华南双季稻化肥减施增效综合技术模式及技术规程

水稻生产过程中化肥的不合理施用,带来了农产品生产成本增高、农田环境污染等问题,影响水稻生产的可持续发展。于2018—2020年,在单项技术研究基础上,开展本研究,旨在形成适合华南双季稻区的化肥减施增效综合技术模式。研究选用高产、高效水稻品种（双高）,同时优化氮、磷、钾肥的比例结构以及基蘖肥的比例结构（双优）,在化肥中补充施入海藻精和微生物菌剂（双补）,合理平衡移栽密度与肥料施用量、水气平衡方法水分管理（双平衡）的方法。2019—2020年在象州和宾阳县进行技术示范,化肥减量综合技术示范区的化肥施用量比对照减少化肥用量17%（包括氮、磷、钾肥）基础上,平均稻谷产量分别为6479.76 kg/hm²、6755.62 kg/hm²,其稻谷产量分别比对照增产2.30%和6.55%。本研究总结了华南双季稻化肥减施增效技术规程。     

水稻减量化施肥与氨基酸水溶性肥配施效果研究

开展测土配方施肥基础上的水稻减量化施肥与氨基酸水溶性肥配施的效果试验,探究该条件下水稻施肥减量化的可行性。试验设置4个施肥处理：测土配方施肥、测土配方施肥量减氮10%+氨基酸水溶性肥、测土配方施肥量减氮15%+氨基酸水溶性肥和测土配方施肥量减氮磷钾各10%+氨基酸水溶性肥,研究了不同处理对水稻经济性状、产量和经济效益的影响,评估了对农田生态环境的保护效果。结果表明,不同肥料减量处理对水稻的经济性状影响不同。所有肥料减量处理均不同程度降低水稻株高、每穴分蘖数和结实率,,但都提高了每穗实粒数。减氮10%处理提高了水稻千粒重,其他两个肥料减量处理则减少水稻千粒重。减氮10%+氨基酸水溶性肥处理可增产6.73%,节本增收19.77%;减氮15%+氨基酸水溶性肥处理则产量和收入与测土配方施肥处理持平;减氮磷钾各10%+氨基酸水溶性肥处理则显著减少了水稻产量和农民收入。因此,测土配施肥基础上氮肥减量10%或15%并配合喷施氨基酸水溶肥可达到稳产或增产目的,且环境效益可观。     

施用微生物肥对水稻产量及氮素利用率的影响

为探讨微生物肥与常规化肥配施在水稻上的施用效果,以不施肥为对照,设置了单施尿素(处理1)、尿素+微生物肥(处理2),单施复合肥(处理3),复合肥+微生物肥(处理4),单施微生物肥(处理5)5个处理,在黄棕壤土条件下,研究了微生物肥与尿素、复合肥等配施对水稻群体性状、产量因素以及氮素的吸收利用效率的影响。结果表明:微生物肥和复合肥配施对水稻的水稻群体性状、产量因素以及氮素的吸收利用效率影响显著,与对照相比,叶面积率比对照高0.17%,产量比对照高25.2%,干物质积累量比对照高52.9%,氮素收获指数比对照高11.96%。因此,微生物肥和复合肥配施能改善群体指标,提高氮素利用率,提高产量,为保证作物稳产、减少化肥投入,合理施用微生物肥以及微生物肥与化肥的配施提供试验参考依据。     

微生物菌肥拌种及减少化肥用量对燕麦生长的影响

为明确微生物菌肥拌种及减少一定量的化肥用量对燕麦生长和产量的影响,给微生物菌肥在燕麦上的推广应用提供依据,研究了微生物菌肥配合不同用量的化肥对燕麦出苗、各生育期株高、干物质含量和产量的影响。结果表明,各处理间燕麦产量差异显著(F=601.346,P=0.00<0.05),处理C（菌肥+ 75%化肥）下产量最高为达4189.5 kg/hm²;处理A（全化肥）和B（菌肥+50%化肥）次之,产量分别为3546 kg/hm²和3468 kg/hm²;处理D（对照）产量最低,为3064.5 kg/hm²。因此,使用微生物菌肥对燕麦拌种,可以减少一定量的化肥用量,减轻土壤板结程度,提高燕麦产量。     

双季稻区长期不同施肥管理对大麦干物质积累及产量的影响

为探明双季稻区不同施肥制度对大麦干物质积累及产量的影响, 以 ‘通 0306’ 和 ‘蒙啤麦 1号’ 为材料, 采用田间小区试验方法, 系统比较研究了 30%有机肥+70%化肥、 60%有机肥+40%化肥和无肥 3种施肥制度对大麦干物质积累及产量的影响。结果表明, 大麦主要生育期, 单株根系、 茎干物质和地上部分干重均表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥; 分蘖期至成熟期, 各处理间大麦单株根系和茎干重差异均达显著水平。叶、 穗均表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥, 60%有机肥和 30%有机肥处理均显著高于对照。分蘖期到成熟期, 根系干重占总干物质量的比例为无肥＞30%有机肥＞60%有机肥, 穗干重比例为 30%有机肥＞60%有机肥＞无肥; 拔节期到成熟期, 茎的比例均以 60%有机肥处理最高; 叶干物质比例在成熟期为无肥＞60%有机肥＞30%有机肥。大麦主要生育期, 30%有机肥和 60%有机肥处理大麦叶片 SPAD值均显著高于无肥处理; 成熟期, 各处理间差异达显著水平。大麦各生育期, 各处理大麦单株叶面积表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥。各施肥处理大麦产量表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥, 分别比无肥增产 717.45~721.15 kg/hm²和 756.45~782.05 kg/hm²。说明不同施肥制度大麦干物质积累和产量有各自特征, 有机肥与化肥配施处理植株干物质总量大而且分配合理, 有利于改善产量构成因素, 增加大麦产量。     

不同有机肥对旱直播水稻干物质积累和产量的影响

为了探究不同有机肥对旱直播水稻产量和干物质转运的规律,于2018年和2019年,以龙粳31为试验材料,在旱直播条件下比较了零肥(T0,对照)、常规施肥(T1,对照)、生物炭+常规施肥(T2)、海藻生物肥+常规施肥(T3)、凹凸棒有机肥+常规施肥(T4)、腐熟有机肥+常规施肥(T5)6种肥料处理下水稻的干物质积累、产量和产量构成的差异。结果表明:与T1相比,T3、T4、T5不同程度地提高了水稻齐穗期上三叶叶面积指数,而T2呈相反趋势;综合2 a水稻齐穗期-成熟期群体干物质量,与T1相比,水稻齐穗期T3、T4、T5处理平均增幅12.03%,5.07%,3.36%,T2降低14.73%,水稻成熟期群体干物质量,T3、T4、T5与T1之间差异虽不显著,但T3、T4、T5均表现不同程度大于T1的趋势,T2则降低14.11%;与T1相比,T3、T4、T5改善了齐穗期-成熟期群体结构,提高了叶和茎鞘的输出量、输出率和转化率,T2呈相反趋势;与T1相比,T3、T4、T5处理水稻实测产量平均分别增产4.40%,2.70%,2.98%,T2降低11.02%,通过产量构成分析发现,T3、T4、T5处理可有效提高每平方米穗数,但不利于穗粒数的提高,相关分析表明,产量与每平方米穗数呈极显著正相关关系,与穗粒数和千粒质量呈正相关关系,而与结实率呈极显著负相关关系。综上所述,施用海藻生物有机肥、凹凸棒有机肥和腐熟有机肥能有效提高旱直播水稻分蘖,增加穗数,改善齐穗期-成熟期群体结构,提高了叶面积指数和群体干物质量,促进叶和茎鞘物质输出和转化,最终使旱直播水稻产量得到提升。     

绿豆/黑豆压青还田下减量施肥对宿根甘蔗产量和主要农艺性状的影响

为探讨绿豆/黑豆还田和减施化肥条件下,间作绿肥压青还田对宿根甘蔗生长的影响及绿肥还田和有机肥施用对化肥的替代作用。试验设计了常规施肥（CK）、化肥减施25%+12%营养元素当量绿豆绿肥还田+13%营养元素当量有机肥（H-LY）、化肥减施25%+全量绿豆还田（H-LQ）、化肥减施25%+25%营养元素当量有机肥（H-Y）、化肥减施25%+25%营养元素当量黑豆绿肥还田（H-HD）和化肥减施25%+全量黑豆还田（H-HQ）6个处理。结果表明,与CK处理相比,宿根蔗间作绿豆和黑豆压青还田对甘蔗株高、有效茎数和单茎重没有显著影响,所有处理的蔗茎产量与CK处理无显著差异,说明宿根蔗间作绿豆和黑豆绿肥压青还田、当量有机肥施用均可以替代25%的甘蔗化肥。     

有机肥替代化肥对水稻产量、土壤肥力及农田氮磷流失的影响

采用田间小区试验,研究不同种类有机肥替代化肥比例对水稻产量、土壤肥力及农田径流氮、磷流失的影响。研究结果表明：50%猪粪有机肥替代化肥处理水稻产量最高,可达10 439.66kg/hm ²,100%、30%、50%有机肥替代化肥处理水稻产量呈依次增加趋势,且猪粪有机肥替代化肥各处理水稻产量均高于秸秆有机肥替代化肥处理;有机肥能有效提高土壤肥力,100%有机肥替代化肥处理土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量最高;单施化肥处理总氮（TN）流失量和流失率最高,分别为9.43kg/hm ²和4.91%,随着有机肥施用比例的增加,稻季农田径流TN流失量和流失率逐渐下降,50%和30%有机肥替代化肥处理TN流失量和流失率较100%有机肥处理显著升高,但猪粪和秸秆有机肥替代化肥处理间差异不显著;100%秸秆和猪粪有机肥处理总磷（TP）流失量和流失率最高,TP流失量分别为1.815、1.732kg/hm ²,TP流失率分别为1.08%、1.02%,50%和30%有机肥替代化肥处理TP流失量逐渐下降,秸秆有机肥替代化肥处理TP流失量和流失率均高于猪粪有机肥替代化肥处理,且有显著性差异。50%猪粪有机肥替代化肥处理在兼顾水稻高产稳产的同时,能够有效降低稻季农田氮素径流流失量和流失率,且维持较低水平的磷素径流流失量和流失率,是一种适宜的资源有效利用、节肥增效的有机肥替代化肥措施。     

海藻提取物对甜玉米产量、品质及氮素利用的影响

以正甜68甜玉米品种为试验材料,通过一年两季田间试验研究海藻提取物对甜玉米产量、品质及氮素利用率的影响。试验设置5个处理：常规施肥（T1）、常规施肥+海藻提取物（T2）、常规施肥减氮20%（T3）、常规施肥减氮20%+海藻提取物（T4）、不施氮（T0）。结果表明,T2处理的甜玉米获得最高产量,两季产量比T1处理分别提高7.11%和8.24%,T4处理的甜玉米产量与T1处理无显著差异。T4处理的春、秋两季玉米籽粒可溶性糖含量分别比T1处理提高5.29%和5.36%。T4处理的甜玉米氮素利用率最高,显著高于T1和T2处理。同时,T2处理的甜玉米氮素利用率显著高于T1处理。T2和T4处理的甜玉米氮肥农学效率分别显著高于其对应不施用海藻提取物的处理。T4处理的甜玉米氮肥偏生产力显著高于T1处理。春秋两季甜玉米每公顷净收益分别比T1处理提高11.71%和13.64%。T4处理的甜玉米两季净收益分别比T3处理提高6.18%和5.99%。     

长期不同施肥模式对双季稻田土壤养分及水稻产量的影响

为探明不同施肥处理对双季稻田土壤养分和水稻产量的影响,以湖南宁乡长期定位试验为平台,应用常规试验分析方法系统分析了定位长达31年5种施肥处理(化肥、秸秆还田+化肥、30%有机肥+70%化肥、60%有机肥+40%化肥和无肥)对双季稻田土壤养分和水稻产量的影响。结果显示,长期有机无机肥配施均有利于改善土壤养分含量。有机肥配施化肥处理明显增加了稻田土壤有机质含量,以60%有机肥处理增加效果为最高;30%和60%有机肥处理均有利于增加土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾含量,与化肥和无肥处理均达显著差异(P0.05);不同处理间土壤全钾含量和p H值均无显著性差异。有机无机肥连续配施有利于增加水稻产量;早稻产量以60%和30%有机肥处理为最高,分别比无肥处理增加97.67%和95.01%;晚稻产量以秸秆还田和30%有机肥处理为最高,分别比无肥处理增加103.64%和93.97%。相关性分析结果表明,土壤有机质与土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷均具有极显著的正相关(r=0.993**,0.971**,0.950**,0.950**),与土壤速效钾具有显著的正相关(r=0.802*)。有机肥与化肥配合施用有利于培肥土壤和获得较高的水稻产量。     

南方粳稻化肥减量增效施用方法研究

江西省从2009年起开展“籼改粳”引种、示范和推广,至2016年粳稻种植达到一定规模。2015年,农业部在全国部署开展化肥使用量零增长行动,推动化肥减量增效。为探索粳稻化肥减量增效施用技术,并助推“早籼-晚粳”种植模式,于2016年在浮梁县开展了晚粳化肥减量增效施用方法的比较试验。试验设空白对照、农户习惯施肥方法和2种推荐施肥方法4个处理。推荐施肥方法为化肥减量配方施肥。试验结果显示,2种推荐施肥方法中以推荐施肥方法1较好,推荐施肥方法1比农户习惯施肥方法氮磷钾养分总量节省123.9 kg/hm²、稻谷增产608.75 kg/hm²、增加净收入2070.35元/hm²,经济效益达到了显著水平。推荐施肥方法 1的总偏生产力为13.34、投产比值为6.39,比农户习惯施肥方法分别增38.4%和36.54%。试验表明,推荐施肥方法较农户习惯施肥方法具有明显的节肥增产增收效果,可在当地双季晚粳化肥减量增效生产中推广应用并加以完善。     

氮、磷、钾肥对南方双季稻区水稻产量及产量构成因子的影响

为明确氮、磷、钾肥对南方双季稻区水稻产量及产量构成因子的影响,于2019年在广西象州县、岑溪市、龙州县（早季）及港北区、福绵区（晚季）进行田间试验。设置对照（不施肥）、全肥（180kg N+45kg P₂O₅+135kg K₂O/hm²）、缺氮（45kg P₂O₅+135kg K₂O/hm²）、缺磷（180kg N+135kg K₂O/hm²）和缺钾（180kg N+45kg P₂O₅/hm²）5个处理,于成熟期测定产量和产量构成因子。结果表明,氮、磷、钾肥对水稻产量及其构成因子均有显著影响。与全肥处理比较,缺氮、缺磷、缺钾和对照处理分别减产17.43%、6.64%、4.83%和25.58%。氮肥主要影响有效穗数和结实率,磷肥主要影响穗粒数,钾肥主要影响千粒重。水稻产量与有效穗数（r=0.544）和穗粒数（r=0.852）呈极显著正相关,与结实率的相关性不显著。     

有机肥替代对棉花养分积累、产量及土壤肥力的影响

【目的】研究不同有机肥替代率对黄河流域棉株生物量、养分积累、产量、氮磷比及土壤肥力的影响,试图探索出有机肥替代化肥的适宜替代率,为有机肥、无机肥在黄河流域棉田合理施用提供参考依据。【方法】试验始于2016年,在中国农业科学院棉花研究所试验基地设置6个施肥处理:T1:不施肥,T2:100%化肥,T3:20%有机肥+80%化肥,T4:40%有机肥+60%化肥,T5:50%有机肥+50%化肥,T6:100%有机肥。经3年施肥后,2018年进行田间取样,分析不同施肥处理对棉花生物量、养分积累、产量、氮磷比及土壤肥力的影响。【结果】(1)有机肥替代50%化肥处理提高棉株生物量、养分积累和籽棉产量。(2)与单施化肥处理相比,施用有机肥处理土壤有机质、全氮、速效磷、碱解氮含量均有增高趋势,全部施有机肥显著增加土壤速效磷含量。(3)棉株全氮、全磷积累量与棉株生物量呈极显著正相关,棉株根、茎氮磷比与籽棉产量呈极显著负相关。【结论】有机肥替代部分化肥能减少化肥用量,连续应用有机肥替代部分化肥具有增加土壤肥力的趋势;有机肥替代50%化肥处理能增加棉花生物量、养分积累量,提高籽棉产量,替代效果最好。     

沙性土壤设施桃树减肥增效技术研究

沙性土壤设施桃树化肥过量施用普遍,需探寻化肥减施增效技术。采用田间小区试验,研究商品有机肥(OF)、生物有机肥(BOF)、平衡施肥(BF)和技术集成模式(MF)在化肥减施30%基础上对桃树产量、品质和土壤性状的影响。与常规施肥相比,OF、BOF、BF和MF处理分别可增产4.5%、3.4%、1.5%和9.1%,MF处理为显著增产。OF和MF处理可改善果实可溶性糖和硝酸盐含量,BF处理改善硝酸盐含量效果显著。BF和BOF处理可显著削减土壤过剩速效磷钾养分和盐分,而OF和MF处理也可降低速效磷钾养分,但能略增加土壤硝态氮含量并显著增加有机质含量。各减肥增效处理均能改善土壤微生物性状,MF处理对土壤微生物数量、活性和多样性的改善效果最佳,其次为BOF和OF处理,最后为BF处理。相关性分析显示,减肥增效措施增产提质主要归结于降低土壤速效磷钾养分和盐分及显著改善土壤有机质和生物肥力性状。根据肥本和增产效益,MF可增收0.83万元/hm²,其次为BOF（0.54万元/hm²）和BF（0.53万元/hm²）,最后为OF处理（0.20万元/hm²）。因此,有机肥、生物有机肥和平衡施肥集成的减肥增效技术模式适用于沙性土壤设施桃树。     

不同新型肥料对小麦光合特性、冠层结构及产量的影响

为明确不同新型肥料的使用效果,为生产中合理选择肥料提供依据。以小麦品种烟农19为材料,在安徽省怀远县龙亢农场设置普通化肥、保持肥、活性增效肥、活性炭肥、活性素肥、土壤改良剂+习惯施肥和习惯施肥共7个不同肥料处理,研究对小麦冠层结构、光能截获率、旗叶光合特性和产量及其构成因素的影响。结果表明,新型肥料处理较习惯施肥处理产量提高了4.4%~10.2%,其中活性增效肥处理产量最高。与习惯施肥处理相比,不同新型肥料处理均提高了小麦生育后期旗叶SPAD值、净光合速率、冠层叶面积指数及光能截获率。综上,新型肥料具有增产增效的优势,尤其活性增效肥可作为小麦科学施肥的优选方案。     

化肥减量条件下不同有机肥用量对油菜养分利用和产量的影响

以油菜品种湘油420为供试材料,采用田间试验,研究了化肥减量25%条件下,配施不同用量（1125~4500kg/hm²）有机肥对油菜产量、干物质积累以及养分积累的影响,以常规施肥,即化肥不减量且不施有机肥为对照。结果表明,化肥减量25%配施有机肥可显著提高单株角果数、植株干物质和养分积累量,从而提高油菜产量,且随着有机肥用量的增加而增加,而经济效益仅在有机肥用量较低时（1125kg/hm²）有所增加。化肥减量25%配施有机肥处理比常规施肥（FFP）处理增产25.2%~78.5%,比化肥减量25%未配施有机肥（F75%）处理增产43.9%~105.1%;根据有机肥用量与产量之间的回归方程,化肥减量25%时仅配施675kg/hm²有机肥可弥补因化肥减量带来的产量损失。与FFP和F75%处理相比,化肥减量25%配施有机肥处理均显著增加油菜干物质和氮磷钾积累量。化肥减量25%配施1125kg/hm²有机肥处理的经济效益最高,为5789元/hm²,比FFP处理增加74元/hm²,比F75%处理增加519元/hm²。综上可得,有机无机肥配施可促进养分积累和油菜生长,提高菜籽产量,通过配施有机肥可实现化肥减量25%的目标,且本区域有机肥配施的适宜用量为1125kg/hm²。     

污泥生物有机肥对大豆产量和氮磷吸收的影响

试验采用随机区组设计,设5个施肥水平(CK为常规化肥;A为化肥+8kg/hm2污泥生物有机肥;B为化肥+11kg/hm2污泥生物有机肥;C为化肥+15kg/hm2污泥生物有机肥;D为化肥+20kg/hm2污泥生物有机肥),2种施肥方式(拌肥和拌种肥),研究了污泥生物有机肥对大豆产量及其营养器官(叶片、主茎和根系)氮、磷养分吸收的影响。结果表明:在施入污泥生物有机肥后,大豆产量及其营养器官中的氮、磷含量均高于对照(C>B>A>D>CK)。且拌种肥处理均高于拌肥处理,其中拌种肥的C处理大豆产量最高,为1 898.5kg/hm2,增产8.18%。说明污泥生物有机肥可提高大豆产量,并对氮、磷吸收有一定的促进作用。     

不同化肥减施技术对设施辣椒产量及养分吸收利用的影响

针对苏北地区设施辣椒生产中化肥施用过量的问题,在淮安市设施辣椒主产区通过连续2季的田间小区试验研究了2种化肥减施技术对辣椒产量及养分吸收利用的影响。化肥减施技术包括：以商品有机肥替代基肥化肥(OF)、追肥中施用滴灌专用水溶肥以减施化肥(RD)。研究结果表明,连续2季应用化肥减施技术后,OF和RD处理的产量较常规施肥处理分别增加了12.6%和30.2%。在第一季辣椒种植中,不同处理对辣椒植株各器官中氮、磷、钾养分含量未有显著影响;在第二季OF和RD处理均显著增加了辣椒果实中氮、磷、钾含量;且OF处理茎和叶中的氮、磷、钾含量都高于其他两个处理。在两季辣椒栽培中,两种化肥减施处理的化肥总养分偏生产力都显著高于常规施肥,其中OF处理的最高。以上结果说明,在本试验条件下,通过以商品有机肥替代基肥中部分化肥或者在追肥中以滴灌方式施用专用水溶肥均可在减施化肥条件下增产。     

化肥减量配施有机肥对柠檬树体生长、果实产量及品质的影响

探讨化肥减施和配施有机肥改善土壤质量,减少化肥使用量,提高柠檬产量和品质,为云南柠檬园土壤环境改良和柠檬化肥减施增效提供技术依据。以‘云柠1号’柠檬为试材,利用田间小区试验,设置4个不同施肥处理,即100%化肥（常规施肥）、70%化肥+有机肥15 kg/株、50%化肥+有机肥15 kg/株及不施化肥处理+有机肥15 kg/株。分别测定不同施肥处理的柠檬树体生长参数、花枝成花数、果实品质、产量和叶绿素含量。结果表明,与常规施肥相比,70%化肥+有机肥15 kg/株处理下柠檬的生长参数、果实产量和品质有显著差异,该处理显著加快了柠檬树体的生长,获得了更高的产量和果实品质。与常规施肥相比,植株株高增高6.37%,嫁接口上、下5 cm处直径分别增粗13.05%、9.61%;单果重和产量分别增加15.19%、28.60%;果实出汁率、Vc含量和总糖含量分别增加6.68%、27.85%、6.20%,综合考虑产量、果实品质等因素,70%化肥+有机肥15 kg/株处理对柠檬增产、提质、增效的效果最佳。