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Effects of different long term fertilizing systems on fertilizer use efficiency in red paddy soil

长期不同施肥制度对红壤稻田肥料利用率的影响


This paper compared fertilizer use efficiency among different systems over 17 years in a long-term fertilization field experiment in red paddy soil, rice yield and the apparent recovery efficiency(ARE), agronomic- (AUE), physiological- use efficiency (PUE) of different nutrients were studied. The results showed that, the yields of early and late rice in organic-inorganic fertilizing system (OM) were always the highest, compared to CK, their yields increased 108.9% and 53.8%, respectively. The second is saving-fertilizing system (JF), their yields increased 83.3%、47.8% than in CK respectively, which indicated that, inorganic-organic fertilizing system could significantly promote rice yield in the experimental condition. The studying of ARE, AUE and PUE showed that, fertilizer use efficiency of JF and NPK were greater than other fertilizing systems. Considering the yield and fertilizer use efficiency, it is concluded that, JF is more pronounced in modern agricultural development demand than others.


全 文 :收稿日期:!""#$"%$&’ 接受日期:!""#$"#$"(
基金项目:国家重点基础研究发展计划(’#%计划)(!"")*+&!&&"&);国家自然科学基金(%",""!#’,%"-#&!%%)项目资助。
作者简介:吴萍萍(&’(!—),女,安徽省繁昌县人,硕士研究生,主要从事土壤肥料与植物营养方面的研究。./0123:4256425678&’(!9&!-: ;<0
!通讯作者 =>3:"!)$(,%’-%’%,./0123:?68<95@18A >B8A ;5
长期不同施肥制度对红壤稻田肥料利用率的影响
吴萍萍&,!,刘金剑&,周 毅%,谢小立,,沈其荣&,郭世伟&!
(&南京农业大学植物营养系,江苏南京 !&""’);!安徽省农业科学院土壤肥料研究所,安徽合肥 !%""%&;
%安徽科技学院,安徽凤阳 !%%&"";, 中国科学院长沙农业现代化研究所,湖南长沙 ,&"&!))
摘要:通过对红壤水稻土 &#年长期定位施肥试验的研究,比较了不同施肥制度下水稻产量及肥料表观利用率、农
学利用率、生理利用率之间的差异。结果表明,无论早稻还是晚稻,有机无机肥配施施肥制度(CD)下的水稻产量都
最高,相对于 *E增产率分别为 &"(:’F、)%:(F;其次为节约型有机无机肥配施施肥制度(GH),增产率分别为
(%:%F、,#:(F。对肥料表观利用率、农学利用率、生理利用率的研究可看出,节约型有机无机肥配施施肥制度(GH)
和纯化肥施肥制度(IJE)的肥料利用率处于较高水平。综合产量和肥料利用率两因素来看,GH施肥制度更符合现
代农业发展需要。
关键词:施肥制度;双季稻;产量;肥料利用率
中图分类号:K)&&:"-! 文献标识码:L 文章编号:&""($)")M(!""()"!$"!##$"#
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6#0 7’*(&:Y>VZ232[256 ?\?Z>0;B<8‘3>/;V<4 V2;>;\2>3B;Y>VZ232[>V 8?> >YY2;2>5;根据 HLC !"", 年的资料显示,&’(" 年至 !""!
年我国的化肥用量增长了 -&F,而粮食产量只增加
了 %&F[&],肥料利用率偏低一直是我国施肥中存在
的问题。已往研究发现,我国的氮肥当季利用率只
有 %"F! ,"F[!],磷肥的当季利用率为 &"F!
!)F[%],钾肥的当季利用率一般为 ,)F左右[,]。这
不仅造成严重的资源浪费,还会引发农田及水环境
的污染问题。
湖南桃源农业生态站模拟了我国不同时期的农
业施肥制度,旨在研究不同施肥制度下土壤肥力演
植物营养与肥料学报 !""(,&,(!):!## $ !(%
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
J315Z I8ZV2Z2<5 15B H>VZ232[>V K;2>5;>
化、肥料效应、农田养分循环以及施肥环境效应等多
个方面的内容。这种长期定位施肥试验跨越了较长
的时间尺度,经历了不同气候年份、不同作物品种,
因而可以减少试验误差,较准确地评估肥料利用状
况[!]。本研究通过比较长期定位试验下不同施肥制
度对作物产量及肥料利用率的影响,为确立和完善
高产与经济合理的农业施肥制度提供理论依据。
! 材料与方法
!"! 试验设计
试验在中国科学院湖南省桃源农业生态站试验
场内进行,当地位于东经 """#$$%,北纬 &’#!!%,年平
均气温为 "()!*,降水量为 "++,)- ..,日照 "!$")+
/,太阳辐射 "0&)"千卡 1 2.&。试验地土壤属于第四
纪红色粘土发育而成的水稻土,"--0年试验前土壤
的基本理化性状为有机质含量 &$)& 3 1 43、全氮 ")$-
3 1 43、全磷 0)(0+ 3 1 43、"+)-+ 3 1 43、!$)+ .3 1 43、速
效磷 "+), .3 1 43、速效钾 (,), .3 1 43、56 !),+。水
稻种植方式是一年两季。
试验设:")不施化肥和有机肥(78);&)施 9、:
化肥(9:);$)施 9、8化肥(98);+)施 9、:、8化肥
(9:8);!)9、:、8化肥 ;绿肥 ;猪粪 ;全量秸秆还
田(<=);()& 1 $ 9、:肥 ; " 1 $ 8肥 ;绿肥 ; " 1 &秸秆
还田(>?)( 个施肥处理。其中 <= 和 >? 两处理以
“稻—稻—绿肥”种植制度为基础,其有机肥的施用
方法包括:(")<=处理将收获稻谷的 ’0@("--+年
以后改为 !0@)及全部空瘪壳作为饲料喂养猪,所
得猪粪尿于来年开春时施入各小区中;(&)<=和 >?
处理在冬季种植紫云英,翌年开春后将各处理收获
的紫云英鲜草按 $ 等分施于同处理的各小区中;
($)<=处理每季稻草收获后全部切成 "0 2.长翻耕
于各小区田中,>? 处理则只留一半稻草在田中,另
一半移出试验区外。各处理早、晚稻化肥及有机肥
9、:、8施用量见表 "。试验 $ 次重复,随机区组排
列,小区面积为 +)" . A ’)" .。
表 ! !##$—%$$&年各处理施肥量(’( ) *+%)
,-./0 ! 10234/4502 -66/47-3489 /0:0/; 49 <4==02093 320-3+093; <>249( !##$ ? %$$&
处理 化肥 ?BCDEFGBC 有机肥&)=HIJCB
KCBHD.BID 9 : 8 9 : 8
早稻 LHCFM CE2B
78
9: ,&)-(""&)!)") $-)$(&()&)
98 ,&)-(""&)!) ,0)&(!()0)
9:8 ,&)-(""&)!) $-)$(&()&) ,0)&(!()0)
<= ($)!(""&)!) $-)$(&()&) ,0)&(!()0) "!!)0 &-)$ "-+)"
>? +")-($,)!) &()&(&()&) "0&)& "0)’ -")-
晚稻 NHDB CE2B
78
9: "0-)+("!0)0)") 0("$)0-)
98 "0-)+("!0)0) "&,)0(’0)-)
9:8 "0-)+("!0)0) 0("$)0-) "&,)0(’0)-)
<= ""’)’("!0)0) 0("$)0-) "&,)0(’0)-) +0)’ ’)& ""()"
>? ,-),("$’)0) 0(0) (!),(+!),) "+)" &)! $-),
注(9ODBP):")括号内为 "--0—"--(年间的化肥施用量,括号外为 "--(年后至今的化肥施用量 K/B QHFJBP EI RCH24BD HCB SBCDEFEGEI3 H.OJID SCO.
"--0 DO "--(,OD/BCP HCB SBCDEFEGEI3 H.OJID HSDBC "--() &)有机肥包括稻草秸秆、紫云英和猪粪,其 9、:、8含量取 "--0—&00(年的平均值 K/B 9、:、8
H.OJID OS OC3HIE2 .HIJCB(PDCHT、3CBBI .HIJCB HIU 5E3 SHC.MHCU .HIJCB)HCB HQBCH3BP SCO. "--0 DO &00()
!"% 测定项目与方法
土壤基础养分分析用常规法,其中速效氮用 &
.OF 1 N 87F浸提—=3< ; ?BV<+ WXI 还原蒸馏法;速
效磷用 0)! .OF 1 N 9H67<$浸提—钼锑抗比色法;速
效钾用 " .OF 1 N 96+56采用 &)! Z"液土比浸提—电位法测定。
稻谷产量按 "+@的水分含量计算,生物量和秸
秆产量按烘干重(’!*)计算。稻草、紫云英和猪粪
中的 9、:、8含量与水稻植株养分含量按《土壤农化
常规分析》[(]进行测定。
’,& 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 "+卷
!"# 计算方法[$%!&]
肥料表观利用率(!"#)$(施肥区植物吸收养
分量 %无肥区植物吸收养分量)& ’(( )施肥量;
肥料农学利用率(!*#)$(施肥区产量 %无肥
区产量))施肥量;
肥料生理利用率(+*#)$(施肥区产量 % 无肥
区产量))(施肥区植株吸收养分量 %无肥区植株吸
收养分量)。
各计算式中的施肥量除了无机化肥外,还包括
稻草、紫云英、猪粪以及每季根茬中的养分含量。
’ 结果与讨论
’"! 不同施肥制度对水稻产量的影响
表 ,看出,有机无机配合施用处理(-.和 /0)
的早稻和晚稻产量都高于其他处理,其中 -.处理
早、晚稻的产量分别比 12增产 ’(3456、78436,全
年产量为 ’(,(9 :; ) <=,,与 >+2、>+、>2、12处理差
异达显著水平。/0处理的早、晚稻产量比 12增产
38486、?@436,与 >+2处理相近。不施肥的 12处
理 ’@年间产量基本保持在一定水平,早、晚稻平均
产量分别为 ,?,@、88?( :; ) <=,,这可能与土壤含氮
量较高,同时大气干湿沉降使得土壤快速矿质化,以
及灌溉水中含有高浓度的氮可提供一定的养分以维
持基本产量有关。
表 , 还看出,早稻的产量水平在 ,?,@!7(@(
:; ) <=,之间,明显低于 88?(!7’89 :; ) <=,的晚稻;
但早稻各处理间差异较显著,这与猪粪和紫云英作
为早稻基肥有关,使得早稻的养分供给差异大于晚
稻。据报道,红壤稻田早稻的稳产性受施肥模式的
影响较大,施磷肥是降低早稻产量波动、提高稳产性
能的重要条件[’’]。本试验中,>+处理的全年产量
比 >2处理高,其中早稻产量显著高于 >2处理,而
晚稻时则呈现相反现象,说明施肥量和施肥时间与
水稻产量密切相关。这与南方地区的双季稻轮作制
中,钾肥的肥效一般是晚稻大于早稻的结论一
致[’,]。
表 ’ !((&—’&&)年不同施肥制度对水稻产量的影响(*+ , -.’)
/0123 ’ 455367 85 9:553;3<7 53;7:2:=:<+ >?>73.> 8< ;:63 ?:329
年份 早稻 #ABCD BEFG 晚稻 HAIG BEFG
JGAB 12 >+ >2 >+2 -. /0 12 >+ >2 >+2 -. /0
’55( 8’85 ?9?3 7?5( ??(8 7@53 ?938 8998 ?@88 7,,? 787@ ?39( 7’33
’55’ ,8,9 87?9 8@@5 ?’’7 ?8@3 ?’9@ 8799 79,@ 9’3, 9(55 9737 9,93
’55, ’?(3 8(37 ’3’7 8,5( 8373 87’7 8@’5 79?9 79’5 987, 9(3( 9(3(
’558 ,@’5 873, 8?7@ ?(8, ??’’ ?,,, ,7,8 8,95 8@8, 8?(@ ?’3( 83,5
’55? ,7’5 8@55 8595 ?@75 7??5 ?79@ ,(3, 8’’@ 89@, 8733 88?( 8@,3
’557 ,’(3 8?73 87’9 8@33 ?5(( ?878 ,@@? ,9’8 ?’,3 8?’9 8,78 8?5?
’559 ,’(7 8@’, ’733 83’( ?@’7 83?7 ,,?8 8,’3 893( 888? 8@(? 89@@
’55@ ,53( ?,(( 85,3 78(( 997( 7,?( ,,@( 8,,( 87(, 839( ?,9( 835(
’553 ,’93 ?(78 8@53 ?’38 ?38, ?,5, 833? ?35, 7853 7@3’ 9@@9 9’8@
’555 ,’3( 8,9( ,5@( 89(7 8?87 8837 8@’5 ?’(@ ?73? 7?,3 9,3? 7,75
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,((7 ,@@’ ?335 ,7,’ 78(’ 7537 ?5’5 83@@ ?5’5 8577 ?3’( 7(99 7(,@
,((9 ,3,9 ?3?, ,?,3 7@73 98?, 77(? 835? ?@3( ?@79 9,85 9?’? 75,(
平均 !K; ,?,@ G 8337 F 8’@’ L ???@ M 7(@( A ???3 M 88?( F ?,?’ M ?773 AM ?33, AM 7’89 A ?589 AM
最大值 .ANO 8,,? ?335 7?5( 7@73 997( 77(? ?,73 79?9 9’3, 989, @’@? 9,93
最小值 .EPO ’?(3 ,@33 ’733 8,5( 8?87 8837 ,(3, ,9’8 87(, 888? 8,78 8?5?
Q 6 — 9(4’ 8(4@ 3848 ’(345 3848 — ,@4( 8947 ?94, 7843 ?@43
注(>RIG):同行中不同字母表示差异达到 76显著水平,下同。SETTGBGPI CGIIGBU EP UA=G BRV =GAP UE;PETEFAPI AI 76 CGKGC O W5@,,期 吴萍萍,等:长期不同施肥制度对红壤稻田肥料利用率的影响
!"! 不同施肥制度对肥料利用率的影响
!"!"# 不同施肥制度下的肥料表观利用率 $%的
&、’肥表观利用率大于其它处理,其年际变异系数
较小;(肥表观利用率规律略有不同,其中 &’(处
理大于 $%和 )*处理,这与 $%、)*处理中施用了含
(丰富的有机物料有关;&(的表观利用率也较低,
说明长期缺失某一养分对作物的吸收利用有很大影
响(表 +)。
表 + 还表明,各处理间氮肥当季利用率在
!,"-.!+,"/.之间,钾肥当季利用率在 +!",.!
/-"0.之间,与有关报道一致[!,1];而磷肥当季利用
率为 !0"2.!/!"#.,高于其它报道中的 #-.!
!/.[+],这可能由于红壤虽然固磷能力相当强,但其
积累态磷也具有相当高的潜在有效性,随着作物种
植季数增加,其积累利用率也可能达到相当高的水
平。此外,增施有机肥可明显增加土壤中有机酸的
含量,降低土壤对磷的吸附,从而增加磷的有效性。
表 # 不同施肥制度下的肥料表观利用率($)
%&’() # *)+,-(-.)+ &//&+)0, +)123)+4 )55-1-)014 607)+ 7-55)+)0, 5)+,-(-.-08 949,):9
年份 & ’ (
3456 &’ &( &’( )* $% &’ &’( )* $% &( &’( )* $%
#22- !-"- !7"2 !+"1 !7"# !/"/ #/"# !/"+ !/"- +/", /-"0 1/"7 +0"1 7-"-
#22# !,"1 +2"7 +1"2 +,"0 +7"! !2"- ++", +1"! 1+"1 0,"# ,!"7 +2"# 12"/
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!--/ 1-"! ##"0 1-"1 1!"7 1#"2 +0"! 1,", 17"# /!"7 #+"2 11"- +!", 17",
!--7 +,", #0"! /7"! /7"0 /,"/ +,"! 72"- 72"0 ,#"0 #7"/ /-"1 +0"# /7"0
平均 89: !0"- ; !,"- ; +7"/ 5 +/"+ 5 +,"/ 5 !0"2 ; 1,"2 5 11"- 5 /!"# 5 +,"1 ; /-"0 5 +!", ; 1,"7 5
<=(.) ++"7 +0"7 !0", !/"# !1", +#", !0"/ +1"- !-"1 /!"! !!"7 #0"/ !#"/
!"!"! 不同施肥制度下的农学效率 农学效率也
叫农艺利用率,它表示施用肥料的每千克 &、’、(增
产稻谷的能力。从表 1可见,&’(处理每千克 &、’、
(肥增产稻谷能力相对较高,其 #,年平均农学效率
分别为 & #7"# >: ? >:、’ 0/"1 >: ? >:、( #2"1 >: ? >:,与
$%处理相当。&’和 &(两处理的农学效率相对较
低,这与其产量值较小有关;而 )*制度尽管产量
最高,但其农学效率却处于较低水平,与 &’、&(相
当。据报道,热带地区水稻的农学效率为 & #/!!/
>: ? >:[#+],我国水稻氮肥农学效率一般在 & #-!!-
>: ? >:以下,高肥力稻田中氮肥农学利用率甚至不
到 & , >: ? >:[2]。一般而言,肥料利用效率随着施肥
量的增加呈下降趋势,本试验从 #22,年改变施肥量
后的变化也符合这一规律。
!"!"+ 不同施肥制度下的养分生理利用率 肥料
生理利用率是反映作物所吸收肥料转化为经济产量
的能力。&’(处理的生理利用率较高,与 $%处理相
近,除 &’@A两者达 /.差异显著外,’’@A与 (’@A
差异均不显著(表 /)。&’处理的 ’肥生理利用率
达 ’ !-/"# >: ? >:,&(的 (肥生理利用率为 ( +#"#
>: ? >:,都相对较高,与 &’(无显著差异,但其年际间
的变异系数也较大,分别为 1!",.、,1"0.。而施肥
量最高的 )*处理养分生理利用率最低,这可能是
由于过高的施肥量导致作物“奢侈吸收”,吸收的养
分较多地积累在茎秆、叶片等非产量器官中[#1]。
-0! 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 #1卷
表 ! 不同施肥制度下的农学效率("# $ "#)
%&’() ! *)+,-(-.)+ &#+/0/1-2 34) )55-2-)026 307)+ 7-55)+)0, 5)+,-(-.-0# 464,)14
年份 ! " #
$%&’ !" !# !"# () *+ !" !"# () *+ !# !"# () *+
,--. -/0 ,1/2 ,./- 3/4 ,./- 56/- 4,/1 12/2 3./, 60/5 6./2 ,1/6 65/3
,--, ,,/- ,1/4 ,0/0 ,,/2 ,0/0 3./5 ,.1/6 44/. ,,5/1 64/, 6-/. ,./4 66/5
,--6 ,6/3 3/1 ,5/, ,./5 ,5/, 30/4 ,.3/, 46/2 ,66/0 ,5/. 2./5 ,6/4 2./.
,--2 0/3 4/, 4/- 4/3 -/5 23/5 0,/0 11/, 4,/3 ,2/, ,1/- 4/. ,1/2
,--1 3/1 ,,/, ,2/0 3/1 ,,/, 05/0 3-/4 00/5 35/4 6./5 60/5 4/- ,3/-
,--0 1/2 ,./. 3/1 5/3 -/, 63/0 00/6 16/3 4,/, ,3/0 ,0/- 5/1 ,0/3
,--5 -/1 2/1 ,./6 4/4 3/- 56/3 54/5 02/. 4./6 5/2 ,-/2 4/1 ,6/-
,--4 ,,/6 ,,/2 6./6 ,1/- ,0/1 06/4 -1/0 40/5 -./1 ,./5 ,-/, ,,/1 ,3/2
,--3 ,1/4 ,5/, ,-/3 ,2/5 ,5/- 54/5 -6/0 52/. -0/3 ,1/4 ,3/0 ,./0 ,-/2
,--- 4/2 3/1 ,0/- ,./2 ,,/5 26/- 41/6 12/6 03/5 4/5 ,1/4 5/3 ,,/2
6... 3/- ,,/. ,1/6 4/3 ,6/5 1./, 55/0 20/4 5-/0 ,./6 ,2/, 0/5 ,2/0
6.., ,1/0 ,./2 62/4 ,,/, ,0/1 54/1 ,,,/3 01/- -2/6 -/4 6,/5 -/- ,-/3
6..6 ,0/- 5/. ,-/3 ,./1 ,6/3 41/. -6/3 01/2 32/2 0/0 ,3/0 3/5 ,5/5
6..2 6/1 6/, ,2/1 3/5 ,./5 ,,/. 56/4 1,/5 5,/4 6/. ,6/0 5/- ,2/4
6..1 ,,/, 5/4 6./5 ,,/2 ,0/3 0,/- -5/6 00/0 -,/- 5/6 ,-/6 3/- 6./.
6..0 ,5/. 7 ./- ,4/4 ,6/4 ,1/2 41/- 36/3 03/6 36/, 7 ./3 ,5/5 -/. ,4/2
6..5 ,1/4 6/1 65/1 ,3/0 6,/4 4,/4 ,6-/4 -0/6 ,66/, ,/- 6./- ,,/5 62/.
平均 89: ,./0 ;< 3/1 < ,5/, & ,./5 ;< ,2/1 &; 05/0 ; 30/1 & 05/3 ; 35/2 & ,,/0 ; ,-/1 & -/, ; ,3/0 &
=>(?) 23/5 05/5 26/1 63/0 60/2 25/6 60/2 64/5 66/5 4./- 65/2 65/5 64/6
表 8 不同施肥制度下的养分生理利用率("# $ "#)
%&’() 8 93,+-)0, :;64-/(/#-2&( 34) )55-2-)026 307)+ 7-55)+)0, 5)+,-(-.-0# 464,)14
年份 ! " #
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,--. 14/0 02/6 15/1 22/1 16/3 1,3/, 636/2 ,42/. 661/0 0./2 11/0 24/. 11/4
,--, 12/1 24/, 11/0 6-/3 16/- 644/1 2.-/. 661/- 653/, 2,/, 2-/- 64/0 10/5
,--6 23/6 64/1 14/- 6-/, 10/2 6-,/- 66./0 ,5./, ,33/5 15/4 15/2 2,/0 15/,
,--2 64/2 01/, 26/2 22/5 22/- ,14/. ,1,/. ,04/0 ,54/- -1/6 23/6 2./2 21/3
,--1 1./4 23/. 1./4 6-/- 26/- 262/. 6.3/0 ,32/, ,34/1 03/4 55/4 64/5 0-/5
,--0 61/0 20/- 20/. 64/3 6-/- ,44/3 ,53/1 ,5,/6 ,06/1 25/- 2-/6 6,/- 64/3
,--5 06/5 23/1 1./- 2./1 25/2 620/6 ,-./, ,11/0 ,4./- ,5/4 26/, 6-/0 25/,
,--4 25/5 2./1 05/4 25/- 1,/- ,5,/1 ,05/2 ,,3/5 ,5,/1 2,/1 12/0 2-/6 14/5
,--3 1-/0 24/3 1-/2 20/. 2-/0 ,54/0 ,2,/4 -,/2 ,16/- 64/- 65/4 60/2 21/0
,--- 22/0 2,/5 14/6 65/5 6-/1 -2/, ,26/, 51/. -5/1 ,6/3 60/. ,4/. 6./2
6... 6-/1 2./6 24/0 6,/4 65/1 ,../2 ,24/5 3./0 ,6,/- ,3/3 62/. ,4/. 60/,
6.., 63/6 60/6 23/1 62/4 63/- ,4./3 ,5./3 ,65/0 ,13/. 12/2 2-/. 63/, 1./5
6..6 06/6 66/- 1-/5 25/, 16/5 65,/4 6../2 ,13/4 ,-6/0 6,/. 11/2 25/. 1-/-
6..2 ,0/1 ,,/3 1./1 65/6 26/6 34/- ,0-/0 ,.4/4 ,13/. 3/4 21/2 62/1 21/4
6..1 24/4 64/3 14/, 2,/. 2-/3 ,31/5 ,31/3 ,64/3 ,43/5 60/. 12/1 2./3 0./5
6..0 2-/- 7 4/5 12/4 6-/4 21/6 ,-5/6 ,42/5 ,65/6 ,05/. 7 5/. 24/4 64/5 24/,
6..5 2-/. ,2/, 14/, 26/5 24/4 ,-6/4 ,33/, ,25/2 ,4./. ,,/6 1,/1 2./0 1./0
平均 89: 24/1 ; 6-/3 < 12/3 & 2./6 < 25/2;< 6.0/, & ,30/. & ,24/6 ; ,5-/, &; 2,/, &; 2-/, & 63/6 ; 2-/4 &
=>(?) 64/2 1-/4 ,2/- ,2/- ,5/, 16/4 65/3 63/3 66/3 41/3 60/5 6,/- 60/2
,366期 吴萍萍,等:长期不同施肥制度对红壤稻田肥料利用率的影响
! 讨论
红壤具有较强的固磷能力,磷肥施入土壤后易
与 !"、#$等离子形成磷酸盐络合物[%],但淹水土壤
中闭蓄态磷的有效性会提高,施用磷肥后大部分仍
可转化为作物吸收利用的形态,因此在红壤上磷肥
有较长的后效和较高的磷积累利用率[&]。早稻对磷
肥依赖性较大的原因可能与禾苗生长前期泥温相对
较低而 ’(较高、土壤磷释放速率较慢有关[))]。李
忠佩等[)*]指出,磷肥是红壤地区水稻生产中的限制
因素之一。而钾肥的缺失会造成土壤中钾负平衡,
限制高产水平,特别是在双作系统及秸秆移出大田
的情况下。+、,、-配施可显著提高双季稻的产量
和稳定性。
在无机肥的基础上增施有机肥增产效果更为明
显,有机肥中的稻草含较多钾素,秸秆还田有利于提
高土壤中的缓效钾和速效钾含量,对于恢复和提高
红壤磷库也有重要作用[)*]。紫云英属豆科作物,有
较强的固氮及养分富集能力,紫云英参与轮作还田
可显著提高耕层土壤中的有机质及氮、磷等含量,降
低冬季氮素淋失[)./)0]。
尽管有机肥和秸秆还田对改良土壤理化性质,
提高土壤养分水平和库容量有明显效果,却并不意
味着有机肥料的用量不需要加以限制。本试验中,
较高水平有机无机肥相结合的施肥制度(12)虽然
经济产量相对较高,但其肥料的 #3’、#4’ 和 ,4’
却并不高,这与其肥料施用量偏大有关。过高的肥
料施用量不能带来相对等的产量增加值,除了被植
株吸收的那一部分外,多余的部分都通过淋溶、固
定、挥发等途径损失掉,过高的养分供应还会导致作
物徒长,易倒伏以及虫害增强,同时造成作物对肥料
的奢侈吸收而不能有效地转化到子粒中[)%]。此外,
施用不当或者是过量的有机肥料,如未经腐熟的作
物秸秆、新鲜绿肥等,还会强烈促进农田 56%、+71
等温室气体的排放,增加地下水 +1/& 含量,产生不
良的环境影响[)8]。相比之下,采用减少化肥投入,
增加绿肥和半量秸秆还田的 9!处理,其肥料养分总
投入量略高于 +,-,两者的水稻平均产量及肥料的
#3’、#4’ 和 ,4’ 也相近,这表明用部分有机肥代
替化肥并不会降低产量,甚至在合适的气候、田间管
理等条件下会增产,同时它们的肥料利用率也处于
同一水平。此外,9!处理无论是产量还是肥料利用
率的变异系数都要小于 +,-处理,其适应气候、品
种、耕作的稳定性更佳。
综合产量和肥料利用率两种因素,在有机无机
肥配合施用的基础上适当降低肥料用量(9!处理)
不仅能够保证产量的提高,具有较高的肥料利用效
率,还可有效防止肥料的损失及因肥料过量施用而
带来的环境问题,具有经济和环境双重效益,是合理
施肥制度的发展方向。
参 考 文 献:
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&V%%期 吴萍萍,等:长期不同施肥制度对红壤稻田肥料利用率的影响