基于土壤有機質(zhì)含量推薦的旱地冬小麥施氮量研究
發(fā)布時間:2021-10-11 13:16
【目的】當前國內(nèi)已有的小麥氮肥用量推薦方法,尤其是基于測土進行的推薦施肥方法,都存在取樣量大、測試工作量大和成本較高的問題,難以被農(nóng)技推廣工作者和小農(nóng)戶接納與應用推廣。為此,本文就一種至少2—3年有效的氮肥用量推薦方法進行研究!痉椒ā恳缘陀袡C質(zhì)含量土壤維持或提高土壤肥力、高有機質(zhì)土壤降低環(huán)境風險為目的,建立基于土壤有機質(zhì)含量的旱地小麥施氮量推薦方法,施氮量(kg N·hm-2)=目標產(chǎn)量需氮量(kg N·hm-2)×施氮系數(shù)(Nf)。施氮系數(shù)(Nf)由表層土壤有機質(zhì)含量高低確定。應用這一方法在渭北旱塬冬小麥種植區(qū)6縣進行了3年田間試驗!窘Y(jié)果】基于有機質(zhì)推薦氮肥施用量平均為161 kg N·hm-2,比農(nóng)戶習慣施肥(平均為190 kg N·hm-2)減少了15.3%;而相應的冬小麥平均籽粒產(chǎn)量為5 817 kg·hm-2,比農(nóng)戶習慣施肥顯著提高了9.0%。此外,與農(nóng)戶習慣施肥相比,基于有機質(zhì)含量推薦施肥的經(jīng)濟效益增加了1 451元/hm2,提高19.3%,小麥收獲期1 m土層的硝態(tài)氮殘留降低了39 kg·hm-2,顯著降低28.3%!窘Y(jié)論】基于土壤有機質(zhì)含量推薦施肥降低了氮肥施用量...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學. 2020,53(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:14 頁
【部分圖文】:
0—20 cm土層有機質(zhì)含量與土壤一年氮礦化量的關(guān)系
通過中國知網(wǎng)、Web of Science中英文數(shù)據(jù)庫檢索國內(nèi)外近40年公開發(fā)表關(guān)于有機質(zhì)礦化的文獻,并對檢索的文獻進行篩選,篩選標準如下:(1)必須為田間有機質(zhì)礦化試驗;(2)種植作物為小麥。經(jīng)過篩選,共有19篇文獻,38個樣本數(shù)據(jù);谀壳瓣P(guān)于有機質(zhì)礦化的文獻數(shù)據(jù)匯總發(fā)現(xiàn)(圖2),土壤有機質(zhì)年礦化量與土壤有機質(zhì)含量顯著正相關(guān)。從擬合方程可看出,當土壤有機質(zhì)為10 g·kg-1時,土壤有機質(zhì)年礦化量為35.4 kg·hm-2;當土壤有機質(zhì)為20 g·kg-1時,土壤有機質(zhì)年礦化量為72.4 kg·hm-2。農(nóng)戶施肥時若不考慮土壤自身的礦化量,可能會造成化肥施用過量和硝酸鹽殘留。本課題組前期大量的農(nóng)戶調(diào)研發(fā)現(xiàn),隨著表層土壤有機質(zhì)含量的增加,收獲期1 m土層硝酸鹽殘留量逐漸增加(圖3)。因此,當土壤有機質(zhì)含量高時應適當降低氮肥施用量,而當土壤有機質(zhì)含量低時,為提高土壤肥力水平應適當增加氮肥施用量。文獻資料表明[24,29],陜西省80%以上耕地的土壤有機質(zhì)含量介于8—20 g·kg-1,且平均含量為14 g·kg-1,所以將土壤有機質(zhì)含量介于12—16 g·kg-1規(guī)定為中等水平,并建立土壤有機質(zhì)豐缺指標(表2)。在有機質(zhì)中等水平時,施氮的目標是將土壤有機質(zhì)含量維持在中等水平并獲得較高產(chǎn)量,因此將施氮系數(shù)定為1.0,當土壤有機質(zhì)含量高于中等水平時,施氮系數(shù)降低,反之增高,然后根據(jù)表2建立0—20 cm土層有機質(zhì)含量和氮施肥量計算系數(shù)之間的回歸方程,使施氮系數(shù)連續(xù)化,而后結(jié)合目標產(chǎn)量需氮量,建立基于0—20cm土層有機質(zhì)含量的氮肥推薦施用方法,即:圖2 0—20 cm土層有機質(zhì)含量與土壤一年氮礦化量的關(guān)系
在試驗開始前(試驗地第一次播種前)以及試驗期間收獲時采集0—100 cm的土層,每20 cm為一層,其中0—40 cm土層取5個點,40—100 cm取3個點,同層土壤混合均勻,取500 g土樣裝入自封袋中,密封好后帶回實驗室。其中一部分鮮樣用于測定土壤水分、硝銨態(tài)氮含量,另外一部分土樣經(jīng)風干并研磨分別過1 mm和0.15 mm的篩,保存、待測。土壤水分含量采用烘干法測定,即稱20 g左右土樣放置105℃的烘箱24 h,經(jīng)烘干后稱重計算含水量;土壤硝態(tài)氮含量采用1 mol·L-1 KCl浸提1 h后用AA3連續(xù)流動分析儀(SEAL公司,德國)測定;土壤有效磷采用Olsen法測定;土壤有效鉀是用乙酸銨浸提、火焰光度計測定;土壤有機質(zhì)含量采用外加熱容量法測定[33]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]農(nóng)田合理施氮量的推薦方法[J]. 張亦濤,王洪媛,雷秋良,張繼宗,翟麗梅,任天志,劉宏斌. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2018(15)
[2]黃土高原旱地小麥覆膜增產(chǎn)與氮肥增效分析[J]. 李廷亮,謝英荷,高志強,洪堅平,孟麗霞,馬紅梅,孟會生,賈俊香. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2018(14)
[3]近30年中國農(nóng)田耕層土壤有機質(zhì)含量變化[J]. 楊帆,徐洋,崔勇,孟遠奪,董燕,李榮,馬義兵. 土壤學報. 2017(05)
[4]旱地麥田休閑期覆蓋對土壤水分積耗的影響及與產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 陳夢楠,孫敏,高志強,任愛霞,楊珍平,郝興宇. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2016(13)
[5]作物推薦施肥方法研究進展[J]. 串麗敏,何萍,趙同科. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2016(01)
[6]吉林省農(nóng)田土壤肥力現(xiàn)狀及變化特征[J]. 焉莉,王寅,馮國忠,高強. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2015(23)
[7]基于養(yǎng)分專家系統(tǒng)的小麥-玉米推薦施肥效應研究[J]. 王宜倫,白由路,王磊,劉舉,韓燕來,譚金芳. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2015(22)
[8]陜西省農(nóng)戶小麥施肥調(diào)研評價[J]. 趙護兵,王朝輝,高亞軍,張衛(wèi)峰. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2016(01)
[9]渭北旱地冬小麥監(jiān)控施氮技術(shù)的優(yōu)化[J]. 曹寒冰,王朝輝,師淵超,杜明葉,雷小青,張文忠,張璐,蒲岳建. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2014(19)
[10]旱地土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮累積特征及其與小麥產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 苗艷芳,李生秀,扶艷艷,王朝輝,徐曉峰,羅來超. 應用生態(tài)學報. 2014(04)
本文編號:3430584
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學. 2020,53(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:14 頁
【部分圖文】:
0—20 cm土層有機質(zhì)含量與土壤一年氮礦化量的關(guān)系
通過中國知網(wǎng)、Web of Science中英文數(shù)據(jù)庫檢索國內(nèi)外近40年公開發(fā)表關(guān)于有機質(zhì)礦化的文獻,并對檢索的文獻進行篩選,篩選標準如下:(1)必須為田間有機質(zhì)礦化試驗;(2)種植作物為小麥。經(jīng)過篩選,共有19篇文獻,38個樣本數(shù)據(jù);谀壳瓣P(guān)于有機質(zhì)礦化的文獻數(shù)據(jù)匯總發(fā)現(xiàn)(圖2),土壤有機質(zhì)年礦化量與土壤有機質(zhì)含量顯著正相關(guān)。從擬合方程可看出,當土壤有機質(zhì)為10 g·kg-1時,土壤有機質(zhì)年礦化量為35.4 kg·hm-2;當土壤有機質(zhì)為20 g·kg-1時,土壤有機質(zhì)年礦化量為72.4 kg·hm-2。農(nóng)戶施肥時若不考慮土壤自身的礦化量,可能會造成化肥施用過量和硝酸鹽殘留。本課題組前期大量的農(nóng)戶調(diào)研發(fā)現(xiàn),隨著表層土壤有機質(zhì)含量的增加,收獲期1 m土層硝酸鹽殘留量逐漸增加(圖3)。因此,當土壤有機質(zhì)含量高時應適當降低氮肥施用量,而當土壤有機質(zhì)含量低時,為提高土壤肥力水平應適當增加氮肥施用量。文獻資料表明[24,29],陜西省80%以上耕地的土壤有機質(zhì)含量介于8—20 g·kg-1,且平均含量為14 g·kg-1,所以將土壤有機質(zhì)含量介于12—16 g·kg-1規(guī)定為中等水平,并建立土壤有機質(zhì)豐缺指標(表2)。在有機質(zhì)中等水平時,施氮的目標是將土壤有機質(zhì)含量維持在中等水平并獲得較高產(chǎn)量,因此將施氮系數(shù)定為1.0,當土壤有機質(zhì)含量高于中等水平時,施氮系數(shù)降低,反之增高,然后根據(jù)表2建立0—20 cm土層有機質(zhì)含量和氮施肥量計算系數(shù)之間的回歸方程,使施氮系數(shù)連續(xù)化,而后結(jié)合目標產(chǎn)量需氮量,建立基于0—20cm土層有機質(zhì)含量的氮肥推薦施用方法,即:圖2 0—20 cm土層有機質(zhì)含量與土壤一年氮礦化量的關(guān)系
在試驗開始前(試驗地第一次播種前)以及試驗期間收獲時采集0—100 cm的土層,每20 cm為一層,其中0—40 cm土層取5個點,40—100 cm取3個點,同層土壤混合均勻,取500 g土樣裝入自封袋中,密封好后帶回實驗室。其中一部分鮮樣用于測定土壤水分、硝銨態(tài)氮含量,另外一部分土樣經(jīng)風干并研磨分別過1 mm和0.15 mm的篩,保存、待測。土壤水分含量采用烘干法測定,即稱20 g左右土樣放置105℃的烘箱24 h,經(jīng)烘干后稱重計算含水量;土壤硝態(tài)氮含量采用1 mol·L-1 KCl浸提1 h后用AA3連續(xù)流動分析儀(SEAL公司,德國)測定;土壤有效磷采用Olsen法測定;土壤有效鉀是用乙酸銨浸提、火焰光度計測定;土壤有機質(zhì)含量采用外加熱容量法測定[33]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]農(nóng)田合理施氮量的推薦方法[J]. 張亦濤,王洪媛,雷秋良,張繼宗,翟麗梅,任天志,劉宏斌. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2018(15)
[2]黃土高原旱地小麥覆膜增產(chǎn)與氮肥增效分析[J]. 李廷亮,謝英荷,高志強,洪堅平,孟麗霞,馬紅梅,孟會生,賈俊香. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2018(14)
[3]近30年中國農(nóng)田耕層土壤有機質(zhì)含量變化[J]. 楊帆,徐洋,崔勇,孟遠奪,董燕,李榮,馬義兵. 土壤學報. 2017(05)
[4]旱地麥田休閑期覆蓋對土壤水分積耗的影響及與產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 陳夢楠,孫敏,高志強,任愛霞,楊珍平,郝興宇. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2016(13)
[5]作物推薦施肥方法研究進展[J]. 串麗敏,何萍,趙同科. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2016(01)
[6]吉林省農(nóng)田土壤肥力現(xiàn)狀及變化特征[J]. 焉莉,王寅,馮國忠,高強. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2015(23)
[7]基于養(yǎng)分專家系統(tǒng)的小麥-玉米推薦施肥效應研究[J]. 王宜倫,白由路,王磊,劉舉,韓燕來,譚金芳. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2015(22)
[8]陜西省農(nóng)戶小麥施肥調(diào)研評價[J]. 趙護兵,王朝輝,高亞軍,張衛(wèi)峰. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2016(01)
[9]渭北旱地冬小麥監(jiān)控施氮技術(shù)的優(yōu)化[J]. 曹寒冰,王朝輝,師淵超,杜明葉,雷小青,張文忠,張璐,蒲岳建. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2014(19)
[10]旱地土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮累積特征及其與小麥產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 苗艷芳,李生秀,扶艷艷,王朝輝,徐曉峰,羅來超. 應用生態(tài)學報. 2014(04)
本文編號:3430584
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