基于产量反应的东北一季稻推荐施肥方法的可行性

  【目的】  推荐施肥是提高作物产量和肥料利用率的有效措施。基于产量反应的养分专家系统 (Nutrient Expert for Rice，NE) 易于操作，便于推广。通过大量田间试验，验证了其在东北一季稻上的应用效果。  【方法】  于2013—2018年在东北水稻主产区黑龙江省和吉林省共开展了115个田间试验，每个试验包括6个处理:1) 基于水稻养分专家系统推荐施肥处理 (NE)；2) 农民习惯施肥措施处理 (FP)；3) 基于测土配方施肥或当地农技部门推荐施肥的处理 (ST)；4)～6) 分别为基于NE的不施氮 (N)、不施磷 (P) 和不施钾 (K) 处理，用于计算养分利用率。水稻收获期调查产量，依据肥料成本，计算净效益和肥料利用率。  【结果】  NE、FP和ST处理间的水稻产量无显著差异 (P = 0.185)，但以NE处理的产量较高，平均为9068 kg/hm2，与FP和ST处理相比，分别增加了344和196 kg/hm2，其产量差随着NE系统不断优化趋于稳定。虽然NE处理的肥料成本 (TFC) 最高，但其净效益 (GRF) 比FP和ST处理分别高1043和537元/hm2，这部分效益都来自于产量的增量。养分回收率 (RE) 均以NE处理最高，与FP和ST处理相比，氮素回收率分别提高了3.3和2.3个百分点，磷素回收率分别提高了3.5和3.6个百分点，钾素回收率分别提高了7.3和4.6个百分点。与FP处理相比，NE处理的氮和磷的农学效率 (AE) 分别显著提高2.7 kg/kg (P = 0.022) 和4.1 kg/kg(P = 0.030)，3个处理的钾素农学效率无显著差异。肥料偏生产力 (PFP) 的大小与施肥量呈显著负相关，NE和ST处理N的偏生产力显著高于FP处理 (P = 0.004)，ST处理磷素偏生产力显著高于NE和FP处理 (P = 0.001)，但FP处理钾素偏生产力高于NE和ST处理，并与NE处理差异达到了显著水平 (P = 0.028)。  【结论】  与以常规测土施肥为基础的推荐施肥相比，基于产量反应的养分专家系统 (NE系统) 的推荐施肥量和比例更符合作物对养分的需求，在吉林和黑龙江两个省份的大田试验中均获得了相同或更高的水稻产量。由于NE系统无论是否进行土壤测试都可用来进行推荐施肥，因而是更加方便和可行的一季稻施肥推荐方法。     

农田土壤养分变异与大豆分区施肥技术研究

采用全球卫星定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）技术,对沈阳军区通北一场土壤进行了空间变异特征和分区施肥研究。结果表明,黑龙江省北部大豆主产区黑土养分含量比较丰富,氮、磷、钾含量较高,硼和锌含量较低。土壤中有机质、N、P、K、S、B、Zn等元素含量的空间分布具有明显的变异性。土壤养分偏斜程度与土壤养分变异系数之间存在较密切的线性相关关系,相关系数R=0.57。大豆分区平衡施肥取得了显著效果,较习惯施肥平均增产243 kg/hm^2,增产12.1%,增收696元/hm^2。     

"黑农科牌"主要农作物叶面肥示范效果

黑龙江省是国家重要商品粮基地和绿色食品生产基地,现有耕地面积1 155.56万hm2亿亩,主要种植大豆、玉米和水稻,年平均播种面积约为300、233和200万hm2[1].如何进一步提高产量、改善品质具有重要意义,叶面肥具有养分吸收快、肥效好、针对性强、补充根部对养分吸收的不足、防病抑菌提高酶活性等特点[2].针对黑龙江省主要作物存在的营养状况,哈尔滨科隆农业科技开发有限责任公司有针对性地研制了"大豆重迎茬叶喷剂",水稻"富硒宝";玉米富锌"穗隆丰"多元微肥和高效广谱"绿而丰"液肥.上述四种系列叶面肥产品均为"黑农科牌"系列叶面肥产品.     

双城土壤养分空间变异与玉米分区施肥技术研究

采用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术,对黑龙江省双城市粮田耕层土壤进行了空间变异特征和分区施肥研究.结果表明,黑龙江省西南部玉米主产区黑钙土养分含量比较丰富,硼含量较高,氮含量较低.土壤中B、N、S、P的空间分布具有明显的变异性.土壤中B元素空间分布的偏斜程度较大.土壤养分偏斜程度与土壤养分变异系数之间存在密切的线性相关关系,相关系数R=0.9674.玉米分区平衡施肥取得了显著效果,较习惯施肥平均增产851 kg/hm2,平均增产率10.9%,平均增收610元/hm2.     

耐苏打盐土草坪品种筛选

通过盆栽和小区试验,测试了紫羊茅、早熟禾10余个品种在不同NaHCO3盐浓度下的相对出苗率、幼苗存活率、根冠比、草坪密度和盖度等相关指标,综合评价了东北地区常用草坪草品种的幼苗期、生育期耐苏打盐土能力,初步确定了适合苏打盐渍土地区种植的耐盐草种。     

不同改良措施对保护地土壤盐分积累及离子组成的影响

以哈尔滨市道里区薛家镇建国村20a棚龄的典型保护地土壤为研究对象,种植作物为番茄,研究不同施肥及改良剂措施对保护地土壤pH、电导率、盐分含量及离子组成的影响,并分析了各因素之间的关系。结果表明:与农民习惯施肥相比,测土施肥、优化施肥、施入腐植酸钾和沸石均能提高土壤pH、降低电导率及盐分含量,以优化施肥+腐殖酸钾+沸石效果最佳,其pH、电导率及全盐量与不施化肥处理相差不多,比种植前及农民习惯施肥pH分别提高0.50和0.48个单位;电导率分别降低0.07和0.21mS/cm;全盐量分别降低10.94%和29.84%。该试验设施土壤中阳离子以Ca2+为主,其次为Na+,阴离子以SO24-为主,其次为HCO3-。腐植酸钾降低Ca2+、Na+效果优于沸石;沸石降低K+、HCO3-、Cl-效果优于腐植酸钾,降低SO24-、Mg2+效果与腐植酸钾相当。相关分析表明,设施土壤电导率与全盐量之间呈极显著线性正相关,pH与全盐量之间呈显著线性负相关。科学减少肥料用量和合理施用改良剂对于保护地土壤改良及防治盐基离子过量积累十分必要。     

化肥减施结合菌肥对寒地粳稻产量及肥料利用率的影响

为明确肥料减施及微生物肥料效果,通过田间小区试验的方法,以农民常规施肥(FP)作对照,研究养分专家系统(NE)推荐施肥技术及添加不同微生物肥料对水稻产量和肥料利用率的影响。结果表明:采用NE推荐施肥技术化肥减量20%与农民常规施肥处理水稻农艺性状及产量变化不大,处理间差异不显著,说明农民施肥中肥料用量偏高。添加的3种微生物菌剂(肥)虽然并没有对水稻产量有显著的提高作用,但与农民常规施肥处理相比,NE推荐施肥及NE推荐施肥结合微生物菌肥的4个处理,氮磷肥利用率均显著增加;水稻氮肥利用率平均提高5.93、5.82、6.83和9.73百分点,磷肥利用率提高3.46、3.79、4.33和4.96百分点,钾肥利用率提高12.92、9.11、14.05和17.69百分点,达到减肥不减产,从而提高肥料利用率的效果。     

不同水肥管理措施对寒地水稻产量及水肥利用效率的影响

为促进水稻高产高效,本试验设置了不同灌溉和氮肥管理模式,在黑龙江省水稻主产区开展田间试验,分析其对水稻产量、效益和水分利用率的影响。结果表明:与农民常规水肥管理(FP)比较,采用间歇灌溉尿素冲施(SWD1)和间歇灌溉氨水冲施(SWD2)水肥管理措施,水稻分别增产7.6%和11.1%,分别增收21.5%和30.8%;SWD1较FP水稻氮、磷、钾肥利用率分别提高4.6,4.2和5.2百分点,农学效率分别提高4.2,10.2和8.0 kg·kg~(-1);SWD2较FP水稻氮、磷、钾肥利用率分别提高6.7、6.3和7.5百分点,农学效率分别提高6.1,14.9和11.7 kg·kg~(-1);SWD1和SWD2较FP水分利用效率分别提高25.1%和34.7%。SWD2较SWD1水稻产量、效益、氮肥利用效率和水分利用效率分别提高3.2%、4.7%、5.6%和7.6%,二者差异不显著。     

控释尿素对春玉米产量、氮效率及氮素平衡的影响

为明确控释尿素在春玉米上的应用效果及土壤氮素平衡状况,在黑龙江省双城、宾县、哈尔滨、肇源地区通过2011-2012年两年四点次田间小区试验,研究普通尿素与控释尿素（控释期90 d的树脂包膜尿素）混合施用对春玉米产量、氮肥效率（NUE）及土壤氮素盈亏的影响。结果表明,春玉米产量、植株吸氮量均随着施氮量的增加而增加。与普通尿素一次性基施相比,控释尿素能够提高玉米产量、植株吸氮量、氮肥表观利用率、氮农学效率（ANUE）及氮肥贡献率（FCR）。在相同氮素施用水平下（100%、75%、50%氮肥用量）,100%基施控释尿素比100%基施普通尿素各处理玉米产量分别平均增加391、427、291 kg·hm^-2;氮肥表观利用率提高5.9%、4.9%和5.1%;氮肥农学效率提高2.0、2.6 kg·kg^-1和2.6 kg·kg^-1;氮肥贡献率增加2.7%、3.1%和2.4%。处理4（普通尿素40%基肥,60%追施）和处理5（40%普通尿素与60%控释尿素混合一次性基施）玉米产量、植株吸氮量、氮肥表观利用率、氮农学效率差异不显著。氮素表观亏缺量随着氮肥用量的增加而降低。与100%普通尿素作基肥一次性施入相比,100%控释尿素一次性基施降低氮素表观损失量15.0 kg·hm^-2;40%普通尿素与60%控释尿素混合一次性基施降低氮素表观损失率23.9 kg·hm^-2。可见,普通尿素与控释尿素分别以40%和60%的比例混合施用在黑龙江省玉米生产上是可以推广和借鉴的氮素管理方式。