汾渭平原农户冬小麦氮磷养分投入调查与分析

为明确汾渭平原农户冬小麦施肥现状，并指导农户合理施肥，在汾渭平原冬小麦种植区选取22个区/县，连续2年进行农户冬小麦产量及氮、磷养分投入调查。结果表明，汾河平原和渭河平原农户冬小麦平均产量分别为6 949和6 442 kg·hm^-2，其中中等产量水平（5 500 kg·hm^-2）以上的农户超过80%。汾河平原农户冬小麦N和P₂O₅的平均投入量分别为272.6和139.1 kg·hm^-2，施氮不足、适中和过量的农户分别占11.84%、23.68%和64.47%，施磷不足、适中和过量的农户分别占14.03%、7.89%和78.07%。渭河平原农户N和P₂O₅的平均投入量分别为196.3和147.2 kg·hm^-2，施氮不足、适中和过量的农户分别占 28.63%、31.97%和39.40%，施磷不足、适中和过量的农户分别占5.95%、14.50%和79.56%。汾河平原农户冬小麦氮肥基肥和追肥比例分别为60.3%和39.7%，而渭河平原农户冬小麦氮肥基肥和追肥比例分别为 97.3%和2.7%。此外，汾河平原农户冬小麦N、P₂O₅的平均偏生产力分别为30.4和59.6 kg·kg^-1，渭河平原农户冬小麦N、P₂O₅的平均偏生产力分别为38.4和56.1 kg·kg^-1。总之，在汾渭平原农户冬小麦种植过程中，氮、磷肥过量施用依然严重，导致肥料利用率低，因此，未来需进一步加强对农民的宣传培训，使其科学合理施肥，促进农业绿色发展。     

氮肥减量施用对我国三大粮食作物产量的影响

【目的】探讨氮肥减施对我国三大粮食作物产量的影响及其与土壤性质和管理措施的关系,明确氮肥减施的可行性。【方法】收集2010—2021年公开发表的90篇论文,按照氮肥减施的比例、种植体系及其在不同条件下（肥料类型、土壤有机质含量、全氮含量、土壤酸碱度以及水分管理等）的作物产量效应进行分析。【结果】在常规施肥的基础上,氮肥减施0—40%没有显著降低水稻产量,氮肥减施0—30%没有显著影响小麦和玉米产量,但是减氮30%—40%显著降低了小麦和玉米产量,减产分别为6.1%和5.4%。不施氮肥区产量水平没有显著影响3种作物氮肥减施的产量效应。土壤全氮含量>2 g·kg^-1时,氮肥减施水稻产量（6.5 t·hm^-2）显著高于常规施氮产量（6.3 t·hm^-2）;土壤全氮含量>1 g·kg^-1时,氮肥减施小麦产量（6.9 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（7.4 t·hm^-2）;土壤全氮含量>1.5 g·kg^-1时,氮肥减施玉米产量（8.8 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（9.1 t·hm^-2）。土壤有机质含量>30 g·kg^-1时,氮肥减施的水稻产量（6.9 t·hm^-2）显著高于常规施氮产量（6.7 t·hm^-2）;在土壤有机质含量为10—20 g·kg^-1以及>20 g·kg^-1时,氮肥减施小麦产量（6.6 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（6.9 t·hm^-2）;一年两熟制氮肥减施玉米产量（8.9 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（9.1 t·hm^-2）。在普通肥料的基础上,氮肥减施小麦产量（6.8 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（7.1 t·hm^-2）。在旱作条件下,氮肥减施的小麦产量（5.9 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（6.6 t·hm^-2）。【结论】在常规施氮量的基础上减少30%氮肥施用量可以维持我国三大作物的产量;不同的土壤性质和管理措施,减氮后作物的产量存在一定的变异性。因此,氮肥减施需要根据土壤肥力状况的管理措施进行调整,从而实现高产高效。     

水肥管理及生物炭施用对作物产量和磷效率及磷淋失的影响

为探讨中国北方褐土区典型种植模式——冬小麦-夏玉米体系水分优化、养分优化以及生物炭施用对作物产量、磷效率和磷素淋失的影响,2016—2019年于陕西杨凌土(黄土母质,自然褐土发育)区进行田间渗漏池试验,设计习惯水肥(CP1、CP2, CP1处理渗漏池深为120～150 cm, CP2处理渗漏池深为100 cm)、灌水优化(CP1-W)、养分优化(CP1-F)、水分养分优化(OPT)、习惯水肥+生物炭(CP2+B)以及水分养分优化+生物炭(OPT+B)7个处理,研究作物产量、磷肥偏生产力和磷素淋失的响应。结果表明,CP1-W、CP1-F和OPT处理3年平均冬小麦、夏玉米及作物总产量均与CP1处理无显著差异。CP1-F和OPT处理较CP1处理均显著增加磷肥偏生产力,平均增幅分别为69.3%和56.4%。与CP1处理相比, CP1-W和CP1-F均没有显著影响各形态磷的淋失量,而OPT处理的颗粒磷淋失量显著减少58.4%。施用生物炭对3年平均作物总产量无显著影响,而在CP2+B处理磷肥偏生产力显著提高43.6%;在OPT+B处理磷肥偏生产力无显著变化。CP2+B处理各形态磷素的淋失量均与CP2处理相似, OPT+B处理第1年可溶性有机磷、颗粒磷和总磷淋失量较OPT处理分别显著降低60.0%、57.1%和62.4%,但后两年OPT+B处理总磷淋失量却显著增加。综合3年的结果发现,在不同条件下施用生物炭对各形态磷素淋失均无显著影响。上述结果表明,褐土区在农户水肥的基础上合理降低水肥用量,可以提高磷肥利用率,降低磷素淋失量,保障作物产量;而施用冬小麦秸秆生物炭对作物产量、磷素淋失无显著影响,对磷肥偏生产力的影响结果不一致,有待进一步研究。     

陕西关中不同小麦品种产量以及氮磷效率差异研究

为筛选出高产高效的小麦品种,以陕西关中平原现行栽培以及新育成的15个主要小麦品种为材料,通过大田试验,在两个施肥处理下(不施肥,推荐施肥),研究不同小麦品种的产量、氮磷效率差异及其内在生理机制。结果表明,在施肥和不施肥条件下,部分小麦品种间的产量均存在显著差异,其中,施肥条件下小麦产量为2 757.5～4 589.5kg·hm~(-2),不施肥条件下小麦产量为1 928.3～3 065.8kg·hm~(-2)。无论施肥与否,部分小麦品种间氮、磷效率均差异显著。施肥条件下,小麦产量与收获指数、穗粒数呈极显著正相关;而不施肥条件下,小麦产量仅与穗粒数呈极显著正相关。相关性分析结果显示,施肥条件下,品种间产量高低与开花期旗叶碳氮比有关;而不施肥条件下,品种间产量高低与叶绿素相对含量和旗叶衰老速率有关。在施肥条件下,品种间氮、磷利用效率的高低主要与可溶性糖转运量、开花期旗叶碳氮比及其衰老速度有关;而不施肥情况下,品种间氮、磷利用效率主要与收获指数有关。从最佳产量和实际生产考虑,在推荐施肥条件下高产高效品种有伟隆121和伟隆123。     

水肥管理与生物炭对作物产量和氮效率及氮淋失的影响

【目的】探讨关中平原冬小麦/夏玉米轮作模式下，水分优化、养分优化以及生物炭对作物产量、氮效率和氮素淋失的影响。【方法】2016-2018年，利用田间渗漏池试验，设计习惯水肥1（CP1）、习惯水肥2（CP2）、灌水优化（CP1-W）、养分优化（CP1-F）、水分养分优化（OPT）、习惯水肥2+生物炭（CP2+B）以及水分养分优化+生物炭（OPT+B）7个处理，测定2016-2017，2017-2018年不同处理的作物产量、氮肥偏生产力、氮素淋失的变化。【结果】与CP1处理相比，CP1-W、CP1-F和OPT处理未显著影响作物总产量，但是CP1-F和OPT处理显著降低了第二个轮作年（2017-2018年）小麦产量。就2个轮作年而言，CP1-F和OPT较CP1处理总体上显著增加了氮肥偏生产力，平均增幅分别为33.6%和21.7%。在2016-2017和2017-2018两个轮作年，CP1-W、CP1-F和OPT处理的TN淋失量均降低，其中OPT处理显著降低2个轮作年硝态氮（NO^-₃-N）和总氮（TN）淋失量。在2个轮作年，与CP2处理相比，CP2+B处理显著提高了作物总产量和氮肥偏生产力，显著降低TN淋失量。与OPT处理相比，OPT+B处理未能显著影响作物总产量和氮肥偏生产力，但显著降低了TN淋失量。【结论】陕西关中平原农户水肥施用过量，在习惯水肥的基础上合理调控水肥，可以保证作物产量，提高氮肥利用率，降低氮素淋失量，而施用生物炭的效应不明显。