河北省不同區(qū)域農(nóng)田土壤氮磷鉀平衡狀況與產(chǎn)量效應(yīng).pdf

1、肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的重要組成部分，合理施用肥料是提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和保護生態(tài)環(huán)境的重要措施。本文針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不合理施肥導(dǎo)致的糧食減產(chǎn)、土壤退化、肥料利用率低下以及農(nóng)田環(huán)境風(fēng)險逐年增大等一系列問題，采用宏觀與微觀相結(jié)合的方法，依據(jù)肥料使用狀況的年鑒統(tǒng)計數(shù)據(jù)、統(tǒng)計局數(shù)據(jù)、本次測土配方施肥的土壤養(yǎng)分測定數(shù)據(jù)和田間肥料試驗的數(shù)據(jù)，宏觀上系統(tǒng)研究了河北省六大生態(tài)類型區(qū)近30年農(nóng)田土壤養(yǎng)分投入、產(chǎn)出及平衡狀況的演變趨勢；微觀上通過縣域

2、―3414‖試驗及長期土壤鉀素定位田間試驗的方法分析了農(nóng)田肥料用量與作物產(chǎn)量的變化規(guī)律；研究了河北省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中肥料用量的變化趨勢及在不同區(qū)域下的投入、產(chǎn)出及平衡狀況的演化規(guī)律。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）1984年至今氮磷鉀的投入量整體呈增加的趨勢。六大類型區(qū)基本上以化肥投入為主，其次為有機肥，其他項目如大氣干濕沉降、生物固氮、灌溉水、種子養(yǎng)分投入量，占總養(yǎng)分投入量的比例較小。在有機肥投入中以秸稈所占的比例最大，其次為畜禽糞便，

3、餅肥的量相對較少。由人畜禽糞尿提供的鉀占全部有機鉀肥投入總量的比例為48.98％，由秸稈提供的鉀占全部有機鉀肥投入總量的比例為51.02%。秸稈提供的鉀素在全部有機鉀肥中所占的比例最大，這也顯示在我國農(nóng)田鉀素普遍投入不足的情況下，重視秸稈還田對于緩解我國農(nóng)田鉀素投入不足的矛盾將有重要意義。
　?。?）從化肥養(yǎng)分構(gòu)成來看，1984年化肥中氮磷鉀的比例為1:0.29:0.03，1990年為1:0.29:0.062，2000年為1:0.

4、37:0.14，2005年為1:0.40:0.19，2010年為1:0.41:0.21，鉀肥的施用比例得到大幅提高，氮磷鉀化肥比例失調(diào)的狀況逐步得到改善。根據(jù)全國化肥總需求建議N、P2O5、K2O比例為1:0.40~0.45:0.25，我省壩上地區(qū)可以適當(dāng)增加氮肥的投入，濱海地區(qū)可以適當(dāng)增加磷肥的投入，低平原地區(qū)、山前平原地區(qū)、太行山地區(qū)可以適當(dāng)增加鉀肥的投入，以維持土壤肥力，平衡土壤養(yǎng)分含量。
　?。?）根據(jù)河北省耕地土壤和作物

5、特點，結(jié)合河北省土壤肥力狀況，各地區(qū)耕層土壤速效鉀屬中上等水平；山前平原高產(chǎn)區(qū)、壩上高寒區(qū)耕層土壤全氮屬中等水平，低平原、燕山丘陵區(qū)、濱海平原區(qū)耕層土壤全氮屬中等水平偏下，太行山丘陵區(qū)耕層太行山丘陵區(qū)屬中等水平偏上；山前平原高產(chǎn)類型區(qū)、燕山丘陵區(qū)、太行山丘陵區(qū)、壩上高寒區(qū)耕層土壤有機質(zhì)屬中等水平，低平原中低產(chǎn)類型區(qū)、濱海平原區(qū)耕層土壤有機質(zhì)屬中等水平偏下；太行山丘陵區(qū)、濱海平原區(qū)、壩上高寒區(qū)耕層土壤屬中等水平，山前平原高產(chǎn)類型區(qū)、低平原

6、中低產(chǎn)類型區(qū)、燕山丘陵區(qū)耕層土壤屬中等水平偏上。
　?。?）土壤供肥能力和氮磷鉀的產(chǎn)量效應(yīng)：山前平原地區(qū)小麥產(chǎn)量處于相對較高水平，最高可達6702.80 kg/hm2；山前平原玉米產(chǎn)量處于相對較高水平，最高可達8566.39 kg/hm2；土壤肥力水平也相應(yīng)較高。從冬小麥與夏玉米―3414‖試驗結(jié)果來看，各地區(qū)施肥應(yīng)以氮肥為主，適當(dāng)增加鉀肥，會提高作物產(chǎn)量。由于作物的種類和管理措施取決于育種學(xué)科和栽培學(xué)科，不足的施氮量雖能提高氮肥

7、的農(nóng)學(xué)效率，但明顯降低了產(chǎn)量收益，高施氮量的農(nóng)學(xué)效率低下，將增加引發(fā)生態(tài)環(huán)境負面效應(yīng)的危險。為了提高化肥農(nóng)學(xué)效率，其最重要措施即為確定好合適的施肥量，解決過量施肥和施肥不足的問題，即要建立好肥料施用指標(biāo)體系，根據(jù)測定的土壤養(yǎng)分含量進行針對性施肥。
　?。?）長期使用鉀肥對土壤各形態(tài)鉀的影響及產(chǎn)量效應(yīng)特點：長期施肥下，從本試驗作物產(chǎn)量來看，小麥鉀肥產(chǎn)量效應(yīng)低于玉米；小麥的產(chǎn)量穩(wěn)定性高于玉米；隨著試驗?zāi)晗薜难娱L，小麥、玉米土壤鉀素的自

8、然供給能力都逐漸減小，種植小麥的土壤鉀素的自然供給能力略大于種植玉米的土壤鉀素自然供給能力；NPSr（施氮磷化肥基礎(chǔ)上秸稈還田）處理實際平衡盈虧率–58.4%，尚不足以維持土壤的鉀素平衡；NPK處理土壤鉀素年盈余量為-3.1 kg/hm2，基本保持土壤鉀素的平衡；而NPKSr（施氮磷鉀化肥基礎(chǔ)上秸稈還田）處理土壤鉀素年均盈虧量為111.4 kg/hm2，已使土壤鉀素平衡處于盈余狀況；NPKSr、NPK（施氮磷鉀化肥）、NPSr處理在0—

9、20cm土層速效鉀、緩效鉀含量與NP（施氮磷化肥）間差異極顯著，NP處理土壤緩效鉀從1992年到2009年下降了5.22%，下降明顯，土壤供鉀能力不斷惡化；而NPKSr、NPK、NPSr處理緩效鉀含量較基礎(chǔ)值則分別上升10.13%、7.15%、1.84%，大大緩解了鉀素虧缺狀況，增強了土壤供鉀能力。在辛集的長期鉀肥定位試驗結(jié)果驗證了不同區(qū)域產(chǎn)量效應(yīng)、平衡狀況。
　?。?）土壤氮磷鉀收支平衡狀況：在河北省六大類型區(qū)氮、磷素均為盈余，

10、且氮盈余量大于磷盈余量，氮素平衡盈余率除壩上地區(qū)2010年、濱海地區(qū)2009、2010兩年外，其他地區(qū)均已造成氮素對環(huán)境的潛在威脅；磷素平衡盈余率除濱海2008年到2010年外，其他地區(qū)均已造成磷素對環(huán)境的潛在威脅；各地區(qū)鉀素基本上虧缺，只有燕山1997年、1999年—2003年、2005年—2008年略有盈余，鉀素平衡盈余率不超過20%。農(nóng)田土壤養(yǎng)分的平衡決定了土壤養(yǎng)分庫的盈虧。濱海、太行山、低平原土壤速效鉀由二次普查到測土配方施肥均