稻田春玉米氮、磷、钾配方施肥数学模型的初步研究

采用氮、磷、钾三因素旋转组合设计,通过计算机模拟寻优,建立了稻田春玉米--杂交晚稻种植制度中玉米产量--施肥量,玉米生产利润--施肥量数学模型:分析了氮(X₁)、磷(X₂)、钾(X₃)的主效应及交互效应与产量的关系,它们对产量的影响为氮＞钾＞磷.筛选出玉米产量≥8250kg/hm²的最优方案为:N394.96～401.25kg/hm²、P₂O₅116.99～121.8kg/hm²、K₂O 232.29～237.06kg/hm²,其比例为N∶P₂O₅K₂O=3.4∶1∶2.并筛选出玉米利润≥6800元/hm²的最优方案为:N380.60～385.55kg/hm²,P₂O₅104.73～108.03kg/hm²、K₂O222.20～225.12kg/hm².其比例为N∶P₂O₅K₂O=3.6∶1∶2.1。     

广东冬种马铃薯测土配方施肥试验初报

为摸清水田条件下，氮、磷、钾不同配比施肥对广东冬种马铃薯的生物学性状的影响，设计了冬种马铃薯测土配方施肥试验。结果表明：试验各处理对马铃薯经济性状有一定影响，如株高、单株结薯块数、薯块干物质含量等；但对产量影响最大，其中，N2_P2_K1 _{处理马铃薯的产量最高，为28 485 kg/hm²，比N}O_PO_KO_{处理增产18 030 kg/hm²，增产率为172.5%。同时，初步建立了广州市马铃薯产量(Y)与N、P、K 三种肥料之间的回归方程，并初步得出马铃薯最佳施肥量为：氮肥(N)290 kg/hm²，磷肥(P2O5)153 kg/hm²，钾肥(K}2_{O)298 kg/hm²，最佳施肥量比例为1∶0.5∶1.03。}     

氮磷钾配比对高产夏玉米产量、养分吸收积累的影响

通过大田试验研究了高产夏玉米土壤养分限制因素及植株养分吸收积累规律。结果表明：各施肥处理均比不施肥显著增产,增产7.3%～15.9%,氮磷钾推荐施肥(OPT)处理产量最高,达到12 051.2 kg/hm²,增产1 651.2 kg/hm²;施用氮肥、钾肥能显著提高夏玉米的产量,N、K是高产夏玉米主要养分限制因素。高产夏玉米植株体内氮、磷、钾的积累量均随生育期的延长而增加,养分积累量的大小顺序为N>K>P,从拔节期至大喇叭口期是氮素、磷素和钾素吸收量和吸收速率最大的时期,整个生育期,高产夏玉米能持续吸收N、P、K养分。N当季回收率为18.05%,P₂O₅为14.55%,K₂O为18.34%,每生产100 kg经济产量需吸收的N、P₂O₅、K₂O的量分别为1.62、0.69、1.83 kg。     

氮、磷、钾和密度等因素对玉米产量形成的作用

采用回归正交旋转组合设计的方法,研究影响玉米产量的N、P₂O₅、K₂O三要素施肥量及种植密度,并对各因素的单独反应规律及其互作效应进行探讨。结果表明种植密度和施N量是制约玉米产量的主导因素,单产6000kg/hm²以上农艺措施为:公顷施纯N 240.6～266.4kg、P₂O₅106.75～121.4kg、K₂O 206.6～238.2 kg及公顷留苗52560～55440株。     

锦科杂1号高产优质施肥模型的研究

 利用“3414”回归设计方案对锦科杂1号高产优质栽培施肥用量进行试验,对试验结果进行统计建模,建立了以子棉产量为目标函数的氮、磷、钾三因素肥料效应模型.经模拟仿真因素取值和统计分析,得出子棉产量3982.11～4015.17 kg·hm^-2的施肥量的95%置信区间分别为纯氮311.91～328.73 kg·hm^-2,P₂O₅ 151.87～162.33 kg·hm^-2,K₂O 238.88～255.86 kg·hm^-2。并对两因素互作效应及单因素效应进行了剖析。通过对氮磷钾、氮磷、氮钾、磷钾及氮、磷、钾三类7种模型提供的施肥量和期望产量进行经济效益分析,据此提出锦科杂1号高产优质高效栽培的推荐施肥措施：每公顷施纯氮300 kg,P₂O₅ 145.53 kg,K₂O 232.85 kg,产量期望为4029.42 kg·hm^-2,产投比12.57。     

湖北省紧凑型杂交玉米氮、磷、钾平衡施肥研究

在湖北省西北部岗地上,于1991～1992年进行了杂交玉米氮、磷、钾单因子和氮、磷、钾三因子共12个肥料试验,研究氮、磷、钾经济施肥量及配比,建立了氮、磷、钾单因子和氮、磷、钾三因子数学模型。试验结果表明,1991年黄褐土杂交玉米经济施N、P₂O₅、K₂O量分别为163～168.5kg/ha、113.7kg/ha和74～97kg/ha,1992年分别为213.4kg/ha、114.7kg/ha和112.6kg/ha。1992年潮土杂交玉米经济施N、P₂O₅和K₂O量分别为167.gkg/ha、108.6kg/ha和163.6kg/ha。作者认为,在黄褐土上N:P₂O₅:K₂O比例以1:0.55～O.65:0.55为宜,在潮土上N、P、K三因子试验中,NK、PK呈正交互作用,NP呈负交互作用,在交互作用情况下,潮土类土壤适当考虑加大N肥用量,减少磷肥投入。所有试验均超过国际粮农组织规定的产投比大于2的标准。     

临夏州高寒湿润区氮磷钾肥配比对冬小麦产量和效益的影响

为探索高寒湿润区冬小麦高产和高效的最佳施肥方案,利用甘肃临夏州的“3414”田间试验结果建立了和政县高寒湿润地区的冬小麦肥料效应函数,根据其计算氮磷钾肥最佳配比。结果表明,在高寒湿润区中等土壤肥力条件下,冬小麦产量与氮、磷、钾施用量呈三元二次函数关系。冬小麦最佳经济产量为5 675.93 kg·hm^-2,氮、磷、钾最佳经济施肥量依次为N 186.84 kg·hm^-2、P₂O5 89.93 kg·hm^-2和K₂O 41.17 kg·hm^-2,氮、磷、钾最佳经济配比（N∶P₂O5∶K₂O）为1∶0.48∶0.22。氮、磷、钾肥在合理施用量范围内对冬小麦的增产增效作用表现为氮肥＞磷肥＞钾肥,氮、磷、钾肥配施的增产效应表现为NPK配合>NP配合>NK配合>PK配合。     

吉林中部玉米高产施肥与提高化肥利用率研究

通过两年的试验研究结果表明:应用现代高产施肥技术比当地大田玉米增产40%～115%,抗灾能力较强,年际间的产量变异较小;高产与经济效益协调统一的化肥施用量,N素为255kg/hm²较合理,而配施P₂O₅90kg/hm²,K₂O 135kg/hm²产量较高,同时N肥利用率可以从目前的30%左右提高到40%以上,土壤残留N较少,环境负荷小。     

内单4号春玉米高产栽培技术的研究

以内单4号春玉米为试验材料,采用五因素二次通用回归旋转组合设计(1/2)实施方案,通过建立相应的产量模型,系统地研究了主要栽培因素对产量的影响。试验表明,在当地生产条件下,内单4号公顷产量11250kg的优化栽培措施为:密度6.885～7.065万株/hm²,种肥N 30kg/hm²,种肥P₂O₅96.75～108.15kg/hm²,种肥K₂O 66.75～74.4kg/hm²,拔节肥N 131.85～145.65kg/hm²,穗肥N102.0～117.3kg/hm²;产量构成为:公顷穗数(68250±750),穗粒数(505±10),百粒重(34.8±0.5)g。     

套种玉米高产施肥指标的研究与生产实践

通过研究确立了套种玉米施肥与产量的二元二次回归模型，模型经方差分析F值达极显著水平。进一步分析，该研究的三个主放因子对量的影响大小程度是氮＞磷＞钾，其相关程度为0.93。经过模拟寻优，玉米单产9000－9750kg/hm²的N、P、K施量的优化组合是：玉米施氮360kg／hm²，施P₂O₅69.8kg/hm²，施K₂062.7kg/hm²。该施肥指标通过大面积生产示范验证，玉米平均产量在940－9600kg/hm²，比常规栽培田玉米产量7411.5kg/hm²，增产1993.5－2188.5kg/hm²，增产历26.9%－29.5%。增产效果显著。生产示范产量接近目标产量，说明该方程可以为大田预测，研究所得的施肥指标可以作为小麦套种玉米高产施肥的依据。     

东北西部地区春玉米施肥现状分析

对吉林西部6个乡镇和通辽市5个旗县共170份玉米养分调查数据进行分析和评价。结果表明,吉林西部玉米平均单产8 782 kg/hm~2,氮、磷、钾养分平均投入量分别为199、96、94 kg/hm~2,偏生产力分别为50、97、101 kg/kg;内蒙古通辽平均单产10 200 kg/hm~2,氮、磷、钾养分平均投入量分别为272、85、83 kg/hm~2,偏生产力40、131、134 kg/kg。吉林西部71%农户氮肥投入量适宜,65%的农户超量施磷,40%的农户过量施钾;内蒙古通辽氮肥超量施用农户60%左右,磷钾肥用量较为适宜。两个地区95%以上的磷、钾肥作为基施,吉林西部53%氮肥用于追施,内蒙古通辽67%氮肥左右用于追施。结合推荐施肥量,吉林西部磷、钾减施潜力达10%和13%左右,内蒙古通辽氮肥减施潜力15%以上。推广配方合理的复合肥,推广应用滴灌施肥,可以进一步提高肥料利用效率。     

吉林省玉米化肥投入现状与影响因素分析

基于吉林省东、中、西3个区域51个县(市)的3 060个农户的实证调查,分析玉米化肥投入现状及其影响因素。结果表明,吉林省玉米化肥投入量为245～655 kg/hm2,其中东部高、中、低地力水平化肥投入量比推荐施肥分别高11.0%、29.4%和34.6%;中部高、中、低地力水平化肥投入量比推荐施肥分别高18.9%、21.9%和39.2%;西部高、中、低地力水平化肥投入量比推荐施肥分别高41.7%、62.1%和74.3%。吉林省东、中、西部3个区域氮肥偏生产力分别为41.1、41.9和38.9 kg/kg,磷肥偏生产力分别为110.0、108.1和94.4 kg/kg,钾肥偏生产力分别为102.5、103.4和83.0 kg/kg。吉林省氮、磷、钾肥在减肥增效方面还有较大的提升空间,需进一步优化土壤作物管理系统,实现作物产量与效率的协同提高。     

吉林省不同肥力黑土玉米平衡施肥研究

在吉林省黑土区3种不同肥力土壤上研究平衡施肥效果。结果表明,平衡施肥对玉米具有较好的增产增收效果,其增产顺序为低肥力黑土中肥力黑土高肥力黑土。高肥力黑土施肥适宜用量分别为N145kg/hm2、P2O546kg/hm2、K2O90kg/hm2;中肥力黑土施肥适宜用量分别为N90kg/hm2、P2O569kg/hm2、K2O60kg/hm2;低肥力黑土施肥适宜用量分别为N200kg/hm2、P2O592kg/hm2、K2O30kg/hm2。氮肥对玉米的增产增收效果最好,是玉米高产的主要限制因子。玉米子粒吸收的养分随施肥量的增加而增加,肥料利用率随施肥量的增加而降低。     

北方春玉米施肥现状及节肥潜力

依据文献资料以及农户调研数据,对北方玉米种植区的施肥现状和节肥潜力进行分析。调研数据表明,在当前北方玉米区平均玉米产量为9 894 kg/hm~2水平下,养分投入总量平均为512 kg/hm~2,纯氮(N)投入总量为307 kg/hm~2,纯磷(P_2O_5)投入总量为137 kg/hm~2,纯钾(K_2O)投入总量为68 kg/hm~2。氮、磷、钾肥的偏生产力分别为33、78、135 kg/kg。当前农户施肥量总体超量,以最优化肥偏生产力为依据,推荐当前土壤条件下的北方玉米的平均氮、磷、钾施用量分别为193、86和60 kg/hm~2。各区域均需要不同程度地减少氮磷肥投入,其中,陕西省的氮素节肥潜力最大(53%),黑龙江省的磷肥节肥潜力最大(50%)。吉林、内蒙古、新疆钾肥节肥潜力是26%～41%,黑龙江省、陕西省和甘肃省的钾肥施用量不足,需增施钾肥。     

山西省北部地区玉米化肥施用现状——基于应县大黄巍乡玉米种植户施肥状况调研

通过系统分析山西省朔州市应县玉米种植户化肥投入现状发现,农户的玉米平均产量为10.3 t/hm~2,平均施肥总量为465 kg/hm~2,氮、磷、钾肥的用量分别为262、123、84 kg/hm~2,氮、磷、钾偏生产力分别为42、69、135 kg/kg。基于土壤养分测试,该地区推荐的氮、磷、钾施肥量分别为225、90、45 kg/hm~2。与推荐施肥量相比,氮、磷、钾肥施用过量农户的比例分别为75%、81%和93%。过量的养分投入并没有显著增加玉米产量。     

施钾对春玉米产量、养分吸收及分配的影响

通过连续两年田间试验,研究吉林省中部玉米主产区施钾对春玉米产量、养分吸收、转运、分配及钾肥利用率的影响。结果表明,施用钾肥可显著提高春玉米产量,在一定施钾范围内,春玉米产量随施钾量的增加而增加,当施钾量超过90 kg/hm2后产量不再增加,根据玉米产量(y)和施钾量(x)拟合,得出最佳施钾量为82.9~86.6 kg/hm2。施钾肥可提高干物质最大积累速率和积累总量、养分最大吸收速率和吸收总量,提前干物质最大积累速率和养分最大吸收速率出现的时间。施钾可提高春玉米氮、磷、钾养分向子粒的转运量及转运率,施钾量30~90 kg/hm2范围内抽雄期养分积累量与子粒转运量和转运率呈正比,当施钾量超过90 kg/hm2后,氮、磷、钾养分转运出现负效应。钾素农学利用率和偏生产力随着施钾量的增加而下降,钾肥当季回收率以施钾量90 kg/hm2处理最高。在吉林省中部玉米主产区,适宜施钾量为82.9~86.6 kg/hm2。     

宁南山区春玉米施肥现状及减施潜力

在宁南山区的固原市原州区和彭阳县调查65个春玉米种植户的产量、施肥量及肥料种类等。结果表明,该区域春玉米平均产量为9.4 t/hm~2,80%的调查农户春玉米产量处在适中及偏低以下水平(10.5 t/hm~2)。春玉米生产中N、P_2O_5、K2O养分的平均用量分别为353、253、370 kg/hm~2,其中,化肥N、P_2O_5投入分别为314、175 kg/hm~2,K2O全部来自有机肥。有机肥以牛粪为主(施用比例达89.2%),平均用量为25.6 t/hm~2。氮、磷养分的平均偏生产力分别是31.6、61.1 kg/kg;46.2%农户的化肥N施用量为300～400 kg/hm~2,52.3%农户的化肥P_2O_5用量为100～200 kg/hm~2;72.3%、83.0%的农户分别施用过量的化肥N、P_2O_5;化肥种类以二铵、尿素为主(施用比例分别达86.2%、83.1%)。该区域氮磷化肥减施潜力分别为26.8%和37.1%,宁南山区春玉米在有机肥大量施用的条件下,化肥氮磷减施是节本增效的关键措施。     

河西走廊灌溉玉米施肥现状评价与减肥对策

选取河西走廊灌溉玉米典型种植区张掖,连续2年进行农户调查玉米施肥现状及存在问题。结果表明,玉米产量两年平均为12 589 kg/hm~2,两年均是中产等级的样本数占总样本数的比例最高。氮肥投入处于偏高(438～584 kg/hm~2)和很高(584 kg/hm~2)等级以上的占比为47%(2018年)和76%(2019年),磷肥投入处于偏高(187～250 kg/hm~2)和很高(250 kg/hm~2)等级以上的占比为88%(2018年)和38%(2019年),钾肥投入处于偏低(104～208 kg/hm~2)和很低(104 kg/hm~2)等级的占比为26%和68%(2019年);两年平均N 525.3 kg/hm~2、P_2O_5 236.3 kg/hm~2、K_2O 87.1 kg/hm~2,平均N、P_2O_5、K_2O的肥料偏生产力(PFP)分别为25.0、53.5、102.6 kg/kg,远低于全国平均。调研结果表明,河西灌溉玉米氮磷肥施用严重过量,钾肥投入盲目,有机肥不受重视。应通过优化田间管理、选用新型肥料、配施有机肥等措施,有效减少化肥投入,实现玉米绿色可持续生产。     

不同施氮水平对春玉米氮素吸收、转运及产量的影响

采用田间试验研究吉林省中部玉米主产区不同氮水平对玉米产量、氮素吸收、转运及氮肥利用率的影响。结果表明,施用氮肥可以提高干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率,并能提前干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现的天数。在施N 60~180 kg/hm2之间,玉米产量、干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标均有显著提高;超过N180 kg/hm2,干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标开始下降。根据玉米产量(y)和施氮量(x)拟合得出,最高产量氮肥用量为184.2 kg/hm2,最佳经济产量氮肥用量为172.9 kg/hm2。氮素农学利用率、氮肥当季回收率及偏生产力随着氮肥用量的提高而显著降低。综合考虑提高玉米产量、效益和氮肥利用效率等方面的要求,在吉林省中部玉米主产区,适宜施氮量为172.9 kg/hm2。