长期采用优化施肥方法对旱地土壤肥力与养分效应影响研究

发布时间：2020-10-30 14:56

　　 施肥是维持作物高产的重要手段之一,但盲目施肥不仅难以维持作物的高产,还会影响土壤养分平衡,降低经济效益,对环境构成威胁。科学的优化施肥不仅要能维持作物高产,提高养分利用效率,还应该在不对环境构成威胁的情况下,保证土壤养分平衡或起到一定的培肥土壤的作用。本研究于2014-2017年在陕西省渭北旱塬四县区,以冬小麦为研究对象,对基于收获期土壤硝态氮、有效磷钾测试和作物养分需求以及收获期硝态氮安全阈值的优化施肥(OFA_N)和基于收获期土壤有机质、有效磷钾测试和作物养分需求的优化施肥(OFA_(OM))进行深入研究,验证两种优化施肥技术对旱地小麦产量、肥料利用效率以及养分吸收情况的影响,并进一步分析两种优化施肥对土壤养分的综合影响。主要研究结果如下:(1)基于收获期土壤硝态氮、有效磷钾测试和作物养分需求以及收获期硝态氮安全阈值的优化施肥(OFA_N)和基于收获期土壤有机质、有效磷钾测试和作物养分需求的优化施肥(OFA_(OM))可以在降低肥料施用量的同时,提升小麦籽粒产量、肥料偏生产力与经济效益。该区域的合理氮、磷、钾肥施肥范围分别是75-105 kg N/hm~2、60-90 kg P_2O_5/hm~2、45-75 kg K_2O/hm~2。2016-2017年的调研数据显示,有96%的农户氮肥施用过量,有64%的农户磷肥施用过量,而85%的农户钾肥投入不足。与传统施肥相比,优化施肥OFA_N在节约氮肥27.3%和磷肥40.8%的同时,小麦籽粒产量增加2.6%;优化施肥OFA_(OM)在节约氮肥11.4%和磷肥40.8%的同时,小麦籽粒产量增加10.1%。OFA_N的氮、磷肥偏生产力较农户习惯(CFA)分别提高15 kg/kg和33 kg/kg,增幅分别为53.6%和78.6%。OFA_(OM)的磷肥偏生产力较CFA提高39 kg/kg,增幅为92.9%。两种优化施肥方法OFA_N、OFA_(OM)的经济效益较CFA分别提高514元/hm~2和1169元/hm~2。显然,两种优化施肥方法具备减肥增产增效的效果。(2)基于收获期土壤硝态氮、有效磷钾测试和作物养分需求以及收获期硝态氮安全阈值的优化施肥(OFA_N)和基于收获期土壤有机质、有效磷钾测试和作物养分需求的优化施肥(OFA_(OM))在增产增收增效的同时,减少了土壤硝态氮残留,促进了土壤养分平衡,降低了施肥对环境产生的压力。与农民习惯施肥相比,OFA_N、OFA_(OM)的优化施肥降低了氮肥用量,从而使小麦收获期1 m土壤的硝态氮残留量显著降低123 kg N/hm~2和86 kg N/hm~2,降幅分别为63.8%和44.3%,减轻了硝酸盐残留对环境带来的压力。两种优化施肥处理的0-40 cm土层速效磷含量维持在11.6-13.6 mg/kg,土壤磷素供应能力属于中等水平,土壤0-40 cm土层速效钾含量维持在147.2-152.0 mg/kg,土壤钾素供应能力属于高等水平。显然,优化施肥处理可在满足作物对氮、磷、钾素需求,降低氮磷肥施用量的同时维持了土壤氮磷钾养分的消耗。综合上述分析可知,基于收获期硝态氮测试的优化施肥和基于土壤有机质含量的优化施肥方法可以提高经济效益,而且能够降低收获期土壤中的硝态氮残留,维持土壤养分平衡,从而实现旱地小麦的农民增收和环境友好生产,且基于收获期硝态氮测试的优化施肥效果更佳。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S512.11;S158
【部分图文】：

军镇白坊村（Jianjun：东经 108°09′09″、北纬 34°41′29″），彬县底店镇屯里 107°57′22″、北纬 34°55′36″）。试验开始前各试验地 0-20 cm 土壤基础理壤硝态氮累积量如表 2-1。2016-2017 年试验期间，各试验点降雨量如表 2-1 试验开始前各试验地 0-20 cm 土壤基础理化性质及 1 m 土壤硝态氮累Table 2-1 soil base physical and chemical properties of 0-20 cm and accumulation of nin 1m soil before the beginning of test地点 pH 有机质 硝态氮 铵态氮 速效磷 速效钾 erimentsitespH(H2O)Organicmatter(g/kg)Nitrate N(mg/kg)AmmoniumN(mg/kg)Available P(mg/kg)Available K(mg/kg)家庄azhuang8.5 14.0 5.3 0.4 15.2 216 陵aoling8.2 12.1 5.4 0.4 10.7 202 军anjun8.4 11.9 13.2 1.2 13.1 124 店idian8.3 14.3 11.3 0.03 18.4 145 均erage8.3 13.1 8.8 0.5 14.3 172

优化施肥对旱地小麦籽粒产量的影响

图 3-1 优化施肥对旱地小麦籽粒产量的影响Figure 3-1 Effect of optimal fertilization on winter wheat grain yield缺素处理的分析发现（图 3-2），在优化施肥 OFAOM条件下，冬小麦且除和家庄外各试验点均增幅显著；施磷增产 17.4%，除桥陵外各试势且底店增幅显著；施钾增产 11.2%，除桥陵外各试验点均呈现增长显著。由此可知，施用氮肥具有显著的增产效果，小麦籽粒产量对氮呈现 N>P>K 的规律。
【参考文献】

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5 何刚;王朝辉;李富翠;戴健;李强;薛澄;曹寒冰;王森;刘慧;罗来超;黄明;;地表覆盖对旱地小麦氮磷钾需求及生理效率的影响[J];中国农业科学;2016年09期

6 张淑香;张文菊;沈仁芳;徐明岗;;我国典型农田长期施肥土壤肥力变化与研究展望[J];植物营养与肥料学报;2015年06期

7 刘芬;王小英;赵业婷;同延安;;渭北旱塬土壤养分时空变异与养分平衡研究[J];农业机械学报;2015年02期

8 曹寒冰;王朝辉;师渊超;杜明叶;雷小青;张文忠;张璐;蒲岳建;;渭北旱地冬小麦监控施氮技术的优化[J];中国农业科学;2014年19期

9 韩晓君;张先政;;安徽省芜湖县实施测土配方施肥后耕地土壤养分状况及变化特征[J];土壤通报;2014年04期

10 孙敏;温斐斐;高志强;任爱霞;邓妍;赵维峰;赵红梅;杨珍平;郝兴宇;苗果园;;不同降水年型旱地小麦休闲期耕作的蓄水增产效应[J];作物学报;2014年08期

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2 张承先;水分和氮肥种类对麦田氨挥发及硝化反硝化的影响[D];中国农业科学院;2008年

3 王祥菊;氮、磷、钾肥配比对中筋和弱筋小麦产量和品质的影响[D];扬州大学;2008年

本文编号：2862634