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在云贵两省交界处的曲靖地区北大营和朗目山布设人工草地肥料试验和放牧系统养分循环试验,在云贵高原人工草地土壤养分含量,不同施肥量和牧草产量三者动态关系定量研究和对人工草地放牧系统养分循环动态监测的基础上,构建了人工草地施肥模型和放牧系统养分循环机理模型,并首次提出了人工草地计算机综合推荐施肥系统。主要内容如下: 在不施肥的情况下,牧草的产量都很低。白三叶P0为P270的0.6%,黑麦草P0为P270的33%,鸭茅P0为P270的82%。其中白三叶—磷素效应最显著,白三叶与施磷量间呈强的正相关(r=0.66)。长期施用磷肥,牧草表现出显著的增产效应,3年间P180K0处理比P0K0对照,1kg P2O5增产白三叶、黑麦草、鸭茅分别为6.0、5.1、3.3kg。 各施肥处理小区土壤Olsen-P含量逐渐增加,土壤磷库处于不断积累状态。长期施用CaMgP肥能显著地增加土壤Olsen-P的含量,而且土壤Olsen-P的增加量随土壤磷素积累量的增加而增加。长期不施磷肥的处理,起初由于牧草吸收,使土壤Olsen-P含量不断下降,当土壤Olsen-P的含量下降到一定水平后,则稳定在最低Olsen-P水平。Olsen-P含量与草地产量呈极强的正相关,相关系数分别为R2=0.8397(1988)和R2=0.7511(1999)。 各施肥小区pH值有逐年增高的现象,即由1997年的5.36升高到2000年的6.51,这有助于土壤无机态磷中的Fe-P和Al-P的溶解度提高,降低土壤的固磷能力。施用钾肥的处理P0K100、P180K150,土壤中有效钾含量明显提高,尤以P0K100最为显著,达到了30.26mg/100g,增加了10.7%,而不施用钾肥的处理,土壤中速效钾含量迅速耗竭。 根据磷、钾肥效应函数关系,计算出黑麦草+鸭茅+白三叶混播草地定植期的经济最佳施肥量为纯磷95.4kg/hm2·a、纯钾13.9kg/hm2·a,预测最高产量为4612kg/hm2。对于单播人工草地而言,白三叶所需的最佳施肥量为纯磷82.3kg/hm2·a、纯钾13.8kg/hm2·a;黑麦草为纯磷137.7kg/hm2·a、纯钾16.4kg/hm2·a。 黑麦草草地单施氮肥,最初具有极显著的增产作用,增产效率为71.2%,1kg N平均增产干物质9.02kg,但随施肥年限的延长,其增产幅度逐年下降。1998年1kg N增产黑麦草5.46kg,2000年1kg N增产黑麦草0.36kg。 改良退化人工草地,当年单施K肥效应最显著,其次是单施磷和单施氮。在三因素配施中,P、K与P、N的交互作用显著,而N、P、K三因素交互作用不显著,其作用大小依次为K>PN>P>PK>N。在改良后的第二年,由N、P、K三因素方差分析可以得到,单施P、K效应最显著,而施氮作用减弱;在配施中,P、K交互作用显著,其作用大小依次为P>K>PK。 根据肥料效应方程,确定出退化红壤人工草地改良所需经济施肥量。禾本科草地最佳 经济施肥量为 CaMgP肥 890kgha’·a,KCI肥 195kg/hm‘仓,预测最高干物质产量 1310kgha’:豆科草地为*aM炉肥487kgha’·a,*Q肥82kgha’仓,预测干物质最高 产量为 2420 kgDMjhm‘。 根据土壤测试,系统土壤固磷能力属于中一高水平,P吸收量为 60%~80%,土壤 速效P含量为8.sing/kg,系统内磷素的净损失为14尸一如m’,结合土壤测试值,系统内 磷肥补偿量为 34.7 gb’。-系统中磷素的另一个损失途径是家畜环节,放牧时间的长短是影响它的关键因素。在 本系统内,运用 24 h放牧管理措施,可将此损失降到最低限度,系统内家畜损失以畜产 品输出为主,为6.68 kg/htnkg/htn’。 在草地-家畜系统中,可以忽略由降水带入系统内的P、K量。牧草枯落物与家畜粪 尿是草地系统磷素收入的重要来源。本系统内磷素通过枯落物归还系统的数量为 9.sl gb’仓,而通过粪便返回系统的数量为 8刀2 kpe‘·a。 提出了云贵高原人工草地推荐施肥系统,系统软件计算公式的核心由人工草地牧草肥 料效应函数模型和放牧系统养分循环、平衡模型的参数计算公式构成。氮肥、磷肥、钾肥 和微肥的施肥量计算公式均包括三部分:第一部分草地现存量,家畜采食量、牧草对肥料 的需求量:第二部分枯枝落叶中的养分归还量和粪尿中的养分归还量;第三部分土壤测试 值。