涪陵地区水稻-榨菜轮作的养分管理研究

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涪陵地处三峡库区腹地,该地区人地矛盾突出,农业发达、耕地复种指数高,农田农事活动频繁,坡耕地面积大,降雨强度大,极易发生水土流失。许多研究表明,三峡库区农户从事农业生产行为导致的农业面源污染,主要表现在化肥使用过量、肥料的配合比例不合理和化肥大量流失等(张维理2004,陈玉成2008)。榨菜是重庆的主要经济农产品之一,更是涪陵的特色农业和农业经济支柱,近年来由于农村经济的大力发展,榨菜种植已形成涪陵地区重要的农业经济战略。水稻-榨菜轮作是涪陵地区典型的榨菜种植模式,因而对该轮作体系进行养分管理研究、提高肥料利用率,从根源减少氮、磷流失,防治三峡库区水源化肥污染具有重要意义。通过入户调查,了解分析涪陵地区水稻-榨菜轮作体系下的种植模式和施肥现状,为该地区水稻-榨菜轮作的养分优化管理提供基础数据。根据138户调研结果表明:(1)榨菜季58%氮肥过量、43%磷肥过量;且氮磷肥施用过量普遍存在各产量水平之间。(2)水稻季大部分的农户不施肥,仅有20%的农户施少量肥,施肥农户的平均施氮、磷、钾量为6.73kg/亩(N)、1.05kg/亩(P2O5)、0.79kg/亩(K2O)。(3)涪陵地区水稻-榨菜轮作,榨菜在每年秋分前后进行移栽种植,通过施用化肥进行养分管理,榨菜收获后将菜叶全部就地还田;水稻于榨菜收获后的50天左右,进行插秧种植,水稻整个生长期间不施肥。根据调研结果,将榨菜季农户习惯施肥优化至推荐施肥,并在推荐施肥的基础上设置不同减磷梯度,探究各施肥处理对榨菜产量的影响;水稻季研究榨菜叶供肥效果如何(与化肥相比)?以及榨菜叶还田量多少合适?在保障作物经济效益的前提下,找出环境效益最优的施肥方式。研究结果如下:1.农户习惯施肥与推荐施肥处理的球茎产量、叶片产量均没有差异,推荐施肥的茎叶产量比值更大,可知农户习惯施肥加大了肥料投入量并没有使得产量增加,而推荐施肥更利于榨菜经济生长。推荐施肥、推荐施肥减磷10%、减磷20%之间的产量无显著差异,减磷10%和20%不会导致榨菜减产,且减磷10%、20%提高了磷肥偏生产力和农学利用效率,减磷10%的球茎产量高于减磷20%,推荐施肥减磷10%处理更利于榨菜的经济生产。两种磷肥调控措施(配施有机肥和NaH2PO4)与单施化肥相比,配施NaH2PO4的产量效益更佳。通过榨菜球茎和叶片产量以及磷肥的利用效率比较过磷酸钙和磷酸一胺的磷肥效益,得出磷酸一胺磷肥效益更佳。2.从产量构成要素、秸秆产量和籽粒产量来看,各施肥处理中1倍榨菜叶还田量的产量效益最好;化肥处理的产量效益差于各榨菜叶还田处理,且推荐施肥(化肥)处理有显著的减产效应。1倍菜叶还田为最佳还田量,再增加还田量会导致水稻减产。推荐施肥(化肥)处理所投入的养分是最高的,但此处理土壤的有效氮、磷、钾在水稻整个生育期整体低于2倍和1倍榨菜叶还田处理,由此说明榨菜叶的肥效由于化肥。本研究表明,推荐施肥量提高了肥料的利用率、更促进榨菜经济效益,在推荐施肥的基础上减磷10%、20%不会导致榨菜减产,减磷10%更能保证榨菜的经济效益,配施NaH2PO4能促进榨菜的产量效益,该地区相较过磷酸钙,磷酸一胺对榨菜的磷肥效益更佳。水稻季以1倍榨菜叶还田量最佳,超过这个量会导致减产。
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