科研产出
有机物料与化肥长期配施对小麦玉米轮作潮土细菌群落和酶活性的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究有机物料与化肥长期配施对土壤细菌群落和酶活性的影响，揭示土壤养分、胞外酶活性与细菌群落之间关系，为制定潮土区小麦玉米轮作制度下长期且合理的施肥策略提供理论依据。【方法】连续10年的定位试验，设置不施肥（NF）、单施化肥（NPK）、化肥配合秸秆还田（NPKS）、50%的化肥配施6 000 kg·hm-2猪粪（NPKP）和50%的化肥配施6 000 kg·hm-2牛粪（NPKC）等5个处理。【结果】（1）有机物料与化肥长期配施（NPKS、NPKP和NPKC）可显著提高土壤肥力和胞外酶活性，其中NPKC处理提升效果最为显著，土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量和碱性磷酸酶活性较NPK处理提升幅度为13.8%—15.4%、9.7%—15.5%、7.2%—15.9%、13.6%—38.5%和2.5%—13.1%。（2）有机物料与化肥长期配施显著改变了细菌群落结构和组成。与NPK处理相比，小麦季NPKS处理显著上调物种为Aggregatilinea和Parachlamydia,NPKP处理显著提高Pseudomonas、Nonomuraea和Flexilinea丰度，NPKC处理仅Luteitalea丰度显著升高。玉米季NPKS处理显著上调的物种为Phycisphaera和Syntrophothermus,NPKP处理显著提高Gemmatimonas丰度；NPKC处理Aquipuribacter和Desulfosoma丰度显著升高。（3）功能预测结果表明，长期有机物料与化肥配施较单施化肥对土壤碳、氮循环功能有促进作用，尤其NPKC处理对硝化作用、尿素溶解、芳香族化合物的降解、木聚糖分解、纤维素降解作用均有较强的影响。（4）蒙特尔分析表明，土壤pH是潮土细菌群落结构和生态功能的主要调控因素。【结论】有机物料与化肥长期配施（尤其是化肥配施牛粪）可提高土壤肥力和胞外酶活性，增加有益菌群丰度，显著改变细菌群落结构和组成，有利于碳、氮、磷循环，从而促进潮土形成适合作物和细菌生长的环境。
关键词： 小麦玉米轮作 有机物料 化肥 长期施肥 细菌群落 酶活性 土壤养分 潮土
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长期施肥下山东潮土固碳特征及产量效应
《华北农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确长期施肥对山东潮土固碳潜力和作物产量的影响，以冬小麦-夏玉米轮作体系为研究对象，通过28 a定位施肥试验研究长期施肥下潮土固碳特征及其作物产量效应，提出不同肥力水平山东潮土有机碳提升策略。试验采用裂区设计，包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理，化肥区处理分别为不施肥、氮、氮磷、氮钾、磷钾、氮磷钾、减量氮磷钾、增量氮磷钾；有机肥区处理为化肥区处理基础上分别增加等量有机肥。结果表明，有机肥处理土壤累积碳投入量和固碳速率分别比化肥处理高2.47,4.29倍。有机肥处理土壤有机碳投入量为155.6～193.2 t/hm~2,固碳速率为0.25～2.18 t/（hm~2·a）,化肥处理土壤有机碳投入量为39.5～100.5 t/hm~2,固碳速率为4.15～5.49 t/（hm~2·a）。其中，化肥区和有机肥区均是增量氮磷钾处理碳储量最高、固碳速率最快。随着外源碳的累积投入量增加，土壤有机碳呈线性增加，当投入量小于120 t/hm~2时，土壤有机碳的存储能力为18.4%～20.6%;当投入量在120～200 t/hm~2时，土壤有机碳的存储能力为11.5%。外源碳累积投入量小于100 t/hm~2时，土壤固碳效率为11.7%;外源碳累积投入量100～200 t/hm~2时，土壤固碳效率为4.3%。土壤有机碳含量与小麦和玉米产量之间均呈极显著相关关系，潮土土壤有机碳提升1 g/kg,作物总产量可增加414.5 kg/hm~2（小麦和玉米产量可分别增加208.4,184.8 kg/hm~2）。在保证土壤肥力和作物产量条件下，建议山东潮土累积有机碳投入量为150 t/hm~2较为合适。
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长期施肥对山东潮土磷盈亏及农学阈值的影响
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了揭示长期施肥对山东潮土磷素盈亏、农学阈值的影响,以冬小麦-夏玉米轮作为研究对象,通过33 a长期定位施肥试验研究土壤磷素盈亏、土壤有效磷对磷素盈亏响应,明确土壤有效磷农学阈值;试验采用裂区设计,包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理.结果表明,不施磷和只施有机肥处理磷素亏缺量分别为23.27~29.20 kg/(hm~2·a),12.10~22.27 kg/(hm~2·a);单施磷肥和有机无机磷肥配施磷盈余量分别为68.34~85.99 kg/(hm~2·a),88.84~107.64 kg/(hm~2·a).单施化肥和有机无机肥配施两大主处理每盈余100 kg/hm~2磷素,土壤有效磷分别增加0.76,1.46 mg/kg,有机无机肥配施处理有效磷对磷盈亏的增幅响应更大.单施化肥处理中小麦和玉米的有效磷农学阈值分别为12.60,8.90 mg/kg,有机无机肥配施处理中作物产量和土壤有效磷含量关系不明显.长期耕作下,不施磷肥和单施有机肥处理需增施磷肥或增加有机肥量来增加土壤磷素;施磷处理中可适当减少施磷量来调控土壤磷盈亏;根据农学阈值和有效磷转化率合理确定施磷量.
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长期定位施肥对山东潮土有效磷及磷库演变规律的影响
《山东农业科学 》 2017
摘要：为研究长期定位施肥对土壤磷素的影响,在山东潮土区冬小麦-夏玉米轮作制度下,通过连续33年的长期定位施肥试验,研究土壤有效磷变化、磷库的演变及两者比值(PAC)的变化关系。试验设8个处理:不施肥(CK)、氮(N)、氮磷(NP)、氮钾(NK)、磷钾(PK)、氮磷钾(NPK)、减量氮磷钾(N_(15)PK)和增量氮磷钾(N_(25)PK),同时设置8种不同施肥模式下增施有机肥处理。结果表明,对于土壤全磷、有效磷及PAC值,增施有机肥处理高于不施有机肥处理,施用磷肥处理高于不施磷肥处理;随着年限增加,不施磷肥和只施化学磷肥由于作物吸收、养分流失及形态转化等原因导致土壤磷库有所减小,而增施有机肥处理保持稳定;对于PAC值变化,不施有机肥处理随年限增加而降低,增施有机肥处理随年限增加而增加,PAC值总体较低,与土壤性质有关。综合来看,化学磷肥配施有机肥更能有效地提高土壤磷含量,保证磷素的供应,这为潮土区施肥管理和土壤培肥提供科学依据。
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黄淮海北部水浇地小麦深松深耕机条播技术模式
《2014年中国作物学会学术年会论文集 》 2014 CSCD
摘要：该区指种植区划中的北部冬麦区,主要包括北京、天津、河北省中北部、山西省中部和东南部、陕西北部。耕作模式为两年三熟或一年两熟,主要种植作物为小麦、玉米。常年小麦种植面积2000万亩左右,占全国小麦种植面积的5.5%左右,一般9月底至10月上旬播种,6月上中旬收获,小麦播种至成熟>0℃积温为2200℃左右。全年无霜期135-210天。全年降水量440-710毫米,小麦生育期降水100-210毫米。本区土壤类型主要有褐土、潮土、黄绵土和盐渍土等。制约该区域小麦生产的主要因素:一是小麦生育期降水严重不足。二是常遇春季干旱,影响小麦返青及正常生长。三是病虫害较多,历年均有不同程度发生。四是倒春寒发...
黄淮海旱地麦少免耕机沟播技术模式
《2014年中国作物学会学术年会论文集 》 2014 CSCD
摘要：该区主要包括黄淮海地区雨养农区。小麦全生育期无灌溉条件,常年种植面积3000万亩左右,占全国小麦种植面积的8%左右。小麦播种至成熟>0℃积温为2000-2200℃。全年无霜期160-220天。小麦生育期降水100-150毫米。一般9月下旬至10月上旬播种,6月上旬收获,亩产250-300千克。本区土壤类型主要有褐土、潮土、黄绵土和盐渍土等。制约该区域小麦生产的主要因素:一是干旱少雨,无灌溉条件;二是倒春寒时有发生;三是后期干热风危害。技术模式:抗旱冬性或半冬性品种+秸秆还田+少免耕机械沟播+机械喷防+机械收获预期目标产量:通过推广该技术模式,小麦平均亩产达到380千克。关键技术路线:品种...
黄淮海南部稻茬麦少免耕机条播技术模式
《2014年中国作物学会学术年会论文集 》 2014 CSCD
摘要：稻茬麦是指在黄淮海南部稻田收获后种植的小麦,主要分布在江苏、安徽、河南等省的淮河沿线地区,常年种植面积1700-2000万亩,占全国小麦种植面积的5%左右,小麦生育期降水300-400毫米。小麦播种至成熟>0℃的积温2000-2200℃,无霜期220-230天。土壤类型主要有黄棕壤、黄褐土、水稻土、潮土、砂姜黑土等。一般在10月中下旬播种,翌年6月上中旬收获,亩产400千克左右。影响黄淮海南部稻茬麦高产的因素:一是前茬粳稻熟期偏晚,腾茬迟,影响小麦适期播种;二是稻茬土壤湿度大、土质黏重、耕整困难,翻耕后垡块大,难以细碎;三是春季易干旱,影响农艺措施采用;四是倒春寒发生频率高;五是抽穗开...
长期定位施肥对山东三大土类小麦产量和土壤养分的影响(英文)
《Agricultural Science & Technology 》 2014
摘要：[目的]探讨长期不同施肥条件对山东三大土类小麦产量的影响效果与土壤养分的演变规律。[方法]利用济南连续30年的长期定位试验,设定CK、NP、NK、PK和NPK 5个处理,对1984、1987、1988、1989、1990、2001、2005、2006、2007和2010年等多年的土壤养分和作物产量数据进行系统总结。[结果]三大类土壤的小麦产量均在起初几年内明显下降以及在2006年出现明显下降。施磷处理的小麦产量明显高于不施磷处理,说明磷素的供应是保证小麦高产的首要营养因子。各处理产量最高的是褐土,其次是棕壤,而产量较低的是潮土。在相同施肥条件下,棕壤小麦产量受其它因素影响最小,而褐土则易受外界条件的影响,导致年际间小麦产量起伏较大。三大类土壤的碱解氮含量的变化趋势是先降低,后升高随之再降低,自2007年出现明显回升的变化。随着年份的推迟,不施磷处理的有效磷含量呈递减的趋势,而施磷处理则是先升高后下降,而后保持相对稳定的含量。不施钾处理的速效钾含量呈缓慢下降的趋势,施钾处理中PK和NK处理的速效钾含量一般要高过氮磷钾处理。[结论]合理供应磷肥和氮肥,再补足钾肥,是有效提高小麦产量的施肥措施。
关键词： 长期定位施肥 棕壤 潮土 褐土 小麦产量 土壤养分
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鲁西北潮土区小麦养分限制因子及农学效率研究
《中国土壤与肥料 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：在当地潮土土壤条件下,在小麦生产上研究ASI方法推荐施肥对小麦的产量、养分的农学效率、养分回收率的影响。结果表明,氮素为当地小麦生产的主要限制因子,其次是磷素,钾素对小麦增产影响最小。N、P、K减素处理较推荐施肥(OPT)处理减产均达到显著性水平,分别减产22.4%、14.4%、13.4%。农民习惯施肥(FP)、60%OPT N和OPT处理间小麦产量没有明显差异。在本研究中,氮、磷、钾的农学效率分别为N 6.3 kg/kg、P2O5 12.9 kg/kg、K2O 10 kg/kg。氮、磷、钾肥料的当季回收率分别为16.41%、17.27%、27.27%。
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