全 文 ：长期施肥和不同生态条件下我国作物
产量可持续性特征*
李忠芳1,2 摇 徐明岗1**摇 张会民1 摇 张淑香1 摇 张文菊1
( 1 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部作物营养与施肥重点开放实验室,北京 100081; 2 贺州学院,广西贺州
542800)
摘摇 要摇 采用产量可持续性指数(SYI)法,研究了我国不同生态条件下 20 个长期试验点 8 个
肥料处理的水稻、玉米和小麦产量的可持续性.结果表明:作物 SYI 值因施肥、作物种类和水
热因子不同而呈显著差异.长期不施肥(CK)条件下,水稻、玉米和小麦的 SYI 值较低,分别为
0郾 55、0郾 44 和 0郾 43;施肥尤其是 NPK化肥配施有机肥可显著提高作物产量的可持续性,水稻、
玉米和小麦的 SYI值分别为 0郾 66、0郾 58 和 0郾 57;单施 N肥或 NK肥的玉米和小麦的 SYI 值在
0郾 36 ~ 0郾 47. SYI值大于 0郾 55 表明可持续性较好,小于 0郾 45 表明可持续性差.经纬度和气象
因子对作物 SYI也有不同程度的影响,3 种作物不施肥时,水稻 SYI 变异较小,与各因子间没
有显著相关性,玉米 SYI变异最大且与各因子间存在显著的相关关系,小麦介于两者之间.因
此,NPK配施有机肥有利于作物高产稳产,是维持系统可持续性的最优施肥模式.
关键词摇 长期施肥摇 小麦摇 玉米摇 水稻摇 产量可持续性指数
文章编号摇 1001-9332(2010)05-1264-06摇 中图分类号摇 S158. 3,S51摇 文献标识码摇 A
Sustainability of crop yields in China under long鄄term fertilization and different ecological
conditions. LI Zhong鄄fang1,2, XU Ming鄄gang1, ZHANG Hui鄄min1, ZHANG Shu鄄xiang1, ZHANG
Wen鄄j俟1 ( 1Ministry of Agriculture Key Laboratory of Crop Nutrition and Fertilization, Institute of Ag鄄
ricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing
100081, China; 2Hezhou University, Hezhou 542800, Guangxi, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,
2010,21(5): 1264-1269.
Abstract: By using sustainable yield index (SYI), this paper analyzed the sustainability of maize,
rice, and wheat yields at 20 long鄄term fertilization experiment sites in China under different fertiliza鄄
tion system and ecological conditions. The SYI value of test crops varied significantly with fertiliza鄄
tion system, crop kind, effective accumulated temperature, and sunshine hour. Irrespective of ferti鄄
lization, the SYI value of rice was generally higher than that of maize and wheat. Under long鄄term
no fertilization, the SYI values of rice, wheat, and maize were lower, being 0郾 55, 0郾 44, and
0郾 43, respectively. Fertilization, especially a combined application of NPK and manure, promoted
the sustainability of crop yields, with the SYI values of rice, wheat, and maize being 0郾 66, 0郾 58,
and 0郾 57, respectively. Under the application of N and NK, the SYI values ranged in 0郾 36-0郾 47.
SYI value >0郾 55 represented the better sustainability of crop yields, while SYI<0郾 45 represented a
worse one. Longitude, altitude, and weather factors also affected the SYI values, especially that of
maize. Under no fertilization, maize had the largest variation of SYI value, followed by wheat, and
rice. Our results indicated that a combined application of chemical fertilizers with manure benefited
high and stable yielding, being the optimal fertilization mode for maintaining the sustainability of
grain yield.
Key words: long鄄term fertilization; wheat; maize; rice; sustainable yield index (SYI).
*国家基础性工作专项(2007FY220400)和国家“十一五冶科技支撑计划重点项目(2006BAD05B09、2006BAD25B07、2006BAD02A14)资助.
**通讯作者. E鄄mail: mgxu@ caas. ac. cn
2009鄄07鄄27 收稿,2010鄄03鄄03 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 5 月摇 第 21 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2010,21(5): 1264-1269
摇 摇 我国农业受到资源衰竭和环境恶化等因素的挑
战,建立一个农业可持续性的综合评价指标并提供
可持续发展建议是十分必要的[1] . 作物产量的可持
续性是农业可持续性的重要组成部分[2],通过研究
长期施肥下作物产量的变化特征可为农业的可持续
发展提供理论支持. 国外对长期施肥下作物系统生
产力变化及可持续性进行了大量研究[2-9],提出了
评价不同养分管理系统可持续性的指标,认为产量
可持续性指数( sustainable yield index,SYI)是衡量
系统是否能持续生产的一个重要参数,SYI 值越大,
系统的可持续性越好[2,5-6,9] .在不同施肥措施下,化
肥配合施用有机肥效果高于单独施用化肥或化肥偏
施[2,5-6,9] .不同的耕作方式和轮作方式也影响作物
的 SYI值[3-4,7-8] .李秀英等[10]在褐潮土长期不同施
肥条件下对 SYI值进行了研究,结果表明化肥 NPK
均衡施用及 NPK配施有机肥可使作物持续高产;而
不均衡施肥导致农业生态系统养分不均衡,可持续
性差.李红陵等[11]研究了紫色土作物产量的变化,
认为在化肥处理中以 N和 NK处理的系统可持续性
最差.但在不同粮食作物间及区域间是否有相对确
定的 SYI值来判定其可持续程度,以及是否还受到
气候等方面的影响尚未见报道. 本文在区域尺度上
研究了不施肥 ( CK)、单施氮肥 ( N)、施氮钾肥
(NK)、施氮磷肥(NP)、施磷钾肥(PK)、施氮磷钾肥
(NPK)、施有机肥 ( M) 和氮磷钾配施有机肥
(NPKM)8 个处理的玉米、小麦、水稻产量可持续性
的差异及特征值,并分析了不施肥作物 SYI 的空间
差异及其受水热条件的影响,以期为促进农田作物
系统的可持续发展提供依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 资料来源
本文主要收集和分析了 20 个我国典型农田长
期肥料试验的数据及文献[10,12-17],涉及到长期施 N、
NP、NK、PK、NPK、M(有机肥)、NPKM(化肥配施有
机肥)和 CK(不施肥)8 个处理的玉米、小麦、水稻 3
种作物的产量. 这些长期定位试验开始于 1980—
1989 年,数据一般为 19 ~ 28 年(表 1).这些试验点
的经纬度与气象等相关数据来自《中国土壤肥力演
变》 [18]和其他相关文献[10,12-17] .
长期定位试验所用化肥以尿素、普通过磷酸钙
和氯化钾或硫酸钾为主. 一般每季作物施氮肥(N)
120 ~ 180 kg · hm-2,平均 150 kg · hm-2,磷肥
(P2O5) 60 ~ 150 kg·hm-2,平均 80 kg·hm-2,钾肥
(K2O) 75 ~ 160 kg·hm-2,平均 116 kg·hm-2 .有机
肥北方以堆肥为主,用量 30 ~ 75 t·hm-2,大多每年
只施 1 次;南方以猪厩肥为主,用量 15 ~ 22郾 5 t·
hm-2,或施稻草 4郾 5 ~ 6 t·hm-2,大多每年施 2 次;
也有每年施 1 次新鲜绿肥(用量 20 ~ 25 t·hm-2).
磷钾化肥和有机肥作为底肥施用,氮肥按当地习惯
分 2 ~ 3 次施用. 种植制度长江以南为双季稻 /冬季
休闲;长江流域为一季中稻,冬季种小麦或其他;华
北地区为冬小麦和夏玉米一年两熟;东北和西北地
区主要为春(冬)小麦、春玉米等,一年一熟.土壤类
型包括黑土(吉林公主岭)、灰漠土 (新疆乌鲁木
齐)、塿土(陕西杨凌)、均壤质潮土(北京昌平)、黄
泛轻壤质潮土(河南郑州)、紫色土(重庆北碚)、红
壤(湖南祁阳)、水稻土(浙江杭州)和赤红壤(广东
广州)等,覆盖了我国主要土壤类型和农作制度[18] .
1郾 2摇 研究方法
利用 DPS V 6郾 85 和 Excel 2003 软件对数据进
行统计分析.作物产量的可持续性程度用产量可持
续性指数(SYI)表示:
SYI = (軈Y - 滓n-1) / Ymax
式中:軈Y 为平均产量;滓n-1为标准差;Ymax为最高产
量.分析 SYI、经纬度、气象因子两两间的相关性,通
过相关系数( r)查表[19]分析判定相关的显著水平;
用逐步回归法(Stepwise 法)分析各气象因子对产量
的影响程度,各处理间的差异显著性用 LSD 法检
验.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 长期不同施肥条件下作物产量及其 SYI差异
长期不同施肥条件下作物产量可持续指数
(SYI)有显著差异,不同作物间 SYI 值也不同(表
2). 不同施肥处理间,SYI 平均值的大小顺序为:
NPKM、NPK>NP、M、PK>CK、NK、N. 其中 3 种作物
的 NPK化肥和 NPK化肥配施有机肥处理的 SYI 最
高,均大于 0郾 55,产量也最高(平均值大于 5000 kg
·hm-2).从高产性和产量可持续性方面分析,NPK
与 NPKM无显著差异,为最好的施肥模式;其次为
NP处理,产量及 SYI 值均较高,与前两种施肥处理
(NPK和 NPKM)无显著差异,产量上除水稻外也无
显著差异,是在 K肥缺乏下建议采用的施肥模式;M
和 PK处理虽然能获得与前 3 种施肥方式(NP、NPK
和NPKM)相当的SYI值,但其产量却显著降低,为
56215 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李忠芳等: 长期施肥和不同生态条件下我国作物产量可持续性特征摇 摇 摇 摇 摇
表 1摇 长期肥料试验点基本概况
Tab. 1摇 Status of long鄄term fertilizer experiments
地点
Site
经度
Longitude
(毅E)
纬度
Latitude
(毅N)
土壤类型
Soil type
轮作制度
Cropping system
年熟制
Crop per
year
年 代
Year
黑龙江哈尔滨
Harbin, Heilongjiang
126郾 6 45郾 7 黑土 Black soil 小 麦鄄大 豆鄄玉 米 Wheat鄄Soy鄄
bean鄄Maize
1 1981—2006
新疆乌鲁木齐
Urumqi, Xinjiang
87郾 8 43郾 8 灰漠土 Grey desert soil 玉米鄄小麦 Maize鄄Wheat 1 1990—2005
吉林公主岭
Gongzhuling, Jilin
124郾 8 43郾 5 黑土 Black soil 玉米 Maize 1 1990—2005
北京昌平
Changping, Beijing
116郾 2 40郾 2 潮土 Fluvo鄄aquic soil 小麦鄄玉米 Wheat鄄Maize 2 1991—2005
甘肃张掖
Zhangye, Gansu
100郾 5 38郾 9 灌漠土 Irrigated desert soil 小麦鄄小麦鄄玉米 Wheat鄄Wheat鄄
Maize
1 1982—2001
山西寿阳
Shouyang, Shanxi
113郾 1 38郾 0 褐土 Cinnamon soil 玉米 Maize 1 1992—2004
甘肃平凉
Pingliang, Gansu
107郾 5 35郾 3 黑垆土 Black soil 玉米鄄小麦 Maize鄄Wheat 1 1981—2007
河南郑州
Zhengzhou, Henan
113郾 7 34郾 8 潮土 Fluvo鄄aquic soil 小麦鄄玉米 Wheat鄄Maize 2 1991—2005
陕西杨凌
Yangling, Shaanxi
108郾 0 34郾 3 褐土 Cinnamon soil 小麦鄄玉米 Wheat鄄Maize 2 1992—2005
江苏徐州
Xuzhou, Jiangsu
117郾 1 34郾 2 潮土 Fluvo鄄aquic soil 小麦鄄玉米 Wheat鄄Maize 2 1981—1998
四川遂宁
Suining, Sichuan
104郾 1 30郾 7 紫色土 Purplish soil 水稻鄄小麦 Rice鄄Wheat 2 1982—2006
浙江杭州
Hangzhou, Zhejiang
120郾 4 30郾 4 水稻土 Paddy soil 大麦鄄水稻鄄水稻 Barley鄄Rice鄄
Rice
3 1991—2000
湖北武昌
Wuchang, Hubei
114郾 2 30郾 4 水稻土 Paddy soil 水稻鄄小麦 Rice鄄Wheat 2 1982—2004
四川重庆
Chongqing, Sichuan
106郾 4 30郾 4 紫色土 Purplish soil 水稻鄄小麦 Rice鄄Wheat 2 1982—2005
江西进贤旱地
Jinxian, Jiangxi (Dry land)
116郾 3 28郾 3 红壤 Red soil 玉米 Maize 2 1986—2007
江西进贤水田
Jinxian, Jiangxi (Paddy field)
116郾 3 28郾 3 水稻土 Paddy soil 早稻鄄晚稻 Early rice鄄Late rice 2 1981—2007
江西南昌
Nanchang, Jiangxi
116郾 3 28郾 3 水稻土 Paddy soil 早稻鄄晚稻 Early rice鄄Late rice 2 1984—2006
湖南望城
Wangcheng, Hunan
112郾 0 28郾 0 水稻土 Paddy soil 早稻鄄晚稻 Early rice鄄Late rice 2 1981—2007
湖南祁阳
Qiyang, Hunan
111郾 9 26郾 8 红壤 Red soil 小麦鄄玉米 Wheat鄄Maize 2 1991—2007
福建白沙
Baisha, Fujian
119郾 3 26郾 0 红壤 Red soil 早稻鄄晚稻 Early rice鄄Late rice 2 1983—2006
不可取的施肥模式. 不施肥及单施 N 或 NK 处理的
SYI值最低,3 种作物中小麦和玉米尤其较低(均小
于 0郾 45),而且对应产量也很低,尤其是小麦产量不
到其 NPK处理的一半,也是不可取的施肥模式.
同一施肥处理下,水稻 SYI 值较小麦和玉米高
0郾 1 ~ 0郾 2,而各施肥处理间差异较小. 单位产量中,
小麦最低,不同施肥处理在 1332 ~ 4487 kg·hm-2;
水稻和玉米产量在不同施肥处理上表现不同,NPK
和 NPKM处理玉米高于水稻,而其他施肥处理中水
稻均大于玉米(表 2,图 2).
依据以上分析,不同处理 SYI 值相差 0郾 1 时达
到显著差异,用 SYI 值评价合理的产量可持续性时
可分为 3 个范围:大于 0郾 55 的产量可持续性是较好
的施肥模式;0郾 45 ~ 0郾 55 的产量可持续性为一般,
但对应的施肥模式还可以改善和提高;而小于 0郾 45
的产量可持续性差,表明其施肥模式不可取.
表 2摇 不同施肥处理下水稻、玉米和小麦的 SYI差异
Tab. 2 摇 Difference of SYI for rice, maize, and wheat
among different fertilizer treatments
处 理
Treatment
水 稻
Rice
玉 米
Maize
小 麦
Wheat
平 均
Average
NPKM 0郾 66a 0郾 58a 0郾 57a 0郾 60a
NPK 0郾 65ab 0郾 58a 0郾 56a 0郾 60a
NP 0郾 61abc 0郾 51abc 0郾 57a 0郾 56ab
M 0郾 62abc 0郾 56ab 0郾 46abc 0郾 54abc
PK 0郾 59abc 0郾 47abc 0郾 48ab 0郾 51bc
CK 0郾 55c 0郾 44bc 0郾 43bc 0郾 48cd
NK 0郾 56bc 0郾 43c 0郾 36bc 0郾 47cd
N 0郾 56bc 0郾 44bc 0郾 34c 0郾 43d
不同小写字母表示处理间差异显著(P<0郾 05) Different small letters
meant significant difference at 0郾 05 level. 下同 The same below.
6621 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
表 3摇 不同施肥处理下水稻、玉米和小麦的产量差异
Tab. 3摇 Difference of grain yields of rice, maize and wheat
among different fertilizer treatments (kg·hm-2)
处 理
Treatment
水 稻
Rice
玉 米
Maize
小 麦
Wheat
平 均
Average
NPKM 5916a 6092a 4487ab 5489a
NPK 5370ab 5912a 5612a 5612a
NP 4860bc 4857ab 3740bc 4453b
M 4946bc 4532abc 2540bcd 3912bc
NK 4757bc 3912bc 1980cd 3716bc
N 4546c 3876bc 2051cd 3319cd
PK 4218c 3838bc 1876cd 3212cd
CK 3350d 3043c 1332d 2544d
2郾 2摇 长期不施肥条件下作物 SYI的空间变异特征
研究 SYI 是否受经纬度和各地气象因素的影
响,需选择不施肥处理 SYI 进行相关分析和逐步回
归分析.本研究对选定的因子进行了初步分析、筛选
和分类[19],其结果见表 4.不同作物中,水稻与各因
子间的相关关系均没有达到显著水平;而小麦和玉
米与较多的气象因子存在显著相关性,其中小麦
SYI与经度达到显著的相关关系,而玉米的 SYI 与
经度、纬度、积温及日照时数均达到显著的相关性,
表明这些因子对玉米不施肥处理产量的 SYI有较大
影响.长期不施肥条件下,水稻产量年际间变异程度
及下降趋势显著小于玉米和小麦(玉米和小麦产量
呈极显著的逐年下降趋势,而水稻产量较稳定,图
1),表明水稻产量稳定性高于玉米和小麦. 由于因
子间及因子与 SYI 间的关系复杂,初步分析认为不
同经纬度与玉米 SYI 值呈显著或极显著的正相关
性,其原因可能是受到系统水热条件的影响(玉米
SYI与年有效积温和降雨量呈负相关,而与日照时
数呈显著正相关).
2郾 3摇 SYI与气象因子的逐步回归分析
由于水稻和小麦 SYI与水热因子均没有达到显
著相关性,所以只对玉米进行逐步回归分析.得到的
回归方程为: Y = 0郾 2426 + 0郾 0271X1 - 0郾 0002X2 +
0郾 0002X3+0郾 0002X4(P = 0郾 0104,R2 = 0郾 5876). 其
中,Y为玉米的 SYI 值,X1、X2、X3 和 X4 分别为年平
均气温、有效积温、年日照时数和年降雨量. 表明这
4 个水热因子对玉米不施肥处理的 SYI 有显著影
响,可以解释玉米不施肥处理 SYI 58郾 8%的变异.通
径分析(表 5)表明,对玉米 SYI 直接影响最大的因
子为 X2(积温),其次分别为 X1(年平均温度)、X3
(年日照时数)和 X4(年降雨量);X1、X3 和 X4 3 个因
子都间接通过 X2(积温)对玉米 SYI 产生较大影响,
而且除了 X3(日照)以外,都为负效应,表明较大的
积温、高温和降雨量将导致玉米不施肥处理 SYI 的
下降.
表 4摇 水稻、小麦和玉米不施肥处理 SYI与经纬度及气象因子间的相关系数
Tab. 4摇 Correlation coefficients between the SYI for rice, wheat and maize under different fertilizer treatments and the longi鄄
tude and altitude and meteorological factors
作物
Crop
经 度
Longitude
(毅)
纬 度
Latitude
(毅)
平均气温
Mean annual
temperature (益)
有效积温
Effective accumulated
temperature (益)
日照时数
Sunshine hours
(h)
降雨量
Precipitation
(mm)
水稻 Rice -0郾 210 0郾 233 -0郾 130 0郾 089 -0郾 382 -0郾 109
小麦 Wheat 0郾 429 -0郾 040 0郾 284 0郾 334 -0郾 233 0郾 105
玉米 Maize 0郾 500* 0郾 599** -0郾 157 -0郾 576** 0郾 468* -0郾 275
*P<0郾 05; **P<0郾 01郾
图 1摇 不施肥处理水稻、玉米和小麦产量的变化趋势
Fig. 1摇 Trends of grain yields of rice, maize, and wheat under no fertilizer treatments at all sites.
76215 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李忠芳等: 长期施肥和不同生态条件下我国作物产量可持续性特征摇 摇 摇 摇 摇
表 5摇 玉米不施肥处理的 SYI与气象因子间的相关关系
Tab. 5摇 Correlations between the SYI for maize under no
fertilizer treatments and meteorological factors
因子
Factor
直 接
Directory
X1 X2 X3 X4
X1 0郾 6489 -0郾 7773 -0郾 2516 0郾 2228
X2 -1郾 0503 0郾 4802 -0郾 2824 0郾 2761
X3 0郾 4053 -0郾 4029 0郾 7320 -0郾 2660
X4 0郾 3841 0郾 3764 -0郾 7551 -0郾 2806
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 长期施肥条件下 3 种作物 SYI值的差异
本研究表明,施肥可不同程度地提高作物 SYI
值,并以 NPKM 处理最高,而化肥偏施及不施肥处
理较低,产量的可持续性差. 这与其他研究结果一
致,如 Manna等[5]认为,作物 SYI 值受施肥处理的
影响,表现为:NPKM>NPK>NP>N>CK. 这可能是由
于施用有机肥、有机肥配施化肥及化肥 NPK均衡施
用均可增加土壤颗粒有机碳、氮及矿质结合有机碳、
氮的含量[20],并且土壤轻组和重组有机质含量均随
施肥年限呈增加趋势[21],从而提高了产量的可持续
性.孙天聪等[22]研究认为,长期施用化肥和有机肥
能有效影响水解氨态氮和水解未知氮与团聚体的结
合作用,而氨基糖态氮在土壤氮循环转化过程中具
有较强的稳定性.
3 种作物中,水稻 SYI值高于小麦和玉米,这是
由于水稻产量较稳定,年际变化小于玉米和小麦
(图 3). 李红陵等[11]也认为水稻的 SYI 值比小麦
高,变异系数比小麦小,可持续性比小麦强,表明水
稻生产的淹水条件能提高土壤养分的持续供应. 本
研究中水稻与环境因子(包括经纬度和水热环境)
的相关性小于小麦和玉米,表明水稻受肥力与环境
水热条件的影响较小.汤勇华等[23]也认为水稻具有
较好的稳产性,受气候影响较小,其原因可能是淹水
条件下的水热条件优于旱作排水. 本研究对水稻不
施肥处理 SYI值与各环境因子间的回归分析也没有
达到显著水平,这与王开峰等[17]研究结果不同,他
认为日照时数和积温是影响水稻产量的主要气候要
素,而降水对产量的影响很小,这可能是由于本研究
回归分析的对象是不施肥处理,肥效的发挥依赖于
基础地力.
玉米不施肥 SYI 值与经纬度、水热因素的相关
关系均达到极显著水平,与经纬度呈正相关,所以玉
米不施肥 SYI值的空间特征表现为随经纬度的增加
而增加.其原因是由于受气候因素的影响,玉米不施
肥的 SYI 值与积温呈极显著的负相关关系 ( P <
0郾 001),与年降雨量呈负相关,而与年平均气温、年
日照时数呈正相关,其中与日照时数达显著水平(P
<0郾 01),表明高温多雨条件下将导致玉米不施肥
SYI值下降,年日照时数增加则可提高玉米 SYI 值.
从全国分析,北方积温相对较低,降雨量小,日照时
间较长,所以产量的可持续性高;而南方高温多雨不
利于养分的保存,土壤养分相对较少,很难维持连续
的高产,导致 SYI 值较低. Majumder 等[6]和 Manna
等[5]认为,作物 SYI值与土壤有机质间有极显著的
相关性.黄勇华等[23]认为玉米基础地力的变化可由
磷及土壤有机质的变化来解释,而在本研究中南方
种植玉米不施肥处理的 SYI值低可能与南方有机质
和磷等养分含量较低[18]有关.
对 3 种作物不施肥条件下产量趋势(图 1)的分
析表明,水稻产量较稳定,而玉米和小麦产量呈逐年
下降趋势,可见施肥对提高小麦和玉米产量的可持
续性尤为重要.
3郾 2摇 作物 SYI值与气象因子的关系
作物 SYI值与气象因子的逐步回归分析(表 5)
表明,较大的积温、高温和降雨量将导致玉米不施肥
处理 SYI值下降.因此,积温是 4 个因子中对玉米不
施肥处理 SYI值影响最大的因子,而且呈负效应,并
通过与高温和降雨量的作用表现出来,表明高温多
雨不利于玉米 SYI的提高.综上分析,玉米产量的可
持续性受环境因素的影响在 3 种作物中最敏感,而
在不同施肥处理上差异也最明显(水稻刚好相反),
在化肥偏施或不施肥处理中玉米单位面积产量均小
于水稻,但是在平衡施用化肥和化肥配施有机肥处
理中单位面积产量稍高于水稻(表 3).詹其厚等[24]
对淮北地区的研究也认为,长期施肥条件下养分供
应不平衡对玉米的影响大于小麦. 这可能是由于玉
米为具有高光效的 C4 植物,其增产潜力大于作为
C3 植物的水稻和小麦,所以玉米持续高产的发挥依
赖于合理的施肥及有利的环境条件.
参考文献
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作者简介摇 李忠芳,男,1976年生,博士.主要从事植物营养及
土壤肥力研究,发表论文 4篇. E鄄mail: lizhongfang08@126. com
责任编辑摇 张凤丽
96215 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李忠芳等: 长期施肥和不同生态条件下我国作物产量可持续性特征摇 摇 摇 摇 摇