施肥對(duì)小麥-玉米復(fù)種連作根際土壤特性、植株養(yǎng)分和產(chǎn)量的影響.pdf

1、為明確黃淮海砂姜黑土區(qū)小麥-玉米復(fù)種連作系統(tǒng)周年最佳氮肥用量和養(yǎng)分限制因子，設(shè)置兩個(gè)試驗(yàn)，研究了施肥對(duì)小麥和玉米生育期根際土壤特性、作物養(yǎng)分吸收利用和產(chǎn)量的影響:試驗(yàn)一:明確氮肥用量對(duì)小麥-玉米復(fù)種連作根際土壤特性動(dòng)態(tài)特征及其與產(chǎn)量和籽粒氮素積累量之間的關(guān)系，能夠?yàn)樯a(chǎn)上合理施肥、提高氮肥利用效率和減輕環(huán)境污染提供理論依據(jù)。2014年大田設(shè)置小麥-玉米氮肥用量試驗(yàn)，設(shè)4個(gè)水平，分別為:0(CK:對(duì)照)、150/180(N150/180)

2、、240/270(N240/270)和300/360kg hm-2(N300/360)并于2014-2015和2015-2016年在小麥-玉米關(guān)鍵生育時(shí)期分層(0-20cm和20-40cm)測(cè)定小麥-玉米根際和非根際土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、蔗糖酶、脲酶，同時(shí)測(cè)定根、莖、葉和穗生物量及其氮素含量;重點(diǎn)分析根際土壤特性與小麥-玉米籽粒產(chǎn)量和氮素積累量之間的關(guān)系。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，小麥生育期:(1)與CK相比，N150、N240和N300

3、處理2年小麥籽粒產(chǎn)量的平均值分別增加98.96％、130.28％和107.04％，且處理之間差異顯著。隨施氮量的增加小麥根、莖、葉、穗生物量和地上部氮素積累量均呈增加趨勢(shì);氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)利用效率和氮肥回收率呈下降趨勢(shì)，且處理之間差異顯著。(2)從開花到成熟期，0-20cm和20-40cm土層小麥根際和非根際土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量、土壤蔗糖酶和脲酶(0-20cm除外)活性均呈下降趨勢(shì)。處理CK、N150、N240和N300根際土壤

4、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量顯著低于非根際土壤。4個(gè)處理2年0-20cm根際土壤銨態(tài)氮含量平均值比非根際土降低29.26％，硝態(tài)氮含量降低22.35％;20-40cm根際土壤銨態(tài)氮含量比非根際土降低33.48％.硝態(tài)氮含量降低13.70％。而根際土壤蔗糖酶和脲酶活性顯著高于非根際土。4個(gè)處理2年0-20cm根際土壤蔗糖酶活性比非根際土提高29.03％，脲酶活性提高14.78％;20-40cm根際土壤蔗糖酶活性比非根際土提高33.15％，脲酶活性提

5、高13.26％。(3)相關(guān)分析結(jié)果表明，小麥籽粒產(chǎn)量和籽粒氮素積累量均與0-20cm和20-40cm根際和非根際土壤銨態(tài)氮(2016年產(chǎn)量除外)、硝態(tài)氮、脲酶和蔗糖酶呈顯著正相關(guān)。
　　玉米生育期研究發(fā)現(xiàn):(1)4個(gè)處理2年玉米籽粒產(chǎn)量的平均值分別為7054.53、10657.03、11564.07和11483.09kg hm-2，與CK相比，3個(gè)施肥處理2年產(chǎn)量的平均值分別增加51.07％、63.92％和62.78％。連續(xù)2年玉

6、米不同生育期地上部和根部生物量呈動(dòng)態(tài)變化。隨著施氮量的增加，三個(gè)施氮處理地上部干物質(zhì)呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。4個(gè)處理2年籽粒氮素積累量的平均值呈增加趨勢(shì)。(2)4個(gè)處理2年根際土壤銨態(tài)氮含量平均值比非根際土降低25.92％;硝態(tài)氮含量降低19.46％;蔗糖酶活性提高26.86％;脲酶活性提高25.63％。(3)相關(guān)分析結(jié)果表明，玉米籽粒產(chǎn)量和籽粒氮素積累量均與根際和非根際土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、脲酶和蔗糖酶平均值呈顯著正相關(guān)。
　　小麥-玉米

7、周年氮肥用量試驗(yàn)表明，小麥生育期氮肥用量為N240時(shí)產(chǎn)量最高;玉米生育期氮肥用量為N270時(shí)產(chǎn)量最高;小麥-玉米周年氮肥用量為N240/270時(shí)產(chǎn)量最高。小麥和玉米根際土壤可利用性氮素含量小于非根際土，而酶活性高于非根際土。小麥玉米復(fù)種連作系統(tǒng)采取合理的氮肥用量，營(yíng)造良好的根際養(yǎng)分環(huán)境，促進(jìn)非根際土壤養(yǎng)分向根際土壤轉(zhuǎn)運(yùn)，保證根際養(yǎng)分的有效供應(yīng)，能夠增加小麥-玉米籽粒產(chǎn)量，提高氮素利用效率。
　　試驗(yàn)二:明確砂姜黑土區(qū)小麥-玉米生產(chǎn)

8、主要養(yǎng)分限制因子，能夠?yàn)樯a(chǎn)上氮磷鉀肥合理配施、提高養(yǎng)分效率和減輕環(huán)境污染提供理論依據(jù)。2014年大田設(shè)置小麥-玉米氮磷鉀肥運(yùn)籌試驗(yàn)，分別為:CK;N;NP;NK;NPK。并于2015和2016年測(cè)定小麥-玉米根、莖、葉和穗生物量及其氮素含量;重點(diǎn)分析氮素利用效率。
　　小麥季氮磷鉀配施試驗(yàn)結(jié)果表明，與CK相比，4個(gè)施肥處理2年產(chǎn)量平均值分別增加83.35％、115.78％、95.45％和140.91％。小麥開花后根、莖和葉生物量

9、呈下降趨勢(shì)，穗生物量呈增加趨勢(shì)。小麥籽粒產(chǎn)量和生物量表現(xiàn)為NPK＞NP＞NK＞N＞CK。氮、磷、鉀三種肥料對(duì)小麥的增產(chǎn)增效作用表現(xiàn)為氮肥＞磷肥＞鉀肥。小麥籽粒氮素積累量表現(xiàn)趨勢(shì)為:NPK＞NP＞NK＞N＞CK。
　　玉米季氮磷鉀配施試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米籽粒產(chǎn)量和生物量表現(xiàn)為NPK＞NP＞NK＞N＞CK。氮、磷、鉀三種肥料對(duì)玉米的增產(chǎn)增效作用表現(xiàn)為氮肥＞磷肥＞鉀肥。玉米籽粒氮素積累量表現(xiàn)趨勢(shì)為:NPK＞NP＞NK＞N＞CK。
　

10、　結(jié)果表明氮、磷、鉀三種肥料在砂姜黑土區(qū)對(duì)小麥-玉米的增產(chǎn)增效作用均表現(xiàn)為氮肥＞磷肥＞鉀肥，氮、磷、鉀肥配施的增產(chǎn)效應(yīng)均為NPK＞NP＞NK＞N＞CK。均衡施肥利于養(yǎng)分吸收，增加玉米生物量，提高植株養(yǎng)分積累、吸收和生產(chǎn)效率，進(jìn)而提高產(chǎn)量。
　　黃淮海砂姜黑土區(qū)小麥-玉米復(fù)種連作系統(tǒng)兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果表明，小麥生育期氮肥用量為N240時(shí)產(chǎn)量最高;玉米生育期氮肥用量為N270時(shí)產(chǎn)量最高;小麥-玉米周年氮肥用量為N240/270時(shí)產(chǎn)量最高;氮