【摘 要】
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河套灌区是我国重要的商品粮、油生产基地,同时也是我国盐渍化发育的典型地区,过量的盐分严重限制了当地农业经济的发展。为了实现增产,化肥施用量逐年增加,长期不科学的施肥方式导致肥料利用率低且严重威胁生态环境。因此,化肥的过度施用和土壤盐渍化已成为限制河套灌区作物生产力提升的重要因素。本研究针对河套灌区重度盐渍土于2019-2020年开展连续2年的田间试验。以不施肥为对照(CK),在同一施氮量(N 18
【基金项目】
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国家自然科学基金“河套灌区盐碱地膜下滴灌土壤水热盐过程模拟与调控”(51509238); “十三五”国家重点研发课题“田间节水减排控盐关键技术与产品”(2017YFC0403303);
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河套灌区是我国重要的商品粮、油生产基地,同时也是我国盐渍化发育的典型地区,过量的盐分严重限制了当地农业经济的发展。为了实现增产,化肥施用量逐年增加,长期不科学的施肥方式导致肥料利用率低且严重威胁生态环境。因此,化肥的过度施用和土壤盐渍化已成为限制河套灌区作物生产力提升的重要因素。本研究针对河套灌区重度盐渍土于2019-2020年开展连续2年的田间试验。以不施肥为对照(CK),在同一施氮量(N 180 kg/hm~2)下,设置有机肥氮分别替代化肥氮施用量的0%(OF0)、50%(OF1)和100%(OF2)处理。测定不同时期土壤物理性质(容重、孔隙度、浊度及水分)、化学性质(p H、ECe、水溶性离子及硝铵态氮含量)及向日葵生长指标(光合特性、离子吸收等)。研究有机无机肥配施对盐渍化农田土壤理化性质及作物生长的影响,为河套灌区盐渍化农田作物生产的高质量发展提供理论依据。主要结论如下:(1)有机无机肥配施可以降低土壤溶液浊度,有利于提高0-40 cm土层土壤的孔隙度,降低土壤容重,调节土壤有效水容量,增强土壤保墒能力,改善作物根区土壤水分环境。综合两年来看,有机肥氮替代50%化肥氮处理(OF1)的土壤含水率分别较单施化肥处理(OF0)、有机肥氮替代100%化肥氮(OF2)和不施肥(CK)提高了5.34%、3.65%和10.55%。(2)有机无机肥配施可以降低土壤盐分及水溶性离子含量,降低土壤钠吸附比(SAR)和土壤结构稳定性的阳离子比(CROSS),同时有利于调节作物生育期土壤的氮素供应能力,改善作物根区的盐分及养分状况。两季向日葵生育末期OF2处理0-100cm土层土壤ECe均值为6.77 d S/m,分别较OF0、OF1处理降低了44.10%、11.61%。2020年成熟期OF1处理0-40 cm土层土壤矿质氮含量(硝铵态氮含量之和)较OF0、OF2处理提高了34.81%和2.93%。(3)有机肥氮替代50%化肥氮处理(OF1)可以提高向日葵生长旺盛期净光合速率,减少收获期植株地上部盐分阳离子含量,提高向日葵的株高、叶面积、产量及水氮利用效率,并增加净收益。OF1处理较OF0、OF2分别增产9.47%、7.52%,分别提高水分利用效率17.50%、9.52%,分别提高氮素农学效率29.23%、28.24%,均提高氮素偏生产力9.30%,分别提高净收益7.02%、23.12%。因此在河套灌区重度盐渍土区,综合考虑生育期土壤理化性质、向日葵生长及产量、水氮利用效率及成本效益,在相同施氮量(N 180 kg/hm~2)条件下,建议在向日葵生产上采用有机肥氮替代50%化肥氮。
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