全 文 ：第 11卷 第 2期
2 0 0 3年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．11 NO．2
April， 2003
桓台县麦玉两熟系统化肥投入及土壤养分资源研究
吴文 良 张新 明 宗栓金
(中国农业 大学资源 与环 境学院 北 京 100094)(华南农 业大学 广州 510642)
摘 要 对桓台县麦玉两熟系统化肥投入及土壤养分资源调研结果表明，该县 自建成吨粮县后年 N、P、K投入分
别 为 599．4±64．8kg／hm 、211．0±26．4kg／hm 、103．6±21．2kg／hm ，N：P2O5：K2O 为 1：0．353(±0．033)：0．176
(±0．046)。土壤 有机质 、碱解 氮 、有效磷 、有效钾平 均值 及标准偏 差分 别为 14．6±0．3g／kg、64．2±2．9mg／kg、8．5
±1．5mg／kg和 83．8±8．2mg／kg，表 明该 县冬 小麦套种夏 玉米高 产农 田生态 系统 中 N、P、K 投肥 结构 不合 理 ，N 偏
高 K 偏低 ，应采取减 N 稳 P增 K对 策。
关 键词 麦玉两熟 系统 化肥投入 土壤养分资源
Chemical fertilizers input and soil nutrient resources in winter wheat—corn rotation system in Huan tai County．W U W en—
Liang(College of Natural Resources and Environmental Sciences，China Agricultural University，Beijing 100094)，ZHANG
Xin—Ming，ZONG Shuan-Jin(South China Agricultural University，Guangzhou 510642)，CJEA，2003，11(2)：67～69
Abstract This paper deals with the chemical fertilizer input and so~l nutrient resource in winter wheat-corn rotation system in
Huantai Co unty of Shandon4g Province．The results show that form 1990 to 1996，after one-ton-yield county is established in
1990，the average annual rates ofnitrogen，phosphorus(P205)and potassium(K2O)fertilizers are 599．4±64．8kg／hr ，211．0±
26．4k~hm ，103．6±21．2kg／hrIf，respectively；and N：P205：K2O ratio is 1：0．353(±0．033)：0．176(±0．046)．It is also
shown that from 1990 to 1996，the average contents of soil organic matter，alkaline hydrolysable nitrogen，available phosphorus(P)
and available potassium (K)are 14．6±0．3g／kg，64．2±2．9mg／kg，8．5±1．5mg／kg and 83．8±8．2mg／kg，showing that irratio—
hal struett~e of fertilizer input occurs in Huantai County，and we should decrease its nitrogen input，maintain current phosphorus
level and increase the input of potassium fertilizer in Huantai Co unty．
Key words W inter wheat—corn rotation system，Fertilizer input，So~l nutrient resources
山东省桓台县为长江以北“第一吨粮县”，该县全年小麦玉米2季总产量平均达 15．3t／hm 。本研究调
查分析了该县麦玉两熟 系统化肥投入及土壤养分资源的宏观特征 ，为合理调整施肥结构提供理论依据 。
1 研究区域概况与方法
研究 区域位于山东省淄博市桓台县 ，该县地处黄河下游鲁北平原南缘 ，地势平坦 ，属北温带 大陆季风气
候，年均气温 12．4"C，年降水量603．9ram，年无霜期 198d，4季分明，光能资源丰富，冬春干旱，总土地面积
510km ，其中耕地面积 3．424万 hm ，粮田面积 2．667万 hm ，总人口47万人，种植结构单一，种植制度以冬
小麦套种夏玉米 1年两熟制为主。利用计算机 EXCEL软件对桓台县 1981～1996年冬小麦和夏玉米产量、
N、P、K肥投入水平和 1982～1996年土壤有机质及碱解氮、有效磷、有效钾各数据进行处理分析，探讨该县
土壤养分资源状况及肥料投入结构合理性。
2 结果与分析
2．1 化肥投入与产量的关系
1981～1996年桓 台县 N、P、K肥料投入水平均呈增加趋势 (见 图 1)，但 3种肥料演变趋势不 同，N肥投
入水平呈波浪起伏 ，磷肥(P 05)投入水平变化较平稳，二者均与播种面积产量的变化趋势不一致 ，而钾肥
(K，O)投入水平则呈稳步增加趋势 ，与播种面积产量 的变化趋势基本一致 。
由线性回归方程(1)～(3)可知，该县 N肥、P 05肥与播种面积产量间呈正相关性，达0．05显著水平，而
K O肥与播种面积产量间正相关性达 0．01显著水平 ，表明 K O肥对该县吨粮县建设增产贡献较大，而 N、
* 国家 自然科学 基金项 目(39630070)部分研究 内容
收稿 日期：2002—04—16 改回日期：2002—06—12
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
年 份
图 1 桓 台县 N、P、K肥 料投入水 平
与播种 面积产量的变化 (1981～1996)
Fig．1 Change tendencies of fertilizer input level
and yield in Huantai County from 1981 tO 1996
P，Os肥贡献相对较小 。
Y =一1488．7+27．54Nf (r=0．555 ，T／= 15)(1)
Y =616．7+59．82 (r=0．550 ，T／= 15)(2)
Y =4343+69．99K-厂 (r= 0．950一 ，n= 15)(3)
式中，y代表播种面积产量( ／hm )，Nf、ef、Kf分别代表 N
肥 、P2 O5肥 和 K2o 肥 施 用 量 (k hn12)。1981～1989年 和
1990-1996年该县投肥结构计算结果表明，1981～1989年建
成吨粮县之前年 N、P2Os和 K2o平均分别投入 519．2±55．2
kg／hm 、165±20kg／hn12和 14．6±7．8k hrn2，N：P2 05：K2O为
1：0．323(±0．065)：0．028(±0．015)，而 1990～1996年吨粮县
建成后年 N、P2 05、K20平均分别投入 599．4±64．8 k hmz、
211．0±26．4kg／hm 和 103．6±21．2kg／hm ，N：P2Os：K2O为
1：0．353(±0．033)：0．176(±0．046)，吨粮县建成后较建成前
P O 肥与 N肥比例略有提高，但变异系数降低 1倍以上，K o肥与 N肥比例显著提高，变异系数为 26．2％
(建成前其变异系数为 53．0％)。
2．2 土壤养分资源与 N、P、K肥水平及产量的关系
由图 2可知 ，1982～1989年间该县土壤有机质 1987年为最低(这可能与 1986～1987年 N肥投入较低
而产量高于 1982年有关)，而后呈上升趋势，1990～1996年吨粮县建成后 6年间土壤有机质保持平稳态势，
1996年较 1982年土 壤有机质含量提高 1．9g／kg，平均 年
递增 1．04％，吨粮县建成后土壤有机质平均值及标准偏
差14．6±0．3g／kg，变异系数为2．1％，而建成前其平均值 墓
及标准偏差为 12．9±0．81g／kg，变异系数为 6．3％。吨粮
县建设过程 中土 壤 有效 磷稳 中有 升 ，由 1982年 的 4．4
mg／kg升至 1996年的 9．6mg／kg，年均提高 8．44％。1982
～ 1986年间土壤碱解氮总趋势增加，1996年与 1982年 羹
相 比年均递增 1．17％(0．6mg／kg)，1982～1989年间 1987
蟮
寒
忙
年土壤碱解氮降至最低值，可能与土壤有机质变化的原 年份
因相同。吨粮县建成后土壤碱解氮保持平稳，变异系数 图2 桓台县土壤有机质与碱解氮、
由建成前 的 19．5％降至 4．6％。1982～1996年间土壤有 有效磷钾养分的变化(1981～1996)
效钾有升有降，但 总趋势下降 ，年均下 降 2．9mg／kg，表 明 Fig-2 Changetendency of soil organicmater and available
该县吨粮 田建设过程 中 K o肥投入水平不足 ，难 以补偿 nutrients in Huantai County from 1981 tO 1996
作物从土壤中吸收的 K素，导致土壤有效钾降低。吨粮县建成前该县土壤碱解氮、有效磷和有效钾平均水
平分别为 51．3±10．0mg／kg、5．2±0．85rag／kg和 88．3±25．3mg／kg，建成后平均分别为 64．2±2．9mg／kg、
8．5±1．5mg／kg和 83．8±8．2mg／kg。
土壤有机质与 N肥和 P Os肥水 平成正相关但不 显著 ，与 K o肥 间呈 显著正相关 ，达 0．01显著水平
(r=0．893～，n=8)。由于产量提高 ，残留于土壤中的根茬量及秸秆还田量增加，提高了土壤有机质含量。
土壤碱解氮与 N、P Os、K O肥的线性关系同土壤有机质一致，其原因为土壤碱解氮是易矿化有机氮，而有
机氮为土壤有机质部分。土壤有效磷同P Os肥投入间呈正相关但不显著，土壤有效钾同 K，o肥投入间也
无显著相关性 。
土壤有机质与播种面积产量线性相关达 0．o1显著 水平(r=0．884一 ，，z=8)，表 明土壤有机质对冬小
麦 、夏玉米产量有显著影响 ，且随产量提高而土壤有机质相应增加。土壤碱解氮和土壤有效磷与播种面积产
量间呈显著相关 ，均达 0．05显著水平(相关系数分别为 ，-=0．727 和 r=0．819 ，，z=8)。土壤有效钾与播
种面积产量间无显著相关性 (r= 一0．461)，且随播种面积产量的上升而下降 ，表明该县 K肥投入相对不足 。
3 小结与讨论
据王树安等 研究表明，北方冬小麦、夏玉米 1年两熟区土壤有机质 13g／kg、全 N0．921g／kg、全 P
O 0 0 0 0 0 柚 鲫 ¨ 加
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第 2期 吴文 良等：桓台县麦玉两熟系统化肥投入及土壤养分资源研究 69
0．105g／kg、碱解氮 68．8mg／kg、有效磷 15．9mg／kg和有效钾 94．5mg／kg下年产粮食 15．285t／hm 需投入
N457．5kg／hm 、PzO5166．5kg／hm 、K2O450kg／hm2，N：PzO5：KzO：1：0．364：0．984。宝德俊等 对河南省冬
小麦夏玉米吨粮 田调查表明 ，N肥年施用量 300～375kg／hm 、夏秋作物 4：6、N：P O =1：0．7为佳 。桓台县
吨粮田土壤有机质平均为 14．6±0．31g／kg、土壤碱解氮 64．2±2．9mg／kg、有效磷 8．5±1．5mg／kg、有效钾
83．8±8．2mg／kg，与黄淮海平原及河南省吨粮 田土壤肥力平均水平接近 ，但该县 N肥投入水平偏高 ，分别为
黄淮海推荐施 N量和河南 吨粮 田平均施 N量 的 1．26倍和 1．98～1．58倍 。N：P值接近黄淮海平均数值 ，低
于河南省平均数值，K：N值远低于黄淮海数值。研究表明 ¨，桓台县麦玉两熟高产系统安全合理施 N量应
为 300kg／hm 左右，故该县高产田 N、P、K投肥结构不合理，N肥水平偏高，P肥和 K肥水平偏低，建议该县
吨粮田应适当降低 N肥投入，稳定 P肥投入，继续实施小麦秸秆全还田和夏玉米秸秆适度还田，增施化学 K
肥 ，使粮食生产保持持续稳定发展。
参 考 文 献
王元梅，李奎封．亩产吨粮综合配套技术．山东农业科学，1991(3)：9～1l
王树安主编．中国吨粮田建设．北京：北京农业大学出版社，1994
宝德俊，皇甫湘荣，张鸿程等．小麦玉米两熟制高产高效农田的耕作与培肥．河南农业大学学报，1994，28(增刊)：106～110
张新明，吴文良，李 季等．麦玉两熟高产农田生态系统氮素的合理调控．应用生态学报，1999。10(3)：297 300
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