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Effects of long-term located fertilization on wheat growth in shajiang black soil

砂姜黑土长期施肥对小麦生长的影响研究



全 文 :第 11卷 第 3期
2 0 0 3年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1.11 NO.3
July, 2003
砂姜黑土长期施肥对小麦生长的影响研究
孔令聪 曹承富 汪芝寿 陈爱萍 张存岭
(安徽省农业科学院作物研究所 合肥 230031)(安徽省濉溪杨柳试验点 濉溪 235119)
摘 要 砂姜 黑 土 20年 长 期定 位 施肥 试验 研 究结 果表 明,不 同施 肥处 理 对 小麦 产 量 的 影响 明显 ,各 处 理 产 量为 Ⅳ
> Ⅲ> Ⅱ> I>CK,单 施化 肥 有利 于培 育 大 蘖 壮 苗 ,利 用增 穗 增 粒 对提 高 产 量有 一定 作 用 ,但 因提 高 土壤 肥 力 作
用较小而难以高产 。单施有机肥培肥作用明显,但其养分释放缓慢 ,影响小麦对养分的吸收 ,且生育前期营养生长
不良,群体不足 ,小麦增产幅度较小。有机肥 与化肥配施养分供应平衡,群体动态、产量结构合理 ,是砂姜黑土地 区
小麦持续高产和土壤培肥的有效措施,但应同时重视 K肥施用。
关 键 词 有机 肥 化肥 小麦 土 壤 肥力
Effects of long—term located fertilization on wheat growth in shajiang black soil.KONG Ling-Cong,CAO Cheng—Fu,
WANG Zhi—Shou(Crop Research Institute,Anhui Academy of Agricuhural Sciences,Hefei 230031),CHEN Ai—Ping,
ZHANG Cun—Ling(Experimental Station of Poplar and Willow,Suixi County,Anhui Province,Suixi 235119),CJEA,
2003,11(3):76~78
Abstract Effects of different applications of fertilizer on the growth and grain yield were studied systematically according
to the results of a 20一year located experiment.The results show that the effect of the fertilizers on wheat yield is IV>
Ⅲ > 1I> I>CK.It is indicated that the application of a single chemical fertilizer has a little contribution to the increase
o1 crop yield owing to its insufficient improvement of the soil fertility;even though it can promote strong seedlings and big
tilers per plant,increase ears and grains per spike,etc.Single application of organic manure contributes greatly to the im—
proved soil fertility,but it is not efficient for plant to absorb nutrients and take part in material syntheses and accumulation
at the early growth stage.So it is difficult to realize final high yield due to its slow—releasing character.On the contrary,
it is clear that the yield level with combined application of organic manure and chemical fertilizers is relatively coordinative,
and the accumulated dry matter is also effective and economica1.Then it is suggested that the application of chemical fer—
tilizers combined with organic manure wil be an efficient way in sustainably improving wheat yield and soil fertility in
shajiang black sol1;but we must attach serious importance to the application of potassium at the same time.
Key words Organic manure,Chemical fertilizer,W heat,So il fertility
合理施用化肥与有机肥是提高土壤肥力和作物产量的重要措施之一。近年来化肥用量逐年剧增 ,有机
肥用量锐减 ,形成以化肥为主和有机肥相结合的施肥技术体系 。为探讨长期施肥对农作物产量和土壤养
分的影响,本项研究 自1981年秋以来开展了砂姜黑土长期定位施肥对小麦生长的影响试验 ,为砂姜黑土地
区合理施用化肥和有机肥及培肥地力提供科学依据。
1 试验材料与方法
试验在安徽省濉溪县杨柳试验点进行,供试土壤为砂姜黑土 ,土壤基础肥力(1981年)为有机质 10.22
g/kg、全 NO.78g/kg、全 P0.47g/kg、速效氮 64.1mg/kg、速效磷 2.5mg/kg和 pH值 7.6。试验设单施有机肥
(折纯 N)4500kg/hm 、P2O52940kg/hm 和 K2O4692kg/hm (I),单施化肥 N4500kg/hm2和 P205 1470kg/hm
(Ⅱ),施有机肥 +化肥 N4500kg/hm 、P2O 1800kg/hm 和 K2O 2346kg/hm (Ⅲ),施有 机肥 +化肥 N7350
kg/hm 、P2O54260kg/hm 和 K2O3966kg/hm (IV),未施肥(对照,CK)5个处理,各处理 N、P、K素用量均为
1981~2000年养分总投入量 ,施肥 4个处理实行定 N,处理 Ⅲ、Ⅳ施人 N素采用有机与无机各 1/2计量 ,有
机肥施用量均按养分分析后的实际含量折算。试验小 区面积为 180m ,2次重复,有机肥为当地土杂肥(含
*安徽省自然科学基金项 目(03041104)部分研究 内容
收稿 日期 :2002—07—28 改回日期 :2002—08—30
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第 3期 孔 令 聪等 :砂姜 黑 土长期 施 肥 对小 麦 生长 的影 响研 究
有机质 65~195g/kg、N2~7g/kg、P O53~6g/kg和 K206~10g/kg),有机 肥和 P肥全 部用作 小麦底 肥 ,化肥
N 素按基追结合 分 2次施用 。土 壤养分监测 时间为每年秋 收后取 0~20cm 表土化验分析 土壤全 N、全 P、全
K、速效氮、速效磷 、速效钾、有机质和 pH值。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对小麦产量及其构成因素的影响
由 20年小麦累积 总产量和平均产量 (见表 1)分析可 知 ,多年 连续施用有 机肥或 N、P化肥或有机肥 与化
肥配 施 均 有 明 显 增 产 表 1 不同施肥处理产量及构成因素平均值
效果 ,其 中 以处理 Ⅳ平
均单产最高,较土壤基
础产量提 高 186.7%,
其产量 顺序 为Ⅳ >Ⅲ
>Ⅱ > I>CK。各 施
肥 处 理 的 产 量 受 气 候
等因素 的影 响 ,年 际 间
有 明显变 化 ,处 理 I小
麦产 量逐 年增 加 ,但其
Tab.1 Effects of different fertilization treatments on yield and average yield component factors
*指各处理 20年 产量平均值与 1981年土壤基础地力产量 1719kg/hm 的比较值。
增幅最小 ,单产始终未突破 4200kg/hm .属中低产水平。处理 Ⅱ小麦在培肥前期产量增幅较大,显著高于处
理 I,但在培肥 中后期单产达 4500kg/hm 时其产量 出现徘徊 ,除个别年份外产量一直未突破 4500kg/hm ,
属中产水平 。处 理 Ⅲ、Ⅳ产量逐年增 幅较大 ,在培肥中后期 其单产 已≥6000kg/hm 的高 产水平 ,最 高单产 分
别为 6762kg/hm 和 7644kg/hm 。对 不 同长期施肥 处理 的小 麦产量构成 因素进 行统计分析 (见表 1)表明 ,处
理 Ⅱ穗 数 、穗 粒 数 与 处 理 Ⅲ、Ⅳ较 一 致 ,比处 理 1分 别多 l15.7万 个/hm 和 4.6粒/穗 ,但 其 千 粒 重 仅 为
32.48g,分别 比处理 I、Ⅲ、Ⅳ低 8.09g、5.32g和 2.74g。处理 I穗数 、穗粒数 较少 但千粒 重最高 。有 机与无
机肥 配施处理产量三 因素较协调 ,高产稳产 性好 。
2.2 不同施肥处理对小麦群体生长的影响
小麦群体生长是 产量形成 的基 础 ,高产 小麦合理 的群体 动态要求 生长前期促进早 发壮苗 、中期 协调群体
稳定发展,为后期促进光合产物积累与运转创造条件。表 2显示各施肥处理中处理 I小麦最高总茎数 、最大
叶面积系数、总干物质量最低,越冬期苗质为单株分蘖 1.12个,单株干物质量 3g,分别比其他 3个施肥处理
低 0.71~0.85个和 3.1~3.57g。处理 I群体 生长不足 ,尤其是冬 前营养生长不 良,难 以形成大 蘖壮苗 ,导
表 2 不 同施 肥 处理 对小 麦 各生 育 期群体 动 态 的影 响
Tab.2 Effects of different fertilization treatments on total stems,leaf area index and dry matter weight
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78 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
致穗数、穗粒数不足。处理 Ⅱ小麦生长前中期偏旺,最高总茎数出现在返青期 ,峰值高达 1780万个/hm ,抽
穗后其干物质生产能力下降,这是因为处理 Ⅱ小麦群体快速增长期开始早,无效干物质积累比例大,群体矛
盾恶化 ,营养生长 和生 殖生长不协 调。处理 Ⅲ、Ⅳ群体动 态较合理 ,但 处理 Ⅳ有 的年份 出现倒伏 ,生产 中应掌
握肥料适 宜施 用量 ,防止群体 过度发展 。
2.3 不同施肥处理对小麦养分吸收的影响
由表 3可知 ,处 理 工小麦生长 前期 植株 N、P含 量低 于其 他施 肥 处理 ,其 分 蘖 、越冬 、返青 、拔 节 期 N、P
含量均低于处理 Ⅱ,但抽穗后 N、P素含量上升,成熟期籽粒 N、P、K含量较高 ,这与小麦生长前期温度较低 ,
有机 养分释放缓慢 有关 。处理 Ⅱ小 麦生长前 中期植 株 N、P含 量较 高 ,但生 育后 期 养分供 应不 足 ,植株 及籽
粒 N、P、K含量 均低于其他施肥 处理 ,影 响 了小 麦粒 重 和经济 系数 。试验 表 明长 期单 施化 肥 或有 机肥 均不
利 于小麦全生育期 对养分 的均衡 吸收 ,而有机与无机肥 配施 的处理 Ⅲ、Ⅳ养分 较能满足小麦 生长需求 。处理
Ⅲ、Ⅱ和对照土壤 K素均有不同程度下降,尤以处理 Ⅱ降幅最大,处理 Ⅱ长期施用 N、P化肥 ,K素年年大量
携出,土壤 K素得不到有效补充,土壤速效钾已低于小麦需 K临界值 j,导致小麦各生育时期植株含 K量
显著低于其他处理,其籽粒与秸秆含 K量均低于 工、Ⅲ、Ⅳ处理,这是长期单施 N、P化肥致使产量出现徘徊
的原 因之一 。砂 姜黑土 虽是 富 K土壤 ,但 长期施 用 N、P化肥 或有机肥不 足时易导致缺 K。
表 3 不 同施 肥 处理 各 生育期 植 株平 均 养分 含量
Tab.3 Average nutrient content of different fertilization treatments at different growing stages
3 小 结 与讨 论
不同施肥处理对 小麦 的养 分 吸 收 和土 壤 肥力 的影 响不 同 ,处 理 工~Ⅳ土 壤 有 机 质分 别 增加 89.8%、
8.6%、38.9%和 97.7%,其他养分变化趋势与此大体一致 。有机肥培肥地力作用较好,但因养分释放慢 ,
尚不能满足高产小麦群体生长的养分需求。单施化肥处理肥料当季利用率较高,对提高产量有一定作用,但
对地力培肥效果不明显 ,因而其产量达一定水平后出现产量徘徊现象。有机肥与无机肥配施可提高产量和
培肥地力 ¨ ,是实 现砂 姜黑土地 区小麦持 续高产和土壤 培肥 的根本途径 。
参 考 文 献
1 兰晓泉,郭贤仕 旱地长期施肥对土壤生产力和肥力的影响 土壤通报 ,2001(3):102~105
2 张效朴,詹其厚 ,伊楚 良.砂姜黑土连续施肥对作物生长及土壤肥力的影响.土壤学报 ,2000(1):131~135
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4 许学前,吴敬民.不同施肥组合的土壤培肥效果研究 .土壤通报 ,2000(2):28~32
5 刘杏兰,高 宗 ,刘存寿等.有机一无机肥配施 的增产效应及对土壤肥力影响的定位研究.土壤学报,1996(2):138~147
6 朱洪勋 ,张 翔,孙春河等.长期施肥对小麦、玉米的增产效应及对土壤养分的影响 .土壤通报 ,1997(4):160~163
9 3 l 9 4 6 8 3 3 8 5 5 5 l 4
4 l 9 6 l 6 6 l 9 6 l 9 5 l 8
5 l 4 3 8 7 9 5 9 6 8 6 9 8 3
加 9 4 7 3 8 3 加 8 4 6 3
9 8 8 8 7 2 5 l 4 3 0 6 l 8 6
2 3 0 0 3 6 l 3 9 3 4 2 8 l 7
6 9 6 0 0 0 9 0 6 5 9 8 8 3 0
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