我国玉米穴施肥装置研究现状及展望

玉米穴施肥技术可在很大程度提高化肥利用效率,减少玉米生产成本,对提高我国玉米在国际市场的竞争力具有重要意义。因此,介绍了穴施肥技术概况,根据施肥阶段的不同,分别分析和阐述了种肥、苗期追肥和中后期追肥阶段玉米穴施肥装置的主要结构、工作原理和特点。在此基础上,指出了现有国内玉米穴施肥装置存在的一些问题,并对该领域未来的研究重点和发展方向进行展望,以期为我国玉米穴施肥技术的研究提供参考依据。     

玉米穴施肥装置的设计与仿真

针对玉米施肥利用率低的问题,设计了一款穴施肥装置。首先阐述了装置的工作原理,再利用Matlab软件建立数学模型,之后将得到的各部件尺寸的数值在Catia软件中进行三维建模,构建基于Adams软件平台下的运动学模型及基于Abaqus的多体动力学穴施机-土壤有限元模型。结果表明,入土机构能等穴施间距施肥,并通过田间试验验证,平均施肥深度为86.3 mm,施肥深度合格率83%,均符合技术要求。本研究提供一种减少机械与土壤阻力的穴施机构设计,为同类机具的研究提供了参考。     

穴式苗-肥同施水稻侧深施肥装置设计与试验

为解决水稻侧深施肥作业相邻秧苗间化肥利用率低的问题,结合穴施肥农艺方法,设计了间歇定点穴式水稻侧深施肥装置.该装置采用垂直螺旋搅龙强排固体颗粒肥,依据预设的插秧与施肥动作之间的延时,控制步进电机的启停实现间歇的排肥动作,进一步控制螺旋搅龙的旋转角度,从而保证定点精量排肥.应用EDEM软件对穴式水稻侧深施肥装置进行仿真试验及分析,以行进速度、排肥能力、施肥高度为试验因素,以施肥位置合格率和排肥稳定性为响应指标,对装置排肥性能进行三因素五水平正交旋转组合试验,并使用Design-Expert软件对试验结果进行方差分析和响应面分析,获得最优解为行进速度0.47 m/s、排肥能力2.69 g/r、施肥高度16.7 mm,施肥位置合格率93.02%和排肥稳定性6.52%.以最优解为试验参数进行台架试验,验证得到施肥位置的合格率为91.23%和排肥稳定性为7.15%,与优化结果基本一致,满足穴式水稻侧深施肥的农艺要求.     

不同施肥模式对玉米产量及品质的影响

为研究不同施肥模式对玉米产量及品质的影响,以先科338为试验材料,进行大田试验,比较化肥、秸秆还田施肥、有机肥化肥混施和炭基肥四种施肥模式下玉米产量和品质差异,结果表明,有机肥化肥混施和炭基肥行粒数和千粒重显著高于化肥,有机肥化肥混施、有机肥化肥混施和炭基肥产量和蛋白质含量显著高于化肥模式,秸秆还田施肥和炭基肥模式籽粒油分显著高于化肥模式。因此,炭基肥模式是培育高产的理想施肥模式。     

不同施肥方式下夏玉米肥料利用率对比研究

为提高夏玉米的施肥效率以及降低化肥使用量,在凤阳县玉米主要种植区设置常规与配方2种施肥模式试验,结果表明,配方施肥的NPK处理肥料利用率最高,其氮肥利用率36.2%、磷肥利用率11.8%,钾肥利用率45.7%。合理施肥是降低夏玉米施肥量、提高肥料利用率与经济收益的重要生产管理措施。     

粮田土壤培肥模式筛选试验

通过开展常规施肥、纯化肥施用、有机无机配施和秸秆粉碎还田结合化肥施用4种典型的粮田土壤管理技术模式对粮田土壤培肥的效果、作物产量的影响,筛选出最佳粮田培肥模式。试验结果表明:秸秆还田配施部分化肥玉米季较常规施肥能提高作物产量11.9%,小麦季提高14.44%,与纯化肥施用、有机无机配施两种技术模式相比产量略有提高或基本持平,但无显著差异。同时秸秆还田配施化肥处理还能提高土壤有机质和速效养分含量,玉米季和小麦季分别提升土壤有机质5.56%和9.60%。因此在京郊粮田土壤管理上推荐秸秆还田配施化肥的技术模式,并且在玉米秸秆还田填加秸秆腐熟剂。     

株间穴施对夏玉米产量和养分吸收的影响

为探究合理的夏玉米高产简化施肥技术。以‘浚单29’为材料,采用田间试验方法研究了开沟条施、正位肥料减量30%穴施、株间全量及肥料减量30%穴施等施肥方式对夏玉米产量、果穗及植株表观性状、生物量和氮磷钾养分积累量的影响。结果表明,株间全量穴施较开沟条施植株表观性状均增加,增产3.70%,地上部生物量增加3.56%,氮、磷养分积累显著增加11.24%和19.44%;肥料减量30%可显著降低夏玉米产量、地上部生物量及氮磷养分积累12.88%~16.56%、11.28%~15.12%、20.13%~30.07%和21.66%~38.19%,施肥方式和肥料用量对夏玉米钾素积累无显著影响。株间穴施和正位穴施差异不显著,较开沟条施更有利于地上部氮磷钾养分吸收从而促进产量提高。夏玉米专用肥750 kg/hm ²配合株间穴施显著提高夏玉米产量,而且养分吸收效果较好,是当前试验条件下较好的施肥管理措施。     

不同施肥模式对南方红壤旱地春玉米生物学特性的影响

以当地常规施肥模式为对照,研究了不同施肥模式(常规施肥加有机肥全层施用、常规施肥加有机肥穴施和常规施肥加钾肥)对南方红壤旱地春玉米干物质积累及产量的影响。结果表明:各处理春玉米叶片叶绿素相对含量大小顺序为常规施肥加有机肥穴施常规施肥加有机肥全层施用常规施肥加钾肥常规施肥;单株叶面积和叶面积指数大小顺序均为常规施肥加有机肥穴施常规施肥加有机肥全层施用常规施肥加钾肥常规施肥;各个主要生育时期,常规施肥加有机肥全层施用和常规施肥加有机肥穴施处理植株根系干重均显著(P0.05)高于其他处理;拔节期、抽雄期和成熟期,常规施肥加有机肥穴施处理植株茎和叶干重均显著(P0.05)高于其他处理;不同处理0~20cm土壤含水量均高于对照,其大小顺序为常规施肥加有机肥穴施常规施肥加有机肥全层施用常规施肥加钾肥常规施肥;常规施肥加有机肥穴施处理穗长、行粒数、每穗粒数和百粒重均显著高于(P0.05)对照;玉米产量大小顺序为常规施肥加有机肥穴施常规施肥加有机肥全层施用常规施肥加钾肥常规施肥,常规施肥加有机肥全层施用、常规施肥加有机肥穴施和常规施肥加钾肥处理的籽粒产量分别比对照增加6.59%、25.40%和3.32%。总之,有机肥穴施有利于增加春玉米地下和地上部物质积累量、增加籽粒产量和提高水分利用效率,可在生产上推广应用。     

玉米机械深施化肥试验的田间设计

玉米机械深施化肥技术,是在田间设计的基础上,按农艺要求,适时均匀地把化肥利用深施肥机械施入土壤中,机械深施肥效率高,能节省人力物力,而且精确度高,能促进化肥的有效利用,是大面积种植玉米作业的首选方法,本文从两个方面阐述玉米机械深施化肥试验如何进行田间设计。     

玉米减穴增株均衡施肥试验初报

近年来,随着密植型玉米品种在庄浪县大面积推广,玉米生长期群体结构发生了较大变化。在2016年应用减穴增株,增加有效密度,筛选出两穴三株的较优模式前提下,2017年设置一穴两株模式密度试验,同时以当地习惯施肥为基础,采取株施量与习惯株施量相同的均衡施肥技术,寻求优化栽培模式,挖掘该技术的生产潜力,为此进行了该试验。试验结果表明:在单株均衡施肥的条件下,玉米产量随着试验设置减穴增株密度的增加而增加。     

日照市夏玉米肥效试验研究

为研究鲁东南沿海地区夏玉米肥料利用率,探究不同一次性施肥方式对夏玉米产量的影响,进一步完善区域施肥指标体系和施肥配方,因地制宜制定适宜的化肥减量增效施肥方案,在日照市岚山区开展了夏玉米肥效试验。试验结果表明,配方施肥条件下夏玉米氮肥、磷肥和钾肥当季利用率分别为22.8%、19.0%、36.1%；与传统习惯施肥相比,通过应用配方施肥、施用控释肥和有机肥替代部分化肥均可明显地提高夏玉米生物产量,其中有机肥替代10%化肥的施肥方案可同时实现化肥减量和夏玉米生物产量提高,是本试验条件下最优施肥方案。     

渭南市临渭区灌区夏玉米常规施肥利用率研究

为了摸清渭南市临渭区灌区夏玉米农民常规施肥下的利用率,通过夏玉米常规施肥肥料利用率试验,得出氮肥的利用率为33.7%,磷肥的利用率为21.8%,钾肥的利用率为39.6%,氮元素的养分校正系数是1.2,磷元素的养分校正系数是1.5,钾元素的养分校正系数是0.75。在以后的种植中可进一步优化施肥配方,推进测土配方施肥,促进化肥减量增效。     

有机肥氮替代化肥氮提高玉米产量和氮素吸收利用效率

【目的】有机肥替代部分化肥是实现中国化肥零增长的重要技术途径之一。利用在紫色土上8年定位试验研究有机肥氮连续替代化肥氮玉米生产力和氮素吸收利用效率的变化,为紫色土区合理利用有机养分资源和玉米施肥结构的调整提供科学依据。【方法】本试验为8年定位试验,试验施肥模式有5种:不施氮肥对照(CK)、农民常规施肥(FP)、化肥优化施用(OP)、在化肥优化的基础上有机肥(鸡粪)氮替代50%化肥氮(MF)、有机肥(鸡粪)氮替代100%化肥氮(OM)。试验研究了不同施肥处理下玉米产量、生物量和氮素吸收利用的变化。【结果】有机肥氮替代部分化肥氮能够显著增加玉米籽粒产量和生物量。相比常规施肥(FP)、有机肥氮替代100%化肥氮(OM)和化肥优化施用(OP),有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的8年玉米籽粒平均增产率分别为13.7%、13.5%和12.5%,地上部生物量增产11.3%、7.0%和8.6%。与对照相比,各施肥模式均降低了玉米产量年度变异系数,提高了可持续指数和收获系数,其中有机肥氮替代50%化肥氮(MF)年度变异最小、可持续指数和收获指数最高。有机肥氮替代部分化肥氮促进了玉米对氮的吸收累积和向籽粒的转运。与化肥优化施(OP)和有机肥氮替代100%化肥氮(OM)处理相比,有机肥氮替代50%的化肥氮处理(MF)籽粒中氮素累积吸收量增加7.0%和29.6%,氮的总表观利用率提高2.5个百分点和26.5个百分点。有机肥氮替代50%化肥氮处理(MF)的氮肥偏生产力、氮收获指数和氮肥贡献率分别比OP提高6.2 kg·kg~(-1)、3.5个百分点和6.3个百分点,比OM提高6.6 kg·kg~(-1)、0.8个百分点和5.8个百分点。不同施肥处理每生产1 t玉米对氮素的需求量存在明显差异,化肥优化(OP)和有机肥氮替代50%的化肥氮(MF)处理生产1 t玉米籽粒对氮素的需求量(9.4 kg和10.8 kg)明显低于FP和OM处理(14.5 kg和12.9 kg),提高了氮素的生产效率。【结论】有机肥氮替代50%化肥氮显著提高了玉米经济产量和生物产量,提高了产量的稳定性和可持续性;促进了玉米对氮素的吸收和向籽粒的转运,提高了氮的利用效率。有机肥氮替代部分化肥氮是西南紫色土地区玉米增产稳产、氮肥增效的合理施肥方式。     

沼肥与化肥配施对春玉米生长性状的影响

为探究不同比例沼肥与化肥配合施用对春玉米(Zea mays L.)生长性状的影响,选择春玉米品种金海5号作为试验材料,设置6个不同施肥处理,分别为CK(不施肥)、HF(化肥)、ZH20(20%沼肥+80%化肥)、ZH50(50%沼肥+50%化肥)、ZH80(80%沼肥+20%化肥)、ZF100(100%沼肥),5个施肥处理以施氮352.5 kg/hm~2为基准。试验采用随机区组设计,研究了不同施肥处理对春玉米在拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期、抽穗吐丝期和收获期5个关键生育期的叶片发育、株高、结穗性状及光合作用的影响。结果表明,100%沼肥处理在拔节期和大喇叭口期时促进叶片生长效果最明显;大喇叭口期之前,化肥比例越高的处理可显著提高玉米叶片叶绿素含量,大喇叭口期之后差异不明显。     

鲜食玉米新品种“申科糯1号”肥料运筹试验

为贯彻落实化肥减量政策,以鲜食玉米新品种"申科糯1号"为试验材料,通过施用有机肥和新型肥料替代部分化肥,进行了鲜食玉米肥料运筹试验。结果表明,与常规施肥相比,追肥施用30%脲铵氮肥替代尿素,不仅能有效提高鲜食玉米的产量,且化肥纯量可减少11.8%,化肥纯N用量减少21.1%;基肥增施有机肥替代部分复合肥,鲜食玉米产量虽略有下降,但化肥纯量可减少13.2%,化肥纯N用量减少7.9%。这两种肥料运筹方法均能在不影响鲜食玉米产量的情况下,达到化肥减量的目的。     

超级杂交稻"两优培九"的群体生长分析

为探明超级杂交稻"两优培九"的生长特性,1999年和2001年进行了两优培九与"汕优63"的群体生长动态比较及两优培九4种种植密度、2种施肥处理的生长分析.比较结果显示,两优培九收获期生物学产量比汕优63高9.7%～12.2%;全生长期作物生长率比汕优63高6.5%～6.6%,其竞争优势主要表现在生长前期和中期;净同化率生长前期比汕优63高10.2%～16.4%,生长后期则偏低;叶面积指数增长率生长前期和中期高于汕优63,后期衰减率低,全生长期叶面积持续时间比汕优63高25.8%～35.6%,竞争优势主要表现在生长后期.在密度肥料试验中,两优培九在施肥条件下,中等密度处理(1 m2 27穴)的生物产量为2 079 g/m2,分别比低密度(1 m2 22.5穴)和高密度(1 m2 31.5穴)处理高5.6%和6.9%,对照(密度为1 m2 27穴不施肥处理)的生物产量仅为1 m2 27穴施肥处理的72.9%;全生长期作物生长率以中等密度施肥处理最高,达14.85 g/d*m2,比对照高37.1%,密度处理间的差异主要表现在水稻生长前期和后期;在施肥条件下,3种密度处理的相对生长率差异主要表现在水稻生长前期;全生长期叶面积持续时间从长到短依次为1 m2 27.0穴施肥处理、1 m2 31.5穴施肥处理、1 m2 22.5穴施肥处理、1 m2 27.0穴不施肥处理,处理间差异主要表现在生长后期;密度施肥处理间的作物生长率差异主要缘于叶面积指数和叶面积持续时间.从保持适宜叶面积指数和防止生理性早衰等方面可以提高两优培九生长后期的净同化率和相对生长率.     

肥料施用模式对玉米生长及产量的影响

为研究玉米施肥模式对其生长及产量的影响,设置农民常规习惯施肥（对照）、化肥+生物菌肥、化肥+有机肥、缓控释肥+有机无机复混肥4种施肥模式开展试验。结果表明,改善施肥模式显著影响玉米干物质积累和产量,其中缓控释肥+有机无机复混肥处理的玉米干物质积累量、开花后（散粉期后）干物质和干物质贡献率最多,产量最高。因此,缓控释肥+有机无机复混肥可作为玉米生产中的增产施肥模式进行推广和应用。     

肥料配施对冬小麦产量和氮肥利用效率的影响

采用大田试验方法研究有机肥与化肥配施对冬小麦产量和氮肥利用效率的影响.结果表明:有机肥与化肥配施能显著提高冬小麦产量,尤其是猪粪、玉米秸秆与化肥配施处理,产量高达5705.3 kg/hm2,比未施肥处理和习惯施肥分别增产20.35%和8.98%.有机肥与化肥配施处理的氮收获指数和氮肥农学效率均高于习惯施肥处理.其中,猪粪、玉米秸秆与化肥配施处理的氮肥农学效率为8.04 kg/kg,而习惯施肥处理的氮肥农学效率仅为3.30kg/kg.     

安徽省水稻化肥减施增效技术集成模式效果评估

为了探索水稻化肥减施新途径,实现农业绿色发展,依托科技部国家重点研发计划"化肥农药减施增效技术应用研究"项目,2017—2019年在安徽省不同水稻种植区开展了水稻机械旱条直播一次性施肥技术、水稻机械化秧肥同步一次性施肥技术和水稻机械穴直播一次性施肥技术模式示范研究,并对3种减肥技术模式的减肥效果进行了评估.结果表明,较常规施肥,采用化肥减施技术模式后,水稻可减肥23.2％～26.3％,同时增产5.9％～13.0％,氮肥利用率提升9.0％～22.0％,经济效益增加1150～2751元/hm2.各减肥技术模式对于水稻增产、提高肥料利用率均有显著作用,适宜在安徽省大规模推广.     

紫色土坡耕地不同施肥水平下泥沙中氮、磷流失特征

以紫色土坡耕地"冬小麦—夏玉米"种植模式为研究对象,通过设置对照处理、复合施用农家肥和化肥、单施化肥、单施化肥增加施肥量、单施化肥横坡垄作5种施肥水平,采用径流小区定点监测的方法,研究了紫色土坡耕地不同施肥水平下泥沙中氮、磷流失特征.结果表明:各施肥水平下土壤表层养分质量百分比有一定程度增加,泥沙养分均发生富集现象,横坡垄作养分富集比小于顺坡耕作,复合施用农家肥化肥有效养分富集比大于全量养分,单一施用化肥全量养分富集比明显大于有效养分,且养分富集比随施肥量增加而增大;各施肥水平下,泥沙流失仅占0.34～6.21%;磷素流失中泥沙流失占78.80～84.83%,磷素流失以泥沙为主.从相对流失系数来看:氮的流失系数由高到低依次为单施化肥、横坡垄作、单施化肥增加施肥量、复合施用农家肥和化肥;磷的流失系数从高到低依次为单施化肥增加施肥量、横坡垄作、单施化肥、复合施用农家肥和化肥.