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河北省是我国最大的粮食产区之一,目前面临施肥技术落后,农业生产成本居高不下,资源浪费严重,土壤环境劣变,农业可持续发展备受困扰等问题,亟待解决。本文采用田间试验与室内土柱模拟相结合的方法,系统的研究了腐植酸类物质、肥料分层施用对养分运移的影响,免耕局部深松分层施肥精量播种技术对土壤水分入渗、容重、养分时空分布的影响,玉米专用肥一次性分层深施、单粒播种的可行性及增产增效机制。得到的主要试验结果如下:1.土壤养分丰缺诊断试验结果表明,在供试土壤肥力条件下,冬小麦-夏玉米轮作四季后,CK、NK、PK处理玉米产量均持续下降,不施肥的玉米和小麦2009年的产量比2008年分别下降10.32%和43.62%;NK、PK处理玉米产量分别减少3.1%和5.3%,小麦减产4.51%和41.9%;NP处理玉米产量有所增加,小麦变化不大;NPK处理玉米产量变化较小,小麦降低了595.1 kg/hm2。土壤氮的自然供给力由91.2%下降至44.22%,磷的自然供给力由100.3%下降至85.71%,、钾的自然供给力由96.30%下降至83.31%。2.夏玉米深松双层施肥条播技术对夏玉米生长发育和土壤理化性质影响试验结果表明,与无机复混肥常规施用处理相比,深松双层施肥处理玉米成熟期根条数增加8.1条/株,叶面积指数增加20.1%,地上部干物质积累增加2354.25 kg/hm~2,体内积累氮、磷、钾分别提高50.43、18.87、24.70 kg/hm~2;获得产量10325.3 kg/hm~2,增收29.5%。深松双层施肥处理0～20、20～40及40cm以上土壤紧实度分别减小了38.6%、61.6%和15.0%以上;苗期–灌浆期60～90cm土壤含水量提高幅度在8.5%～43.9%之间;对各层次土壤养分含量影响不大。3.深松全层施肥精播技术对玉米生长发育影响试验结果表明,与常规施肥处理相比,深松全层施肥处理春玉米成熟期根干重增加33.4%,植株氮、磷、钾累积量分别提高29.02、19.00和5.42 kg/hm2,增产32.5%,增收40.5%。深松全层施肥技术对夏玉米生长影响趋势一致,增产52.2%,增收78.3%。4.室内土柱模拟试验表明,施氮、钾可以随水淋溶至100cm,磷富集在0～30cm。分层施肥氮、磷、钾淋出率分别为20.27%～22.28%、25.22～29.36‰和72.84～74.01‰,常规施肥分别为16.54%～21.56%、16.53～28.30‰和25.82～28.32‰。