長期有機(jī)無機(jī)肥配施對冬小麥田氮素流向及水分利用的影響.pdf

1、本試驗(yàn)在5年長期相同定位施肥試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于2013~2015年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)黃淮海區(qū)域玉米技術(shù)創(chuàng)新中心和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選擇冬小麥品種石麥15（SM15）為試材，以不施氮肥（CK）為對照，在同等施氮量下設(shè)置單施尿素（U）、單施牛糞（M）和尿素牛糞1:1配施（U+M）3種氮肥配比處理，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，研究化肥有機(jī)肥配施對冬小麥田間氮素流向、礦質(zhì)氮平衡、水分利用特性及產(chǎn)量的影響，旨在探尋合理的施肥方式以協(xié)調(diào)氮肥在土

2、壤與作物之間的平衡，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的氮肥損失，降低面源污染，減少化肥施用量，同時(shí)解決水資源不足與水分利用效率低下之間的矛盾，為實(shí)現(xiàn)水氮協(xié)同高效利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供借鑒與指導(dǎo)。主要研究結(jié)果如下：
　　1.有機(jī)無機(jī)肥配施對冬小麥田間氮素流向的影響
　　施入土壤的化肥氮一部分被植株吸收，占施氮量的31.7％~45.6%；一部分以反硝化、淋洗、氨揮發(fā)等損失到環(huán)境中，氮素?fù)p失總量達(dá)18.9~39.8 kg hm-2，占施氮量的

3、10.5%~22.1%，其中，氨揮發(fā)損失是冬小麥田主要的氮損失途徑，占總損失的67.4%~82.0%，淋洗氮損失和反硝化損失分別占總損失的11.3%~11.7%和6.3%~8.9%；還有很大部分殘留在土體中，占施氮量的20.8%~44.4%。
　　有機(jī)無機(jī)肥配施下，投入土壤的氮肥去向?yàn)椋海?）被植株吸收利用的部分約占施氮量45.6%，較單施化肥和單施有機(jī)肥處理分別提高6.6%和13.9%，其籽粒氮素分配比例較單施化肥處理也提高4.

4、4%；（2）通過氨揮發(fā)、淋洗、反硝化等途徑損失到環(huán)境中的部分約占施氮量10.9%，較單施化肥處理降低6.5%，較單施有機(jī)肥處理高4.4%；（3）20.8%的氮肥以礦質(zhì)氮形式殘留在土壤中，較單施化肥和單施有機(jī)肥處理分別降低2.5%和23.6%?？梢缘贸觯c單施化肥和單施有機(jī)肥相比，有機(jī)無機(jī)肥配施可以優(yōu)化氮肥流向，增加植物對氮素吸收利用的同時(shí)減少氮素?fù)p失和氮素殘留，降低了環(huán)境污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
　　2.有機(jī)無機(jī)肥配施對冬小麥田間礦質(zhì)氮平

5、衡和氮素利用率的影響
　　從氮素平衡角度來看，施氮肥處理均能使氮素平衡保持盈余狀態(tài)，有機(jī)無機(jī)肥配施條件下，氮素盈余量最低，主要由于其氮素循環(huán)表現(xiàn)為低輸入高輸出。低輸入為：土壤初始礦質(zhì)氮較低，總輸入量較單施化肥處理低3.0%~3.8%；高輸出包括：氮素?fù)p失總量及氮肥損失率顯著降低，氮素?fù)p失總量較單施化肥處理相比降低了44.5%~47.9%，作物攜出量最高，是單施化肥處理的1.1倍，土壤礦質(zhì)氮?dú)埩袅枯^低，從而有機(jī)無機(jī)肥配施處理的氮素盈

6、余量及盈余率最低，較單施化肥處理分別減少了15.1%~19.8%和13.8%~19.3%，降低了由氮素?fù)p失引起的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。此外，配施處理顯著提高了總可用氮利用率和氮肥回收率，與單施化肥和單施有機(jī)肥處理相比，配施處理分別提高了10.5%、24.7%和18.9%、48.6%。
　　3.有機(jī)無機(jī)肥配施對冬小麥田間水分利用特性的影響
　　化肥有機(jī)肥配施顯著影響冬小麥耗水特性?；视袡C(jī)肥配施處理下冬小麥總耗水量最高，達(dá)548.5~

7、556.7 mm，各生育階段中，開花至成熟期的階段耗水量最高，該階段耗水模系數(shù)達(dá)33.6%~42.4%，有利于滿足小麥灌漿期對水分的需求。化肥有機(jī)肥配施處理能夠增強(qiáng)土壤的持水能力，增加冬小麥對土壤貯水特別是深層貯水的消耗，對135 cm~175 cm土層的土壤貯水消耗量顯著高于單施有機(jī)肥處理，降低了水分淋洗損失，整個(gè)生育期內(nèi)配施處理的水分淋洗體積最低，比對照、單施化肥和單施有機(jī)肥處理分別低66.8%，52.5%和37.6%，土壤貯水向灌

8、漿階段分配較多，增加了土壤貯水對籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率。
　　化肥有機(jī)肥配施顯著提高冬小麥的水分利用效率。兩生長季均以配施處理獲得最高產(chǎn)量水分利用效率和干物質(zhì)水分利用效率，較對照、單施化肥、單施有機(jī)肥處理分別提高44.7%、10.4%、9.5%和79.4%、11.2%、19.6%。
　　4.有機(jī)無機(jī)肥配施對冬小麥籽粒產(chǎn)量及干物質(zhì)積累的影響
　　化肥有機(jī)肥配施對冬小麥有顯著增產(chǎn)作用，不同施肥處理下的產(chǎn)量表現(xiàn)為U+M>U>M>C

9、K，與對照處理相比，單施尿素、單施有機(jī)肥和配施處理的增產(chǎn)幅度可達(dá)61.2%、58.1%和72.1%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，有機(jī)無機(jī)配施處理主要提高了公頃穗數(shù)和穗粒數(shù)，千粒重介于單施有機(jī)肥和單施化肥之間。
　　施氮肥顯著提高冬小麥干物質(zhì)積累量，各施氮肥處理的干物質(zhì)積累量顯著高于對照處理，其中以配施處理干物質(zhì)積累量最高，較單施化肥和單施有機(jī)肥處理分別提高9.8%和21.0%。配施處理籽粒和穗軸+穎殼占干物質(zhì)總量的比重上升，達(dá)45.0%，