基于土壤有机质含量推荐的旱地冬小麦施氮量研究
发布时间：2021-10-11 13:16
【目的】当前国内已有的小麦氮肥用量推荐方法,尤其是基于测土进行的推荐施肥方法,都存在取样量大、测试工作量大和成本较高的问题,难以被农技推广工作者和小农户接纳与应用推广。为此,本文就一种至少2—3年有效的氮肥用量推荐方法进行研究。【方法】以低有机质含量土壤维持或提高土壤肥力、高有机质土壤降低环境风险为目的,建立基于土壤有机质含量的旱地小麦施氮量推荐方法,施氮量（kg N·hm-2）=目标产量需氮量（kg N·hm-2）×施氮系数（Nf）。施氮系数（Nf）由表层土壤有机质含量高低确定。应用这一方法在渭北旱塬冬小麦种植区6县进行了3年田间试验。【结果】基于有机质推荐氮肥施用量平均为161 kg N·hm-2,比农户习惯施肥（平均为190 kg N·hm-2）减少了15.3%;而相应的冬小麦平均籽粒产量为5 817 kg·hm-2,比农户习惯施肥显著提高了9.0%。此外,与农户习惯施肥相比,基于有机质含量推荐施肥的经济效益增加了1 451元/hm2,提高19.3%,小麦收获期1 m土层的硝态氮残留降低了39 kg·hm-2,显著降低28.3%。【结论】基于土壤有机质含量推荐施肥降低了氮肥施用量...
【文章来源】：中国农业科学. 2020,53(10)北大核心CSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
0—20 cm土层有机质含量与土壤一年氮矿化量的关系
通过中国知网、Web of Science中英文数据库检索国内外近40年公开发表关于有机质矿化的文献，并对检索的文献进行筛选，筛选标准如下：（1）必须为田间有机质矿化试验；（2）种植作物为小麦。经过筛选，共有19篇文献，38个样本数据。基于目前关于有机质矿化的文献数据汇总发现（图2），土壤有机质年矿化量与土壤有机质含量显著正相关。从拟合方程可看出，当土壤有机质为10 g·kg-1时，土壤有机质年矿化量为35.4 kg·hm-2；当土壤有机质为20 g·kg-1时，土壤有机质年矿化量为72.4 kg·hm-2。农户施肥时若不考虑土壤自身的矿化量，可能会造成化肥施用过量和硝酸盐残留。本课题组前期大量的农户调研发现，随着表层土壤有机质含量的增加，收获期1 m土层硝酸盐残留量逐渐增加（图3）。因此，当土壤有机质含量高时应适当降低氮肥施用量，而当土壤有机质含量低时，为提高土壤肥力水平应适当增加氮肥施用量。文献资料表明[24,29]，陕西省80%以上耕地的土壤有机质含量介于8—20 g·kg-1，且平均含量为14 g·kg-1，所以将土壤有机质含量介于12—16 g·kg-1规定为中等水平，并建立土壤有机质丰缺指标（表2）。在有机质中等水平时，施氮的目标是将土壤有机质含量维持在中等水平并获得较高产量，因此将施氮系数定为1.0，当土壤有机质含量高于中等水平时，施氮系数降低，反之增高，然后根据表2建立0—20 cm土层有机质含量和氮施肥量计算系数之间的回归方程，使施氮系数连续化，而后结合目标产量需氮量，建立基于0—20cm土层有机质含量的氮肥推荐施用方法，即：图2 0—20 cm土层有机质含量与土壤一年氮矿化量的关系
在试验开始前（试验地第一次播种前）以及试验期间收获时采集0—100 cm的土层，每20 cm为一层，其中0—40 cm土层取5个点，40—100 cm取3个点，同层土壤混合均匀，取500 g土样装入自封袋中，密封好后带回实验室。其中一部分鲜样用于测定土壤水分、硝铵态氮含量，另外一部分土样经风干并研磨分别过1 mm和0.15 mm的筛，保存、待测。土壤水分含量采用烘干法测定，即称20 g左右土样放置105℃的烘箱24 h，经烘干后称重计算含水量；土壤硝态氮含量采用1 mol·L-1 KCl浸提1 h后用AA3连续流动分析仪（SEAL公司，德国）测定；土壤有效磷采用Olsen法测定；土壤有效钾是用乙酸铵浸提、火焰光度计测定；土壤有机质含量采用外加热容量法测定[33]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]农田合理施氮量的推荐方法[J]. 张亦涛,王洪媛,雷秋良,张继宗,翟丽梅,任天志,刘宏斌. 中国农业科学. 2018(15)
[2]黄土高原旱地小麦覆膜增产与氮肥增效分析[J]. 李廷亮,谢英荷,高志强,洪坚平,孟丽霞,马红梅,孟会生,贾俊香. 中国农业科学. 2018(14)
[3]近30年中国农田耕层土壤有机质含量变化[J]. 杨帆,徐洋,崔勇,孟远夺,董燕,李荣,马义兵. 土壤学报. 2017(05)
[4]旱地麦田休闲期覆盖对土壤水分积耗的影响及与产量的关系[J]. 陈梦楠,孙敏,高志强,任爱霞,杨珍平,郝兴宇. 中国农业科学. 2016(13)
[5]作物推荐施肥方法研究进展[J]. 串丽敏,何萍,赵同科. 中国农业科技导报. 2016(01)
[6]吉林省农田土壤肥力现状及变化特征[J]. 焉莉,王寅,冯国忠,高强. 中国农业科学. 2015(23)
[7]基于养分专家系统的小麦-玉米推荐施肥效应研究[J]. 王宜伦,白由路,王磊,刘举,韩燕来,谭金芳. 中国农业科学. 2015(22)
[8]陕西省农户小麦施肥调研评价[J]. 赵护兵,王朝辉,高亚军,张卫峰. 植物营养与肥料学报. 2016(01)
[9]渭北旱地冬小麦监控施氮技术的优化[J]. 曹寒冰,王朝辉,师渊超,杜明叶,雷小青,张文忠,张璐,蒲岳建. 中国农业科学. 2014(19)
[10]旱地土壤铵态氮和硝态氮累积特征及其与小麦产量的关系[J]. 苗艳芳,李生秀,扶艳艳,王朝辉,徐晓峰,罗来超. 应用生态学报. 2014(04)
本文编号：3430584
【文章来源】：中国农业科学. 2020,53(10)北大核心CSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
0—20 cm土层有机质含量与土壤一年氮矿化量的关系
通过中国知网、Web of Science中英文数据库检索国内外近40年公开发表关于有机质矿化的文献，并对检索的文献进行筛选，筛选标准如下：（1）必须为田间有机质矿化试验；（2）种植作物为小麦。经过筛选，共有19篇文献，38个样本数据。基于目前关于有机质矿化的文献数据汇总发现（图2），土壤有机质年矿化量与土壤有机质含量显著正相关。从拟合方程可看出，当土壤有机质为10 g·kg-1时，土壤有机质年矿化量为35.4 kg·hm-2；当土壤有机质为20 g·kg-1时，土壤有机质年矿化量为72.4 kg·hm-2。农户施肥时若不考虑土壤自身的矿化量，可能会造成化肥施用过量和硝酸盐残留。本课题组前期大量的农户调研发现，随着表层土壤有机质含量的增加，收获期1 m土层硝酸盐残留量逐渐增加（图3）。因此，当土壤有机质含量高时应适当降低氮肥施用量，而当土壤有机质含量低时，为提高土壤肥力水平应适当增加氮肥施用量。文献资料表明[24,29]，陕西省80%以上耕地的土壤有机质含量介于8—20 g·kg-1，且平均含量为14 g·kg-1，所以将土壤有机质含量介于12—16 g·kg-1规定为中等水平，并建立土壤有机质丰缺指标（表2）。在有机质中等水平时，施氮的目标是将土壤有机质含量维持在中等水平并获得较高产量，因此将施氮系数定为1.0，当土壤有机质含量高于中等水平时，施氮系数降低，反之增高，然后根据表2建立0—20 cm土层有机质含量和氮施肥量计算系数之间的回归方程，使施氮系数连续化，而后结合目标产量需氮量，建立基于0—20cm土层有机质含量的氮肥推荐施用方法，即：图2 0—20 cm土层有机质含量与土壤一年氮矿化量的关系
在试验开始前（试验地第一次播种前）以及试验期间收获时采集0—100 cm的土层，每20 cm为一层，其中0—40 cm土层取5个点，40—100 cm取3个点，同层土壤混合均匀，取500 g土样装入自封袋中，密封好后带回实验室。其中一部分鲜样用于测定土壤水分、硝铵态氮含量，另外一部分土样经风干并研磨分别过1 mm和0.15 mm的筛，保存、待测。土壤水分含量采用烘干法测定，即称20 g左右土样放置105℃的烘箱24 h，经烘干后称重计算含水量；土壤硝态氮含量采用1 mol·L-1 KCl浸提1 h后用AA3连续流动分析仪（SEAL公司，德国）测定；土壤有效磷采用Olsen法测定；土壤有效钾是用乙酸铵浸提、火焰光度计测定；土壤有机质含量采用外加热容量法测定[33]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]农田合理施氮量的推荐方法[J]. 张亦涛,王洪媛,雷秋良,张继宗,翟丽梅,任天志,刘宏斌. 中国农业科学. 2018(15)
[2]黄土高原旱地小麦覆膜增产与氮肥增效分析[J]. 李廷亮,谢英荷,高志强,洪坚平,孟丽霞,马红梅,孟会生,贾俊香. 中国农业科学. 2018(14)
[3]近30年中国农田耕层土壤有机质含量变化[J]. 杨帆,徐洋,崔勇,孟远夺,董燕,李荣,马义兵. 土壤学报. 2017(05)
[4]旱地麦田休闲期覆盖对土壤水分积耗的影响及与产量的关系[J]. 陈梦楠,孙敏,高志强,任爱霞,杨珍平,郝兴宇. 中国农业科学. 2016(13)
[5]作物推荐施肥方法研究进展[J]. 串丽敏,何萍,赵同科. 中国农业科技导报. 2016(01)
[6]吉林省农田土壤肥力现状及变化特征[J]. 焉莉,王寅,冯国忠,高强. 中国农业科学. 2015(23)
[7]基于养分专家系统的小麦-玉米推荐施肥效应研究[J]. 王宜伦,白由路,王磊,刘举,韩燕来,谭金芳. 中国农业科学. 2015(22)
[8]陕西省农户小麦施肥调研评价[J]. 赵护兵,王朝辉,高亚军,张卫峰. 植物营养与肥料学报. 2016(01)
[9]渭北旱地冬小麦监控施氮技术的优化[J]. 曹寒冰,王朝辉,师渊超,杜明叶,雷小青,张文忠,张璐,蒲岳建. 中国农业科学. 2014(19)
[10]旱地土壤铵态氮和硝态氮累积特征及其与小麦产量的关系[J]. 苗艳芳,李生秀,扶艳艳,王朝辉,徐晓峰,罗来超. 应用生态学报. 2014(04)
本文编号：3430584
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