全 文 ：第 9卷 第 2期
2 0 01年 6月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．g
June．
No．2
2 0 01
荒漠绿洲农业生态系统养分平衡与调控*
王周琼 李述刚
(中国科学院新疆生态与地理研究所 乌鲁术齐 830011)
摘 要 通过研究新疆绿洲农业生惫系统历年养舟平衡演变情况发现，N盈枭为一26．9 ～+27．2 ．P。Os盈余
为 188．IN，K。O则亏缺，新绿洲化肥投入 已占养舟总投入的74．9 ．有机养舟投入逐年减少。提出了养舟良性循
环指教(^“)概念，当前新绿洲 ^ 只有 0．128 阐连了人为调控模式施肥制度，其 ^ 可达到0．581．有机氟再循环
系数(H)接近 1。为了培肥地力，模式养舟平衡要求N盈采在 40％以上，以实现绿洲农业生态系统养舟良性循环
关t词 绿洲农业生态系统 养舟平衡 肥料
B-laⅡce-nd control of soil autrent in agro-ecosystem In the desert oases．WANG Zhou—Qiong，LI Shu—Gang(Xin-
】iang Institute of Ecology and Geography，Chinese Academy of Sciences．Urumqi 830011)，CJEA，2001·9(D：75～76
Al~tract Through a research onthe surplus and deficent of soil nutrient balanceduringthe period of1980~ 1996，
the results show thatN changedin a range of一26．9～ + 27．2 ，P：Oswasin a big surplus188．1 ·andK o WaS
deficient，chemical fertilizer has occupied 74．9 of the tota1 spread nutrient and the proportion of organic nutrient
is reduced in the new oas~s．A concept of the good nutrient cycle index(^“ )is put forward in the paper，and the
current is only 0．128 in the new oa s in Xin]isng．It is expounded that the MⅣwil he able tO reach 0．581 and
the recycling coefficient of organic nitrogen(H )will he able tO Dear 1 when fertilizer spreading system by artifcial
controlIed iS implemented．In order to fertilize the soil fertility．the modeI of nutrient halance demands that the
surplus of N should he over 40％ so as to achieve a good nutrient cycle in the oases agro-ecosystem—
Key words Oasis agro-ecosystem ，Nutrient balance，Fertilizer
新疆绿洲农业区域有土地面积约 300万hm ，称之为荒漠绿洲农业生态系统。本文分析了该系统的矿质
养分 N、P：O 、K：O在作物一土壤系统中投入和产出的养分平衡状况，提出了绿洲农业生态系统的养分良性循
环优化模式。
1 绿洲农业生态系统的养分动态
分析新疆绿洲农业生态系统 1980～1996年养分平衡动态发现，1980～1985年 N亏缺 26．9 ～
10．7 ，P O 盈余。1990年后 N逐步转为盈余，P O5盈余幅度更大，K O各年均亏缺，到 1996年因老绿洲有
机肥投入增加．K O亏缺变小。依据开荒历史年限长短和耕作管理制度不同．可将新疆绿洲划分为2类．即
1949年前开荒种植的称为老绿洲．由个体农民管理，目前土地面积有 225万 hm ；1950年以后开荒，由集体
农场管理的称为新绿洲，目前土地面积有 83．1万hm 。1985年前老绿洲化肥 N投入水平很低，只有 37．8
～ 62．3kg／hm。，因此 N亏缺，1985年以后增大化肥投入，N、P O 均呈上升状态，1996年 N盈余达 30．8 ，
P O 盈余高达 189．4 。老绿洲坚持施用有机肥，向系统内带入大量KzO，1996年KzO盈余达到 15．6 。新
绿洲一贯重视化肥投入，故从 1980~1996年间N、P O 均盈余。但有机肥历年投入较低，故 K：O皆为亏缺，
1990年后有机肥投入明显下降 ]，K O亏缺呈上升趋势，至 1996年亏缺已达 5o．4 。因此在新绿洲农业生
产中，特别是种植需 K量高的甜菜、棉花等作物时要注意补充K肥。
2 绿洲农业生态系统养分平衡的调控
据研究，有机肥与无机肥配合施用，可培肥地力，促进绿洲农业生态系统的养分平衡向良性循环方向发
展。因此要从调整施肥制度入手，优化绿洲施肥模式。由图 1可知，新绿洲有机肥投入量占总施肥量比例由
1980年的53 下降到 1996年的 25．1 ；化肥投入量 1996年已达养分总投入的74．9 ，属典型的以化肥为
· 九五 中国科学院重大项目(KZ951一AI一301)和特别支持项目(KZ95T一04—01)部分研究内容
收稿日期；2000-07—18 改画日期；2000-08-16
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76 中 国生 态农 业 学 报 第9卷
主的施肥制度。老绿洲化肥投入也逐步增加，但到 1 996年农家肥
仍占施肥总量的 59．7 ，化肥占40．3 ，属农家肥与化肥结合的
施肥制度。2l世纪绿洲农业的优化模式应为草田轮作制 ]，其相
应的施肥制度主要是增加优质厩肥、豆科牧草固N和残落物及作
物(含绿肥)秸秆还田．使养分总投入量增加 25 ，而相应减少化
肥投入 50 。扩大豆科牧草面积，实行农牧结合、草田轮作耕
作制度，使绿洲农业达到高投入、高产出、持续发展的高级阶段。
3 绿洲农业良性养分循环指数
为说明绿洲农业人为调控后 良性养分循环特征，该文给出了
良性养分循环指数(肘 )的概念，该指数以最活跃的、也是最有代
表性的N素养分(．Ⅳ)的 2个函数乘积来表征，作为农业生态系统
能否持续发展的数量化指标：
Mu一 ×H
H — N
N
i
f
9S0 1％5 I990 】996
年 份
Years
囝 1 新绿洲施用肥料结构演变
Fig．1 Evolution of ferti Lizer structure
in the Ilew oases
一 (3)
式中，H为有机氮再循环系数(说明系统内有机氮再循环能力)，K为 N养分产投比(反映系统的经济效益)，
Ni为有机氮有效总投入量，Nc为作物 N总产出量，Nt为 N养分总投入量。利用(1)～(3)式计算了绿洲农
业生态系统养分循环的各项指标(见表 1)。由表 1可知，21世纪优化模式有机氮再循环系数接近 1，良
性养分循环指数提高到o．581，均高于历年指数，说明通过农牧结合促进了系统养分再循环，增强了系统自
衰 1 绿洲农业生态系统井分∞环的 N指标
Tab．1 Indexes of N in nutrient circle of the oases agroecosystem
To~
舶
lko m o
腼[N ‘黜嚣 谍 O忱te r[mlm t notr髓~m
da嘣 J m crop m N H hotfoot 由 H k
96 6．1； ： 8．3； 5．3； ： ,51 ： 4 1． 50 27．8 0．387 6 L6 90
． 4 0．344
蚍199懒6
l。3-
78．
o9： 9．3： 粼2．0； ：_9g~56： ： 3 0． 38 160．0 0．308 170 lO
． 1 0．581
我完善能力，向良性养分循环方向发展；养分平衡计算表明，为了培肥地力，N盈余需在 40 以上，P：O 和
KzO盈余需达到 4o％左右，且主要靠有机物料供应；1980～l996年随着化肥施用量的增加，化肥 N产投比
( c)由1．85下降到 0．853，化肥利用率迅速下降，而实蘸优化模式后系统中产投比又提高到 1．87，提高了
系统的经济效益。
参 考 文 献
1 李述刚，程心慢，王周琼．荒漠绿洲农业生态襄统．北京；气象出版杜．1998
2 王周璋等．培肥地力促盎鲰湘农业良性养分循环．干旱医研究，1999，16(1) l～7
3 新疆农业厅．新疆土壤．北京 科学出版社，1996
4 新疆生产建设兵团土普办．星区土壤．乌鲁丰齐t新疆科技卫生出版社，1993
5 李述刚等．干旱医绿洲农业持续发展战略．干旱医研究，1997，l4(2)：16~20
6 李述刚，王周琼．荒摸碱土．乌鲁丰齐：新疆人民出版社，1968
7 沈善皱等 中国土壤肥力．北京：中国农业出版社，1996
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