【摘要】：黃土高原是我國旱地冬小麥典型種植區(qū)。長期大量氮磷肥投入,會導(dǎo)致土壤硝態(tài)氮累積、有效磷盈余,肥料增產(chǎn)效應(yīng)下降,以及一系列不良環(huán)境效應(yīng)。研究長期氮磷肥投入對土壤養(yǎng)分含量影響,明確施肥量與土壤養(yǎng)分、小麥產(chǎn)量和籽粒氮磷鉀養(yǎng)分含量的關(guān)系,對基于土壤養(yǎng)分推薦氮磷肥用量,實現(xiàn)旱地小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和高效施肥具有重要意義。本研究通過2004年到2017年在陜西楊凌開展的長期定位試驗,于2014-2017年采樣分析了長期不同氮磷用量與土壤氮磷鉀含量、小麥產(chǎn)量、生物量、收獲指數(shù)、產(chǎn)量構(gòu)成、籽粒氮磷鉀含量及養(yǎng)分吸收利用之間的關(guān)系。獲得的主要研究結(jié)果有:1.長期施氮小麥平均增產(chǎn)67.1%,生物量提高52.0%,收獲指數(shù)提高9.5%。穗數(shù)和穗粒數(shù)分別提高32.5%和40.0%,千粒重下降7.1%。施氮量與產(chǎn)量、生物量呈拋物線關(guān)系,獲得最高產(chǎn)量6587 kg hm~(-2)的施氮量為215 kg N hm~(-2)。2.籽粒氮含量隨施氮量增加而增加,與不施氮相比,平均增加56.2%,磷含量降低24.9%,鉀含量無顯著變化。氮收獲指數(shù)、生理效率、偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)效率均隨施氮量增加而降低,施氮量每增加100 kg N hm~(-2),需氮量增加0.5 kg 100kg~(-1),需磷量降低0.03kg 100kg~(-1),需鉀量與施氮量間無顯著關(guān)系。3.土壤硝態(tài)氮含量與施氮量呈顯著正相關(guān),有效磷隨施氮量增加而降低,速效鉀無顯著變化。小麥獲得最高產(chǎn)量的95%、6300 kg hm~(-2)時,播前和成熟期硝態(tài)氮含量分別為6.0 mg kg~(-1)和8.0 mg kg~(-1),有效磷分別為12.0 mg kg~(-1)和15.0 mg kg~(-1),速效鉀均為140mg kg~(-1),施氮量為150 kg N hm~(-2),施磷量為100 kg P_2O_5 hm~(-2)。4.長期施磷使小麥產(chǎn)量平均提高67.2%,生物量提高58.1%,穗數(shù)和穗粒數(shù)分別增加64.1%和8.0%,千粒重降低7.1%。施磷量與小麥產(chǎn)量、生物量呈拋物線關(guān)系,獲得最高產(chǎn)量6 465 kg·hm~(-2)的施磷量為144 kg P_2O_5 hm~(-2)。5.籽粒氮含量隨施磷量增加而降低,與不施磷相比,降低6.6%;磷和鉀含量隨施磷量增加而提高,分別提高37.1%和8.4%。磷吸收利用效率隨施磷量增加而降低,施磷量每提高100 kg P_2O_5 hm~(-2),需磷量增加0.7g 100kg~(-1),磷收獲指數(shù)降低2.6%,生理效率降低90.2 kg kg~(-1),農(nóng)學(xué)效率降低18.3 kg kg~(-1)。6.土壤有效磷含量與施磷量呈顯著正相關(guān),隨施磷量增加硝態(tài)氮降低,速效鉀無顯著變化。小麥獲得最高產(chǎn)量的95%、6141 kg hm~(-2)時,播前土壤有效磷為12.0 mg kg~(-1),成熟期為13.8 mg kg~(-1),硝態(tài)氮分別為7.0 mg kg~(-1)和8.6 mg kg~(-1),速效鉀分別為141mg kg~(-1)和140 mg kg~(-1)。小麥獲得最高產(chǎn)量的95%施磷量為94 kg P_2O_5 hm~(-2),施氮量為160 kg N hm~(-2)。7.綜上所述,在黃土高原南部旱地,小麥以最高產(chǎn)量的95%、6100-6300 kg hm~(-2)為目標(biāo)產(chǎn)量較為合適。此時,施氮量約為150 kg N hm~(-2),施磷量為94 kg P_2O_5 hm~(-2),建議不施鉀肥,播前或收獲期土壤的硝態(tài)氮為6.0-9.0 mg kg~(-1),有效磷為12.0-15.0 mg kg~(-1),速效鉀為140 mg kg~(-1)。因此,在長期使用氮磷肥時,應(yīng)綜合考慮小麥的籽粒產(chǎn)量、關(guān)鍵養(yǎng)分含量及養(yǎng)分吸收利用情況,依據(jù)土壤養(yǎng)分需求水平提供氮磷肥量,實現(xiàn)旱地小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、綠色可持續(xù)發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S512.1

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本文編號：2655163