中国低浓度磷肥的使用现状与发展展望

近年来,高浓度磷复肥的迅速发展带动整个磷肥产业蓬勃发展的同时,在一定程度上影响了低浓度磷肥的发展空间。传统的低浓度磷肥(过磷酸钙、钙镁磷肥)的产量从2000年的428万吨P2O5到2004年的468万吨P2O5基本稳定的情况下,在磷肥总产量中的比重从64.6%下降到46.0%。基于农户调查和统计数据,对我国低浓度磷肥的生产分布状况、使用状况、资源利用状况的分析表明,低浓度磷肥产量的徘徊不前与农业生产对中量元素需求增加的矛盾将拓展低浓度磷肥的市场空间;生产低浓度磷肥适用的磷矿品位与我国磷矿资源条件的吻合,使低浓度磷肥在未来有很大的发展空间。另外,通过核算低浓度磷肥的中微量元素价值来提高产品的性价比是促进低浓度磷肥产业健康发展的可能途径。总之,在现阶段磷肥产业的结构的调整、农民消费群体对低浓度磷肥的深入认识和低浓度磷肥企业生产技术水平与管理水平的提高,都将对低浓度磷肥的持续健康发展产生较大的影响。     

不同地力水平和施氮量下水稻优质高产的氮肥有机替代比例

  【目的】  氮肥有机替代可减少化肥投入同时消纳有机废弃物,是促进水稻绿色生产的关键技术之一。然而,适宜的氮肥有机替代比例还有待进一步明确。  【方法】  本研究综合已发表有关水稻氮肥有机替代的71篇文章,分别获取水稻产量和籽粒含氮量田间试验相关数据412组和133组,通过整合分析(meta-analysis)量化不同氮肥有机替代比例对水稻产量和籽粒含氮量的影响,并探究不同土壤条件和施氮水平下适宜的有机替代比例。  【结果】  适宜的氮肥有机替代比例有利于水稻产量和籽粒含氮量的提升,土壤有机质含量高(>25 g/kg)、中(15～25 g/kg)、低(≤15 g/kg)水平下,获取最高水稻产量的适宜有机替代比例分别是60%、70%、30%;无论土壤全氮含量高(>1.5 g/kg)、中(1～1.5 g/kg)或者低(≤1 g/kg),适宜的有机替代比例均不超过60%。土壤速效氮含量高(>150 mg/kg)和低(≤90 mg/kg)水平下,适宜的有机替代比例均是10%～30%,速效氮中等水平下(90～150 mg/kg) 有机替代处理产量增加不显著。高水平施氮量(>250 kg/hm2)下产量最高的有机替代比例为20%,低水平施氮量(≤150 kg/hm2)下产量最高的有机替代比例为10%,中水平施氮量(150～250 kg/hm2)下产量最高的有机替代比例为70%。随着有机替代比例的增加,水稻籽粒含氮量呈现先增后降趋势,含氮量最高的有机替代比例为30%。  【结论】  土壤有机质和全氮含量高的地区,氮肥有机替代比例可以适当提高到60%～70%,中低水平地区有机替代比例则需降低至30%左右。土壤速效氮含量高和低水平下,有机替代比例超过30%,水稻增产不显著或显著降低。施氮量高和低水平下,维持水稻高产的适宜有机替代比例分别是20%和10%。在氮肥有机替代比例不超过30%的情况下,水稻籽粒的含氮量能显著提高。     

上海红美人冻后增产提质的养分综合管理途径

研究不同优化施肥模式对冻后红美人柑橘产量、品质及树体生长的影响,为实现红美人柑橘的高产优质提供技术指导。以红美人田间试验为基础,设置4个处理:农户常规施肥(FP)、农户常规施肥+微量元素优化(OM)、有机肥配施专用肥(OPM)、综合优化施肥(COM)。3种优化施肥模式均可促进红美人的生长,农户+微量元素优化处理显著提高了维生素C含量,有机肥配施专用肥有提高红美人产量和品质的潜力。综合优化施肥效果最佳,相较于农户常规施肥,显著提高了春梢各生长指标;叶片SPAD值和矿质养分含量均显著提高;果实纵径、挂果数和产量分别显著提高了6.91%、19.62%、26.45%;果实维生素C、可溶性固形物和固酸比分别显著提高了66.91%、22.42%、35.93%。综合优化养分管理可以平衡树体养分,激发树体产量潜力并提高品质。     

秋延后大棚辣椒优化施肥试验初报

2020年6—12月,采用"2+X"设计,进行了秋延后大棚辣椒优化施肥试验.结果表明,阜南县栽培秋延后大棚辣椒,在每hm2基施P2O5225kg、硼砂15kg、硫酸锌30kg下,以每hm2配施纯氮(N)450～585kg和K2O 450kg,且N肥的50％和钾肥的70％作基肥施用,留20％的N肥和30％的钾肥,于辣椒开花前追施,30％的N肥于辣椒坐果期追施,辣椒的产量与平均单果重量最高.     

华北小农户不同规模化组织的生产效率研究

小农户是我国农业生产主体,也是实现我国粮食安全战略的主要贡献力量,因此提高小农户的生产效率对提高我国的粮食生产具有重要的意义。以河北省曲周县小农户向规模化经营转变的几种典型模式(种粮大户、粮食种植专业合作社、高产创建以及一种新型的农民组织模式—大方操作)为对象,比较2012年夏玉米不同组织模式下农业生产因素,包括土壤,施肥,水分,劳动力及现金成本的差异,分析其农业生产效率,探讨不同农户组织方式生产效率差异及其原因。结果表明,不同形式的农户组织在满足农户技术需求和服务需求方面开展的工作存在明显的差异。与分散经营模式相比,向规模化经营转变的农户产量提高了2.9%-15.7%、关键技术平均到位率提高了18-71个百分点、农业劳动生产效率提高了36.8%-103.8%,在资源利用效率(氮肥利用效率和灌溉水利用效率)和资本生产率方面,除种粮大户低于分散经营农户之外,其他三种典型模式均高于分散经营农户,其中,大方操作模式在综合提升小农户各项效率效益方面表现更为突出。研究揭示了农业技术社会化服务体系和规模化经营方式结合更加具备提高农业生产效率的优势。     

中国氮肥发展、贡献和挑战

【目的】氮素是生命活动的必需元素,也是生态系统变化的主要因子。定量氮素的来源和贡献,并确定未来的发展方向是协调中国资源、环境与粮食安全的重要内容。【方法】通过食物链模型分析中国陆地生态系统中氮素来源的构成、特点和变化,以及氮素投入变化对农业生产、人体营养改善的贡献,并通过国内外综合比较提出了未来中国氮素管理的重点方向。【结果】中国已是世界上最大的氮肥生产和消费国,对近二十年全球氮肥产用量增长的贡献达61%和52%。氮肥已占中国陆地生态系统氮素输入量的72%,中国人蛋白质消费量中有56%来自于氮肥,氮肥等新技术的增产作用相当于将人均耕地面积从0.08 hm2提高到了0.52 hm2,扩大了6.5倍,这是中国以全球10%的土地资源、21%的灌溉面积养活20%的人口并不断提高生活水平的关键。但目前中国氮肥生产量超过了消费量、而消费量超过作物最高产量需求量,农业系统中的氮肥盈余量已经达到175 kg•hm-2,成为环境污染因子。【结论】中国需要尽快转变发展方式,从鼓励施肥转向控制施肥,以同时实现增产和环保;从满足化肥供应数量转向提高质量,加强节能和产品优化工作;从单一促进农业管理转向能源、农业和环境管理的同步。     

基于冠层图像处理的小麦茎蘖数快速诊断技术

为提高小麦群体诊断效率,研究利用图像识别替代人工抽样计数的可行性。分别以智能手机、无人机获取小麦冠层图像以及人工抽样计数方法,于2016—2017年,在山东阳信县105个规模不同的小麦地块,对苗期、冬前、返青期和拔节期4个时期小麦茎糵数进行诊断。结果表明,4个生育时期采用智能手机图像识别诊断小麦茎蘖数,与人工抽样计数相关性强弱依次为冬前(R~2=0.900,P0.001 0)拔节期(R~2=0.240,P0.001 0)返青期(R~2=0.130,P0.001 0)苗期(R~2=0.010,P0.290 0);3个生育时期采用无人机图像识别诊断小麦茎蘖数,与人工抽样计数相关性强弱依次为冬前(R~2=0.760,P0.001 0)返青期(R~2=0.320,P0.010 0)苗期(R~2=0.005,P0.880 0)。从诊断效率而言,人工抽样计数单位耗时约100.0 min/hm~2,智能手机图像识别单位耗时约5 min/hm~2,无人机图像识别单位耗时约为1.5 min/hm~2。说明在冬前—拔节期借助智能手机采集图像替代茎蘖数人工抽样计数并估测小麦群体大小的方法是可行的,尤其是冬前估测效果较好。对于大面积种植的麦田,以无人机为工具在冬前、返青期识别图像,可以作为小麦群体诊断工具。     

施氮量对小麦氮素利用的影响

为给小麦氮肥高效利用提供依据,采用大田试验,连续2个年度(2012~(-2)013、2013~(-2)014)分别在潮土(济南)和棕壤(淄博)两种土壤类型上观测了0kg·hm~(-2)(对照)、69kg·hm~(-2)、138kg·hm~(-2)、207kg·hm~(-2)、276kg·hm~(-2)(高氮处理)和345kg·hm~(-2)(富氮处理)纯氮对小麦产量、氮肥利用效率和耕层土壤养分含量的影响。结果表明,在0~276kg·hm~(-2)范围内,小麦叶面积系数(LAI)和植被归一化指数(NDVI)均随氮肥施用量的增加而增加,富氮处理下LAI和NDVI开始下降。施氮量在0~276kg·hm~(-2)范围内时,穗数、穗粒数和千粒重随着施氮量的增加而增加,说明在一定范围内增施氮肥有利于小麦"库"的建成。从低施氮量开始到207kg·hm~(-2)的用量时,肥料氮的利用效率持续增加,但是继续增加施氮量时,氮肥农学利用效率出现下降,此时小麦进入氮肥的"奢侈吸收"阶段。在黄淮海麦区气候条件下,在小麦季施入氮素过量与否,对耕层土壤的肥力提升作用不明显,因此小麦养分管理应以达到作物养分吸收和土壤供求同步、土壤无机氮没有显著积累为宜。     

户用沼气工程发展对农田养分流动的影响

该文采用养分流的分析方法,对比分析2007年中国13个沼气发展省份沼气农户和非沼气农户农田养分管理行为的差异。结果显示：两类农户单位面积化肥用量和秸秆还田率方面没有明显差异,部分地区沼气农户生活燃料比例明显减少,但地头秸秆燃烧情况加剧;粪尿养分还田率有较大不同,非沼气农户粪尿直接还田率达到96%,沼气农户只有39%,沼气农户大量粪尿进入沼气池,但只有33%的养分被利用,沼肥养分仅占沼气农户养分输入总量的9%。综合比较,沼气农户家庭有机养分比重仅有24%,而非沼气农户达到了43%;这导致了沼气农户单位面积养分输入总量为 781.62 kg/hm2,显著低于非沼气农户的850.82 kg/hm2。沼气农户的废弃物养分循环利用率只有45%,而非沼气农户达到70%。研究结果表明中国沼气农户并没有因为沼气发展而提高养分再利用,沼肥对化肥的替代效果没有表现出来,导致有机资源浪费。因此,必须加强沼气农户的技术培训,加强沼肥的还田力度,提高养分循环利用率,充分发挥沼气对家庭养分资源再利用的优势。     

黄土高原苹果过量施氮因素分析

【目的】 黄土高原苹果氮过量施用现象普遍,了解其主要影响因素有利于指导果园科学施肥,提高氮肥利用效率,保障苹果产业可持续发展,推进化肥用量零增长目标实现。 【方法】 通过对黄土高原苹果优势区进行调研和取土,收集了 2012～2013 年苹果产量、收购价格、氮肥用量、生产管理技术和 2013～2014 年的果园土壤有机质含量等指标数据,分别从苹果市场、土壤质量和配套技术采用三个方面对影响黄土高原苹果过量施氮的因素进行了论述,分析了氮肥用量对苹果产量和果实大小 (收购价格) 的影响,果园土壤有机质含量对氮肥用量的影响,不同生产管理技术下的果农采用率和氮肥偏生产力 (PFP_N) 差异。 【结果】 当前黄土高原苹果氮肥用量大,中位数和算术平均值分别为 921 kg/hm2 和 (1032 ± 32) kg/hm2,氮肥过量施用的果农比例高达 90% 以上。果园土壤有机质含量低,中位数和算术平均值分别为 9.8 g/kg 和 (10.2 ± 0.3) g/kg,远低于我国丰产优质果园有机质含量标准 (> 15 g/kg)。随着氮肥用量的增加,苹果产量没有受到显著影响,而果实大小 (收购价格) 却与其显著正相关。随着果园土壤有机质含量的不断降低,果农氮肥用量呈上升趋势,但未达到显著水平 (原因是果园有机质普遍较低,区组间差异较小)。不同生产管理技术间的果农采用率差异较大,其中减氮增效配套技术的采用率普遍低于其他技术。果农间减氮增效配套技术应用效果差异大、技术到位率 (正确的应用方式) 低。 【结论】 苹果市场偏爱大果、果园土壤质量低、减氮增效配套技术普及不足是影响黄土高原苹果过量施氮的重要因素。因此,建立苹果品质评价体系并引导农户,加快果园提质工作的开展,加强减氮增效配套技术的推广力度,是今后我国苹果减氮增效工作的重点方向。