全 文 ：收稿日期：!""#$%!$&% 接受日期：!""’$"&$%#
基金项目：“十一五”国家科技支撑课题“农田集雨保水关键技术研究”（!""()*+!’)"&）；“节水共性技术研究”（!"",)*+##)%"）资助。
作者简介：苏秦（%’#!—），男，内蒙古达拉特旗人，硕士研究生，主要从事旱地农业研究。! 通讯作者 -./012：34156078 9:/; <:/
宁南旱区有机培肥对土壤水分和
作物生产力影响的研究
苏 秦，贾志宽!，韩清芳，李永平，王俊鹏，杨宝平
（西北农林科技大学干旱半干旱农业研究中心，农业部旱地作物生产与生态重点开放实验室，陕西杨陵 ,%!%""）
摘要：通过对宁南旱区连续两年的有机肥定位试验，研究了不同肥力梯度下有机培肥对土壤水分及作物生产力的
影响。结果表明，施肥量为高、中、低处理下，第 % 年种胡麻，成熟期 "—%"" %&=、%"=和 ">’=，胡麻产量分别比对照处理高 %%=、%"=和 ?=，土壤水分利用效率分别比对照处理高 &"=、!’=
和 %%=；在第 !年种冬小麦，成熟期的贮水量在 "—%"" 对照处理高 %#=、!?=和 %&=，土壤水分利用效率分别比对照处理高 %@=、%?=和 (=。由两年结果看出，施用有机
肥可提高土壤含水量，利于土壤的扩蓄增容，且对提高作物产量和土壤水分利用效率有显著效果。
关键词：宁南旱区；有机培肥；水分动态；作物生产力
中图分类号：A%@% 文献标识码：* 文章编号：%""#$?"?B（!""’）"($%@(($"@
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评价土壤生产力的主要参数［%$! ］。土壤水分的改善
是旱区农业可持续发展的关键［&］。在温带半干旱气
候生态环境背景下，完全依赖于天然降水的雨养农
业，土壤水分供应与作物水分需求之间不协调，如何
有效地充分利用有限的降水资源，提高作物水分利
用效率，一直是国内学者所关注的问题［@$?］；另一方
面由于土壤肥力不足，养分亏缺失调，致使水分利用
效率不高，在很大程度上限制了降水生产潜力的发
挥和农业生产的持续发展［(］。土壤肥力是决定土地
生产力的基本条件，有机培肥可充分改善土壤的保
水蓄水性能，并在一定程度上协调作物需水与土壤
植物营养与肥料学报 !""’，%?（(）：%@(($%@(’
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
^2079 I69S191:7 07T ]QS91213QS A<1Q7
以肥调水，以水促肥的增产作用［"］。有关干旱少雨、
土壤贫瘠的宁南旱区，通过有机培肥提高土壤水分
利用效率及作物产量影响的研究报道较少，相应的
技术模式也未形成。为此，于 #$$!!#$$"年在宁南
旱区进行定位试验，通过设置不同的肥力梯度研究
长期施用有机肥对土壤水分变化和作物生产力的影
响，为该区作物生产及土壤扩蓄增容提供理论依据。
! 材料与方法
!"! 试验设计
试验于 #$$!!#$$" 年在宁夏固原市彭阳县的
西北农林科技大学试验基地进行。该试验基地位于
宁夏回族自治区南部六盘山东麓，属温带半干旱气
候，年平均气温 %!"&’(，无霜期 )*!!)%" +，年降
雨量 ,’$!*’$ --。试验地耕层土壤有机质含量
)$&*# . / 0.、全氮 $&"%# . / 0.、速效钾 1! -. / 0.、速效
磷 #&,1 -. / 0.、碱解氮 ’*&*#’ -. / 0.。
试验设：施有机肥 1$$$$ 0. / 2-#（高肥 34）、有
机肥 %$$$$ 0. / 2-#（中肥 54）、有机肥 ,$$$$ 0. / 2-#
（低肥 64）和不施有机肥（对照 78）*个处理，,次重
复，随机区组排列，小区面积为 )" -#。有机肥为牛
粪，其有机质含量为 ,’&,% . / 0.、全氮 ,&’,# . / 0.、全
磷 $&)’## . / 0.、全钾 )&"!*" . / 0.。各个处理播前均
施用 %$ 0. / 2-# 磷酸二铵（9!)!:，;#<’!*’:）。
#$$!年 *月 "日种植胡麻，品种为宁亚 )!号，收获
于 #$$!年 "月 ’日；#$$!年 1月 )’日种冬小麦，品
种为西峰 #%号，收于 #$$"年 %月 #,日。田间管理
按常规。
!"# 测定项目与方法
土壤含水量采用烘干法，从供试作物播种前到
收获各生育期测定，测定深度为 $—#$$ =-，每 #$ =-
一层；供试作物收获时各处理实收计产（0. / 2-#）。
土壤贮水量的计算 >? 2 @ A @ B @ )$ / )$$
式中：>为土壤贮水量（--）；2土层深度（=-）；A
土壤容重（. / =-,）；B土壤含水量（质量:）。
土壤耗水量的计算：CDA ? >)E># F ;
式中：CDA为土壤耗水量（--）；>) 播前土贮水量
（--）；>#收获后的贮水量（--）；;生育期有效降
水量（--），式中土壤贮水量及耗水量均以 # -土层
含水量计算。
水分利用效率 >GC ? H / CDA
式中：>GC为水分利用效率［0. /（--·2-#）］；H为
作物子粒产量（0. / 2-#）。
试验数据采用 I;JK!&’’软件专业版进行分析，
用 ILM=AM法进行多重比较。
# 结果分析
#"! 胡麻田土壤含水量的动态分析
图 )看出，胡麻播前的土壤贮水量由表层到下
层逐渐升高，在胡麻生长的不同时期土壤贮水量在
表层 $—)$$ =-变化较大；在开花期各施肥处理的
土壤贮水量变化趋势一致且差异不显著，只是施肥
处理与对照处理间的差异显著，高肥处理土壤贮水
量比对照处理高 )%:，中肥处理土壤贮水量比对照
处理高 )’&%:，低肥处理土壤贮水量比对照处理高
)*&":。在胡麻灌浆期由于受降雨的影响，各处理
间土壤贮水量的差异不显著。胡麻进入成熟期后，
图 ! 胡麻田土壤水分动态变化
$%&’! ()*+,%- -.+*&/0 12 01%3 ,1%0456/ +4 4./ 1%3 23+7 2%/38
!%*)%期 苏秦，等：宁南旱区有机培肥对土壤水分和作物生产力影响的研究
表层水分因土壤水分蒸发及植物吸收利用，在 !—
"!! #$各处理间的土壤贮水量显现差异，尤其在
!—%! #$处，高肥处理与中肥处理的土壤贮水量比
低肥处理和对照处理高 &’!"(’，差异显著，低肥
处理的土壤贮水量与对照处理无显著性差异。
!"! 小麦田土壤贮水量的动态分析
小麦生育期各处理 !—)!! #$土层之间的土壤
贮水量（图 )）看出，各处理 !—"!! #$土层贮水量差
异较大。小麦返青拔节期对照处理比施肥处理的土
壤贮水量高 *’，抽穗期各处理土壤贮水量的差异
性不明显；灌浆期高肥处理的土壤贮水量比低肥处
理高 &’、比对照处理高 ")’，中肥处理比低肥处
理高 +’、比对照处理高 ,’，差异显著；低肥处理
的土壤贮水量与对照处理无显著差异。成熟期高肥
处理的土壤贮水量比低肥处理高 &’，比对照处理
高 "*’；中肥处理的土壤贮水量高于对照处理
-’，差异显著；低肥处理比对照处理高 +’，但差异
不明显。
图 ! 麦田土壤水分动态变化
#$%&! ’()*+$, ,-*)%./ 01 /0$2 +0$/345. *3 3-. 6-.*3 1$.27
!"8 产量及水分利用效率
表 "表明，高肥处理胡麻产量与对照处理之间
达到极显著差异，其中高肥处理产量比对照处理高
""’，中肥处理产量比对照处理高 "!’，低肥处理
产量比对照处理高 +’。施肥处理水分利用效率与
对照处理达到了极显著差异（! . !/!"），其中高肥
处理的水分利用效率比对照处理高 (!’，中肥处理
的水分利用效率比对照处理高 )&’，低肥处理的水分
利用效率比对照处理高 ""’。高肥处理的水分利用
效率比低肥处理高 )!/+’，中肥处理的水分利用效率
比低肥处理高 )!/%’，差异均达极显著水平；高肥处
理的水分利用效率与中肥处理间无差异。
表 "还看出，不同的施肥处理下冬小麦的产量
差异明显，施肥处理的冬小麦产量与对照处理之间
差异极显著，其中高肥处理的冬小麦产量比对照处
理高 "-’，中肥处理的产量比对照处理高 )+’，低
肥处理比对照处理高 "(’；在水分利用效率上，施
肥处理与对照处理差异达极显著，高肥处理的水分
利用效率比对照处理高 "%’，中肥处理的水分利用
效率比对照处理高 "+’，低肥处理比对照处理高
*’。高肥处理的水分利用效率比低肥处理高
&/"’，中肥处理的水分利用效率比低肥处理高
&/*’，达极显著差异；而高肥处理与中肥处理之间
的水分利用效率无差异。
表 9 不同有机培肥下不同作物的产量及水分利用效率
:*;2. 9 <$.27 *)7 =>? 01 3-. 360 ,50@/ 4)7.5 3-. 7$11.5.)3 35.*3+.)3/
项目
012$3
胡麻 4567 冬小麦 89:12; <=261
高肥 >4 中肥 ?4 低肥 @4 AB 高肥 >4 中肥 ?4 低肥 @4 AB
子粒产量（CD E =$)）F;69: G925H *&! 6I *,+ 6I *%- 6JI *"" JK ()-+ JK (*!! 6I (!*! #K )*-+ HA
8LM［CD E（$$·=$)）］ ,/,% 6I ,/,( 6I */"+ JK +/%+ #A )!/" 6I )!/) 6I "-/) JK ",/" #A
注（NO12）：数值后不同大、小写字母表示同种作物不同处理间差异达 "’ 和 +’显著水平 P65Q23 RO55O<2H JG H9RR2;2:1 #6S9165 6:H 3$655 52112;3
$26: 39D:9R9#6:1 6$O:D H9RR2;2:1 1;261$2:13 RO; O:2 #;OS 61 "’ 6:H +’ 52T253U
-*%" 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 "+卷
! 讨论与结论
通过两年初步的研究结果表明，施用有机肥可
提高土壤含水量，利于土壤的扩蓄增容。在第一年
当胡麻进入开花期至收获后，高、中施肥处理 !—
"!! #$的土壤含水量与对照有显著差异。小麦拔
节期 !—"!! #$土壤含水量对照比施肥处理的土壤
含水量普遍较高，这可能与施肥处理小麦苗期生长
相对旺盛消耗水分较多有关，抽穗期后各处理间没
有明显变化；在进入灌浆至收获期，高、中肥处理的
土壤含水量均比低肥处理和对照高，且差异明显，低
肥处理和对照差异不明显。表明在土壤瘠薄的黄土
高原旱作区，增施有机肥料不仅能培肥地力，而且对
涵养土壤水分有良好的作用［%］。这与王才斌［"!］研
究认为，小麦收获后土壤含水量随有机肥施用量的
增加有上升趋势，但差异不大的结论有所不同。
旱地施用有机肥，无论是丰雨年、欠雨年还是干
旱年其增产趋势一致，施肥量与产量间呈显著的正
相关［"!］；在一定范围内产量随有机肥使用量的增
加而增加［""］。这与本试验施肥处理与对照的产量
及水分利用效率差异显著的结论基本一致。从作物
水分利用效率来看，高、中和低有机培肥处理的胡麻
水分利用效率分别比对照高 &!’、(%’和 ""’；小
麦水分利用效率分别比对照高 ")’、"*’和 +’。
说明施用有机肥对宁南山区旱地作物增产具有显著
效果，在当今重化肥轻有机肥施用的情况下，通过种
养业结构的调整，走“草—畜—肥—粮”之路具有重
要的战略意义；同时，通过倡导有机肥的施用对促
进宁南山区循环农业的可持续发展具有重要意义。
一般而言，旱地作物产量较高时消耗土壤水分
也相应较多，因此通过改善土壤水分条件是提高旱
作农田产量的关键技术环节。本试验表明，高、中肥
处理的土壤水分条件较对照有显著改善，因而相应
的供试作物产量也较对照有显著提高。高、中肥处
理的土壤水分在作物生长后期依然高于对照，其原
因可能是高、中肥处理的土壤水分利用效率较高和
作物生长后期降雨较多条件下高、中肥处理具有较
强蓄墒能力有关。试区降雨记录表明，在胡麻收获
前的 (!!,年 ,月下旬降雨 &*-* $$，冬小麦收获前
的 (!!.年 +月中旬降雨 (& $$，该时期作物对土壤
水分的消耗已不占主导地位，土壤蒸发是水分消耗
的主要途径，有机培肥通过改善土壤物理性状可有
效保蓄水分。
参 考 文 献：
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