旱作梯田不同施肥方式下土壤质量与作物产量动态研究

摘要

旱作梯田是提高粮食单产的有效措施，新修梯田必须通过土壤培肥才能提高作物产量。在2002年5月新修旱作梯田上采用不同施肥处理研究了土壤质量与作物产量的动态特征。2003年8月开始，对新修旱作梯田做了4个施肥处理：（1）空白对照(CK)：未施用任何肥料；（2）氮磷肥处理(NP)：每年施70kg/ha氮和15.7kg/ha磷，氮肥和磷肥搭配施入；（3）有机肥处理(M)：2003-2006年每年施20t/ha农家肥，2007-2016年每年施10t/ha农家肥；（4）氮磷肥加有机肥处理(MNP)：每年施70kg/ha氮和15.7kg/ha磷，2003-2006年每年施20t/ha农家肥，2007-2016年每年施10t/ha农家肥，氮肥、磷肥、农家肥搭配施入。试验施加的农家肥主要是羊粪，平均养分含量如下：有机碳250.0g/k g，全氮10.0g/k g，全磷0.84g/k g，速效磷0.16g/k g，无机氮0.08g/k g；氮肥尿素中氮元素含量约为46％，磷肥过磷酸钙中五氧化二磷含量约为16%，在每年收产后的10月份施加氮磷肥和农家肥。选取了黄土高原半干旱地区三种主要的农作物，采用豌豆、春小麦、马铃薯的轮作顺序种植。试验结果主要有以下几点：
　　1、旱作梯田在经过13年耕种过程中，4个处理在0-200cm土层的储水量均显著下降。在0-100cm土层，施加有机肥处理(M和MNP)土壤储水量显著高于对照(CK)和单施氮磷肥处理(NP)；在100-200cm土层，施加有机肥处理(M和MNP)土壤储水量则在试验后期明显低于不施加有机肥的两个处理(CK和NP)。
　　2、旱作梯田施加有机肥(M和MNP)不仅能快速增加表层土壤轻质有机碳、总有机碳和全氮含量，而且能增加深层土壤总有机碳、全氮含量；只施加氮磷肥处理(NP)对表层土壤轻质有机碳、总有机碳和全氮含量影响很有限，对深层土壤总有机碳、全氮含量无显著影响；施加有机肥(M和MNP)和氮磷肥(NP)均能快速提高表层土壤全磷和速效磷含量，只施加氮磷肥处理(NP)无法提高深层土壤全磷、速效磷含量，施加有机肥处理(M和MNP)则可提高深层土壤全磷含量，对深层土壤速效磷含量无显著影响。
　　3、有机肥与氮磷肥搭配施入可最大限度提高作物产量。非生长季降水量、生长季降水量、有机碳、全氮、全磷、速效磷含量均可影响作物产量。通径分析结果表明：土壤有机碳含量对豌豆和春小麦产量影响较大；土壤全氮含量对马铃薯产量有显著影响；土壤全磷含量对春小麦产量也有一定影响；土壤速效磷含量对豌豆、春小麦、马铃薯产量均有显著影响；非生长季降水量与春小麦、马铃薯产量呈负相关，生长季降水量同豌豆、春小麦、马铃薯产量有显著正相关。

目录

声明

第一章 引言

1.1 黄土高原地区自然概况

1.2 黄土高原半干旱地区农业现状

1.3 黄土高原旱作梯田介绍

1.4 研究的目的与内容

第二章 材料与方法

2.1 试验区自然概况

2.2 试验设计

2.3 土壤样品的采集与测定

第三章 数据统计与分析

第四章 试验结果

4.1 2003-2016年降水量

4.2 土壤储水量的动态

4.3 土壤质量的动态

4.4 轮作作物产量的动态

4.5 三种轮作作物产量

4.6 作物产量与土壤质量的关系

第五章 讨论

5.1 旱作梯田在不同施肥方式下土壤水分的动态

5.2 旱作梯田在不同施肥方式下土壤质量的动态

5.3 旱作梯田在不同施肥方式下作物产量的动态

5.4 旱作梯田在不同施肥方式下土壤质量与作物产量的关系

第六章 主要结论

参考文献

致谢