水稻-油菜轮作条件下磷肥效应研究

【目的】采用田间裂区试验研究不同磷肥用量对水稻-油菜轮作体系中作物产量、磷素吸收量以及磷肥当季利用率和残留利用率的影响,评估水稻季不同磷肥用量对油菜的后效大小,探讨周年轮作内磷肥的分配,为水稻-油菜周年轮作体系下油菜季磷肥管理提供科学依据。【方法】采用水稻-油菜周年轮作田间试验,前季水稻包含4个不同的磷肥水平,分别为P0（0 kg P2O5•hm-2）、P30（30 kg P2O5•hm-2）、P60（60 kg P2O5•hm-2）和P90（90 kg P2O5•hm-2）,后季油菜在水稻季试验基础上采用裂区试验,每个小区裂区为施磷（60 kg P2O5•hm-2）和不施磷（0 kg P2O5•hm-2）2个副区,研究不同施磷条件下水稻-油菜轮作体系中作物产量、磷素吸收量、磷肥当季利用率和残留利用率,以及水稻季不同磷肥用量对后季油菜产量和磷素吸收量的影响,并引入“后效磷量”的概念评估水稻季磷肥后效。【结果】水稻季施磷60 kg P2O5•hm-2时水稻产量最高,磷肥当季利用率最大,分别为9 694 kg•hm-2和19.2%,施磷不足或者过量均会降低油菜的产量和磷肥当季利用率。与油菜季不施磷处理相比,油菜当季施磷60 kg P2O5•hm-2显著增加油菜干物质量765-1 195 kg•hm-2,其中油菜籽增产427-503 kg•hm-2;油菜产量和磷素吸收量也受到水稻季磷肥用量的影响,水稻季施用磷肥后季油菜干物质量显著增加212-816 kg•hm-2,其中油菜籽粒增产136-409 kg•hm-2,磷素吸收量增加0.4-4.9 kg•hm-2。水稻季残留在土壤中磷肥可以供后季油菜吸收利用,增加油菜当季磷肥的农学效率和磷肥贡献率,具有明显的后效。水稻季磷肥当季利用率16.3%-19.2%,残留利用率为5.4%-7.3%,累积利用率为21.8%-25.6%,磷肥的后效与磷肥用量显著正相关,水稻季磷肥后效相当于油菜当季施磷2-9 kg P2O5•hm-2的增产效果。水稻季磷肥后效也受到油菜季磷肥用量的影响,油菜季施磷处理水稻磷肥对油菜磷素吸收增加作用低于油菜季不施磷处理。【结论】在水稻-油菜轮作体系中,合理的施用磷肥能明显提高两季作物的产量、养分吸收量和肥料利用率,水稻季施用的磷肥残留在土壤中可以被后季作物吸收利用,显著地增加油菜的产量和磷素吸收量,对后季油菜具有明显的后效,其后效的大小与施磷量显著正相关。因此在水旱轮作体系中,在兼顾“重旱轻水”的磷肥管理策略下,油菜季应该充分考虑前茬作物水稻季磷肥后效的基础上进行优化磷肥管理。     

稻田不同供钾能力条件下秸秆还田替代钾肥效果

【目的】研究稻田不同土壤供钾能力条件下,秸秆还田配施钾肥对水稻产量、地上部钾素累积量以及钾肥利用率的影响,为秸秆还田水稻钾肥合理施用提供科学依据。【方法】2011-2012年在鄂中、江汉平原和鄂东地区的10个县（市）选择不同供钾水平田块布置水稻试验。根据湖北省第二次土壤普查制定的速效钾分级标准,本文将土壤速效钾含量＞150 mg•kg-1的试验点如钟祥和宜城归为高钾供应能力土壤（1级水平）,简称为高钾土壤,标记为High-K;土壤速效钾含量100-150 mg•kg-1的试验点如团风、仙桃、洪湖和枝江归为中钾供应能力土壤（2级水平）,简称为中钾土壤,标记为Middle-K;土壤速效钾含量＜100 mg•kg-1的试验点如麻城、广水、鄂州和蕲春归为低钾土壤,标记为Low-K。试验共设6个处理,分别为：（1）CK（-K）;（2）+K;（3）+S;（4）S+1/3K;（5）S+2/3K;（6）S+K,其中K和S分别表示钾肥和还田秸秆,以此来考查当前推荐钾肥用量（K2O 75 kg•hm-2）对水稻的增产效果以及轮作模式下麦秆或油菜秸秆还田钾素对钾肥的替代作用。【结果】结果显示CK处理（-K）,高钾、中钾和低钾土壤的稻谷产量分别为8 372、8 710和7 767 kg•hm-2,施钾和秸秆还田均可以不同程度地增加水稻产量和地上部钾素累积量。与CK相比,高钾、中钾和低钾土壤均以秸秆还田配施钾肥处理的增产效果最显著,增产量分别为633、1 098和814 kg•hm-2,增幅分别为7.7%、12.6%和12.5%;地上部钾素累积吸收增量分别为40.2、56.5和49.3 kg•hm-2,增幅分别为15.9%、21.3%和36.8%。在当前推荐钾肥用量条件下,秸秆还田会造成高钾土壤的钾肥吸收利用率下降,但可明显提高中钾和低钾土壤的钾肥吸收利用率;同时秸秆还田也会显著降低高钾土壤的钾肥农学利用率,但对中钾和低钾土壤的钾肥农学利用率没有明显影响。同钾肥利用率相比,钾素利用率均有所降低,但中钾土壤和低钾土壤的钾素利用率要显著高于高钾土壤的钾素利用率。通过对秸秆还田条件下钾肥用量与增产率、地上部钾素累积增幅的相关性分析得出高钾土壤和中钾土壤的推荐钾肥用量偏高。根据线性加平台肥效模型拟合得出,在秸秆还田条件下,高钾土壤田块（速效钾含量＞150 mg•kg-1）适宜钾肥用量平均为38.2 kg•hm-2,比推荐用量减少49.1%;中钾土壤田块（速效钾含量100-150 mg•kg-1）适宜钾肥用量平均为60.0 kg•hm-2,比推荐用量减少20.0%;而低钾土壤田块（速效钾含量＜100 mg•kg-1）,增产效果显著,推荐钾肥用量不足。【结论】因此,短期秸秆还田条件下,高钾和中钾土壤田块,秸秆还田钾素可不同程度地替代部分化学钾肥施用;而低钾供应田块推荐用量略显不足,增施钾肥仍有较大的增产空间。     

不同粳稻品种在鄂中丘陵岗地的氮肥效应及差异分析

采用田间试验,比较了不同氮肥水平下两个粳稻品种“中稻1号”和“淮稻5号”在鄂中丘陵岗地单季籼稻区的产量和氮肥利用率。结果表明,施用氮肥可显著增加粳稻的产量,与不施氮处理（N0）相比,两个粳稻品种的施氮处理分别平均增产2 179 kg/hm2和3 209 kg/hm2,增产率为45.7%和53.5%。稻谷产量与氮肥施用量呈线性加平台关系,两个粳稻品种的平台产量分别为7 517 kg/hm2和10 234 kg/hm2,最适氮肥用量分别为221.0 kg/hm2和235.5 kg/hm2。与N0相比,两个粳稻品种施氮处理吸氮量平均增加58.7 kg/hm2和71.8 kg/hm2,增幅为80.9%和85.2%。当施氮量为248 kg/hm2时,“中稻1号”和“淮稻5号”的氮肥吸收利用率（NRE）、氮肥农学利用率（NAE）、氮肥贡献率（NCR）及氮肥偏生产力（PFPN）分别为29.4%和37.6%、10.6 kg/kg和18.0 kg/kg、35.4%和42.6%及29.8 kg/kg和42.3 kg/kg。综合分析认为“淮稻5号”在鄂中丘陵籼稻区种植,可以获得更高的产量及氮肥利用率。     

免耕及直播密度对油菜生长、养分吸收和产量的影响

[目的]研究免耕对油菜生长的影响,并初步了解导致免耕油菜产量降低的障碍因素,同时探讨晚播条件下免耕直播油菜的适宜直播密度.[方法]采用大田试验,比较免耕和翻耕条件下土壤紧实状况及杂草发生情况的差异,以及耕作方式对油菜生长,养分吸收和产量的影响,同时探讨免耕油菜在不同种植密度下的生长特点及其养分利用状况.[结果]免耕条件下土壤容重明显高于翻耕,整个生育期二者平均相差0.11 g·cm-3.与翻耕相比,免耕油菜田杂草生长量大,导致养分竞争加剧,杂草对氮、磷、钾的吸收量分别为翻耕处理的1.9、2.4和2.5倍.免耕条件下整个生育期油菜的干物质积累量及氮、磷、钾养分吸收量分别比翻耕处理降低了18.2%、17.1%、16.4%和20.2%.在种植密度为30万株/hm2时,与翻耕相比,免耕处理油菜籽减产10.7%.密度试验的结果表明,与低密度处理(30万株/hm2)相比,高密度处理(60万株/hm2)的杂草数量及干物质积累量分别降低了40.5%和56.4%,而整个生育期油菜干物质积累量及氮、磷、钾的养分吸收量则分别平均增加了55.3%、46.7%、53.6%和50.2%,油菜籽产量也提高了43.1%.[结论]油菜在免耕条件下会出现土壤紧实度大、根系生长和养分吸收受抑以及杂草过多竞争养分的现象,从而导致了产量降低.而在晚播条件下增加直播油菜的种植密度是提高油菜籽产量的有效途径,本研究中适宜的直播密度为60万株/hm2.     

冬油菜施氮的增产和养分吸收效应及氮肥利用率研究

 【目的】分析当前生产条件下长江流域冬油菜施氮增产效应及氮肥利用率,为冬油菜进一步增产和提高氮肥利用率提供依据。【方法】总结2004—2006年在长江流域10个省的73个油菜肥效田间试验数据,通过增产量、增产率、偏生产力、农学效率、生理利用率及表观利用率等指标分析长江流域冬油菜施氮增产效应及氮肥利用率。【结果】长江流域油菜施氮增产效果显著,当氮肥用量为180 kg?hm-2 时,平均增产油菜籽1 109 kg?hm-2,增产率为71.7%,地上部生物总量增加72.7%,但施氮对油菜收获指数无明显影响;施氮处理收获期地上部氮、磷和钾养分吸收量分别比不施氮处理增加90.0%、55.4%和59.8%,氮素收获指数随氮肥的施用而明显下降,磷及钾素收获指数则呈现上升趋势;氮肥偏生产力、农学效率、生理利用率及表观利用率分别为14.7 kg?kg-1、6.2 kg?kg-1、18.5 kg?kg-1和34.6%。【结论】在磷、钾及硼肥基础上施用氮肥,能明显提高油菜地上部生物量及氮、磷、钾养分吸收量,从而显著增加了油菜籽产量;油菜生产的氮肥利用率还不高,改进技术措施提高利用率的空间还很大。     

氮、磷、钾肥对水稻产量、品质及养分吸收利用的影响

 采用“3414”不完全正交回归设计,在大田试验条件下研究了氮、磷、钾肥对水稻产量、品质及养分吸收利用的影响,并探讨了3种肥料间的互作效应。结果表明,氮、磷、钾肥的施用均可以显著提高水稻产量,且3种肥料配施的增产效果显著优于任两种肥料配施。氮、磷、钾肥的施用可以改善部分米质性状,如提高整精米率,降低垩白度、稻谷长宽比和精米直链淀粉含量;氮、磷肥的施用还可提高糙米蛋白质含量,降低青米率。施用氮、磷、钾肥后,水稻养分总吸收量和每100 kg籽粒养分需求量显著增加,而养分干物质生产效率和养分稻谷生产效率显著下降,且3种肥料的吸收利用率、农学利用率及生理利用率均随施肥量的增加而下降。氮、磷、钾肥两两互作对水稻产量均有极显著的影响,当肥料用量处于低中水平时,互作效应均表现为协同促进作用,肥料用量超过一定水平后则表现为拮抗作用。对水稻氮、磷、钾养分吸收影响最大的交互作用分别是氮钾、氮磷和磷钾互作。总体来看,肥料对水稻生长的影响是多方面的,肥料用量及配比应在综合考虑水稻产量、品质及肥料利用率的基础上确定。     

多元长效油菜专用肥的适宜用量研究

采用两点大田试验研究多元长效油菜专用肥的施用对油菜生长、产量、养分吸收和肥料利用率的影响。结果表明,多元长效油菜专用肥的施用可明显促进油菜的生长发育,与不施肥处理相比,株高、茎粗、分枝数、SPAD值和单株干物质量均有显著提高,最大增幅分别为30.1%、72.7%、162.2%、31.0%和130.1%。菜籽产量与专用肥施用量呈线性加平台关系,合理施用专用肥显著增加菜籽产量。施肥影响菜籽产量的构成因素主要为分枝数和角果数。多元长效油菜专用肥的施用显著提高油菜干物质量和氮、磷、钾养分吸收量,但随着施用量的增加,肥料利用率有逐渐降低的趋势。当施用量为1 125kg/hm2,两试验点N、P2O5和K2O的平均利用率分别为37.0%、33.5%和75.6%。菜籽的目标产量为2 700~3 000kg/hm2时,多元长效油菜专用肥的适宜用量为1 200~1 275kg/hm2。     

湖南省油菜施肥状况调查

采用农户抽样调查的方法,分析研究了湖南省油菜施肥状况及存在的问题.结果表明,油菜种植中有机肥的施用比例为87.7％,施用最普遍的是人粪尿和猪粪尿.化肥品种中,尿素和复合肥的施用比例分别为53.5％和51.8％,而单质磷、钾肥及硼肥的施用比例较低.全省油菜氮、磷、钾肥平均总投入量分别为132 kg/hm2、47 kg/h...     

湖北省小麦施钾效果及钾利用效率研究

通过70组田间试验研究了湖北省主产区小麦施钾的增产、增收效应及钾利用效率。结果表明,增施适量钾肥具有显著的增产增收效果,小麦平均增产556～978 kg/hm2,增产率为9.5%～16.7%;施钾平均增加经济收益192～897元/hm2,产投比为1.2～4.7;钾的偏生产力和农学效率分别为71.0 kg/kg和7.4 kg/kg。应用直线加平台模型拟合小麦产量与钾用量的关系,求得湖北省小麦钾的最佳用量平均约为87 kg/hm2。     

湖北省棉花氮肥效应研究

通过17个大田试验,研究了湖北省棉花氮肥施用效果及氮肥最佳用量。结果表明,适量施用氮肥棉花增产增收效果显著,施氮比对照子棉增产131～1 244 kg/hm2,平均增产752 kg/hm2,平均增产率为31.1%。施氮纯利润平均为3 422元/hm2,产投比平均为4.07。氮肥偏生产力和农学利用率平均分别为13.20 kg/kg(N)和2.90 kg/kg(N)。根据线性加平台模型,求得湖北省棉花氮肥最佳用量平均为纯N114.0 kg/hm2。