为探寻肥料的合理施用方法,并对有机替代的可行性提供佐证,运用大田定位试验方法,研究连续3季有机肥部分替代无机肥料对土壤养分全氮、全磷、速效钾、有效磷、有机质含量的影响,及在各养分土壤剖面中的分布和迁移特征。结果表明,连续3季施用不同类型肥料后,各处理土壤全氮、全磷、有机质、有效磷主要积累在0~20 cm土层,随着土层深度的增加而降低。添加20%干猪粪的处理前期效果不显著,后期养分含量显著增加。20%M处理（20%减量施肥+商品有机肥）在0~20、20~40 cm土层各养分含量都高于NPK处理（农民习惯）,全氮、全磷、有效磷、有机质能发生明显迁移,在20~40 cm土层固定累积向下淋溶损失小。结果表明,化肥减量添加商品有机肥能平衡养分分布,提升土壤综合肥力,具有培肥地力的作用。

Tillage practice and residue management play important roles in N pool in soils. This study determined the impacts of tillage practice and residue management on crop yield. It also investigated the distribution, fractionation, and stratification of N at soil at depths ranging from 0 to 60 cm under wheat–maize cropping systems. Three treatments were established in 2009: no-tillage with straw removal for winter wheat and summer maize (NT), no-tillage with straw mulching for winter wheat and summer maize (NTS), no-tillage with straw mulching for summer maize and plow tillage with straw incorporation for winter wheat (NPTS). After 8 years, soil total nitrogen (TN) content in NTS was greater than in NT, but only in 0–10 cm layer. NPTS treatment increased TN content over NT and NTS in 10–20 cm layer by 18.0% and 13.9%, and by 16.8% and 18.1% in 20–30 cm layer, respectively. Particulate organic N, microbial biomass N and water-extractable organic N levels were the greatest in 0–10 cm layer under NTS treatment; and in 10–30 cm layer, the corresponding values were the highest under NPTS treatment. NPTS treatment could immobilize the mineral N in 10–30 cm layer, and reduced leaching losses into deeper soil layers (40–60 cm). Furthermore, total yield increased by 14.7% and 8.5% in NPTS treatment compared to NT and NTS treatments, respectively. These results indicate that NPTS is an effective and sustainable management practice, which will improve soil fertility, sustainable crop production, and environmental quality in low-productivity soils in central China.

为明确化肥、有机肥配施比例对土壤理化性质、酶活性,以及樱桃果实品质和产量的影响,在北京市通州区开展田间试验,设置CK(不施肥),以及等氮量条件下配施不同比例有机肥的5个处理,研究不同处理间土壤理化性质、土壤酶活性和果实品质指标、产量的差异。结果显示,与CK和纯施化肥的处理相比,50%(以氮计)化肥+50%有机肥的处理可以显著(P<0.05)提升土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量和脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、脱氢酶活性,在产量未显著下降的前提下,显著提高果实的维生素C含量和糖酸比,果实品质最好。在当地的樱桃生产中,50%化肥+50%有机肥是推荐的施肥方式。

【目的】通过5年连续监测有机肥、生物有机肥替代化肥对旱地小麦产量、养分利用、经济及土壤环境的影响,以期为旱地小麦科学高效生产提供施肥依据。【方法】于2013—2018年在山西省洪洞县旱地麦田试验区,通过农户施肥（FP）、测控施肥（OF）、有机肥替代化肥（OFM）和生物有机肥替代化肥（OFB）4个处理,分析有机肥替代化肥对黄土旱塬冬小麦产量构成,经济效益,养分吸收转移特征,肥料利用效率,土壤环境等的影响。【结果】（1）与FP处理相比,OFM、OFB处理5年平均减施化肥氮素35%,籽粒产量显著提高17.2%—21.4%、纯收入显著提高44.3%—54.7%;与OF处理相比,OFM、OFB处理5年平均替代化肥氮素40%,增加了公顷穗数和千粒重,籽粒产量显著提高6.0%—9.8%,纯收入显著提高12.9%—21.0%。（2）OFM、OFB处理与OF处理相比,籽粒氮含量显著提高9.6%—12.8%,磷含量显著提高12.5%—17.9%;籽粒氮、磷、钾的花前营养器官转移量与花后土壤吸收量均有所提高,特别是促进了籽粒中氮、磷素的花后土壤吸收量,分别显著提高了48.8%—50.5%,70.5%—76.2%。（3）与OF处理相比,OFM处理的钾肥农学效率和偏生产力显著提高33.9%和6.2%。OFB处理的氮、磷肥的表观回收率显著提高48.6%和65.5%,氮、钾肥的农学效率显著提高71.3%和51.3%,偏生产力显著提高20.3%和10.0%。（4）经过5年的有机肥、生物有机肥替代化肥处理,土壤肥力（有机质, 全氮, 有效磷, 速效钾）有所提高,表层土壤硝态氮残留显著减少9.6%—23.0%,且2 m土层硝态氮无明显淋溶现象。【结论】有机肥、生物有机肥替代化肥可以提高小麦籽粒对氮、磷、钾的吸收,促进氮、磷素的花后土壤吸收,提高肥料的利用效率,显著降低土壤硝态氮残留量,有助于提升土壤肥力,最终获得较高的经济和环境效益,是旱地麦田高效持续生产和发展绿色农业的一项重要措施。

为了探究旱直播水稻品质在不同有机肥处理下的变化规律,于2018—2020年,以龙粳31为试验材料,设置6种处理,即:零肥(N0)、常规施肥(NPK)、生物炭+常规施肥(OF1)、海藻生物有机肥+常规施肥(OF2)、基施旺生物有机肥+常规施肥(OF3)、凹凸棒有机肥+常规施肥(OF4),研究不同有机肥处理下旱直播水稻加工品质、外观品质、营养品质和蒸煮食味品质的变化差异。结果表明:3 a间,有机肥处理的稻米整精米率高于NPK和N0,与NPK相比,OF1~OF4分别提高2.64,1.78,1.06,2.53百分点;垩白度以OF2最高,为1.82%,较NPK增加0.11百分点,但OF1、OF3、OF4垩白度低于NPK,平均分别降低0.26,0.41,0.51百分点;各处理的精米粒长、粒宽和长宽比无显著差异;2019—2020年,与NPK相比,有机肥处理增加了稻米蛋白质含量,而直链淀粉含量却呈降低趋势;2 a间,OF1、OF2、OF3、OF4蛋白质含量平均分别为8.99%,9.13%,9.08%,9.16%,较NPK分别增加0.54,0.68,0.63,0.71百分点;而OF1、OF2、OF3、OF4直链淀粉含量平均分别降低了0.20,0.64,0.69,0.38百分点;与NPK相比,有机肥施入初期可提高旱直播稻米光泽、味道、口感和食味评分值,但长期施用有机肥将导致旱直播稻米蒸煮食味品质变差;2019—2020年,NPK处理的稻米食味评分值平均为72.70,与NPK相比,OF1、OF2、OF3、OF4均不同程度地降低了稻米的香气、光泽、味道、口感和食味评分值,食味评分值分别降低5.53%,6.40%,3.71%,3.23%,但有机肥增加了稻米的完整性。综上,长期施用有机肥能改善旱直播稻米的加工品质和外观品质,提高营养品质,但不利于蒸煮食味品质的形成并且会降低直链淀粉含量。

旨在探索华北地区有机肥替代氮肥的比例,以及替代后产量稳定的生理基础和替代后增喷液态氮肥的效果,以期为该区冬小麦氮肥减量高产高效技术提供依据。2020-2022年在河北宁晋进行小麦田间试验,设置8个处理。T1,不施氮,单施化学磷钾肥;T2,单施化学氮磷钾肥(对照);T3-T7,有机肥分别替代T2处理20%,40%,60%,80%,100%的氮肥;T8,有机肥替代T2处理100%的氮肥+起身期喷施液态氮肥。结果表明,有机肥替代率29.5%~66.7%和100%替代率+液态氮处理小麦产量较高,与对照相当,该施肥条件下多数时期叶面积指数和叶片SPAD值也较高,这是有机肥替代化肥后产量稳定的生理基础。有机肥替代率大于40%小麦品质较高,尤其40%替代率处理的稳定时间、拉伸面积和最大拉伸阻力较对照分别提高了17.8%,23.5%,9.1%。对照、40% 和100%替代率+液态氮肥处理氮效率指标大多表现较优,籽粒吸氮量、氮肥效率和氮素吸收效率较高。有机肥替代氮肥能明显增加起身-灌浆期0~80 cm和成熟期0~60 cm土壤硝态氮含量,使土壤硝态氮出现表聚现象,替代率越高该层次土壤硝态氮含量越高;有机肥替代氮肥能明显降低成熟期80~100 cm土壤硝态氮含量,从而降低雨季氮素淋溶风险。综上,40% 替代率和100%替代率+液态氮肥处理小麦产量、品质、氮效率俱佳,效益显著。

为了探讨深耕和施用有机肥对土壤的培肥效应，在5年田间定位试验基础上，研究了深耕（DCK）、深耕+有机肥（DOF）、浅耕（SCK）、浅耕+有机肥（SOF）4个处理对土壤微生物数量、酶活性、含水量、养分含量的影响。结果表明，在不施有机肥条件下，深耕处理0～40 cm土层真菌、放线菌数量均显著高于浅耕，但细菌数量仅在20～40 cm土层显著高于浅耕。增施有机肥能显著增加微生物数量，在0～20 cm土层，DOF处理细菌、真菌、放线菌数量分别比DCK增加了180.6%，53.6%，19.8%，SOF处理分别比SCK处理增加了8.0%，14.2%，36.9%。与浅耕相比，深耕可显著提高土壤脲酶活性和土壤含水量。在深耕条件下，施用有机肥可显著提高脲酶活性和土壤含水量，在0～20 cm和20～40 cm土层，DOF处理脲酶活性分别比DCK处理提高11.9%和54.3%，DOF处理含水量分别比DCK处理提高了4.67%和4.49%。深耕有助于提高20～40 cm土层土壤全氮、全磷含量，而浅耕有助于提高0～20 cm土层土壤全氮、全磷含量。施用有机肥可提高表层土壤全氮、全磷含量，在0～20 cm土层，SOF处理全氮、全磷含量比SCK处理增加了36.24%，5.54%，DOF处理比DCK处理增加了8.98%，37.72%。可见，深耕+有机肥对改善土壤微环境、提高土壤肥力具有显著效果。

为研究生物有机肥FBOF1和FBOF2在烤烟上的应用效果及对相关防御性酶活性的影响,本研究采用绿色荧光蛋白(Green fluorescence protein,GFP)基因和抗生素对生物有机肥中特定功能微生物进行了标记,通过盆栽试验研究了功能微生物在根围土壤中的定殖情况,施用生物有机肥对烤烟叶面积等生物量指标以及PPO、 POD、PAL、LOX酶活性的影响.结果表明,施用生物有机肥能促进烟叶生长,叶面积、株高、鲜质量、干质量等生物量指标增加,30 d时叶面积分别增加26.20%和30.87%,与对照相比达到显著水平,鲜质量增加30.60%和36.72%,干质量分别增加47.93%和23.97%;施用生物有机肥还可改善土壤养分状况,提高土壤中有机质含量,增加碱解氮、速效钾、全磷等养分供应水平;同时研究表明施用生物有机肥后其功能微生物能在根围土壤有效定殖,对有害病原微生物青枯菌具有一定的抑制效果;施用生物有机肥能提高烤烟初期防御性酶活性,增强植株对病原微生物的抵抗能力,施用生物有机肥7d后,PPO活性分别增加38.1%和3.8%,LOX活性增加19.6%和17.%,而PAL活性增加24.%.

为了探究不同有机肥对旱直播水稻产量和干物质转运的规律，于2018年和2019年，以龙粳31为试验材料，在旱直播条件下比较了零肥（T0，对照）、常规施肥（T1，对照）、生物炭+常规施肥（T2）、海藻生物肥+常规施肥（T3）、凹凸棒有机肥+常规施肥（T4）、腐熟有机肥+常规施肥（T5）6种肥料处理下水稻的干物质积累、产量和产量构成的差异。结果表明：与T1相比，T3、T4、T5不同程度地提高了水稻齐穗期上三叶叶面积指数，而T2呈相反趋势；综合2 a水稻齐穗期-成熟期群体干物质量，与T1相比，水稻齐穗期T3、T4、T5处理平均增幅12.03%，5.07%，3.36%，T2降低14.73%，水稻成熟期群体干物质量，T3、T4、T5与T1之间差异虽不显著，但T3、T4、T5均表现不同程度大于T1的趋势，T2则降低14.11%；与T1相比，T3、T4、T5改善了齐穗期-成熟期群体结构，提高了叶和茎鞘的输出量、输出率和转化率，T2呈相反趋势；与T1相比，T3、T4、T5处理水稻实测产量平均分别增产4.40%，2.70%，2.98%，T2降低11.02%，通过产量构成分析发现，T3、T4、T5处理可有效提高每平方米穗数，但不利于穗粒数的提高，相关分析表明，产量与每平方米穗数呈极显著正相关关系，与穗粒数和千粒质量呈正相关关系，而与结实率呈极显著负相关关系。综上所述，施用海藻生物有机肥、凹凸棒有机肥和腐熟有机肥能有效提高旱直播水稻分蘖，增加穗数，改善齐穗期-成熟期群体结构，提高了叶面积指数和群体干物质量，促进叶和茎鞘物质输出和转化，最终使旱直播水稻产量得到提升。

通过探索河北山前平原区有机肥替代氮肥的配比,以期为该区小麦氮肥减量增效技术提供依据。在河北永年博远农场连续2 a进行大田试验,设置5个有机肥和无机肥组配处理。结果表明,有机肥替代20%和40%的化肥,可显著提高穗粒数和产量,较高氮处理和节氮处理产量提高4.0%以上,穗粒数增加3.6~5.6粒。籽粒品质指标大多为替代率20%和40%的处理和节氮处理较优,主要为稳定时间增加2.2~2.7 min,拉伸面积增大10.5~17.5 cm²,最大拉伸阻力增大28.0~75.5 EU。氮效率各项指标大多为替代率20%的处理较优,其中氮肥效率、氮素利用效率和氮收获指数较高氮处理分别提高109.3%,9.3%,11.3%,较节氮处理分别提高6.9%,8.5%,8.3%。有机肥不同比例替代化肥,0~20 cm土壤硝态氮均出现“表聚现象”,含量增加,较节氮处理高38.5%以上;20~40 cm土壤硝态氮则表现为节氮处理和高氮处理显著较高。20%有机肥替代氮肥小麦产量和品质俱佳,显著改善0~40 cm土壤硝态氮含量,提高小麦对氮素吸收利用,环境效益显著。

Soil management practices are important parts of sustainable agriculture. Improving tillage practice is important for alleviating soil degradation and promoting sustainable grain production. A four year field experiment was conducted to examine the effects of deep tillage (DT), incorporated into the minimum tillage (MT), on soil physical properties and crop performance. The field experiments included continuous rotary tillage (RT), continuous DT, and intermittent DT every three years, every two years, and every other year, into RT. The results showed that the introduction of DT into continuous RT reduced the soil bulk density of the 20–30 cm soil layer by 5.6% and reduced nutrient stratification rates by 20–30%, which favored more uniformly distributed soil nutrients in the top soil layer. The root growth for treatments with DT in the deep soil layers (1–1.5 m) was significantly improved, which resulted in a higher soil water depletion. Under deficit irrigation scheduling, the improved root growth and soil water uptake in the deep soil layer improved crop growth and grain production. Overall, a 10.5% increase in yield and 18.3% increase in water productivity were observed when intermittent DT was introduced during the four years. The effects of DT could be maintained for two continuous years. Therefore, it was suggested that after two or three years of RT, DT should be applied to improve soil physical properties and ensure high grain production.

为了比较研究有机肥、化肥对玉米生产能力的影响,为北方黑土地区有机肥与化肥的施用提供科学依据。大田条件下对玉米施用4种有机肥和传统化肥,测定玉米产量、叶片光合特性、土壤酶活性以及丛枝菌根真菌(AMF)侵染情况等指标。结果表明：超效有机肥(T4)处理下的玉米产量为9800 kg/hm²,相比于传统化肥(CK)增产11.53%,达到显著水平,菌糠+鸡粪+腐殖酸有机肥(T2)同CK产量差异不显著;T2、T4处理下玉米叶片光合特性均高于CK,分别增加了32.34%(T2)、24.10%(T4);酶活性方面菌糠+鸡粪+枯草芽孢杆菌腐熟有机肥(T3)处理下碱性磷酸酶活性最高,较CK提高31.80%,T4处理下蔗糖酶活性最高,较CK提高30.91%。4种有机肥相比于CK均显著增加了玉米根系AMF侵染率与总球囊霉素含量,T2处理下的AMF侵染率与总球囊霉素最高,较CK分别增加了58.90%、8.52%。本试验结果表明超效有机肥、菌糠+鸡粪+腐殖酸有机肥在替代化肥施用中具有减施化肥、增产增效的作用。

本研究基于5年的耕作定位试验,设置深耕(DT)、深耕有机肥(DTF)、浅耕(ST)、浅耕有机肥(STF)、免耕(NT)和免耕有机肥(NTF)处理,以期通过改良耕层土壤结构,优化小麦冠层结构特性.结果表明: 同一耕作处理下,增施有机肥可降低土壤容重、提高土壤孔隙度,提高20～40 cm土层2～5和0.25～2 mm粒级土壤团聚体含量,降低>5 mm粒级团聚体含量、>0.25 mm粒级团聚体的平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD).与其他处理相比,NTF处理改善了0～20 cm土层土壤容重、增加土壤孔隙度;DTF处理降低了40～60 cm土壤容重和>0.25 mm粒级机械团聚体的稳定性,增加了土壤透气性.花后各时期,有机肥处理的叶片角度指数降低,叶面积指数(LAI)和旗叶净光合速率(P_n)提高.STF处理的角度指数最低,DTF处理的P_n最高,显著大于其他处理.通径分析表明,自变量容重、孔隙度、>0.25 mm粒级团聚体的数量(R_0.25)和MWD对因变量角度指数、LAI和P_n的直接通径系数均达到极显著水平.0～20 cm土层,MWD值增大有利于P_n和LAI的提高;20～40 cm土层,土壤容重在一定范围内的增加可优化叶夹角,提高冠层透光率;40～60 cm土层,高的土壤容重和低的孔隙度限制了LAI和P_n的增加.综上,豫中补灌区增施有机肥下的深耕或浅耕处理有利于改良土壤结构、增加土壤通透性,优化冠层结构,提高冠层受光率、叶面积指数和光合速率.

为改善大白菜因化肥过量使用而造成的产量下降、品质变劣和肥料利用率低等问题,以露地栽培旺春大白菜为试材,共设置不施肥(CK1)、常规施肥(CK2)、化肥平衡施肥(T1)、化肥减量30%+6 000 kg·hm^-2生物有机肥(T2)、化肥减量30%+9 000 kg·hm^-2生物有机肥(T3)、化肥减量40%+6 000 kg·hm^-2生物有机肥(T4)、化肥减量40%+9 000 kg·hm^-2生物有机肥(T5)7个处理,分析了不同施肥处理对大白菜生长、产量及品质的影响。结果表明:施用生物有机肥不同程度提高了各处理根系活力和叶绿素含量,较当地常规施肥根系活力提高了15.5%~40.3%,叶绿素含量提高了11.5%~37.5%,且随生物有机肥施用量的增加而增加。T1-T5处理较CK2增产0.04%~20.91%,其中T3处理增产率最高为20.91%,其经济效益增加9.04%,施用生物有机肥提高了肥料贡献率,化肥减量30%并配施生物有机肥提升效果最显著。T3处理可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸含量分别比CK2高0.91百分点、81.00%和9.61%,施用生物有机肥各处理硝酸盐含量降低11.53%~21.52%,V_C、总黄酮、硫苷含量T3处理显著高于CK2,总酚含量各处理差异不显著。各处理矿质元素含量较CK2有不同程度提高,施用生物有机肥后提高更明显。对15项指标进行隶属函数分析,综合评价以T3处理化肥减量30%并配施9 000 kg·hm^-2生物有机肥效果最佳,其次为T2>T5>T1>T4>CK2>CK1。

为了探讨不同有机肥对巨峰葡萄园的施肥效果，为葡萄园的科学施肥提供可靠的依据。研究了3种有机肥料（生物有机肥（BF）、羊粪（SM）和猪粪（PM））在3年生的有机葡萄园内设置处理，研究其对辽宁兴城种植葡萄根系生长和土壤养分状况的影响。结果表明，生物有机肥施用增加总根长、根表面积效果最佳；生物有机肥和羊粪处理均能显著提高根系中全氮含量（PP 羊粪 > 猪粪 > 对照，生物有机肥、羊粪和猪粪在转色期较对照分别提高了70.72%，53.67%，52.31%；在收获期，较对照分别显著提高了51.61%，36.14%，34.84%（P 羊粪 > 猪粪 > 对照，其中只有生物有机肥条件下的碱解氮和全氮含量在不同时期均与对照出现显著性差异（P<0.05）。生物有机肥和羊粪处理组的土壤有效磷含量在转色期和收获期均显著高于对照，而猪粪与对照不存在显著性差异。施肥处理均能引起土壤矿质元素含量不同程度的提高；其中土壤中B和Mo元素在转色期的含量要低于对照，其原因可能是由施肥处理后增强了树体对微量元素的吸收，而有机肥中微量元素释放较慢所导致的。与对照相比，3种有机肥料均可改善葡萄根系的生长、提高根系内矿质元素含量，提高土壤内有机质、全氮、有效磷及矿质元素含量，但施用生物有机肥效果最佳。