基于肥效试验四川盆地低山丘陵区玉米施肥指标体系构建

摘要

化肥在保障粮食安全上发挥着重要作用，为追求高产，部分地区肥料的盲目施入已导致土壤养分失衡、肥料利用率降低和施肥效益下降等问题日益严重。测土配方施肥是一项制定科学施肥决策的重要技术，已成为解决上述问题的主要手段。本研究汇总了四川盆地低山丘陵区2005～2010年玉米肥效田间试验结果，依据“3414”试验中的土壤养分状况和产量现状，确定了土壤氮、磷、钾丰缺指标及不同生态亚区肥料推荐用量;同时依据“示范区”试验，比较了配方施肥与常规施肥的肥料效应及增产效果。主要结果如下:
　　(1)与全国第二次土壤普查结果相比，有机质和速效钾含量有一定程度下降，全氮、碱解氮和有效磷含量有不同程度上升，原有土壤养分丰缺指标体系已不适于指导当前生产。土壤有机质与缺氮区相对产量回归决定系数(0.267)明显高于全氮(0.122)和碱解氮(0.165)，是反映区域内土壤供氮能力的优选指标。以相对产量55～95％标准，将有机质(OM)、有效磷(AP)和速效钾(AK)含量划分为较低、低、中、高、较高和极高6个等级，分别为:OM(＜6、6～10、10～20、20～30、30～40、＞40 g/kg)，AP(＜3、3～5、5～10、10～25、25～50、＞50 mg/kg),AK(＜30、30～50、50～80、80～120、120～180、＞180mg/kg)。各等级有机质含量相对原有等级无明显变化;有效磷含量有一定程度上升，高、较高和极高等级分别提高了2.5、7.5和5 mg/kg;速效钾含量有较大幅度下降，中、高、较高和极高等级分别降低了10、25、25和10 mg/kg。
　　(2)肥料效应函数法为推荐施肥的优选方法，在保证产量的前提下，减少了肥料用量。该方法中以一元二次模型拟合成功率最高(43.5～74.5％)，其次是二次加平台模型(33.3～59.0％)，三元二次、平方根加平台和线性加平台模型拟合成功率均较低。由此，最佳施肥量分别选择一元二次模型和二次加平台模型进行计算，且发现首先采用二次加平台模型，拟合不成功的试验点再采用一元二次模型计算最佳施肥量效果最优。
　　(3)因种植制度、作物品种和施肥习惯等不同，不同生态亚区推荐施肥差异较大。肥力中等以上养分分级范围内的氮肥(N)推荐用量总体表现为盆北低山区＞盆中丘陵区＞盆南低山丘陵区＞盆西平原区，其中盆西平原区比盆北低山区每公顷推荐施氮低10～55 kg。肥力中等以上养分分级范围内的磷肥(P2O5)推荐用量总体表现为盆北低山区＞盆南低山丘陵区＞盆中丘陵区＞盆西平原区，其中盆西平原区比盆北低山区每公顷推荐施磷低10～15 kg。肥力中等以上养分分级范围内的钾肥(K2O)推荐用量总体表现为盆北低山区＞盆西平原区＞盆中丘陵区＞盆南低山丘陵区，其中盆北低山区比盆南低山丘陵区每公顷推荐施钾高10～30 kg。总体而言，玉米氮、磷、钾肥推荐用量在盆西平原区最低，而盆北低山区最高，客观反映了不同生态亚区玉米生产中肥料投入的特点。
　　(4)在“3414”试验基础上进行的配方试验，与常规施肥相比，玉米增产14.6％，氮肥和磷肥利用效率明显提高，而钾肥利用效率下降。氮肥农学效率和养分回收率分别提高了2.6 kg/kg和8.0个百分点;磷肥农学效率和养分回收率分别增加了3.1 kg/kg和4.1个百分点;钾肥农学效率和养分回收率分别降低了1.7 kg/kg和10.7个百分点，这与配方施肥明显提高了钾肥施用量关系密切。配方施肥对不同生态亚区增产增效不尽一致，增产效果和肥料利用率增幅整体表现为盆中丘陵区＞盆南低山丘陵区＞盆西平原区＞盆北低山区。总体来说盆中丘陵区产量和氮磷肥利用率均增幅较高，这与其肥料用量和配施比例(1∶0.51∶0.34)较合理有关。

目录

论文说明

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1 立题依据

2 国内外研究现状

2．1 测土配方施肥技术

2．2 平衡施肥

2．3 土壤养分丰缺指标的建立

2．4 推荐施肥

3 研究内容和技术路线

3．1 研究内容

3．2 技术路线

第二章 四川盆地低山丘陵区玉米土壤养分丰缺指标

1 研究方法

1．1 研究区域概况

1．2 数据来源

1．3 数据处理及方法

2 结果与分析

2．1 土壤养分状况

2．2 土壤养分丰缺指标

3 讨论

3．1 土壤养分状况

3．2 土壤供氮能力指标

3．3 土壤养分丰缺指标

4 小结

第三章 四川盆地低山丘陵区玉米推荐施肥

1 研究方法

1．1 研究区域概况

1．2 数据来源

1．3 数据处理及方法

2 结果与分析

2．1 氮肥推荐施肥

2．2 磷肥推荐施肥

2．3 钾肥推荐施肥

3 讨论

3．1 施肥模型

3．2 推荐施肥

4 小结

第四章 四川盆地低山丘陵区玉米配方施肥效果验证

1 研究方法

1．1 研究区域概况

1．2 数据来源

1．3 数据处理及方法

2 结果与分析

2．1 不同处理生态亚区产量差异

2．2 不同处理生态亚区氮肥利用率

2．3 不同处理生态亚区磷肥利用率

2．4 不同处理生态亚区钾肥利用率

3 讨论

3．1 不同处理生态亚区产量差异

3．2 不同处理生态亚区肥料利用率差异

4 小结

第五章 全文主要结论及研究展望

1 全文主要结论

2 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表及完成的学术论文