基于产量反应的粮食作物养分专家系统微信版应用

【目的】针对我国小农户生产中肥料施用不合理导致肥料利用率低等现状,建立基于产量反应和农学效率的养分专家系统微信版,研究其在三大粮食作物上的应用效果。【方法】2017—2018年在水稻、玉米和小麦主产区10个省份(吉林省、黑龙江省、湖北省、安徽省、江西省、湖南省、内蒙古自治区、山西省、山东省和河北省)开展了225个田间试验,从施肥量、产量、净效益和肥料利用率方面对养分专家系统微信版进行矫正和改进,每个试验包括6个处理:(1)NE处理,基于养分专家系统推荐施肥处理;(2)FP处理,基于农民习惯施肥措施处理;(3)ST处理,基于测土施肥或当地农技部门推荐施肥处理;(4)基于NE处理的不施氮处理;(5)基于NE处理的不施磷处理;(6)基于NE处理的不施钾处理。【结果】总体而言,与FP和ST处理相比,NE处理降低了氮肥和磷肥施用量,平衡了钾肥用量,而水稻、玉米和小麦产量增加了0.1～0.6 t/hm~2。NE处理降低了肥料花费,但水稻、玉米和小麦均增加了净效益,与FP相比,分别增加了1 798、895和528元/hm~2;与ST相比,分别增加了894、360和365元/hm~2。【结论】应用大量的田间试验数据,采用计算机软件技术,形成了养分专家系统微信版,并通过田间验证进行了校正和改进。其在土壤测试条件不具备或测试结果不及时的情况下,养分专家系统是一种简便、易操作的指导施肥新方法。     

养分专家系统推荐施肥对玉米产量及肥料利用率的影响

为实现玉米科学施肥,通过田间试验探讨了养分专家系统推荐施肥对玉米产量、效益、养分吸收及肥料利用率的影响。结果表明,养分专家系统推荐施肥具有较好的增产增收效果,较农民习惯施肥平均增产5.8%,平均增收1 588.5元/hm2;养分专家系统推荐施肥可促进玉米对氮磷钾养分的吸收利用,氮磷钾的利用率较农民习惯施肥分别平均提高14.5%、1.9%和9.5%。     

基于养分专家系统的棉花推荐施肥效应

【目的】研究棉花养分推荐施肥专家系统在新疆南疆棉花生产中应用的可行性。【方法】2021年在新疆沙雅县的海楼村和库木巴格村进行田间试验。共设8个处理：NE,基于养分专家系统的推荐施肥配比;NE+OM,养分专家系统推荐施肥基础上,施用有机肥代替部分化肥;FP,常规习惯施肥;OPTS,当地农技推广部门推荐施肥;CK,不施肥;NE-N,NE推荐基础上不施氮肥;NE-P,NE推荐基础上不施磷肥;NE-K,NE推荐基础上不施钾肥。【结果】棉花养分专家系统推荐施肥能显著提高籽棉产量、提升经济效益。海楼村和库木巴格村NE较FP增产10.2%和7.95%,产投比提高10.9和8.7;较OPTS增产11.66%和10.13%;产投比提高17.6和11.9。棉花养分专家系统推荐施肥配比也能显著提高棉花养分吸收和肥料利用率,其中海楼NE的氮、磷、钾养分吸收较FP提高10.33%、3.67%、11.79%,较OPTS提高5.63%、3.62%、17.21%。海楼村和库木巴格村NE的氮、磷、钾肥料利用率较FP提高14.83、18.47、36.83和23.82、18.30、79.91个百分点;较OPTS提高23.9...     

基于养分专家系统的小麦-玉米推荐施肥效应研究

【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作体系科学施肥技术。【方法】采用田间试验研究了小麦、玉米养分专家系统和国际农化服务中心（Agro Services International Inc,ASI）法推荐施肥对冬小麦-夏玉米轮作周期产量、经济效益、养分积累量、肥料利用效率及周年磷钾素平衡的影响。【结果】施肥显著增加冬小麦、夏玉米产量,新郑市航空港区和鹤壁轮作周年分别增产24.75%-65.26%和8.18%-35.53%,施氮分别增产31.14%和24.40%、施磷增产11.62%和9.42%、施钾增产11.52%和8.64%,施氮、磷和钾肥平均增收9 369、4 095和3 923元/hm²。养分专家系统推荐施肥较习惯施肥,植株氮、磷和钾积累量分别增加了7.87%、12.72%和4.79%,分别增产6.63%和4.63%,增收18.27%和20.48%,产投比为4.01,与ASI推荐施肥效果相当。基于养分专家系统推荐施肥的周年氮、磷和钾肥平均农学效率分别为10.99、10.67和10.69 kg·kg^-1,氮、磷和钾肥当季利用率分别为35.82%、22.30%和45.33%。冬小麦、夏玉米秸秆全量还田下,推荐磷钾肥量可实现周年磷钾素分别盈余49.6和71.5 kg·hm^-2。【结论】小麦（玉米）养分专家系统推荐施肥优化了氮磷钾肥配比,促进了冬小麦和夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,在冬小麦-夏玉米轮作体系中较习惯施肥具有增产增收效果,肥料利用效率较高,实现了周年磷钾素养分盈余,方便快捷,可在冬小麦-夏玉米轮作区推广应用。     

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。     

吉林省半干旱地区春玉米连作体系氮素平衡研究

【目的】为吉林省半干旱地区春玉米科学施用氮肥提供指导。【方法】2004~2005年,在吉林省西部半干旱地区进行2年田间试验,研究不同施肥方式(推荐施肥、农民习惯施肥、一次性施肥)对玉米产量、吸氮量及氮素效率的影响,同时对该地区土壤氮素平衡与运转情况进行评价。【结果】一次性施肥处理受年际间降雨量影响较大,易产生后期植株脱氮现象,玉米产量及氮肥利用率年际间不稳定;农民习惯施肥处理基肥施用量过高,造成氮肥表观利用率降低;一次性施肥处理和农民习惯施肥处理下,氮肥表观残留率较高,达到了50%左右;这2种施肥方式下,0~90 cm土层土壤残留Nmin分别为201和278 kg/hm2,会对地下水体产生潜在威胁。推荐施肥处理下,玉米产量、生物量和吸氮量均较稳定,同时氮素利用率(REN)、氮素生理利用率(PEN)、氮素农学利用率(AEN)、氮素偏生产力(PFPN)均较高;在两季玉米连作后,0~90 cm土层土壤残留硝态氮为128.5 kg/hm2,可以在环境友好的前提下获得较高的产量。【结论】在吉林省西部半干旱地区,一次性施肥与农民习惯施肥会导致土壤中无机氮高残留,使氮素损失增加,对该地区的生态环境造成一定威胁,而推荐施肥是较合理的施肥方式。     

基于产量反应的棉花推荐施肥效应

[目的]评价棉花养分专家系统在棉花养分管理中的应用效果,比较养分专家推荐施肥对新疆昌吉棉花产量、经济效益、养分吸收和肥料利用率的影响.[方法]通过田间试验,共设置6个处理,分别为棉花养分专家系统推荐施肥(NE)、不施氮肥(NE-N)、不施磷肥(NE-P)、不施钾肥(NE-K)、测土配方施肥(OPTS)和习惯施肥(FP)...     

蔬菜施肥量简便快速推荐系统APP实现与应用

【目的】针对PDA、触摸屏、手机、计算机等施肥专家系统所依托的载体硬件容量资源有限以及施肥技术产品用户分散,施肥推荐所需的土壤学、蔬菜学、植物营养学、肥料学等学科领域海量数据逐个更新难度大的问题,研发蔬菜简便快速推荐施肥系统APP。【方法】以基于土壤养分系统平衡理念的蔬菜施肥量简便快速推荐模型为核心,综合应用移动通信技术、数据存储等现代科学技术的发展成果,设计了蔬菜施肥量简便快速推荐系统(SVFRS),并在iOS、Android操作系统的智能手机上实现(APP)。【结果】技术产品在河北省(定兴县、藁城区)、天津市(西青区、武清区)等日光温室蔬菜基地示范应用,减施化肥30%以上,增产8%以上,增效15%以上;完成一次到农户地块的精准化专家施肥技术指导花费不足0.1元(0.1～0.2 M的数据流量);专家只需更新数据中心的数据就可以为用户提供新的科学数据支撑。     

养分专家系统推荐施肥在大葱上的应用效果

为验证养分专家系统在大葱生产上推荐施肥效果,在山东省3个大葱主产地区共9个农户地块上开展了田间验证试验.结果表明,养分专家系统在大葱生产上节肥增收效果明显,相比农民常规施肥和官方推荐施肥总养分投入分别降低了 32.3％、29.8％,并实现了大葱产量的增加,亩增经济效益分别为404、512元.养分专家系统可根据地块的具体...     

养分专家系统推荐施肥对棉花产量及肥料效率的影响

【目的】新疆棉花种植中存在肥料用量较多和不合理施用带来的肥料利用率低问题,建立基于产量反应和效率的棉花推荐施肥方法棉花养分专家系统 (Nutrient Expert for Cotton, NE),研究其在棉花上的应用效果。【方法】2020年,田间试验在库尔勒市和尉犁县,共设置 7个处理,分别为棉花养分专家系统推荐施肥(NE),在棉花养分专家系统推荐施肥(NE)的基础上设置减素处理包括不施氮(NE-N)、不施磷(NE-P)和不施钾(NE-K)处理,以及测土配方施肥(OPTS)、习惯施肥(FP)和不施任何肥料(CK)。【结果】库尔勒市和尉犁县试验点,棉花养分专家系统推荐NE处理与OPTS处理、FP处理籽棉产量差异均不显著,NE处理分别比FP处理增产4.0%和4.2%,经济效益提高11.34%和9.96%。NE处理促进了棉花对氮、磷、钾养分的吸收利用。库尔勒市和尉犁县NE处理氮磷钾肥偏生产力分别为31.0、49.0、67.4 kg/kg和27.2、59.0、59.5 kg/kg,两地氮磷肥偏生产力显著高于FP处理,在库尔勒市钾肥偏生产力显著高FP处理,而尉犁县高于FP处理,但差异不显著;库尔勒市和尉犁县2个试验点,氮磷肥农学效率NE处理显著高于FP处理,钾肥农学效率均NE处理和FP处理差异不显著。库尔勒市氮磷钾肥农学利用效率分别为6.5、3.8、3.2 kg/kg;尉犁县氮磷钾肥农学利用效率分别为13.8、9.9、11.2 kg/kg;库尔勒市和尉犁县NE处理氮磷钾肥回收利用率分别为42.3%、10.7%、32.2%和54.0%、8.1%、29.1%,均显著高于FP处理,分别提高23.7、8.5、19.6和28.1、6.7、7.5个百分点。【结论】棉花养分专家系统指导优化了氮、磷、钾肥的施用量和施用方法, 不仅增加了产量,提高了经济效益,而且促进了棉花对氮磷钾养分的吸收、利用和棉田土壤养分平衡,提高了肥料利用率。