全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
, , 一
松嫩平原黑土区不同养分循环结构农业
经营制度比较研究
’
刘鸿翔
张素君
王德禄
张山由岚
中国科学院黑龙江农业现代化研究所 , 哈尔滨 。。
中国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 。。
【摘要 】 采用模拟养分循环开展长期定位试验的方法对黑土 区不同养分循环结构农业经
营制度进行了比较研究 , 结果表明 , 有机一无机相结合的农业制度包括传统农业与“ 石油农
业 ”两者之长 , 是我国农业生产常久不衰 、提高系统生产力和养分循坏再利用的有效途径
关键词 养分循环结构 农业经营制度 系统生产力
一 目 , 块
月‘ , 劝 二 凡 ’ , 翻 , 月 倪
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卜 一
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引 言
我国的农业经营制度所经历的变化和
表现形式 , 大体可归纳为移耕农业
、有机农
业 或传统农业 、 “ 石油农业 ”和有机 一无机
相结合农业等几种基本类型〔’
· ’, ’〕 本研究
用模拟上述几种农业制度的养分循环 , 开
展了长期的实地试验 , 以期探索不同经营
制度对生产力发展 、 养分循环率以及对土
壤环境的影响
研究方法
试验地点
定位试验在 中国科学院海伦农业生态实验
站进行 该站地处黑龙江省中部的海伦市西郊
土壤为中厚黑土 , 质地重壤 , 有机 , 全
, 全 , 全 , 碱解
· ” , 速效 ·
一
, , 代换性
· ‘
, , 全年降雨量 一 , 属于寒温
带大陆性季风气候
试验设计
田 间试验处理设计为 无肥区 , 代表移耕
农业模型 无肥十循环区 , 代表传统的有机农
业模型 , 化肥 区 化肥 循环区 , 代表
一 年代过渡模型 化肥 , 区 协 化肥
, 十 循环 区 , 代表 年代过 渡模型 姐 化肥
区 , 代表“ 石油农业 ”模型 姐 化肥 循
环 区 “ 化肥 十循环 区均代表有机一无机
相结合模型
供试化肥 每年用 为 ·
一
, ,
为
· ” 每 年用量为 ·
, 中国科学院生态系统网络研究资助项 目
一年 月 日收到 , 年 月 日改回
期 刘鸿翔等 松嫩平原黑土 区不同养分循环结构农业经营制度比较研究
‘
, 为
· · 一
, 每个 处 理重复 次 ,
小 区 面积 , , 供试作物为小麦
、 玉 米
、
大豆
种作物轮作
为 了深入研 究不 同农业制度的农产 品 中养
分经喂饲一堆腐回农田的循环率 , 设 、
、 讥 、 姐 、
处理 每年收获产品中杆实的 和大豆
、 玉
米 、 小麦秸秆的全部粉碎后 , 用于喂猪和垫圈 , 猪
粪经堆腐后于翌年春季作基肥返 回本处理
分析方法
各小区产量单打单收 , 籽实和秸秆产量分别
农 不同经曹制度 种作物平均风千产
计量 , 另选取代表 株用于 测定籽实和秸秆的养分
含量 以元素占烘干 样品的百分率表示 各项指
标均用常规方法测定
结果与讨论
作物产量
一 年 不 同处理每年 种作
物平均产量和每种作物 年平均产量分别
列于表 、
一
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一
产 品 处理号
浏
年半均
籽 实
枯 秆
以对照为
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· 未开始循环 诬
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衰 肪一 年不同经营制度小班 、 玉米 、 大豆 ‘ 年
平均风千产
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叱 · 一 , —处理号 小麦 卜籽实 秸杆 玉米籽实 桔秆 ”
】
大豆
籽实 秸杆
· 风 干 小交 、 玉 米 、 大 豆 的干 率 籽 实 。 , 。 ,
, 桔杆 , 峨 ,
成 卜 一 ‘
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包括玉米轴 二
·
由表 、 可见 , 与移耕农业相 比 , 有机
农业生产力水平提高 年代起施用
肥和 肥 , 生产力提高 年代施
用 、 、 肥 , 生产力提高 、 、 化
肥加有机营养循环的有机一无机相结合农
业经营制度 , 生产力提高 有机一无机
相结合农业 经营制度 比 “ 石 油农业 ”增 产
作物养分吸收量
不同结构的农业经营制度处理年收获
、 、 量之间的差异与作物产量之间的
变化趋势基本一致 , 但产量变化要 比年收
获养分量的变化小得 多 以化肥 —有机农业 处理 姐 为例 , 产量为移耕农业
甘
柑协妞城叹
应 用 生 态 学 报 卷
处理 的 , 而年收获 量为移耕
农业的 这是因为 的供给量加大 ,
提高了作物产量 , 以致产品 中养分浓度相
应提高
化肥 、 的利用率 、 肥残效及土壤
有效养分的转化
农 不同经曹制度肥料 农现利用率
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处理号
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平均值或
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为 年平均值 , 为 年萦加值 , 每年 ‘
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利 用 率 为 , 但 年 累 加 的 利 用 率 达
以上 , 由此可见施 的残效及残效迭
加作用〔 〕 而有机 一无机相结合农业 ,
化肥 与收获产品中的养分循环再利用同
样可 以提高 肥利用率 , 年累加的利用
率可达 对 年试验作物收获后耕层
土壤的有机 , 全 、 、 , 速效 、 、 含
量进行了比较 表
由表 可见 , 移耕农业与有机农业
年试验后 土壤肥力 呈 下降趋势 “ 石油农
业 ”施 、 肥可以改善土壤 素质量 , 速
效 有明显提高 有机一无机相结合 , 有机
物循环再利用的农 田 ’ , 土壤有机 、土壤
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· 每年 ·
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· 一 , , 每
年 ·
一
, 循环 · 卜
一
, 一 ,
由表 可见 , 化肥 , 年平均利用
率仅仅是 化肥 , 、 由于 肥
的配合 , 利用率可达 一 有机一无机
相结合农业 、 、姐 、 仪 达
由表 可见 , 小剂量 施 , 当年利
用率为 , 到第 年增加到 , 年平
均利用率 而大剂量 姐 施 , 当年
农 不同经营制度肥料 表观利用率
衰 , 一 , , 年不同经营制度下土城的养分变化
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处理号 月尸
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肥力都有所提高
作物收获产品中养分在饲养一堆腐过
程中的循环率
不同结构农业经营制度喂饲 一堆腐试
期 刘鸿翔等 松嫩平原黑土区不同养分循环结构农业经营制度比较研究
衰 ‘ 投料经由喂饲一堆度后的残留率
介 ‘ 目 皿
卜 目 卜 卜 ‘
实脸 处理号 投料干 猪 圈粪 有机物 有机物
年度 一 干 重 残留率 腐解率
一 一
, ,
构农业经营制度喂饲 一 堆腐后的残 留率大
致为 , 腐解率 在 年 次循环
试验中 , 的损失率平均为 , 变动范
围 一 写 , 的损失率 为 , 变动
范围 一“
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表 投料中养分经由喂饲一堆嘴过程的损失率
云 妞 目 泪 口 白
记 恋 五 血 二沁
实验 处理号 投料养分 猪圈粪养分 养分损失率
年度 一 亡
一
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验结果列于表 、 由表 、 可见 , 不 同结
结 语
移耕农业系统生产力很低 传统农业
系统生产力较低 , 土壤速效养分库脆弱
“ 石油农业 ”与移耕农业相 比较生产
力提高 一 肥可以改善土壤 素
质量 , 、 肥的施用能提高土壤速效 、
的供应量
有机一无机相结合农业制度与移耕农
业相比 , 系统生产力提高 一 , 素利
用率提高 一 , 素利用率提高 一
连续 年的试验结果表明 , 土壤全量
的 、速效的 、 、 都有所增长
肥残效和贮备性施 的试验结果
表明 , 贮 备性施 的残效可维持 一 年
每年小剂量和 年大剂量施 方式的作物
增产效果十分近似 , 但对 改善土壤速效
的状况 , 则以每年小剂量施 为优
年试验 , 设 产 品经 喂饲 一堆腐
后还 田 , 堆腐的残 留率 为 , 利 用率 为
“ , 素损失为 , 素损失较大
致谢 承蒙沈善敏研究员热情指导 参加本项研
究的还有张希凡 、崔云旺同志 谨致谢意
参考文献
许旭 日 早作农业中合理施肥及生理学基础
干早地区农业研究 , 一
陈子明 美国玛洛试验地的种植制度和施肥
措施 对 土 坡理 化性状和 产 量 的 影 响 土 城 学 报 ,
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沈善敏 论 我 国 肥生产与应用对策 土城
通报 , 一
赵强荃等 江苏太湖地 区几种种植制度的物
质循环状况 土壤通报 , 一
高亮之 国际作物生产力研究动态和展望 世
界农业 , 一