黄淮海平原夏玉米一次性施肥肥料产品的筛选与产量效应

【目的】筛选能保证黄淮海夏玉米实现高产、稳产、可持续性的一次性施用缓(控)释肥产品。【方法】选取山东、河南、河北3个玉米种植大省的4个试验点作为玉米一次性施肥定位试验点,选取CRFA、CRFB、CRFC、CRFD、CRFE、CRFF、CRFG、CRFH、CRFI和CRFJ(控释肥代码)10种的缓(控)释肥作为供试肥料,研究不同缓(控)释肥产品的一次性施用对玉米产量的影响。【结果】不同试验点、不同年度间玉米产量差异均达到了5%的显著水平(F=40.67、F=2.95),但不同施肥处理间差异不显著,同年度、同区域不同缓(控)释肥一次性施用和优化施肥没有显著性差异,可以实现一次性施肥;不同缓(控)释肥处理产量可持续性均高于优化施肥(OPT处理),可持续性指数(SYI)范围在0.65—0.70;除了CRFE处理,不同处理产量稳定性均高于OPT处理,变异系数(CV)范围在3.19%—7.32%。山东德州试验点不同处理玉米年均产量与OPT处理相比均无显著差异,CRFC处理玉米年均产量最高,为10 734.06 kg·hm~(-2);不同缓(控)释肥处理产量可持续性均高于OPT处理,其中CRFI、CRFD和CRFB处理的SYI值大于0.70;不同缓(控)释肥处理产量稳定性均高于OPT处理,CV值范围在14.00%—21.77%。本研究中玉米产量可持续性与产量高低没有明显的相关关系;德州试验点各处理玉米产量SYI值与CV值呈极显著的负相关关系,产量越稳定,产量可持续性越好。【结论】本研究选用的缓(控)释肥在玉米上一次性施用均起到了增产的效果,从提高产量的角度考虑,黄淮海区域可实现夏玉米一次性施肥的缓(控)释肥料产品为CRFC、CRFA和CRFB,德州试验区域为CRFC、CRFJ、CRFB和CRFI。从产量可持续性方面考虑,黄淮海区域首选产品为CRFG、CRFD、CRFH;德州试验区域首选产品为CRFI、CRFD、CRFB。从产量变异性较小方面考虑,黄淮海区域首选产品为CRFH、CRFB、CRFG;德州试验区域首选产品为CRFI、CRFD、CRFB。     

黄河三角洲盐碱地土壤改良剂小麦效果研究

通过田间试验,研究了土壤改良剂对黄河三角洲盐碱地小麦产量及土壤理化性状的影响。结果表明,施用土壤改良剂可以优化土壤团粒结构,降低土壤容重、pH值及土壤盐分含量,增加土壤有机质含量,增加小麦千粒重,进而提高小麦产量。土壤改良剂用量增加,土壤理化性状较好,作物产量增加,但3%、4%、5%的添加量之间差别不明显。减氮处理在土壤理化性状、小麦产量方面没有表现出优势,说明对于生长期较长的小麦来说,充足的氮肥供应是非常必要的。     

养分专家系统推荐施肥对小麦玉米产量、效益及养分平衡的影响

针对传统推荐施肥方法周期长、成本高及难以适合分散小地块的弊端,本研究利用养分专家系统(Nutrient Expert)在山东省小麦-玉米轮作模式下进行3周年的推荐施肥试验,通过作物产量、收益分析及表观养分平衡计算,综合评价养分专家系统的实际应用效果。试验在143户的小麦-玉米轮作地块进行,设置空白处理(CK,不施肥)、农民习惯施肥处理(FP)、当地官方推荐施肥处理(OPTS)和养分专家系统推荐施肥处理(OPTE),比较不同施肥处理间产量、效益及养分平衡情况。结果表明:与不施肥相比,各施肥处理产量增加明显,玉米增产幅度在15.1%~29.5%,小麦增产幅度在25.6%~37.2%。各施肥处理间产量无显著性差异,但OPTE处理相比FP、OPTS处理养分投入量降低,提高了种植效益,产投比明显高于其余两个处理。养分表观平衡计算结果表明,OPTE处理氮磷钾养分盈余量同其他处理相比最小。综合产量、效益及养分收支平衡各方面,养分专家系统推荐施肥优于传统推荐施肥方法,在小麦玉米生产上能够稳产增收、降低环境污染风险。     

施肥方法对小麦专用控释氮肥肥效的影响

【目的】探索小麦生产过程中适宜的控释氮肥品种及其施用方法,为小麦控释肥的一次性机械化施用技术的推广应用提供理论依据。【方法】选取山东省土壤类型、肥力水平、气候条件均不同的3个小麦优势产区,采用田间小区试验的方法,研究了同等优化施肥情况下,自制小麦专用控释氮肥的不同施用方法(撒施旋耕CRF1、种子正下条施CRF2、种子侧下条施CRF3)对小麦产量、养分吸收、土壤硝态氮含量及氮肥利用率等的影响,同时与常规尿素施肥(尿素一半基施一半返青拔节期追施CK1、尿素全部作为基肥撒施旋耕CK2)和不施氮肥(CK0)肥效进行对比。【结果】泰安棕壤小麦产量介于7 021-7 683 kg·hm~(-2),CRF1与CRF2分别比CK1增产6.1%和3.5%,但差异不显著,CRF3与CK1产量差异不显著,CRF1、CRF2小麦产量显著高于CK2,分别增产9.4%和6.7%。茌平潮土小麦产量介于4 576-5 193 kg·hm~(-2),CRF1与CK1小麦产量差异不显著,显著高于CK2,增产11.3%。桓台褐土各施氮肥处理的小麦产量介于5 222-5 830 kg·hm~(-2),CRF1、CRF2、CRF3均与CK1产量无显著差异,CRF1产量显著高于CK2,增产10.8%。三地均以CRF1的小麦产量与氮肥偏生产力较高,CRF2与CRF3无显著差异。在泰安棕壤,CRF1与CRF3的籽粒氮素分配率显著高于CK1与CK2。桓台褐土CRF1、CRF2和CRF3的氮肥利用率分别为46.7%、49.5%和50.2%,3个处理之间没有显著差异,与CK1和CK2差异不显著。控释氮肥的3种施肥方法对干物质在小麦籽粒与秸秆的分配、籽粒氮含量与积累量以及氮素的盈余量均没有显著的影响。茌平和桓台0-90 cm土层以CRF2和CRF3的硝态氮含量较高,泰安以CK1与CK2的硝态氮含量较高,CRF1相对最低。【结论】自制小麦专用控释氮肥在减量优化施肥的情况下,采用撒施旋耕的施肥方法有利于小麦的稳产或增产以及生产成本的节省。     

控释氮肥一次施用对小麦群体调控及养分利用的影响

为探讨控释氮肥一次性施用对小麦生长、产量和养分利用的影响,在田间进行了两年定位试验,与普通氮素一次施用和优化施肥进行对比,研究了生物可降解型控释氮肥在氮素释放特征、小麦群体调控、养分积累与利用、土壤氮素残留与排放等方面的作用效果。结果表明,与普通氮肥一次施用[OPT(N)]以及优化施肥(OPT)相比,控释氮肥(CRF)一次施用可有效调控小麦春季分蘖群体,使分蘖成穗率分别提高7.6%和1.5%,分别增加实收产量18.7%和-0.3%;控释氮肥的氮素释放特点与小麦植株氮吸收规律相吻合,氮素积累量相比OPT(N)提高了24.5kg·hm~(-2),且提高氮素向籽粒的转运比例,氮肥利用率比OPT(N)处理高11.7个百分点;施用控释氮肥降低了收获期土壤硝态氮残留以及生长季N_2O排放(比OPT减少22.7%),减少了氮向土壤深层淋溶和向大气排放的环境风险;相比农民习惯施肥,在减氮87kg·hm-2的水平下,80%CRF处理亦可实现增收减排的目标。在现代农业轻简化生产趋势下,冬小麦控释氮肥一次性施用技术有望以节本稳产增效的优势进行推广应用。     

湖区小麦-玉米轮作模式下不同施肥措施调控氮磷养分流失研究

针对我国南水北调东线过水区南四湖富营养化问题,利用沿湖流域典型种植模式——小麦-玉米轮作体系,选择材料易获取的几种施肥措施,采用田间原位安装淋溶水采集器和地表水径流池收集水样,室内分析不同处理防控氮磷养分流失的效果。结果表明:各施肥措施在作物不同茬口均能降低氮磷养分的随水流失,不同模式防控养分流失效果有差异;氮径流损失中,硝态氮占主要比例,玉米季和小麦季分别为82.7%~86.4%和94.2%~96.5%,而淋溶途径中硝态氮比例略有下降;径流为氮损失的主要途径,玉米茬口氮损失比例占轮作周年的67.0%~71.4%;磷径流损失中可溶性磷和颗粒磷比例相当,而淋溶磷以可溶性磷为主;淋溶途径损失的磷养分比例稍高,仍以玉米茬口总磷损失为主,占54.4%~63.1%;防控氮磷流失结合周年作物产量,玉米上使用减量控释氮肥或优化施肥配合秸秆还田、小麦上优化施肥或使用减量控释氮肥是相对理想的养分运筹搭配模式。     

长期施钾与秸秆还田对西北区不同种植制度下作物产量及土壤钾素的影响

研究了在西北地区代表性的灌淤土、栗钙土上连续13年施用钾肥和小麦秸秆还田对作物产量和耕层土壤钾素的影响。结果表明，施用化学钾肥和小麦秸秆还田能显著增加宁夏轮作种植制度下作物产量，表现为:氮磷钾肥配合秸秆还田只施用氮磷钾肥氮磷肥配合秸秆还田只施用氮磷肥；且作物种类对施钾措施的显效时间上有差异，而钾素投入对青海点小麦产量无显著作用。宁夏点作物年际间产量变异系数低于青海点，小麦的产量变异系数大于玉米但钾肥产量效应却低于玉米。两定位点除氮磷钾+秸秆还田外，其余处理土壤钾素均表现亏缺，轮作制度下土壤钾素亏缺量较小麦单作制大。两定位点施钾或秸秆还田处理的水溶性钾、非特殊吸附钾、非交换性钾和全钾含量均不同程度高于只施氮磷处理；除矿物钾外，其余几种形态钾比例均高于氮磷处理，特殊吸附钾不受施钾措施的影响。与定位开始相比，两种类型土壤各形态钾含量和比例随时间变异特点不同，与原始土壤钾素状况及种植制度密切相关。