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有机肥氮替代化肥氮提高玉米产量和氮素吸收利用效率 被引量:192
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作者 谢军 赵亚南 +5 位作者 陈轩敬 李丹萍 徐春丽 王珂 张跃强 石孝均 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第20期3934-3943,共10页
【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。... 【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100%化肥氮(OM)和化肥优化施用(OP),有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的8年玉米籽粒平均增产率分别为13.7%、13.5%和12.5%,地上部生物量增产11.3%、7.0%和8.6%。与对照相比,各施肥模式均降低了玉米产量年度变异系数,提高了可持续指数和收获系数,其中有机肥氮替代50%化肥氮(MF)年度变异最小、可持续指数和收获指数最高。有机肥氮替代部分化肥氮促进了玉米对氮的吸收累积和向籽粒的转运。与化肥优化施(OP)和有机肥氮替代100%化肥氮(OM)处理相比,有机肥氮替代50%的化肥氮处理(MF)籽粒中氮素累积吸收量增加7.0%和29.6%,氮的总表观利用率提高2.5个百分点和26.5个百分点。有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的氮肥偏生产力、氮收获指数和氮肥贡献率分别比OP提高6.2 kg·kg^(-1)、3.5个百分点和6.3个百分点,比OM提高6.6 kg·kg^(-1)、0.8个百分点和5.8个百分点。不同施肥处理每生产1 t玉米对氮素的需求量存在明显差异,化肥优化(OP)和有机肥氮替代50%的化肥氮(MF)处理生产1 t玉米籽粒对氮素的需求量(9.4 kg和10.8 kg)明显低于FP和OM处理(14.5 kg和12.9 kg),提高了氮素的生产� 展开更多
关键词 有机肥替代化肥 玉米产量 产量可持续性 氮素利用效率
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长期不同施肥对土壤溶解性有机质含量及其结构特征的影响 被引量:17
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作者 谢军 赵亚南 +6 位作者 陈轩敬 王珂 徐春丽 李丹萍 张跃强 王定勇 石孝均 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2250-2255,共6页
以长期定位试验为研究平台,并结合紫外-可见吸收光谱,探求长期不同施肥管理措施:(1)CK(不施肥);(2)NPK(氮磷钾);(3)NPKS(化肥+稻草还田);(4)1.5NPKS(1.5倍化肥+稻草还田);(5)NPKM(化肥+猪粪)下0~20,20~40和40~60cm土层的溶解性有机质(D... 以长期定位试验为研究平台,并结合紫外-可见吸收光谱,探求长期不同施肥管理措施:(1)CK(不施肥);(2)NPK(氮磷钾);(3)NPKS(化肥+稻草还田);(4)1.5NPKS(1.5倍化肥+稻草还田);(5)NPKM(化肥+猪粪)下0~20,20~40和40~60cm土层的溶解性有机质(DOM)含量和结构特征。结果表明,长期施用化肥对土壤DOM的影响较小,化肥配施秸秆NPKS和化肥配施有机肥NPKM均显著提高了耕层土壤DOM的含量,在0~20cm耕层土层DOM含量比化肥NPK处理分别提高39.1和12.1mg·kg^(-1)。相比不施肥和氮磷钾处理,化肥配施秸秆或配施有机肥明显降低0~20和20~40cm土层溶解性有机质碳与有机氮的比值,提高了土壤供氮能力。长期施肥对40~60cm土层DOM含量和溶解性有机质碳氮比没有明显影响,不同处理间差异不显著。在0~20和20~40cm土层,相对于不施肥和氮磷钾处理,NPKM,NPKS和1.5NPKS处理能提高土壤DOM的共轭结构和腐殖化程度;在40~60cm土层,提升效果不明显。化肥配施秸秆或有机肥能增加0~20cm土层的紫外光谱吸收值(SUVA_(254),SUVA_(260)和SUVA_(280))和吸收系数α(355),降低吸光度比值(A_(250)/A_(365)),表明0~20cm土层DOM的芳香度、疏水性、分子量和CDOM含量增加,在20~40和40~60cm表现不明显。不同土层的A_(300)/A_(400)值均大于3.5,表明土壤中主要以富里酸为主。综上,长期化肥配施秸秆或配施有机肥能够提高0~20和20~40cm土壤溶解性有机质的含量,降低溶解性有机质碳氮比,提升土壤肥力;同时增加0~20cm土壤DOM共轭结构、腐殖化程度、芳香度、疏水部分比例和平均分子量。长期施肥对40~60cm土层DOM含量和结构影响较小。 展开更多
关键词 长期施肥 溶解性有机质 紫外-可见吸收光谱
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长期施肥对紫色水稻土团聚体中有机碳和微生物的影响 被引量:12
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作者 陈轩敬 梁涛 +2 位作者 赵亚南 张跃强 石孝均 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第23期4669-4677,共9页
【目的】土壤微生物在维持土壤肥力、土壤健康和提高作物产量等方面都具有非常重要的作用,探讨长期不同施肥措施对紫色水稻土团聚体微生物量及活性的影响,明确不同施肥制度下土壤不同粒级团聚体中微生物特性,为系统了解施肥管理对土壤... 【目的】土壤微生物在维持土壤肥力、土壤健康和提高作物产量等方面都具有非常重要的作用,探讨长期不同施肥措施对紫色水稻土团聚体微生物量及活性的影响,明确不同施肥制度下土壤不同粒级团聚体中微生物特性,为系统了解施肥管理对土壤肥力演变的影响提供理论依据。【方法】依托重庆市北碚区中性紫色水稻土22年的长期定位试验,选取对照(CK,不施肥)、氮磷钾(NPK)、稻草还田(S)、氮磷钾+稻草还田(NPK+S)4个处理,采集0—20 cm耕层土壤样品,采用湿筛法获得不同粒级土壤团聚体,研究不同粒级土壤团聚体中的有机碳以及微生物量、呼吸代谢熵等微生物特性。【结果】连续22年定位试验表明,与CK相比,各施肥处理均显著增加了耕层土壤中水稳性大团聚体(>0.25 mm)含量,以NPK+S的促进作用最为明显,表明化肥与稻草还田长期配施有利于紫色水稻土水稳性大团聚体的形成;施肥还显著提高了团聚体稳定性和土壤有机碳水平,以稻草还田(S和NPK+S处理)效果最佳。长期施肥改变了土壤养分及生物活性在不同粒径团聚体上的分布。土壤中有机碳、微生物量碳、呼吸代谢熵在不同粒级团聚体中呈异质分布,在2.00—1.00 mm和1.00—0.25 mm两个级别的水稳性大团聚体中土壤有机碳、呼吸速率和代谢熵显著高于0.25—0.053 mm和<0.053 mm两个级别的水稳性小团聚体。【结论】>0.25 mm的水稳性团聚体是土壤有机碳和微生物量碳的主要载体,2.00—1.00 mm团聚体的生物活性最强;长期氮磷钾配施结合稻草还田显著提高了紫色水稻土团聚体的水稳性及大团聚体中有机碳和微生物量碳的含量,是改善紫色水稻土团粒结构和生物功能的有效措施。 展开更多
关键词 长期施肥 水稻土 团聚体 微生物量 异质分布
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不同施肥模式对玉米各器官碳氮累积和分配的影响 被引量:11
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作者 谢军 徐春丽 +4 位作者 陈轩敬 王珂 李丹萍 张跃强 石孝均 《草业学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期50-58,共9页
以长期定位试验为依托,选取:1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)推荐施肥(OP);4)有机肥氮替代100%化肥氮(OM);5)有机肥氮替代50%化肥氮(MF)5个处理,研究不同施肥模式对玉米植株及各器官碳氮含量、碳氮分配比例及C/N的影响,为西南紫色... 以长期定位试验为依托,选取:1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)推荐施肥(OP);4)有机肥氮替代100%化肥氮(OM);5)有机肥氮替代50%化肥氮(MF)5个处理,研究不同施肥模式对玉米植株及各器官碳氮含量、碳氮分配比例及C/N的影响,为西南紫色土地区合理施肥、作物增产提供科学依据。结果表明,与FP处理相比,MF处理显著增加了玉米植株生物量,达26.2%。相比OM和OP处理,MF处理显著增加玉米苞叶和根茬中碳浓度,分别增加5.4、4.2g·kg-1和7.4、21.3g·kg-1,同时增加玉米苞叶、根茬、穗轴和籽粒中的碳储量,玉米茎秆和籽粒中的氮储量也有增加。此外,相比FP处理,MF处理能显著增加玉米整株的碳储量和氮储量,达29.1%和16.9%。等氮水平下,MF、OP处理均能增加玉米苞叶和籽粒中碳同化物的分配比例,MF处理玉米籽粒中氮素的分配比例较OP和OM处理分别增加1.7%和3.6%,同时MF处理能使玉米维持较高的C/N。综上,有机肥氮替代50%化肥氮能增加玉米植株的生物量,同时提高玉米对氮素的吸收和碳素的累积,增加玉米籽粒中碳同化物和氮素的分配比例,同时,有机肥氮替代50%化肥氮能使玉米植株维持较高的C/N,有利于产量的形成,该施肥方式不仅能够促进氮素的高效利用,减少化肥的投入,还能够减少化肥损失,降低氮素损失引发的环境风险。 展开更多
关键词 不同施肥 玉米 生物量 碳氮
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西南紫色土不同施肥措施下土壤综合肥力评价与比较 被引量:24
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作者 谢军 方林发 +3 位作者 徐春丽 张淑香 张跃强 石孝均 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1500-1507,共8页
【目的】为探求长期不同施肥处理对作物产量的影响和土壤综合肥力的演变,寻求合理评价西南紫色土区域土壤综合肥力的方法。【方法】本研究以7年的定位试验的数据为基础,运用内梅罗指数法、相关系数法和因子分析法对不施肥对照(CK)、化... 【目的】为探求长期不同施肥处理对作物产量的影响和土壤综合肥力的演变,寻求合理评价西南紫色土区域土壤综合肥力的方法。【方法】本研究以7年的定位试验的数据为基础,运用内梅罗指数法、相关系数法和因子分析法对不施肥对照(CK)、化肥优化施用(OP)、在化肥优化基础上有机肥氮替代50%化肥氮(MF)、在化肥优化基础上有机肥氮替代100%化肥氮(OM) 4个处理的土壤肥力进行综合评价。【结果】不同施肥处理下蔬菜和玉米的平均产量均表现为MF处理最大。在蔬菜季,MF处理显著提高了产量,相比OP和OM处理,榨菜分别增产27.8%和16.0%,大白菜分别增产28.6%和8.7%;在玉米季,MF处理的产量最大,为9907kg/hm^2,显著高于OP和OM处理,分别增产1199 kg/hm^2和1273 kg/hm^2。通过分析土壤单项肥力指标与作物产量的相关关系表明,土壤有机质、全氮和有效磷与作物产量均存在显著或极显著正相关关系,表明土壤有机质、全氮和有效磷对紫色土土壤肥力贡献大,是表征紫色土土壤肥力的重要指标。用3种评价方法计算的不同施肥处理的土壤综合肥力指数值(IFI)均表现为OM> MF> OP> CK,施用有机肥处理(MF和OM)处理IFI值要显著高于优化施肥处理。3种评价方法的IFI值与作物产量均呈显著或极显著关系,但3种评价方法的相关系数平均值从大到小表现为相关系数法(0.5292)>内梅罗指数法(0.5252)>因子分析法(0.5130),表明相关系数法比内梅罗指数法和因子分析法更可靠。【结论】在蔬菜-玉米轮作体系下,有机肥氮替代部分化肥氮能增加作物产量,提高土壤综合肥力水平。从3种评价方法的精确性来看,相关系数法比内梅罗指数法和因子分析法更可靠,在实践中优先使用。 展开更多
关键词 有机肥氮替代化肥氮 产量 土壤综合肥力评价 内梅罗指数法 因子分析法 相关系数法
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