拜泉县黑土大豆平衡施肥的研究

论文摘要

黑龙江省是我国大豆主产区，大豆种植面积占全国35％左右；总产量占全国的38％，贸易量占全国80％，是国内唯一商品大豆供应省份。产量低、品质差、市场竞争力弱是黑龙江大豆生产的主要问题。而优化施肥无异是增加产量、改善品质的最佳途径。平衡施肥简而言之就是依据作物需肥特点和土壤供肥能力以及作物目标产量，确定作物最佳施肥量，最佳施肥时期及最佳施肥比例，达到既能提高肥料利用率，提高作物产量，又能减少肥料浪费的目的。而生态平衡施肥模型是是以“生态平衡施肥理论”为基础，以“生态平衡施肥”技术为手段，以“生态型肥料”为载体，以不引起环境污染为前提，以实现多目标（经济效益、生态效益、社会效益）为目的的施肥方式。2006年我们在黑龙江省拜泉县进行了田间肥料试验，通过对大豆生育期各处理土壤速效养分含量的测定发现从花期到鼓粒期是大豆吸氮高峰期；从花期到结荚期是大豆吸磷高峰期；从苗期到花期是大豆吸钾高蜂期。研究结果表明：施氮可以促进大豆对磷、钾的吸收；施磷可以促进大豆对氮、钾的吸收；施钾可以促进大豆对氮、磷的吸收。在一定范围内，随着施肥量的增加，大豆产量增加。在整个生育期内，大豆干物质积累量与大豆植株氮、磷、钾积累量呈显著线性相关，随着大豆植株干物质积累量的增加，大豆植株氮、磷、钾积累量增加。通过对氮、磷、钾不同施肥量及不同肥料配比的产量分析，获得了拜泉县黑土大豆产区的平衡施肥（测土配方施肥）的特定参数及肥料效应方程，并经F检验，证明该方程可以在拜泉县黑土大豆产区应用。生态平衡施肥抛开了传统的养分平衡施肥法中的两个重要参数即肥料利用率和土壤有效养分利用系数。引入了生态平衡施肥特有的“季后土壤有效养分适宜含量下限Wn+m”和“有效养分季节性平衡参数△W”两大参数。Wn+m作为控制参数，可以严格控制施肥过量造成生产成本增加和对农田生态环境带来的负面影响。根据田间试验结果，将试验各处理的季后有效养分含量与产量的关系进行拟合，得到了Wn+m的特征参数模型。△W则是一个内涵极其丰富的特征参数，它包含了出入农田生态系统有效养分的所有项目。通过田间试验获得的施肥量和产量数据，用回归分析的方法，得到了△W的特征参数模型。根据通用施肥模型及有效养分季节性平衡特征参数模型，可以得到拜泉县黑土大豆产区区域施氮模型、区域施磷模型及地块施氮模型、地块施磷模型。经F检验，上述施肥模型是实用的，在拜泉县黑土大豆产区的大豆生产中可以作为参考。由生态平衡施肥模型计算的施肥量与传统施肥方法相比，可以减少约10％的肥料用量，节约了生产成本，减少了由施肥引起的农业非点源污染。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 研究的背景
• 1.2 研究的目的与意义
• 1.3 国内外研究动态与趋势
• 1.3.1 国内外关于农田生态系统中氮素行为的研究
• 1.3.2 国内外平衡施肥及生态平衡施肥研究动态
• 1.4 我国施肥技术存在的问题
• 1.5 创新点
• 2 材料与方法
• 2.1 试验区基本情况
• 2.2 试验设计
• 2.3 取样
• 2.4 样品处理与测定方法
• 2.5 数据处理
• 3 结果与分析
• 3.1 大豆生育期土壤硝态氮动态变化
• 3.1.1 大豆苗期土壤硝态氮动态变化
• 3.1.2 大豆花期土壤硝态氮动态变化
• 3.1.3 大豆结荚期土壤硝态氮动态变化
• 3.1.4 大豆鼓粒期土壤硝态氮动态变化
• 3.1.5 大豆成熟期土壤硝态氮动态变化
• 3.1.6 大豆生育期土壤剖面累积硝态氮的变化
• 3.2 不同施氮处理对土壤生物量氮的影响
• 3.3 不同施肥处理对土壤有效磷的影响
• 3.3.1 不同施氮处理对土壤有效磷的影响
• 3.3.2 不同施磷处理对土壤有效磷的影响
• 3.3.3 不同施钾处理对土壤有效磷的影响
• 3.4 不同施肥处理对土壤速效钾的影响
• 3.4.1 不同施钾处理对土壤速效钾的影响
• 3.4.2 不同施氮处理对土壤速效钾的影响
• 3.4.3 不同施磷处理对土壤速效钾的影响
• 3.5 大豆生育期干物质积累与氮、磷、钾积累量的关系
• 3.6 大豆产量及品质分析
• 3.7 平衡施肥（测土施肥）参数的确定
• 3.7.1 大豆目标产量
• 3.7.2 基础产量
• 3.7.3 大豆相对产量
• 3.7.4 肥料利用率
• 3.7.5 肥料用量的计算
• 3.7.6 平衡施肥（测土配方施肥）方程
• 3.8 生态平衡施肥模型及其参数的确定
• 3.8.1 生态平衡施肥模型及其特征参数的含义
• n+m的确定'>3.8.2 耕层土壤有效养分适宜含量下限值—W_n+m的确定
• 3.8.3 季节性有效养分平衡特征参数—△W的确定
• 3.8.4 生态平衡施肥模型的表达式
• 3.8.5 生态平衡施肥模型的检验
• 4 讨论
• 4.1 关于平衡施肥（测土配方施肥）方程
• 4.2 关于生态平衡施肥模型
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文