减量施肥模式下生物有机肥营养补偿机制应用效果研究.pdf

减量施肥模式下生物有机肥营养补偿机制应用效果研究路宪春,怀宝东,李兰红,李鹏,赵晓锋(黑龙江省农垦科学院,哈尔滨 ;佳木斯市向阳区农业农村局)摘要:为解决减量施肥造成作物产量降低和效益减少等问题,以添加生物有机肥为材料,于 年研究减量施肥模式下生物有机肥营养补偿机制对玉米产量的影响,以期为玉米增产增效的施肥方式提供技术方法.试验设置常规施肥、常规优化施肥、减量、减量、不施肥和不施氮肥处理,试验结果表明:在减施化肥 的基础上,通过添加生物有机肥 k g/h m和追肥时期速效与缓释尿素纯量施用比例 的施用模式能够增加产量 ,提高经济效益 元/h m;在添加生物有机肥 k g/h m的基础上,减施肥料 的N 处理减产 ,减少经济效益 元/h m.添加生物有机肥能够有效提升玉米产量,也是我国北方寒区玉米作物增产增效的技术措施之一.关键词:减量施肥;生物有机肥;营养补偿;产量性状;经济效益引言我国东北地区作为北半球仅有的三大黑土区之一,有机质含量高、土质疏松、适宜耕作,是世界公认的肥沃土壤,现已开发耕地面积为 万h m,作为国家粮食安全的压舱石,商品粮和粮食调出量分别占全国总量的/和/,是我国重要的粮食生产优势区和商品粮生产基地.然而近年来由于投入品的不合理使用、极端天气的影响、耕作模式改变和环境污染加剧等原因导致土壤退化,主要表现为有机质下降、盐碱化、化学污染、保水透气性能降低等不适合农作物生长的现象,“量减质退”的问题日趋严重,严重制约着我国经济发展.东北黑土地逐渐“变薄、变瘦、变硬”,黑土地这一宝贵资源急需保护,如何在有限土地上保证粮食的增产与安全,决定了必须对土壤进行改良修复.随着国家农业“三减”工作的开展,有效促进黑土地保护和面源污染防控工作取得显著效果,生物有机肥料提升耕地质量获得广大科研人员和种植户的认可.生物有机肥不仅本身具有抗病、改良土壤和抗板结作用,其微生物能不断将土壤中的多种难以被作物吸收的固化养分分解成为易吸收的有效养分,增加土壤有机质含量,提高农作物产品质量,因此研究生物有机肥对作物增产增效具有重要的意义.因此,本研究在减量施肥模式下施用生物有机肥,比较其对作物产量性状的影响,以期进一步改善农业生产环境,提高黑土地养分含量,保护北大荒黑土地这一珍贵的农业资源,实现生态环境双赢及可持续发展的目的.试验材料与方法 试验地基本情况试验于 年布置于黑龙江省农垦科学院旱田科技园区,位于黑龙江省佳木斯市南郊东南岗佳南实验农场(N,E),属于寒温带大陆性季风气候区,全年有效积温在 左右,为第二积温带下限、第三积温上限,年平均降水量 mm左右,的活动积温 ,无霜期 d左右,全年日照时数 h,结冻期 d,从 月上旬至翌年月中旬,土壤最大结冻深度为 c m,年平均气温 .试验材料供试玉米品种:绿单号.供试肥料:尿素(N ),磷酸二铵(PO、N ),硫酸钾(KO ),缓释尿素(N );生物有机肥(黑龙江农垦三龙生物有限公司),肥料符合国家检测标准,有机质(以烘干基收稿日期:基金项目:北大荒集团(总局)重点科研项目(HKKY );垦区社会公益性事务专项(K J Z C Z )作者简介:路宪春(),男,高级农艺师,主要从事农业微生物肥料研究.通讯作者:怀宝东(),男,硕士,副研究员,研究方向为农业资源与环境、农技推广.现代化农业 年第期(总第 期)计),活菌数 亿.试验设计试验共设置个处理,每个处理重复次,微区面积为 m,前茬作物为大豆,每个微区用水泥板框围成,水泥板地下部分深 c m,微区内玉米种植排,株间距 c m.常规施肥方式肥料施用量为尿素 k g/h m、磷酸二铵 k g/h m、硫酸钾 k g/h m,大喇叭口期追施尿素,尿素施用量为 k g/h m,肥料施用方式为人工撒施,将每根垄所需肥料准确称重后装入塑料袋中,播种前均匀撒施.处理(N):常规施肥(习惯施肥);处理(N):常规优化施肥(技术模式参照);处理(N):节约化肥 生物有机肥 k g/h m缓释肥;处理(N):节约化肥 生物有机肥 k g/h m缓释肥.各处理具体操作措施如下,N 处理:按照当地农民习惯性施肥模式,生育期施肥量 k g/h m,基肥施用量为尿素 k g/h m、磷酸二铵 k g/h m、硫酸钾 k g/h m,追肥量为尿素 k g/h m;N 处理:肥料施用纯量与N 处理相一致,基肥肥料施用量保持不变,在大喇叭口追施氮肥时期,氮肥施用纯量保持不变,追施的尿素按照速效尿素与缓释尿素施用比例为 进行追施;N 处理:按照处理技术模式肥料各时期施用量,减少各时期肥料施用量,基肥增施生物有机肥 k g/h m,追肥过程按照速效尿素与缓释尿素施用比例为 ;N 处理:按照处理技术模式肥料各时期施用量,减少各时期肥料施用量,基肥增施生物有机肥 k g/h m,追肥过程按照速效尿素与缓释尿素施用比例为 .试验田开展秋季整地作业,秸秆粉碎还田,土壤采用铁锨深翻至 c m以上,将前茬秸秆翻埋到耕层土壤中,将大的土块打碎,平整耕地后进行秋起垄作业.翌年春季开沟施肥、播种和覆土,并喷施除草封闭药,生育期田间管理按照大田管理要求进行.测定项目与方法于抽雄期测定小区所有玉米植株的株高、茎直径、叶面积和地上物干重指标.株高利用米尺测定地面到雄穗顶端的高度;茎直径利用游标卡尺测定茎基部直径;叶面积采用快速叶面积测定仪测定;依据 株玉米株高与茎粗指标的平均值,选取代表性的植株株测定干物质含量,植株于恒温干燥箱中 杀青 m i n,烘干至恒重测定其重量.于成熟期每个小区玉米全部实收测产,称量重量并测定水分含量,换算为标准含水量 的玉米重量为实际产量.试验结果与分析 减量施肥模式下生物有机肥对玉米生长发育性状的影响减量施肥模式下生物有机肥对玉米植株生长发育性状的影响研究发现(见表),不同处理对玉米生长发育指标具有显著的差异性,具体表现为:N 处理和N 处理的株高、茎直径、叶面积和地上物干重指标均高于N 处理,N 处理与N 处理的各项数据指标无显著差异性,在常规优化施肥模式基础上,减施 肥料量和增施生物有机肥能够促进作表玉米植株性状调查结果(抽雄期)处理株高c m茎直径c m叶面积c m地上物干重gN N N N 物生长,减施 肥料量和增施生物有机肥对植株生长发育影响较大,各项指标均显著下降.减量施肥模式下生物有机肥对玉米实收产量的影响表玉米实收产量调查结果处理 年产量t/h m增产增产 年产量t/h m增产增产平均增产平均增产N N N N 现代化农业 年第期(总第 期)减量施肥模式下生物有机肥对玉米实收产量的影响研究发现(见表),减肥 的N 处理与减肥 的N 处理年结果相一致,均表现为N 处理增产和N 处理减产.与当地常规施肥N 处理相比较,在添加生物有机肥 k g/h m基础上,减施肥料 的N 处理增产 ,减施肥料 的N 处理减产 ,N 处理效果最佳.与N 处理相比较,N 处理增产 ,N 处理减产 ,综合考虑粮食产量与经济效益,肥料减施量不作为技术模式的参考指标.因此,生物有机肥施用技术在减施化肥 的基础上,通过添加生物有机肥 t/h m和追肥时期速效与缓释尿素纯量施用比例 等肥料科学运筹方式能构建增产效果.减量施肥模式下生物有机肥对玉米经济效益的影响减量施肥模式下生物有机肥对玉米经济效益的影响研究发现,从肥料成本来看,施用生物有机肥成本 元/h m,基本与减施肥料 成本相一致,肥料成本每公顷高于常规施肥处理元.从粮食产值来看,N 处理粮食产值最高为 元/h m,粮食产值高于常规施肥处理 元/h m;处理粮食产值为 元/h m,减量施肥 造成粮食产值的大幅度下滑.从效益值(粮食产值肥料成本值)来看,N 处理增收 元/h m,具有显著的增收效果.小结在减施化肥 的基础上,通过添加生物有机肥 k g/h m和追肥时期速效与缓释尿素纯量施用比例 的施用模式能够增加产量 ,提高经济效益 元/h m.在添加生物有机肥 k g/h m基础上,减施肥料 的N 处理减产 ,减少经济效益 元/h m.参考文献孙海燕,孙义卓,周娈,等化肥减量配施腐植酸生物肥对土壤生物学性质和玉米干物质量的影响J应用生态学报,():吴云艳生物菌肥对玉米根系特性及土壤酶活性的影响J辽东学院学报(自然科学版),():王梦雅,符云鹏,贾辉,等不同菌肥对土壤养分、酶活性和微生物功能多样性的影响J中国烟草科学,():艾童非,杨鹏九,费洪波,等微生物菌剂有机肥对植烟土壤环境及烤烟产质量的影响J安徽农业科学,():,杨玉新,王纯立,谢志刚,等微生物肥对土壤微生物种群数量的影响J新疆农业科学,(S):朱利霞,徐思薇,陈如冰,等生物有机肥替代化肥对砂姜黑土团聚体及其有机碳变化特征的影响J山东农业科学,():曲成闯,陈效民,韩召强,等生物有机肥对潮土物理性状及微生物量碳、氮的影响J水土保持通报,():李可可,陈腊,米国华,等减施氮磷条件下微生物肥料对东北黑土区玉米生长和产量的影响J玉米科学,():王国基,张玉霞,姚拓,等玉米专用菌肥研制及其部分替代化肥施用对玉米生长的影响J草原与草坪,():陈龙,姚拓,柴强,等微生物肥料替代部分化学肥料对玉米生长及品质的影响J草原与草坪,():,王东飞,肖飞,张亚恒,等不同有机肥对烤烟生长发育及产质量的影响J贵州农业科学,():冯永洪,程文岗,黄英,等生物有机肥在烟草生产中的作用研究J种子科技,():卞晓东,余汉清,秦艺,等不同生物肥料在豇豆上的应用效果比较试验J长江蔬菜,():徐培培,吴超群,石颖皓不同生物有机肥在水稻上的应用效果初探J上海农业科技,():,李婷,吴海波施用化肥对农业生态环境的影响及对策J智慧农业导刊,():高娅娅施用化肥对农业生态环境的负面影响及对策J新农业,():钱权高,杨希梦,刘思雨,等农村面源污染治理研究J乡村科技,():王卫明农村面源污染现状与防治对策分析J南方农业,():()现代化农业 年第期(总第 期)