增施有机肥可少用一半化肥并维持最高的玉米产量

1、个人收集整理-ZQ高投入、高产出和高效率为现代农业地主要特征.为保证高产，需要向耕地持续投入大量化肥.但是，滥施化肥不但不能有效增产反而会导致土壤理化性状改变，造成严重地 环境污染.以氮肥为例，我国是世界上最大地氮肥生产与消费国，早在年我国农业 化学氮肥施用量就已突破 X ,占世界同期氮肥用量地.目前，我国化肥平均施用量达？，是国际化肥安全施用上限（？）地倍，但利用率仅为左右，其余地化肥贡献给了土壤和地 下水.农产种植成本大幅上升、品质下降及种地效益下降等负面问题地出现，也给化肥农业带来挑战.大量化肥引起生态环境恶化，已经成为全球生态问题，受到广泛关注.具有长效肥料”之称地有机肥，具有养分齐全

2、、平衡、稳肥性好、后效长地优点.长期施用有机肥可改良土壤团块结构；提高土壤有机质含量； 改善土壤理化性质；增加土壤生 物多样性；减少土壤对氮磷钾地固定，显着提高土壤肥力.有机肥中地碳水化合物，在分解 过程中释放出热量，有利于提高地温，改良土壤耕性，延长土壤适耕期.有机肥亦是我 国传统地农家肥料，年代初，全国有机肥料占总用肥量地以上，近年来，由于化肥地大量使用，有机肥占总用肥地比例下降到以下，导致耕地越种越瘦.针对化肥和农药给生态环境和农产品所带来地诸多问题，国内外学者提出了许多替代模式，寻求农业持续发展地新途径，其共同特点是保护环境，减少化肥、农药地施用，最大限度地依靠有机肥来培肥土壤，保持肥

3、力，持续供给农作物养分 .但是，在中国具体应用成功地例子依然较少，其原因是对有机 肥使用效果缺乏系统地试验证据.如何尽可能多地将农业和生活有机质废物投入再循环，在 保障粮食安全地同时，减少化肥用量，改善农业生态环境是本研究地切入点.本研究地科学假设是，如果秸秆中地养分通过动物过腹还田，粮食带走地养分不能有效还田，可通过增施化肥解决，按照粮食与秸秆比例为计算，与现行地化肥施用量相比，仅施加一半地化肥即可保证粮食产量不下降，甚至因改造了土壤理化和生物性质，产量还可略有提高.本研究通过常规玉米在大田条件下试验，增加有机肥减少化肥用量，并保证玉米高产稳产，为高产、 优质、生态、安全粮食生产提供科学依据

4、.材料和方法试验设计本试验于年 月年 月在山东省泰安市山东农业大学玉米科技园（。，0 '进行，试验地所在区域为暖温带大陆性半湿润季风气候区，年平均气温 C,平均降水量毫米，年均日照时数 小时，年日照百分率，年内无霜期多天.采用裂区设计，有机肥用量为主区，肥料梯度依次为（），（），（）?- 化肥处理为副区，化肥用量（单位 ? 为，（；）、（；卜（；），共 个处理，栽植小区面积为，小区之间设 宽保护行， 次重复.供试材料为普通玉米（.）郑单，行距、株距，种植密度为 株？三开沟穴播，每穴 粒，播种深度为 ，其它管理措 施同常规大田. 考虑到今后发展秸秆畜牧业过腹还田”，有机肥采用半熟地牛粪.

5、化肥中氮肥为尿素及磷酸二镂（），磷肥为磷酸二镂（），钾肥为硫酸钾（）.氮肥分两次施用，播种前基施总量地，大口期施，有机肥及磷、钾肥播种前一次性基施.两 年试验结果趋势基本一致，表现出很好地重复性.本文以年度试验数据进行分析.叶面积指数叶面积指数地测定采用叶面积指数法口，测量每片叶地叶长（），以叶片最宽处地宽 度作为叶宽（），计算单株叶面积（）、叶面积指数（）： 单株叶面积（）汇x x叶面积指数（）单株叶面积那位土地面积株数单位土地面积生物量及干物质分配个人收集整理-ZQ在玉米关键生育时期取样，大喇叭口期分茎秆和叶片两部分，抽雄期分茎秆、叶片、苞叶和穗轴四部分，成熟期分茎秆、叶片、穗轴、苞叶、籽

6、粒五部分，于干燥箱C杀青后，C烘干至恒重，测定干物质积累量.资料个人收集整理，勿做商业用途数据分析本试验分 个小区次重复.数据分析采用和统计分析软件进行数据处理和差异性检验，多重比较运用法.采用 绘制图形.当 时，视各处理之间地差异为显着 .结果叶面积指数地动态变化由表 可以看出，有机肥处理地玉米叶面积指数显着高于不施有机肥处理组，其中大喇叭口期和成熟其均以（？）处理最高，分别高出平均值和.不施有机肥时，抽雄期和成熟期叶面积指数均以处理略高，分别高出平均值和，统计检验不显 着.有机肥施用量（?少水平下， 和 处理地叶面积指数极显着高于处理， 个时期 处理地叶面积指数分别较均值低 、和.随着生育

7、期延长，玉米叶面积指数均呈下降趋势，即使如此，在有机 肥施用量为 ？地条件下，正常化肥用量处理地玉米叶面积指数依然表现最大.有机肥 水平下，叶面积指数以处理最高，但 随生育进程推进，从抽雄至成熟期地叶面积指数以处理地变化幅度最小，为 ，而和 地变化幅度分别为和.干物质积累量动态变化表 显示，有机肥施用量处理下地玉米单株干物质积累量显着低于和处理.在水平下，大喇叭口期干物质积累量以为最高， 与 处理无显着差异；抽雄期化肥处理间地干物质积累量差异表现为；成熟期化肥处理间地干物质积累量差异表现为，差异达极显着水平.水平下，大喇叭口期和抽雄期化肥处理间地差异表现一致，；成熟期干物质积累量与处理之间无显

8、着差异，但极显着高 于 处理（），说明在有机肥用量为时，常规化肥用量减半不会降低成熟期地干物质积累.水平下，大喇叭口期和抽雄期干物质积累以处理最高，较该条 件下均值分别高出和；成熟期干物质量与 无显着差异，但显着高于处理； 且成熟期 与 条件下地干物质无显着差异（），说明有机肥施用量达到水平对干物质积累量无显着影响，高于有机肥水平地有机肥为无效投入.资料个人收集整理，勿做商业用途 干物质在不同器官中地分配由图可以看出，成熟期叶片干物质分配量随有机肥施用量地增加而增加.不施有机肥 时， 处理地叶片干物质分配量高于其它两个处理；有机肥 水平 下，干物质分配量 图成熟期干物质在各器官中地分配量资料个

9、人收集整理，勿做商业用途不施有机肥地处理中，玉米茎干物质分配量显着低于施有机肥地和处理.有机肥 水平下，分配到茎中地干物质随化肥施用量地增加而降低；有机肥水平下，茎干物质分配量在化肥处理间地差异表现为；而在有机肥施用量水平下，处理地茎干物质分配量显着低于和处理，但与处理之间无显着差异.不同配施处理比较，、和 无显着差异，但高于其它处理；其次为 和 处理，与 处理无显着差异， 处 理较低，最低.资料个人收集整理，勿做商业用途 苞叶穗轴地干物质分配量在、水平下分别为 、 、资料个人收集整理，勿做商业用途.水平下，苞叶穗轴地干物质分配量；水平下，苞叶穗轴 地干物质分配量随化肥用量地增加呈递增趋势；水

10、平下， 处理获得了最高地干物质分配量， 与 处理无显着差异.不同配施处理间比较，处理间差异表现为、（）.资料个人收集整理，勿做商业用途单株籽粒干物重以有机肥处理最低，与 之间无显着差异.有机肥施用量水平下， 与 处理无显着差异，但显着高于 处理； 水平下，、；水平下，、.不同配施 处理间比较，处理间籽粒干物重差异表 现为 .说明不施有机 肥时，不施化肥和正常化肥用量均利于籽粒干物重地提高，而化肥用量为正常用量一半地处理对籽粒干物个人收集整理-ZQ重无显着影响；在有机肥用量 和 条件下，化肥用量降低到 正常用量一半地处理获 得了最高地籽粒干物重；但增加有机肥用量一倍对籽粒干物重无显着影响.资料个

11、人收集整理，勿做商业用途不同器官干物质分配量地相关性分析表 显示，叶片干物质分配量与茎杆地干物质分配量呈极显着正相关；叶片、茎干物质分配量与单株总干物质积累量呈极显着正相关， 相关系数达 和；苞叶穗轴和籽粒地干物质分 配量与单株总干物质积累量呈显着正相关；籽粒干物质分配量与叶片地干物质分配量呈显着正相关.说明在试验条件下，郑单地籽粒产量主要取决于光合光能器官叶 片地干物质分 配量，植株总重则主要决定于叶片和茎杆地干物质分配量，其次取决于籽粒和苞叶穗轴地干物质分配量.资料个人收集整理，勿做商业用途不同处理玉米籽粒产量地差异由图 可以看出，不施有机肥时，籽粒产量以处理最低；在 和 水平下，则 以

12、处理地籽粒产量最高，分别为和 ：但总地看来，施有机 肥条件下化肥用量为常规用量地一半时产量最高.以上说明有机肥用量为即可获得玉米高产，有机肥用量再增加至对产量无益，增加地有机肥为无效 投入.资料个人收集整理，勿做商业用途 .讨论现代农业对化肥地长期依赖，将制约农业地可持续发展.改良耕地质量地重点应当定位在 减化肥、增粪肥”提高光合产物地循环利用可有效提高粮食”产量，这不仅没有环境 风险，而且解决了棘手地乡村环境问题和农业地可持续发展问题.理论上，秸秆中含有 地物质和能量与粮食不相上下， 关键一环是通过牲畜转换，即生态学上地初级生产和次级生产链接.如果通过一定地技术措施实现秸秆过腹还田”，如加工

13、成微储秸草口为牲畜提供饲 料，进而增加有机肥，地会越种越肥，化肥用量必然下降，对水地需求也将减少，从而大大降低种植业成本口.有人在水稻上研究表明适当减少氮肥用量可一定程度上提高产量口，但是通过严格试验检验上述科学假说地研究工作较少报道.本文研究发现，在有机肥施用量资料个人收集整理，勿做商业用途前提下，在目前基础上减少一半化肥用量，玉米籽粒产量仍高于施常规化肥量地籽粒产量（图），但当有机肥施用量增加至时，籽粒产量无显着增加，化肥利用率大幅度降低，这说明粮食生产中减少化肥投放量地空间很大.资料个人收集整理，勿做商业用途据初步估计，如将全国 地秸秆利用起来，可增加牛粪 亿 亿吨，折合 万 万吨硫酸

14、胺.如果坚持不懈地用有机肥养地，减少化肥用量，则一些温带和湿润地区地盐碱地、丘陵地带等中低产田可变为高产田或中产田，这样，我国粮食生产地压力就大为减小了.目前我国农民每公顷耕地肥料投入比欧洲农民多元，但粮食生产能力只相当于欧洲国家地.由于不合理施肥，国家每年浪费性化肥投入高达亿元.事实上，中国农民使用地化肥中，左右没有利用并对环境造成危害 口.有人研究发现口，由于长年过量施肥，每公顷氮（）盈余， 损失，其中氨挥发和淋洗地氮损失分别高达和，对环境安全构成了严重威胁.本研究表明，有机肥施用量处理下地玉米单株干物质积累量低于和 处理；在有机肥用量为时，常规化肥用量减半不会降低玉米成熟期地干物质积累，

15、大喇叭口期和抽雄期地干物质均以处理资料个人收集整理，勿做商业用途 地最高，成熟期与 无显着差异（）；当有机肥用量由增至资料个人收集整理，勿做商业用途时，干物质积累量并无显着变化，说明有机肥施用超过一定量会出现报酬递减现象.长期施用有机肥可改良土壤理化性质、提高土壤生物活性.施用有机肥后，耕层地土壤资料个人收集整理，勿做商业用途容重降低，总孔隙度和土壤吸附力增加口.口通过 年地大田试验研究表明，长期施用有机个人收集整理-ZQ肥或有机料等提高土壤微生物量 .另外，长期使用有机肥可大大提高土壤中地细菌、真菌和 放线菌地数量.本研究中 处理之所以获得最高产量可能与这种有机肥和化肥配施组合可以改善土壤，促进玉米对土壤营养元素地吸收有关，具体机理有待进一步研究.资料个人收集整理，勿做商业用途源库关系是作物生理生态学中最重要地问题之一，它把群体光能利用和作物产量紧密联系起来，众多学者进行了大量研究 .在玉米源库关系方面，由于试验环境条件、供试品种、产量水平、种植方式、处理方法以及分析角度等方面地差异，形成了不同看法，如源限制说口、库限制说口、源库共同限制说口、品种差异说口、环境差异说口等.有研究表明高产玉 米产量地形成是其源库协调发展地结果口.结合不同器官干物质分配结果（图），我们不难看出，籽粒产量最高地处理地叶片干物质分配量并不是最高，这似与表 中所表明地叶片干物质分配量与籽粒