我国不同区域粮食作物产量对有机肥施用的响应差异
2021-01-27任科宇徐明岗张露段英华王伯仁
任科宇,徐明岗,张露,2,段英华*,王伯仁,3*
(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室,北京 100081;2.吉林农业大学资源与环境学院,长春 130118;3.祁阳农田生态系统国家野外试验站,湖南 祁阳 426182)
保证粮食安全是我国经济和社会可持续发展的重要基础。近几十年,我国的粮食生产取得了举世瞩目的成就,以世界9%的耕地养育了世界22%的人口[1]。2018 年,我国小麦、玉米和水稻的产量分别为5 416、6 104 kg·hm-2和7 027 kg·hm-2,较1961 年增产近5 倍,与此同时,我国农田的肥料投入量也在持续增加,尤其是化学氮肥,达到2 065万t[2]。大量的化肥投入虽然提高了我国作物的产量,但同时也造成了土壤退化、大气污染、水体富营养化等一系列环境问题[3-4]。施用有机肥是一项常见的培肥措施,通常来说,化肥配施有机肥不仅可以改善土壤的理化性质,而且能够提高作物的产量[5-7]。但是,Dawe等[8]对亚洲25 个稻田长期定位试验研究发现,相对于单施化肥,配施有机肥并没有显著提高水稻的产量。可见,有机肥的增产作用在不同区域和不同田块上均有差异,会受到土壤和气候因素的影响。因此,明确化肥配施有机肥的增产效果及其适宜的区域,对于我国粮食的进一步增产和有机肥的合理施用具有重要意义。
在我国湖南红壤地区18 年的长期定位试验研究表明,相对于单施化肥,化肥配施有机肥后玉米的籽粒产量、秸秆生物量和植株生物量分别显著增加了61.5%、76.1%和68.2%[9]。在我国西南紫色土地区8年定位试验结果也同样表明,玉米的产量在有机肥50%替代化肥处理下比100%有机替代和单施化肥处理分别显著增加13.5%和12.5%[10]。……
