长江流域农民习惯施肥与推荐施肥的冬油菜产量与养分效率差异分析-基于大样本田间试验

【目的】合理施肥是保证和维持油菜产量的关键。面对目前集约化的种植管理模式,肥料的粗放管理和施用势必造成养分效率的下降,从而影响油菜产量。本研究通过比较长江流域冬油菜种植区域农民习惯施肥与推荐施肥的产量和养分利用效率差异,为冬油菜肥料合理施用、提高肥料利用效率提供策略。【方法】选取2005—2016年长江流域(包括四川、贵州、湖北、湖南、安徽、江苏和浙江7个省份)的535个油菜田间试验,分析不施肥(CK)、农民习惯施肥(FP)和推荐施肥(RF)处理间以及长江流域各区域间的油菜产量和产量分布特征,比较不同施肥处理的增产效果,以及氮、磷、钾肥料用量和偏生产力的差异,计算RF处理与FP处理间施肥量的差值,评估长江流域氮、磷、钾肥的减施潜力。【结果】长江流域CK处理冬油菜产量主要分布在500—1 500 kg·hm~(-2),FP处理主要分布在1 500—3 000 kg·hm~(-2),RF处理最高,集中在2 000—3 000 kg·hm~(-2),土壤基础地力对RF处理油菜产量的贡献率为45.1%—49.7%;3个不同处理在区域间油菜的平均产量均表现为长江下游中游上游。长江上、中、下游FP处理油菜产量均值分别为2 033、2 182和2 542 kg·hm~(-2),RF处理油菜产量较FP分别增产16.7%、16.5%和13.9%,增产点比例达77.5%—94.9%。随着地力水平的提升,各个处理油菜增产率均表现出逐渐下降的趋势,RF处理在不同地力水平下亦呈现出明显的优势。比较RF与FP处理施肥量发现,长江流域FP处理施肥量均值为162.5—239.5 kg N·hm~(-2)、58.6—82.0 kg P_2O_5·hm~(-2)和45.5—60.8 kg K_2O·hm~(-2),而RF处理施肥量均值则为162.2—233.6 kg N·hm~(-2)、67.2—94.1 kg P_2O_5·hm~(-2)和73.6—108.5 kg K_2O·hm~(-2),两种施肥处理氮肥用量未表现出显著的差异,FP处理磷、钾肥用量偏低。与RF处理相比,PF处理氮肥可减施的点位比例最大,长江流域45.6%的点位能够减氮,25.6%的点位可以减磷,钾肥减施点位的比例仅为13.2%。同时,需要增施氮、磷、钾肥的比例分别为37.8%、60.0%和75.9%。区域间肥料用量以长江下游适宜点位比例最大,氮、磷、钾肥适宜用量的点位比例分别为25.0%、22.8%和17.1%。长江流域FP处理的氮、磷、钾肥偏生产力均值分别为11.1—14.2、28.6—45.8和38.3—47.6 kg·kg~(-1)。RF在FP处理的基础上提高了氮肥偏生产力12.9%—15.9%,但与其他发达国家相比仍处于较低水平;而RF处理的磷、钾偏生产力与FP相比有所下降,平均降低幅度分别为6.9%和19.6%,也表明目前推荐的施肥量仍然存在减肥的空间。【结论】与农民习惯施肥相比,推荐施肥显著增加了油菜产量,且农民习惯的肥料用量存在较大的调整空间。     

氮、磷、钾肥对紫花苜蓿草产量的影响

应用"3414"实验设计,研究长春地区氮、磷、钾肥对田间紫花苜蓿草产量的影响及推荐施肥量。结果表明:与未施肥处理相比,各施肥处理均有一定幅度增产,增产率在0.92%~138.03%之间,其中,施氮肥增产率在1.09%~24.21%,施磷肥增产率在57.39%~135.86%,施钾肥增产率在20.44%~62.61%。缺磷、缺钾、缺氮处理的相对产量分别为37.53%、54.69%、71.58%,土壤速效磷、速效钾、速效氮的丰缺状况依次为极缺、中等和丰富。根据肥料效应函数得出,氮(N)、磷(P205)和钾肥(K2O)推荐施肥量分别为9.32 kg/hm~2、103.92 kg/hm~2和34.56 kg/hm~2。     

中国不同区域油菜氮磷钾肥增产效果

【目的】研究中国油菜氮、磷、钾肥增产效果,明确不同区域油菜施肥效果概况和区域特点,为区域推荐施肥提供理论基础。【方法】总结2005—2010年中国2 106个油菜田间试验数据,通过计算获得最高产量时氮、磷、钾肥的增产量、增产率和农学利用率,分析各油菜区域施用化肥的增产效果。【结果】中国油菜施用氮肥增产量和增产率均值分别为1 044 kg•hm-2和87.4%,主要分布在500—1 500 kg•hm-2和5%—100%范围内,99%的试验有增产效果;磷肥增产量和增产率均值分别为634 kg•hm-2和39.9%,主要分布在200—1 000 kg•hm-2和5%—40%范围内,94%的试验有增产效果;钾肥增产量和增产率均值分别为420 kg•hm-2和22.9%,主要分布在100—600 kg•hm-2和10%—40%范围内,88%的试验有增产效果。每千克氮肥（N）、磷肥（P2O5）、钾肥（K2O）平均增收油菜籽6.2、7.8和5.4 kg。长江下游冬油菜区氮、磷肥的增产效果最好,增产率均值分别为128.8%和51.3%,长江中游冬油菜区钾肥增产效果最好,增产率均值为24.6%,春油菜区氮磷钾肥施用增产效果较低,增产率均值分别为42.6%、31.6%和21.3%。【结论】中国油菜施用化肥增产效果显著,具体表现为氮肥＞磷肥＞钾肥,氮素是影响油菜产量的主要养分因素。春油菜区氮磷钾肥增产效果较差,长江下游冬油菜区氮、磷肥增产效果最好,长江中游冬油菜区钾肥增产效果最好。部分试验施用肥料不增产或肥料用量不合理,需要进一步改进施肥量,实现油菜施肥高产高效。     

氮、磷、钾不同配方施肥对番茄产量的影响

针对峨山县化念镇番茄施用氮肥、磷肥过量,钾肥不足,番茄抗性差,易发病(灰霉病、疫病和白粉病等),品质差,商品率低等问题,通过番茄"3414"田间试验,筛选氮、磷、钾施肥最佳配方,基肥、追肥比例,以及施肥时期和施肥方法。结果表明,本肥力田块番茄推荐最佳施肥量为N 496.5 kg/hm~2、P_2O_5232.5 kg/hm~2、K_2O 198 kg/hm~2,产量可达122 640 kg/hm~2;N∶P_2O_5∶K_2O为1∶0.47∶0.40,为峨山县蔬菜(番茄)生产提供氮、磷、钾施肥配方和大面积推广化肥减量增产技术提供依据,从而达到节本提质增效,提升耕地质量的目的。     

不同氮磷钾配比对长优2号水稻产量和经济性状的影响

采用"3414"方案设计试验,研究不同氮磷钾配比施肥对长优2号水稻产量及经济性状的影响。结果表明,氮、磷、钾肥对长优2号都有一定的增产效应,其中以氮肥的增产效应最为显著,磷肥与钾肥次之。初步得出本次试验最佳施肥量为纯N 243.45 kg/hm~2、P_2O_5126.90 kg/hm~2、K_2O 240.90 kg/hm~2,N、P_2O_5、K_2O比接近1.0∶0.5∶1.0水平。     

不同地力水平下的小麦施肥效应

【目的】整理2005—2013年在河南省布置的1 247个小麦的"3414"田间试验,分析不同地力水平下小麦施肥后的增产效果、经济效益及氮、磷、钾肥利用效率,明确不同地力水平下河南省小麦施肥效应,为科学施肥提供理论依据。【方法】选取不施肥处理(N_0P_0K_0)、-N处理(N_0P_2K_2)、-P处理(N_2P_0K_2)、-K处理(N_2P_2K_0)和NPK处理(N_2P_2K_2),根据不施肥处理的产量将土壤基础地力划分为3.0 t·hm~(-2)、3.0—4.5 t·hm~(-2)、4.5—6.0 t·hm~(-2)、6.0 t·hm~(-2 )4个等级,研究不同处理不同地力水平下小麦施用氮、磷、钾肥的增产量、增产率、产值、施肥成本、施肥利润和产投比,以及肥料的农学效率、偏生产力、肥料贡献率、地力贡献率。另外,分析不施肥处理及各缺素处理的产量与相应养分肥料贡献率的关系。【结果】相比不施肥处理,施肥后小麦的产量显著提高,各施肥处理的增产量及增产率随地力水平的提高而下降。其中基础地力3.0 t·hm~(-2)时氮磷钾配施及增施氮、磷、钾肥的增产率分别为126.07%、75.98%、24.93%、17.73%,基础地力6.0 t·hm~(-2)时仅为24.35%、15.39%、10.36%、8.70%。在施肥经济效益方面,各施肥处理的产值、施肥成本、施肥利润及产投比均随地力水平的提高而升高,其中小麦产值和施肥利润均以基础地力6.0 t·hm~(-2)时的氮磷钾配施处理最高,分别为19.64×10~3、18.24×10~3 yuan/hm~2,基础地力3.0 t·hm~(-2)时的-N处理最低,分别为8.52×10~3、7.87×10~(3 )yuan/hm~2。在肥料利用率方面,农学效率和肥料贡献率总体随地力水平的提高而下降。地力贡献率平均为63.72%,随地力水平的提高而提高,各地力水平从3.0 t·hm~(-2)到6.0 t·hm~(-2)的4个等级的地力贡献率平均分别为43.57%、57.80%、70.29%、80.34%。肥料贡献率随相应不施肥处理小麦产量的提高呈对数趋势下降,并且显著相关,说明提高基础地力可减少小麦的对化肥的依赖。【结论】提高土壤基础地力能够促进小麦增产、增收,降低小麦产量对施用化肥的依赖;河南省小麦生产中应重视培肥土壤,并根据不同地力水平合理施肥以保证小麦高产稳产、提高施肥利润及肥料施用效率。     

张家港市沿江潮土水稻测土配方施肥技术研究

为明确水稻在沿江潮土上进行生产的测土配方施肥参数,2008年夏播期间在张家港市沿江潮土地区,进行了不同肥力潮土上水稻生产中氮、磷、钾三要素肥效田间试验。结果表明,氮、磷、钾肥对水稻"南粳5055"的增产效果为氮肥钾肥磷肥,且氮、磷、钾肥平均增产率分别为3 6.0 4%、3.9%、1 2.1 4%;对水稻产量结构的影响,氮肥、钾肥主要是增穗、增粒,磷肥主要是增粒,钾肥的增穗、增粒效果均差于氮肥;氮、磷、钾肥对水稻的增产效果与土壤速效养分含量之间具有明显的负相关关系;水稻"南粳5055"在标准产量(含水率1 4.5%)水平时,每100 kg籽粒的N吸收量为1.67~2.39 kg、P_2O_5吸收量为0.72~1.11 kg、K_2O吸收量为2.80~3.40 kg;4个试验点间土壤N、P_2O_5、K_2O供应量有明显差异,N供应量为67.36~108.75 kg/hm~2、P_2O_5供应量为49.18~77.97 kg/hm~2、K_2O供应量为194.07~225.37 kg/hm~2;4个试验点的土壤养分利用系数,碱解氮为0.38~0.54、速效磷为0.97~1.41、速效钾为1.17~1.84;4个试验点的肥料养分利用率差异较大,N为13.07%~39.06%、P_2O_5为4.02%~12.87%、K_2O为14.22%~54.32%。     

甘蔗3414肥料试验

为获得甘蔗氮、磷、钾肥料参数,建立甘蔗施肥模型,选择高、中、低肥力田块,应用3414试验设计进行甘蔗田间肥效试验。结果表明,梁河县甘蔗高肥力田块氮、磷、钾施用量分别为N667.0 kg/hm~2、P2O5201.9 kg/hm~2、K_2O 131.5 kg/hm~2,即高氮钾肥、适量磷肥;中肥力田块氮、磷、钾施用量为N 585.7 kg/hm~2、P_2O5225.0 kg/hm~2、K_2O 86.4 kg/hm~2,即增施氮磷肥、低钾肥;低肥力田块氮、磷、钾施用量分别为N 537.3 kg/hm~2、P_2O5168.1 kg/hm~2、K_2O 55.9 kg/hm~2,即施足氮磷肥、少钾肥。     

干旱区红小豆施肥效应研究

应用"3414"试验方案,研究了干旱区红小豆施肥效应和土壤供肥特性,以期为该区红小豆高产高效施肥提供参考依据。结果表明:施肥处理的红小豆产量高于不施肥处理,以N_2P_1K_1处理的红小豆产量和产投比最高。钾肥对红小豆的增产率最大,为13.7%~16.9%;其次是氮肥,增产率为6.1%~12.1%;最后是磷肥,增产率为0.6%~6.4%,即对红小豆产量影响的大小顺序为钾、氮、磷。由红小豆肥料效应方程可知,达到最高产量的N、P_2O_5、K_2O平均施肥量分别为98.5、109.0、97.5 kg/hm~2,产量为1 320 kg/hm~2,产投比为8.8;达到最佳产量的N、P_2O_5、K_2O平均施肥量分别为86.4、110.8、95.8 kg/hm~2,产量为1 302 kg/hm~2,产投比为9.0。此外,红小豆施肥试验期间,土壤地力贡献率为81.1%,土壤肥力中等,施肥效果明显。     

河北省夏玉米施肥效果与肥料利用率现状

为了解河北省夏玉米施肥效果和肥料利用率现状,对河北省2005—2013年测土配方施肥项目中的2 794个"3414"夏玉米试验进行分析,明确氮、磷、钾肥对河北省夏玉米产量的贡献率,测算氮、磷、钾肥的利用效率。结果表明,在当前生产条件下,河北省夏玉米不施化肥产量为5.65 t/hm~2,配方施肥提升产量至8.46 t/hm~2,在其他肥料施用的基础上,氮、磷、钾肥分别增产1.81(29.2%)、1.17(17.5%)、0.99 t/hm~2(14.4%)。施肥对河北省夏玉米产量的平均贡献率为39.3%,氮、磷、钾肥的贡献率分别为21.2%、14.0%、11.8%。河北省夏玉米化肥的农学效率平均为7.5 kg/kg,氮、磷、钾肥农学效率分别为9.6、17.4、9.3 kg/kg。河北省夏玉米化肥偏生产力平均为22.6 kg/kg,氮、磷、钾肥偏生产力分别为45.6、125.0、81.4 kg/kg。河北省夏玉米肥料利用效率总体处于中等偏低水平,需要进一步推进土壤培肥、平衡施肥技术的应用,提高养分资源管理水平,实现玉米产量与养分效率的同步提升。     

秦巴山区主要农作物肥料投入现状评估分析

为了解秦巴山区主要农作物肥料投入现状及存在问题,加强秦巴山区农业面源污染管理、指导农户科学合理施肥。连续3年在秦巴山区对该区域主要农作物的施肥现状进行调查分析。结果表明,秦巴山区主要农作物平均化肥氮投入量为173.9kg/hm2,通过有机肥投入的氮远远小于化肥氮,仅为7.2kg/hm2。平均化肥磷投入量为67.8kg/hm2,通过有机肥投入的磷为0.9kg/hm2。化学钾肥平均投入量为30.9kg/hm2,有机肥提供的钾养分为4.3kg/hm2。其主要农作物氮、磷、钾肥养分总投入量中,N∶P2O5∶K2O为1∶0.38∶0.20。不同作物比较,油菜平均产量为2 440.5kg/hm2;其氮磷钾化肥平均投入量分别为153.2、50.2和18.6kg/hm2;有机肥提供的氮磷钾养分分别为6.7、0.8和6.8kg/hm2。水稻平均产量为8 424.4kg/hm2;其氮磷钾化肥平均投入量分别为194.6、60.2和27.8kg/hm2;有机肥提供的氮磷钾养分分别为7.6、1.1和1.5kg/hm2。     

湖北省不同稻作区域秸秆还田替代钾肥效果

【目的】研究不同稻作区域钾肥和秸秆还田对水稻产量、钾素吸收量以及农田钾素表观平衡的影响,分析不同稻区秸秆还田可替代化学钾肥的用量,为不同区域稻田秸秆还田条件下钾肥的合理配置提供理论依据。【方法】2013年在湖北省鄂东丘陵、鄂中丘陵岗地和江汉平原3个区域的19个县（市）布置稻田秸秆还田替代钾肥效果研究田间试验,试验共设置6个处理：分别为（1）不施钾（NP）;（2）施化学钾肥（NPK）;（3）施秸秆（NP+S）;（4）秸秆还田配施1/2化学钾肥（NP+1/2K+S）;（5）秸秆还田配施3/4化学钾肥（NP+3/4K+S）;（6）秸秆还田配施全量化学钾肥（NPK+S）。【结果】不同稻作区钾肥和秸秆均能不同程度增加水稻产量和地上部钾素吸收量。与NP处理相比,鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区NPK处理水稻分别增产0.36、0.36和1.07 t·hm^-2,平均增产率分别为6.4%、5.0%和15.3%;而施秸秆（NP+S）处理水稻分别平均增产0.57、0.49和0.24 t·hm^-2,增产率为7.6%、6.9%和4.0%。3个稻作区施化学钾肥（NPK）地上部钾素吸收量平均增加20.1-61.9 kg K₂O·hm^-2,施秸秆（NP+S）钾素吸收量平均增加8.5-39.1 kg K₂O·hm^-2,江汉平原区施化学钾肥处理产量和钾素吸收量均显著高于施秸秆处理,而鄂东丘陵区和鄂中丘陵岗地区NP+S与NPK处理的产量和钾素吸收量均没未表现出差异。通过计算土壤-作物系统钾素表观平衡,发现一季水稻收获后土壤钾素均处于亏缺（平均钾素亏缺量为144.3-284.4 kg K₂O·hm^-2）状态,但秸秆还田处理亏缺量小于秸秆不还田处理。在保证水稻产量（即NPK处理产量）时秸秆还田条件下,采用模型计算出鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区的平均钾肥用量分别比目前钾肥推荐用量（60 kg K₂O·hm^-2）节约化学钾肥66.8%、75.2%和9.7%;参考2013年钾肥和水稻价格,可计算出秸秆还田条件下鄂东丘陵区、鄂中丘陵岗地区和江汉平原区最经济钾肥推荐用量分别比推荐用量节省化学钾肥54.3%、53.5%和36.9%。【结论】湖北省不同稻区均可采用秸秆还田的方式减少钾肥投入,不但可以缓解土壤钾素亏缺,而且对农田钾素的可持续管理具有重要意义。     

优化施磷对华南酸性红壤区甜玉米产量、磷肥利用效率和碳排放的影响

为优化华南酸性红壤区甜玉米减磷增效措施，分别在福建诏安和琅岐开展田间试验，研究不同施磷处理(对照，0 kg/hm²；农户常规，化学磷肥135 kg/hm²+有机肥 6 000 kg/hm²，撒施；恒量监控，化学磷肥35 kg/hm²，穴施；有机替代，化学磷肥17.5 kg/hm²+有机肥434 kg/hm²，穴施)对甜玉米产量、磷素累积量、磷肥利用效率和碳排放的影响。结果表明:1)恒量监控和有机替代处理的甜玉米产量、生物量和磷素累积量与农户常规处理之间无显著性差异。2)与农户常规处理相比，恒量监控和有机替代处理均可以提高甜玉米的磷肥偏生产力和磷肥回收利用率。3)恒量监控和有机替代处理的平均产投比分别较农户常规处理提高39.8%和36.5%，平均每kg产量的碳排放量较农户常规分别下降14.9%和13.2%。因此，恒量监控和有机替代处理可以满足甜玉米稳产需求，同时可以提高磷肥利用效率、增加收益和减少碳排放，是减磷增效的有效途径。     

配方施肥对党参生产特性的影响

为了确定党参专用施肥配方及最佳施肥量,于2008-2009年在甘肃省漳县进行了8个N、P、K施肥配方及最优施肥配方下的施肥量试验,测定党参成药期根部形态特征和根产量,分析不同施肥量下党参的品质、养分利用效率和经济效益。结果表明,各配方处理对党参成药期的根直径和根长影响不显著,但配方N_{18P13K9+NAM和N24P11K5+NAM能有效提高党参产量,分别较常规施肥（CK2）增产17.9%和21.1%,N、P总利用率分别提高18.2%和11.6%,党参浸出物含量提高8.2%和2.7%;在750~900 kg/hm²施肥量区间,配方N24P11K5+NAM的党参产值及纯收益最高。党参专用型N、P、K最优配方为N18P13K9+NAM和N24P11K5+NAM,且适宜施肥量为750～900 kg/hm²;适宜施肥量条件下可提高党参品质。}     

膜下滴灌施肥对樱桃产量品质和土壤肥力的影响

为寻求膜下滴灌施肥条件下果树栽培的最佳水肥调控阈值,以樱桃为试验材料,灌水量和施肥量各设3个水平(即设计灌溉定额的70%、85%和100%及推荐滴灌施肥量的60%、80%和100%),传统畦灌冲施为对照,为寻求膜下滴灌施肥条件下樱桃栽培的最佳水肥调控阈值进行了研究。结果表明:灌水量、施肥量和水肥交互作用对樱桃的产量品质和土壤养分含量等指标有不同程度的影响。相比传统畦灌冲施方式,膜下合理滴灌施肥能得到更佳的产量品质和土壤肥力,能有效提高樱桃树的水分利用效率和肥料偏生产力。其中,最佳水肥组合是中水高肥(W_2F_3),其产量(3 174.61kg/hm~2)、纵径(23.15mm)、可溶性总糖含量(17.82%)和水分利用效率(9.69kg/kg)达到最高,可滴定酸较低(0.41%),主要吸水吸肥土层(20~40cm)的全氮含量最高,其他品质、速效养分和有机质等指标也处较高水平。该研究为果园拟定高效高产的滴灌施肥制度提供了数据支撑。     

宁夏回族自治区扬黄灌区密植高产玉米磷素吸收利用特征及适宜用量分析

利用田间试验的方法,研究磷肥(P_2O_5)施用量对宁夏扬黄灌区密植高产玉米产量、磷素吸收积累特征,明确宁夏扬黄灌区玉米生产适宜磷肥用量,以指导当地玉米生产。以正大12为供试材料,采用单因素随机区组设计,在玉米密度为9.75万株/hm~2条件下设置5个磷肥(P_2O_5)用量0、45、90、135和180 kg/hm~2,N 300.0 kg/hm~2和K_2O 75.0 kg/hm~2均一致。从磷肥(P_2O_5)对密植玉米产量、经济效益、土壤磷素平衡和磷肥利用效率的影响进行分析。结果表明:施用磷肥(P_2O_5)增加了玉米穗粒数和百粒重,增产率为3.1%～7.8%,通过产量获得磷肥(P_2O_5)效应方程为Y=-0.053 7x~2+15.803x+15 450(R~2=0.981 9~*),通过模拟计算最高产量P_2O_5用量为147.1 kg/hm~2,从实际最佳经济产量P_2O_5用量为112.2 kg/hm~2。经济效益角度分析P_2O_5用量在135 kg/hm~2时利润最高,比对照增收5.7%。施用磷肥(P_2O_5)促进了玉米磷素的吸收累积,籽粒、秸秆和地上部磷素累积量,100 kg籽粒需P_2O_5量均随磷肥(P_2O_5)用量的增加呈先升高后降低的趋势,均以施P_2O_5 135 kg/hm~2最高,较对照分别提高24.0%、19.3%、22.1%和15.7%。P_2O_5用量为135 kg/hm~2时磷肥利用效率最高为36.2%(P0.05),磷肥偏生产力、磷肥农学效率和生理利用效率均随着磷肥用量增加呈下降趋势。施P_2O_5量为45～135 kg/hm~2时耕层土壤速效磷均为当季匮缺。从玉米产量、经济效益、土壤磷素平衡和磷肥利用效率多个角度综合分析认为研究区域密植高产玉米磷肥(P_2O_5)用量适宜的范围为135～147 kg/hm~2。     

不同施肥处理对大棚黄瓜产量和品质的影响

以津春4号黄瓜为试材,采用田间试验方法研究了中等土壤肥力条件下,不同施肥水平对春大棚黄瓜产量及品质的影响.结果表明,所有施肥处理小区黄瓜产量和果实中维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖及硝酸盐含量等均明显高于对照,并且随着施肥水平的提高而提高,但肥水过剩的条件下,黄瓜产量和品质又呈下降趋势.综合黄瓜品质及产量两个因素,中等土壤肥力的塑料大棚黄瓜春季栽培中,推荐最佳施肥量为大约每公顷施干牛粪58 500 kg,N 487.84 kg,P2O5305.47 kg,K2O 318.02 kg.     

稻田优化施肥效果与氮、磷环境效益评价

【目的】针对稻田氮磷钾肥施用不合理引起环境问题较为严重的现象,从粮食高产高效和环境效益的角度分析稻田化肥的合理施用与管理策略。【方法】选用测土配方施肥项目2005-2010年在湖南省间布置的735个早、中、晚稻肥料田间试验,选取不施肥（CK）、农民习惯施肥（FP）和优化施肥（OPT）3个处理,对比分析了早、中、晚稻OPT较FP处理的增产效果与氮、磷、钾肥偏生产力的优势;通过筛选OPT处理产量或/和氮肥偏生产力前25%的试验点,建立高产、高效和高产高效3种方案,结合氮肥用量与氮素损失（N₂O的排放、N的径流与淋失、NH₃挥发）之间的经验模型,评估稻田节氮减排潜力;通过计算早、中、晚稻磷素表观平衡,分析稻田磷素残留状况;并引入湖南省早、中、晚稻种植面积,估算区域稻田氮、磷的环境效益。【结果】多年多点田间试验研究表明,与CK处理相比,FP和OPT处理分别可增产41.9%和52.0%（早、中、晚稻的平均值）;与FP处理相比,OPT处理早、中、晚稻可增产7.0%-8.3%,氮、磷肥偏生产力分别提高16.8%-19.6%和5.5%-37.3%,而OPT处理钾肥用量的提高对钾肥偏生产力的负效应较小（早、中、晚稻平均降幅为6.4%）。节氮减排评估结果表明,高产组产量高而氮肥用量相对较高,高效组氮肥偏生产力高而产量相对较低,用高产高效组表征产量和氮肥偏生产力的潜力更可靠;高产高效组早、中、晚稻每年可节省氮肥用量共81 kg·hm^-2（其中晚稻最多,为32 kg N·hm^-2）,减少氮素损失15.5 kg N·hm^-2,温室气体N₂O减排约20%。湖南省稻田节氮总潜力为12.5×10⁴ t,减少氮素损失2.35×10⁴ t,主要对象为早稻和晚稻。优化施肥可提水稻的磷素总吸收量,早、中、晚稻从FP处理的59-66 kg P₂O₅·hm^-2增加到OPT处理的63-71 kg P₂O₅·hm^-2。磷肥用量与水稻磷素吸收量之间的关系显示,两者并不能达到显著的正向相关关系,说明当磷肥投入总量满足作物需求后,多余的磷素对当季作物磷素吸收无效,从而残留在土壤中;早、中、晚稻分别有46%、44%和15%的样本出现磷残留现象,通过筛选并分析磷残留样本得出,早、中、晚稻OPT处理磷残留比例明显低于FP处理,且磷残留量分别可降低到1.36-5.30 kg P₂O₅·hm^-2,较FP处理下降了33.7%-48.5%;从全省范围来看,磷残留总量可减少18.14×10³、3.59×10³和5.30×10³ t;另一方面,农民习惯施肥中,仍有不施磷肥的现象,这对土壤养分的耗竭影响较大,应重视平衡施肥。【结论】稻田优化施肥是产量和环境安全的重要保障,氮肥减量施用可提高氮肥利用率,减少氮素损失和温室气体的排放,控制磷肥总量可有效地避免土壤磷素残留带来的污染风险。     

基于产量的渭北旱地小麦施肥评价及减肥潜力分析

【目的】明确小农户经营模式下小麦施肥现状,为实现旱地小麦稳产增产和养分高效利用提供依据。【方法】通过连续5年对渭北旱地1 261个农户的养分管理调研,以维持旱地小麦可持续生产为出发点,基于小麦产量确定的养分需求量,评价农户施肥量,分析农户施肥的问题及减肥潜力。【结果】调研农户小麦籽粒产量介于750—9 000 kg·hm~(-2),平均4 243 kg·hm~(-2),属于低产(2 640 kg·hm~(-2)),偏低(2 640—3 780 kg·hm~(-2)),中产(3 780—4 920 kg·hm~(-2)),偏高(4 920—6 060 kg·hm~(-2)),高产(6 060 kg·hm~(-2))等级的农户依次占22.0%,22.2%,19.3%,22.8%,13.6%。农户氮肥用量介于33—454 kg N·hm~(-2),平均188 kg N·hm~(-2);磷肥介于0—435 kg P_2O_5·hm~(-2),平均125 kg P_2O_5·hm~(-2);钾肥介于0—201 kg K_2O·hm~(-2),平均19 kg K_2O·hm~(-2),农户的施氮、磷和钾量均与小麦产量无显著相关关系。从低产到高产,施氮过量(偏高+很高)的农户比例逐渐降低,由97.8%降低到18.0%;而施氮不足(偏低+很低)的农户逐渐增多,由0.7%增加到45.9%。与氮肥类似,随着产量水平提高,施磷过量的农户比例也逐渐降低,但降低幅度小,由99.3%仅降低到70.9%,即过量施磷普遍存在。与氮、磷不同,在各产量水平下至少有60%的农户施钾不足。因此,在低产、产量偏低水平,重点是施氮量偏高或很高的农户需减肥,减幅在24—144 kg N·hm~(-2)、28%—73%氮肥;在中产、偏高和高产水平,既有减肥,也有增肥,减肥的重点是施氮量偏高或很高的农户,减幅在50—181 kg N·hm~(-2)、26%—51%氮肥,增肥的重点是施氮量偏低或很低的农户,增幅在38—134 kg N hm~(-2)、41%—345%氮肥。针对农户普遍施磷过量的问题,在不同产量水平,施磷量偏高的农户应减少7—31 kg P_2O_5·hm~(-2)、23%—33%的磷肥投入;施磷很高的农户应减少85—118 kg P_2O_5·hm~(-2),61%—85%的磷肥投入。由于钾肥用量普遍不足,施钾很低或不施的农户首先应改变不施钾肥的习惯,根据不同产量水平施用钾肥13—50 kg K_2O·hm~(-2);施钾偏低的农户,应增加7—18 kg K_2O·hm~(-2)、35%—78%的钾肥。【结论】相比于传统的施肥评价中用统一的施肥量标准去评价不同产量水平的农户施肥,本文提出了基于产量的农户施肥评价和减肥潜力分析方法,适于目前中国小农户农田经营模式,可以客观、准确认识目前农户随意和过量施肥的问题,为进行有效调控施肥提供依据。