陕西省土壤养分与肥料资源利用研究

发布时间：2016-10-19 14:34

第一章  文献综述

近些年，受“高投入高产出”等政策以及“施肥越多，产量就越高”、“要高产就必须多施肥”等传统观念的影响，政府和农民为了获得作物高产，不合理甚至盲目过量施肥现象相当普遍（张福锁等  2008）。马文奇（1999）对山东省不同地区 1046 个农户 1997年施肥状况的调查表明，70%以上农户超量施肥，仅小麦超量施用化肥氮就达 40 万吨；小麦玉米轮作周期施氮量已达到吨粮田的施氮水平，然而产量只有吨粮田的 70%。张玲敏（2002）采用农户抽样调查和数理统计的方法，系统分析了河北省主要作物施肥现状，结果表明，20.2%和 9.9%的调查农户小麦、玉米氮肥投入量超过 300  kg/hm2。马立珩（2011）采用农户抽样调查的方法，并结合农业生产基础数据与文献统计数据，摸清了江苏省水稻、小麦化肥投入情况，结果表明，苏北、苏中和苏南地区水稻平均单位面积施氮量分别比专家试验平均水平高 22%、30%和 34%，3 个地区分别有 57%、55%和 54%的农户施氮过量；苏北地区有 52%的农户小麦氮肥施用过量。我国农业部于 2013 年 10月份组织专家完成了《中国三大粮食作物肥料利用率研究报告》，并发布了有关研究成果。《报告》显示，目前我国水稻、玉米、小麦三大粮食作物氮肥、磷肥和钾肥当季平均利用率分别为 33%、24%、42%。其中，小麦氮肥、磷肥、钾肥利用率分别为 32%、19%、44%，玉米为 32%、25%、43%，水稻为 35%、25%、41%（四川省农业厅 2013）。Ladha 等（2005）的研究表明，世界各大洲的氮肥利用率在 46%-68%之间，小麦、玉米和水稻分别为 57%、65%和 46%，平均为 55%。显然，我国肥料利用效率远低于国际水平（杜昌文和周健民  2002，张福锁等  2008）。

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第二章  研究内容与方法 

2.1 研究区域概况

陕西省属大陆性季风气候，境内自北向南跨越温带、暖温带和亚热带三个气候带及半干旱、半湿润和湿润三个水分区。全省平均气温  8～16℃，，自北向南渐高；年降水量 275～1274mm，自北向南渐多；年日照时数 1270～2829 h，自北向南渐少；无霜期40～316 d，自北向南渐长（梅旭荣  2011）。全省地势南北高，中部低，由西向东倾斜。业种植制度由北向南逐渐由一年一熟过渡到一年两熟。全省共分为 9 个土纲，22 个土类（陕西省第二次土壤普查办公室  1992）。 根据地形地貌、气候特征及农作物种植制度等，陕西省由北向南划分为 4 个区域，分别为陕北高原区、渭北旱塬区、关中灌区和陕南秦巴山区（图 2-1）。陕北黄土高原区主要包括北部的长城沿线风沙区和南部的丘陵沟壑区。渭北旱塬区地处陕北丘陵沟壑区的南部，关中平原的北部。关中灌区位于渭北旱塬区和秦岭之间。陕南秦巴山区包括秦岭、巴山、汉中盆地及汉江河谷丘陵。

2.2 研究内容

本论文研究内容具体包括： （1）陕西省耕层土壤养分现状及变化研究 （2）陕西省主要农作物化肥肥效研究 （3）陕西省主要种植体系养分平衡研究 （4）陕西省主要农作物推荐施肥指标体系的建立 （5）陕西省主要农作物测土配方施肥效果验证 （6）陕西省主要农作物肥料利用率现状分析

第三章   陕西省耕层土壤养分现状及变化研究 .......... 19 

3.1  材料与方法  19
3.2  结果与分析 .............................. 20
3.3  讨论 ................... 25 
3.4  小结 ............ 26 
第四章   陕西省主要农作物化肥肥效研究................... 27 
4.1  材料与方法 ............. 27
4.2  结果与分析 ................. 30
第五章   陕西省主要种植体系养分平衡研究 ............... 56 
5.1  材料与方法 ..... 56
5.2  结果与分析 ............................... 57

第八章  陕西省主要农作物肥料利用率现状分析

8.1 材料与方法

每个试验设 8 个处理，包括常规施肥、常规施肥无氮以及无磷、常规施肥无钾、配方施肥、配方施肥无氮、配方施肥无磷、配方施肥无钾。试验采用大区无重复设计，具体办法是选择 1 个代表当地土壤肥力农户地块，划分成常规施肥和配方施肥 2 个大区。在 2 个大区中，除相应设置常规施肥和配方施肥小区外还要划定 20-30m2小区设置无氮、无磷和无钾小区（小区间要有明显的边界分隔），各小区其他田间管理措施相同。各处理布置如图 8-1（小区随机排列）。

8.2 结果与分析

由图 8-2 可以看出，除春玉米外，其他作物配方施肥处理氮肥用量均低于农民常规施氮量；小麦和夏玉米配方施肥处理磷肥用量均低于农民常规施磷量，而春玉米、水稻和油菜配方施肥处理磷肥用量则均高于农民常规施磷量；各农作物配方施肥处理钾肥用量均高于农民常规施钾量。 通过对全省主要农作物常规施肥和配方施肥条件下的氮、磷、钾肥利用效率测算结果比较（图 8-3）可以看出：常规施肥条件下，主要农作物氮、磷、钾肥平均利用率分别为 22.9%-34.4%、7.3%-13.8%和 26.3%-39.8%；配方施肥条件下，主要农作物氮、磷、钾肥平均利用率则分别为 25.7%-42.2%、8.5%-13.0%和 31.1%-44.8%。与常规施肥相比，配方施肥使得冬小麦、春玉米、夏玉米、水稻和油菜氮肥利用率分别提高了 5.0、0.7、8.4、9.1 和 6.3 个百分点，钾肥分别提高了 2.8、4.8、7.9、1.3 和 1.1 个百分点；除春玉米配方施肥条件下磷肥利用率略低于常规施肥外，冬小麦、夏玉米、水稻和油菜磷肥利用率提高了 1.2、0.9、3.3 和 2.6 个百分点。综上可见，合理配施氮、磷、钾肥能有效提高肥料利用效率，降低环境风险。

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第九章  结论与展望

为明确陕西省养分资源利用现状，完成区域养分资源高效利用，本研究通过陕西省测土配方施肥项目数据和 20 世纪 80 年代陕西省第二次土壤普查资料，对陕西省耕层土壤养分现状及变化、化肥肥效以及主要种植体系养分平衡状况做了分析；根据测土配方施肥项目田间肥效试验结果建立了针对不同生态区域、不同农作物的土壤养分丰缺指标和推荐施肥指标体系，并利用三区示范试验结果对推荐施肥效做了评估；同时利用 2011-2012 年在全省范围内开展的肥料利用率测算试验，进一步分析了陕西省主要农作物氮、磷、钾肥利用率现状。主要结论如下：（1）当前陕西省土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为 14.3 g/kg、0.90 g/kg、69.0mg/kg、18.5 mg/kg 和 148.4 mg/kg，与 20 世纪 80 年代相比，分别提高了33.2%、22.6%、40.7%、176.1%和 6.8%。过去 20 多年，各区域土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量均不同程度的增加，而速效钾含量各区域有增有减。两个时期土壤有机质、全氮和碱解氮含量均表现为从北向南依次增加。20 世纪 80 年代有效磷和速效钾含量分别以陕南秦巴山区和渭北旱塬区最高，为 8.4 mg/kg 和 161.1 mg/kg；当前则均以关中灌区最高，分别为 26.4 mg/kg 和 170.4 mg/kg。

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参考文献（略）

本文编号：145904