检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

作物杂志,2017, 第2期: 145–150 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2017.02.026

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

有机物料还田对麦田土壤碳氮含量、小麦产量及经济效益的影响

李春喜1,张令令1,马守臣2,邵云1,陈惠婷1,王敬婼1   

  1. 1 河南师范大学生命科学学院,453007,河南新乡
    2 河南理工大学测绘与国土信息工程学院,454000,河南焦作
  • 收稿日期:2016-10-19 修回日期:2017-01-18 出版日期:2017-04-15 发布日期:2018-08-26
  • 作者简介:李春喜,教授,主要从事小麦栽培生理和粮食安全研究
  • 基金资助:
    “十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAD07B14,2013BAD07B07);“十三五”国家重点研发计划重点专项(2016YFD0300203-3)

Effects of Organic Materials Returning on Soil Carbon and Nitrogen Contents,Yield and Economic Benefit in Wheat

Li Chunxi1,Zhang Lingling1,Ma Shouchen2,Shao Yun1,Chen Huiting1,Wang Jingruo1   

  1. 1 College of Life Sciences,Henan Normal University,Xinxiang 453007,Henan,China
    2 School of Surveying and Land Information Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454000,Henan,China
  • Received:2016-10-19 Revised:2017-01-18 Online:2017-04-15 Published:2018-08-26

RichHTML

2

PDF (PC)

302

摘要：

设秸秆、猪粪、沼液和对照（CK,秸秆不还田）处理,通过长期的田间定位试验探究不同有机物料还田对小麦田土壤碳氮含量、植株氮素利用效率、产量和经济效益的影响。结果表明,成熟期与播前相比,除CK外,猪粪、秸秆还田和沼液处理的全氮和有机碳含量均增加,且氮素积累量、氮素偏生产力和氮素利用效率均大于CK,分别增加13.85%、3.23%、4.67%（2013-2014年）和10.25%、7.68%、0.48%（2014-2015年）。猪粪、秸秆还田和沼液处理的产量均显著大于CK（P<0.05）,分别增加14.29%、11.12%、4.65%（2013-2014年）和26.61%、16.18%、10.96%（2014-2015年）。2013-2014年,猪粪和秸秆还田处理的经济效益显著大于CK（P<0.05）,分别增加10.73%、12.34%;2014-2015年,猪粪、秸秆还田和沼液处理与CK相比分别增加31.04%、20.65%和10.86%。综上所述,有机物料还田不但可以提高土壤的基础肥力和小麦产量,而且可以提高经济效益。

关键词: 有机物料还田, 小麦, 土壤有机碳, 土壤全氮, 氮素利用效率, 产量, 经济效益

Abstract:

Long-term field experiments were carried out to investigate the effects of different organic materials returning on soil carbon and nitrogen content, nitrogen use efficiency, yield and economic benefit in wheat. Four treatments were designed as below: CK (without organic materials), J (returning straw totally), F (pig manure), and Z (biogas slurry). The results showed that the contents of soil organic carbon and total nitrogen under F, J and Z treatments were increased compared with CK at mature period. Nitrogen accumulation, nitrogen partial productivity and nitrogen use efficiency of F, J and Z treatments were also higher than CK, increased by 13.85%, 3.23% , 4.67% (2013-2014) and 10.25%, 7.68%, 0.48% (2014-2015), respectively. Yields under F, J and Z treatments were significantly higher than CK (P < 0.05), increased by 14.29%, 11.12%, 4.65% (2013-2014) and 26.61%, 16.18%, 10.96% (2014-2015), respectively. In 2013-2014, economic benefit under F and J treatments were significantly higher than CK (P < 0.05) by 10.73%, 12.34%, respectively; While in 2014-2015, those under F, J and Z treatments were all significantly higher than CK (P < 0.05) by 31.04%, 20.65% and 10.86%, respectively. In summary, organic materials retuning can improve the basic fertility of soil and wheat yield, as well as the economic benefit.

Key words: Organic material returning to field, Wheat, Soil organic carbon, Soil total nitrogen, Nitrogen utilization rate, Yield, Economic benefit

表1

播前和成熟期0~20cm土层土壤有机碳含量和全氮含量"

年份Year 处理Treatment 播前Before sowing 成熟期Mature stage
有机碳Organic carbon 全氮Total nitrogen 有机碳Organic carbon 全氮Total nitrogen
2013-2014 CK 19.43b 2.06b 21.21a 2.07b
猪粪Pig manure 25.30a 2.35a 26.25a 2.53a
秸秆Straw 23.62b 2.20ab 24.48a 2.47a
沼液Biogas slurry 23.12b 2.26ab 25.23a 2.30ab
2014-2015 CK 21.49b 2.28b 22.79b 2.31b
猪粪Pig manure 27.20a 2.54a 29.42a 2.78a
秸秆Straw 25.53ab 2.53a 27.83a 2.62ab
沼液Biogas slurry 26.60b 2.44ab 29.44a 2.85a

表2

不同有机物料还田对小麦氮素利用的影响"

年份Year 处理Treatment 氮素积累量(kg/hm2)
Nitrogen accumulation amount		 氮素偏生产力(kg/kg)
Nitrogen partial factor productivity		 氮素利用效率(%)
Nitrogen utilization efficiency
2013-2014 CK 525.49b 29.21b 15.01b
猪粪Pig manure 527.54b 33.39a 17.09a
秸秆Straw 565.69a 32.46a 15.49b
沼液Biogas slurry 525.42b 30.57ab 15.71b
2014-2015 CK 430.32b 29.42c 18.46b
猪粪Pig manure 494.19a 37.25a 20.35a
秸秆Straw 497.56a 34.18ab 18.55b
沼液Biogas slurry 443.44b 32.65bc 19.88ab

表3

不同物料还田对小麦产量及其构成的影响"

年份Year 处理Treatment 穗数(万/hm2)
Ear number		 小穗数
Spikelet number		 穗粒数
Grain number per spike		 千粒重(g)
1000-grain weight		 产量(kg/hm2)
Yield		 收获指数(%)
Harvest index
2013-2014 CK 832.50b 19.10a 30.30a 39.93b 7 886.94c 33.25b
猪粪Pig manure 911.25a 20.20a 32.20a 44.38a 9 014.51a 36.79a
秸秆Straw 870.80b 19.70a 31.50a 41.68ab 8 764.38ab 34.07b
沼液Biogas slurry 841.50b 19.90a 32.00a 41.26ab 8 254.13ab 34.90ab
2014-2015 CK 928.80b 17.55b 29.85b 41.77b 7 943.97c 35.18b
猪粪Pig manure 1 020.51a 19.55a 34.75a 45.54a 10 058.36a 39.13a
秸秆Straw 987.16a 18.45ab 32.65ab 44.64a 9 229.61ab 35.55b
沼液Biogas slurry 937.14b 17.80b 31.85ab 42.15b 8 814.41bc 33.56b

表4

不同有机物料还田的经济效益比较"

年份Year 处理
Treatment		 经济产量(kg/hm2)
Economic yield		 生产成本Cost (元/hm2) 经济效益(元/hm2)
Economic benefit
生产资料
Means of production		 机械投入
Machine cost		 劳动成本
Labor cost
2013-2014 CK 7 887.28 3 000.00 2 400.00 2 700.00 12 406.92b
猪粪Pig manure 9 014.51 4 500.00 2 400.00 2 800.00 13 737.71a
秸秆Straw 8 764.38 3 000.00 3 150.00 2 700.00 13 937.39a
沼液Biogas slurry 8 254.13 3 750.00 2 400.00 2 850.00 12 460.73b
2014-2015 CK 7 943.97 3 000.00 2 400.00 2 700.00 12 554.32c
猪粪Pig manure 10 058.36 4 500.00 2 400.00 2 800.00 16 451.74a
秸秆Straw 9 229.61 3 000.00 3 150.00 2 700.00 15 146.99ab
沼液Biogas slurry 8 814.41 3 750.00 2 400.00 2 850.00 13 917.45bc
[1] 姜丽娜, 刘佩, 齐冰玉 , 等. 不同施氮量及种植密度对小麦开花期氮素积累转运的影响. 中国生态农业学报, 2016,24(2):131-141.
doi: 10.13930/j.cnki.cjea.150904
[2] 赵金花, 张丛志, 张佳宝 . 激发式秸秆深还对土壤养分和冬小麦产量的影响. 土壤学报, 2016,53(2):438-449.
[3] 李富翠, 赵护兵, 王朝辉 , 等. 渭北旱地夏闲期秸秆还田和种植绿肥对土壤水分、养分和冬小麦产量的影响. 农业环境科学学报, 2011,30(9):1861-1871.
[4] 吴俊, 樊剑波, 何园球 , 等. 不同减量施肥条件下稻田田面水氮素动态变化及径流损失研究. 生态环境学报, 2012,21(9):1561-1566.
[5] 汪洪焦, 隋鹏, 石彦琴 , 等. 不同培肥措施对土壤养分和小麦产量的影响. 中国农学通报, 2011,27(18):192-196.
[6] 卫婷, 韩丽娜, 韩清芳 , 等. 有机培肥对旱地土壤养分有效性和酶活性的影响. 植物营养与肥料学报, 2012,18(3):611-620.
doi: 10.11674/zwyf.2012.11339
[7] 王淑兰, 王浩, 李娟 , 等. 不同耕作方式下长期秸秆还田对旱作春玉米田土壤碳、氮、水含量及产量的影响. 应用生态学报, 2016,27(5):1530-1540.
[8] 刘晓梅, 余宏军, 李强 , 等. 有机农业发展概述. 应用生态学报, 2016,27(4):1303-1313.
doi: 10.13287/j.1001-9332.201604.040
[9] 田国成, 王钰, 孙路 , 等. 秸秆焚烧对土壤有机质和氮磷钾含量的影响. 生态学报, 2016,36(2):387-393.
doi: 10.5846/stxb201409231887
[10] 韩鲁佳, 闫巧娟 . 中国农作物秸秆资源及其利用现状. 农业工程学报, 2002,18(3):87-91.
doi: 10.3321/j.issn:1002-6819.2002.03.022
[11] Deng L W . Review on treatment technology of intensive livestock waste water.Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2006,14(2):23-26.
doi: 10.1016/S1005-9040(06)60038-X
[12] 高旺盛, 陈源泉, 段留生 , 等. 中国粮食主产区农田生态健康问题与技术对策探讨. 农业现代化研究, 2008,29(1):89-91.
[13] 杨正礼, 王道龙, 李茂松 , 等. 中国粮食与农业环境双向安全战略思考. 中国农业资源与区划, 2006,27(6):1-4.
doi: 10.7621/cjarrp.1005-9121.200606109
[14] Li S C, Fu X F, Zheng D . Emergy analysis for evaluating sustainability of Chinese economy. Journal of Natural Resources, 2001,16(4):297-304.
[15] Zhang Y, Yang Z F, Yu X Y . Ecological network and emergy analysis of urban metabolic systems:model development,and a case study of four Chinese cities. Ecological Modelling, 2009,220(11):1431-1442.
doi: 10.1016/j.ecolmodel.2009.02.001
[16] Ascione M, Campanella L . Environmental driving forces of urban growth and development:an emergy-based assessment of the city of Rome,Italy. Landscape and Urban Planning, 2009,93(3/4):238-249.
doi: 10.1016/j.landurbplan.2009.07.011
[17] Li S C, Cai Y L . Emergy-based analysis on land sustainability. Economic Geography, 2002,22(3):346-350.
[18] 吕军杰, 姚宇卿, 张洁 , 等. 不同耕作方式对坡耕旱地土壤环境及小麦产量的影响. 河南农业科学, 2011,40(1):41-44.
[19] Gregorich E G, Rochette P , Vanden B A J,et al.Greenhouse gas contributions of agricultural soils and potential mitigation practices in Eastern Canada. Soil and Tillage Research, 2005,83(1):53-72.
doi: 10.1016/j.still.2005.02.009
[20] 杜真辉, 董诚明, 熊玉萍 , 等. 菌肥与复合肥组合对地黄产量及品质的影响.作物杂志, 2016(4):146-149.
[21] Chen Z L, Zhang F P, Cai X B , et al. Effect of returning straws to field on microbes of degenerated soil in central Tibet. Acta Pedologica Sinica, 2005,42(4):696-699.
[22] 李瑞平, 郑金玉, 罗洋 , 等. 鸡粪与立茬还田配合应用对土壤养分和玉米产量的影响.作物杂志, 2015(6):132-135.
[23] Goyal S, Chander K, Mundra M C , et al. Influence of inorganic fertilizers and organic amendments on soil organic matter and soil microbial properties under tropical conditions. Biology and Fertility of Soils, 1999,29(2):196-200.
doi: 10.1007/s003740050544
[24] 杨晓卡, 米慧玲, 高韩钰 , 等. 不同栽培模式对冬小麦-夏玉米轮作系统产量、氮素累积和平衡的影响.应用生态学报, 2016(6):1935-1941.
doi: 10.13287/j.1001-9332.201606.036
[25] 张玉铭 . 华北太行山前平原冬小麦—夏玉米轮作农田氮素循环与平衡研究. 北京:中国农业大学, 2005.
doi: 10.7666/d.y773955
[26] 张瑞, 张贵龙, 陈冬青 , 等. 不同施肥对农田土壤微生物功能多样性的影响. 中国农学通报, 2013,29(2):133-139.
doi: 10.3969/j.issn.1000-6850.2013.02.024
[27] 邢月华, 包红静, 蔡广兴 , 等. 连续施用不同量有机肥对土壤肥力及玉米产量的影响. 河南农业科学, 2016,45(4):66-70.
doi: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2016.04.015
[28] 崔全红, 孙本华, 吴得峰 , 等. 有机无机肥配施对旱地塿土碳氮的影响. 生态与农村环境学报, 2016,32(2):289-294.
[29] 邵云, 赵院利, 冯荣成 , 等. 耕层调控和有机物料还田对小麦产量及氮磷钾分配利用的影响. 麦类作物学报, 2013,33(1):117-122.
doi: 10.7606/j.issn.1009-1041.2013.01.020
[30] 张婉婷, 金成功, 张欢 , 等. 有机无机肥料配施对连作区玉米土壤微生物及养分含量的影响.作物杂志, 2016(3):110-115.
[31] 藏波, 张清勇, 丰雷 , 等. 2015年土地科学研究重点进展评述及2016年展望. 中国土地科学, 2016,30(2):4-22.
[1] 赵 鑫 陈少锋 王 慧 刘三才 杨修仕 张宝林. 晋北地区不同苦荞品种产量和品质研究[J]. 作物杂志, 2018, (5): 27–32
[2] 王汉霞 单福华 田立平 马巧云 赵昌平 张风廷. 北部冬麦区冬小麦区试品种（系）的#br# 稳定性和适应性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 40–44
[3] 张翔宇 李 海 梁海燕 张 知 宋晓强 郑敏娜. 不同种植行距与种植密度对黍子#br# 生长特性及子实产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 91–96
[4] 吴荣华 庄克章 刘 鹏 张春艳. 鲁南地区夏玉米产量对气象因子的响应[J]. 作物杂志, 2018, (5): 104–109
[5] 宿飞飞 张静华 李 勇 刘尚武 刘振宇 王绍鹏 万书明 陈 曦 高云飞 胡林双 吕典秋. 不同灌溉方式对两个马铃薯品种#br# 生理特性和水分利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 97–103
[6] 张瑞栋 曹 雄 岳忠孝 梁晓红 刘 静 黄敏佳. 氮肥和密度对高粱产量及氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 110–115
[7] 安 霞 张海军 蒋方山 吕连杰 陈 军. 播期播量对不同穗型冬小麦群体及子粒产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 132–136
[8] 王嘉楠 李小艳 魏石美 赵会杰 赵明奇 汪月霞. 5-ALA 对干旱胁迫下小麦幼苗#br# 光合作用及D1 蛋白的调节作用[J]. 作物杂志, 2018, (5): 121–126
[9] 高文俊 杨国义 高新中 玉 柱 许庆方 原向阳 孙耀武. 氮磷钾肥对青贮玉米产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 144–149
[10] 王小林 纪晓玲 张盼盼 张 雄 张 静. 黄土高原旱地谷子品种地上器官#br# 干物质分配与产量形成相关性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 150–155
[11] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1–7
[12] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102–105
[13] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106–113
[14] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121–125
[15] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126–130
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1 –7 .
[2] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102 –105 .
[3] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106 –113 .
[4] 黄文辉, 王会, 梅德圣. 农作物抗倒性研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 13 –19 .
[5] 赵云,徐彩龙,杨旭,李素真,周静,李继存,韩天富,吴存祥. 不同播种方式对麦茬夏大豆保苗和生产效益的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 114 –120 .
[6] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121 –125 .
[7] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126 –130 .
[8] 朱鹏锦,庞新华,梁春,谭秦亮,严霖,周全光,欧克维. 低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 131 –137 .
[9] 高杰,李青风,彭秋,焦晓燕,王劲松. 不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 138 –142 .
[10] 商娜,杨中旭,李秋芝,尹会会,王士红,李海涛,李彤,张晗. 鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究[J]. 作物杂志, 2018, (4): 143 –148 .