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设施西瓜土壤养分投入与累积及环境风险分析

河北农业大学学报 2023年第3期46卷 51-59页

作者：程晓楠郭艳杰张丽娟吉艳芝李博文河北农业大学资源与环境科学学院/河北省农田生态环境重点实验室/河北产业协同创新中心河北保定071001 华北作物改良与调控国家重点实验室河北保定071001

为明确河北省设施西瓜主产区养分投入、累积与氮素淋失风险,选取81个设施西瓜大棚与27个对照农田,进行实地调研与土壤样品采集,评价土壤养分丰缺状况与累积量,预测硝态氮淋失风险。结果表明:设施西瓜田有机肥和化肥平均用量分别为47550... 详细信息

为明确河北省设施西瓜主产区养分投入、累积与氮素淋失风险,选取81个设施西瓜大棚与27个对照农田,进行实地调研与土壤样品采集,评价土壤养分丰缺状况与累积量,预测硝态氮淋失风险。结果表明:设施西瓜田有机肥和化肥平均用量分别为47550和1301.48 kg/hm^(2),是农田的1.10倍和1.27倍,土壤中氮、磷、钾养分表观盈余量分别是携出量的5.00、7.21和2.96倍。0~20 cm土层中,硝态氮、有效磷、速效钾和有机质处于丰富水平,分别占比70.37%、33.33%、100%和40.74%,且各养分含量随着土层加深而逐渐降低。设施西瓜田0~60 cm土层硝态氮、有效磷和速效钾的平均累积量分别是农田土壤的1.43、1.53和1.69倍。并且设施西瓜田土壤硝态氮向下层迁移明显,分别在60~80 cm和120~140 cm出现累积峰;模型预测在150~400 cm土层有均有较高累积量,是农田的8.33~9.55倍。因此,河北省设施西瓜田养分投入量过高,易造成土壤养分的高累积与硝态氮向深层淋失,对地下水存在氮污染的风险。

关键词：养分投入养分累积环境风险设施西瓜潮土

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种植年限对设施葡萄园养分投入与土壤理化性质的影响

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北方园艺 2023年第22期 76-84页

作者：李嘉伟韩秀丽王梦迪张子涛郭艳杰吉艳芝河北农业大学资源与环境科学学院河北保定071000 河北农业大学邸洪杰土壤与环境实验室河北保定071000 河北省农田生态环境重点实验室河北保定071000

以20个不同种植年限的设施葡萄园为研究对象,采用跟踪调研与试验分析的方法,探究不同种植年限设施葡萄对养分投入与土壤理化性质的影响,以期改善设施葡萄园养分投入过量和土壤退化的问题。结果表明:1)设施葡萄园养分总投入量为N 1158.91... 详细信息

以20个不同种植年限的设施葡萄园为研究对象,采用跟踪调研与试验分析的方法,探究不同种植年限设施葡萄对养分投入与土壤理化性质的影响,以期改善设施葡萄园养分投入过量和土壤退化的问题。结果表明:1)设施葡萄园养分总投入量为N 1158.91~2221.80 kg·hm^(-2)、P2O5442.77~865.02 kg·hm^(-2)、K2O 830.05~1516.05 kg·hm^(-2),有机肥携带的各养分量分别占总量的71.5%、42.7%、57.3%。2)随种植年限增加,1~5年土壤表层容重较其他种植年限增加了22.83%~23.81%;土壤黏粒(15年葡萄园在0~20 cm土层的pH比1~5年下降了0.49个单位,葡萄根系所在土层pH均随种植年限增加而降低。4)0~20 cm的土壤有机质含量随种植年限显著增加,>15年的含量较其他种植年限增加了21.03%~123.50%;76.19%占比达到了丰富及以上水平。1~5年的表层土壤硝态氮含量较其他种植年限增加了1.46%~147.37%;0~20 cm土层中的硝态氮有52.38%为缺乏水平,并出现向土壤深层淋移的现象。0~60 cm土层的有效磷和速效钾含量均随种植年限的增加而增加,且上层含量高于下层;丰富及以上水平占比分别为90.48%~100%和100%。综上所述,设施葡萄园不同种植年限土壤各养分投入量均超过葡萄需求量。随种植年限的增加,根系土层的pH显著下降;土壤有机质及磷、钾含量在表层显现出上升趋势,但深层变化不显著;土壤硝态氮存在淋失风险。

关键词：设施葡萄种植年限养分投入土壤理化性质

不同养分投入的各品种小麦产量及养分效率差异研究

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农业机械学报 2012年第9期43卷 91-98页

作者：昝亚玲王朝辉周玲戴健西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

选用6个冬小麦品种,通过田间试验研究了不同养分投入水平的小麦产量及养分效率的差异。结果表明,随养分投入水平的提高,小麦产量和生物量均明显增加,高产品种对养分投入的敏感程度明显高于低产品种。从产量构成分析,低养分投入时,小麦... 详细信息

选用6个冬小麦品种,通过田间试验研究了不同养分投入水平的小麦产量及养分效率的差异。结果表明,随养分投入水平的提高,小麦产量和生物量均明显增加,高产品种对养分投入的敏感程度明显高于低产品种。从产量构成分析,低养分投入时,小麦每公顷穗数及穗粒数对产量起决定作用;高养分投入时,产量取决于每公顷穗数。从两年不同养分投入水平的平均值来看,低养分投入时,高产品种氮肥回收率、农学效率和偏生产力比低产品种高6.3%～61.6%、52.1%～122%、9.8%～25%;磷肥回收率、农学效率和偏生产力较低产品种高31.2%～33.3%、58.9%～126.3%、7.0%～24.9%。高养分投入时,小麦偏生产力明显下降,且低产品种较高产品种更敏感。

关键词：冬小麦养分投入产量差异氮效率磷效率

长期不同养分投入对土壤养分和水稻生产持续性的影响

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生态学报 2009年第6期29卷 3059-3065页

作者：尹春梅谢小立钟石仑中国科学院亚热带农业生态研究所长沙410125 CERN桃源农田生态系统国家科学观测研究站桃源415700 湖南省桃江县农业局桃江413400

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... 详细信息

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。

关键词：养分投入土壤肥力产量可持续性指数

晋南黄土旱塬小麦养分投入与化肥减施经济环境效应评价

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中国农业科学 2021年第13期54卷 2804-2817页

作者：马红梅曹寒冰谢英荷李廷亮刘凯张奇茹姜丽伟曹静邵靖琳武文玥栗文琪山西农业大学资源环境学院山西农业大学农业资源与环境国家级实验教学示范中心

【目的】明确晋南黄土旱塬冬小麦养分投入现状,为当地旱作冬小麦稳产增产、减肥增效和控制农田面源污染提供理论依据。【方法】通过连续9年对黄土旱塬984个小麦种植户进行施肥调查,采用基于冬小麦产量确定的推荐施肥量,评价农户施肥,分... 详细信息

【目的】明确晋南黄土旱塬冬小麦养分投入现状,为当地旱作冬小麦稳产增产、减肥增效和控制农田面源污染提供理论依据。【方法】通过连续9年对黄土旱塬984个小麦种植户进行施肥调查,采用基于冬小麦产量确定的推荐施肥量,评价农户施肥,分析农户施肥的减肥潜力及其经济和环境效益。【结果】调研农户小麦籽粒平均产量3 711 kg·hm-2,其中属于低产(≤3 200 kg·hm-2)和中产(3 200—4 220 kg·hm-2)的农户比例分别占56.0%和18.1%。农户氮肥、磷肥和钾肥的平均用量分别为292.3 kg N·hm-2、159.8 kg P2O5·hm-2和92.0 kg K2O·hm-2。随着产量水平提高,施肥过量(即高投入+很高投入)的农户比例增加,其中氮肥、磷肥和钾肥施用过量的农户比例分别为68.7%、65.1%和57.9%。在各产量水平投入高和很高的农户减肥潜力较大,其中高投入的农户氮肥、磷肥和钾肥减施量为24.1 kg N·hm-2、12.8 kg P2O5·hm-2和6.2 kg K2O·hm-2,减少比例依次为15.9%、16.7%和16.7%;很高投入的农户氮肥、磷肥和钾肥减施量为250.9 kg N·hm-2、205.7 kg P2O5·hm-2、124.6 kg K2O·hm-2,减少比例依次为66.5%、76.7%和80.0%。进一步分析表明,高投入和很高投入的农户化肥减施后经济效益可增加251和3 425元/hm~2,即分别增加4.0%和55.0%;高投入的农户氮肥、磷肥和钾肥的农学效率可分别提高18.8%、23.2%和22.1%,很高投入的可分别提高192.5%、321.3%和388.1%;高投入的农户氮肥、磷肥和钾肥的偏生产力可分别提高20.2%、23.7%和19.2%,很高投入的可分别提高210.4%、317.9%和388.1%。同时,合理降低高投入和很高投入的农户施氮量,N2O排放可分别减少0.3和6.3 kg N2O·hm-2,减少幅度为11.2%和72.5%;NH3挥发分别减少14.1和90.7 kg NH3hm-2,减幅为20.8%和62.8%;NO3~--N淋洗减少3.1和231.1 kg NO3~--N·hm-2,减幅为4.9%和79.6%;整体上,总氮污染物(包括N2O排放、NH3挥发和NO3~--N淋洗)可分别减少17.4和328.1 kg·hm-2,减幅13.1%和74.0%,节约氮肥12.5和130.9 kg N·hm-2,减少氮肥投入65.0和683.3元/hm~2。【结论】通过基于产量的农户施肥评价、减肥潜力估测、化肥减施后的经济效益和氮化合污染物的减排效应分析,明确了高和很高投入的农户氮磷钾减施潜力分别为24.1—250.9 kg N·hm-2、12.8—205.7 kg P2O5·hm-2、6.2—124.6 kg K2O·hm-2,且化肥减施后农户的经济收益提高251—3 425元/hm~2,氮、磷、钾肥的农学效率分别提高18.8%—192.5%、23.2%—321.3%、22.1%—388.1%,同时,氮、磷、钾偏生产力提高20.2%—210.4%、23.7%—317.9%、19.2%—388.1%,还能减少包括N2O排放、NH3挥发、NO3~--N淋洗等总氮污染物的排放17.4—328.1 kg·hm-2。该研究全面系统地揭示了当前旱作小麦生产中存在的资源环境问题、面临的挑战与机遇,为节本、增效的环境友好型施肥提供一定的理论依据。

关键词：黄土旱塬冬小麦养分投入化肥减施经济环境效应开放科学(资源服务)标识码(OSID):

旱地条件下冬小麦产量和农艺性状对养分投入的响应

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作物学报 2010年第7期36卷 1192-1197页

作者：周玲王朝辉李生秀西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

以9个旱地冬小麦品种为材料,通过田间试验研究其产量及主要农艺性状与养分投入水平的关系。与不施肥对照相比,在低、高水平养分投入条件下小麦籽粒产量分别提高20%和40%,生物量提高17%和35%,单位面积穗数增加11%和25%,穗粒数增加8%和10... 详细信息

以9个旱地冬小麦品种为材料,通过田间试验研究其产量及主要农艺性状与养分投入水平的关系。与不施肥对照相比,在低、高水平养分投入条件下小麦籽粒产量分别提高20%和40%,生物量提高17%和35%,单位面积穗数增加11%和25%,穗粒数增加8%和10%。高产品种的生物量、单位面积穗数、穗粒数及其随养分投入增加而提高的幅度显著高于低产品种。千粒重不受养分投入水平的影响。旱地条件下,不同小麦品种的产量、生物量、单位面积穗数和穗粒数均随养分投入水平的提高而显著提高,并且存在品种间差异。高生物量、高单位面积穗数和穗粒数是旱地高产品种的重要特征,它们对养分投入的敏感响应是高产品种养分投入提高后产量提高的主要原因。

关键词：冬小麦养分投入产量农艺性状

京郊桃园养分投入对土壤养分和桃果品质的影响

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土壤通报 2010年第2期41卷 355-361页

作者：孔祥银李艳萍王胜涛梁金凤贾小红陈清张志刚何跃东郝红梅刘宝印刘裕蓉北京市平谷区农科所北京101200 北京市土肥工作站北京100029 中国农业大学资源与环境学院北京100193

以绿化9号品种为调查对象,2006年调查了平谷区141个桃园的施肥现状及其对土壤养分和桃果品质的影响。结果表明:所调查的桃园施用的有机肥以鸡粪、羊粪、猪粪、牛粪为主,化肥投入以复合肥居多;与2004年的调查结果相比,2006年来自有机肥... 详细信息

以绿化9号品种为调查对象,2006年调查了平谷区141个桃园的施肥现状及其对土壤养分和桃果品质的影响。结果表明:所调查的桃园施用的有机肥以鸡粪、羊粪、猪粪、牛粪为主,化肥投入以复合肥居多;与2004年的调查结果相比,2006年来自有机肥和化肥的总N投入数量下降,但是P、K投入总量增加;由于桃园多年的过量养分投入,2006年桃园土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量比1981年第二次土壤普查结果均有大幅度提高;调查结果还显示,养分投入为适宜等氮素投入水平(100～200kghm-2)、中磷素投入水平(20～100kghm-2)和低钾素投入水平(养分管理以保证产量和品质的形成,以及桃园的可持续发展。

关键词：平谷桃品质养分投入土壤养分

冀中地区桃树养分投入、土壤养分状况及其与产量的关系

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土壤通报 2019年第3期50卷 683-690页

作者：周媛媛张苗佟丙辛丁鹏王栋马文奇河北农业大学资源与环境学院河北保定071000 云南云天化股份有限公司云南昆明650100

本研究于2016年秋~2018年秋对冀中地区60个桃园进行跟踪监测,记录养分投入、测定土壤养分及桃树果实产量,分析桃树果实产量与养分投入及土壤养分之间的关系。结果表明:冀中地区桃园年度养分投入总量平均值氮素(N)在680~1053 kg hm^-2,磷... 详细信息

本研究于2016年秋~2018年秋对冀中地区60个桃园进行跟踪监测,记录养分投入、测定土壤养分及桃树果实产量,分析桃树果实产量与养分投入及土壤养分之间的关系。结果表明:冀中地区桃园年度养分投入总量平均值氮素(N)在680~1053 kg hm^-2,磷素(P2O5)2在77~925 kg hm^-2,钾素(K2O)在358~718 kg hm^-2,其中以化肥养分为主;各桃园养分投入量存在极大差异,如氮养分投入总量高的超过2000 kg hm^-2,而低的则仅有115 kg hm^-2。与果园土壤养分分级标准相比,2017年春季和秋季土壤硝态氮含量总体处于较低水平,有效磷和速效钾含量处于较高水平,微量元素含量处于丰富水平。与合理施肥量相比,冀中地区绝大多数桃园处于过量施肥水平;在目前养分供应范围内,桃树果实产量、株果数和种植密度与养分投入、土壤养分含量相关性不显著,但单果重与其均呈显著正相关。总之,冀中地区桃园应加强科学施肥,在保证产量的基础上,适量降低氮磷钾投入量,增加有机肥施用量,调整养分投入比例,达到提质增效的目的。

关键词：冀中地区桃树养分投入土壤养分产量

环渤海湾地区主要梨园土壤养分状况及养分投入研究

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土壤通报 2013年第1期44卷 132-137页

作者：谢凯李元军乐文全王少敏李俊才董彩霞徐阳春南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095 山东省烟台市农业科学院山东烟台265500 河北省农林科学院昌黎果树研究所河北昌黎066600 山东省果树研究所山东泰安271000 辽宁省果树科学研究所辽宁熊岳115009

对环渤海湾地区三省204个主要梨园养分投入和土壤养分含量状况进行了研究,结果表明:(1)该区域主要梨园土壤有机质平均含量为17.1 g kg-1,其中,辽宁省主要梨园土壤有机质平均含量为22.9 g kg-1,山东和河北省主要梨园土壤有机质平均含量<2... 详细信息

对环渤海湾地区三省204个主要梨园养分投入和土壤养分含量状况进行了研究,结果表明:(1)该区域主要梨园土壤有机质平均含量为17.1 g kg-1,其中,辽宁省主要梨园土壤有机质平均含量为22.9 g kg-1,山东和河北省主要梨园土壤有机质平均含量养分质量综合评价结果表明,环渤海湾地区的辽宁省梨园土壤养分水平最高,河北省最低。土壤有机质、碱解氮和pH值是该地区主要梨园土壤养分质量的限制因子。(3)山东省主要梨园氮、磷(P2O5)、钾(K2O)养分总投入量分别为968 kg hm-2、441 kg hm-2和523 kg hm-2,且以化肥养分投入为主。河北省养分投入状况与山东省相似。山东和辽宁省梨园化肥施用以三元复合肥为主,分别占94%和66%,河北省施用的尿素占化肥总量的77%。

关键词：梨园土壤养分养分投入环渤海湾地区