"3414"肥料试验模型拟合的探讨

以UNDP95-98年在河北唐山进行的27个3414冬小麦试验为例,研究了三元二次施肥模型与一元施肥模型对3414肥料试验结果的拟合情况。结果表明,三元二次施肥模型进行拟合试验成功率仅为56%,而采用一元施肥模型可以对全部试验进行数据处理。在同一试验中,与一元施肥模型相比,采用三元二次施肥模型计算的推荐施肥量偏高;根据一元施肥模型拟合计算分别有15%、44%、67%的点不需要施用N、P、K肥,而采用三元二次施肥模型则无法获得这一信息。因此,在3414试验中,一元施肥模型是三元二次施肥模型拟合的一种很好补充和优化手段。     

养分胁迫引自由基对植物细胞膜伤害的机理

本文简述了各种营养胁迫引起植物细胞膜伤害的机理，重点讨论了营养胁迫对植物体生物自由基产生和清除系统的影响过程，以及这些过程与养分胁迫的关系。     

麦/玉/豆周年套作体系氮素积累分配及转运

【目的】四川盆地特殊的高温寡照气候,使得作物间套作十分广泛。麦/玉/豆体系有利于资源循环高效利用和农业可持续发展。本项目研究了麦/玉/豆周年套作体系中各作物的氮素积累分配和花后氮素转运特征,旨在明确体系各作物的氮素营养吸收特性,为该体系的氮肥合理施用及高产高效提供理论依据。【方法】通过2011、 2012连续两年田间定位试验,研究了小麦/玉米/大豆套作体系在不同氮用量下（小麦设N 0、 60、 120、 180、 240 kg/hm2,分别表示为WN1、 WN2、 WN3、 WN4、 WN5;玉米设N 0、 97.5、 195、 292.5、 390 kg/hm2,分别表示为MN1、 MN2、 MN3、 MN4、 MN5;大豆不施肥,依前作的施氮处理依次记为SN1、 SN2、 SN3、 SN4、 SN5）各作物的氮素积累分配、 花后氮素的转运。【结果】 1）小麦各部位氮积累量都随氮用量增加而增大,籽粒、 茎鞘、 叶片和颖壳穗轴分别占地上部总氮积累量（平均为218.6 kg/hm2）的71.5%、 12.2%、 9.2%和7.1%;小麦花后从营养器官向籽粒转移的氮量及其贡献率随施氮量增加而增大,但转移率在不同氮处理下差异不显著,平均为61.5%;随氮用量增加,籽粒的氮分配比例逐渐减少,而非籽粒部分的氮分配比例则随之增大;小麦籽粒产量随施氮量增加而增大,但WN3~WN5处理间差异不显著。2）玉米各部位氮积累量随氮用量增加而增大,籽粒、 叶片、 茎鞘和苞叶芯分别占地上部总氮积累量（平均为108.1 kg/hm2）的67.2%、 3.9%、 11.8% 和 7.0%;玉米花后从营养器官向籽粒的氮素转移量、 转移率和贡献率均随施氮量的增加呈先增加后降低的变化趋势,都以MN3处理最大;玉米各部位的氮积累比例在叶片、 茎鞘中以MN1处理最大,MN2MN5处理明显降低,在苞叶芯中不同氮处理间无明显变化,在籽粒中表现为施氮处理显著高于不施氮处理,而施氮处理间差异不显著;玉米籽粒产量随施氮量增加而增大,但MN4、 MN5处理间差异不显著。3）大豆收获期茎秆、 荚皮、 籽粒的氮积累量都有随施氮量增加而逐渐增大的趋势,以SN4和SN5两个处理显著高于另外三个处理,而在SN1~SN3、SN4与SN5间无显著性差异;籽粒、 茎秆、 荚皮的氮积累比例在5个处理间无显著变化,平均分别为82.2%、5.2%、12.6%;大豆花后从营养器官向籽粒转移的氮量从SN1SN5处理有先显著降低后又逐渐升高的变化趋势,而氮素转移率和转移氮素的贡献率在各处理之间无显著差异,平均分别为80.8%和26.6%;大豆籽粒产量以SN4和SN5两个处理显著高于另外三个处理,而在SN1~SN3、 SN4与SN5间无显著性差异。【结论】低氮处理显著影响套作小麦、玉米、大豆3种作物的产量及氮素的积累,高氮投入会促使氮素滞留在营养器官中,阻碍其花后向籽粒中转移;体系全年施氮量在255~382.5 kg/hm2为宜,其中小麦120～180 kg/hm2,玉米195～292.5 kg/hm2,大豆不施或依苗情适当追施氮肥。     

不同灌溉畦长对麦田灌水均匀度与土壤硝态氮分布的影响

试验研究不同灌溉畦长对灌水量、灌水均匀度与土壤NO3--N分布的影响。结果表明,在农民习惯灌水条件下,短畦处理(90m)灌水量为102mm,而长畦处理(180m)灌水量为132mm,且灌水明显增加了长畦处理田块水分、养分的空间变异。长畦处理比短畦处理多损失44mm灌溉水,N素损失增加20kg/hm2。在农民习惯的大肥大水条件下,由灌溉畦长引起的水肥田块空间变异未对冬小麦产量造成明显影响。但缩短畦长是推广应用节水节肥优化生产体系的首要措施。     

从土壤肥力变化预测中国未来磷肥需求

近年来,我国磷肥用量持续增长,土壤有效磷含量也增加很快,这些变化对磷肥生产和施用将产生什么影响？这是一个关乎我国粮食安全和环境安全的重要问题,值得进行深入地探讨。本研究通过对我国8种典型农业土壤上磷收支平衡和有效磷消长关系的分析,获得预测我国主要农田土壤中有效磷变化模型的参数,即每100kg hm^-2磷盈余平均可使我国土壤有效磷水平提高约3.1mg kg^-1。结果表明,从1980年到2003年我国除经济作物外的主要农田土壤上累积磷盈余约为392kg hm^-2,由此推出目前我国农田土壤有效磷水平约为19mg kg^-1左右。从农业需求和环境保护角度确定的土壤有效磷最适范围应在30～50mg kg^-1之间。而要在未来的30a内使我国土壤有效磷水平提高并维持在40mg kg^-1左右,磷肥的消费将在30a间经历一个先升后降的过程,磷肥需求将在2020年左右达到最高峰1250万t,到2035年降至1050万t,此后应一直维持这一水平。     

冬小麦施氮对下茬夏玉米的后效

对冬小麦施氮在下茬夏王米上后效的研究表明:1)冬小麦收获后土壤残留的无机氮量与冬小麦生长季的总施氮量呈极显著的平台加线性相关关系,即在一定的施氮范围内,土壤残留无机氮保持一恒定的值,但超过一个临界值(93.7 kg.hm-2)后土壤残留无机氮量与冬小麦季总施氮量呈线性正相关;2)冬小麦收获后 0~90cm土壤残留无机氮与下茬夏玉米的籽粒产量呈显著的线性加平台的关系,夏玉米在达到平台产量时的土壤残留无机氮为 63.6 kg·hm-2;3)在该试验所处的土壤和气候条件下,冬小麦189kg·hm-2的施氮量就可以满足冬小麦、夏玉米两茬作物对氮素的需求;4)土壤残留无机氮的利用能极大地提高肥料利用率,在冬小麦/夏玉米轮作体系中,夏玉米生长季氮肥的优化施用应充分考虑前茬作物冬小麦收获后的土壤残留无机氮量。     

北京市冬小麦氮肥适宜用量评价的研究

1998— 1999年在北京市设置了 10个 6水平氮肥试验 ,发现氮肥在大多数试验点对小麦都有增产作用 ,且在施氮量超过 180 kg.hm-2 时大多数试验点并未表现出产量降低现象 ,而是出现一个产量相对稳定的平台。以线性加平台、二次型加平台、二次型和平方根共 4个氮肥效应模型对冬小麦施氮量和籽粒产量拟合 ,对模型拟合程度和施肥经济效益分析发现 ,除施氮没有增产效应的 2个点外 ,50 %的点氮肥效应模型以线性加平台最优 ,2 0 %的点以二次型加平台最优 ,10 %的点以二次型最优 ;其中 ,10个点中有 2个点可以不施氮 ,2个点施氮量为 1～ 90 kg.hm-2 ,4个点施氮量为 91～ 2 0 0 kg.hm-2 ,另外 2个点施氮量为 2 0 1～ 2 4 2 kg.hm-2 ;10个点氮肥的平均施氮量为 119kg.hm-2 。由此可以判断 ,北京市冬小麦不同田块适宜氮肥用量变幅很大 ,其中 80 %的田块低于 2 0 0 kg.hm-2 ,只有少数田块适宜施氮量在 2 0 1～ 2 4 2 kg.hm-2 之间。北京市存在严重的过量施氮问题     

一次性施肥对春玉米产量和环境效应的影响

采用田间试验,比较了农民习惯施肥、一炮轰和缓释一次施肥3种施肥措施对玉米产量和土壤残留NO3-N以及氮素表观损失的影响.结果表明:不同施肥处理的产量没有显著差异,添加包膜尿素氮肥利用率提高;与播前相比,玉米收获后对照、农民习惯、一炮轰、缓释一次施肥0～90 cm土壤剖面NO3-N残留量在低肥力土壤(新立城试验点)的增加量分别为-17.5、104.5、55.7、29.3 kg/hm2,而在高肥力土壤(布海试验点)都表现为负增长,分别为-44.3、-12.8、-57.2、-51.7 kg/hm2.农民习惯、一炮轰、缓释一次施肥处理全生育期的氮素表观损失在低肥力点分别为-83、-12、22 kg/hm2,在高肥力点为172、119、157 kg/hm2.增加氮肥用量氮素表观损失增加,添加部分缓释氮肥的一次性施肥可以减少收获后土壤剖面NO3-N增量.     

不同施肥处理对糯玉米产量和养分吸收量的影响

2006年在北京市顺义区布置了糯玉米肥料效应试验,研究氮磷钾的不同配比对糯玉米产量和养分吸收的影响,确定当地糯玉米的氮磷钾适宜施用量。采用"3414"部分实施设计,3次重复,完全随机区组设计。试验结果表明,处理3(N1P2K2)纯收入为19594元/hm2,是所有处理组合中最高的,为最佳施肥组合。不同施肥处理对糯玉米籽粒中的养分含量影响不大,但对糯玉米秸秆中的养分含量影响较大。在本试验条件下,氮肥和磷肥的推荐用量应保持在中等水平,而钾肥的增产作用不明显。该地区糯玉米生产的氮、磷肥推荐用量分别为120kg N/hm2和90kg K2O/hm2。     

不同水氮管理对棉花产量、品质及养分平衡的影响

 在南疆塔里木盆地的南缘和北缘两个试验点研究了不同水氮措施对棉花产量、品质和氮素平衡的影响。结果表明，基于氮素实时监控技术和土壤水分实时监测技术的优化水氮管理比常规水氮管理大幅度减少氮肥施用量，策勒点施氮量由常规的432 kg·ha-1减少到256 kg·ha-1，尉犁点施氮量由310 kg·ha-1减少到137 kg·ha-1，灌水量也由常规的660 mm减少到427 mm（策勒），600 mm减少到402 mm（尉犁）；优化水氮管理在减少水氮投入的同时获得了与常规水氮管理相同甚至更高的生物量、产量、纤维综合品质以及吸氮量；大幅度地提高了氮肥利用率和灌水利用率；显著减少了土壤Nmin残留和氮素表观损失。