长期不同培肥措施下玉米产量稳定性及棕壤氮素累积分布特征
氮磷,土层,1材料与方法,1试验地概况,2试验设计,3样品采集与测定,4数据处理与统计分析,2结果与分析,1长期培肥玉米产量变化,2长期培肥玉米产量的稳定性与可持续性,3长期培肥玉米地上部吸氮量,4长期培
刘玉颖,戴 健,杨劲峰,罗培宇,李 娜,任彬彬,安 宁,韩晓日(沈阳农业大学土地与环境学院/农业农村部东北玉米营养与施肥科学观测实验站/土肥高效利用国家工程研究中心,辽宁沈阳 110866)
随着我国人口的不断增长,作物生产的稳定性和可持续性显得尤为重要。施肥措施是实现作物高产的最佳田间管理措施之一。大量研究表明,配施有机肥对作物的增产稳产具有重要作用[1-2]。153个田间试验发现,在不增施氮肥的条件下,配施有机肥作物产量可提高8.5~14.2 t/hm2[3],化肥配施有机肥的增产效果最好,这与很多研究[4-5]结果一致。然而,20个田间试验发现,单施化肥作物产量提高2 t/hm2,添加有机肥产量增加不显著[6]。可见,作物产量对不同施肥措施的响应随土壤类型、施肥措施和气候条件等的不同而不同,其稳定性和可持续性也存在差异[7-8]。研究长期培肥下作物产量的演变规律及其稳定性对维持粮食作物高产稳产,实现农业的可持续发展具有重要意义。
作物产量的演变特征反映了土壤、气候等因素的变化趋势,国内外学者已做了大量研究。我国华北平原22年的定位试验发现,氮磷钾化肥配施有机肥(22.5 t/hm2)玉米产量为130 t/hm2,有机肥增加到33.75 t/hm2,玉米产量为131 t/hm2,处理间差异不显著[9]。Wei等[10]发现有机肥配施化肥条件下,小麦、玉米和水稻产量平均较单施有机肥增加29%,较单施化肥增加8%。长期有机无机肥配施对作物产量可持续性的提高具有重要意义[11]。在大豆-小麦轮作体系中,氮磷钾平衡施肥或其与有机肥配施可有效提高作物产量的稳定性[12]。在淮北沙姜黑土区对小麦的研究表明,与不施肥处理相比,长期有机肥配施化肥处理小麦产量的稳定性和可持续性显著增加[13]。东北黑土区的长期试验也发现,有机肥配施化肥玉米产量呈上升趋势,且有机肥替代部分氮肥的有机无机肥配施处理增产效果也比较明显,玉米产量的可持续性指数(SYI)较高,达0.71~0.80,可持续性较好[2],这主要与有机肥可为土壤持续补充养分有关。有机肥配施氮磷钾化肥22年,土壤全氮含量由2000 kg/hm2增加到3700~4100 kg/hm2,增加了83%~98%,较单施氮磷钾化肥提高了26.2~40.4%[9]。施用有机肥可以增加土壤微生物生物量,为作物生长提供良好条件[14]。此外,Fernández等[15]研究发现配施有机肥可以降低土壤硝态氮淋溶损失。然而,也有研究表明配施高量有机肥氮素损失风险增加,导致环境的氮污染[16]。可见,合理配施有机肥对农业的可持续绿色发展意义重大 ......
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