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,2018, 第2期: 108–116 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2018.02.019

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

不同施氮量对马铃薯-小麦轮作体系产量及土壤氮素平衡的影响

石晓华1,2,杨海鹰2,康文钦3,秦永林1,樊明寿1,贾立国1   

  1. 1 内蒙古农业大学农学院,010019,内蒙古呼和浩特
    2 内蒙古自治区马铃薯繁育中心,010031,内蒙古呼和浩特
    3 内蒙古农牧业科学院,010031,内蒙古呼和浩特
  • 收稿日期:2017-10-23 修回日期:2018-02-11 出版日期:2018-04-20 发布日期:2018-08-27
  • 作者简介:石晓华,助理研究员,主要从事马铃薯栽培生理研究工作
  • 基金资助:
    公益性行业科研专项“马铃薯滴灌条件下需水需肥规律研究与示范”(201203012-4-2)

Effects of Nitrogen Fertilization on Crop Yields and Soil Nitrogen Balance in Potato-Wheat System

Shi Xiaohua1,2,Yang Haiying2,Kang Wenqin3,Qin Yonglin1,Fan Mingshou1,Jia Liguo1   

  1. 1 Agricultural College, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, Inner Mongolia, China
    2 Inner Mongolia Potato Breeding Center, Hohhot 010031, Inner Mongolia, China
    3 Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Hohhot 010031, Inner Mongolia, China
  • Received:2017-10-23 Revised:2018-02-11 Online:2018-04-20 Published:2018-08-27

RichHTML

1

PDF (PC)

149

摘要：

为了明确不同施氮处理对马铃薯-小麦轮作产量及其土壤养分平衡的影响,在内蒙古马铃薯繁育中心中旗试验基地进行肥力定位试验。以不施肥处理为对照（CK）,设置4个氮肥施用量梯度处理,分别是不施氮肥处理（N0）、减氮2/3处理（ON1）、减氮1/3处理（ON2）、农户习惯施氮处理（FN）,研究马铃薯-小麦轮作产量年际变化以及土壤氮素平衡特征。研究表明：与FN相比,ON2的产量没有降低反而有所增加;同时,ON2的植株氮素吸收积累量高于FN,氮肥生产效率高于FN处理;ON1、ON2的耕层（0~30cm）土壤无机氮残留显著低于FN,而马铃薯-小麦轮作体系中氮素的表观损失主要发生在小麦种植季。本研究初步认为：在内蒙古马铃薯-小麦轮作区氮素过量施用地区,对马铃薯-小麦轮作体系氮肥减施1/3可实现作物的稳产、提高氮素利用率,同时有效降低氮肥对环境污染的风险。

关键词: 马铃薯-小麦轮作体系, 施氮量, 产量, 土壤氮素平衡

Abstract:

In order to define characteristics of crop yields in potato-wheat rotation and soil nitrogen balance, a long-term experiment was done at Zhong Banner Base in Inner Mongolia Potato Breeding Center. Four nitrogen fertilization treatments (N0: no N fertillzer used, ON1: 2/3 N fertilizer reduced, ON2: 1/3 N fertilizer reduced and FN-farmer habit N application rate) were designed. The results showed that compared with the FN treatment of the farmers, the yield under the reduced nitrogen 1/3 treatment (ON2) did not decrease but increased. At the same time, the nitrogen absorption accumulation under the ON2 treatment of nitrogen reduction was higher than that of FN, and the production efficiency of nitrogen fertilizer was higher than that of FN. Under the reducing nitrogen treatments (ON1, ON2), soil inorganic nitrogen residue in the top layer (0-30cm) of was significantly lower than that under FN, and the loss of nitrogen mainly happened in wheat planting season. This study implied that nitrogen 1/3 reduction could be used to realize stable crop production, improve the utilization rate of nitrogen at the same time, and reduce effectively the risk of nitrogen fertilizer pollution to the environment in the nitrogen excessive application potato-wheat system in Inner Mongolia.

Key words: Potato-wheat rotation system, Nitrogen application rate, Yield, Soil nitrogen balance

表1

试验处理及施肥量"

年份Year 作物Crop 处理
Treatment		 施肥量(kg/hm2)
Fertilizer application rate
N P2O5 K2O
2010-2011 马铃薯（克新1号） FN 300 170 240
小麦（永良4号） FN 225 75 180
2012-2015 马铃薯（克新1号） CK 0 0 0
N0 0 170 240
ON1 100 170 240
ON2 200 170 240
FN 300 170 240
小麦（永良4号） CK 0 0 0
N0 0 75 180
ON1 75 75 180
ON2 150 75 180
FN 225 75 180

图1

不同施肥条件下作物产量"

表2

不同施肥处理土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量变化"

年份
Year		 作物 Crop 处理
Treatment		 有机质(g/kg)
Organic matter		 全氮(g/kg)
Total N		 碱解氮(mg/kg)
Available N		 速效磷(mg/kg)
Available P		 速效钾(mg/kg)
Available K
2010 马铃薯 Potato FN 10.7±1.1 1.16±0.15 101±8 11.2±1.1 147±15
2011 小麦 Wheat FN 10.4±0.7 1.27±0.13 94±9 10.4±1.3 152±18
2012 马铃薯 Potato CK 9.5±0.8 0.73±0.13 78±8d 12.6±1.6 127±14
N0 9.1±1.0 0.77±0.30 82±4cd 14.1±1.9 195±19
ON1 10.9±1.1 0.86±0.24 89±11c 13.9±2.2 184±21
ON2 11.2±0.9 1.22±0.23 109±9b 12.4±1.5 172±14
FN 11.7±1.1 1.28±0.17 115±8a 12.7±1.1 166±19
2013 小麦 Wheat CK 9.7±0.9 0.83±0.13 69±6d 12.5±1.4 109±13
N0 9.1±1.3 0.78±0.17 77±6c 12.6±2.1 161±17
ON1 9.3±1.6 0.84±0.14 81±4b 11.9±1.8 146±14
ON2 10.6±0.9 0.92±0.19 91±10a 11.7±1.7 139±16
FN 11.7±1.8 0.99±0.21 96±9a 10.8±1.4 137±20
2014 马铃薯 Potato CK 8.8±1.1 0.67±0.17 68±7d 11.2±1.3 93±15
N0 9.3±0.8 0.70±0.16 74±7d 14.1±1.1 186±24
ON1 11.5±1.3 0.83±0.14 83±5c 13.8±1.6 177±15
ON2 11.2±0.9 1.16±0.21 101±8b 12.9±2.1 176±18
FN 12.1±1.2 1.21±0.19 124±9a 12.5±1.9 171±27
2015 小麦 Wheat CK 10.2±0.8 0.77±0.18 62±7c 12.8±2.0 112±19
N0 9.4±1.1 0.81±0.22 69±7c 15.7±1.9 183±14
ON1 10.7±0.9 1.18±0.13 82±9b 14.9±1.1 175±18
ON2 11.4±1.2 1.07±0.17 97±10ab 14.4±1.5 179±22
FN 12.8±0.9 1.13±0.23 106±9a 13.6±1.8 172±15

表3

施肥条件下土壤氮素表观平衡"

作物
Crop		 处理
Treatment		 N投入Nitrogen input N输出Nitrogen output
氮肥
N		 起始土壤
Initial N		 秸秆还田
Straw N		 大气沉降
Atmospheric N		 总输入
Total input		 作物吸收
Uptake N		 土壤残留
Residual N		 表观损失
Apparent N loss
马铃薯Potato CK 0 191.25 9.76 16.2 217.21 157.4c 34.2d 25.6b
N0 0 191.25 11.07 16.2 218.52 209.6c 31.7d -22.8d
ON1 100 191.25 12.93 16.2 320.38 264.3b 55.8c 0.3c
ON2 200 191.25 13.11 16.2 420.56 310.8a 79.5b 30.3b
FN 300 191.25 14.15 16.2 521.60 292.1b 92.4a 137.1a
小麦Wheat CK 0 221.40 1.95 16.2 239.55 101.6c 41.3c 96.7d
N0 0 221.40 2.21 16.2 239.81 109.4c 38.2d 92.2d
ON1 75 221.40 2.87 16.2 315.47 128.7b 54.4c 132.4c
ON2 150 221.40 3.01 16.2 390.61 146.2a 86.1b 158.3b
FN 225 221.40 3.14 16.2 465.74 141.9a 99.7a 224.1a
[1] 巨晓棠 . 理论施氮量的改进及验证——兼论确定作物氮肥推荐量的方法. 土壤学报, 2015,52(2):249-261.
[2] 赵辉, 乔光华, 祁晓慧 , 等. 内蒙古马铃薯生产的比较优势研究. 干旱区资源与环境, 2016,30(2):128-132.
[3] 贾立国, 石晓华, 秦永林 , 等. 内蒙古阴山北麓地区马铃薯产量潜力的估算. 作物杂志, 2015(1):109-113.
[4] 陈杨, 樊明寿, 康文钦 , 等. 内蒙古阴山丘陵地区马铃薯施肥现状与评价. 中国土壤与肥料, 2012(2):104-108.
doi: 10.11838/sfsc.20120220
[5] 李赛男 . 内蒙古粮食生产在全国的地位分析. 前沿, 2015(5):70-72.
[6] 韩晓日, 陈恩凤 . 长期施肥对作物产量及土壤氮素肥力的影响. 土壤通报, 1995(6):244-246.
[7] Weier K L, Doran J W, Power J F , et al. Denitrification and the dinitrogen/nitrous oxide ratio as affected by soil water available carbon and nitrate. Soil Science Society of America Journal, 1993,57(1):66-72.
[8] 何天久, 李其义, 吴巧玉 , 等. 氮磷钾对马铃薯产量和品质影响的研究进展. 黑龙江农业科学, 2014(9):140-144.
doi: 10.3969/j.issn.1002-2767.2014.09.034
[9] 韦剑锋, 宋书会, 韦巧云 , 等. 施氮量对冬马铃薯氮素利用和土壤氮含量的影响. 作物杂志, 2015(3):93-97.
[10] 汪芳甜, 安萍莉, 刘毅 , 等. 近30年阴山南北麓农牧交错带标准耕作制度变化研究. 中国生态农业学报, 2014,22(6):690-696.
[11] 陈杨, 樊明寿, 康文钦 , 等. 内蒙古阴山丘陵地区马铃薯施肥现状与评价. 中国土壤与肥料, 2012(2):104-108.
doi: 10.11838/sfsc.20120220
[12] 李文彪 . 内蒙古河套灌区小麦和玉米推荐施肥研究. 北京:中国农业科学院, 2011.
[13] 井涛, 樊明寿, 周登博 , 等. 滴灌施氮对高垄覆膜马铃薯产量、氮素吸收及土壤硝态氮累积的影响. 植物营养与肥料学报, 2012,18(3):654-661.
doi: 10.11674/zwyf.2012.11329
[14] 张娟, 武同华, 代兴龙 , 等. 种植密度和施氮水平对小麦吸收利用土壤氮素的影响. 应用生态学报, 2015,26(6):1727-1734.
[15] 董强, 吴得峰, 党廷辉 , 等. 黄土高原南部不同减氮模式对春玉米产量及土壤硝态氮残留的影响. 植物营养与肥料学报, 2017,23(4):856-863.
doi: 10.11674/zwyf.16484
[16] 李若楠, 武雪萍, 张彦才 , 等. 节水减氮对温室土壤硝态氮与氮素平衡的影响. 中国农业科学, 2016,49(4):695-704.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.04.009
[17] 车升国, 袁亮, 李燕婷 , 等. 我国主要麦区小麦氮素吸收及其产量效应. 植物营养与肥料学报, 2016,22(2):287-295.
[18] 高媛, 韦艳萍, 樊明寿 . 马铃薯的养分需求. 中国马铃薯, 2011,25(3):182-187.
doi: 10.3969/j.issn.1672-3635.2011.03.018
[19] 段玉, 张君, 李焕春 , 等. 马铃薯氮磷钾养分吸收规律及施肥肥效的研究. 土壤, 2014(2):212-217.
[20] 常旭虹, 赵广才, 杨玉双 , 等. 我国农牧交错区耕作方式与施氮量对小麦氮素利用的影响. 应用生态学报, 2013,24(4):995-1000.
[21] 敖孟奇, 秦永林, 陈杨 , 等. 农田土壤Nmin对马铃薯块茎形成的影响. 中国马铃薯, 2013(5):302-305.
doi: 10.3969/j.issn.1672-3635.2013.05.011
[22] Shukla A K, Ladha J K, Singh V K , et al. Calibrating the leaf color chart for nitrogen management in different genotypes of rice and wheat in a systems perspective. Agronomy Journal, 2004,96(6):1606-1621.
[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] 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
[3] 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
[4] 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
[5] 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
[6] 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
[7] 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
[8] 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
[9] 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
[10] 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
[11] 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
[12] 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
[13] 温辉芹,程天灵,裴自友,李雪,张立生,朱玫. 山西省近年审定小麦品种的综合性状分析[J]. 作物杂志, 2018, (4): 32–36
[14] 魏萌涵, 解慧芳, 邢璐, 宋慧, 王淑君, 王素英, 刘海萍, 付楠, 刘金荣. 华北地区谷子产量与农艺性状的综合评价分析[J]. 作物杂志, 2018, (4): 42–47
[15] 章星传, 黄文轩, 朱宽宇, 王志琴, 杨建昌. 施氮量对不同水稻品种氮肥利用率与农艺性状的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 69–78
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 .