协同作物提质增效和土壤地力提升的最佳氮素有机替代比例探索——以攀枝花芒果为例

晚熟芒果是攀枝花市重要的支柱产业,但近年由于生产中重化肥轻有机肥,导致果园质量退化,酸化现象严重、芒果品质下降。在前期研究和调研的基础上,根据攀枝花晚熟芒果及果园土壤的特点,选择了低、中、高3个肥力等级的芒果园,通过两年田间试验探索了晚熟芒果在不同氮素有机替代比例及优化施肥技术的作物产量、品质及土壤地力提升效果。结果表明：1）总体来说,当氮素有机替代比例为40%时,所有果园芒果产量和果实品质最佳,产量和氮肥偏生产力显著高于传统、氮磷钾优化及100%全量替代处理,Vc含量显著高于其他处理。而替代比例为100%时,低肥力和高肥力果园产量显著下降,氮肥偏生产力显著低于其他替代比例处理,同时会导致土壤磷养分的过量累积。2）随着替代比例的升高,土壤有机质含量增加,土壤pH增加。通过主成分分析得出,各处理的土壤地力水平,随着有机替代的比例增加而逐渐增加,替代比例为100%时,综合得分最高,其次是部分替代处理,传统施肥和优化施肥处理低于有机替代处理。3）综合作物产量、品质及土壤地力,不同土壤肥力下最佳的有机替代比例不同,低肥力和高肥力土壤短期内有机替代比例不宜较高,否则产量显著下降。通过芒果的产量、品质、土壤地力水平等因素综合分析,攀枝花晚熟‘凯特'芒果最优氮素有机替代比例为40%,替代比例过低无法有效提高土壤地力并改善作物品质,而替代比例过高容易导致养分供给不足,作物减产,特别是在土壤养分含量及有机质较低的低肥力果园,由于土壤保肥能力低,须在增施有机肥的同时保证充足的无机养分供应,着重碳氮协同优化。     

化肥零增长 呼吁肥料产业链革新

正化肥是农业持续发展的物质保证,是粮食安全的基础,合理施用关乎农业生产和环境可持续发展。目前中国的化肥生产和施用总量都居于世界首位,但与国际先进水平相比,我国化肥单位面积投入高、农户用量变异大、肥料利用效率低、产品结构不合理、农产品质量低、环境污染严重的特征比较突出。随着2015年国家启动化肥减施增效行动,全国肥料发展进入了全新阶段。当下应全面认     

梯度堆肥添加对黑土理化性质的影响

[目的]揭示梯度堆肥添加对黑土理化性质的影响。[方法]以黑农35作为供试大豆品种,采用完全随机区组设计,共设4个处理,分别为堆肥添加量1.5、3.0、6.0 kg/m~2,以不添加堆肥作为对照,研究不同堆肥添加量对土壤含水量、p H、总氮(TN)、总磷(TP)、有机质、速效磷、速效钾含量以及大豆产量的影响。[结果]大豆的不同生长发育期及梯度堆肥添加均可提高土壤有机质、TN、TP、速效磷和速效钾的含量以及大豆产量。其中,1.5和3.0 kg/m~2的堆肥投入量对有机质、TN、TP、速效磷、速效钾含量较对照均有一定的提升,但并未达到显著水平,而堆肥投入量为6.0 kg/m~2时,对土壤理化性质的改善最为显著。[结论]松嫩平原大豆生产中推荐堆肥添加量为6.0 kg/m~2。     

我国化肥减量增效的驱动因素探究

  【目的】  过量施用化肥一直是我国农业面临的突出问题。近些年，随着多种化肥减量措施的实施，我国在2016 首次实现化肥的零增长，并在2017、2018两年实现了化肥用量的持续减量，这一目标的实现对我国及全球养分管理意义重大。本研究通过对化肥减量的技术、政策、市场、服务体系等驱动因素进行深入剖析，以期揭示我国化肥减量的综合机制。  【结果】  近15年 (2005—2020年) 来，测土配方施肥、机械化施肥、水肥一体化、秸秆还田、有机肥资源化利用以及栽培等技术的发展是我国化肥减量的主要技术途径。有机肥还田、秸秆还田比例的增加，在一定程度上替代了化肥的施用。其中，2010—2019年我国实现畜禽粪便养分还田1700万t，秸秆氮磷钾养分还田近1800万t。与此同时，多重化肥减量政策的推行为我国实现化肥减量提供了制度保障，如《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》促进了产品创新，《到2020年化肥零增长行动方案》、《畜禽粪污资源化利用行动方案 (2017—2020年) 》以及《农业绿色发展五大行动》提高了农业生产的节肥意识并促进了节肥增效技术的应用。消费者对高品质作物的需求以及经营规模的扩大等市场需求也强力助推化肥的减量增效。其中，高品质农产品需求量的不断增加，以及在农产品价格不稳定的情况下优质农产品的价格优势，加上尿素、二铵等化肥价格的上涨也促使农产品向高品质转变，与此同时大规模的土地流转伴随机械化的普及也降低了小农户施肥的随意性和盲目性。此外，政府、企业以及科研单位3个服务主体农化服务的不断完善和发展，更是推进了化肥减量“最后一公里”的实施。目前超过70%的肥料企业都在做培训、试验示范等农化服务工作，政府主导的十年测土配方施肥已经让1/3的农户施肥趋于合理水平，基于中国农业大学的科技小院模式也使得中国23个省区主要粮食作物增产10.8%～11.5%，氮肥用量减少14.7%～18.1%。  【结论】  我国已经提前实现了2020年化肥零增长的目标，其中技术、政策和服务体系都起到了不可替代的作用，这表明我国农业生产已经步入了新的阶段，但是目前我国化肥施用不合理现象仍然突出，实现化肥科学施用仍有很长的路要走。     

产业聚集对区域经济社会发展的影响分析

本文分析了产业聚集形成的方式,主要有自发形成,政府强制培育和引导培育,并根据产业聚集的现实情况,重点分析产业聚集对区域经济社会的正外部影响,提出了发挥产业聚集正外部影响的政策。     

不同营养类型有机肥对芒果品质和土壤肥力的影响

晚熟芒果是攀枝花市重要的支柱产业,但是由于近些年生产中重化肥轻有机肥,导致果园土壤肥力退化、酸化现象严重,芒果品质下降。施用有机肥可以减少化肥施用量,同时提升土壤地力,但不同营养类型有机肥施用于不同土壤地力果园后对芒果品质和土壤肥力影响尚不清楚。在前期研究和调研的基础上,根据攀枝花晚熟芒果果园土壤的特点,选择了3个不同肥力等级的芒果园,通过3年的田间试验探索了施用不同碳氮比有机肥及优化施肥技术对芒果产量、品质及土壤地力提升的效果。结果表明:(1)有机肥施用下芒果产量和品质显著高于无机处理和不施肥处理,在同等氮素用量下,低碳氮比的鸡粪和动物氨基酸有机肥相较于高碳氮比的秸秆和甜叶菊有机肥,产量显著增加了19.4%,而碳氮比最高的甜叶菊有机肥较其他4种有机肥显著提高了芒果品质,增加了其6.0%糖度、30.3%酸度和18.8%还原性维生素C含量。(2)连续施用3年有机肥均能提升低、中和高肥力果园的平均产量,总养分最高的鸡粪有机肥处理下低肥力果园显著增产,动物氨基酸有机肥处理下中肥力果园显著增产,而高肥力果园不同类型有机肥间产量无显著差异。(3)从主成分综合得分分析,碳氮比最高的甜叶菊有机肥处理的土壤肥力综合得分最高,其次是动物氨基酸和鸡粪有机肥处理,最低为秸秆和牛粪有机肥处理。通过芒果的产量、品质、土壤肥力水平等因素综合考虑,攀枝花晚熟凯特芒果产量最优处理为鸡粪和动物氨基酸有机肥,品质最优处理为甜叶菊有机肥。5种类型有机肥均可提升土壤肥力水平,提升能力分别为甜叶菊>动物氨基酸>鸡粪>秸秆>牛粪有机肥。对于不同肥力果园,低肥力果园适合高养分含量的鸡粪有机肥,中肥力果园适合动物氨基酸有机肥,高肥力果园5种有机肥均适合,可从有机肥料价格、土壤地力提升等角度综合考虑。     

不同铵硝配比对蔬菜和烟草产量及品质影响的整合分析

氮素是作物所必需的大量营养元素,其形态的不同显著影响作物的吸收与生理代谢过程,从而对作物产量和品质产生影响。蔬菜和烟草是典型的喜硝作物,但诸多研究发现适当补充一定的铵态氮有助于作物产量和品质的提升,而目前缺乏大样本的广泛验证,导致此尚未形成定论。共搜集了2000—2022年间发表的77个不同铵硝配比对蔬菜和烟草作物生长影响的实证研究,利用整合分析方法,评估了不同铵硝配比对不同作物产量、品质及光合特性等指标的综合影响,以期为该类型作物群体合理的营养调控提供科学支撑。结果表明,蔬菜和烟草更偏好于硝态氮,但与纯硝态氮供应相比,适当增加一定比例的铵态氮可以显著提高作物生物量,并以铵态氮占比小于50%为佳,在此铵硝配比下叶菜和茄果作物生物量可分别增加11.3%和8.4%,当铵态氮比例增大到50%以上或纯铵供应时,蔬菜作物的生物量会下降或无显著提质作用;叶菜类中的可溶性蛋白含量在以铵主导(>50∶50)时显著增加42.2%,而茄果类则在硝主导(<50∶50)时增加22.7%;叶菜中维生素C含量仅当供铵比例≤50%时增加效果显著。烟草在供应均衡的铵硝(50∶50)时,其产量与生理指标均能达到最佳水平,相比纯硝处理,生物量可增加22.1%。此外,发现铵硝均衡配比(50∶50)时,蔬菜和烟草中的叶绿素含量均达到最高值。以上发现有效证实了在蔬菜和烟草生产中,适宜的铵硝配比对作物增产和提质有极大的促进作用,但要保证铵态氮的添加比例不宜超过总氮的50%,以免减产和品质下降。本研究为提高蔬菜和烟草作物的氮素营养管理提供了科学支撑。     

氮素养分形态配合对水稻生长发育和品质影响的整合分析

作物对氮素形态有不同程度的偏好,一直以来研究者认为水稻是典型的喜铵作物,也有研究指出增加硝 态氮能促进水稻根系的发育和产量的提升,但尚未明确协同多指标增效的最适铵硝配比。有机无机配合施用也是 有效增加稻米品质的重要营养调控手段,但有机养分占比过高会降低水稻产量。整合现有的研究结果,定量分析 铵硝态氮的配合和有机无机氮的配合对水稻生长发育及产量、品质的影响,以明确水稻最佳铵硝配比和有机替代 方案。采用 Meta 分析方法,收集了 2000—2021 年间发表的 48 篇文章,将养分形态配比分类,研究不同分类条 件下水稻生长发育、产量和品质的差异。与纯铵态氮供应相比,适宜配比的铵硝混合营养显著改善水稻干物质 累积、生长发育和光合特性,其中最佳配比为 75∶25,可分别增加水稻地上部、地下部干物质量和总干物质量 36.2%、19.5% 和 26.0%,分别增加生长发育指标叶面积、分蘖数、根长、根体积、根表面积、氮素积累量 17.9%、 28.8%、209.5%、60.5%、139.5%、30.6%,分别显著提高硝酸还原酶活性、净光合速率、叶绿素 56.5%、16.3%、 21.9%。但当硝态氮比例增加到 50% 时,上述指标无法得到显著提升甚至下降。与纯无机氮供应相比,<40% 的有 机氮替代下水稻产量、整精米率、直链淀粉含量分别提升 8.9%、4.5%、1.4%,稻米垩白度和蛋白质含量分别下降 19.7%、0.7%,但有机替代比例超过 40% 则无显著改善效果。合理铵硝配比和有机肥替代比例可进一步实现水稻 增产、提质、增效。     

欧洲国家农田养分管理差异及其对我国的启示

欧洲的养分管理主要采取"自上而下,恩威并施"的方式,既通过严格的限制性措施以及生态补贴的方式来控制有机肥和化肥的投入,如硝酸盐指令,该指令明确了有机肥投入上限以及禁用期和禁用区,成员国根据作物和土壤情况设计了不同的总氮投入上限。欧盟不同成员国的养分管理水平差异较大,对硝酸盐指令的执行度也参差不齐,其中丹麦的养分管理水平较高,将不同类型政策措施有效结合,并大力推广轮作制度,采用先进的有机肥处理和施用技术,使全国不同地区养分盈余均处于安全水平,而英国有机肥有效利用程度仍较低,多个地区养分盈余较高,管理水平仍有较大提升潜力。多种类型政策有效结合加有机肥高效利用及采用合理轮作的丹麦经验值得我国借鉴。