一种施磷量对春玉米产量和土壤有效磷含量影响研究方法

文档序号:10699397阅读:855来源:国知局
一种施磷量对春玉米产量和土壤有效磷含量影响研究方法
【专利摘要】本发明公开了一种施磷量对春玉米产量和土壤有效磷含量影响研究方法,施磷量为130.2kg·hm?2,春玉米产量为1197.1kg·hm?2;土壤Olsen?P为18.7mg·kg?1,磷素淋溶为26.2mg·kg?1。本发明以春玉米为供试品种进行田间试验,采用不同施磷量,测定不同施磷水平对春玉米产量的影响、不同施磷水平下土壤Olsen?P与CaCl2?P的关系、不同施磷水平下土壤Olsen?P与CaCl2?P的关系;以肥料效应为基础,以春玉米产量、土壤磷残留作为确定磷投入阈值的约束条件,将作物?土壤?肥料系统作为研究对象,寻求春玉米高产与环境友好双赢的磷投入阈值,为实现玉米高产提供理论基础。
【专利说明】
一种施磷量对春玉米产量和土壤有效磷含量影响研究方法
技术领域
[0001 ]本发明属于农业生产领域,尤其涉及一种施磷量对春玉米产量和土壤有效磷含量 影响研究方法。
【背景技术】
[0002]随着我国农业和农村经济的快速发展,农业污染问题日益突出,特别是在集约化 农区,农业污染已成为农田生态环境质量下降、地表水富营养化、地下水硝酸盐污染、农田 生产能力降低的重要原因。根据2007年开展的第一次全国污染源普查结果,种植业源氮、磷 排放数量已经达到270.46万吨、28.47万吨,分别占各类污染源总排放量的57.2%、67.4%。 开展农业污染的监测、预警与防控技术研究刻不容缓。
[0003]由于畦灌每亩毛灌溉定额在500立方米以上,灌溉量大,化肥投入量较高,容易发 生氮磷流失,产生面源污染的危险性高,因此开展磷阈值研究具有现实意义。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于提供一种施磷量对春玉米产量和土壤有效磷含量影响研究方 法,旨在提高玉米生产率,提高磷肥利用率、降低环境风险。
[0005] 本发明是这样实现的,一种施磷量对春玉米产量和土壤有效磷含量影响研究方 法,所述施磷量对春玉米产量和土壤有效磷含量影响研究方法的施磷量为130.2kg · hnf2, 春玉米产量为1197.11^.111]1-2;土壤018611-?为18.711^.1^- 1,磷素淋溶为26.211^·!^-1。
[0006] 进一步,所述施磷量的确定方法包括:
[0007] 采用单因子随机区组试验设计,供试品种为SC704,设置4个磷素水平0、140、280、 560kg · hm-2,分别以?0、?1、?2、?3表示,各处理施氮量为3001^.11111-2,施钾肥1501^.11111一 2; 磷肥、钾肥全部作为基肥,播前结合整地深施;氮肥为尿素46%,40%作为基肥,60 %作追 肥;追肥2次,第一次拔节期,结合灌头水开沟施入;第二次抽雄期结合灌水开沟施入;3次重 复,随机区组排列,株行距配置为(60+30) X 30cm。
[0008] 进一步,所述施磷量的确定方法对玉米产量与施磷量之间的关系进行拟合,得到 二次曲线方程y = -0.0999x2+43.858x+7237.9,R2 = 0.9358;用二次曲线+平台来表示磷素 水平对玉米产量的效应:
[0009]
[0010] 当施磷量为219.5kg · hm-2时,玉米可达最高产量12051.5kg · hm-2;最高产量的 95%即为平台产量,当施磷量达141.8kg · hnf2时,其平台产量为11448.9kg · hnf2。
[0011 ]进一步,所述施磷量的确定方法的施磷量与Olsen-P的关系用7 = 0.0475乂+8.67拟 合,R2 = 0.9099;施磷量与 CaCl2_P 的关系用 7 = 0.0008乂+0.1123拟合,1?2 = 0.8435。
[0012]本发明以肥料效应为基础,以春玉米产量、土壤磷残留作为确定磷投入阈值的约 束条件,将作物-土壤-肥料系统作为研究对象,寻求春玉米高产与环境友好双赢的磷投入 阈值,为实现玉米高产提供理论基础;当施磷量达130.2kg · hnf2时,玉米可达到平台产量 1197. lkg · hm-2;春玉米最高产量施磷量所对应的土壤Olsen-P为18.7mg · kg-S而磷素淋 溶"突变点"为26.2mg · kg^1,现有的施磷量在获得高产的情况下不会形成磷素的淋溶损失。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明实施例提供的施磷量与春玉米产量的关系图。
[0014] 图2是本发明实施例提供的施磷量与01sen-P、CaCl2-P的关系图。
[0015] 图3是本发明实施例提供的不同施磷水平下土壤01 sen-P与CaCl2-P的关系图。
【具体实施方式】
[0016] 为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图 详细说明如下。
[0017] 下面结合具体实施例对本发明的应用原理作详细的描述。
[0018] 请参阅图1至图3:
[0019] 一种施磷量对春玉米产量和土壤有效磷含量影响研究方法,以肥料效应为基础, 以春玉米产量、土壤磷残留作为确定磷投入阈值的约束条件,将作物-土壤-肥料系统作为 研究对象,寻求春玉米高产与环境友好双赢的磷投入阈值。
[0020] 实施例
[0021] 试验于2012-2013年在新疆阿克苏地区阿拉尔市农一师农科所试验田进行。试点 海拔992米,N: 40° 33' 18.15〃,E: 81° 1Y 14.6〃,地处塔里木盆地边缘,极端干旱气候,年平均 降水量仅25-80mm,蒸发量1700-2900mm。土壤为林灌草甸土,土壤类型为粘土,有机质 12.9g · kg-S全氮l.Olg · kg-、碱解氮89.6mg · kg-、速效磷 10.3mg · kg-、速效钾 192mg · kg<。采用单因子随机区组试验设计,供试品种为SC704。试验设置4个磷素水平(P2〇5):0、 140、280、560kg · hm-2,分别以?0、?1、?2、?3表示,各处理施氮(幻量为3001^.11111一2,施钾肥 (K 20) 150kg · hnT2。磷肥、钾肥全部作为基肥,播前结合整地深施;氮肥为尿素(46 % ),40 % 作为基肥,60%作追肥。追肥2次,第一次拔节期,结合灌头水开沟施入;第二次抽雄期结合 灌水开沟施入。小区长度为7.5m,宽度为4.2m,面积31.5!11 2。3次重复,随机区组排列,株行距 配置为(60+30) X30CHU2012年4月21日播种;2013年4月30日播种。其他田间管理措施参照 当地高产玉米进行。
[0022] 1、测定内容与分析方法
[0023]每季作物收获后用土钻在每个小区采8-10个0-20cm 土样制备混合样,样品量不少 于1·5kg〇
[0024] 测试指标:01Sen-P,CaCl2-P〇
[0025] 01 s en-P用钼锑抗比色法;CaC 12-P测定:0 · 0 lmo 1 · L-kaC 12浸提,土液比1:10,振荡 lh,过滤,钼蓝比色法测定。
[0026] 2结果与分析
[0027] 2.1不同施磷水平对玉米产量的影响
[0028]依据2012-2013年对收获后各小区的收获穗数、穗粒数、粒重等产量构成要素的分 析,可得到其相应的最终玉米产量。图1表明,施磷水平对玉米产量有明显的影响。在施磷量 相对较少时,玉米产量随施磷量的增加而增加,但当施磷量达到一定数量后,磷肥对玉米产 量的促进作用消失,土壤中磷素过高甚至可能造成产量降低。
[0029] 对玉米产量与施磷量之间的关系进行拟合,可以得到二次曲线方程y = _0.0999x2 +43.858x+7237.9,R2 = 0.9358;但在实际生产中用二次曲线+平台来表示磷素水平对玉米 产量的效应,可以更加符合生产实际情况。
[0030]
[0031] 当施磷量为219.5kg · hm-2时,玉米可达最高产量12051.5kg · hm-2;最高产量的 95%即为平台产量,当施磷量达141.8kg · hnf2时,其平台产量为11448.9kg · hnf2。
[0032] 2.2不同施磷水平对土壤01sen-P,CaCl2-P的影响
[0033] Olsen-P-般用于了解土壤中能够被植物吸收利用的磷含量,是反映土壤供磷能 力和确定作物磷肥用量的主要指标。CaCl2-P代表一定条件下溶解态磷从土壤进入溶液或 地表径流的难易程度,对水环境质量有最直接影响,可用于评价磷的淋失。
[0034] 图2表明,随着施磷量的增加,01sen-P、CaCl2-P逐渐增加,大致可以用线性方程来 描述施磷量与01sen-P、CaCl 2-P的关系。施磷量与Olsen-P的关系可用y = 0.0475X+8.67拟 合,R2 = 0.9099;施磷量与 CaCh-P 的关系可用 7 = 0.0008乂+0.1123拟合,1?2 = 0.8435。
[0035] 2.3不同施磷水平下土壤Olsen-P与CaCh-P的关系
[0036]新疆石灰性土壤有Olsen-P与CaCl2_P的突变拐点即磷素淋溶"突变点"。当Olsen-P含量小于突变点时,磷素淋失风险低;反之,CaCl 2-P随Olsen-P含量增加显著增加,淋失风 险较高。以Olsen-P含量为横坐标,CaCl2-P含量为纵坐标作图,二者的突变拐点为预测土壤 磷素淋失的临界值。利用文献中Heckrath于1995年提出的分段回归模型,对发生地表径流 及亚表层径流P浓度增加时Olsen-P转折点进行预测可知(图3),土壤Olsen-P的"拐点"为 28.4mg · kg-S而本研究结果为26.2mg · kg-S两者差距不大。当土壤Olsen-P的"拐点"为 26.211^,1^-1时,其估算值95%的置信区间为[23.811^,1^- 1,28.611^,1^-1];当土壤018611-?为26.211^.1^-1时,对应的施? 205量为330.91^.11111-2,其95%的置信区间为[300.61^.11111 - 2,361.21^.11111-2],因此当施?205?量低于330.91^.11111- 2时,不会导致该土壤0&(:12-?猛增。
[0037]在磷阈值的研究过程中,通常需要结合肥料-产量效应函数来确定磷肥用量的多 少。当最高产量施磷量所对应的土壤Olsen-P远低于磷素淋溶"突变点"时,适量增施磷肥不 会造成淋溶的风险;当最高产量施磷量所对应的土壤〇lsen-P与磷素淋溶"突变点"接近时, 此时的施磷量就已经具有淋溶风险。从本试验的结果看,当施磷量达130.2kg · hnf2时,玉米 可达到平台产量1197. lkg · hnf2。阿克苏地区春玉米最高产量施磷量所对应的土壤01sen-P 为18.7mg · kg'而磷素淋溶"突变点"为26.2mg · kg'现有的施磷量在获得高产的情况下 不会形成磷素的淋溶损失。
[0038]本发明以肥料效应为基础,以春玉米产量、土壤磷残留作为确定磷投入阈值的约 束条件,将作物-土壤-肥料系统作为研究对象,寻求春玉米高产与环境友好双赢的磷投入 阈值,为实现玉米高产提供理论基础。
[0039]以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制, 凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于 本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种施憐量对春玉米产量和±壤有效憐含量影响研究方法,其特征在于,所述施憐 量对春玉米产量和±壤有效憐含量影响研究方法的施憐量为130.2kg · hnf2,春玉米产量为 1197.1kg · }1111-2;±壤013611斗为 18.7mg · kg-i,憐素淋溶为26.2mg · kg-i。2. 如权利要求1所述的施憐量对春玉米产量和±壤有效憐含量影响研究方法,其特征 在于,所述施憐量的确定方法包括: 采用单因子随机区组试验设计,供试品种为SC704,设置4个憐素水平0、140、280、 560kg · hm-2,分别^?0、?1、?2、?3表示,各处理施氮量为3001^.}1111-2,施钟肥1501^·}!!!!- 2; 憐肥、钟肥全部作为基肥,播前结合整地深施;氮肥为尿素46%,40%作为基肥,60 %作追 月己;追肥2次,第一次拔节期,结合灌头水开沟施入;第二次抽雄期结合灌水开沟施入;3次重 复,随机区组排列,株行距配置为(60+30) X 30cm。3. 如权利要求2所述的施憐量对春玉米产量和±壤有效憐含量影响研究方法,其特征 在于,所述施憐量的确定方法对玉米产量与施憐量之间的关系进行拟合,得到二次曲线方 程y = -0.0999X化43.858X+7237.9,R2 = 0.9358;用二次曲线+平台来表示憐素水平对玉米 产量的效应:当施憐量为219.化g · hm-2时,玉米可达最高产量12051.化g · hm-2;最高产量的95%即 为平台产量,当施憐量达141.8kg · hnf2时,其平台产量为11448.9kg · hnf2。4. 如权利要求2所述的施憐量对春玉米产量和±壤有效憐含量影响研究方法,其特征 在于,所述施憐量的确定方法的施憐量与Olsen-P的关系用y = 0.0475X+8.67拟合,R2 = 0.9099;施憐量与 CaCl2-P 的关系用y = 0.0008X+0.1123 拟合,R2 = 0.8435。
【文档编号】A01C21/00GK106068858SQ201610461397
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】罗新宁, 张世民
【申请人】塔里木大学
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