寒地黑土农区紫花苜蓿生产与品质对施肥和刈割频次的响应及效益分析

【背景】东北寒地黑土区气候寒冷生长期较短,以往在退化草地或低产田种植紫花苜蓿,为保证安全越冬,一般每年只能刈割三茬;在"粮改饲"背景下,寒地黑土农区耕地土质相对较肥沃,田间管理较规范。【目的】通过探究东北寒地黑土农区在合理施肥条件下紫花苜蓿年刈割4茬的可行性,为寒地黑土农区苜蓿种植提供技术支持。【方法】以种植第二年"东农1号"紫花苜蓿(Medicago sativa L.‘Dongnong No.1’)为试验材料,在苜蓿春季返青前一次性土壤施肥525 kg·hm~(-2)基础上,再于每次刈割前15 d喷施自主研制的寒地黑土农区紫花苜蓿专用叶面肥,进行年刈割4茬和3茬的比较试验,以不施任何肥为对照,观测施肥条件下紫花苜蓿年刈割4茬比传统年刈割3茬在产草量、营养品质及越冬率的变化,并进行经济效益分析,探讨在东北寒地黑土农区合理施肥条件下苜蓿年刈割4茬的可行性。【结果】施肥可以有效提高苜蓿产草量和质量,在施肥(土壤底肥+叶面肥)条件下,苜蓿年刈割4茬和3茬的总干草产量分别为13 544.44 kg·hm~(-2)、11 935.26 kg·hm~(-2),比对照(不施肥)分别提高了11.45%、10.77%,平均粗蛋白质含量分别达22.11%、21.68%,比对照分别提高了8.17%、7.59%。施肥(土壤肥+叶面肥)条件下,苜蓿年刈割4茬比年刈割3茬的干草产量提高13.48%,平均粗蛋白质含量提高2%,并对越冬率影响不大,仅降低2个百分点,从96.70%降低为94.84%。苜蓿施肥并年刈割4茬的产值和产投比分别达24 380.01元/hm~2和2.05,比不施肥年刈割3茬纯增收4 851.68元/hm2,经济效益明显。【结论】在东北寒地黑土农区种植紫花苜蓿,在合理施肥条件下年刈割4茬,不但可以获得较高的产草量、牧草质量和经济效益,而且不影响安全越冬。     

寒地黑土区春季施肥期对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响

【背景】 在我国东北寒地黑土区退化草甸人工种植紫花苜蓿,是植被快速恢复和土壤修复的有效手段,而合理施肥是提高苜蓿产草量和品质的有效措施。为了减少施肥过程中机械对土壤和苜蓿植株的碾压破坏,一般宜在早春苜蓿返青前后一次性进行土壤施肥。东北寒地黑土区紫花苜蓿返青期为4月下旬至5月上旬,在农业生产中也常在此时期进行施肥。但是并无研究讨论早春不同时期施肥对紫花苜蓿是否存在影响。【目的】 通过研究早春不同时期施肥对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响,进而确定早春紫花苜蓿最佳施肥时期,为寒地黑土区种植紫花苜蓿修复退化草甸提供技术指导。【方法】 试验以种植第二年苜蓿为试验材料,施肥种类为自主研制苜蓿专用肥（专利号:201810193040.0）,其氮、磷、钾含量分别为14.2%、10.86%、10.47%,设置施肥量为525 kg·hm^-2,以施肥时间为处理,处理时间相隔5d,全年收割3茬,观测早春不同时期施肥对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响。【结果】 各个时期施肥均可显著促进各茬次苜蓿的生长,其中早期施肥有提高第一茬株高和全年平均株高趋势,晚期施肥有提高第二茬和第三茬株高趋势,但差异均不显著。各个时期施肥均可显著提高各茬次苜蓿干草产量。施肥可显著提高苜蓿各茬次及全年平均粗蛋白质含量;早期施肥提高第一茬苜蓿粗蛋白质含量,但不同施肥时期对全年平均粗蛋白含量影响不显著。与不施肥相比,不同时期施肥均可显著降低苜蓿各茬次NDF和ADF含量;早期施肥可以显著降低第一茬苜蓿NDF和ADF,较晚施肥较早春施肥对第二茬苜蓿NDF和ADF的降低更为明显;施肥时期对第三茬苜蓿NDF和ADF含量影响不显著。从全年考虑,4月20日（T1）的纤维素含量最低,与4月25日（T2）差异较小,与其他施肥处理组差异明显。【结论】 经综合分析,在寒地黑土区,种植第二年以后的紫花苜蓿,如果每年只进行一次性土壤施肥,以4月25日前后施肥可获得较好的全年干草产量和营养品质。     

寒地黑土区春季施肥期对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响

【背景】在我国东北寒地黑土区退化草甸人工种植紫花苜蓿,是植被快速恢复和土壤修复的有效手段,而合理施肥是提高苜蓿产草量和品质的有效措施。为了减少施肥过程中机械对土壤和苜蓿植株的碾压破坏,一般宜在早春苜蓿返青前后一次性进行土壤施肥。东北寒地黑土区紫花苜蓿返青期为4月下旬至5月上旬,在农业生产中也常在此时期进行施肥。但是并无研究讨论早春不同时期施肥对紫花苜蓿是否存在影响。【目的】通过研究早春不同时期施肥对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响,进而确定早春紫花苜蓿最佳施肥时期,为寒地黑土区种植紫花苜蓿修复退化草甸提供技术指导。【方法】试验以种植第二年苜蓿为试验材料,施肥种类为自主研制苜蓿专用肥(专利号:201810193040.0),其氮、磷、钾含量分别为14.2%、10.86%、10.47%,设置施肥量为525 kg·hm~(-2),以施肥时间为处理,处理时间相隔5d,全年收割3茬,观测早春不同时期施肥对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响。【结果】各个时期施肥均可显著促进各茬次苜蓿的生长,其中早期施肥有提高第一茬株高和全年平均株高趋势,晚期施肥有提高第二茬和第三茬株高趋势,但差异均不显著。各个时期施肥均可显著提高各茬次苜蓿干草产量。施肥可显著提高苜蓿各茬次及全年平均粗蛋白质含量;早期施肥提高第一茬苜蓿粗蛋白质含量,但不同施肥时期对全年平均粗蛋白含量影响不显著。与不施肥相比,不同时期施肥均可显著降低苜蓿各茬次NDF和ADF含量;早期施肥可以显著降低第一茬苜蓿NDF和ADF,较晚施肥较早春施肥对第二茬苜蓿NDF和ADF的降低更为明显;施肥时期对第三茬苜蓿NDF和ADF含量影响不显著。从全年考虑,4月20日(T1)的纤维素含量最低,与4月25日(T2)差异较小,与其他施肥处理组差异明显。【结论】经综合分析,在寒地黑土区,种植第二年以后的紫花苜蓿,如果每年只进行一次性土壤施肥,以4月25日前后施肥可获得较好的全年干草产量和营养品质。     

灌溉定额分配及水磷耦合对滴灌苜蓿 生长规律的影响

【目的】 研究不同灌溉定额分配及水磷耦合对滴灌苜蓿(Medicago sativa L.)生长规律的影响。【方法】 设3种灌溉梯度,分别为:5 250 m³/hm²(W₁)、6 000 m³/hm²(W₂)、6 750 m³/hm²(W₃),在灌水量为6 000 m³/hm²(W₂)下,设3种灌溉定额分配模式:(1)刈割前灌溉本茬次总灌水量的35%＋刈割后灌溉本茬次总灌水量的65%(F₁)、(2)刈割前灌溉本茬次总灌水量的50%＋刈割后灌溉本茬次总灌水量的50%(F₂)、(3)刈割前灌溉本茬次总灌水量的65%＋刈割后灌溉本茬次总灌水量的35%(F₃)。在三种灌溉梯度下分别设3种施磷模式为:施P₂O₅ 50 kg/hm²(P₁)、100 kg/hm²(P₂)、150 kg/hm²(P₃)。【结果】 不同灌溉定额分配条件下,各茬次F₂处理苜蓿植株达到最快生长速率的天数最少为17~18 d,F₁处理苜蓿生物量的增长空间最大,且受灌溉定额分配的影响最小;不同水磷耦合条件下,各茬次W₃P₂处理苜蓿植株达到最快生长速率的天数最少为15~16 d,W₁P₃处理、W₂P₃处理、W₃P₃处理苜蓿生物量的增长空间最大,W₃P₃处理受水磷影响最小。【结论】 在苜蓿达到最大生长速率15~18 d时进行水肥管理效果最佳,且刈割前灌溉本茬次总灌水量的35%,刈割后灌溉本茬次总灌水量的65%,以及适宜灌溉量(6 000 m³/hm²)与施磷量(P₂O₅ 100 kg/hm²)的有效耦合,均有利于建植第二年滴灌苜蓿生长潜力的有效发挥。     

宁夏引黄灌区不同紫花苜蓿品种比较

【目的】筛选适宜宁夏北部引黄灌区种植的高产苜蓿品种。【方法】2012-2014年采用小区试验对8个紫花苜蓿品种进行了连续3年的产量性能研究。【结果】8个苜蓿品种在银川地区都能安全越冬,皇冠生产性能最强,年平均干草产量为19.64t/hm2,且鲜干比和茎叶比相对较大;三得利、WL343HQ、金皇后、柏拉图、阿尔冈金生产性能较强,3年平均干草产量为17.01~18.14t/hm2;中苜1号和固原紫花年平均干草产量较低,仅为14.66和11.35t/hm2。刈割茬次显著影响苜蓿的干草产量、鲜草产量、株高,随刈割茬次的增加3个指标明显下降,刈割茬次对鲜干比和茎叶比的影响相对较小。所测的5个指标中,除鲜干比与其他指标不存在显著相关性以外,其余各指标间均存在极显著相关性。【结论】皇冠在宁夏引黄灌区生产表现最好,适合大面积推广;中苜1号和固原紫花表现相对较差,不适合在宁夏引黄灌区推广种植。     

刈割对不同苜蓿品种生长和产量的影响

【目的】比较4个苜蓿品种在不同刈割次数下的生长特性及产量,为呼和浩特地区苜蓿种植和推广提供理论依据。【方法】以金皇后、苜蓿王、中草3号和草原3号4个苜蓿品种为研究对象,探讨不同刈割次数(分别为一年刈割1,2,3和4次)下产量、高度、茎叶比和再生能力的变化。【结果】1)苜蓿总干草产量以一年刈割3次时最高;一年刈割4次时植株高度最高,茎叶比值最低,但其产量较刈割3次和2次时有所降低。随着刈割茬次的增加,苜蓿的再生速度和再生强度先升高后下降。2)在刈割条件下,苜蓿总干草产量、植株高度和茎叶比在各品种之间未表现出显著性差异(P>0.05)。不同苜蓿品种的再生能力呈现一定差异性,其中金皇后和苜蓿王的再生能力高于中草3号和草原3号。【结论】在内蒙古呼和浩特地区苜蓿适宜的刈割次数不超过3次,其中金皇后和苜蓿王耐刈割,再生能力较强。     

不同苜蓿品种刈割时期与产草量·粗蛋白含量的关系

[目的]研究苜蓿刈割时期与产草量、蛋白质含量的关系。[方法]以6个不同的苜蓿品种为材料,于2002年刈割2次2、003年刈割4次2、004年刈割2次,每次刈割后测定苜蓿的产量、粗蛋白含量。[结果]1年刈割4次,6个苜蓿品种的粗蛋白含量均以第2茬最高,其次是第3茬,第1茬最低,其中苜蓿王和爱菲尼特平均粗蛋白含量最高,分别为22.95%和22.53%;干草产量均以第1茬最高,其次为第3茬和第4茬,第2茬最低。1年刈割1次,6个苜蓿品种播种当年的粗蛋白含量均高于第2年。6个苜蓿品种2003年、2004年干草总产量均高于2002年。[结论]1年刈割4次,苜蓿的粗蛋白含量以第2茬最高,干草产量以第1茬最高。     

不同苜蓿品种刈割时期与产草量·粗蛋白含量的关系

[目的]研究苜蓿刈割时期与产草量、蛋白质含量的关系。[方法]以6个不同的苜蓿品种为材料,于2002年刈割2次2、003年刈割4次2、004年刈割2次,每次刈割后测定苜蓿的产量、粗蛋白含量。[结果]1年刈割4次,6个苜蓿品种的粗蛋白含量均以第2茬最高,其次是第3茬,第1茬最低,其中苜蓿王和爱菲尼特平均粗蛋白含量最高,分别为22.95%和22.53%;干草产量均以第1茬最高,其次为第3茬和第4茬,第2茬最低。1年刈割1次,6个苜蓿品种播种当年的粗蛋白含量均高于第2年。6个苜蓿品种2003年、2004年干草总产量均高于2002年。[结论]1年刈割4次,苜蓿的粗蛋白含量以第2茬最高,干草产量以第1茬最高。     

不同留茬高度与刈割时期对苜蓿品质及产量影响

针对盐池县群众留低茬与盛花期收割的弊端,开展紫花苜蓿机械化不同留茬高度与刈割时期试验。结果表明,留茬高度3 cm处理苜蓿的发芽时间较留茬高度0、7 cm的发芽时间分别早4、2 d,返青率分别高10.3、7.5个百分点,生长速度、根系状况等指标也更优,可有效提高紫花苜蓿再生速度,增加产草量,因而3 cm可作为当地苜蓿平茬选择的适宜高度;以盛花期刈割产量最高,平均产量较现蕾期、初花期刈割处理分别高20.2%和15.3%,但其粗蛋白含量则较现蕾期、初花期刈割处理分别低6.1个百分点、4.2个百分点。     

不同留茬高度与刈割时期对苜蓿品质产量的影响

针对宁夏盐池县群众留低茬与盛花期收割的弊端,开展紫花苜蓿机械化不同留茬高度与刈割时期的试验。试验结果表明,留茬高度为3cm的发芽时间较齐地面刈割早4d、较7cm早2d,返青率平均高10.3和7.5个百分点,生长速度、根系状况等指标优于其他处理,可有效提高紫花苜蓿再生速度与增加产草量,其商品价值分别高于齐地面刈割11%和13.3%,3cm可作为当地苜蓿平茬选择的适宜高度;刈割期以盛花期产量最高,平均产量高于其他两个处理20.2%和15.3%,但其蛋白含量则低于其他两个处理6.1%和0.9%。     

基于土壤有机质含量推荐的旱地冬小麦施氮量研究

【目的】 当前国内已有的小麦氮肥用量推荐方法,尤其是基于测土进行的推荐施肥方法,都存在取样量大、测试工作量大和成本较高的问题,难以被农技推广工作者和小农户接纳与应用推广。为此,本文就一种至少2—3年有效的氮肥用量推荐方法进行研究。【方法】 以低有机质含量土壤维持或提高土壤肥力、高有机质土壤降低环境风险为目的,建立基于土壤有机质含量的旱地小麦施氮量推荐方法,施氮量（kg N·hm^-2）=目标产量需氮量（kg N·hm^-2）×施氮系数（N_f）。施氮系数（N_f）由表层土壤有机质含量高低确定。应用这一方法在渭北旱塬冬小麦种植区6县进行了3年田间试验。【结果】 基于有机质推荐氮肥施用量平均为161 kg N·hm^-2,比农户习惯施肥（平均为190 kg N·hm^-2）减少了15.3%;而相应的冬小麦平均籽粒产量为5 817 kg·hm^-2,比农户习惯施肥显著提高了9.0%。此外,与农户习惯施肥相比,基于有机质含量推荐施肥的经济效益增加了1 451元/hm²,提高19.3%,小麦收获期1 m土层的硝态氮残留降低了39 kg·hm^-2,显著降低28.3%。【结论】 基于土壤有机质含量推荐施肥降低了氮肥施用量并提高了冬小麦籽粒产量,增加了经济效益,降低了土壤硝态氮残留量和施肥的环境风险,可在旱地小麦区推广应用。     

有机-无机肥协同调控小麦-玉米两熟作物产量及土壤培肥效应

【目的】 在小麦-玉米两季秸秆全还田条件下,探索不同有机-无机运筹模式对作物产量、氮效率和土壤养分的影响,为小麦-玉米一年两季种植合理利用有机养分资源和科学培肥地力提供理论支撑。【方法】通过设计化肥与不同用量有机肥配合并结合施用秸秆腐熟剂措施,研究不同有机无机运筹模式对产量构成、氮养分吸收、土壤有机质及团聚体等特征的影响。试验共设6个处理,分别为F处理（单施化肥）,FA处理（化肥配秸秆腐熟剂）,FM1处理（化肥配1 500 kg·hm^-2有机肥）,FM2处理（化肥配3 000 kg·hm^-2有机肥）,FM3处理（化肥配4 500 kg·hm^-2有机肥）,FAM2处理（化肥配3 000 kg·hm^-2有机肥和秸秆腐熟剂）。 【结果】（1）与单施化肥相比,施用不同用量有机肥和秸秆腐熟剂均可显著增加小麦-玉米籽粒产量,其中FM3处理产量最高,小麦增产20.6%,玉米增产10.6%,FAM2处理小麦增产19.5%,玉米增产8.2%。产量增加源于产量各构成要素的协同提高,小麦以公顷穗数和穗粒数增加较为显著,玉米以行粒数增加最为显著。（2）增施有机肥和秸秆腐熟剂可以促进氮素向籽粒运移,提高氮素收获指数,随有机肥用量增加,小麦和玉米氮素积累量均增加,其中FM3处理和FAM2处理籽粒氮素累积量和收获指数均较高,与F处理达显著差异。配合施用秸秆腐熟剂的FA和FAM2处理较不施菌剂处理周年氮肥偏生产力提高了1.3—1.6 kg·kg^-1。（3）增施有机肥和施用秸秆腐熟剂显著增加土壤全氮、碱解氮和有机质含量,其中FM3处理土壤全氮和有机质含量最高,施用2年后相比F处理全氮增加0.17 g·kg^-1,有机质增加1.97 g·kg^-1。各有机无机配施模式显著降低土壤容重、提高孔隙度和水稳性团聚体比例。 【结论】连续2年试验表明,增施有机肥、配施秸秆腐熟剂可以增加小麦-玉米产量,促进籽粒氮素吸收和转运,改善土壤结构和培肥地力,推荐FAM2处理作为本地区小麦-玉米轮作模式下有效的增产及土壤培肥技术模式。     

氮肥减量施用对我国三大粮食作物产量的影响

【目的】探讨氮肥减施对我国三大粮食作物产量的影响及其与土壤性质和管理措施的关系,明确氮肥减施的可行性。【方法】收集2010—2021年公开发表的90篇论文,按照氮肥减施的比例、种植体系及其在不同条件下（肥料类型、土壤有机质含量、全氮含量、土壤酸碱度以及水分管理等）的作物产量效应进行分析。【结果】在常规施肥的基础上,氮肥减施0—40%没有显著降低水稻产量,氮肥减施0—30%没有显著影响小麦和玉米产量,但是减氮30%—40%显著降低了小麦和玉米产量,减产分别为6.1%和5.4%。不施氮肥区产量水平没有显著影响3种作物氮肥减施的产量效应。土壤全氮含量>2 g·kg^-1时,氮肥减施水稻产量（6.5 t·hm^-2）显著高于常规施氮产量（6.3 t·hm^-2）;土壤全氮含量>1 g·kg^-1时,氮肥减施小麦产量（6.9 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（7.4 t·hm^-2）;土壤全氮含量>1.5 g·kg^-1时,氮肥减施玉米产量（8.8 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（9.1 t·hm^-2）。土壤有机质含量>30 g·kg^-1时,氮肥减施的水稻产量（6.9 t·hm^-2）显著高于常规施氮产量（6.7 t·hm^-2）;在土壤有机质含量为10—20 g·kg^-1以及>20 g·kg^-1时,氮肥减施小麦产量（6.6 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（6.9 t·hm^-2）;一年两熟制氮肥减施玉米产量（8.9 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（9.1 t·hm^-2）。在普通肥料的基础上,氮肥减施小麦产量（6.8 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（7.1 t·hm^-2）。在旱作条件下,氮肥减施的小麦产量（5.9 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（6.6 t·hm^-2）。【结论】在常规施氮量的基础上减少30%氮肥施用量可以维持我国三大作物的产量;不同的土壤性质和管理措施,减氮后作物的产量存在一定的变异性。因此,氮肥减施需要根据土壤肥力状况的管理措施进行调整,从而实现高产高效。     

持续性秸秆还田配施化肥对油菜-水稻轮作周年氮磷径流损失的影响

【目的】探究秸秆还田对巢湖地区油菜-水稻两熟制农田径流氮磷流失的影响,为源头控制巢湖流域面源污染提供科学依据。【方法】开展连续3年（2017—2019年）的田间小区实验,设置无秸秆+无施肥（CK）、常规施肥（F）、秸秆还田+常规施肥（SF）和秸秆还田+常规施肥减15%（SDF）4个处理。通过测定油菜-水稻轮作下农田地表径流中氮磷浓度和流失量,油菜水稻作物收获时土壤养分、作物氮磷养分吸收和产量,探讨秸秆还田对农田径流养分流失规律及土壤养分含量的影响。【结果】秸秆还田配施化肥降低了农田径流中氮的质量浓度,增加了磷的质量浓度。SF较F处理油菜和水稻季总氮（TN）平均质量浓度减少15.6%和26.0%,总磷（TP）增加12.5%和8.1%。SF、SDF处理降低了油菜-水稻轮作农田氮磷流失量。2017—2019年F处理的油菜和水稻径流TN、TP的流失量分别为11.9—26.7、1.3—2.8和15.6—27.0和0.8—2.0 kg·hm^-2,较F相比,SF处理的油菜和水稻季TN显著降低18.4%—29.7%和21.9%—28.1%,TP流失量则降低1.3%—4.0%和1.0%—6.6%。秸秆还田能够增加土壤有机质等养分含量,短期内均能够降低土壤pH值,与F相比,SF处理的油菜和水稻季有机质、全氮、全磷、速效磷、碱解氮平均含量增幅分别6.2%、8.4%、27.3%、19.5%、5.0%和7.0%、10.9%、17.7%、7.5%、5.1%。秸秆还田配施化肥能够提高作物地上部氮磷累积量。F处理的油菜和水稻地上部作物氮素、磷素累积量均值分别为105.0、20.4和134.3、36.7 kg·hm^-2,SF较F处理油菜和水稻季氮素累积量增加28.9%和7.8%,磷素增加12.1%和5.9%。秸秆还田提高了油菜-水稻轮作的周年产量,其中SF较F处理显著提高7.8%（2017年）和6.4%（2019年）。【结论】油菜-水稻轮作模式下秸秆还田配施化肥能够在保证作物产量的同时提高土壤养分含量,降低氮磷流失负荷。     

陕西省粮食生产的减肥潜力及经济环境效益

【目的】农户经营是我国农业的主体,肥料资源的不合理应用是限制作物生产的重要因子。本研究旨在评估主产区农户粮食生产的减肥潜力及经济环境效益。【方法】2018年对陕西省各县（市、区）的主要农作物生产情况进行问卷调查,以三大粮食作物为研究对象,基于产量水平评价农户的施肥现状、减肥潜力、环境代价和经济效益。【结果】农户作物产量存在显著差异,小麦平均产量为4 573 kg·hm^-2,高低产量相差2 619 kg·hm^-2;玉米平均产量为7 319 kg·hm^-2,高低产量相差5 388 kg·hm^-2;水稻平均产量为8 340 kg·hm^-2,高低产量相差2 893 kg·hm^-2。小麦的氮磷钾肥用量分别为177 kg N·hm^-2、102 kg P₂O₅·hm^-2和37 kg K₂O·hm^-2;玉米分别为247 kg N·hm^-2、103 kg P₂O₅·hm^-2和47 kg K₂O·hm^-2;水稻分别为186 kg N·hm^-2、88 kg P₂O₅·hm^-2和64 kg K₂O·hm^-2。3种作物产量与施肥量无显著相关。氮磷肥普遍过量施用、钾肥过量与不足并存,低产农户过量施肥问题严重。对于氮磷钾肥的减施潜力,小麦分别为41%、59%和59%;玉米分别为55%、73%和66%;水稻分别为38%、64%和58%。施用的肥料形态均表现氮以单质肥为主、复合肥为辅;磷钾以复合肥为主;有机肥养分供应量很低。肥料结构均表现为重基施轻追施,氮以基施为主、追施为辅;磷钾肥鲜有追施。生产1.0 t小麦、玉米和水稻的活性氮损失量分别为6.9、3.8和3.3 kg,低产组的活性氮损失强度比高产组分别高52%、85%和74%,降低损失的潜力分别介于16%—33%、31%—50%和4%—38%。小麦、玉米和水稻生产的经济效益分别为4 468、9 091和20 020 元/hm²,高产组比低产组分别高459%、128%和52%;减肥增效后总效益分别为4 919、9 905和20 543 元/hm²,高产组比低产组分别高290%、106%和48%。【结论】基于产量水平深入剖析了陕西省农户的生产行为,低中产组为化肥减量和收益提升的重点。农户氮磷钾肥减施潜力分别为45%、65%和61%;小麦、玉米和水稻因化肥减施而降低活性氮损失的潜力分别为26%、45%和18%;提高环境经济效益的潜力分别为10%、9%和3%。     

辽宁省水稻主产区化肥减施潜力分析

【目的】辽宁省水稻种植面积约50万hm²,较10年前下降了近1/5,但由于单产持续增加,年产量始终稳定在400万t以上。作为单产最高的粳稻主产区之一,在化肥零增长的背景条件下,兼顾土壤肥力和水稻产量的化肥减施潜力有待研究。【方法】2020年对辽河三角洲、东南部沿黄海和辽宁中北部3个水稻主产区进行农户施肥调研,每个稻作区分别选择高、中、低产代表乡镇为调研点,每个调研点选择2—5个村,每个村选择10户进行调研,共计590份调查问卷。各稻作区氮肥推荐用量基于前期研究基础确定。依据作物养分需求量和稻田土壤养分状况,采用磷钾衡量监控方法,估算稻田磷、钾肥适宜施用量。基于此分析辽宁省水稻化肥减肥潜力。【结果】辽河三角洲、东南部沿黄海和辽宁中北部稻区农户平均产量分别为10.4、7.7和8.7 t·hm^-2,差异较大,同一稻作区高低相差约4 t·hm^-2,不同稻作区间高低相差约2.7 t·hm^-2。辽宁省稻田N、P₂O₅和K₂O平均习惯用量分别为229.4、102.8 和91.1 kg·hm^-2,氮肥用量较2004—2017年降低了12%—32%,磷钾肥用量有所增加,氮磷钾肥比例约为2.2﹕1﹕1;3个稻作区农户习惯氮肥和磷肥施用量变异较大,纯氮和P₂O₅平均用量高低相差分别为79.5 kg·hm^-2和35.4 kg·hm^-2;农户纯氮施用量高低相差约4倍,有2.5%农户不施钾肥,个别农户不施磷肥,P₂O₅和K₂O最高用量分别为294.5和225.0 kg·hm^-2,盲目施肥现象依然存在。以各稻作区近3年平均产量增产5%为目标产量计算推荐施肥量,辽河三角洲稻作区目标产量为10 000 kg·hm^-2,N、P₂O₅ 和K₂O的推荐用量分别为234、111和101 kg·hm^-2,有82.1% 的农户氮肥效率较低,过量施氮问题突出,其中有21.7% 的农户具有较大减氮潜力,可节约氮肥13.7%;9.6%的农户具有较大磷肥减施潜力,可节约磷肥5.1%;钾肥需要适量补充。东南部沿黄海稻作区目标产量为7 500 kg·hm^-2,N、P₂O₅ 和K₂O的推荐用量分别为179、83和76 kg·hm^-2,68.0% 的农户磷肥效率较低,过量施磷现象普遍,其中有28.0% 的农户具有较大节磷潜力,可降低18.6%的投入量;约20% 的农户处于氮、钾肥低产低效水平,能减施7%左右。辽宁中北部稻作区目标产量为9 000 kg·hm^-2,N、P₂O₅ 和K₂O的推荐用量分别为210、80和91 kg·hm^-2;约有30%的农户氮、磷、钾肥具有较大减施潜力,其中氮、磷肥可减施约1%,钾肥减施约4%。【结论】辽河三角洲稻作区氮肥过量施用问题突出,有21.7%的农户可减施氮肥13.7%;东南部沿黄海稻作区磷肥过量施用现象普遍,有28.0%的农户可降低18.6%的投入量;辽宁中北部稻作区约有30%的农户具有化肥减施潜力,氮、磷肥减施约1%,钾肥减施约4%。     

施磷对苜蓿叶片生理参数及抗氧化能力的影响

【目的】探究连续3年施用磷肥后对紫花苜蓿叶片养分吸收量、光合色素含量、气孔开度及抗氧化系统的影响,为紫花苜蓿高效生产提供科学施肥方法。【方法】2019—2021年,以‘WL366HQ’紫花苜蓿为试验材料,在石河子大学牧草试验站连续开展为期3年的田间试验。试验设置磷肥添加量分别为0(对照,CK)、50 kg·hm^-2(低磷,LP)、100 kg·hm^-2(中磷,MP)和150 kg·hm^-2(高磷,HP),共4个磷肥处理。于苜蓿初花期进行取样,测定干草产量、叶片氮磷含量、色素含量、气孔开度、抗氧化酶活性以及氧化物质等指标。【结果】连续施加磷肥3年后,叶片的氮磷含量、光合色素含量及气孔开度显著增加(P<0.05),其中叶片氮磷含量在中磷处理下最高,分别为54.74和2.99 g·kg^-1;叶绿素a和叶绿素b的含量均在中磷处理下最高,类胡萝卜素含量在低磷或中磷处理下最高,且均在CK最低;气孔开度在中磷处理下达到最大,且显著高于CK(P<0.05)。因此,磷肥对苜蓿叶片的形态和生理特性有不同的影...     

不同栽培模式对“早籼晚粳”双季稻光氮利用效率及产量的影响

【目的】开展多个因素集成的高产高效栽培模式研究,为水稻产量与资源利用效率协同提高的栽培模式提供技术途径。【方法】在南方双季稻区,设置4种栽培模式,分别为不施肥模式（早、晚季基本苗62.5和50.0万/hm²,不施氮肥,CK）,当地农民模式（在N0模式的基础上早、晚季分别施纯氮150和165 kg·hm^-2,基肥:蘖肥为7:3,FM）,高产高效模式（在FM模式的基础上早、晚季基本苗增加1倍以上,早、晚季施氮量分别减少20%和增加27%,基肥:蘖肥:穗肥比5:3:2,锌肥作基肥施入,T1）、再高产高效模式（在T1模式的基础上早、晚稻基本苗增加20%以上,增施有机肥,晚季施氮量增加14%,基肥、蘖肥和穗肥比例为4:3:3,垄厢栽培,T2）,研究这些栽培模式对“早籼晚粳”双季稻光氮利用效率及产量形成的影响。【结果】T2处理的平均周年产量为15.1 t·hm^-2,显著高于T1和FM处理,与FM处理相比,T2处理的早籼稻和晚粳稻产量分别提高了13.3%和24.9%;与FM处理相比,T2处理显著增加了早籼稻和晚粳稻公顷穗数,使得群体颖花数显著提高。T1处理平均周年产量为13.3 t·hm^-2,高于FM处理,表现为晚粳稻产量平均提高了9.5%、早籼稻产量略有下降。早稻季,T2处理成熟期干物质为12.30 t·hm^-2,显著高于T1和FM处理,群体生长速率高于T1和FM处理,表现为移栽—齐穗期群体生长速率显著提高;晚稻季,T2处理成熟期干物质为17.96 t·hm^-2,显著高于T1和FM处理,齐穗—成熟期群体生长速率显著高于CK,高于T1处理,且2018年差异达到显著水平。与FM处理相比,T2处理的早、晚季辐射利用率分别为1.05和1.25 g·MJ^-1,分别显著提高了31.7%和63.4%;T2处理早、晚季的氮肥农学利用率（AE_N）分别为28.8、14.7 kg·kg^-1,分别显著提高了61.6%和31.9%。【结论】 基于南方双季稻生态特点,以“定苗定氮”、垄厢增氧、其他措施增强灌浆活性为主集成了再高产高效栽培模式,实现了产量与光氮利用效率协同提高10%—20%的目标。     

北方麦区小麦产量与蛋白质含量变化对土壤硝态氮的响应

【目的】分析我国北方麦区不同土壤硝态氮残留梯度下减施氮肥后小麦籽粒产量、蛋白质含量变化,为保证合理减施氮肥,有效降低麦田土壤硝态氮残留提供理论依据。【方法】于2018—2019年在我国北方麦区43个地点进行田间试验,研究不同硝态氮残留情况下氮肥减施对小麦产量、蛋白质含量、产量构成及氮素吸收利用的影响。【结果】与农户施肥相比,监控施肥的氮肥用量减少55 kg·hm^-2（26%）,产量为5 885 kg·hm^-2,比农户施肥增产3.1%,籽粒蛋白质含量为132.4 g·kg^-1,与农户施肥相比无显著差异。当1 m土层硝态氮残留量<55 kg·hm^-2时,小麦产量最低,为4 252 kg·hm^-2,硝态氮残留在55—100 kg·hm^-2时,产量达到最高,为7 186 kg·hm^-2,硝态氮残留量过高并不能持续提高小麦产量;当土壤硝态氮残留量<100 kg·hm^-2时,不施氮肥小麦产量会显著降低,但采用监控施肥技术合理减施氮肥,无论土壤硝态氮残留多少,均不会减产。土壤硝态氮残留>300 kg·hm^-2时,小麦籽粒的蛋白质含量达到最高,平均为146.93 g·kg^-1;当土壤硝态氮残留量<200 kg·hm^-2时,不施氮肥会显著降低籽粒蛋白质含量,但通过监控土壤硝态氮合理减施氮肥,无论硝态氮残留高低,均不会降低籽粒蛋白质含量;硝态氮残留介于55—100 kg·hm^-2时,农户与监控施肥处理的小麦籽粒蛋白质含量分别为124.5和123.1 g·kg^-1。采用监控施肥技术,小麦氮肥吸收效率（地上部吸氮量/施氮量）与氮肥偏生产力分别为1.36 和45.7 kg·kg^-1,较农户施肥显著提高61.5%和57.1%。【结论】综合考虑维持北方麦区小麦较高的产量和蛋白质含量,收获期1 m土层硝态氮残留量应介于55—100 kg·hm^-2。基于小麦目标产量、籽粒蛋白质含量和土壤硝态氮监控,确定合理的氮肥用量,对实现小麦氮肥减施、绿色生产有重要意义。     

长期不同施肥措施冬小麦-夏玉米轮作体系周年氨挥发损失的差异

目的 基于定位试验平台,比较长期不同施肥处理下小麦-玉米轮作体系周年土壤氮素氨挥发损失的差异,为降低氨挥发损失、提高氮肥利用率提供理论依据。方法 2019—2021年,依托山东农业大学黄淮海玉米技术创新中心定位试验平台,以冬小麦品种石麦15和夏玉米品种郑单958为试验材料,以不施氮肥为对照（CK）,采用有机肥（腐熟牛粪M）和无机氮肥（U）两种氮肥类型,设置两个施氮量分别为380 kg N·hm^-2（M1、U1、U2M2）和190 kg N·hm^-2（U2、M2）,试验共计6个处理,其中氮肥在两季作物间的分配是小麦47.4%、玉米52.6%。采用通气法比较各处理土壤氨挥发速率、累积损失量、籽粒产量及氮肥利用效率的差异。结果 两个种植周期内不同施肥处理均显著影响土壤氨挥发。各处理施肥后氨挥发损失速率变化趋势基本一致,小麦和玉米两季的土壤氨挥发均主要发生在施肥后0—7 d,之后处理间的差异逐渐变小。小麦玉米轮作体系周年氨挥发损失量可达8.6—79.4 kg N·hm^-2,以U1处理最高,达到79.4 kg N·hm^-2,其氨挥发损失量较U2、U2M2、M1、M2和CK分别增加18.5%、111.7%、162.3%、20.5%和825.7%,表明高施氮量增加土壤氨挥发损失量,无机氮肥较有机肥增加氨挥发损失量。U2M2、M1和M2处理的氨挥发损失率比U1处理降低80.9%、61.3%、24.8%,表明有机氮肥与无机氮肥配施或单施有机氮肥可显著降低氨挥发损失。周年籽粒产量以U2M2处理最高,达到24 621.8 kg·hm^-2,较U1、U2、M1、M2分别增产10.1%、24.7%、11.7%和32.7%。U2M2处理周年氮肥利用率达52.6%,较U1、U2、M1和M2处理分别提高11.3%、4.1%、13.4%和10.7%。U2M2处理降低了氨挥发损失、同步提高了产量和氮肥利用率,是冬小麦玉米周年轮作的理想施肥策略。结论 施用有机肥可以显著降低小麦玉米轮作体系的周年氨挥发损失量,提高周年籽粒产量和氮肥利用效率。考虑到有机肥源及施用便捷性可将有机无机配施作为当前小麦玉米轮作生产体系降低氨挥发损失、提高氮肥利用效率的主要施肥方式。