含量比基施氮 吐丝期追氮处理 (为 2 5 .3m g N/ kg(干土 ) )高 16 %。土壤氮素的表观盈余发生在吐丝期之前且 80 %以上盈余量出现在大口期前 ,表观亏损出现在吐丝期以后且其亏损量在乳熟期前后各占一半。经玉米季后 ,本试验中不施氮处理出现表观盈余 (为 5 6 .3kg N/ hm2 ) ;施氮后表观盈余量增加 ,主要是施氮减少了吐丝以后     

等量蚕豆鲜秆还田配施不同比例化肥对单季晚稻的影响

2012年4-11月在浙江省丽水市碧湖镇下季村进行田间试验,研究等量蚕豆鲜秆还田配施不同比例常规用量化肥对单季晚稻养分吸收、养分利用率和产量的影响.试验设置不翻压蚕豆鲜秆和不施化肥(CK)、常规用量化肥(CF)及翻压15 t·hm^-2(GM₁₅)蚕豆鲜秆配施0、20%、40%、60%和80% CF共7个处理.结果表明： 在所有的蚕豆鲜秆还田配施化肥处理中,GM₁₅+60%CF和GM₁₅+80%CF处理的水稻N、P、K养分的总吸收量高于其他处理,但GM₁₅+40%CF和GM₁₅+60%CF处理的水稻N、P、K养分的农学利用效率最高.水稻稻谷产量与N、P、K的养分农学利用效率和养分生理利用效率之间均有显著的相关性,因此养分农学利用效率和养分生理利用效率2个指标可以用来准确综合评价N、P、K养分的肥效.与CK相比,CF和蚕豆鲜秆还田配施化肥处理的稻谷产量分别提高25.0%和6.1%～29.2%.在蚕豆 单季晚稻耕作制中,蚕豆鲜秆异地还田量15 t·hm^-2不会使单季晚稻苗期产生僵苗现象.本试验条件下,从提高水稻产量、水稻养分利用率及降低环境风险的角度出发,蚕豆鲜秆异地还田量为15 t·hm^-2时,以配施常规用量化肥60%为宜.