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The effect of N,P and variability of their use efficiency on winter wheat in the rainfed highland

旱塬冬小麦氮磷肥效及其利用率的变异性研



全 文 :第 8卷 第 4期
2 0 0 0年 1 2月
生 态 农 业 研 究
Eco agriculture Research
Vo1 8 No.4
Dec.。 2 0 0 9
— — — —
.,,
旱塬冬小麦氮磷肥效及其利用率的变异性研究
堂垦竖 。
(案国藉学襞水土保持研究所 杨睦 7l 210)
擒 要 多年试验研 究结果表明,氨(N)磷 (P)肥对旱螈冬小麦有显著增产效果 ,但其随小 麦品种、
年度 渡对性很大。N、P肥利用率年际问麦 E很 大,且随其周量的增加 而睁低。1984-1995年(供试
品种“长武 131”)N肥利用率变幅为 6 4 ~58.6 ,变异系数为 48.7 ;P肥利 率鹰幅为3.7%
~ 19.8N,变异 系数为 39.5 。1996-1 998年(供试品种“长武一134 )肥料用量 由 45kg/hm 增至
180kg/hm ,N肥利周率 由 42.9 阵至 25 4 (平均 36.3 ).P肥利用率由 10.8 睁至3.2 (平
均 7 2 ) 肥料利币率与施肥利润高低 并不同步,毗肥 科利用率作旱坶地区肥料生产效益的鏖量
存在很大局限性.通过分析 N与 P的连应效应表 晴,N、P配琏是提高其相互利用率的有数进径
关键词牡 、良 I,
The effect of N ,P and variability of their use efficiency on winter wheat in the rainfrd highland.
Dang Tinghui(Institute of Sod and W ater Conservation,CAS.Yangling 71 2100),EAR,2帅0 8(4}A3叫6
Abstract The 0bvi0us effect 0f nitrogen and phosphorus 0n witter reheat it rainfed highland has
been dem onstrated by the long—term experiment,but this effect could change with varieties and
years.Nitrogen HSe efficiency or phosphorus use efficiency not only had the clear change in differ—
e1]t years,but decreased with increase of the amount of N or P applied in 1984~ 1995一nitrogen HSe
efficiencywasin 6 4 ~ 58.8 ,the coefficient of variability was 48.7 ,phosphorus use efficien—
cy wasin 3.7 ~ 19 8 ,the coefficient of variability WaS 39.5 O13 Changwu一131wheat.1)ur[ng
1996~ 1998,nitrogen use efficiency was reduced from 42.9 tO 25 4 ,phosphorus use efficiency
Ⅷ reduced from 10.8 tO 3.2 on ChangWU—l 34 wheat while the amount of N or P2O。was
used from 45kg/hm。tO 180kg/hm .Since the profit and use efficiency of fertilizers could not keep
sam e step,evaluating that the fertilizer’s benefit by fertilizer Hse efficiency had the big limitations
in the rainfed region.By analyzing effect of N and P m utual promoting,it was showed that mixture
applying of N and P was an effective way to improve nit rogen Hse efficiency and phosphorus Hse ef—
fieiency each other.
Key words N 、P use efficiency,Variability,Rainfed highland
冬小麦是黄土旱塬主要粮食作物之一 ,约占粮食播种面积的 8o%。在 目前生产水平下限
制小麦生产的主要因子仍是土壤氮 (N)磷 (P)不足,增施 N、P肥是冬小麦增产的主要措施。在
雨养农业区肥料利用率年际间变化很大 ,本文利用多年的试验资料分析了旱塬地区这种变异
· “九 五 国家科 技攻 关项 目h受中国 科学 院特别 点持 项 目(KZ95T一04—01)贷助
收稿日期;1999 94—23 改回日期:1999—07—19
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44 生 态 农 业 研 究 第 8卷
性的数量大小。
1 试验材料与方法
试验在陕西省长武 县旱塬地 上进行 ,供试 土壤 为黑垆土 ,0~20cm耕层土壤含有机质
10.5g/kg,全 N0.57g/kg,碱解氯 37.Omg/kg,速效磷 3.Omg/kg,速效钾 129mg/kg·pH值
8.4。试验采用 N、P双因素五水平十字交叉法设计 9个处理(I~ Ⅸ),即施 N肥 90kg/hm。(I)、
施 N 肥 90kg/hm 和 P肥 45kg/hm (Ⅲ)、施 N 肥 90kg/hm 和 P肥 90kg/hm (Ⅲ)、施 N 肥
90kg/hm 和 P肥 1 35kg/hm )、施 N肥 90kg/hm 和 P肥 180kg/hm 0I)、施 P肥 90kg/hm
(vD、施 N肥 45kg/hm 和 P肥 90kg/hm ∞ 、施 N 肥 135kg/hm 和 P肥 90kg/hm 、施 N肥
180kg/hm 和 P肥 90kg/hm 皿)。N 肥用尿索,P肥用过磷酸钙或重过磷酸钙 ,肥料均于播种
前作基肥 1次施入 小麦连 作种植 ,供试 品种为 长武一131”(1985~1995年)和“长武一134”
(1996~1998年),小区面积 5.5m×4m,重复 3次。土壤植物分析均按常规方法测定 ,肥料利用
率(指作物地上部分)按差减法计算求得:
FUE一 —XY

L
7
~ - X

YLz
×100 (1)
L,j L
式中,FUE为肥料某种养分利用率 ,XYL 为供肥处理作物 吸收某种养分量 ,XYL 为对照处
理作物吸收某种养分量,GYL为肥料某种养分供应量 。
2 结果与分析
2.1 冬小麦施 N、P肥效应
施 N、P肥的增产效果及变异性 .试验结果(见表 1)表明,小麦施用 N、P肥均有显著增产
效果 ,但随品种 、肥料用量和年度的变化变异性很大。在配施适量肥底 (P O 或 N90kg/hm )基
础上,施 N或 P肥量在 45~180kg/hm 范围内,施用 N肥可使 长武一131”品种增产 75.6 ~
148.8 ,平均增产11 7.3 }施用P肥可增产l6.8 ~22.1 ,平均增产19.5 。而施用N肥
表 1 冬小麦藏 N、P肥增产效果
Tab.1 Effect of N and P on yield increase。f two wheat varieties
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“长武一134”品种可增 产 1 63 4 ~279.2 ,平均增 产 236.8 ;施用 P肥可增产 76.7 ~
103.1 ,平均增产 92.6 。生产单位数量的小麦需 N、P数量均随其施用量的增 加而增加,
“长武 l31”品种增产 1OOkg小麦需 N4.3~8.6kg(平均为 6.5kg),需 P9.1~3Z.3kg(平均为
20 7kg); 长武 134 品种增产 lOOkg小麦需 N2 7~6.6kg(平均为 4.7kg),需 P3.2~9.5kg
(平均为6.4kg)。 I Ⅵ和 Ⅲ处理多年试验资料显示 ,肥料增产量及增产率随年度波动性很大,
1985~1 995年N肥增产量变异系数为5 9.6 ,P肥增产量变异系数为 1 38.6 ;相应的增产
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第 4期 党廷辉 :旱塬冬小麦氯磷肥效及其利用率的变异性研究
率 N肥变异系数为 700.2 ,P肥为 160.o 。
N、P肥 产量效应模式与最佳施肥量。用一元二次方程 y-b。+6t +6。 ,分别模拟 2种小
麦品种 N、P肥施用量与产量的效应,结果见表 2。由理论产量与实际产量的相关系数检验分
析表明 ,所有模拟方程均达到显著或极显著水平 ,说明模拟方程可反映N、P肥施用量与产量
表 2 冬小麦施 N、P肥效应方程
Tab.2 Effect equations of N and P for winter wheat
的相关关系。根据市场价格,用 try一 (即边际产量等于边际成本)求得经济效益最佳施肥量,
并计算对应产量、增产量和产投 比。结果表明(见表 3),“长武一131”小麦 N肥最佳施肥量多年
平均为 154.15kg/hm ,其相应的施肥利润为 3144.02元/hm ,产投 比为 4.9;P肥最佳施肥量
为82.21kg/hm。,相应的施肥利润为 650.56元/hm ,产投比为 1.7。“长武一134”小麦 N肥的最
佳施用量平均为 1 3【_16kg/hm。,每 hm 可获取平均利润为 4612.82元,产投比平均为 8.5;P
肥最佳施用量为 1 21.87kg/hm ,每 hm。可获取平均利润为 2941.68元 ,产投 比平均为 5.3。由
于水分对 N肥肥效影响较大,N的投资报酬年际间变幅较大 ;而 P肥的投资报酬年际问变幅
较 小 ,相对 稳定 。
表 3 最佳施 N、P肥量及对应投资报酬 *
Tab 3 Optimum fertilization of N OF P and their corresponding rewards
· 十 E #.# m &^ 目 。 = ×4、 *; = 日-li ;
2.2 冬 小麦 施 N、P肥利 用率
N、P肥利用率随年度的变化。根据 1 984~1 995年
轮作试验表明,施 N肥 120kg/hm 、施 P肥 60kg/hm 、
施 N 肥 1 20kg/hm 和 P肥 60kg/hm 3种处理 ,求 得
N、P肥利用率随年度的变化关系(见图 1)。由于降水等
因素的影响,肥料利用率年际间变化很大,N肥利用率
变 幅为 6.4 ~58.6 ,平均 为 35.3 ,变异 系数 为
u 3l 3TlJi o-
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46 生 态 农 业 研 究 第 B卷
范围内“长武一1 34”小麦 N肥利用率随其用量增加由 42.9 降至 25.4 (平均为 36.3 )。而
在 配施 N 肥的基础 (I)上 ,P肥利用率随其用量增加则 由 10.8 下降为 3.2 (平均为 7.
2 )。利润与肥料利用率高低并不同步 ,毛利润最高处理 的N肥利用率为 38.2 ,P肥利用率
为3.2 ;纯利润最高处理的N肥利用率为38.2 ,P肥利用率为 7.3 。而产投比似乎与肥料
利用率呈正相关 ,即肥料利用率越高 .产投 比越高。从作物吸收 N、P养分数量看,在相同施 N
肥或 P肥量下由于配施 P肥或 N肥数量的增加 ,小麦吸 N或 P量显著增加,表现出明显的正
连应效应。旋 N肥 90kg/hm 时.在分别施 P肥 45kg/hm。、90kg/hm 、135kg/hm 和 1 80kg/
hm 条件 下,小麦 吸 N量分别 比对照增加 37.1 、69.5 、57.4 和 127.9 施 P肥量为
90kg/hm。时,在分别施 N肥 45kg/hm 、90kg/hm 、135kg/hm。和 180kg./hm。条件下,小麦吸
收 P素分别比对照增加 95.7 、126.1 、134.8 和 1 21-7 ,说明 N、P肥配旋是提高其相互
利用率的有效途径 。
表 4 N、P肥效益爰其利用率 与作物吸收状况(1996~1998)
Tab.4 Benefit.flt~Olant·absorbed and use efficiency of N or P from 1996 to 1998
表中 橱和产投比的计算仅考虑籽宴产出收益和腮料投^ .毛利斓-~!lt×小麦单竹;吨利词=毛利嗣 肥辩投资;产拽止:
参 考 文 献
毛 滑
肥料量×肥料单竹
1 陈伦 寿 .李 仁 岗主编.农 田埯肥原 理 与实 践.北 京 中国农 业 出版 杜 .1984
2 Fiez T.E.,Pan W .】_.tM ilet B C Nitrogen⋯ eficiency of winter wheat among landscape positions.Soil Sci.Am.J
1 5(89) l6铺 ~ 1871
欢 迎 订 阅 2001年 《中国农 业 气 象 》
《中国农业气象》是由中目农业科学院农 业气采研究所主办的学术期刊 设有作轴气采、丧业气性、小气慎、农 业气采预
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