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长期施用控释氮肥对潮土区麦-玉轮作作物产量的影响及土壤氮素供应特征研究

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山东农业科学 2024年第1期56卷 119-125页

作者：李玉东谭德水李子双李洪杰张灵菲马垒刘兆辉青岛农业大学资源与环境学院山东青岛266109 山东省农业科学院农业资源与环境研究所/养分资源高效利用全国重点实验室山东济南250100 德州市农业科学研究院山东德州253015

本研究以位于山东德州的连续10年控释氮肥长期定位试验为平台,在小麦—玉米轮作体系下,试验设置不施氮肥(PK)、农民习惯施肥(FP)、优化施肥(OPT)、控释氮肥(CRF1)和控释氮肥减量20%(CRF2)5个处理,分别在玉米抽雄期、灌浆期和小麦拔节期... 详细信息

本研究以位于山东德州的连续10年控释氮肥长期定位试验为平台,在小麦—玉米轮作体系下,试验设置不施氮肥(PK)、农民习惯施肥(FP)、优化施肥(OPT)、控释氮肥(CRF1)和控释氮肥减量20%(CRF2)5个处理,分别在玉米抽雄期、灌浆期和小麦拔节期、孕穗期、灌浆期、成熟期采集土壤样品,测定土壤pH值、氮磷钾全量养分、铵态氮、硝态氮、碱解氮含量,测定不同处理玉米、小麦及作物周年产量,以探究长期施用控释氮肥对潮土区麦-玉轮作作物产量的影响及土壤氮素供应特征。结果表明,长期施用控释氮肥可显著提升土壤氮素供应能力,CRF1处理与OPT处理相比,玉米抽雄期和灌浆期土壤碱解氮含量分别提升14.10%和9.45%,铵态氮在抽雄期提升125.53%,小麦拔节期铵态氮和硝态氮分别提升63.73%和200.35%。与FP处理相比,CRF1处理玉米、小麦和周年产量分别显著提高13.13%、16.73%和14.89%,而CRF2处理的产量无显著变化。随机森林模型分析发现,不同施肥模式下玉米产量与灌浆期土壤碱解氮和成熟期土壤全氮含量密切相关,小麦产量则受拔节期土壤硝态氮、孕穗期碱解氮和铵态氮、灌浆期碱解氮以及成熟期土壤全氮、碱解氮含量的综合调控。综上所述,控释氮肥可通过调控氮素释放提高玉米和小麦关键生育期的土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮含量,进而显著提高作物产量,且在减量20%控释氮肥下仍可保证作物不减产。

关键词：长期定位控释氮肥作物产量土壤氮素

有机肥替代部分化肥对麦田土壤肥力及产能的影响

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山东农业科学 2024年第10期56卷 113-118页

作者：王奥宇魏建林马垒郑福丽谷峰逄蕾殷青社李国红谭德水养分资源高效利用全国重点实验室/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省农业科学院农业资源与环境研究所山东济南250100 山东农业大学山东泰安271000 梁山县农业农村局山东梁山272600 郓城县农业农村局山东郓城274700

本研究选用济紫麦1号、济麦22号两个冬小麦品种为供试材料,以不施肥(CK)、农民习惯施肥(FP)为对照,设置化肥优化施用(OPT)、有机肥氮替代15%化肥氮(85%OPT)、有机肥氮替代30%化肥氮(70%OPT)处理,研究有机肥替代部分化肥对小麦产量、品... 详细信息

本研究选用济紫麦1号、济麦22号两个冬小麦品种为供试材料,以不施肥(CK)、农民习惯施肥(FP)为对照,设置化肥优化施用(OPT)、有机肥氮替代15%化肥氮(85%OPT)、有机肥氮替代30%化肥氮(70%OPT)处理,研究有机肥替代部分化肥对小麦产量、品质及土壤肥力的影响,进而探明有机肥替代部分化肥对耕地质量和产能提升的效果。结果表明:有机肥替代部分化肥能够提高土壤耕层养分含量,其中,85%OPT处理耕层土壤有机质、碱解氮含量最高,较OPT处理平均增加10.50%和9.85%,较FP处理显著增加10.06%和13.91%;且85%OPT处理产量最高,较FP处理平均增产6.26%,70%OPT处理产量较FP平均增产仅为2.92%;公顷穗数和穗粒数增加是产量提高的主要原因;两地85%OPT处理的氮肥偏生产力均高于其他处理,且与FP差异显著,说明适当的有机肥替代比例可以提高养分利用率;有机肥替代化肥处理籽粒容重、蛋白质含量平均高于其他处理。综合产量、品质与土壤肥力等方面,有机肥氮替代15%化肥氮(85%OPT)处理施用效果最优。

关键词：有机肥替代部分化肥土壤肥力养分利用小麦产量品质

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南四湖过水区不同施肥模式下农田养分径流特征初步研究

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植物营养与肥料学报 2011年第2期17卷 464-471页

作者：谭德水江丽华张骞郑福丽高新昊林海涛徐钰刘兆辉山东省农业科学院农业资源与环境研究所山东济南250100 山东省微山县昭阳街道办事处农技站山东微山277600

以南四湖过水区农田为研究对象,在小麦-玉米轮作的夏玉米季内设置地表径流水收集装置,探索减少养分径流损失、提高湖区水质的有效施肥模式。结果表明,有机物料覆盖和与土壤混合可有效降低地表水径流量,泥沙径流损失量与径流水量无直接关... 详细信息

以南四湖过水区农田为研究对象,在小麦-玉米轮作的夏玉米季内设置地表径流水收集装置,探索减少养分径流损失、提高湖区水质的有效施肥模式。结果表明,有机物料覆盖和与土壤混合可有效降低地表水径流量,泥沙径流损失量与径流水量无直接关系;试验区降水的分布和强度特点使农田径流水无机态氮、总氮、可溶性磷和总磷浓度在玉米不同生育阶段内无显著规律,但其浓度在不同处理间受施肥量、品种及类型的影响差异显著;无机氮径流损失以硝态氮(NO3--N)形式为主(NO3--N占无机氮径流总量的82.9%～90.8%);可溶性磷和颗粒磷基本各占流失总磷一半的比例,地表径流水NO-3-N浓度对水质产生潜在威胁;玉米生育季内农民习惯施肥处理总氮径流损失量可达11.89 kg/hm2,氮磷钾平衡施用、控释氮肥应用、有机肥替代部分化肥以及秸秆还田等处理径流水无机氮和总氮损失量(率)以及磷素地表径流量均显著低于农民习惯施肥(FP)。在保证玉米产量前提下(四个处理较FP分别增产7.7%、5.9%、3.6%和1.5%),为降低养分随地表径流造成的水质污染,上述施肥模式均可在沿南四湖区农田使用,其中控释氮肥的应用综合效果较好。

关键词：南四湖施肥模式养分流失径流

农户采用测土配方肥行为的影响因素分析──以山东省平原县为例

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中国农学通报 2015年第27期31卷 276-284页

作者：魏建林董筱丹谭德水江丽华崔荣宗肖建军山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部黄淮海平原农业环境重点实验室济南250100 中国人民大学农业与农村发展学院北京100872 山东省平原县农业局山东平原253100

为了研究农户采用测土配方肥情况及影响因素,为促进测土配方施肥技术的实施提供参考,笔者利用山东省粮食主产区平原县的142户农户调查问卷数据,进行表观及交互表法统计分析。结果显示,当地农业生产中测土配方施肥技术农户采用比例仅为38... 详细信息

为了研究农户采用测土配方肥情况及影响因素,为促进测土配方施肥技术的实施提供参考,笔者利用山东省粮食主产区平原县的142户农户调查问卷数据,进行表观及交互表法统计分析。结果显示,当地农业生产中测土配方施肥技术农户采用比例仅为38%。从采用配方肥的影响因素看,男性采用配方肥的比例明显高于女性,年龄越大采用配方肥的比例越低。文化程度越高、有过村干部和经常在外打工经历的农民越倾向于采用配方肥。同时经营耕地面积越大、种植业收入占总收入比例越大的农户越倾向于采用配方肥。而政府对于测土配方施肥技术的宣传力度、示范户的设置、施肥卡的发放、配方肥销售点的分布都对农户采用配方肥的行为有着促进作用,其中通过人际传播获取的信息对于农户采用该项技术起到了决策作用,而是否设置有配方肥销售点则为当地农户采用配方肥最为关键的因素。从市场环境因素看,普通肥料销售点分布密集,肥料供应品种众多,肥料销售商之间竞争激烈,是影响农户测土配方肥采用的客观因素。笔者最后简要分析了施肥现状的相关原因并据此提出了相应的对策建议。

关键词：测土配方肥行为特征影响因素

连续施用化肥及秸秆还田对潮土酶活性、细菌群落和分子生态网络的影响

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植物营养与肥料学报 2022年第8期28卷 1353-1363页

作者：马垒李燕魏建林周晓琳李子双李国生吴小宾刘兆辉谭德水山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室山东济南250100 德州市农业科学研究院山东德州253015

【目的】采用高通量测序和分子生态网络分析技术,研究连续施用化肥及秸秆还田对细菌群落结构和种间互作关系的影响,为黄淮海潮土区秸秆资源化利用与土壤肥力提升提供理论依据。【方法】长期定位试验位于山东德州,始于2010年,土壤为典型... 详细信息

【目的】采用高通量测序和分子生态网络分析技术,研究连续施用化肥及秸秆还田对细菌群落结构和种间互作关系的影响,为黄淮海潮土区秸秆资源化利用与土壤肥力提升提供理论依据。【方法】长期定位试验位于山东德州,始于2010年,土壤为典型潮土,为冬小麦–夏玉米轮作。2021年从不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)3个处理小区采集土壤样品,分析土壤养分、酶活性、细菌群落等指标。【结果】与CK处理相比,NPK和NPKS处理pH均降低了0.06个单位,土壤有机质分别提升了23.19%和34.82%,细菌多样性分别降低了0.90%和0.91%,均匀度均显著降低了1.11%。与CK相比,NPK处理土壤中β-葡糖苷酶(β-GC)和碱性磷酸酶(ALP)分别显著升高47.91%和50.35%,NPKS处理β-GC、ALP和脱氢酶(DHA)活性分别升高78.31%、46.53%和50.91%。CK处理的优势菌群为寡营养型细菌(酸杆菌门和浮霉菌门)和固氮菌(生丝微菌科和伯克氏菌科),NPK处理的优势菌群为可降解顽固有机质的变形菌门(草酸杆菌科、红丹杆菌科和黄单胞菌科)、放线菌门和拟杆菌门;NPKS处理的优势菌群为具有纤维素降解能力的厚壁菌门(芽胞杆菌科)。网络分析发现,不同施肥处理优势菌群分属于不同网络模块,与土壤养分含量和酶活性呈显著相关关系,其中NPKS处理中富集的芽胞杆菌通过强烈的共生关系形成特定物种集群,并且与β-GC、ALP和DHA呈显著正相关关系。【结论】秸秆还田配施化肥有利于黄淮海潮土区土壤肥力的提升,并可通过调节细菌种间互作关系,优化细菌群落组成,提高土壤酶活性。

关键词：长期施肥秸秆还田土壤酶活性高通量测序网络分析

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控释氮肥对小麦生长发育及产量的影响

安徽农业科学 2015年第36期43卷 48-50页

作者：夏光利朱国梁史桂芳牟小翎毕军董浩谭德水泰安市农业科学研究院山东泰安271000 山东省农业科学院山东济南250100

[目的]研究控释氮肥对小麦生长发育及产量的影响,为控释肥在小麦上的推广应用提供依据。[方法]利用小麦大田试验,以优化施肥和仅施磷钾肥为对照,选用2种包膜材料不同的控释氮肥A和B,研究控释肥料类型和施肥量对小麦生长发育及产量的影响... 详细信息

[目的]研究控释氮肥对小麦生长发育及产量的影响,为控释肥在小麦上的推广应用提供依据。[方法]利用小麦大田试验,以优化施肥和仅施磷钾肥为对照,选用2种包膜材料不同的控释氮肥A和B,研究控释肥料类型和施肥量对小麦生长发育及产量的影响。[结果]在磷钾水平相同条件下,等氮量控释氮肥A、减施20%控释氮肥A和控释氮肥B,均能够促进小麦生长发育,优化产量构成因素,增加干物质积累量,提高小麦子粒产量。[结论]在小麦生产上可以一次性施用控释氮肥,实现节肥、省工、增效目标。

关键词：控释氮肥小麦生长发育产量

养分专家系统推荐施肥对章丘大葱产量及养分吸收利用的影响

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中国土壤与肥料 2021年第4期 172-177页

作者：马征魏建林刘东升王连英刘福忠谭德水崔荣宗山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部黄淮海平原农业环境重点实验室/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室山东济南250100 武城县农业农村局山东武城253300 山东蓝昕环保测试分析有限公司山东济南250100

为评价养分专家系统(NE系统)在大葱上的推荐施肥效果,在章丘大葱主产区,选取多年大葱种植地进行田间试验,并分析了NE系统与农民习惯施肥(FP)处理、当地农技部门的测土配方推荐施肥(OPTs)处理下大葱产量、经济效益、养分吸收积累、肥料... 详细信息

为评价养分专家系统(NE系统)在大葱上的推荐施肥效果,在章丘大葱主产区,选取多年大葱种植地进行田间试验,并分析了NE系统与农民习惯施肥(FP)处理、当地农技部门的测土配方推荐施肥(OPTs)处理下大葱产量、经济效益、养分吸收积累、肥料利用率和土壤硝态氮积累的变化。结果表明,NE系统推荐施肥较FP处理氮、磷、钾肥施用量分别降低了13.22%、27.33%和16.51%,较OPTs处理氮、磷肥用量增加而钾肥用量降低;大葱NE系统较FP和OPTs分别增产6.04%和12.30%,增收8.01%和14.74%;NE处理氮素积累量较FP和OPTs处理分别显著增加14.20%和37.78%,磷积累量分别增加21.22%和25.78%,但差异不显著,钾积累量分别显著增加16.78%和22.13%;NE处理氮肥农学效率平均为71.78 kg/kg,氮肥利用率平均为25.10%,氮肥偏生产力较FP提高22.22%;NE处理较FP、OPTs处理可分别显著降低0~90 cm土层硝态氮积累量39.44%和38.72%。大葱NE系统推荐施肥促进了大葱对养分的吸收和利用,具有明显的增产增收效应,肥料利用效率高于全国平均水平,降低了土壤硝态氮积累风险,可作为该地区大葱推荐施肥方法推广应用。

关键词：养分专家系统大葱产量养分积累量肥料利用效率土壤硝态氮积累

不同有机-无机肥配施模式对设施辣椒产量及养分利用的影响

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山东农业科学 2020年第11期52卷 105-110页

作者：郑福丽李国生李燕魏建林谭德水山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/山东省植物营养与肥料重点实验室山东济南250100

通过日光温室小区试验研究了不同有机-无机肥配施模式对设施辣椒产量、养分利用和土壤养分的影响,探索适宜设施辣椒的有机-无机肥配施模式,并对其经济效益进行评价。试验设置7个处理:常规用量化肥配施常量有机肥(FP+OM1),优化用量化肥(O... 详细信息

通过日光温室小区试验研究了不同有机-无机肥配施模式对设施辣椒产量、养分利用和土壤养分的影响,探索适宜设施辣椒的有机-无机肥配施模式,并对其经济效益进行评价。试验设置7个处理:常规用量化肥配施常量有机肥(FP+OM1),优化用量化肥(OPT),优化用量化肥配施低量有机肥(OPT+OM2),优化用量化肥配施中量有机肥(OPT+OM3),优化用量化肥配施高量有机肥(OPT+OM4),减施15%化肥配施中量有机肥(OPT1+OM3),减施30%化肥配施中量有机肥(OPT2+OM3)。结果表明:(1)等化肥用量条件下,辣椒产量随有机肥用量增加而增加,OPT+OM4处理产量最高,比FP+OM1处理增产49.91%;OPT1+OM3和OPT2+OM3处理的辣椒产量仍持平或略高于FP+OM1处理。(2)辣椒NO^-3-N含量随有机肥用量的增加而增加,随化肥用量的减少而降低,OPT+OM4处理NO^-3-N含量最高,比FP+OM1处理高46.57%。(3)OPT+OM3和OPT+OM4处理的辣椒氮磷钾累积量和氮磷钾收获指数居高,OPT2+OM3、OPT+OM4处理肥料偏生产力较高,分别比FP+OM1处理分别提高67.89%、65.66%。(4)不同施肥处理土壤养分差异很大,OPT+OM3处理土壤中全氮、速效钾、有效磷和有机质含量居高,速效钾、有效磷含量分别比FP+OM1处理提高38.78%和22.20%。(5)OPT+OM4施肥模式的纯收入最高,为44.50万元/hm^2,OPT+OM3处理的产投比最高,为4.90。在本试验条件下,综合产量、效益和土壤培肥等因素,推荐每公顷施用2422.5~2850.0kg化肥配合施用45562.5kg有机肥为较优的施肥模式。

关键词：有机-无机肥配施设施辣椒产量养分利用土壤肥力

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山东省地下水硝酸盐含量状况及影响因素研究

农业环境科学学报 2011年第2期30卷 353-357页

作者：林海涛江丽华宋效宗郑福丽谭德水高新昊刘兆辉山东省农业科学院土壤肥料研究所济南250100

国内外大量研究表明,地下水硝酸盐污染已成为普遍问题。为了摸清山东省地下水硝酸盐污染状况,通过调查取样分析,对本省地下水硝酸盐含量状况及其影响因素进行了研究。结果表明,山东省地下水NO3--N含量总体较低,平均为7.4mg.L-1,仅有2%... 详细信息

国内外大量研究表明,地下水硝酸盐污染已成为普遍问题。为了摸清山东省地下水硝酸盐污染状况,通过调查取样分析,对本省地下水硝酸盐含量状况及其影响因素进行了研究。结果表明,山东省地下水NO3--N含量总体较低,平均为7.4mg.L-1,仅有2%的地下水超过了我国地下水质量标准（GB/T14848—1993）。地区之间地下水硝酸盐含量有很大的差异,其中临沂市NO3--N含量最高,达10.6mg.L-1。受降雨影响,雨季后地下水硝酸盐含量下降。农田利用类型对地下水硝酸盐含量影响较大,在粮田、设施菜地、露天菜地、果园4种类型中,设施菜地影响最大,NO3--N达到13.1mg.L-1,其次为果园。随着埋藏深度的增加,NO3--N含量呈先升后降的趋势,最大平均值出现在埋深20~50m的地下水中,达8.5mg.L-1。

关键词：山东省地下水硝酸盐影响因素农田利用类型地下水埋深