施肥模式对中国稻田氮素径流损失和产量影响的Meta分析

优化施肥模式是减少稻田氮素径流损失,降低农业面源污染风险,确保作物产量的重要措施。采用Meta分析方法研究不同施肥模式(施肥类型、施肥量和分施次数)对稻田氮素径流损失和作物产量的影响,筛选了29个同行评议研究论文,共109组有效的配对试验数据进行分析。结果表明,与不施肥相比,化肥、有机肥替代和缓释肥替代分别增加氮素径流损失量N 6.73、1.21和3.40 kg/hm²。与单施化肥相比,有机肥和缓释肥替代分别显著降低82.0%和49.5%的氮素径流损失,而对作物产量没有显著影响。同时,单施化肥处理的氮素径流损失率(4.34%)显著高于有机肥替代(2.33%)和缓释肥替代(2.04%)。施肥量的影响表现为,当施肥量低于N 240     

减量施肥对菜地土壤养分淋失及春甘蓝产量的影响

通过田间试验研究了减量施肥对菜地土壤养分淋失及春甘蓝产量的影响。结果表明:春甘蓝N、P、K习惯施肥用量分别为其吸收量2.64倍、5.8倍、1.02倍,长期施肥使菜园土壤有效P大量累积,土壤养分不平衡加剧,一些中微量元素成为新的养分限制因子。习惯施肥N、P向下层淋失明显,改进减量施肥技术使N、P淋失量分别减少90.0%、78.4%。不平衡减量施肥降低春甘蓝产量和经济效益,配合S、B、Zn的改进减量施肥技术能显著促进春甘蓝吸收养分,提高产量,经济效益超过习惯施肥处理。结论:在菜园土上推广平衡施肥技术可显著减少春甘蓝的施肥量,提高肥料利用率,增加产量和经济效益,并能减少N、P养分淋失,减轻施肥的面源污染。     

施肥对青海省山地草原类草场地上生物量的影响

在青海省山地草原类草场进行了施肥试验,以确定不同施肥时期、不同施肥量组合对天然草地牧草鲜重的影响。结果表明,施肥可大幅度提高牧草产量,且因施肥量及施肥时期的不同,牧草产量差异大。施肥时间和施肥量间存在着交互作用,两者共同作用于牧草产量。施肥时间选择在6月25日,较其后的3个时期牧草鲜重分别增产20.71%、25.44%、27.28%;随着施肥时间的推后,牧草鲜重呈现持续下降趋势;3个不同施肥量处理的牧草鲜重分别比不施肥增产80.97%、86.26%和79.78%,施肥量在0~600 kg/hm2区间内,牧草鲜重变化呈抛物线型。通过综合比较分析,青藏高原山地草原类草场施氮肥时应选择在6月中下旬,施肥量应控制在420~600 kg/hm2之间。     

土壤地力和长期施肥对潮土区小麦和玉米产量演变趋势的影响

为潮土区合理施肥管理提供依据,对32个长期定位点、24年（1987～2010）不施肥和化肥配施秸秆（农民常规施肥）处理的小麦和玉米产量及其与土壤地力和施肥量间的关系进行了分析。结果表明:潮土区土壤地力对小麦和玉米产量的平均贡献率分别为51.4%和54.0%,变异系数分别为39.0%和41.2%。不施肥处理小麦和玉米产量每年分别下降4.1 kg/hm2和96.6 kg/hm2;常规施肥处理的小麦和玉米每年分别增产61.5 kg/hm2和26.8 kg/hm2。施化肥量与作物增产量（常规施肥产量－不施肥产量）呈显著正相关。通过通径分析进一步证明,施氮量对小麦产量具有显著直接作用。同时,磷肥对提高小麦和玉米的产量具有重要作用。总之,在农民习惯耕作施肥管理水平下,潮土区不施肥处理的产量下降缓慢（含品种对产量的贡献）,常规施肥区产量表现出缓慢增加的趋势。     

基于空间分析的河南省小麦施肥问题诊断与地理优化

基于河南小麦主产区82个县2 277个样点的"不施肥、习惯施肥、推荐施肥"对照试验数据,在绘制小麦产量图、施肥量图、土壤养分图、肥料农学效率图基础上,采用地图对比法揭示了该区域氮磷钾分配的主要问题;采用随机森林法分析了土壤养分、施肥量、地理要素(气候和土壤类型)对小麦产量变异的影响力;综合对照试验数据和多源文献,确定该区适宜的小麦氮磷钾施用范围,并按"以产定肥"、"因土施肥"原则进行施肥量地理优化。结果表明:该区农民习惯施氮、磷量普遍偏大,钾用量局部不足;推荐方案中氮、磷用量未明显降低,而钾普遍增加。两类施肥方式的共同问题是氮磷钾用量与小麦产量、土壤养分的空间匹配性欠佳。小麦产量变异的主导因素是土壤和气候资源的地理差异,施肥的影响次之,土壤养分的影响最低;小麦增产量变异同时受地理因素和施肥因素的影响,而与土壤养分丰缺无关;施肥水平高是土壤养分丰缺与小麦产量关系较弱的主要原因。根据小麦产量和土壤养分丰缺,确定氮磷钾优化施用量变化范围分别为120～210 kg·hm–2、45～105 kg·hm–2和45～120 kg·hm–2;按区域总量计,氮磷钾优化施用量较地方专家推荐量分别节约14.2%、40.0%和39.5%,较农民习惯用量分别节约20.9%、41.1%和17.5%。     

以磷定氮条件下施氮处理间的无效性与抛物线函数的误用

在以磷定氮田间试验结果的基础上,应用抛物线回归方法确定作物最高产量施肥量。该方法是国内外定量施肥研究的基本方法,但其试验统计结果确定的施肥量与用抛物线回归方程求解的作物最高产量施肥量严重背离。为了探明二者背离的原因,自2004年以来,在玉米和谷子上进行了试验研究,结果表明,传统以磷定氮试验方法试验设计中未考虑施肥比例对作物产量的影响,结果导致施肥处理间产量统计检验不显著,形成抛物线回归分析方法的误用,致使确定的作物最高产量施肥量失去科学性。     

氮磷钾平衡施用对大葱产量、养分吸收及利用的影响

探求大葱科学施肥技术,明确氮、磷、钾肥料对大葱产量的影响,分析大葱对氮、磷、钾养分的吸收规律和肥料利用效率。试验以章丘大葱品种大梧桐为试材,在山东章丘4个多年大葱栽培试验点进行大田试验,共设置6个处理,分别为:优化施肥(OPT)、减氮(OPT-N)、减磷(OPT-P)、减钾(OPT-K)、有机肥(OPT+OM)和农民习惯施肥(FP)。结果表明,大葱优化施肥施肥量较农民习惯施肥量氮、磷、钾肥分别降低13.3%、24.4%和17.5%;大葱产量与农民习惯无显著差异,大葱施氮可增产22.2%,施磷可增产10.7%,施钾可增产17.5%;植株氮、磷、钾养分积累量较农民习惯均有提高,其中钾素积累量显著提高17.7%;氮、磷、钾肥料利用率分别为23.5%、13.4%和29.6%,氮、磷、钾农学效率分别为53.8、57.1和44.1 kg·kg-1,氮、磷、钾肥偏生产力分别为272.0、527.2和268.8 kg·kg~(-1)。基于土壤养分和目标产量的大葱平衡施肥可优化氮磷钾配比,提高施肥产投比,促进养分吸收,其中在平衡施用氮磷钾化肥的基础上减氮30%增施有机肥处理在山东省章丘大葱主产区也具有良好应用效果,可作为大葱推荐施肥方法推广应用。     

稻田化肥减量施用的环境效应

在太湖地区宜兴市水稻田采取田间试验与室内分析相结合的方法,研究了适当减少化肥用量(优化施肥)对水稻产量、田面水与渗漏液中氮、磷养分的影响.结果表明:优化与常规两种施肥处理下水稻产量差异不显著,但优化施肥节省22%氮肥,减少30%～40%氮素径流损失,减少32.3%氮素渗漏损失.田面水与渗漏液中溶解性总氮(TDN)浓度与施肥量呈正相关,在施肥后的1～2 d内达到峰值,不同施氮处理TDN浓度在一周内差异显著,以后渐趋一致.施肥后田面水中溶解性总磷(TDP)浓度高达15.7 mg·L-1,整个稻季均高于导致水体富营养化的临界值,存在着污染附近水体的风险;稻田对灌水中的磷有净化作用.适当减少化肥用量、加强稻田水肥管理,是控制农田面源污染的重要措施.     

施肥模式对淮北平原夏季作物地表径流氮素流失的影响

基于自然降雨条件下夏季作物生长期的野外田间试验,探讨施肥和追肥对作物产量和不同形态氮素径流流失的影响。结果表明,当季不施肥对玉米产量的影响较小,分别明显减少了19.7%和30.4%的玉米总氮径流浓度和流失量;不施肥减少了棉花的产量及径流硝态氮、可溶性氮与总氮的浓度和硝态氮流失量。增加追肥对玉米和棉花的作物产量影响都不明显,却增加了两者的径流硝态氮、可溶性氮和总氮的浓度。与施底肥相比,增加追肥分别提高了69.9%,88.9%和46.2%的玉米硝态氮、可溶性氮和总氮浓度,棉花的相应氮素浓度则分别提高了25.5%,31.8%和37.1%。故在淮北地区土壤和气候条件下,玉米和棉花不追肥及适当减少玉米施肥量既不会使作物减产,又能减少农业土壤氮素随地表径流的流失。     

养殖池塘废水灌溉下稻田减量施肥试验研究

采用田间试验,以当地常规施肥和灌溉为对照(CK),研究了减量施用氮、磷肥条件下,稻田湿地生态系统对池塘养殖废水中氮、磷的消纳效果,池塘养殖废水灌溉后对稻田田面水和渗漏水水质、水稻养分吸收和产量的影响。结果表明,稻田系统可有效消除池塘养殖废水中铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO-3-N)、总氮(TN)、可溶性磷(DP)、颗粒态磷(PP)、总磷(TP),其去除率随着施肥量的减少而增加,在常规施肥量、减量施肥20%和减量施肥40%情况下对池塘养殖废水TN的去除率平均分别为25.1%、38.9%和50.5%,对TP的去除率平均分别为56.4%、71.2%和76.2%,对氮、磷的去除以NH_4~+-N、NO-3-N和PP为主;池塘养殖废水灌溉后,稻田田面水和渗漏水中NH_4~+-N、NO-3-N、TN、DP、PP、TP质量浓度会随着施肥量减少呈现下降趋势,减量施肥20%和减量施肥40%下,田面水中TN、TP的质量浓度平均分别较CK降低5.8%和23.4%、20.8%和35.5%;渗漏水中TN、TP的质量浓度平均分别较CK降低18.3%和27.5%、23.1%和45.8%。在水稻养分吸收和产量构成方面,减量施肥20%后,池塘养殖废水中的营养物质能满足水稻的养分需求;池塘养殖废水灌溉时,水稻产量以常规施肥量处理最高(较CK增产2.3%),常规施肥量80%的处理其产量与CK相似,而常规施肥量60%的处理其产量较CK显著降低。综合考虑水稻种植的经济效益和环境效益,建议池塘养殖废水灌溉条件下施肥水平应在常规施肥量的80%左右。     

水稻氮磷肥料减施途径研究

通过大田双季稻轮作试验,研究了在农民习惯施肥的基础上,不同减少氮磷肥料用量的施肥措施对水稻生长、产量的影响。减施氮肥处理结果表明:比农民习惯施肥减施20%氮肥的条件下,施用缓释肥料(80R)产量最高,比传统不减少施氮处理(CFN)增产0.4%,比等养分量纯化肥处理(80F)增产6.0%;用有机肥和化肥配施的处理(30F+50M)比80F增产1.9%;绿肥和化肥配施的处理(50F+30A)比80F显著减产7.2%(P<0.05)。因此,施缓释肥料或用有机肥和化肥配施均能提高产量,减少氮肥施用量。减施磷肥处理结果表明:比农民习惯施肥减少施磷20%的处理均没有减产,说明在本地区减少施磷20%,具有一定的可行性。     

天水地区冬油菜化肥减量增效试验结果初报

通过优化天水地区冬油菜施肥方案，在不降低产量和产出效益的前提下，明确减轻化肥施用对环境的污染的最佳施肥量。以天油15号为指示品种，在武山县设常规施肥、常规施肥减量15%、减量25%、减量30%、减量50%+有机肥共5个处理，观察化肥减量对冬油菜生育期、主要农艺性状、产量及效益的影响。结果表明，化肥减量15%～50%对天油15号生育期基本不影响，但其主要农艺性状表现均以化肥减量25%处理最好，减量30%次之；减量25%和30%处理均较常规施肥增产，但增产不显著；常规施肥减量30%的产投比最高，减量25%次之。综上所述，相比常规施肥，化肥减量25%～30%既能保证冬油菜高产，又能减少投入成本，获得较好的收益。     

洞庭湖红壤坡地减氮控磷对玉米产量和径流氮磷的影响

坡地氮磷流失是洞庭湖农业面源污染的重要来源。以湖南省湘阴县红壤坡耕地土壤为研究对象,通过田间小区试验,探讨玉米减量施肥对产量、化肥利用率和氮磷流失量的影响。结果表明,NP常规施肥量在减少20%范围内对玉米产量没有十分显著的影响,但达到30%时玉米表现减产。减量施肥不仅一定程度提高NP化肥肥效和肥料利用率,而且降低土壤NP流失量。氮的径流量减少了12.54%～28.68%,磷减少了1.3%～30.1%。在各种减量施肥处理中,以控释肥减氮处理效果最佳,有效减少农业面源污染。     

微润灌溉施肥对干热区芒果光合特性、产量和水肥利用的影响

为探明干热区芒果高效生产的灌溉施肥模式,应用微润灌溉施肥技术在西南干热区开展大田芒果试验。以7年生"贵妃芒"为试验材料,设置4种灌溉模式和3个施肥水平。4种灌溉模式为全生育期充分灌溉(FI,100%ETC)和3个生育阶段调亏灌溉(RDI),调亏阶段分别为开花期、膨大期和成熟期(RDIFS、RDIES和RDIMS),调亏阶段的灌水水平为50%ETC,非调亏阶段为100%ETC。3个施肥水平为高肥(FH)、中肥(FM)和低肥(FL)。研究不同水肥处理对芒果光合特性、产量和水肥利用效率的影响。结果表明:不同生育期RDI均可显著减小芒果净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),而增大叶片瞬时水分利用效率(WUEi)。相同灌溉水平下,开花期和膨大期Pn、Gs和Tr随施肥量的增加而增加,WUEi随施肥量的增加先增后减,成熟期Pn、Tr和WUEi随施肥量的增加而增加。与FI处理相比,RDIFS减少芒果单果重量、产量和肥料偏生产力(PFP)分别为11.74%,23.43%,23.98%,RDIES分别减少为21.09%,20.29%,20.50%,RDIES和RDIMS分别提高灌溉水利用效率IWUE为11.87%和32.81%。与FM相比,FH减少产量和IWUE分别为4.17%和4.06%,FL分别减少6.75%和6.67%,PFP随着施肥量的增加而减少。与CK相比,除RDIMSFM处理增加产量6.36%和RDIMSFL增加不明显外,其余处理减少3.14%~31.76%,RDIMSFL处理下的PFP和RDIMSFM处理下的IWUE取得最大值,分别为363.93 kg/kg和15.80 kg/m3,与CK相比均显著增加。因此,综合考虑产量和IWUE等指标,RDIMSFM处理最优,是干热区芒果适宜的微润灌溉施肥模式。     

综合指数法定量评价玉米氮肥施用综合效应

针对传统农业技术措施的评价方法难以兼顾产量、品质、环境和资源成本等多因素的现状,采用戒上型隶属函数确定考核指标的隶属度值,采用相关分析法确定考核指标的权重系数,应用综合指数法定量、定性地对以氮肥施用综合效应为例的农业技术措施评价方法做了初步探讨。数据基于3年定位试验,研究不施氮肥、农民传统施氮、比传统施氮减氮20%的优化施肥、减氮20%配合秸秆还田、减氮20%施用包膜尿素对耕型壤质草甸土区玉米年际产量、土壤养分综合指数、肥料利用率、氮收获指数、氧化亚氮季节排放总量的影响。考核指标根据本试验设计的主要研究目的而选取。试验结果显示:减氮20%施用包膜尿素处理和减氮20%配合秸秆还田处理的综合评价指数分别比优化施肥处理高出37.0%和30.1%,比农民习惯施肥处理高出了33.2%和27.5%。根据试验技术措施的综合指数定量评价,建议推广比农民习惯施肥量减少氮量20%的包膜尿素一次性施入在玉米生产中的应用。     

统计分区施肥系统模型的建立及应用

通过对一定区域内耕地产量和土壤养分含量进行统计分析,建立统计分区模型(Statistic Division Fertilization Model,简称SDFM),并依据模型参数划分高、中、低产量区间和土壤养分含量区间。在区域内进行多点实验,获取它们的区域适宜施肥量。然后在区域适宜施肥量的基础上,利用决策点实际产量和土壤养分值进行调整,得到最终施肥推荐结果,从而对施肥量进行决策。以农安县2006~2011年产量和养分采样点数据为原始数据,利用目标产量养分平衡法和统计分区施肥模型进行了决策对比。结果显示:统计分区模型决策结果出现异常值的概率只有2%,而目标产量法对氮肥、磷肥和钾肥的决策结果异常值出现概率分别为45%,47%和47%。可见统计分区施肥很大程度地提高了决策结果的精度,可在县级以下的测土配方施肥中进行推广。     

夏玉米水肥异区交替灌溉施肥的产量与环境效应研究进展

水资源缺乏、污染严重、肥料利用率不高是我国农业和农村面临的重要且亟待解决的问题。发展节水施肥技术是解决这些问题的关键环节。交替灌溉施肥技术是在亏缺灌溉或部分根区干燥灌溉技术的基础上发展起来的一种节水施肥技术,可有效减少灌水量,提高灌水利用效率,防止灌溉过程中氮素淋失。在适宜的水氮配合条件下,还可以减少氨挥发和氧化亚氮等气态氮损失,增加作物产量。但是该技术的应用效果与环境条件、灌水定额、施肥量、种植密度等密切相关,在应用过程中应该根据环境条件进行微调。另外水肥异区交替灌溉施肥条件下,水分、养分在农田的时空分布规律,转化特征,以及植物对养分、水分吸收利用和调控机制等还有待于深入研究。     

小麦养分专家系统推荐施肥对河北省冬小麦产量、养分效率和环境效应的影响

为评价小麦养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥对冬小麦产量效应、养分利用率和农田环境效应的影响,对2010~2014年期间在河北省开展的83个小麦试验进行了分析。结果发现:小麦养分专家系统推荐施肥量较农民习惯施肥量氮、磷肥分别降低了47.0%和10.4%,钾肥增加了102.0%;小麦养分专家系统推荐施肥较农户施肥增产在2.6%~13.0%之间,氮、磷、钾肥利用率分别为31.7%、10.9%和31.0%,氮肥偏生产力为47.9kg/kg,显著高于农民习惯施肥处理24.7 kg/kg;小麦养分专家系统推荐施肥的农田温室气体排放总量和排放强度分别为2 211 kg CO_2 eq/hm~2和332 kg CO_2 eq/t,显著低于农民习惯处理的3 720 kg CO_2 eq/hm~2和589 kg CO_2 eq/t。小麦养分专家系统推荐施肥提高了养分利用率、降低了农田温室气体排放,可以在河北省小麦主产区推广应用。     

不同机械施肥方式对玉米生长发育及产量效应的影响

夏玉米免耕播种科学的施肥方式是农民普遍关注的问题。通过５种不同施肥方式在施肥量、管理等相同的条件下,与不施肥为对照进行的对比试验,分析了不同处理植株体内叶绿素含量、植株形态构成、产量及形成产量相关因素,证明玉米免耕播种时合理使用种肥是极为重要的。在不同施肥方式的对比试验中,不等距间施种肥方式最优,玉米增产幅度最高。     

广西坡耕地主要经济作物施肥与养分径流流失初探

为研究广西坡耕地主要经济作物甘蔗、玉米和花生农民常规施肥及不施肥处理对植株生长情况、经济产量及养分径流流失的影响,探寻提高广西经济作物经济效益、减少成本、减少环境污染的最佳施肥量,在坡耕地,观测降雨过程的养分径流流失,运用SPSS统计分析软件对试验数据进行分析,寻找成本低、效益高的种植方法。结果表明,对照与常规施肥相比,甘蔗、玉米、花生作物的生长情况差异不明显。对照处理的玉米经济产量、生物产量、淀粉含量分别为851.42 kg·667 m-2、3 640.4 kg·667 m-2、68.40%;比玉米(常规施肥)高100.62 kg·667 m-2、485.98 kg·667 m-2、7.5%;花生对照的粗脂肪比其常规施肥高了45 g·kg-1;径流养分总氮、总磷、总钾、硝态氮、铵态氮径流流失总量最高的均是花生常规施肥,其次是甘蔗对照,最少的玉米对照。径流量与总氮、总磷、总钾、硝态氮、铵态氮的相关系数,常规施肥处理偏高于对照。玉米对照的养分径流流失总量最少;花生常规施肥养分径流率最大;玉米比花生更适合在广西肥沃的坡耕地中种植。