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甘肃省农田氮、磷、钾养分特征尚无系统研究结论，是否具有可持续性是一重大问题。本文以甘肃及其不同生态区域农田为中心，以提高土壤生产力和平衡推荐施肥为目标，通过宏观调查与田间试验相结合的方法，运用控制论的黑箱理论及生态系统平衡理论，系统研究了甘肃省土壤、肥料养分资源状况及演变和农田养分平衡状况与特征，并且据此建立了宏观平衡推荐施肥区划。研究结果表明： 1、甘肃农田土壤全氮、速效磷含量显著提高，土壤钾素含量总体上略有上升，但局部地区下降明显。根据1998年全省5064个耕层土样监测结果，土壤全氮平均含量0.92g/kg，较第二次土壤普查（1983年）时0.80g/kg增加0.12g/kg，增幅15％。1998年土壤速效磷平均含量11.19mg/kg，较1983年土壤普查结果7.36mg/kg提高3.83mg/kg，增幅达52.0％。土壤全钾、速效钾平均含量分别为21.77g/kg和195.14mg/kg，较1983年土壤普查结果19.55g/kg和198.50mg/kg增加2.22g/kg和5.62mg/kg；从分区看，河西土壤速效钾含量211.88mg/kg，陇东203.72mg/kg，较1983年土壤普查结果分别增加27.27mg/kg和19.62mg/kg；陇中、陇南土壤速效钾含量分别为182.96mg/kg和122.05mg/kg，较1983年分别下降16.64mg/kg和12.55mg/kg。 2．主要耕种土类及耕地类型氮磷钾养分含量差异较大。9种主要耕种土类全氮平均含量栗钙土（1.49g/kg）＞褐土＞灰褐土＞灌漠土＞红粘土＞潮土＞黑垆土＞黄绵土＞灌淤土（0.74g/kg），各耕地类型全氮旱地高于水浇地；土壤碱解氮平均含量在63.0mg/kg～124.0mg/kg之间。7种主要耕种土类速效磷平均含量潮土（15.47mg/kg）＞栗钙土＞灌漠土＞黑垆土＞灰褐土＞红粘土＞褐土（9.01mg/kg）；按耕地类型，旱地普遍低于水浇地，灌溉水田比旱砂地高6.0倍，反映了土壤磷素的不均衡性。10种主要耕种土类速效钾含量在163.79～268.86mg/kg之间，排列顺序：栗钙土＞潮土＞灌漠土＞灌淤土＞红粘土＞灰钙土＞黑垆土＞黄绵土＞褐土＞灰褐土；按耕地类型，以菜地及灌溉水田居高。 3．近50年来甘肃及其不同生态区域农田氮磷钾养分投入量逐步递增，有机肥和化肥提供养分构成比例发生较大变化。全省1953年由有机肥100％提供氮磷钾演变为1999年的29.1％，15.36％，73.58％。化肥氮、磷、钾投入比例，均以氮、磷肥为主，1980年化肥用量14.05万吨，N:P2O5:K2O为1:0.36:0.05，1999年化肥施用总量达到63.40万吨，其中N、P2O5、K2O分别占54.5％，42.1％， 3．4％，N：巳0。：民O为1：0．刀：0刀6，氮磷肥效呈下降趋势，钾肥肥效逐渐显现。 单位面积化肥用量呈增加趋势，1999年全省氮素平均用量99石k归’，低于 全国平均水平；磷素平均用量76J一汕m，高于全国平均水平；单位面积钾素化，肥施用较少。不同生态区域化肥养分投入均呈增加趋势，并且氮磷养分投入均 以无机肥为主，钾素以有机肥为主：1999年化肥氮、磷、钾单位农作物播种一 面积施用量以河西居高，分别为247．sk妒m’，192．4 k的”，192 k卯m‘，氮磷分 别高于全国平均水平，氮、钾以陇中最低，分别为 58．0 k沏’，3．8 k沏’，磷 素以陇南最低 38石 kg／hln’；河西、陇中、陇东、陇南 4区 1999年养分总投入 比例分别为1：0．78：0刀8，l：0石2：0．07，l：0．87：0刀9，l：0石5：0二7。由此可见，无 论从全省还是不同生态区域，氮、磷化肥投入量增加较快，磷素提高速率大于 氮素，但氮、磷、钾养分投入比例极不平衡，造成局部地区土壤氮、磷盈余， 钾素耗竭。 4．有机养分资源再循环水平有待进一步提高。1999年全省有机肥资源总 实物量 13405．3万吨，其中粪尿类占 88．8％，秸秆占 6．8％，绿肥等其它有机肥 仅占4．4％；有机肥利用量58的斗3万吨，利用率妇石％，其中秸秆直接还田利 用率16．5％左右，处于较低水平。有机肥资源单位面积拥有量以河西地区最高 为 54．98吨／公顷，其次陇东为 38．76吨／公顷，陇中为 28．80吨／公顷，最少陇南为 28．32吨／公顷。若将人畜粪尿、秸秆、绿肥、饼肥充分加以利用，可提供N， Pp；，K尸养分总量 204．36万吨，是甘肃省 1999年化肥施用量的 3二2倍。重 视有机肥的积造和施用是保持和提高土壤肥力，发展可持续生态农业的关键和 重点。 5．氮、磷养分归还率逐步上升，钾素基本平稳，反映了长期“偏氮重磷， 重无机轻有机肥”的施肥结果，为今后科学施肥和养分资源管理提供了重要线 索和依据。甘肃省农田生态系统氮、磷、钾养分平衡宏观研究表明，氮、磷养 分总体水平有所提高，钾素始终处于亏缺，地区之间不平衡，局部亏缺严重。 80年代以前，氮、磷养分归还率均小于 100％，钾养分归还率一直在 50％左右