31年长期施肥对潮土中微量元素演变及小麦微量元素吸收的影响OA北大核心CSTPCD

【目的】在华北平原典型潮土区,研究长期不同施肥措施对土壤全量与有效态铁、锰、锌、铜含量,以及小麦微量元素吸收的影响,为实现农田地力提升与作物高产优质提供理论依据。【方法】长期定位施肥试验位于河南省郑州市,始于1990年,已连续进行了31年。种植制度为冬小麦-夏玉米轮作。选取不施肥(CK),氮钾化肥(NK),氮磷钾化肥(NPK),氮磷钾化肥+秸秆还田(NPKS),氮磷钾化肥+有机肥(NPKM)5种施肥处理,分析每年土壤样品中全量与有效态铁、锰、锌、铜含量,以及作物秸秆与籽粒中相应微量元素含量。【结果】连续施肥31年后,各施肥处理土壤全量铁、锰含量与试验前无显著差异,全量锌、铜含量较试验前显著增加;NPKM处理土壤全量铁、锰、锌、铜含量均高于其它施肥处理。与CK相比,NPKM、NPKS与NPK处理显著提高了土壤有机质含量与阳离子交换量,降低了土壤pH值,有利于土壤中微量元素向有效态转化。NPKM与NPKS处理下土壤有效态铁、锰、锌含量显著高于其它施肥处理。NPK处理下土壤有效铁含量分别比CK和NK处理提高52%与49%;有效锰含量分别比CK和NK处理提高39%与11%。NPKM、NPKS与NPK处理下小麦地上部铁、锰、锌、铜吸收量与各微量元素收获指数显著高于CK与NK处理。但增产对籽粒中微量元素的稀释效应导致NPK、NPKS与NPKM处理下籽粒微量元素含量显著降低,其中铁、锌含量分别为推荐量下限的71%~74%、60%~63%。【结论】化肥与秸秆或有机肥配施有利于提高土壤微量元素的有效性。土壤全量与有效态微量元素含量的提高可促进小麦对微量元素的吸收,但增产对小麦籽粒中微量元素的稀释效应导致小麦籽粒中的铁、锌含量显著低于推荐量的下限。因此,在培肥潮土地力、提高作物产量的同时,也要考虑优化施肥策略或筛选适宜品种,以提高小麦籽粒中铁、锌含量,消除铁、锌元素缺乏对人体健康的不利影响。