定位施肥对冬小麦生长、产量及水分利用的影响

基于长期定位施肥试验,研究了不同施肥对冬小麦生长、产量及水分利用的影响。结果表明:不同施肥均能促进冬小麦株高、叶面积、生物量的增长,株高、叶面积、生物量均为:单施氮肥处理(N)高于不施肥处理(CK),氮磷配施处理(NP)显著高于CK和N处理,三个有机肥处理(M、NM和NPM)均较高。不同施肥对冬小麦光合速率影响显著,NPM处理的光合速率在各个生育期均最高;其次分别为NM处理和NP处理,而M处理在前期较高,后期下降较快,N和CK处理均较低。不同施肥处理小麦产量:NPM>NM>M>NP>N>CK,不同施肥均能显著增加小麦产量(增产量为341～4388kg/hm2),除M和NM处理,其他处理均有显著差异;冬小麦耗水量和水分利用效率均随施肥水平提高而增加,NPM和NP处理显著高于N和CK处理。表明在本试验年单施氮肥对小麦生长及产量影响较小,单施有机肥及不同肥料配施均能显著促进小麦生长及产量提高,有机肥的增产效应显著高于无机肥,其中NPM处理的产量及水分利用效率均最高。

施肥措施对黄土旱塬区小麦产量和土壤有机碳积累的影响

利用中国科学院长武农田生态试验站的长期田间试验(1984年2~007年),研究了小麦产量,耕层有机碳变化,评价了土壤管理和气候因素对土壤有机碳(Soil organic C,SOC)变化的影响。研究涉及6个处理:休闲地(F);不施肥(CK);有机肥(M);氮肥(N);氮、磷肥(NP)和氮、磷、有机肥(NPM)处理。结果表明,施肥可以显著提高作物产量和SOC积累,CK、M、N、NP、NPM处理平均产量依次为1.5、2.6、2.0、3.3、4.0 t/hm2,2007年F、CK、M、N、NP、NPM处理0—20 cm土层SOC积累量依次为-1.09、0.76、8.59、1.02、3.42和9.5 t/hm2。作物产量与SOC含量呈显著的正相关关系(r=0.80),有机碳输入量与SOC含量相关性更好(r=0.97),外源有机碳的输入也是提高SOC的重要措施。施肥措施对作物固碳和SOC影响存在显著(P<0.05)差异。土壤固碳速率(Y)与SOC输入量(X)符合线性方程Y=0.231X-0.0813(r=0.98)。施肥可以提高黄土高原半干旱地区土壤生产力和SOC的积累,且无机肥和有机肥配施效果最佳。

小麦氮磷肥长期配施对土壤硝态氮淋溶的影响

利用长期肥料定位试验,监测旱地农田土壤硝态氮的淋溶动向,研究施肥量与硝态氮累积量之间的关系,为科学施肥提供参考。【方法】在试验小区0～300cm土壤剖面中,每20cm深度取一个土样,1mol·L-1KCl浸提后以AA3连续流动分析仪测定硝态氮含量。【结果】单施氮肥土壤硝态氮累积峰出现在80～100cm土层和300cm以下土层,当施氮量达到180kg·hm-2·a-1时,0～300cm土层硝态氮累积总量相当于8年的施氮量。单施磷肥对土壤硝态氮分布无影响;氮、磷肥配施时,施氮量增加硝态氮累积量显著增加,配施磷肥后可以减少硝态氮累积量,且施氮量越大减少的越多。过量施用氮肥,即使配施磷肥,硝态氮也能发生淋溶并在100～120cm和240～260cm土层附近累积;二次多项式回归能够较好地反映氮、磷施用量与土壤硝态氮累积量之间的关系。【结论】长期过量施用氮肥,导致硝态氮大量淋溶并形成两个累积峰,科学合理地配施磷肥可以减少硝态氮淋失;旱地麦田长期施用最大产量施肥量,可能导致硝态氮大量累积在土壤深层。

黄土塬区旱作农田长期定位施肥对冬小麦水分利用的影响

对长期定位施肥试验第22年度的测定数据进行了分析,探讨了旱地施肥对冬小麦水分利用的影响。试验结果表明,测定年份冬小麦的耗水深度受播种前雨季降雨入渗深度的影响位于地下200 cm左右。长期单施磷肥处理,播种期土壤有效贮水量与不施肥的对照接近,而单施氮肥,氮磷配施和氮磷钾配施均显著低于对照;在施P2O590 kg/hm2配施氮肥或施N 90 kg/hm2配施磷肥,随着施氮量或施磷量从0增加到180 kg/hm2,播种期土壤有效贮水量均逐渐降低,但前者作物的土壤水分消耗表现出降低趋势,而后者表现出增加趋势。与对照相比,各施肥处理均提高了土壤有效底墒的利用率。氮磷配施比单施磷肥降低了土壤供水占作物耗水的比例,使得作物生长和产量的形成对当季降水的依赖性增加。与对照相比,氮磷配施及氮磷钾配施显著提高了冬小麦收获指数、产量和水分利用效率,而单施磷肥和氮肥使收获指数、产量和水分利用效率显著降低。施P2O590 kg/hm2的条件下,不同施氮量之间收获指数差异较小,而产量和水分利用效率均高于单施磷肥;施N 90 kg/hm2的条件下,不同施磷量作物的收获指数、产量和水分利用效率均得到提高。

氮、磷、钾对膜荚黄芪生长发育及有效成分的影响

目的:研究氮、磷、钾及其配比对膜荚黄芪生长发育及有效成分的影响。方法:通过田间试验,采用氮、磷、钾3因素2次D-饱和最优设计,研究氮、磷、钾及其配比对膜荚黄芪生长及有效成分的影响。结果:施肥促进了膜荚黄芪幼苗的生长,从而为生育后期膜荚黄芪根生长、产量形成及有效成分的累积提供充足的营养基础。氮、磷、钾各元素及其配比明显促进了茎叶及根干物质积累,氮、磷、钾对膜荚黄芪干物质累积总量的影响程度依次为氮>钾>磷;对膜荚黄芪茎叶干物质累积量的影响程度依次为氮>磷>钾;对根干物质累积量的影响程度依次为氮>钾>磷。施肥明显提高了膜荚黄芪根产量,氮、磷、钾对根产量影响程度依次为氮>钾>磷。氮、磷、钾各元素及其配比使黄芪多糖、黄芪甲苷含量明显增加,对总黄酮含量影响不明显。氮、磷、钾对黄芪多糖含量影响程度依次为钾>磷>氮;对黄芪甲苷含量的影响程度依次为氮>钾>磷。结论:氮、钾对膜荚黄芪生长发育,产量形成及多糖,黄芪甲苷含量有重要的影响。根类中药材黄芪的栽培过程中应该注重氮、钾肥的施用,并注意氮、磷、钾的配合施用。

Measurement of trace phosphorus in dichlorosilane by high-temperature hydrogen reduction gas chromatography

Dichlorosilane, a gas at normal temperature with a boiling point of 8.3 degrees C, is very difficult to sample and detect using conventional methods. We reduced phosphorus in dichlorosilane to PH3 by hydrogen at high temperature, then PH3 was separated from chlorosilanes by NaOH solution and from other hydrides by chromatographic absorption. Thus the problem of interference of chlorosilanes and other hydrides was overcome and PH, was measured by a double flame photometric detector at 526 nm. This method was sensitive, reliable and convenient and the sensitivity reached as low as 0.04 mu g/l.

Characterization of Phosphorus Diffused ZnO Bulk Single Crystals

Phosphorus was diffused into CVT grown undoped ZnO bulk single crystals at 550 and 800℃ in a closed quartz tube. The P-diffused ZnO single crystals were characterized by the Hall effect, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）, photoluminescence spectroscopy （PL）, and Raman scattering. The P-diffused ZnO single crystals are n-type and have higher free electron concentration than undoped ZnO, especially for the sample diffused at 800℃. The PL measurement reveals defect related visible broad emissions in the range of 420-550nm in the P-diffused ZnO samples. The XPS result suggests that most of the P atoms substitute in the Zn site after they diffuse into the ZnO single crystal at 550℃ ,while the P atom seems to occupy the O site in the ZnO samples diffused at 800℃. A high concentration of shallow donor defect forms in the P-diffused ZnO,resulting in an apparent increase of free electron concentration.

长期施肥对潮棕壤无机磷组分的影响

本研究在潮棕壤上进行长期施肥试验(开始于1990年)，涵盖了中国颇具代表性的8种施肥模式：不施肥(CK)、单施循环猪圈肥(M)、单施氮肥(N)、氮肥+循环猪圈肥(N+M)、氮肥+磷肥(NP)、氮肥+磷肥+循环猪圈肥(NP+M)、氮肥+磷肥+钾肥(NPK)、氮肥+磷肥+钾肥+循环猪圈肥(NPK+M)。 对1990年本底和2004年耕层(0~20cm)土壤样品以及1995年、2001年和2007年耕层(0~20cm)土壤样品进行无机磷分级测定。纵观这18年施肥处理，结果表明：有效或缓效态无机磷(Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P)在无磷肥直接投入的情况下皆有不同幅度的下降，导致土壤无机磷收支赤字，在有磷肥直接投入的情况下，这些形态的无机磷不但能满足当季作物需求还有盈余，丰富了土壤P库；而O-P和Ca10-P这两种形态的无机磷的生物有效性很低，但可由盈余的有效态无机磷缓慢转化而来，长期试验结果表明，盈余有效态无机磷会逐渐转变成无效态，肥效降低；所有的施加循环猪圈肥的处理相对于单施化肥的处理能减缓无机磷素的下降，促进磷素缓慢积累，甚至能逐步建立起小规模的P库，可见循环猪圈肥不但能发挥前期供磷作用，也有较好的后期供磷作用。 各形态无机磷与速效P(Olsen-P)之间存在很好的相关性，对土壤中各形态无机磷与速效进行通径分析及逐步回归分析，在全部引入各因子的情况下得出回归方程：Y=15.127+2.158x1+0.152x2+0.265x3+0.168x4-0.128x5-0.247x6 (R2=0.9997，F=571.78，Pr=0.032；Y、x1、x2、x3、x4、x5和x6分别代表Olsen-P、Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P和Ca10-P的含量)，这进一步明确了各因子间的关系。无机磷分级与速效含量测定相结合，可以为评价土壤供磷力提供更科学的理论依据。 循环猪圈肥(M)对土壤无机磷形态的影响与矿质磷肥截然不同，对几种有机物料(大豆秸秆粉、玉米秸秆粉、新鲜猪粪和腐熟猪粪)进行无机磷分级测定，研究发现：秸秆粉中各形态无机磷的含量甚微，而新鲜猪粪中含量较高，各种有机物料中Ca2-P、Ca8-P和Al-P的含量明显高于其它组分，新鲜猪粪与秸秆粉混合堆腐，其Ca2-P和Ca8-P含量有所下降，腐熟猪粪中有效态的无机磷组分主要来自新鲜猪粪。循环猪圈肥(M)在施入土壤初期，会提供大量的Ca2-P和Ca8-P，这两部分主要来自新鲜猪粪，并且随着土壤微生物的活动，循环猪圈肥(M)将再次缓慢释放出Ca2-P和Ca8-P，发挥后效作用；循环猪圈肥(M)在施入土壤初期还能提供相当数量的Al-P、Fe-P和O-P，但是，与Ca2-P和Ca8-P不同的是，这三种形态无机磷后期释放较少。 为进一步明确土壤无机磷形态变化除了受施肥影响之外有无其它干扰，对三种茬口(一季玉米茬、大豆茬、连作玉米茬)的无机磷分级与速效P进行相关性分析，发现，一季玉米茬、大豆茬口中二者都表现出良好的相关性，而连作玉米茬口中二者相关性弱于前两者，可以说明不同的茬口对于无机磷组分含量影响是不同的。大豆根茬分解释放出的有效态无机磷素成为翌年植物生长一个重要的速效P库。这为合理地评价土壤供磷力、指导磷肥管理提供了科学的理论依据。 本研究选择8种典型的施肥模式来模拟我国农田土壤供磷力的发展。在早期单施有机肥的条件下，循环猪圈肥(M)能释放部分磷素以供作物生长所需，随着施肥年限的增加，其在土壤中残效累积，能建立起小规模的无机P库，在农业发展中对于提高土壤供磷力极为重要；氮肥的施用，加速了作物对磷素的吸收，使得磷素输出加剧，磷素利用率提高，充分利用土壤磷素，间接地提高土壤供磷力，但是土壤P库仍是入不敷出；氮肥配施循环猪圈肥(N+M)，尽管有循环猪圈肥的投入，还是很难满足作物对磷素的需求，土壤供磷力相对低下；磷肥开始施用以后，大大改善了土壤的供磷状况，每年土壤中残存的各无机磷组分有部分盈余，土壤P库逐步扩大，土壤供磷水平大大提高；钾肥的引入，农田土壤供磷水平开始出现转折，因为钾肥能促进磷素的吸收，使得磷素被大量带出农田系统，作物体内磷素含量数据也证明了这一点。

长期施肥黑土有机磷组分的31PNMR研究

有机磷是植物和微生物的重要磷源，其各化合物含量组成在一定程度上可反映土壤供磷情况。31P 核磁共振谱仪（31P NMR）通过监测核磁共振频率可以将有机磷不同组分加以区分，是测定土壤有机磷组分的理想工具。本文以吉林省公主岭市不同施肥处理（不施肥处理Control；无机肥处理NPK；有机肥处理M1 、M2；有机无机配施处理M1+NPK、M2+NPK）的长期试验地典型黑土为研究对象，对其有机磷组分应用31P NMR技术进行了研究。结果发现： 1、上机样品的浓度对谱图的影响大，同一批样品需按照同一方法配制，且浓度不是越高越好。冻干前浸提液不中和，试验中未发现磷酸二酯，土壤的NaOH-EDTA浸提液在冷冻干燥前中和，可以减少磷酸二酯的水解；土壤全碳对实验谱图的分辨率有较大的影响。 2、Control处理和NPK处理磷酸单酯含量占浸提液全磷量的比例最高，分别为41%和38%，M2 + NPK处理比例最低为13% 。肌醇六磷酸盐含量占总有机磷量的比例在7% ～ 28%之间，Control处理最高，显著高于NPK处理、M1处理、M1 + NPK处理和M2 + NPK处理。土壤焦磷酸盐含量占浸提液全磷含量比例为0.01% ～ 0.31%，施有机肥处理土壤焦磷酸盐含量显著高于Control处理和NPK处理。 3、土壤浸提液冷冻干燥前中和，测定结果均发现胞壁酸（属磷酸二酯）的峰，中和后的测定磷酸二酯含量占浸提液全磷量的比例在0.53%和3.75%之间；且在Control处理发现-5.28ppm、-26.19ppm和-27.54ppm处发现三个未知峰；Control处理未知化合物占总有机磷的比例为0.35%。

不同施肥制度下土壤磷库动态变化研究

在辽西一缺磷的碳酸盐褐色土上的九年试验结果表明：试验地土壤的年自然供磷能力约为9Kg.P/ha，其中90％自耕层土壤。历史上通过施用农家肥建立起的低水平土壤活性磷库的供磷能力十分有限，在不施磷肥情况下只能提供作物吸磷的12％。每年施用磷肥14Kg.P/ha，九年间作物持续丰产甚至高产，每年小剂量施磷方式的作物增产效果略优于六年一次大剂量施磷方式。土壤中残留肥料磷进入活性磷库的比例均以每年小剂量处理较高。试验地土壤的无机磷库以Ca-P为主，Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P、Al-P均是作物的有效磷源，其中以Ca_2P的活性最高。施磷能普遍提高各有效磷源的含量。有机--无机相结合的施肥处理，九年间获得了最高的作物产量，土壤活性磷、速效磷和各有效磷源的增长也最为显著。