基于土壤氮素平衡的氮肥推荐方法——以水稻为例

基于土壤氮素平衡提出了一种新的氮肥推荐方法——氮素归还指数法,并以水稻为例介绍了其实施过程。经江苏省太湖地区和里下河地区45个水稻田块的举例推荐,用肥料效应函数法推荐的最佳经济施氮量(OENR)、氮素归还指数法推荐的氮素归还施氮量(RNR)和理论施氮量法推荐的理论施氮量(TNR)分别平均为N 246.8±42.5、216.9±27.3和176.9±22.3 kg hm-2。氮素归还指数法可不经过田间试验实现以目标产量为唯一变量的氮肥推荐,但在区域氮素净损失率能否保持相对稳定、长期实施氮素归还施氮量能否使土壤不致产生氮素盈余等方面仍需进一步研究。     

氮肥运筹方法对强筋小麦产量和品质的调控效应

采用盆栽试验方法研究了氮肥运筹对强筋小麦产量和品质的影响,试验结果表明:合理运筹氮肥能够显著提高强筋小麦籽粒产量。拔节期叶面喷施氮肥显著提高了强筋小麦的株高、穗长、穗数、穗粒数和千粒重,从而促进小麦获得了最高产量;适当增加中、后期氮肥施用比例有利于改善强筋小麦品质,以拔节期和抽穗期分两次追施氮肥效果最佳。综合产量和品质效应,以拔节期喷施氮肥为最佳氮肥运筹方法。     

大白菜氮肥施用的产量效应、品质效应和环境效应

通过 6水平氮肥田间小区试验 ,研究了大白菜氮肥施用的产量效应、品质效应和环境效应。结果表明 ,在本试验条件下 ,大白菜的经济最佳施氮量为 3 1 0kghm- 2 ,大白菜体内硝酸盐含量和氮肥施用后土壤 -作物体系的氮素表观损失随施氮量的增加线性上升 ,大白菜氮肥施用的产量效应、品质效应和环境效应难以协调。采取其它措施降低蔬菜硝酸盐含量 ,改进现有的栽培体系并进行环境经济学的研究 ,是今后蔬菜研究中应着力解决的几个问题。     

江西省水稻氮肥推荐施肥体系研究

研究了江西省不同稻田土壤氮素状况和水稻产量目标下的氮肥用量及其调整系数,以建立适合江西省的水稻氮肥推荐施肥体系,为省级区域水稻氮素推荐施肥提供科学依据。以在江西88个县(市、区)布置的1 207个"3414"水稻施肥田间试验及其采集土壤、植株进行室内分析得到的数据为基础,分别进行相关和回归等定量分析。研究结果表明:氮肥增产效果明显,平均每千克氮可增产稻谷11.2 kg,但达到最佳施用量后,随着施氮量的增加水稻增产效应降低,最佳施肥处理为N_2P_2K_2。碱解氮和全氮与相对产量的相关系数分别为0.591 5和0.233 2,尽管都达到极显著水平,但碱解氮相关系数远高于全氮与相对产量的相关系数,说明碱解氮更能反映稻田土壤的供氮能力。应用回归方程得出不同碱解氮含量时的水稻施氮量分别是:碱解氮含量分别为60、120、170、250 mg/kg时的水稻最佳施氮量分别为175、160、150、120 kg/hm~2。根据不同碱解氮含量下的水稻施氮量,再结合目标产量法,得出了不同土壤碱解氮含量时的氮肥施用调整系数分别为0.8、0.9、1.0、1.1和1.2及推荐施氮量计算公式,计算了江西省分别在7 500和9 000 kg/hm2目标产量下不同土壤碱解氮时的氮肥推荐参考值。     

免耕水稻在“3414”试验方案中氮磷钾配施的肥料效应研究

在免耕抛秧种植模式下进行“3414”肥料效应试验,通过建立氮、磷、钾施肥量与产量的回归模型,探索当地水稻的最佳施肥量.结果表明,氮磷钾施用量均为中等水平时,产量和经济效益达到最佳;各类型函数所获得的最佳经济产量表现为一元函数＞二元函数＞三元函数.结合一元、二元、三元肥料效应函数及实际生产而获得的推荐施肥指标:最高产量施...     

秸秆还田配施氮肥对稻田增产及田面水氮动态变化的影响

针对我国南方稻田氮素流失污染严重问题,为明确高产稻田秸秆还田下氮肥施用效应,采用田间试验,研究秸秆全量还田下不同氮肥用量对水稻产量及稻田田面水氮素动态变化的影响,以期为长江下游径流易发地区探寻兼顾产量与环境效益的秸秆还田配施氮肥措施。结果表明:(1)秸秆还田下配施氮肥可显著提高水稻产量,但当氮肥用量过高则增产效应降低,连续秸秆还田4年以上可以发挥秸秆部分替代氮肥的增产效应;(2)稻田田面水总氮TN、NH_4~+-N在每次施肥后1～2 d达到峰值,之后迅速下降至相对低浓度水平,施肥后一周内是氮素径流损失的风险期,秸秆还田可有效降低水稻生育前期稻田田面水TN浓度,但同时一定程度增大了可溶性有机氮(DON)的流失潜力;(3)秸秆还田下搭配减氮施肥(SN1)较推荐氮肥(SN2)与常规施肥(SN3)可分别减少25%、40%氮肥用量,同时可分别降低田面水中9.6%、20.8%TN含量(P 0.05),是兼顾产量与环境效益的最佳措施。因此,推荐长江中下游径流易发的水稻种植区,对秸秆长期全量还田,配施氮肥用量180～225 kg·hm~(–2)。     

土壤Nmin在南疆棉花氮肥推荐中的应用研究

结合6个施氮水平下土壤Nmin速测值分析了土壤Nmin与施肥量和棉花产量关系,对应用土壤Nmin进行棉花氮肥推荐进行了研究。分析结果表明:土壤Nmin与棉花产量和施氮量均呈正相关关系,与土壤深度呈负相关关系;其中0~20cm土层土壤与施氮量和棉花产量相关性最强,可以很好的表征土壤初始供氮能力,因而可以利用它作为棉花氮肥推荐的指标。在考虑土壤初始供氮能力下,供试棉花品种达到最高产量时的最佳施肥量为226kghm-2,此时0~20cm土层土壤Nmin临界值为为20mgkg-1,并结合最佳施肥量和0~20cm土层土壤Nmin临界值计算出了棉花苗期、蕾期、花铃期的氮肥追施量。     

兼顾产量和氮肥利用效率的间作体系小麦最适施氮量分析

探究小麦蚕豆间作体系下的小麦最适氮肥施用量,建立作物产量和氮肥利用效率协同提高的间作体系氮肥管理策略。通过2年的田间定位试验,在N 0、90、180、270 kg/hm² 4个小麦施氮水平下,研究了小麦蚕豆间作体系的产量效应、氮肥利用效率、兼顾产量与氮肥利用效率的小麦最适施氮量和推荐阈值,探讨了间作提高小麦产量和氮肥利用效率的关键土壤因子效应。结果表明,在4个施氮水平下,与单作小麦相比,间作小麦产量平均增加22.12%,产量可持续性指数平均增加3.68%,土地当量比平均为1.13,氮肥表观利用率平均增加18.44%,氮肥农学利用率平均增加9.64%,氮肥偏生产力平均增加21.14%。回归分析结果表明,小麦间作最高产量施氮量较单作平均减少3.28%,增产18.76%。以小麦相对产量的85%～90%作为氮肥施用量的推荐范围,小麦单作氮肥推荐阈值为101～128 kg/hm²,间作小麦氮肥推荐阈值为90～117 kg/hm²,小麦间作较单作施氮量减少9.40%～12.22%,小麦产量增加18.20%。综合小麦产量和氮肥利用效率的关系,单作小麦最适施氮量为133 kg/hm²,间作小麦最适施氮量为106 kg/hm²时可兼顾提高小麦产量和氮肥利用效率,保证小麦增产及氮肥减施增效。结构方程分析表明小麦间作中硝态氮是提高氮肥利用效率的关键土壤因子。     

氮肥利用率测定规范化探讨

氮肥利用率是一个评价施氮产量效益和环境效应的重要指标,这个指标的计算和测定存在计算结果偏低和结果变异大的问题,希望通过研究提出规范、科学、合理的氮肥利用率测定方法。采用长期氮肥检测定位试验结果,分析空白对照和施肥处理小麦产量的逐年变化特征,应用常规差减法计算氮肥利用率,研究其年际间变化特点,提出测定氮肥利用率的规范的探讨。氮肥利用率测定规范:第一,空白对照吸收氮素达到相对稳定;第二,施肥处理作物吸收氮素量相对稳定;第三,必须采用稳定期内若干年的平均值。通过规范化的测定和计算,能够计算出比较合理的氮肥利用率参数,在施肥量120~180 kg N·hm-2范围内的氮肥利用率为69.2%~76.2%。建议氮肥利用率的测定遵循一定的测定规范,通过制定测定规范,测定出正确合理的氮肥利用率参数具有可比性,便于应用于科研和生产。     

宁南山区不同降水年型与地形的施肥模式研究

采用回归饱和最优设计 ,对宁南山区 3种不同立地农田生态系统影响春小麦产量的氮肥和磷肥用量进行了长期定位研究 ,并建立了春小麦施肥效益函数模型。通过对函数模型分析 ,确定了最大产量效应和最佳经济效应的施肥组合方案 ,明确了模型因素效应顺序和高产施肥的关系。     

有机肥等氮替代化肥对玉米产量和氮素吸收利用效率的影响

有机肥替施部分化肥是实现我国化肥零增长并保持作物高产稳产的重要途径之一。以等养分条件为基础,研究不同比例有机肥等氮替代基施化肥对玉米产量以及氮素吸收利用的影响,为云南红壤坡耕地有机肥的合理利用及玉米施肥结构的调整提供科学依据。通过田间小区试验,分别设置不施肥处理(CK)、施用100%化肥处理(NPK)及4个基施有机肥等氮替代化肥处理,替代率分别为10%(T₁),20%(T₂),30%(T₃),40%(T₄),分析玉米产量、吸氮量以及氮肥利用率等指标在不同施肥处理下的变化情况。结果表明:与NPK处理相比,不同比例有机肥替代化肥的处理能在一定程度上提高玉米籽粒、秸秆生物量,玉米籽粒产量提高达6.07%～19.53%,秸秆生物量提高达2.16%～21.76%,且有机肥替代30%的化肥处理下的玉米籽粒产量和秸秆生物量最高,分别达到7 653 kg/hm²,16 530 kg/hm²,较其他施肥处理有一定的显著性; 有机肥替代化肥的处理均提高了玉米籽粒和秸秆的吸氮量,各施肥处理下的玉米地上部氮素平均积累量从大到小依次为T₃(292 kg/hm²)>T₂(248 kg/hm²)>T₁(212 kg/hm²)>T₄(203 kg/hm²)>NPK(176 kg/hm²)>CK(52 kg/hm²),T₃处理较NPK,T₁,T₂,T₄处理下的玉米地上部分吸氮量分别提高了39.90%,27.37%,15.01%,30.38%; 与NPK处理相比,有机肥替代化肥的处理均提高了氮肥偏生产力、氮肥贡献率、氮肥表观利用率、氮肥的农学利用率,提高比例分别为5.00%～21.80%,2.44%～9.48%,20.48%～94.02%,7.54%～32.86%,且T₃处理下的各氮素利用率指标均显著高于其他施肥处理。综上,有机肥与化肥配施可提高玉米的籽粒产量和生物产量,且提高玉米的吸氮量及氮素利用效率,且以有机肥等氮替代30%基施化肥的配施效果最好,可作为云南红壤坡耕地玉米增产和氮肥增效的合理施肥模式。     

基于养分专家系统的西北旱地冬小麦推荐施肥效应研究

  【目的】   本研究调查了养分专家系统 (Nutrient Expert, NE) 推荐施肥在西北旱地冬小麦生产上的应用效果,以明确该方法在西北旱地小麦推荐施肥中的可行性。   【方法】   在陕西渭北旱塬两年共布置15个田间试验,所有试验均设置两个处理:养分专家系统推荐施肥 (NE) 和农户习惯施肥 (FP)。在小麦成熟期采集小麦样品和0—100 cm土层土壤样品,测定植株氮磷钾养分含量和土壤硝态氮含量,调查分析小麦产量及其构成要素、经济效益和肥料偏生产力。   【结果】   NE推荐的N施用量平均为158 kg/hm2,较FP处理 (N 192 kg/hm2) 减少了18%;P₂O₅施用量平均为62 kg/hm2,较FP处理 (134 kg/hm2) 减少了54%;而K₂O用量为40 kg/hm2,较FP处理 (28 kg/hm2) 增加了43%。NE处理的冬小麦平均籽粒产量为5171 kg/hm2,与FP处理 (5111 kg/hm2) 籽粒产量接近,经济效益提高了7.8%,氮肥偏生产力提高25.1%,磷肥偏生产力提高了139.8%。与FP相比,NE处理的土壤0—100 cm土层硝态氮残留量无显著差异。   【结论】   相比农户习惯施肥,基于养分专家系统推荐的施肥方案减少了18%的氮肥和54%的磷肥用量,增加了43%的钾肥用量,冬小麦产量保持稳定,氮肥和磷肥的偏生产力和经济效益均显著提升,具有较好的化肥减施和增收效果,可在旱地冬小麦生产中推广应用。     

不同有机肥及用量对矿区复垦土壤有效磷含量及供磷特性的影响

为研究有机肥培肥复垦土壤过程中磷的有效性如何变化、不同有机肥在什么施磷水平下能使作物取得最大生产效率以及合理培肥土壤,依托采煤塌陷定位培肥试验基地(山西省孝义市偏城村),在4个磷水平下(0,25,50,100 kg/hm²)研究不同肥料(鸡粪、猪粪、牛粪和化肥)对玉米产量及土壤速效磷含量的动态变化。经过2年的田间试验,结果表明:(1)施用有机肥和化肥均能显著提高玉米籽粒产量,随着施磷量的增加,玉米籽粒产量呈先增加后基本不变的趋势,通过构建2年磷肥效应方程发现,化肥、鸡粪、猪粪和牛粪处理的最佳施磷量范围分别为67.54~83.02,24.91~38.65,26.10~29.26,50.33~58.38 kg/hm²,可见,3种有机肥推荐施磷量均小于化肥处理;(2)玉米吸磷量和磷肥利用率在各施磷水平下均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪>化肥。玉米吸磷量随施磷水平的增加呈先增后基本不变的趋势,磷肥当季回收率表现为随施磷水平的增加呈下降趋势;(3)连续施肥2年后,不同施肥处理在采煤塌陷区复垦土壤上影响的土壤有效磷深度不同。其中,化肥处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—60 cm土层Olsen-P含量;鸡粪处理在50 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量,而100 kg/hm²磷水平下显著提高Olsen-P含量到60 cm土层;猪粪处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量;牛粪处理仅对表层Olsen-P含量有影响。总之,不同有机肥处理之间对作物生长和土壤Olsen-P含量的影响均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪,且不同有机肥对于新复垦土壤的推荐施肥量不同,鸡粪和猪粪的推荐施磷量最少,其次为牛粪处理。     

水氮配置对地下渗灌枣树光合特性及产量的影响

探寻旱区适宜的水氮配置对地下渗灌枣树光合特性及产量的影响.以8年成龄枣树作为研究对象,设置不同灌溉定额(W1:2250 m3/hm2、W2:3000 m3/hm2、W3:3750 m3/hm2)+施氮量(N1:240 kg/hm2、N2:300 kg/hm2、N3:360 kg/hm2)的2因素3水平试验.分析不同配置...     

减氮条件下砂壤质潮土区小麦–玉米轮作体系氨挥发特征及排放系数

  【目的】  氮肥施用量影响农田氨挥发量和氮肥利用效率。研究减量施氮后土壤的氨挥发特征及排放系数,为科学评估化肥减施对环境的影响提供依据。  【方法】  选取华北砂壤质潮土农田,进行小麦–玉米轮作周年土壤氨挥发监测研究。试验包括不施氮磷钾化肥 (CK)、常规施氮肥 (N)、优化施肥 (OPT)、减量优化 (LOPT) 和优化加有机肥 (mOPT) 5个施肥处理。小麦季常规、优化和减量优化处理施氮量分别为315、225和135 kg/hm2,玉米季分别为330、240和150 kg/hm2。试验采用密闭海绵法,在小麦、玉米基肥和追肥后,定期取样测定不同处理的氨挥发量,并计算氨排放系数。  【结果】  不同施氮量下,供试农田玉米季土壤氨挥发总量在12.8～20.4 kg/hm2,占总施氮量的5.9%～8.5%;小麦季氨挥发总量在6.8～12.0 kg/hm2,占总施氮量的3.3%～5.0%,玉米季氨总挥发量明显高于小麦季。4个施氮处理相比,N和LOPT处理的氨排放系数较高,小麦季分别为3.8%和5.0%,玉米季分别为6.2%和8.5%,而OPT和mOPT处理的氨排放系数相对较低,小麦季分别为3.6%和3.3%,玉米季均为5.9%。除此之外,OPT和mOPT处理小麦和玉米产量显著高于N和LOPT处理(P<0.05),说明过量或过少施氮不利于砂壤质潮土作物产量的提高,适当添加有机肥不仅增产还可以降低氨挥发量。对不同施氮量进行拟合,发现潮土小麦和玉米季常规施氮量处理的氨挥发量在施肥后均呈极显著指数增加趋势 (P<0.01)。  【结论】  华北砂壤质潮土区小麦–玉米轮作体系中,玉米追肥期的氨挥发量高于基肥期,小麦基肥期的氨挥发量高于追肥期,玉米季的总氨挥发量高于小麦季。优化氮肥施用不论是否配合有机肥,均可显著降低小麦季和玉米季的氨挥发量和氨排放系数,提高两季作物的产量,而过量减施氮肥虽然减少了氨挥发量,但大大增加了氨排放系数。     

生物炭对夏玉米农田土壤有效养分垂直分布及作物利用的影响

生物炭具有改良耕层土壤理化性质和保水保肥的功效。针对华北地区农田养分利用效率低的问题,采用田间试验方法,研究了生物炭不同施用量对夏玉米生长关键期0~100 cm土壤有效态氮、磷、钾垂直分布特征及其对作物养分吸收利用的影响。试验设B0F(0 t/hm²生物炭+化肥)、B5F(5 t/hm²生物炭+化肥)、B10F(10 t/hm²生物炭+化肥)和B20F(20 t/hm²生物炭+化肥)4个处理。结果表明:在施用化肥一致的情况下,随着生物炭施用量增加,土壤有效态氮、磷、钾含量总体表现为B5F>B10F>B20F>B0F,且在抽雄期高于成熟期。在垂直分布上,各处理有效态养分含量在0~20 cm最高,随土层加深而逐渐降低,40~60 cm土层出现累积峰。夏玉米成熟期0~100 cm土壤硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾的累积量于B5F处理达到最高,分别为51.9、52.2、121.2和1184.3 kg/hm²。夏玉米抽雄期和成熟期地上部生物量和氮磷累积量均在B5F处理达到最大值,与B0F相比,分别显著提高24.5%、58.2%、42.5%和13.5%、44.3%、40.8%,产量在B5F达到最大值9940.6 kg/hm²。不同水平生物炭与无机肥配施均可提升土壤有效养分供应的能力,但仅在适量(本研究条件下为5 t/hm²)施用生物炭的条件下才能有效促进夏玉米对土壤养分的吸收和高效利用,进而显著提高夏玉米产量。     

定位化肥牛粪配施对设施蔬菜产量和土壤肥力的影响

采用定位施肥方式,连续多次在同一保护地块化肥减量配施牛粪,通过大棚蔬菜种植试验,设置对照(CK,单施复合肥2250 kg/hm²)、低(L,66.7%CK+有机肥30000 kg/hm²)、中(M,33.3%CK+有机肥4500kg/hm²)及高(H,单施有机肥60000 kg/hm²)4个不同化肥减量配施有机肥底肥处理,探究其对设施蔬菜土壤基础肥力、根系细菌、真菌、放线菌数量及作物产量、品质的影响。试验结果表明:随着化肥减量配施有机肥比例的增加,土壤(0~20 cm)全氮含量及有效磷含量也呈上升趋势,且随着定位试验栽培茬次的增多,各处理间差异性越来越大;与对照相比,化肥配施有机肥可以提高作物根系土壤细菌和放线菌数量,降低真菌数量;就产量和品质方面而言,整体以M处理效果最好,尤其第4茬辣椒相比对照增产12.37%,维生素C含量比对照显著提高33.52%。     

陕西省果园磷素投入特点及磷负荷风险分析

以陕西果园调查数据为基础,采用盈余法从果树种类和区域尺度分析果园生产体系中的磷素输入输出特点及盈余状况。结果表明:陕西果园磷肥投入过量与不足并存,调查中55.8%果园施肥处于过量,不足占27.8%。化学磷肥平均投入量为366.1 kg/hm²,通过有机肥投入的磷仅为72.8 kg/hm²。果园土壤磷盈余与亏缺并存,80.3%的果园处于盈余,其盈余量超过300 kg/hm²,占43.1%。19.7%的果园处于亏缺,平均亏缺量为-25.8 kg/hm²。不同类型果园比较,猕猴桃果园盈余量较高,为472.3 kg/hm²,而葡萄园和苹果园盈余量分别为365.9 kg/hm²,355.6 kg/hm²。不同区域比较,关中灌区盈余量（351.8 kg/hm²）高于渭北旱塬（315.5 kg/hm²）。调查区果园磷肥的不合理投入将会给果园土壤环境带来较大的环境负荷。     

浙北地区秸秆全量还田下氮肥用量对单季晚粳稻生长和土壤养分、碳库的影响

为了明确浙北地区秸秆全量还田下单季晚粳稻适宜的施氮量,通过大田试验,采用随机区组设计,根据当地农户施肥习惯,设置4种施氮水平(以纯氮计,N 0,不施氮;N L,165 kg/hm²;N M,240 kg/hm²;N H,315 kg/hm²),研究了浙北地区秸秆全量还田下氮肥调控对单季晚粳稻生长和土壤养分、碳库的影响。结果表明:N M和N H的水稻分蘖数、株高、叶面积系数、叶绿素含量及地上部分干物质重均高于其他处理。在稻田土壤方面,N M的土壤速效磷和速效钾含量较N 0,N L和N H处理分别显著(p<0.05)增加了43.16%,30.13%,13.13%和31.86%,22.13%,15.81%;N M的可溶性有机碳和微生物有机碳含量较N 0和N L处理分别显著(p<0.05)增加了88.47%,13.99%和37.10%,15.39%。在产量方面,N M的产量最高,较N 0,N L和N H处理分别增产51.70%,15.39%,9.45%。综上所述,在本试验条件下,秸秆全量还田施用240 kg/hm²纯氮为浙北地区单季晚粳稻最佳氮肥调控模式。     

黄土高原旱地磷肥残效及利用率研究

连续4年的冬小麦定位试验证明,旱地施磷（P₂O₅）量在75～300kg/hm²时,小麦的增产率基本随磷肥用量的增加而提高,但P₂O₅的增产作用和磷肥利用率却随磷肥用量的增加而降低;磷肥不仅当季增产显着,而且后效明显,第1季施磷后在第4季P₂O₅施用量75kg/hm²的增产率为53.9%,施用量150kg/hm²的增产率为64.3%,施用量300kg/hm²的增产率为109.6%,1kgP₂O₅累计增产小麦依次为38.7,25.5,15.1kg,分别为第1次效果的2.26倍、2.38倍和2.85倍。磷肥的利用率随用量增加而降低,当季利用率低,累计利用率高,施P₂O₅75～300kg/hm²时,当季利用率为12.0%～4.3%,累计利用率达25.0%～12.4%。