增施有机肥可少用一半化肥并维持最高的玉米产量_论文

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1、增施有机肥可少用一半化肥并维持最高的玉米产量AbstractExcessiveconsumptionofchemicalfertilizerandpesticideleadstoseriousenvironmentalpollution,whiledebasesthequalityofagriculturalecosystem.Todecreasethedamageofchemicalfertilizerandmaintainorincreasethecropyield,straw-fertili

2、zing-fieldafterfeedinganimalsisoneimportantapproach.LeafareaindexanddrymatteraccumulationinM2andM3treatmentsweresignificantlyhigherthanthatofM1(PKeywords:organicfertilizer;mineralfertilizer;maize;leafareaindex;drymatteraccumulation;yield1.引言高投入、高产出和高效

3、率为现代农业的主要特征。为保证高产，需要向耕地持续投入大量化肥[1]。但是，滥施化肥不但不能有效增产反而会导致土壤理化性状改变，造成严重的15/15环境污染。以氮肥为例，我国是世界上最大的氮肥生产与消费国[2]，早在1998年我国农业化学氮肥施用量就已突破×107t，占世界同期氮肥用量的%[3]。目前，我国化肥平均施用量达kg•hm-2，是国际化肥安全施用上限(225kg•hm-2)的倍，但利用率仅为40%左右,其余60%的化肥贡献给了土壤和地下水[4]。农产种植成本大幅上升、品质下降及种地效益下

4、降等负面问题的出现，也给化肥农业带来挑战。大量化肥引起生态环境恶化，已经成为全球生态问题，受到广泛关注[5]。具有“长效肥料”之称的有机肥,具有养分齐全、平衡、稳肥性好、后效长的优点[6]。长期施用有机肥可改良土壤团块结构；提高土壤有机质含量；改善土壤理化性质；增加土壤生物多样性；减少土壤对氮磷钾的固定，显著提高土壤肥力。有机肥中的碳水化合物，在分解过程中释放出热量，有利于提高地温，改良土壤耕性，延长土壤适耕期[7，8]。有机肥亦是我国传统的农家肥料，50年代初，全国有机肥料占总用肥量的99%以上

5、，近年来，由于化肥的大量使用，有机肥占总用肥的比例下降到30%以下[7]，导致耕地越种越瘦。针对化肥和农药给生态环境和农产品所带来的诸多问题，国内外学者提出了许多替代模式，寻求农业持续发展的新途径，其共同特点是保护环境，减少化肥、农药的施用，最大限15/15度地依靠有机肥来培肥土壤，保持肥力，持续供给农作物养分[9]。但是，在中国具体应用成功的例子依然较少，其原因是对有机肥使用效果缺乏系统的试验证据。如何尽可能多地将农业和生活有机质废物投入再循环，在保障粮食安全的同时，减少化肥用量，改善农业生态环

6、境是本研究的切入点。本研究的科学假设是，如果秸秆中的养分通过动物过腹还田，粮食带走的养分不能有效还田，可通过增施化肥解决，按照粮食与秸秆比例为1:1计算，与现行的化肥施用量相比，仅施加一半的化肥即可保证粮食产量不下降，甚至因改造了土壤理化和生物性质，产量还可略有提高。本研究通过常规玉米在大田条件下试验，增加有机肥减少化肥用量，并保证玉米高产稳产，为高产、优质、生态、安全粮食生产提供科学依据。2.材料和方法试验设计本试验于2017年10月~2017年11月在山东省泰安市山东农业大学玉米科技园(E11

7、7°9′，N36°9′)进行，试验地所在区域为暖温带大陆性半湿润季风气候区，年平均气温13℃，平均降水量毫米,年均日照时数小时，年日照百分率%，年内无霜期200多天。采用裂区设计，有机肥用量为主区，肥料梯度依次为15/150（M1）,75（M2）,150（M3）t•hm–2；化肥处理为副区，化肥用量（单位kg•hm–2）为，F1(N84;P2O528;K2O67)、F2(N168;P2O556;K2O134)、F3(N336;P2O5112;K2O268)，共9个处理，栽植小区面积为27m2，小区

8、之间设50cm宽保护行，3次重复。供试材料为普通玉米(ZeamaysL.)郑单958，行距67cm、株距25cm，种植密度为60000株•hm–2，开沟穴播，每穴2粒，播种深度为5cm，其它管理措施同常规大田。考虑到今后发展秸秆畜牧业“过腹还田”，有机肥采用半熟的牛粪。化肥中氮肥为尿素及磷酸二铵（(NH4)2HPO4），磷肥为磷酸二铵（(NH4)2HPO4），钾肥为硫酸钾(K2SO4)。氮肥分两次施用，播种前基施总量的1/3，大口期施2/3，有机肥及磷、钾肥播种前一次性基施。两年试