全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 ! 月 第 ∀ 卷 增刊
# ∃ %& ∋ (∋ )∗ + , & − . ∗ / − 00. %∋ 1 ∋ #∗ .∗ 2 3 , 4 5 6 7 , ∀ 89 : 00 7 ; < ! 一= ∀
>农田生态系统 & 、 0 营养平衡及其
肥料效应 关
曾江海 张玉铭 李惠英 王智平 陈素英 王 绍仁
8中国科学院石家庄农业现代化研究所 , 石家庄 ? 。。≅;
【摘要】 年的农 田生态系统 & 、0 营养平衡定位试验研究表明 , & 、 0 肥配合施用 , 实行秸
秆还 田 , 可提高土壤有机质和全 & 含量 , 使土壤速效和迟效 0 库容量得到补充7 最后几年
的 0 肥利用率达 ≅ 7 卜一 ∀ 7 Α , & 肥为 = 一 Β Α 7 储备性施 0 第 年的利用率只有 ∀ 7 一
Β 7 ! Α , 而前 ! 年之和达到 ≅= 一 ≅Χ 7 Α , 年 ! 个时段平均利用率 ≅Β 7 一 = ≅ 7 Χ Α , 补偿性施
0 的 7 一 = ≅ 7 Α 7 施 0 ∀ 7 9 Δ Ε · Φ5 一 , · Γ6 一 , 时 , 既能满足作物对 0 的需求又能补充土壤速
效 0库容量 7
关键词 农田生态系统 营养平衡 0 肥残效 & 肥
& 5 Η Ι 0 ϑ < ΚΛ5 Η Μ Μ 9 ΝΗ Ο5 6 Π Λ5 Η Ι Μ Μ Θ 9 Γ9Ρ ΜΠ 5 Η Ι ΡΦΜ Ν6 6 Μ 9 0Θ Η 9Μ ΡΘ ΟΜ 6 Ρ ΝΛΝΣ Μ6 9 7 Τ Μ Η Ε )Ν5 Η Ε Φ 5 Ν ,
Τ Φ5 Η Ε 3 : Π ΝΗ , . Ν 玉> : ΝΓΝΗ Ε , Υ 5 Η Ε Τ Φ Νς ΝΗ Ε , #Φ Μ Η ( : Γ ΝΗ Ε 5 Η Ι Υ 5 Η Ε ( Φ 5Θ 6 Μ Η 8% , < 9 ΡΝΡ < ‘ΡΜ ΘΟ
− Ε 6 ΝΩ , ‘%Ρ< ‘,‘ Λ 材Θ Ι ‘6 , < Ν二5 ΡΝΘ , < , − Μ 5 Ι Μ 。, Ν5 , < ΝΩ 5 , ( Φ ΝΞΝ5 二 Φ “5 Λ < ? ? ? ≅ ;一# Φ < , < 7 ) 7 −0 0% 7∋ Ω Θ Λ 7 , , ∀ 89 、、ς ς 7 ; < ! 一 = ∀ 7
ΓΜ 5 6 9 ΟΝΜ ΛΙ Μ Ψ 0 Μ 6 ΝΠ Μ Η Ρ Θ Η & 5 Η Ι 0 ϑ5 Λ5 Η Μ Μ 9 ΝΗ Ο5 6 Π Λ5 Η Ι ΜΜ Θ 9 Γ9 Ρ Μ Π 9 Φ Θ Ζ 9 Ρ Φ5 Ρ ΡΦΜ 5 ς ς ΛΝ[
Μ 5 Ρ ΝΘ Η Θ Ο & 5 Η Ι 0 ΟΜ 6 ΡΝΛΝΣ Μ 6 9 Ζ ΝΡΦ 9 Ρ 5 ΛΔ 6 Μ Ρ : 6 Η Μ Ι ΡΘ ? Μ5 Η ΝΗ Μ6 Μ 5 9 Μ ΡΦΜ Μ Θ Η Ρ Μ Η Ρ 9 Θ Ο ? Θ 6 [
Ε 5 Η ΝΜ Π 5 Ρ ΡΜ 6 5 Η Ι Ρ Θ Ρ 5 Λ Η ΝΡ 6 Θ Ε Μ Η , 5 Η Ι ΝΡ 9 5 ∴ 5 ΝΛ5 ϑ ΛΜ 5 Η Ι Η Θ Η 一5 ∴ 5 ΝΛ5 ϑΛΜ 0 ς Θ Θ Λ9 5 6 Μ 9 : ς ς ΛΜ [
6Η Μ Η Ρ Μ Ι 7 %Η Λ5 9 Ρ Γ Μ 5 6 9 , ΡΦ Μ : Ρ ΝΛΝΣ 5 ΡΝΘ Η Μ ΟΟΝΜ ΝΜ Η ΜΓ Θ Ο 0 ΟΜ 6 ΡΝΛΝΣ Μ 6 ≅ ≅ 7 一 ∀ 7 Α , 5 Η Ι ΡΦ 5 Ρ Θ Ο
& ΟΜ 6 ΡΝΛΝΣ Μ 6 = 一 Β 乡石7 ] Φ Μ 5 ς ς ΛΝΜ 5 Ρ ΝΘ Η Θ Ο 9 Ρ Θ 6 5 ϑΛΜ 0 Θ Η ΛΓ Φ 5 9 5 Η Μ ΟΟΝΜ ΝΜ Η Μ Γ Θ Ο ∀ 7 一
Β 7 ! Α ΝΗ ΡΦ Μ ΟΝ6 9 Ρ Γ Μ 5 6 , 5 Η Ι ΝΡ 9 Ρ Θ Ρ 5 Λ Μ ΟΟΝΜ ΝΜ Η Μ Γ ΝΗ 一ΟΝ6 9 Ρ Ρ Φ6 Μ Μ ΓΜ 5 6 9 ≅ = 一 ≅ Χ 7 Α 7 ‘6 Φ Μ 5 ∴ [
Μ 6 5 Ε Μ : ΡΝΛΝΣ 5 Ρ ΝΘ Η Μ ΟΟΝΜ ΝΜ Η Μ Γ Θ Ο 5 ς ς ΛΝΜ Ι 0 ΝΗ Η ΝΗ Μ ΓΜ 5 6 9 ≅ Β 7 一 = Χ 7 Χ写 7 5 Η Ι Ρ Φ5 Ρ Θ Ο 9 : ς ς ΛΜ [
Π Μ Η ΡΜ Ι 0 7 一 = ≅ Α 7 ] ΦΜ 5 ς ς ΛΝΜ 5 Ρ ΝΘ Η Θ Ο ∀ 7 9ΔΕ 0 7 Φ 5 一 , 7 Γ6 一 , Μ 5 Η ϑ Θ ΡΦ 9 5 ΡΝ9 ΟΓ ΡΦ Μ /
6 Μ ⊥ : Ν6 Μ 6Η Μ Η Ρ Θ Ο Μ 6 Θ ς 9 5 Η Ι 9 : ς ς ΛΓ ΡΛ飞Μ 5 ∴ 5 ΝΛ5 ϑΛΜ 0 ς Θ Θ Λ ΝΗ ? 7
_ Μ Γ Ζ Θ 6 Ι 9 /5 6 Π Λ5 Η Ι Μ ΜΘ 9 Γ9 ΡΜ Π , & : Ρ 6 ΝΜ Η Ρ ϑ 5 Λ5 Η Μ Μ , , Μ 9 ΝΙ : 5 Λ Μ ΟΟΜ ΜΡ Θ Ο 0 ΟΜ 6 Ρ ΝΛΝΣ Μ 6 , & ΝΡ 6 Θ [
Ε Μ Η ΟΜ 6 ΡΝΛΝΣ Μ 6 7
引 言
长期肥料试验既可提供合理施肥的依
据 , 又可获得土壤肥力动态变化资料 ⎯Λ 7 本
文 以 Χ ≅ 一 年 田 问定位试验的结果
为基础 , 探讨有机无机结 合施肥制度下的
肥料效应 , 以及土壤 全 & 、全 0 和速效 0
的动态变化 7 力图阐明 & 、 0 配合施用并实
行秸秆还田 , 在培肥地力 、保持农 田持续生
产力方面的作用 , 为华北平原高产区的农
业持续发展提供科学依据 7
≅ 材料与方法
≅ 7 试验设计与处理
试验设 ! 个 & 肥水平和 = 个 0 肥处理 , 除第
年用棉籽饼作为有机肥外 , 其余各年均 以各小
区桔秆直接还 田为有机肥源 , 参与营养再循环 7
化肥处理 < & < 0 < < 空白对照 Κ & < < Χ ΔΕ & ·
Φ 5 一 , · Γ6 一 , Κ & 7 < ! Σ 9Δ Ε & · Φ 5 一 · Γ6 一 , Κ 0 , < ! ≅ 7 Β Δ Ε 0
, 中国科学院重点资助项 目 7
! 年 ∀ 月 Β 日收到 , 一 = 年 月 = 日改回 7
= ∗ 应 用 生 态 学 报 ∀ 卷
· Φ5 一 , · Γ6 一 , Κ ς , < ∀ 7 9ΔΕ ς · Φ 5 一 , · Γ6 一 , Κ ς , < 每 !
年集中施 0 Χ 7 ≅ Δ Ε · Φ5 一 , , 年平均施 0 量同 0 Λ, 处
理 7 共 ≅ 个处理 , ! 次重复 , 正交设计 , 随机排列 7
≅ 7 ≅ 样品采集及分析方法
土 壤样品于每年秋收后 , 各小区 8“ 7 ΒΠ ≅ ;
点取 。一 ≅ ?Ω Π 混 合样 Κ 植株和籽实取代表样 品 ,
测定籽实 、秸 秆 比与根茬比 , 求得每年作物秸秆
和根茬返还土壤的有机物生成量 , 以无 & 区测定
有机质矿化速率 , 计算养分释放量 7
土壤全 & 用凯 氏法 Κ 全 0 用 & 5多 ? < 融熔 ,
铝锑抗还原 比色法 Κ 速效 0 用 ? 7 9 Π Θ Λ & 5 ∃ #∗ !
浸提 , 钥兰比色法 Κ有机质用丘林法 7
植株全 & 用凯氏法 Κ全 0 用硫酸消解钥兰 比
色法 7
! 结果与讨论
! 7 土壤养分动态与平衡
! 7 7 土壤有机质含量变化与平衡 土壤
有机质含量的动态与平衡能反映土壤肥力
状况 7 从表 可见 , & < 0 , 、 & < 0 7 和 & < 0 < !
个 处 理 的有 机 质 亏损 为 ? 7 ?! 一 7 ·
Δ Ε 一‘ ,其 中 , & , 0 < 8对 照 ;的土壤 有机质降
低最多 , 年共亏损 ! 7 ? Χ = Δ Ε · Φ5 一‘ Κ 有机
质积 累最 快 的 是 & 7 0 7 处理 , 年增 加
表 土壤养分动 态平衡
≅ 7 ≅ · Δ Ε 一‘ , 即 ∀ 7 Β Δ Ε · Φ 5 一‘7 其余各处理
的土壤有机质都 有不同程度的积累 , 而 以
高 & 高 0 8& 7 0 7 、& 7 0 。 ;和低 & 高 0 8& ,
0 7 ;积 累较多 , 这与每年各处理返还的新
生有机物 量较高有关 7 & 、 0 配合 施用 , 并
实行秸秆还 田 , 是保持土壤有机质积 累的
重 要因素 , 也是“以无机换有机 ”培肥地 力
的有效措施 7
! 7 7 ≅ 土壤全 & 量变化与平衡 土壤 &
形态转化非常复杂 , 而全 & 量则可表示土
壤 & 容量 , 并 以此来估算土壤 & 平衡 7 从
表 平 均 含 量 变 化 来 看 , & , 0 < 全 &
Χ !一 Χ 年为 ? 7 Χ , Χ ∀一 Χ Χ 年为
? 7 Χ = , Χ 一 年为 ? 7 Χ ≅ · Δ Ε 一 ‘ , 呈稳
定降低趋势 7 & , 其它处理 中间虽有波动 ,
然而终了年 比起始年全 & 量减少 7 & < 处
理全 & 量的动态变化不稳定 , 最后 年较
起始年略有增加 7 & 7 各 处理全 & 量逐 时
段提高 7 土壤全 & 量 年提高 。7 ?∀ 一 ? 7 ?
Ε ’ Δ Ε 一 7
! 7 7 ! 土壤全 0 量动态变化 由表 可
见 , 无 0 区全 0 量逐年降低 Κ 低 0 区全 0
] 5 ϑΛΜ 1 ΓΗ 5Π ΝΜ Μ⊥ : ΝΛΝϑ 6 Ν: Π Θ Ο Η : 66 ΝΜΗ Ρ9 ΝΗ Μ: ΛΡΝ∴ 5 ΡΜ Ι %5ΓΜ 6 8?一 ≅ ? Μ Π ; 8 7 Δ Ε 一Λ ;
处 理
] 6 Μ 5 Ρ Π Μ Η Ρ
有机质Θ 6 Ε 5 Η ΝΜ 6Η 5 Ρ Ρ Μ 6 全 &] Θ Ρ 5 Λ& 全
0
] Θ Ρ 5 Λ 0
速效 0 8Π Ε 7
− ∴ 5 ΝΛ5 ϑ ΛΜ 咨一”愿梁黑全 & 全 0] Θ Ρ 5 Λ ] Θ Ρ 5 Λ0%α&
β
Η Λ 5 Ρ ΡΜ 6
&
速效 0
− ∴ 5 ΝΛ5 ϑ ΛΜ 0
8Π Ε · Δ Ε 一⎯ ;
Υ
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& % 0 [
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& 一0 Λ
& , 0 Λ
& 一0 [
& % 0 ‘
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& 0 Λ
& , 0 7
& Ψ 0 :
∀ ? 7
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Β ? 7
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Χ ≅ 7 Β
Χ ∀ 7 Β =
Χ Β 7 Β !
Χ ∀ 7 Β !
7 ∀ 7 Β Χ 7 ≅
7 Β ≅ 7 ∀ Χ 7
∀ ≅ 7
7 Β Β 7 ≅
7 Β Χ 7 Β
几7飞二7
! Β 7 Χ 7
一 7 ? 一? 7 ? 一? 7 ≅ Χ
一 ? 7 ? 一? 7 ? 一? 7 ?
十 ? ? Χ 一 ? 7 ? ≅ 十 ? 7
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一 ! 7 Χ一一 !∀#∃
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增刊 曾江海等 < 农田生态系统 & 、 0 营养平衡及其肥料效应
变化因处理而异 < & < 0 , 全 0 量稳定降低 , 少了 ? 7 Β · Δ Ε 一‘ , 速效 0 减少 7 Β Π Ε ·
& , 0 < 中间出现波动 , & 7 0 , ! 个时段平均 Δ Ε 一‘ Κ 0 , 全 0 减少 ? 7 ? · Δ Ε 一‘ , 速效 0 减
虽有回升 , 但最后 年 比基础含量仍降低 少 7 ≅Β Π Ε · Δ Ε 一 ‘ Κ 0 < 全 0 增 加 ? 7 ·
了 ? 7 ? ≅ · Δ Ε 一‘ Κ 高 ς 处理 8& < ς 7 、 & < ς 7 Δ Ε 一, , 速效 0 增加 7 ∀ Π Ε · Δ Ε 一 , Κ ς 。 全 ς 减
和 & 7 0 7 ;土壤全 0 量补定增长 , 分别比基 少 ? 7 ? ∀ · Δ Ε 一‘ , 速效 0 减少 ≅ 7 ! Π Ε · Δ Ε 一‘7
础含量提高了 。7 、 。7 ≅ 和 ? 7 · Δ Ε 一, 7 ! 7 Τ & 、0 肥增产效应及其利用率 ,
! 年 次储备性施 0 的 比相同施 0 量的补 ! 7 ≅ 7 肥料增产效应 长期肥料试验的增
冤性施 0 各处理的土壤全 0 量降低最少 7 产效果高于短期的效果 7 由表 ≅ 可见 , 单施
因此 , 储备性施 0 能保持较大容量的迟效 0 肥平均增产 Β Α 8∀ 7 =一≅? 7 ’ =Α ;, 配合
0 库 , 增加 0 肥残效 , 0 利用率比补偿性施 施用 & 肥增产 ! ! 7 一 ! Χ 7 ≅ Α Κ若以每公斤
0 略高 7 0 增产的籽实计算 , 0 , 处理增产小麦 = Β 7 Β
! 7 7 = 土壤速效 0 动态及 0 平衡 由表 ‘ Δ Ε 、玉米 ! 7 =Δ Ε Κ 0 7 小麦 ≅! 7 ΕΔ Ε 、玉米 Χ 7 =
可见 , 除了高 0 处理 80 < ;土壤速效 0 稳定 Δ Ε Κ 0 。 小麦 = 7 ΤΔ Ε 、玉米 7 ΕΔ Ε 7 除 & ,
增长以外 , 其余各处理的土壤速效 0 都是 0 < 、 & 7 0 < 处理因 & 、 0 失调增产效果差 以
逐时段降低 7 储备性施 0 比补偿性施 0 的 外 , & , 处理每公斤 & 增产小麦 ≅ 7 Δ 乡 玉
速效 0 损失 较多 < 乌 、 0 、 、无 0 处理和对 米 Δ Ε , & < 小麦 = 7 ΒΔ Ε 、玉米 ≅ 7 %Δ Ε 7 施
照分别平均降低 7 ≅ Β 、 ≅7 ! 、 7 Β 和 ΕΠ Ε · 0 肥处理的小麦增产效果显著高于玉米 ,
Δ Ε 一, , 即 分 别 减 少 ! 7 ∀ 、 ∀ 7 = 、 = 7 和 这是 由于在种麦前底施 0 肥 , 而玉米 只是
≅ 7 ≅ = Δ Ε · Φ5 一‘, 平均每年有 ≅ 7 9Δ Ε · Φ5 一‘速 利用 小麦残 留的肥料 0 , 玉米增产效果稍
效 0 被耗竭二 差 , 但两季作物增 产效果之和均 高于全 国土壤 0 平衡结果表明 , 0 工全 0 平均减 化肥网的试验结果Λ;7表 ≅ 各处理平均风干产里及肥料增产效应] 5 ϑ ΛΜ ≅ − ∴ Μ 6 5 Ε Μ 5 Ν6 一Ι 6 ΝΜ Ι ΓΝΜΛΙ Θ Ο Ζ Φ Μ 5 Ρ 5 Η Ι Π 5 ΝΣ Μ 5 Η Ι ΟΜ 6 ΡΝΛΝΣ Μ 6 Μ6ΟΜ Μ Ρ : Η Ι Μ 6 Ι ΝΟΟΜ 6 Μ Η Ρ Ρ6 Μ 5 ΡΠ Μ Η Ρ9 8 Χ! 一 ;
处 理
] 6 Μ 5 Ρ Π Μ Η Ρ
肥料 / Μ 6 Ρ ΝΛΝΣ Μ 6 产 量
Φ 5
3 ΝΜ ΛΙ
8Δ Ε 7 、5 一 ΛΓ 6 一 Λ ;
& 0
8Δ Ε · 5 一ΛΓ 6一 ;
每公斤 & 增 产籽实
2 6 5 ΝΗ Δ Ε · & Δ Ε
每公斤 0 增产籽实
2 6 5 ΝΗ Δ Ε · 刀Δ Ε
增 产 率%Η Μ 6 Μ 5 9 Μ 8Α ;
小 麦 玉 米 合 计
Υ Φ Μ走一6 4 5 ΝΣ Μ ] Θ Ρ 5 Λ 小 麦 玉 米 平 均 小 麦 玉Υ Φ Μ 5 Ρ 4 5 ΝΣ Μ − ∴ Μ 6 5 Ε Μ Υ Φ Μ 5 Ρ 4 5
乎, 乙坛 褚小介; 军 卜’,%Τ Μ % ∗ Λ 5 Λ & 0
内Φ只7:⋯+;‘∃
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八Χ∋∋7Χ亡−∋ΔΕΦ工左‘户7,;.
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Α))) 兴
& ( ! & %& ! ∋
Γ,份ΗΓΗ扮?!%皿%>
同一 > ! 肥水平 , 高 ? 处理施 ? 量多 %
倍 , 仅多增产 # ! ∗ Ι Α储备性施 ? 增产效果
略高于补偿性施 ? , 但未达到显著性标准 ,
0 中国农业科学 院土壤肥料研究所 化肥试验网组 !
我国氮磷钾 化肥的增产效果 、适宜 用量和配 合比例 ! 中国
土壤的合理 利用和培肥 ! %+ ∃ ! % ·
= ≅ 应 用 ‘ 生 态 学 报 ∀ 卷
集中施 0 平均增产 ! 7 Β Α , 而平均施 0 增
产 != 7 Α , 增产效果无明显差异 7
单 施 & 肥 年 平 均 增 产 =≅ 7 ≅ 一
= 7 ! Α , & 、 0 配 合 & 7 处 理 平 均 增 产
∀ = 7 = Α 8 7 ? 一 Β ? 7 Β Α ; , & 7 平均 ∀ 7 Β Α
8∀ = 7 ! 一 Β ∀ 7 ? Α ; 7 可见 , 在 & 、 0 配合施用
情况下 , & 月巴肥效有随施量增加而提高的
趋势 7
! 7 ≅ 7 ≅ 肥料利用率 由表 ≅ 一 = 可见 , 随施
表 ! 不 同处理的 0 肥表观利用率及有机循环率
0 量增加 , 0 肥表观利用率下降 Κ 除无 & 处
理外 , 其余各处理 的利用率随施肥年限延
长而提高 Κ 对同一施 & 水平 、不同施 0 处
理的 0 利用率比较表 明 , & Κ 补偿性施 0 Ε
年平均 0 利用率 7 Α , 低于储备性施 0
的 ≅ Β 7 Α , & , 比较接近 , 分 别为 =≅ 7 和
=≅ 7 ∀ Α , & 7 为 ! 7 Β 和 = ≅ 7 Χ Α , 储备性施 0
明显高于补偿性施 0的利用率 Κ 从表观利
] 5 ϑ ΛΜ ! − ς ς 5 6 Μ Η Ρ 6 Μ Μ Θ ∴ Μ 6 Γ 5 Η Ι 6 Μ Μ ΓΜ ΛΝΗ Ε 6 5 ΡΜ Θ Ο ς : Η Ι Μ 6 Ι ΝΟ ΟΜ 6 Μ Η Ρ Ρ 6 Μ 5 ΡΠ Μ Η Ρ 9 8Α ;
理
Μ 乏ΛΡ 6】飞Μ Η Ρ
籽实吸 0 量8Δ Ε · Φ5 一 ,胎秆吸 0 量 8Δ Ε · Φ5 [+ ς 6是%Δ Μ Ι 0 ϑ Γ Ε 6 5 ΝΗ + ς Ρ 5 Δ Μ Ι 0 ϑ Γ 9 Ρ 5 ΛΔ
小 麦 玉 米 合 计 小 麦 玉 米 合 计Υ 卜Μ 5 Ρ 4 5 ΝΣ Μ ] Θ Ρ 5 Λ Υ ΛΛΜ 5 Ρ 4 5 ΝΣ Μ ] Θ Ρ是
0 携出量
] 5 Δ Μ : 0 0
8Δ Ε ‘ · Φ 5 一 ;
表观利用率 8Α ;
− ς ς 5 6 Μ Η Ρ 6 Μ Μ Θ ∴ Μ 6 Γ
小 麦 玉 米 合 计Υ Φ Μ 5 Ρ 4 5 ΝΣ Μ ] Θ Ρ 5 Λ
有机循环率
, 5 Ρ Μ Θ Ο
6 Μ ΜΓΜ ΛΝΗ Ε
8Α ;
0 β
& Σ 0 < ? ∀ 7 Χ Β 7 ≅ ≅ = 7 ≅ ? 7 ! ? ? 7 Χ ≅ 7 ≅ Χ ∀ 7 = Χ 一 一 一 一
& 一0 Λ 8; Χ 7 ! = Β 7 = ∀ 7 ≅ Χ 7 7 = ! ≅ 7 Χ 7 ≅∀ 一 一 一 一
& 一0 Λ 8; Χ 7 ! 7 Χ ! Χ 7 Χ 7 Χ ≅ 7 = ! ! 7 ≅ ≅ 7 = ! 一 一 一 一
0 %
& % 0 一 ! ≅ 7 Β 7 ∀ ? ? 7 ≅ 8; 7 Χ ? 7 Χ ≅ 7 ≅ ! ! 7 ? ≅ ≅ 7 Χ 7 Χ 7 Χ ∀ 7 ∀ ≅ ‘ !
& 一0 一 ! ≅ 7 Β = 7 ∀ = 7 ? = ≅ Χ 7 ∀ ≅ 7 Χ 7 Χ = 7 ∀ ≅ ! ! 7 ! ≅! 7 7 Β = ≅ 7 ? 7 ? ?
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& % 0 一 ∀ 7 8; 7 ! = 8;7 ≅ ? 7 ≅ ≅ 7 ≅ Χ 7 = ! ! 7 Β ≅= 7 ? ? · ? ∀ 7 !Χ 7 ? ≅ 7 Χ
& 一0 ∀ 7 〔; Χ 7 8; ∀ 7 ! ! = 7 = = ! 7 ≅ Β ≅ 7 ? 7 ! ≅ ! 7 Β ∀ Β 7 ! 7 Β ! 7 ! ? ! 7 Χ
& 一0 一 ∀ 7 8; Χ 7 = = 7 Χ Χ ! ! 7 ! Β = 7 Β ≅ 7 ! ∀ 7 Χ Χ = ? 7 ≅ 7 ∀ Χ 7 ? ≅ Χ 7 Β ! · 7 =
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& % 0 ‘ !≅ 7 Β 7 ! ? ? 7 Χ Β ≅ ≅ 7 Β ≅ 7 ≅ 7 ≅ ! 7 = ∀ ≅ 7 ∀ ! ∀ 7 ? 7 Χ ≅ Β 7 = ! 7 ∀ ?
& 一0 份 ! ≅ 7 Β 7 ! = ! 7 = ! ≅ Χ 7 Β Β ≅ 7 ∀ ≅ 7 Χ = 7 = ! ! ! 7 ≅ ? ≅ = 7 ∀ = Β 7 ≅ = ≅ 7 ∀ = 7 = !
& , 0 柑 ! ≅ 7 Β 7 Χ 8; ! 7 ! ≅ 7 ! ! = 7 ≅ 7 Χ Β ∀ 7 ? Χ ! 7 = ! ? 7 ? ≅ 7 ∀ = = ≅ 7 ∀ Χ 7 ∀ =
蠢二Μ恐瓮黔充黑萝扩产黑裂绦 Μ 6 Μ Η Ρ Ρ 6 Μ , ΡΠ Μ Η Ρ9 。Α ,
处 理
] 6 Μ Κ一Ρ Π Μ Η 6 Χ ! Χ = Χ
平 均
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& Σ 0 扮 讨 ! 7 Β Β 7 Β 7 ! ≅ Χ 7 7 ! 7 ∀ 7 = 7 Χ ! = 7 ? , Χ 7 ? ≅ 7 ? 7 ≅ ≅ 7 怪 ≅ Β 7 7
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歼 7 0 % 一 一 一 一 一 一 δ δ δ δ δ δ
& < 0 Β 7 ≅ 7 ∀ ! Β 7 ∀ ≅ = 7 Χ = ? 7 ! = 7 = 7 = !Χ 7 ∀= Χ ∀ 7 ∀ Β = 7 ? ∀ 7 = ≅ 7
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& 一0 份 备 ∀ 7 = 7 Β ! 7 ≅ = 7 ! 苦 7 ! 7 ≅ ! 7 ? = 7 ! “ ≅≅ 7 ? Χ 7 Χ ≅ 7 ∀ ≅ 7 ! 7 = ≅ 7 ∀ 7
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歼 70 % [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [
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, 处理表观利用率为 ! 年之和 , Χ ! 一 年为 ! 次 ! 年 累计平均 , 其余处理为 ! 年或 年平均 ] ΦΜ 50 ς 56 ΜΗ Ρ 6Μ ΩΘ ∴ [
Μ 6 Γ Θ Ο 0 & Ρ 6 Μ 5 Ρ Π Μ Η Ρ 6Φ Μ 6Θ Ρ 5 Λ Θ Ο Ρ Φ 6Μ Μ Γ Μ 5 6 9 , ΡΦ 5 6 Θ Ο Χ !一 5 ∴ Μ 6 5 Ε Μ Θ Ο ΡΦ6 Μ Μ 一 ΓΜ 5 6 , 5 Η Θ Ρ Φ Μ 6 5 ς ς 5 6 Μ Η Ρ 6 Μ Μ Θ ∴ Μ 6 Γ
Θ Ο Ρ 6 Μ 5 Ρ Π Μ Η Ρ 9 ΡΦ Μ Ρ Φ 6Μ Μ 一ΓΜ 5 6 Θ 6 Η ΚΗ Μ 一Γ Μ 5 6 5 ∴ Μ 6 5 Ε Μ ·
增刊 曾江海等 Κ 农田生态系统 & 、 0 营养平衡及其肥料效应 = !
用率的时段 变化看 , 凡是 & 、 0 配合的 , ! =∀ 7 ≅ Α提高到 Χ 一 年的 Β≅ 7 Α ,
个时段的 0 利用率明显地逐时段提高 , 0 7 & 7 平均 ! 年提高利用率 ? Α以上 , 即从
处 理 平均 由 Χ !一 Χ 年 的 7 ≅ Α 、 Χ !一 Χ 年的 ≅ Β 7 = Α , Χ ∀一 Χ Χ 年
Χ ∀一 Χ Χ 年的 ! 7 Α , 提高 到 Χ 一 的 ! Β 7 Χ 提高到 Χ 一 年的 ? 7 ≅ Α ,
年的 Β 7 ! Α , 0 7 分别为 ≅? 7 ∀ 、 ≅Β 和 表现出明显的后效 7
=≅ 7 Β Α , 0 、 8集中施 0 , 其 总施 0 量同 0 < 处 ! 7 ! 土壤 0 动态与残 留肥料 0 在土壤中
理 ;前 ! 年利 用率之 和 由 ≅= 7 ≅Α提 高到 的转化
= 7 ≅ Α , 最后 ! 年达到 ∀≅ 7 Α , 利用率各 ! 7 ! 7 土壤 速效 0 动态变化 由表 ∀ 可
时段都高于 0 < 处理 7 各处理都表现出明显 见 , 无肥对照区连续 年不施 0 肥 ,土壤速
的残效和残效迭加效应 7 效 0 平均每年降低约 ΛΠ Ε · Δ Ε 一‘ Κ & < 0 , 和
由表 可见 , 除 & , ς < 、 & 7 ς < 处理 因 & 7 0 , 每年降低 ? 7 ! 一 ? 7 ! ∀Π Ε · Δ Ε 一‘7 这 !
& 、 0 失调 , 表观利用率逐时段 下降外 , 其 个处理的速效 0 最多降至 ≅ 7 = 一 ≅ 7 ∀ Π Ε ·
余各处理都是 随时段提 高的 , & 7 处理从 Δ Ε 一‘ , 处于严重贫 0 状态 7 0 < 、 0 、各处理土
Χ! 一 Χ 年 的 != 7 、 Χ ∀一 Χ Χ 年 的 壤速效 0 库也发生亏损 , 而高 0 处理 80 , ;
表 ( 不同处理 & 表观利用率的年度变化
] 5 ϑ ΛΜ − 0ς 5 6 Μ Η Ρ 6 Μ ΜΘ ∴ Μ6 Γ Θ Ο & ΟΜ 6 ΡΝ一ΝΣ Μ 6 : Η Ι Μ 6 Ι ΝΟΟΜ 6 Μ Η Ρ Ρ 6 Μ 5ΡΠ Μ Η Ρ 9 8Α ;
处 理
] 6 Μ 5 6Π Μ Η Ρ Χ ! Χ = Χ Χ ∀ ΧΒ ΧΧ 平 均− ∴ Μ65 Ε Μ Χ ? 平 均 总平均− ∴ Μ 6 5 Ε Μ − ∴ Μ 65 Ε Μ
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= = 应 用 生 态 学 报 ∀ 卷
土壤速效 ς 每年递增约 ? 7 ∀ Π Ε · Δ Ε 一‘ Κ & < 由表 Β 可知 , 施 ς ! ≅ 7 Β Δ Ε · Φ5 一‘Γ6 一‘
0 7 处理 & 、 0 严重失调 , 作物收获 0 量低 , 时 , 无论 施用方式如何 , 土壤速效 0 库都
残留肥 料 0 补充速效 0 库 7 ∀ Π Ε · Δ Ε 一‘ · 亏 损 , 年共 损失 . =一 Β 7 ! Δ Ε 0 · Φ5 一 , , 残
Γ 6一‘8约 = 7 9Δ Ε · Φ5 一 ‘; Κ & 、 ς 配合的高 ς 处 留肥料 ς 进入迟效 ς 库量 为 ∀ ∀一Τ Θ ∀ Δ Ε
理 年后土壤速效 ς 增加到 ΛΘ Π Ε · Δ Ε 一‘ , · Φ5 一‘Κ 施 ς ∀ 7 9Δ Ε · Φ5 一‘Γ 6 一‘的处理 , 年
土壤全 ς 量也增加 了 。一 ≅ 一 ? 7 · Δ Ε 一‘ 共施 ς 99 Ε 7 9Δ Ε , 作 物 吸收 ! !一 Β %Δ Ε ·
8! ! ∀ 7 一 = ≅ ? 7 ∀ Δ Ε · Φ 5 一‘; , 大大 地改善 了 Φ 5 一‘ , 有 = Β一 = Δ Ε 0 · Φ 5 一, 肥料 0 残 留于
土壤供 0 能力 , 即使 ≅一 ! 年不施 0 肥也 土壤 , 其中 = 7 ∀一 Β 7 =Δ Ε 0 · Φ5 一 进入土壤
能保证作物高产 7 , 速效 0 库 , 占残 留肥料 0 的 ! 7 ≅一 = 7 Α ,
! 7 ! 7 ≅ 残留肥料 0 在土壤中的转化 根据 剩余的补充了土壤迟效 0 库 7
0 肥施用量 、作物收获 0 量及土壤速效增 进入土壤 中的有机 归还 0 约占肥料
减量 , 可计算 出残留肥料 0 在土壤库的转 残 留 0 的 ∀一 ? Α 8& , 0 , 、 & < 0 , 平 均
化 7 而根据秸秆还 田的有机 0 归还量 , 减 Β 7 = Α , & , 0 7 、 & < 0 7 平均 ∀ 7 ?= Α , & < 0 , 、
去对照处理 , 可计算 出有机归还 0 占残 留 & 7 0 、平均 ? 7 巧写; 7 可见 , 有机归还 0 参
肥料的 比例 8表 Β; 7 与再循环对于增加土壤迟效0库容量 , 提
表 Β 不同处理耕层 8?一 ≅ ? ΜΠ ;残留肥 料 0 及其转化 8Ν , ≅一 Ν , , Ν ;
] 5 ϑ ΛΜ Β ] 6 5 Η 9ΟΘ 6 Π 5 ΡΝΘ Η Θ Ο 6 Μ 9 ΝΙ : 5 Λ 0 ΝΗ Ω : ΛΡΝ∴ 5 Ρ Μ Ι %5 Γ Μ 6 8? 一 ≅ ? ΜΠ ; : Η Ι Μ 6 Ι ΝΟΟΜ 6 Μ Η Ρ Ρ6 Μ 5 ΡΠ Μ Η Ρ
处 理
] 6 Μ 5 Ρ Π Μ Η Ρ
年 施 0 量
− 00ΛΝΜ 8% 0
ΝΗ Γ 6 7
8Δ Ε · Φ丢. 一Λ ;
作物吸 0 量+ 0Ρ “ Δ Μ Θ Ο
0 ϑ Γ Μ 6 Θ 0
8Δ Ε 7 Φ 5 一 Λ ;
残 留肥料 0
, Μ 9记: 5 Λ
Θ Ο 0
8Δ Ε 一 Φ 5 一 ;
土壤速效 0 库增减# Φ 5 Η Ε Μ Θ Ο 5 ∴ 5 ΝΛ5 ϑ ΛΜ ’0 ΝΗ ?
8Π Ε · Δ Ε 一 Λ ; 8Δ Ε 0 一 Φ 5 一 ; 占残 留 0 ΑΑ Θ Ο 6Μ 9 Ν[
Ι : 5 0
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& 一0 [
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& 一0 [
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Β Χ 7 Β ∀
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≅ Β 7 ≅ ∀
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Χ ≅ 7 Χ
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Χ ≅ 7
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χ Β 7 !
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一 Χ 7 Β
一 Β 7 ≅
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Β 7
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处 理
] 6 Μ 奋一Ρ 6Η Μ Η Ρ
进入迟效 0 库的肥料残留 0, Μ 9 ΝΙ : 矛 0 ΝΗ Η Θ Η 之%∴ 石一赶Λϑ ΛΜ 0Θ Θ Λ 进人迟 效 0 库的有机归还 0Θ 6 Ε 之%Η ΝΜ 6 Μ Μ Γ Μ ΛΝΗ Ε 0 ΝΗ Η Θ Η 是%∴ 资一ΝΛ5 ϑ ΛΜ ς Θ Θ Λ
占残 留 0Α
86Η Ε · Δ Ε 一 , ; 8Δ Ε 0 · Φ 5 一 , ; Α Θ Ο 6 Μ 9 Ν一 8Π Ε · Δ Ε 一 , ; 8Δ Ε 0 · Φ 5 一 , ;
Ι : 乏 %0
减对 照
一# _
占残 留 0 ΑΑ Θ Ο 6Μ 9 Ν[
Ι : 5 Λ 0
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增刊 曾江海等 < 农田生态系统 & 、0 营养平衡及其肥料效应
高土壤供 0 能力都有一定作用 7 利用 , 因而平衡计算的结果损失率可能偏
! 7 = 土壤 & 平衡 · 高 7 但是 , 年的测定和计算结果非常接近
表 Χ 列出各处理的施 & 量 、作物吸 & 实 际 7 从 & 平衡 来看 , & < 损 失 率平均
携出量 、秸秆和根茬归还量以及土壤全 & = = 7 ! Α , & 7 为 ! 7 Χ Α 8其中 & , 0 工 、& < 0 工
增减量 , 并计算化肥 & 损失率 7 处理的因 & 、 0 失调损失率过高而未计算
肥料 & 损失包括气态损失和渗漏损 在 内;7 & , 0 , 损失率接近 ∀? Α , & 7 0 < 损失
失 7 当然 , 渗漏至 ≅ ?Ω Π 以下的硝态 & 及其 率超过 Β? Α 7 由此可见 , & 、 0 平衡施用是
它形态的可溶性 & 并 非不能被 作物全部 提高化肥利用率的重要措施 7
表 Χ 农田生态系统耕层 8Θ一ΤΘ Μ Π ;土壤 & 平衡 8Ν , ∀ ≅一 Ν , , Ν ;
] 5ϑ , Μ Χ & ΝΡ , 7 加Ξ5 Η Μ Μ ΝΗ Μ : ΛΡΝ∴ 5ΡΜΙ Λ5ΓΜ6 8∗一≅ ? ΜΠ ; : Η Ι Μ 6 Ι ΝΟΟΜ 6 ΜΗ Ρ Ρ6 Μ5 ΡΠ ΜΗ Ρ
处 理
] 6Μ 5 6Π Μ Η Ρ
总施 & 量− 00ΛΝΜ Ι &
8Δ Ε 7 Φ 5 一 ;
土壤释放 & 量 8Δ Ε · Φ 5 一 ’;, Μ ΛΜ 5 9 Μ Ο6 Θ Π ? 有机归还 & 量 8Δ
Ε · Φ 5 一 ’;
, Μ ∴ Μ 6 Ρ ΝΗ Ε ? Θ 6 Ε 5 Η ΝΜ &
有机 &
∗ 6 Ε 5 Η ΝΜ
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处 理
Θ Ξ Ν Β , Ο Ν 7 ,
作物吸 > 携走量 / Ψ Ρ · 卜Β 一 ’ 0
5 ∴ , Β Ψ Ν 6 Τ > Ε Ω Ρ Ξ Β Π7
土壤全 > 增减
> Π, Ξ 6 Ρ Ν 7 / 1 , 一 0
肥料 > 损失
4 6 Σ Σ 6 Τ ΤΝ Ξ , ΠΠΖ Ν Ξ >
小 麦9 . Ν Β ,
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玉 米
入Β Π另Ν
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玉米撼轴 合 计] Β ΠΖ Ν Ν Β Ξ Β Λ ΠΣ Θ 6 , Β 】 / Ρ
· Ψ Ρ 一 , 0 / Ψ Ρ · . Β 一 , 0 / Ψ Ρ · . Β 一 , 0 写
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仁;八− ∋%,一Χ6%7舀52Ρ=,−‘任注4!⋯匕−∋∋≅,35月了,=∀Ρ3∋%孟+目53亡口76,了月了巴−2曰25∋
∀ 结 论
∀ ! Η > 、 ? 肥配合施用 , 实行秸秆还 田 , 有
利于提高土壤 > 、? 库容量 , 提高土壤肥力
和供肥能力 ! > 、 ? 配合适 宜的处理 , 土壤
有机质 、全 > 、全 ? 和速效 ? 含量 + 年都
有所提高 ! 因而 , 在华北太行山前平原高产
区 , 既要获得高产又要保持农 田持续生产
力 的 提 高 , > 、 ? 肥 的 施 用 量 需 保 持 在
% ∃ + Ψ Ρ > · .Β 一 ‘ · Ω Ξ 一‘、 # ! ( ∗ Ψ Ρ ? · . Β 一‘Ω Ξ 一‘
以上为宜 !
∀ ! # 长期肥料试验的增产效应高于短期
试验 , 特别是 ? 肥残效和残效迭加效应 可
促进 ? 肥增产效率和利用率的提高 ) 因而
在生产实践中应强调坚持施用 ? 肥 , 其利
用率也不应只看当年的增产效果 !
=∀ 7 应 用 生 态 学 报 ∀ 卷
= 7 ! 0 肥残效和残效迭加效应 , 残留肥料
& 和有机归还 & 参与再循环的藕合效应 ,
都相应地提高 了化肥 的利用率和 经济效
益 7 从试验结果来看 , 最后几年 的 0 肥利
用率可达 ≅ 7 一 ∀ 7 Α , & 达 = 一 Β Α ,
与长期坚持 & 、 0 配 合施用 、秸秆还 田扩大
& 、0 循环利用有关 7
= 7 = 储 备性施 0 的利用率和增产效益略
高于补偿性施 0 的结果说明 , 在华北平原
高产区自 Β ? 年代初施用 0 肥以来 , 长期施
用 0 肥 的农 田 已 建立起较稳 定的土壤 0
库容量 , 不必再强调 年年施 0 , 可隔 ≅一 !
年集中施用 次 , 而年平均施用剂量要保
持在 ! ≅ 7 Β Δ Ε ς · Φ 5 一 , 以上 7
= 7 土壤 & 动态与 平衡的 试验结果 表
明 , 无论是高 & 还是低 & 处理 , 土壤全 &
量都有不同程度提高 , 但 & 、 0 失调的处理
& 损失率过高 8∀? 一Β? Α 以上 ;7 因此 , 平衡
施肥是提高 & 肥利用率的一项关键技术
措施 7
参考文献
沈善敏 7 Χ =7 国外长期肥料试验 7 土壤通报 , < Χ
一 , ! =一 ! Χ , Χ = 一 = Χ 7
沈善敏 7 Χ 7 论 我国的磷肥生产与应用对策 7 土壤
通报 , ∀ 8! ; < Β 一 ? ! 7
沈善敏等 7 ≅ 7 农业系统中磷肥残效及磷循环研
究 7 作物吸收磷量 、磷肥残效及土壤有效磷变化7
应用生态学报 , ! 8≅ ; < ! 一 = ! 7
林 葆等 7 Χ 7 有机肥与化 肥配合施用 的定位试
验研究 7 土壤肥料 , 8 ; < 一 Χ7
曾木祥等 7 ≅ 7 从定位试验看有机 一无机肥料配合
施用的优越性 7 土壤肥料 , 8 ; < 一 ∀7
, : 9 ΜΛ Λ , ∋ 7 Υ 7 Β 7 土壤 条 件 与植物 生长 8中译
本 ; 7 科学 出版社 , 北京 , = 一 = ∀ ≅7
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9 Μ 5 6Ω ϑ < 5 ς Μ ΙΘ ΛΘ Ε ΝΜ 5 Λ ς Μ 6 9 ς Μ Μ ΡΝ∴ Μ 7 Ζ ΝΛΜ Γ , 9 Μ ∗ 0∋ ,
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