松嫩平原黑土区不同培肥途径对产量影响的初步分析张清（农业部环境监测总站，天津３００１９１ ）侯中田，刘永立，王宏燕（东北农业大学哈尔滨１５００３０）摘要研究结果表明，不同培肥途 径多年产量的平均结果较对照增产．农肥不仅提供作物所需养分．并显著地提高土壤生态系统稳定 性．化肥高量区与低量区产量的平均结果变动幅度较小．干旱少雨年份，农肥作用大于化肥；雨量 充沛年份，化肥的作用大于农肥．秸秆还田量在一定地区有一定上限，过高会出现负效应，加剧了 干旱程度，配施农肥、化肥能够缓冲这种负作用、并定量地给出高产的最适施肥配比．关键词培肥 ，产量，分析中图分类号Ｓ１５５．２７，Ｓ１４７．２，Ｓ５—３３０前言农业生态系统是有别 于自然生态系统的开放系统。自然生态系统在其自身的结构体系中不断地进行着物质和能量的流动 及其协同进化，它之所以能够长期进行持续生产，就是通过再循环过程，不断地提供了能见的后备 基础。人类的生产行为，使这一自然体系受到了干预。特别是近代，由于人口数虽不断增加的需求 ，大量的农产品脱离农田，土地侵蚀以及环境恶化，这种协同进化方式达到严重破坏。由此可见， 为了保持农田生态系统的持续性生产，就必须增加土壤库中再循环能量的后备基础。施肥以及对土 壤库的发育采取的技术措施就是增加土壤库中物质和能量基础以及为物质循环和能量流动创造一个 良好的协同环境。施肥是维持农业生态系统持续性生产最通常的作法，通过不断施肥来补偿由于农 产品的重复收获对土壤库亏缺造成的影响。培肥地力增加土壤库中能量基础的重要性已被理论和实 践证实。以往研究施肥对产量的影响多在常规的试验设计及分析上。本研究适用组合设计的数学分 析方法，借助于计算机分析图示等方面的优势，对不同培肥途径对产量的影响进行了分析。１试验 设计方案本试验以农肥、
化肥、秸秆为试验因素。采用以组合设计为理论依据的旋转设计［１］来 构造设计方案。１．１农肥、化肥、秸秆的处理水平（表１）三种肥料施用零水平以平均实际生产 用量为准，其最低值采用实际生产用量最低水平；最高值稍高于实际生产用量．表１试验因素水平 编码表Ｔａｂｌｅ１Ｃｏｄｅｓｏｆｅｘｏｔｒｌｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｌｅｖｅｌｓ１．２ 试验实施方案１９８６年开始连续进行定位试验。试验设在具有代表性的黑土区内，小区平均土壤 有机质３．９９％，肥力中等。共设２３个小区（实施方案见表２），面积１０ｍ２，随机排列， 供试作物“东农２４７”玉米，实行连作，间距４０ｃｍ，行距５０ｃｍ。农肥（有机质１５．８ ９％，全氮１．４５５％、全磷０．３７２％、全钾２．４８％、Ｃ／Ｎ为１０．９２）作基肥； 化肥在使用过程中Ｎ：Ｐ：Ｋ＝１：１：０．５，三料磷、硫酸钾作基肥，尿素作追肥；玉米秸秆 （有机碳４４．２９％、全氮０．９６％、全磷０．２７％、全钾１．２０％、Ｃ／Ｎ为４６．９ ）于秋季收获后风干、切碎压埋。表２农肥、化肥、秸秆实施方案Ｔａｂｌｅ２Ｐｌａｎｏｆｆａ ｒｍｙａｒｄｍａｎｕｒｅ、ｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｌｉｚｅｒａｎｄｓｔｒａｗａｐｐ ｌｉｅｄ２结果分析２．１试验结果见表３。２．２结果分析２．２．１多年产量的比较分析取农 肥、化肥、秸秆高量、低量、中量（零水平）区、对照区作统计分析（表４）。从表４中看出，处 理的上限或下限产量表３产量统计（ｋｇ／６６７ｍ２）ＴａｂｌｅＹｉｅｌｄｓｔａｔｉｓｔｉ ｃｓ表４处理与对照增产幅度的比较Ｔａｂｌｅ４Ｉｕｃｒｅａｓｅｒａｎｇｅｏｆｔｒｅａｔｍ ｅｎｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｔｒｏｓｔ培肥第二年农肥高量区出现产量低于平均水平 ，原因待查．的变化幅度较大，零水平处理在历年不同的气候条件下变动幅度较小。由此可见，施 肥合理的配比是重要的。尽管处理的历年产量与对照相比有增有减，但是从５年产量平均值来看较 对照都是增加，可见长期培肥有着极其重要的效果．产量增加幅度最高的是农肥高量区为１２．１ ２％，其次是秸秆低量区为９．８５０，化肥高量区为６．３７％。农肥高量区与农肥低量区变动 幅度很大，极差为１１．０５％，化肥高量区与低量区变动幅度较小，极差为０．８４％，表明农 肥能够显著地增加系统的稳定性，使系统具有抗逆能力；化肥的施用产量的变化幅度不大；过多地 施用秸秆出现负效应──减产．进一步把历年的产量与对照相比按其增产幅度大小顺序排到并作次 数分布统计（表５）。表５说明，尽管不同气候年份对产量影响变动较大，但是产量增长幅度较大 的区大多数集中在农肥高量区占８０％，秸秆低量区８０％，其次是化肥高量区占６０％。农肥高 量区和化肥高量区能够显著地增加产量，秸秆用量过高出现负效应，这与表４结论一致．表５处理 与对照比较的次数分布Ｔａｂｌｅ５Ｆｒｅｑｕｅｕａｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｒｅａ ｔｍｅａｓａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｔｒａｓｔ２．２．２不同气候年份对产量的影 响１９８９，１９９０年是两个不同的气候年份（表６），１９８９年出现严重伏旱，１９９０年 水热比较均匀，对这两个不同的气候年份农肥、化肥、秸秆对产量的影响进行分析。表６积温与降 水比较Ｔａｂｌｅ６Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉ ｔｈｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ１）试验因素对产量影响的主次分析根据试验中１９８９年产量 建立回归模型１：说明此方程有效并与实际情况拟合较好．根据试验中１９９０年产量建立回归模 型２：经检验Ｆ１＝２．４８〈Ｆ０．０５（５，８）＝３．６９，Ｆ２＝２．８４＞Ｆ０．０５ （５，１３）＝２．７１，说明此方程有效并与实际情况拟合较好。由模型１，２计算得试验因素 在不同气候年对产量的贡献率（表７）．表７试验因子对产量的贡献率Ｔａｂｌｅ７Ｅｘｐｅｒｉ ｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏｙｉｅｌｄｓ从表７中看出，１９８ ９年各因素的贡献率的顺序是农肥＞化肥＞秸秆；１９９０年为化肥＞农肥＞秸秆。说明在相对干 旱的年份农肥不仅提供了作物吸收所需的营养元素，更主要的是提高了抗逆能力，增强了土壤的保 水供水能力，发挥了“以肥调水”的作用［５，６］。化肥在雨量充沛的年份充分发挥化学肥料的 速效作用．２）秸秆在干旱年份对产量的影响由模型１采用降维分析法，分析秸秆对产量的动态影 响（图１）。图１秸秆施用量与产量的关系Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗ ｅｅｎｓｔｒａｗｗｉｔｈｙｉｅｌｄ图１表明，在３种不同方式的组合条件下，当农肥、化肥施 入量较低时，随着秸秆的施入量增多，产量呈直线下降趋势，而当农肥、化肥较高时，曲线呈上升 趋势，但是这种趋势比较缓慢，即增加速率较小．以上分析说明在相对干旱的年份，施用秸秆呈负 效应，其实质加快了干旱的程度，当配施高量农肥、化肥能够降低秸秆所带来的负效应，具有缓冲 作用。２．２．３农肥、化肥、秸秆的最适配比经模型２计算，在气候正常的年份产量达到最大值 １０７４ｋｇ／６６７ｍ２，农肥、化肥、秸秆的配比为６６７ｍ２需农肥．１０５７ｋｇ，化肥 ４２ｋｇ，秸秆８４ｋｇ。３结论３．１不同培肥途径多年产量的平均结果较对照增产。农肥不仅 能够提供作物所需养分，而且显著地提高了土壤生态系统的稳定性。采用次数分布的方法历年增产 较高的区８０％落入农肥高量区，证实了上述结论。化肥高量区与低量区产量的平均结果变动幅度 较小。３．２在干旱少雨的年份，农肥对产量的作用大于化肥；在雨量充沛的年份，化肥的作用大 于农肥，充分发挥其速效肥料的特点．３．３秸秆还田量在不同的地区有一定的上限，过高会出现
负效应，特别是在干旱少雨的年份，加剧了干旱的程度，配施农肥、化肥能够缓冲这种负作用。３ ．４经模型分析，在气候正常的年份６６７ｍ２产量达到最大值１０７４ｋｇ，农肥、化肥和秸秆 的最适配比为农肥１０５７ｋｇ，化肥４２ｋｇ，秸秆８４ｋｇ。＊本研究曾得到徐中儒、赵妮姗 、王兆荣教授的悉心帮助，在此一并致谢．参考文献｜｜１徐中儒．农业试验最优回归设计．黑龙 江科学技术出版社，哈尔滨１９８８２张夫道．有机肥与氮肥配合施用对小麦和玉米产量和品质的 影响．土坡肥料，１９８４（３）：１１～１６３陆炳章．有机无机氮肥不同配比对改土增产的效 果．江苏农业科学，１９８４（６）：３６～３７４张振江．有机和无机肥料对旱地上培培肥增产 效益的研究．干旱区农业研究．１９８８（３）：３９～４４５黄玉俊等．秸秆肥与化肥培肥对土 壤肥力和水稻产量的影响．
土壤肥料，１９８８（１）：９～１２６黄萍在．以肥调水提高旱地农 业生产水平．土壤肥料，１９８３（６）：３～５７杜守宇等．培肥土壤以肥调水是固原旱农增产 的重要途径．土壤肥料，１９８７（６）：６～１０８德国帕、陈子明等．芬斯特试验地施肥对土 壤性质和作物产量影响．土壤学报１９９３．３０（１）：１０６～１１０ＰＲＩＭＡＲＹＡＮＡ ＬＹＳＩＳＯＦＴＨＥＲＥＬＡＴＩＯＮＳＨＩＰＢＥＴＷＥＥＮＤＩＦＦＥＲＥＮＴＦＥＲＴＩ ＬＩＺＩＮＧＷＡＹＡＮＤＹＩＥＬＤＩＮＴＨＥＢＬＡＣＫＥＡＲＴＨＺＯＮＥＯＦＴＨＥＳＯ ＮＧＮＥＮＰＬＡＩＮ￥ＺｈａｎｇＱｉｎｇ（ＧｅｎｅｒａｌＳｔａｔｉｏｎｏｆＥｎｖｉｒｏ ｎｍｅｎｔＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｃ，Ｔｉａｎｊｉ ｎ，３００１９１）ＨｏｕＺｈｏｎｇｔＩａｎ；ＬｉｕＹｏｎｇｌｉ；ＷａｎｇＨｏｎｇｙａｎ （ＮｏｒｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｈａｒｂｉｎ，１５ ００３０）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｎｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｍａｔｈｅｍａｔ—ｉｃｓｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｔａｋｅｓｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎａｓｉｔｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓ，ｗｉｔｈｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍ