摘要：为明确长期施肥对山东潮土固碳潜力和作物产量的影响,以冬小麦-夏玉米轮作体系为研究对象,通过28 a定位施肥试验研究长期施肥下潮土固碳特征及其作物产量效应,提出不同肥力水平山东潮土有机碳提升策略。试验采用裂区设计,包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理,化肥区处理分别为不施肥、氮、氮磷、氮钾、磷钾、氮磷钾、减量氮磷钾、增量氮磷钾;有机肥区处理为化肥区处理基础上分别增加等量有机肥。结果表明,有机肥处理土壤累积碳投入量和固碳速率分别比化肥处理高2.47,4.29倍。有机肥处理土壤有机碳投入量为155.6~193.2 t/hm^(2),固碳速率为0.25~2.18 t/(hm^(2)·a),化肥处理土壤有机碳投入量为39.5~100.5 t/hm^(2),固碳速率为4.15~5.49 t/(hm^(2)·a)。其中,化肥区和有机肥区均是增量氮磷钾处理碳储量最高、固碳速率最快。随着外源碳的累积投入量增加,土壤有机碳呈线性增加,当投入量小于120 t/hm^(2)时,土壤有机碳的存储能力为18.4%~20.6%;当投入量在120~200 t/hm^(2)时,土壤有机碳的存储能力为11.5%。外源碳累积投入量小于100 t/hm^(2)时,土壤固碳效率为11.7%;外源碳累积投入量100~200 t/hm^(2)时,土壤固碳效率为4.3%。土壤有机碳含量与小麦和玉米产量之间均呈极显著相关关系,潮土土壤有机碳提升1 g/kg,作物总产量可增加414.5 kg/hm^(2)(小麦和玉米产量可分别增加208.4,184.8 kg/hm^(2))。在保证土壤肥力和作物产量条件下,建议山东潮土累积有机碳投入量为150 t/hm^(2)较为合适。薄录吉,李彦1,张英鹏,仲子文,孙明1,李冰,刘兆辉,孙翠平4(1.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,山东济南250100;2.山东省农业科学院黄河三角洲现代农业研究院,山东东营257345;3.山东省地质矿产勘查开发局八O-水文地质工程地质大队,山东济南250014;4.山东省生态环境规划研究院,山东济南250102)

摘要：为减少化肥过量施用带来的土壤肥力下降,甜瓜产量降低、品质下降等问题,以红金蜜甜瓜为试验材料,通过田间小区试验,设计常规施肥(CON)、优化施肥(OPT)、优化施肥基础上有机肥替代15%化肥(OF1)和有机肥替代30%化肥(OF2)共4个处理,研究不同施肥处理对设施甜瓜产量、品质和土壤肥力以及经济效益的影响。结果表明,与CON处理相比,OPT、OF1和OF2处理的甜瓜产量分别增加了1.70%、5.58%和9.82%;VC含量分别增加了41.9%、86.1%和62.3%;硝酸盐含量分别减少了39.0%、49.1%和52.2%;可溶性固形物含量分别增加3.4%、9.4%和10.1%;有机酸分别降低21.3%、32.0%和30.7%;提高了甜瓜品质。有机肥替代化肥还能增加土壤肥力,与CON处理相比,OPT、OF1和OF2处理的有机质含量增加了6.4%、11.4%和15.5%,提高了土壤速效养分含量和养分活化系数,并降低土壤容重。从经济效益上来看,与CON处理相比,OPT、OF1和OF2处理的经济效益分别提高了1.23%(3349元·hm^(-2))、5.84%(15964元·hm^(-2))和11.5%(31492元·hm^(-2))。因此,在土壤地力较好的产区,有机肥替代化肥是提高设施甜瓜产量、品质、土壤肥力以及经济效益的有效措施,其中在优化施肥基础上,有机肥替代30%化肥的效果最好。