白洋淀流域淀西平原区夏玉米水肥高效利用研究

摘要

面对农业面源污染日趋严重，水资源短缺的双重压力，发展节约集约农业，节水减肥，实现作物高产水肥高效利用是唯一出路。本研究针对白洋淀流域淀西平原区夏玉米N、P肥施用不合理，利用效率偏低，以及未被利用的N、P渗漏进入土体污染环境的问题，通过合理施肥，配施土壤调理剂(SC)和液态地膜(LF)，重点开展白洋淀流域淀西平原区夏玉米高产水肥高效利用研究。田间试验共设5个处理:不施氮磷肥(CK)、传统施肥(FC)(N150 kg/hm2、P2O560 kg/hm2)、优化施肥(FO)(N180kg/hm2、P2O590kg/hm2)、优化施肥配施土壤调理剂(FO+SC)、优化施肥配施液态地膜(FO+LF)。主要研究结果如下:
　　(1)与CK相比，施用氮磷肥可以显著增加夏玉米株高、叶面积、干物重和产量;优化施肥配施土壤调理剂处理显著提高了夏玉米成熟期地上部干物重;优化施肥配施液态地膜处理在夏玉米生育前期可显著增加株高，可明显提高夏玉米干物重和产量;FC、FO、FO+SC和FO+LF处理增产效果渐次提高，分别比CK处理增产10.39％、15.50％、15.84％和18.91％。本次试验中经济最佳施肥处理为FO处理，净收益12039.74元/hm2，施用土壤调理剂和液态地膜都出现了增产不增收的情况，尤其土壤调理剂。
　　(2)施用氮磷肥能够显著促进夏玉米对土壤水分和氮、磷、钾养分的吸收利用;施用液态地膜能有效提高0-2m土体贮水量和上层土壤含水率;优化施肥+液态地膜处理显著提高了夏玉米灌溉水利用效率、水分利用效率、地上部植株吸氮量、氮肥利用率和钾肥偏生产力;优化施肥+土壤调理剂处理显著提高了夏玉米水分利用效率，提高了磷肥利用率;配施土壤调理剂显著提高了夏玉米植株地上部吸磷量、磷素吸收效率和磷肥利用率。
　　(3)增施氮磷肥增加了夏玉米收获后土体中硝态氮残留量，对磷累积量影响较小，土壤调理剂和液态地膜施用均可有效降低0-2m土体中硝态氮残留量和磷累积量，硝态氮残留量分别比对照降低了39.19％和26.20％，磷累积量分别比对照降低了9.60％和19.67％。
　　(4)与传统施肥相比，优化施肥配施液态地膜处理增产7.72％，水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高20.34％和7.72％，0-2m土体中硝态氮残留量和磷素累积量分别降低了17.47％和22.19％;与优化施肥相比，优化施肥配施液态地膜处理氮磷肥利用率分别提高了34.54％和33.96％，0-2m土体中硝态氮残留量和磷素累积量分别降低了26.20％和19.67％。优化施肥配施液态地膜既可获得较高夏玉米产量，实现水肥高效利用，又可显著降低土壤中硝态氮残留量。综合考虑不同处理对夏玉米产量、水肥高效利用和环境风险的影响，优化施肥配施液态地膜处理综合效应最佳。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．1．1 河北省水资源概况

1．1．2 白洋淀水资源概况

1．1．3 农用化肥与农业面源污染

1．1．4 化肥与粮食增产

1．2 国内外研究进展

1．2．1 针对农用化学品带来的农业面源污染的研究进展

1．2．2 夏玉米高产水肥高效利用的研究进展

1．2．3 土壤调理剂应用的研究进展

1．2．4 液态地膜应用的研究进展

1．3 研究目标、内容及技术路线

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

2 材料与方法

2．1 试验地概况

2．2 试验方案

2．2．1 试验材料

2．2．2 试验设计

2．3 样品采集与处理

2．3．1 植物样品的采集与处理

2．3．2 土壤样品的采集与处理

2．4 测定项目与方法

2．4．1 夏玉米生物学性状及产量测定

2．4．2 植株养分含量测定

2．4．3 土壤水分及理化性质测定

2．5 数据的统计与分析

3 结果与分析

3．1 不同处理对夏玉米生物学性状和产量的影响

3．1．1 不同处理对夏玉米生物学性状的影响

3．1．2 不同处理对夏玉米产量及其构成因素的影响

3．1．3 不同处理夏玉米经济效益分析

3．2 不同处理对夏玉米植株养分吸收及肥料利用的影响

3．2．1 不同处理对夏玉米植株吸氮量及氮素吸收利用的影响

3．2．2 不同处理对夏玉米植株吸磷量及磷素吸收利用的影响

3．2．3 不同处理对夏玉米植株吸钾量及钾素吸收利用的影响

3．2．4 氮磷养分表观平衡

3．3 不同处理土壤水分及养分含量与分布

3．3．1 不同处理对土壤水分含量与分布的影响

3．3．2 不同处理对土壤中硝态氮含量与分布的影响

3．3．3 不同处理对土壤中速效磷含量与分布的影响

4 讨论

4．1 不同处理下夏玉米生物学性状、产量和经济效益

4．2 不同处理下夏玉米养分积累和肥料利用

4．3 不同处理土壤含水率和水分利用效率

4．4 不同处理土壤中硝态氮和速效磷的含量与分布

5 结论

参考文献

作者简介

致谢