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长期施肥条件下作物碳含量及分配比例

苗惠田  
【摘要】: 研究不同施肥措施对作物碳同化物积累与分配的影响不仅能为合理施肥和作物增产提供科学依据,而且对全球碳循环研究具有重要意义。以长期定位试验为基础,在玉米成熟期、小麦返青期进行取样分析,研究不同施肥下玉米、小麦植株碳含量、固碳量及碳同化物分配比例。通过对河南郑州成熟期玉米研究发现,长期有机无机配施(NPKM,1.5NPKM)处理玉米植株碳含量平均约为464g·kg~(-1),比长期不施肥处理玉米植株碳含量提高了2%左右。PK处理的碳同化物在茎叶、根茬中的分配比例分别为56.8%和7.3%,均显著高于其它施肥处理,但在籽粒中,PK处理的碳同化物分配比例显著低于其它施肥处理,仅为30.2%。所有施肥处理中,地上、地下部分玉米固碳量均为NPK平衡施肥处理最高,CK处理最低,地上部分玉米固碳量NPK处理比CK处理高6.5t·ha~(-1),地下部分玉米固碳量NPK处理比CK处理高0.3t·ha~(-1)。通过对吉林公主岭成熟期玉米研究发现,长期有机无机配施(NPKM,1.5NPKM)处理玉米植株碳含量平均约为458g·kg~(-1),比长期不施肥处理玉米植株碳含量提高了3%左右。PK处理的碳同化物在茎叶、根茬中的分配比例分别为57.3%和7.4%,均显著高于其它施肥处理,但在籽粒中,PK处理的碳同化物分配比例显著低于其它施肥处理,仅为28.1%。地上、地下部分1.5NPKM施肥处理玉米固碳量分别为10.3t·ha~(-1)和0.8t·ha~(-1),均显著高于其它施肥处理玉米固碳量。通过对河南郑州返青期小麦研究发现,单施N肥处理小麦植株碳含量约为423g·kg~(-1),比小麦植株碳含量最低的NPKM处理碳含量高出了13%左右。1.5NPKM处理的小麦碳同化物在地上部分的分配比例为89.8%,均显著高于其它施肥处理,而在地下部分,1.5NPKM处理的碳同化物分配比例却显著低于其它施肥处理,仅为10.2%。地上、地下部分小麦固碳量均为1.5NPKM施肥处理最高,分别为1.5t·ha~(-1)和0.2t·ha~(-1)。通过对湖南祁阳返青期小麦研究发现,长期不施肥处理小麦植株碳含量约为426g·kg~(-1),比NPKM处理小麦植株碳含量高出了6%左右。1.5NPKM处理的小麦碳同化物在地上部分的分配比例为89.6%,均显著高于其它施肥处理,而在地下部分,1.5NPKM处理的碳同化物分配比例却显著低于其它施肥处理,仅为10.4%。地上、地下部分NP施肥处理小麦固碳量均显著低于其它施肥处理小麦固碳量,分别只有0.06t·ha~(-1)和0.02t·ha~(-1)。NPK化肥及有机-无机平衡配施能有效提高作物的固碳量,降低了碳同化物在作物地下部分的分配比例,对土壤培肥和碳固定具有重要意义,是可持续和环境友好型的施肥模式;NP施肥处理能在返青期显著提高小麦植株的碳含量。


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