目錄
第1章 總論 1
1.1 引言 1
1.2 無機肥料增效機理 2
1.2.1 氮肥損失阻控與高效利用機理 2
1.2.2 磷肥增效的化學/生物學調控機理 4
1.3 有機肥料促效機制 5
1.3.1 畜禽有機肥氮磷生物轉化與促效機制 5
1.3.2 秸稈還田碳氮互作提高化肥利用率機制 7
1.4 養(yǎng)分協(xié)同優(yōu)化方法 8
1.4.1 農(nóng)田養(yǎng)分協(xié)同優(yōu)化原理與方法 8
1.4.2 肥料養(yǎng)分持續(xù)高效利用途徑及模式 11
1.5 重要結論與創(chuàng)新 14
1.6 未來研究 15
參考文獻 16
第2章 氮肥損失阻控與高效利用機理 19
2.1 根區(qū)施肥氮素高效利用機理 19
2.1.1 根區(qū)施肥的概念及原理 19
2.1.2 根區(qū)高濃度養(yǎng)分促進作物生長機理 21
2.1.3 局部土體養(yǎng)分供應促進作物生長機理 23
2.1.4 根區(qū)養(yǎng)分供應減少養(yǎng)分損失機理 26
2.2 緩控釋氮肥創(chuàng)制與高效利用機理 30
2.2.1 緩控釋氮肥的發(fā)展趨勢 30
2.2.2 基于功能性材料的緩控釋氮肥創(chuàng)制 33
2.2.3 生化抑制劑型緩釋氮肥創(chuàng)制 55
2.2.4 緩控釋肥促進作物養(yǎng)分高效利用機理 78
2.3 基于肥際-根際協(xié)調的根區(qū)施肥原理 85
2.3.1 根區(qū)施肥肥際養(yǎng)分擴散與損失特征 85
2.3.2 作物對不同施肥方式和施肥位點的響應 88
2.3.3 肥際-根際協(xié)調的根區(qū)施肥技術優(yōu)化 90
2.4 氮肥持續(xù)高效利用的限制因素與調控途徑 91
2.4.1 氮肥持續(xù)高效利用的限制因素 91
2.4.2 氮肥持續(xù)高效利用的調控途徑 93
參考文獻 94
第3章 磷肥增效的化學/生物學調控機理 97
3.1 典型土壤磷素累積狀況與釋放潛力 98
3.1.1 我國土壤速效磷狀況 98
3.1.2 磷肥施入土壤后的累積 99
3.1.3 典型土壤磷的培肥閾值與淋溶閾值 108
3.2 土壤微生物提高磷肥利用率機理 110
3.2.1 田間條件下菌根真菌對磷的活化利用機理 110
3.2.2 解磷微生物對土壤磷的活化利用效果 122
3.3 作物高效利用土壤磷的生物學機理 127
3.3.1 水稻高效利用土壤磷的生物學機理 127
3.3.2 玉米高效利用土壤磷的生物學機理 130
3.3.3 小麥高效利用土壤磷的生物學機理 152
3.4 磷肥持續(xù)高效利用的限制因素與調控途徑 156
3.4.1 磷肥高效利用的限制因素 156
3.4.2 提高磷肥高效利用的調控途徑 157
參考文獻 168
第4章 畜禽有機肥氮磷生物轉化與促效機制 174
4.1 畜禽有機肥施用下化肥的減施潛力 174
4.1.1 東北春玉米單作體系化肥減施潛力 174
4.1.2 華北小麥-玉米輪作體系化肥減施潛力 176
4.1.3 長江中下游小麥-水稻輪作體系化肥減施潛力 177
4.1.4 長江中下游雙季稻連作體系化肥減施潛力 183
4.2 畜禽有機肥氮磷轉化的微生物學機理 192
4.2.1 畜禽有機肥施用下土壤酶活性變化 192
4.2.2 畜禽有機肥施用下土壤微生物群落結構 197
4.2.3 畜禽有機肥碳轉化微生物過程及分子機理 204
4.2.4 畜禽有機肥氮轉化微生物過程及分子機理 211
4.2.5 畜禽有機肥磷轉化微生物過程及分子機理 218
4.3 畜禽有機肥施用下土壤團聚體微生物學特征 227
4.3.1 土壤團聚體有機碳、氮分布 227
4.3.2 土壤團聚體酶活性變化 230
4.3.3 土壤團聚體微生物群落結構 234
4.3.4 土壤團聚體氨氧化微生物分異特征 244
4.3.5 土壤團聚體纖維素分解酶基因多樣性 257
參考文獻 263
第5章 秸稈還田碳氮互作提高化肥利用率機制 270
5.1 秸稈還田對農(nóng)田土壤養(yǎng)分庫容的影響 270
5.1.1 秸稈還田對農(nóng)田土壤有機碳庫容的影響 270
5.1.2 秸稈還田對農(nóng)田土壤氮素庫容的影響 280
5.1.3 秸稈還田對農(nóng)田土壤磷素庫容的影響 283
5.1.4 秸稈還田對農(nóng)田土壤鉀素庫容的影響 286
5.2 秸稈降解過程中養(yǎng)分釋放微生物學機理 288
5.2.1 秸稈降解過程中有機組分的變化 288
5.2.2 秸稈降解過程中的養(yǎng)分釋放規(guī)律 292
5.2.3 秸稈降解中土壤酶活性變化 294
5.2.4 秸稈降解中土壤微生物群落結構變化 295
5.2.5 秸稈還田碳氮互作的微生物學機理 297
5.3 秸稈還田對碳氮微生物固持-釋放的影響 308
5.3.1 秸稈還田下土壤微生物碳氮固持/釋放特征 308
5.3.2 秸稈還田對作物氮素供應的影響 312
5.3.3 土壤肥力和氮素調控對微生物量碳氮固持與釋放的影響 314
5.4 秸稈還田碳氮互作提高氮素利用率的途徑 317
5.4.1 東北春玉米單作體系碳氮互作調控途徑 317
5.4.2 華北小麥-玉米輪作體系碳氮互作調控途徑 317
5.4.3 長江中下游小麥-水稻輪作體系碳氮互作調控途徑 319
5.4.4 長江中下游雙季稻連作體系碳氮互作調控途徑 321
參考文獻 323
第6章 農(nóng)田養(yǎng)分協(xié)同優(yōu)化原理與方法 325
6.1 水稻基于產(chǎn)量反應和農(nóng)學效率的養(yǎng)分推薦方法 325
6.1.1 水稻養(yǎng)分推薦原理與研究方法 325
6.1.2 水稻養(yǎng)分吸收特征參數(shù) 328
6.1.3 水稻養(yǎng)分推薦模型 342
6.1.4 水稻養(yǎng)分專家系統(tǒng)評價 356
6.2 玉米基于產(chǎn)量反應和農(nóng)學效率的養(yǎng)分推薦方法 361
6.2.1 玉米養(yǎng)分推薦原理與研究方法 361
6.2.2 玉米養(yǎng)分吸收特征參數(shù) 362
6.2.3 玉米養(yǎng)分推薦模型 373
6.2.4 玉米養(yǎng)分專家系統(tǒng)評價 385
6.3 小麥基于產(chǎn)量反應和農(nóng)學效率的養(yǎng)分推薦方法 396
6.3.1 小麥養(yǎng)分推薦原理與研究方法 396
6.3.2 小麥養(yǎng)分吸收特征參數(shù) 396
6.3.3 小麥養(yǎng)分推薦模型 402
6.3.4 小麥養(yǎng)分專家系統(tǒng)評價 412
6.4 區(qū)域尺度養(yǎng)分系統(tǒng)優(yōu)化原理與方法 417
6.4.1 區(qū)域尺度水稻養(yǎng)分推薦 418
6.4.2 區(qū)域尺度玉米養(yǎng)分推薦 419
6.4.3 區(qū)域尺度小麥養(yǎng)分推薦 421
參考文獻 423
第7章 肥料養(yǎng)分持續(xù)高效利用途徑及模式 432
7.1 典型農(nóng)區(qū)土壤養(yǎng)分限制因素 432
7.1.1 全國土壤氮的時空變化 432
7.1.2 全國土壤有效磷的時空變化 455
7.1.3 全國土壤速效鉀的時空變化 461
7.2 肥料養(yǎng)分高效利用技術集成 470
7.2.1 東北春玉米單作體系肥料高效利用技術集成 470
7.2.2 華北小麥-玉米輪作體系肥料高效利用技術集成 477
7.2.3 長江中下游小麥-水稻輪作體系肥料高效利用技術集成 480
7.2.4 長江中下游雙季稻輪作體系肥料高效利用技術集成 495
7.3 肥料養(yǎng)分持續(xù)高效利用途徑及技術 500
7.3.1 提高化肥利用率的途徑 500
7.3.2 提高化肥利用率的關鍵技術 501
7.4 肥料養(yǎng)分持續(xù)高效利用模式 503
7.5 技術示范效果 511
7.5.1 根區(qū)施氮/緩控釋肥示范 511
7.5.2 磷高效調控示范 511
7.5.3 氮肥有機替代示范 511
7.5.4 秸稈還田調氮示范 512
7.5.5 養(yǎng)分專家系統(tǒng)推薦施肥示范 512
7.5.6 集成技術示范 513
參考文獻 513