第4章 氮磷配施模式下小麥、玉米套作水肥利用效率研究

4.1 研究目的

隨著國家對地區工業和城市污染的逐步控制，以農田為核心的灌區退水污染正在成為影響黃河水質的主要污染源，第一次全國污染源普查結果顯示，農業源排放的化學需氧量、總氮、總磷等污染物分別占全國排放總量的44%、57%和67%。農業面源污染具有潛在性、隨機性、廣泛性、復雜性及滯后性的特點，目前正面臨著根治難的境況。內蒙古河套灌區作為我國西北重要的農業精華地區，農業生產過程中化肥用量呈逐年增加的趨勢，而肥料的利用率卻一直在低水平徘徊，作物收獲所帶走的磷占施肥量的65%左右，氮不到40%，氮、磷的大量盈余必然導致化肥向水體的直接流失顯著增加，使得農田退水過程中氮、磷等面源營養物質成為加劇黃河水污染的主要根源，農業面源污染將成為河套灌區水環境質量改善的嚴重制約因素。

近年來，肥料在提高作物的水肥利用效率方面成為研究的重點。有研究認為缺氮、缺磷對水分利用效率的影響最大（刑倩等，2008），而適量施氮可以有效保持土壤水分，提高土壤貯水量（劉文國等，2006；王田濤等，2011），適量施肥也可以提高作物產量和水分利用效率（蔣駿等，1995；張東梅等，2012），氮磷配施（許振柱等，2003；楊文等，2008）及氮磷鉀均衡施肥（邢倩等，2008；李良皓等，2009）能有效提高作物的水分利用效率。隨著施氮量的增加，玉米籽粒產量及氮肥利用率表現為先增加后降低的趨勢（呂鵬等，2011），合理的氮磷鉀肥配施能有效調控小麥的水分利用效率，提高其對肥料的吸收利用率（Campbell C.A.等，1977；Villalobos F.J.等，1990；張仁陟等，1999），而氮、磷、鉀肥施用不均衡會對作物產量有較大的影響，尤其是過量施用不僅對作物產生毒害，也對環境造成較大壓力（黃明麗等，2002；李淑文等，2003）。可見，氮磷合理配施對作物產量及水肥利用效率的影響方面具有重要的研究價值，而小麥玉米套作是內蒙古河套灌區常用的種植模式，小麥玉米之間的競爭屬于協同或弱競爭，因此，在當地研究小麥玉米套作具有一定的現實意義。綜上所述，本研究立足河套灌區基本的農田生產現狀，針對小麥玉米套作模式，以提高作物的肥料利用效率及消減農田生產中氮、磷等特征污染物負荷為目的，在保證產量的前提下，合理調控當地的氮、磷配施水平，進一步削減氮、磷施量，從源頭上減輕農業面源污染，解決土壤肥力不足及不合理施肥對本地區作物產量及水肥利用效率的限制，實現作物高產穩產，具有重要的科學研究價值，可為減輕農業面源污提供技術支撐和理論依據。