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塿土区长期施肥农田土壤的可持续性评价

孙本华 孙瑞 郭芸 皮小敏 杨学云 张树兰 高明霞

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塿土区长期施肥农田土壤的可持续性评价

    作者简介: 孙本华(1972—),男,江苏金湖人,博士,副教授,主要从事土壤化学和土壤生态研究。E-mail: sunbenhua@126.com,*通信作者 E-mail: gaomingxia@126.com;
  • 基金项目:

    公益性行业(农业)科研专项 (201203030); 陕西省自然科学基础研究计划项目(2015JM4130); 中央高校基本科研创新项目(QN2012038); 高等学校学科创新引智计划(B12007)资助

  • 中图分类号: S506.2

Evaluation on the sustainability of cropland under different long-term fertilization in Eum-Orthic Anthrosols area

  • CLC number: S506.2

  • 摘要: 目的 施肥是实现作物增产和土壤培肥的主要途径,综合评价长期不同施肥条件下农田土壤的可持续性,可为农田合理施肥和管理提供理论支撑。方法 依托陕西杨凌国家黄土肥力与肥料效益监测基地长期肥料定位试验(23年),采集分析了该试验9个处理[不施肥(CK)、单施氮(N)、氮钾配合(NK)、磷钾配合(PK)、氮磷配合(NP)、氮磷钾配合(NPK)、氮磷钾配合秸秆还田(SNPK)、低量有机肥配合氮磷钾(M1NPK)和高量有机肥配合氮磷钾(M2NPK)]的土壤养分、微生物特性及作物产量,计算了土壤养分指数、微生物指数、作物指数和可持续性指数,综合评价了长期不同施肥处理对塿土区农田土壤可持续性的影响。结果 CK和N处理土壤养分指数分别为0.75和0.87,两者之间差异显著(P0.05),均低于土壤养分指数临界值1.00;其余处理的土壤养分指数在1.12~3.12之间,均大于临界值,其中NP和NK差异不显著,SNPK和PK差异不显著,其余各处理间均差异显著(P0.05)。CK、N、NK和PK处理土壤微生物指数在0.74~0.84之间,低于土壤微生物指数临界值1.00,其中CK和N差异不显著,NK和PK差异不显著,但两组之间差异显著(P0.05);NP、NPK、SNPK、M1NPK和M2NPK处理的在0.98~1.21之间,接近或大于临界值,其中M1NPK和M2NPK差异不显著,NP、NPK和SNPK差异不显著,两组之间差异显著(P0.05)。CK、N、NK和PK的作物指数在0.52~0.60之间,均低于作物指数临界值1.00,仅PK和N差异显著(P0.05);氮磷配合的施肥处理(NP、NPK、SNPK、M1NPK和M2NPK)在0.98~1.02之间,各处理间差异不显著,但均接近或大于临界值1.00。CK、N、NK和PK的可持续性指数分别为0.49、0.54、0.74和0.99,均低于可持续性指数临界值1.30,其中CK和N差异不显著;NP和NPK处理的可持续性指数分别为1.18和1.26,两者差异不显著,接近于可持续临界值;有机无机配合的处理(SNPK、M1NPK和M2NPK)的可持续性指数差异显著(P0.05),分别为1.55、2.32和2.94,较临界值高19.5%、78.8%和126.3%。土壤养分指数的变异性(50.2%) 大于作物指数(29.1%)和微生物指数(18.4%) 的变异性,综合计算的可持续性指数的变异最高(62.1%)。结论 冬小麦-夏玉米轮作条件下,长期不施肥和偏施化肥塿土区农田生产不可持续,化肥平衡施用(NP和NPK)基本可持续,NPK化肥配合秸秆还田(SNPK)和适量有机无机配施(M1NPK)是实现塿土可持续利用的施肥模式。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-12-15
  • 录用日期:  2015-12-15
  • 刊出日期:  2015-11-25

塿土区长期施肥农田土壤的可持续性评价

    作者简介:孙本华(1972—),男,江苏金湖人,博士,副教授,主要从事土壤化学和土壤生态研究。E-mail: sunbenhua@126.com,*通信作者 E-mail: gaomingxia@126.com
  • 1. 西北农林科技大学资源环境学院,农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西杨凌 712100;
  • 2. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌 712100
  • 基金项目:

    公益性行业(农业)科研专项 (201203030); 陕西省自然科学基础研究计划项目(2015JM4130); 中央高校基本科研创新项目(QN2012038); 高等学校学科创新引智计划(B12007)资助

  • 摘要: 目的 施肥是实现作物增产和土壤培肥的主要途径,综合评价长期不同施肥条件下农田土壤的可持续性,可为农田合理施肥和管理提供理论支撑。方法 依托陕西杨凌国家黄土肥力与肥料效益监测基地长期肥料定位试验(23年),采集分析了该试验9个处理[不施肥(CK)、单施氮(N)、氮钾配合(NK)、磷钾配合(PK)、氮磷配合(NP)、氮磷钾配合(NPK)、氮磷钾配合秸秆还田(SNPK)、低量有机肥配合氮磷钾(M1NPK)和高量有机肥配合氮磷钾(M2NPK)]的土壤养分、微生物特性及作物产量,计算了土壤养分指数、微生物指数、作物指数和可持续性指数,综合评价了长期不同施肥处理对塿土区农田土壤可持续性的影响。结果 CK和N处理土壤养分指数分别为0.75和0.87,两者之间差异显著(P0.05),均低于土壤养分指数临界值1.00;其余处理的土壤养分指数在1.12~3.12之间,均大于临界值,其中NP和NK差异不显著,SNPK和PK差异不显著,其余各处理间均差异显著(P0.05)。CK、N、NK和PK处理土壤微生物指数在0.74~0.84之间,低于土壤微生物指数临界值1.00,其中CK和N差异不显著,NK和PK差异不显著,但两组之间差异显著(P0.05);NP、NPK、SNPK、M1NPK和M2NPK处理的在0.98~1.21之间,接近或大于临界值,其中M1NPK和M2NPK差异不显著,NP、NPK和SNPK差异不显著,两组之间差异显著(P0.05)。CK、N、NK和PK的作物指数在0.52~0.60之间,均低于作物指数临界值1.00,仅PK和N差异显著(P0.05);氮磷配合的施肥处理(NP、NPK、SNPK、M1NPK和M2NPK)在0.98~1.02之间,各处理间差异不显著,但均接近或大于临界值1.00。CK、N、NK和PK的可持续性指数分别为0.49、0.54、0.74和0.99,均低于可持续性指数临界值1.30,其中CK和N差异不显著;NP和NPK处理的可持续性指数分别为1.18和1.26,两者差异不显著,接近于可持续临界值;有机无机配合的处理(SNPK、M1NPK和M2NPK)的可持续性指数差异显著(P0.05),分别为1.55、2.32和2.94,较临界值高19.5%、78.8%和126.3%。土壤养分指数的变异性(50.2%) 大于作物指数(29.1%)和微生物指数(18.4%) 的变异性,综合计算的可持续性指数的变异最高(62.1%)。结论 冬小麦-夏玉米轮作条件下,长期不施肥和偏施化肥塿土区农田生产不可持续,化肥平衡施用(NP和NPK)基本可持续,NPK化肥配合秸秆还田(SNPK)和适量有机无机配施(M1NPK)是实现塿土可持续利用的施肥模式。

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