长期定位施肥对土壤肥力特征及养分吸收利用的影响

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本文以中国农业科学院禹城试验基地轻壤质盐化潮土(黄河冲积平原土壤)21年肥料长期定位试验为平台,系统研究了长期施用等氮量有机肥、无机肥以及有机无机配施对土壤肥力特征、作物养分吸收利用及品质的影响。结果表明:1对照处理在试验开始的2-3年内,小麦和玉米产量迅速下降,随后一直处于较低的水平;大约15年后,各施肥处理小麦、玉米的产量之间差异不显著。无机肥显著提高小麦穗粒数,是保证小麦稳产高产的重要措施。有机肥对提高玉米产量和小麦粒重至关重要。2长期施用有机肥和有机无机配施有利于提高作物籽粒蛋白质、氨基酸、粗脂肪和可溶性糖含量以及蛋白质产量,改善作物籽粒的营养品质。3施用无机肥提高氮素在作物秸秆和玉米籽粒含氮量、小麦秸秆氮素积累量,促进了氮素在作物营养器官的无效积累,且氮素在作物各器官的含量、积累量及氮素吸收量随着施氮量的增加而升高;但对氮素向籽粒中的转移率影响不显著,不利于氮素向籽粒的转移。施用有机肥能促进氮素在作物各器官的含量、积累量及氮素吸收量,但均低于无机肥处理(玉米秸秆氮素积累量除外);小麦各部分含氮量、氮素向小麦籽粒的转移量以及作物吸氮量随着施肥量的增加而升高。有机无机配施能显著提高小麦籽粒含氮量,使氮素向籽粒的转移量较高,从而提高氮素生理效率和利用效率。4施用无机肥仅使玉米秸秆的含磷量明显提高,小麦秸秆含磷量、小麦秸秆磷素积累量、磷素向小麦籽粒转移量以及小麦磷素吸收量随着施氮量的增加而升高。而施用有机肥能促进作物对磷的吸收,使作物籽粒磷含量、磷素向籽粒中的转移率及生理效率明显提高,且小麦秸秆磷素积累量、磷素向籽粒转移量以及磷素吸收量均随着施氮量的增加而升高。有机无机配施较其他两种施肥方式更加促进作物对磷素的吸收,使小麦秸秆和作物籽粒含磷量、秸秆磷素积累量、磷素向作物籽粒的转移量以及磷素吸收量提高,小麦吸收利用单位磷素的籽粒产生量增加。5施用无机肥促进作物对钾素的吸收利用,致使小麦秸秆的含钾量、作物秸秆的钾素积累量和玉米钾素生理效率提高,使较多的钾素在营养器官的无效积累,不利于钾素的有效利用;施氮量增加,小麦秸秆含钾量、小麦秸秆钾素积累量、钾素向小麦籽粒的转移量以及小麦钾素吸收量明显增加。施用有机肥也能促进作物对钾的吸收,提高作物秸秆钾素积累量,促进钾素向籽粒中的转移,且随有机肥施用量的增加钾素向籽粒的转移率及单位钾素籽粒产生量明显提高。有机无机配施更能提高玉米秸秆含钾量、作物籽粒含钾量,促进钾向籽粒的转移,提高小麦钾素的生理效率。6与21年前相比,施肥均能不同程度的提高土壤肥力,长期施用有机肥和有机无机肥配施不仅显著提高土壤大量养分含量,还使土壤有效微量元素的含量显著提高。
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