周年肥料运筹对砂姜黑土冬小麦-夏玉米干物质生产及养分利用效率的影响

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1、2015年河南农业大学硕士学位论文摘要本试验以豫东南砂姜黑土区麦玉两熟作物均衡增产和肥料高效利用为目标，针对该区冬小麦-夏玉米一年两熟轮作种植区氮磷钾养分投入存在的“施用量盲目性大、两季作物间分配比例不明确、肥料利用率低且浪费严重”等突出问题，于2012-2014年连续两年度在豫东南典型砂姜黑土区的商水县农场设置氮磷钾不同配施大田定位试验，探讨麦玉周年种植体系磷钾肥总用量不变两种氮投入水平下麦玉两季磷钾配施对冬小麦、夏玉米产量、干物质生产及N、P、K养分吸收利用的影响。主要研究结果如下：1.周年肥料运筹对冬小麦-

2、夏玉米干物质生产及转运的影响随着冬小麦生育期的推进，两种氮投入水平下不同磷钾配施处理的干物质积累量均呈“S”型变化趋势，在成熟期达到最高值；夏玉米吐丝期后各处理间的干物质量迅速增加。在低氮投入水平下，单季作物和周年麦玉两季作物总的干物质积累量均以麦季重磷、玉米季重钾的P4处理最高；在高氮水平下，两年度冬小麦成熟期干物质积累量分别以P6或P8处理最高，而从夏玉米单季和周年结果来看，磷钾肥分施到两季的P8处理最大值。整体来看，单季作物和周年麦玉两季作物总的干物质积累量均表现为高氮投入处理大于低氮处理。冬小麦、夏玉米的

3、叶茎是花前营养器官贮藏干物质向籽粒转运的重要器官，且花前各营养器官贮藏干物质转运量两季作物均表现为茎＞叶片＞鞘＞穗轴+颖壳（穗轴）。在低氮投入水平下，麦玉磷钾分施模式的P4处理有利于协调花前营养器官贮藏干物质转运和花后物质同化量的积累；而高氮投入水平下P6与P8处理有利于协调花前营养器官干物质向籽粒的转运与花后干物质同化量的增加，两种氮投入条件下不同磷钾配施处理的花前干物质转运量对籽粒的贡献率基本上小于花后同化物对籽粒的贡献率。2.周年肥料运筹对砂姜黑土冬小麦-夏玉米产量及构成因素的影响在本试验条件下，高氮投入下

4、磷钾分施到两季作物的处理单季和周年产量均最高，NPK合理配施能够促进产量三要素的协调发展。从整体结果来看，两种氮水平下，冬小麦成穗数均以高氮处理下的麦季重磷、玉米重钾的P8处理最多，且显著高于P1、P3、P7处理，其平均增幅为44.4%、34.8%、25.3%；而对夏玉米玉米产量要素影响较大的是以高氮投入水平下麦季重磷玉米季重钾的P8或麦季全磷玉米季重钾的P6处理，两种磷钾配施处理下的穗长、行粒数最大。从单季作物和周年结果来看，砂姜黑土区在高氮投入下磷钾肥均施能促进作物产量三要素的协调发展，两年度均以麦季重磷且玉

5、米季重钾P8处理的全年籽粒产量最22高，分别为21274.2kg/hm和20219.1kg/hm，且与低氮投入下的P1、P2处理达到显著差异。3.周年肥料运筹对砂姜黑土冬小麦-夏玉米养分利用效率的影响本试验结果表明，砂姜黑土区冬小麦-夏玉米地上部养分含量大小均表现为氮＞钾＞磷，周年养分含量变化也是如此。与低氮水平相比，高氮投入下的磷钾分施到两季作物上有利于1万方数据魏会霞：周年肥料运筹对砂姜黑土冬小麦-夏玉米干物质生产及养分利用效率的影响提高植株地上部总氮、磷、钾的含量，然而各养分元素的偏生产力、吸收效率、利用效

6、率会有所降低。整体来看，低氮投入下麦季重磷、玉米季重钾的P4处理的氮磷钾养分利用较其它处理表现较优；从单季和周年结果来看，高氮下磷钾分施P8处理的氮素偏生产力及吸收效率较其它处理高，在磷、钾的利用上也表现出相似的规律。综合产量和肥料利用效率，在本试验条件下，麦季重磷、玉米季重钾模式可作为砂姜黑土区高产高效施肥的优选模式。关键词：冬小麦；夏玉米；周年肥料运筹；养分吸收；产量2万方数据2015年河南农业大学硕士学位论文1文献综述作为黄淮平原最大的中低产土壤类型之一的砂姜黑土区，是我国重要的商品粮调出区和未来粮食的主要

7、增产区，在区域粮食生产发展及国家粮食安全战略中具有举足轻重的地位。据统计，全国砂姜黑土总面积为322.4万公顷，河南砂姜黑土耕地面积仅次于安徽省，为124.8万公顷，占全省耕地总面积的13.94%，主要分布于豫中湖积平原以及南阳盆地。长期以来，由于砂姜黑土质地粘重、结构性差、易旱易涝，适耕期短，氮磷养分匮乏、有机质含量低，土壤生产力低下等土壤不良属性，始终是制约该土壤类型区粮食产量持续稳定增产的主要制约因素。冬小麦、夏玉米周年两熟轮作是河南粮食作物的主要种植体系，也是河南省砂姜黑土区的主要种植模式。但在现实生产中

8、，由于农民沿用的冬小麦、夏玉米传统种植习惯和管理方式，难以做到依据两熟作物高产对养分需求与匹配特性进行科学施肥，突出表现在周年两熟作物氮磷钾养分投入与分配比例不合理，肥料利用率低、浪费严重等现象。因此，以冬小麦、夏玉米轮作种植体系为研究对象，在典型砂姜黑土区开展定位试验，深入研究两季作物施肥总量与两季作物间养分分配等周年肥料运筹对冬小麦-夏玉米干物质生产及养分利用效率的影