有机肥氮替代化肥氮对冬小麦产量及养分高效利用的影响

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangweiz88
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为缓解过量使用化肥带来的土壤质量恶化问题,在维持冬小麦产量的基础上,探寻适宜山西晋南地区冬小麦生产的有机肥与无机肥配施比例,于2018-2019年度在运城市闻喜县山西农业大学小麦试验基地开展大田研究,试验采用单因素随机区组设计,在施纯氮225 kg·hm-2的条件下,设单施化肥氮(0 M)、有机肥氮替代化肥氮25%(25%M)、50%(50%M)、75%(75%M)、100%(100%M),以不施肥为对照(CK),共6个处理,研究有机肥氮替代化肥氮对冬小麦产量形成及养分高效利用的影响。主要研究结果如下:(1)施肥较不施肥有利于提高成熟期0-20 cm土壤速效钾、速效磷、有机质、有机碳含量和土壤酶活性;增加生育期耗水量1.3%-5.6%,促进冬小麦生长,提高群体分蘖,增加小麦各生育时期及各阶段干物质积累,促进小麦氮素吸收运转,提高养分利用效率;可显著提高冬小麦穗数8.0%-21.2%、穗粒数4.0%-6.1%、千粒重4.5%-7.6%和产量22.2%-30.8%,提高水分利用效率20.6%-23.9%。(2)有机肥氮替代化肥氮较单施化肥氮可提高成熟期0-20 cm土壤速效磷、速效钾、有机质、有机碳含量和土壤酶活性;土壤速效磷、速效钾含量、土壤碱性磷酸酶活性以替代75%最高;而土壤有机质、有机碳含量及蔗糖酶活性则随着有机肥氮替代化肥氮比例的增加而增加。(3)有机肥氮替代化肥氮75%增加了拔节—成熟阶段的耗水量和日耗水量,促进小麦中后期生长,生育期耗水量增加9.9 mm-16.5 mm,增幅为2.5%-4.2%。(4)有机肥氮替代化肥氮75%可显著增加拔节期—开花期群体分蘖,最终增加成熟期群体分蘖数;显著增加冬小麦孕穗期—成熟期植株干物质积累量及小麦拔节—成熟阶段植株干物质积累量;提高籽粒灌浆速率,进而提高千粒重;增加冬小麦孕穗期—成熟期植株氮素积累量及成熟期各器官氮素积累量,促进小麦叶片、茎秆+叶鞘花前氮素运转,显著增加小麦植株花前氮素运转量、花后氮素积累量及其对籽粒的贡献率。(5)有机肥氮替代化肥氮75%可提高冬小麦穗数3.9%-12.2%,千粒重1.0%-2.9%,进而显著提高产量2.7%-7.0%,提高水分利用效率0.2%-2.8%,显著提高小麦氮素吸收效率7.0%-31.9%和氮素生产效率2.7%-7.0%,降低农田基础地力贡献率,提高肥料贡献率。(6)此外,小麦产量及其构成因素、开花期和成熟期氮素积累量及花前花后氮素吸收运转与土壤养分及酶活显著相关,尤其与土壤速效磷、速效钾含量、碱性磷酸酶活性密切相关。总之,山西晋南地区采用有机肥氮替代化肥氮75%可提高成熟期土壤养分含量和土壤酶活性;增加土壤水分消耗,提高水分利用效率;促进养分运转,提高养分利用效率;优化产量构成,提高产量。
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