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中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 遼河平原是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地,是我國溫帶農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。遼河平原具有較強的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力,在國家糧食安全和國民經(jīng)濟發(fā)展中具有重要地位。但是,由于經(jīng)濟快速發(fā)展和城市化規(guī)模不斷擴大,耕地資源數(shù)量不斷減少。并且,在現(xiàn)有耕地資源中,長期集約化的高強度利用,造成了土壤退化嚴(yán)重,土壤板結(jié)、鹽堿化加劇,土壤有機質(zhì)含量下降,營養(yǎng)元素不平衡等多種問題,農(nóng)田土壤的“變旱、變瘦、變薄”已嚴(yán)重影響遼河平原農(nóng)業(yè)的綜合生產(chǎn)能力。因此,圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的核心問題,在沈善敏研究員等老一輩農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)家和土壤學(xué)家的不斷努力下,中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所于?1987?年在遼寧省沈陽市蘇家屯區(qū)建立了中國科學(xué)院沈陽生態(tài)實驗站(以下簡稱“沈陽站”)。沈陽站秉承英國洛桑研究站的土壤肥力演變長期定位研究理念,開展了長期的多組、多類型的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)定位實驗研究,以探明遼河平原與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的養(yǎng)分循環(huán)、收支、轉(zhuǎn)化和遷移的關(guān)鍵過程和農(nóng)田土壤肥力演變規(guī)律。同時不斷結(jié)合新型肥料研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用,堅持土肥高效管理,通過理論創(chuàng)新、技術(shù)模式的創(chuàng)建和示范推廣,促進區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。
揭示了不同養(yǎng)分管理模式下農(nóng)田潮棕壤綜合肥力的演變規(guī)律,為遼河平原旱地雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施肥制度的優(yōu)化和管理模式的改善提供了理論依據(jù)
建站伊始,沈陽站即布設(shè)了一系列養(yǎng)分管理定位實驗(圖?1),通過明確不同養(yǎng)分循環(huán)和管理模式對關(guān)鍵肥力指標(biāo)(包括土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀和土壤?pH?值等)的影響,探討了土壤綜合肥力的長期演變規(guī)律及其驅(qū)動機制。經(jīng)過?20?余年的不同養(yǎng)分管理后(圖?2),農(nóng)田土壤綜合肥力指標(biāo)在化肥施用后均有所降低,其中降低最為明顯的是無養(yǎng)分輸入處理和單施氮肥處理。氮磷鉀均衡施用和有機肥有利于緩解土壤綜合肥力指標(biāo)的降低,但僅在化肥氮磷或氮磷鉀均衡施用并配以循環(huán)有機肥的條件下才能使綜合肥力得以維持或略為升高。因此,傳統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)再利用(廄肥、循環(huán)有機肥)對旱作農(nóng)田土壤培肥作用顯著,但?20?余年的研究結(jié)果也表明,單施循環(huán)有機肥無法達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。隨著化學(xué)氮肥的施用以及磷、鉀肥配合施用,作物產(chǎn)量明顯提高,證明化肥的速效性對維持作物產(chǎn)量具有重要作用,但不均衡的化學(xué)養(yǎng)分輸入模式也無法達到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo),形成“短板”效應(yīng),限制農(nóng)作物產(chǎn)量進一步提高。養(yǎng)分循環(huán)再利用對無機養(yǎng)分具有重要的補充作用,可在一定程度上彌補土壤養(yǎng)分虧缺,因而有機肥與無機肥配施更利于作物產(chǎn)量的穩(wěn)定??梢姡词乖诂F(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理模式下,化肥和有機肥也具有不可替代性。在施用化肥基礎(chǔ)上配以循環(huán)有機肥,以有機肥形式補充農(nóng)田氮磷鉀及微量養(yǎng)分,在提高農(nóng)業(yè)廢棄物利用效率的同時,對于維持土壤養(yǎng)分收支平衡、穩(wěn)定作物產(chǎn)量、提高肥料利用效率具有明顯作用。遼河平原潮棕壤不缺磷且相對富鉀,氮是限制作物產(chǎn)量的主要因子。因此磷、鉀用量應(yīng)以滿足作物需求為標(biāo)準(zhǔn),再配合循環(huán)有機肥,實現(xiàn)氮磷鉀收支略有盈余的施肥模式,構(gòu)建適宜的土壤養(yǎng)分庫,從而維持長期的養(yǎng)分元素供需平衡。