• 环渤海低平原农田生态系统养分循环与平衡研究

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》

    摘要: 了解农田养分输入、输出和平衡状况, 以及土壤肥力现状与变化特征, 对实现养分资源优化管理、地力的持续提升、肥料利用率提高和农业可持续发展具有重要意义。基于1985 年、2000 年和2014 年河北省南皮县国民经济统计资料, 分析了从1985 年到2014 年县域农田生态系统养分循环与平衡状况; 利用1981 年第2 次土壤普查和2015 年实测南皮县域土壤耕层养分含量数据, 探讨了耕层土壤养分变化及空间分布格局特征。结果表明, 1985—2014 年南皮县农田养分输入输出均呈持续上升趋势, NPK 养分输入由10 701 t 增加至23 386 t, 年递增率2.33%; NPK 养分来源结构略有不同, NP 来源以化肥为主, 其次是人畜粪尿和作物秸秆有机肥源; 而K素来源主要是有机肥源。农田养分输出以作物吸收为主, 占养分总输出的80%以上, NPK 总输出由1985 年的9 093 t 增加到2014 年的18 846 t, 年均增速2.17%。从养分表观平衡的角度看, 从1985 年到2014 年NP 始终有大量盈余, P 素盈余大于N 素, N 和P 表观平衡率分别16.8%~34.2%和26.9%~65.5%; 若考虑有机氮的有效性问题, 1985—2000—2014 年3 个时段有效氮盈亏率依次为18.1%、6.5%和7.8%, 有效氮平衡由盈余转向亏缺; 而K 素经历了由赤字逐渐向盈余的转变过程, 由1985 年的33.5%赤字发展至2014 年的33.6%盈余。受农田养分平衡状况的影响, 南皮县土壤有机质、全氮、有效磷发生了显著变化, 1981—2015 年有机质由8.62 g·kg1 增至14.0 g·kg1, 增幅62.4%; 全氮由0.542 g·kg1 增至0.908 g·kg1, 增幅67.5%; 有效磷由2.0 mg·kg1 增加到20.8 mg·kg1, 增加了9.4 倍。而碱解氮和有效钾变化不明显, 分别由70.5 mg·kg1 和141 mg·kg1 增加到71.8 mg·kg1和147 mg·kg1, 相对增幅仅为1.8%和4.2%。建议今后南皮县在农业生产中大力推广科学施肥技术, 重视有机肥和化肥配施, 推广秸秆还田, 通过改进施肥方法提高肥料利用效率; 养分管理中应提倡“稳氮、控磷、补钾”的施肥对策, 避免过多的盈余养分进入环境。

  • 河北低平原区冬小麦夏玉米产量提升的理论与技术研究

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》

    摘要: 作为渤海粮仓主要增粮区的河北东部低平原中低产农田, 冬小麦夏玉米的产量主要受制于土壤肥力水平低、淡水资源短缺和气候异常造成产量的大幅波动。通过选择适宜的品种、播期与收获期的合理搭配、优化的种植方式和配套的耕作与田间管理技术, 提高作物生育期内对地上光热资源和地下水肥资源的利用潜力和效率, 平抑气候变化带来不利影响, 有着巨大的增产空间。该研究通过田间小区试验, 结合示范区试验示范, 研究了冬小麦与夏玉米生育期的优化、夏玉米种植方式调整、夏玉米深松播种、夏玉米增施钾肥与冬小麦增施磷肥及有机肥等措施对冬小麦、夏玉米产量的影响。主要研究结果如下: 冬小麦适期晚播(不迟于10月15 日), 同时适当增加播量, 不影响生育期群体构建和产量水平。早熟品种‘小偃81’提早进入灌浆期, 受后期干热风的危害小, 在不降低品质的同时粒重与产量稳定。夏玉米提早播10 d(6 月10 日与6 月20 日相比)平均增产17.2%, 晚收获8 d(10 月2 日与9 月24 日相比)粒重增加19.5%。根据冬小麦和夏玉米的品种特性, 合理搭配生育期, 在实现冬小麦稳产提质的同时, 使充分发挥夏玉米的产量潜力成为可能。改变夏玉米的种植方式, 适当增加种植密度, 明显地改善和提高了夏玉米产量, 更为适宜的种植方式是40 cm 与80 cm 大小行种植和38 cm 等行距种植, 不适宜的是20 cm 与100 cm 大小行种植, 更为适宜的种植方式下产量提高15%以上。长期旋耕机械压实了犁底层, 通过夏玉米深松播种种植, 产量提高达31.3%, 后茬小麦增产5.6%, 但连续深松没有明显的增产效果。夏玉米播种时增施钾肥产量提高2.6%。冬小麦增施磷肥产量提高7.4%, 增施有机底肥增产6.8%, 增施有机底肥和施磷肥产量提高8.8%, 但无明显的累加效果。因此, 通过适宜的品种选择与适期的生育期搭配、种植方式调整、适时深松打破犁底层的耕作措施、速效肥与有机肥合理施用等栽培和管理技术, 可实现冬小麦夏玉米产量的逐步提高和稳定, 充分利用玉米生长季丰富且集中的降水与光热资源, 挖掘夏玉米产量, 稳夏增秋的粮食增产模式更符合该地区未来发展需求。