有机肥替代化肥对旱地小麦产量和养分利用效率的影响及其经济环境效应

[目的]通过5年连续监测有机肥、生物有机肥替代化肥对旱地小麦产量、养分利用、经济及土壤环境的影响,以期为旱地小麦科学高效生产提供施肥依据.[方法]于2013-2018年在山西省洪洞县旱地麦田试验区,通过农户施肥(FP)、测控施肥(OF)、有机肥替代化肥(OFM)和生物有机肥替代化肥(OFB)4个处理,分析有机肥替代化肥对黄土旱塬冬小麦产量构成,经济效益,养分吸收转移特征,肥料利用效率,土壤环境等的影响.[结果](1)与FP处理相比,OFM、OFB处理5年平均减施化肥氮素35％,籽粒产量显著提高17.2％-21.4％、纯收入显著提高44.3％-54.7％;与OF处理相比,OFM、OFB处理5年平均替代化肥氮素40％,增加了公顷穗数和千粒重,籽粒产量显著提高6.0％-9.8％,纯收入显著提高12.9％-21.0％.(2)OFM、OFB处理与OF处理相比,籽粒氮含量显著提高9.6％-12.8％,磷含量显著提高12.5％-17.9％;籽粒氮、磷、钾的花前营养器官转移量与花后土壤吸收量均有所提高,特别是促进了籽粒中氮、磷素的花后土壤吸收量,分别显著提高了48.8％-50.5％,70.5％-76.2％.(3)与OF处理相比,OFM处理的钾肥农学效率和偏生产力显著提高33.9％和6.2％.OFB处理的氮、磷肥的表观回收率显著提高48.6％和65.5％,氮、钾肥的农学效率显著提高71.3％和51.3％,偏生产力显著提高20.3％和10.0％.(4)经过5年的有机肥、生物有机肥替代化肥处理,土壤肥力(有机质,全氮,有效磷,速效钾)有所提高,表层土壤硝态氮残留显著减少9.6％-23.0％,且2 m土层硝态氮无明显淋溶现象.[结论]有机肥、生物有机肥替代化肥可以提高小麦籽粒对氮、磷、钾的吸收,促进氮、磷素的花后土壤吸收,提高肥料的利用效率,显著降低土壤硝态氮残留量,有助于提升土壤肥力,最终获得较高的经济和环境效益,是旱地麦田高效持续生产和发展绿色农业的一项重要措施.