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。     

豫东平原夏玉米平衡施钾效应研究

为实现平衡施肥,提高豫东平原夏玉米产量,在3个试验点采用大田试验研究了土壤养分状况系统研究法(ASI)推荐平衡施钾对潮土夏玉米产量、钾素积累及钾肥效率的影响。结果表明:不同肥料配施较不施肥显著提高夏玉米产量,增产率为22.61%~49.95%,氮磷钾平衡施肥比农民习惯施肥平均增产7.06%,施用钾肥平均增产10.11%,施用硫肥没有增产效果。施用钾肥增加了植株钾素积累量,钾肥利用率、农学效率和偏生产力平均分别为33.47%、5.98 kg/kg和61.22kg/kg。在豫东平原夏玉米上平衡施钾具有较好的效应,但应注意合理施用钾肥。     

2015年夏玉米氮磷钾肥利用率试验研究

进行夏玉米氮磷钾肥利用率试验,结果表明:较之缺素处理,氮磷钾处理的产量明显升高,缺氮处理的产量居末位,养分元素对玉米产量的影响力由高到低的顺序为氮、磷、钾;而氮磷钾配合施用增产效果最佳,且配方施肥比常规施肥增产6.27%。就氮、磷、钾肥利用率而言,其在配方施肥、常规施肥中的数值分别为27.8%、30.0%、30.2%,25.4%、10.3%、13.5%。     

不同土壤类型夏玉米推荐施肥效应研究

在河南省潮土、褐土和黄褐土上通过田间试验研究了夏玉米Nutrient Expert(NE)和Agro Services International Inc(ASI)法推荐施肥的产量和经济效应及基于NE推荐施肥的氮、磷、钾肥料利用效率。结果表明:三种土类上NE和ASI法推荐施肥在减少施肥量的情况下,仍获得农户习惯施肥的产量,在潮土上经济效益较好。基于NE推荐施肥黄褐土氮、磷和钾肥增产率分别为17.35%、9.58%和6.86%,褐土为21.93%、1283%和8.10%,潮土为8.46%、8.64%和7.06%;氮、磷和钾肥利用率分别为31.38%~40.84%、20.15%~24.47%和45.58%~49.95%;氮、磷和钾肥农学效率依次为5.23~10.26 kg/kg、12.99~16.52 kg/kg和9.57~11.83 kg/kg,黄褐土肥料利用效率较高,而潮土较低。黄褐土ASI法增产增收效果明显,而潮土上NE推荐施肥效应较佳。     

专用缓释肥对夏玉米产量及肥料利用率的影响

为了明确夏玉米专用缓释肥的施用效果和实现夏玉米高产高效施肥技术,采用田间试验研究了专用缓释肥对夏玉米产量、SPAD值、养分积累量、肥料利用率的影响。结果表明,鹤壁和许昌两试验点专用缓释肥较等养分普通肥料1次施分别增产5.17%和5.65%,较农民施肥分别增产9.99%和5.34%,植株氮养分积累量较普通肥料1次施分别增加6.21%和7.97%,氮肥利用率较普通肥料1次施分别提高7.66和8.69个百分点,与普通肥料2次施产量和肥料利用率均无显著差异。专用缓释肥(28-10-12,缓释氮素占50%)苗期1次性施用750 kg·hm~(-2)促进了夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,提高了产量和肥料利用效率,实现了高产、高效和简化施肥。     

平度市免耕直播夏玉米钾素施用效应

为了考察钾素对夏玉米(Zea mays L.)植株生长、产量和钾素利用的影响,于2015年在山东省平度市蓼兰镇、同和街道、明村镇进行了钾素肥料效应试验。结果表明,施钾肥处理对穗位叶面积的影响比其他施肥处理明显;与只施用氮、磷肥处理相比,3个试验点氮、磷、钾配施的作物产量平均增加6.92%,增产效果明显;植株钾素积累量平均增加26.09%,利于夏玉米生长及子粒产量的形成。     

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。     

海藻酸磷酸二铵对夏玉米产量及养分吸收利用的影响

为探明海藻酸磷酸二铵在夏玉米上的应用效果,采用田间试验,研究了磷酸二铵和海藻酸磷酸二铵推荐施磷量及减磷20%对夏玉米产量、养分积累及磷肥利用效率的影响。结果表明,夏玉米施磷显著增产10.3%～28.5%;海藻酸磷酸二铵较磷酸二铵处理增产7.5%,磷肥表观利用率、农学效率和偏生产力分别提高11.2个百分点、13.1 kg/kg和13.1 kg/kg,氮磷钾积累量分别增加10.2%、15.5%和14.7%;海藻酸磷酸二铵减磷20%与磷酸二铵推荐施磷量处理的玉米产量、氮磷钾积累量均无显著差异,磷肥表观利用率提高2.7个百分点,偏生产力显著提高32.8 kg/kg。豫北潮土中产区海藻酸磷酸二铵具有增产效果,磷肥利用效率有所提高,施用海藻酸磷酸二铵减磷20%可保证夏玉米产量。     

海藻酸磷酸二铵对夏玉米产量及养分吸收利用的影响

为探明海藻酸磷酸二铵在夏玉米上的应用效果,采用田间试验,研究了磷酸二铵和海藻酸磷酸二铵推荐施磷量及减磷20%对夏玉米产量、养分积累及磷肥利用效率的影响。结果表明,夏玉米施磷显著增产10.3%～28.5%;海藻酸磷酸二铵较磷酸二铵处理增产7.5%,磷肥表观利用率、农学效率和偏生产力分别提高11.2个百分点、13.1 kg/kg和13.1 kg/kg,氮磷钾积累量分别增加10.2%、15.5%和14.7%;海藻酸磷酸二铵减磷20%与磷酸二铵推荐施磷量处理的玉米产量、氮磷钾积累量均无显著差异,磷肥表观利用率提高2.7个百分点,偏生产力显著提高32.8 kg/kg。豫北潮土中产区海藻酸磷酸二铵具有增产效果,磷肥利用效率有所提高,施用海藻酸磷酸二铵减磷20%可保证夏玉米产量。     

不同类型玉米控释肥的应用效果研究

以鲁单818为供试品种,在磷钾量相等、氮量分别为全量和80%模式下,研究了控释肥对玉米产量、土壤养分含量以及肥料利用效率的影响。结果表明,控释肥处理有助于玉米物质积累,提高玉米的产量和肥料利用率,比CK增产17.61%~24.39%,比习惯施肥增产0.59%~6.38%;全量A控释肥的产量最高,但综合衡量,本试验条件下,以控释肥A 80%施氮量即192 kg/hm2水平最为合理。     

氮磷钾及锌配施对旱薄区夏玉米干物质积累、分配和转移的影响

为给旱薄区夏玉米的优质高产栽培提供依据,研究了不同矿质元素N、P、K和Zn对夏玉米生长发育过程中的器官干物质积累、分配和转移的影响效应。结果表明,不同矿质元素及其组合,对于夏玉米的器官干物质积累、分配和转移均有一定影响;NK配合施用,优于单一N肥的施用,NPK配合施用,优于NK配合施用,NKZn配合施用,优于NK及NPK配合施用;NK与微肥Zn配合施用的经济系数最高为(0.56),对于防止后期叶片早衰、促进地上部器官干物质积累、提高籽粒产量,均具有重要作用。     

微灌条件下追肥施用方法对玉米冠层结构及产量形成的影响

以玉米郑单958为试材,设追肥施用方法 T1（常量施N,撒施）、T2（N肥减量,撒施）、T3（N肥减量,喷施）、T4（减N增P,喷施）、T5（减N增K,喷施）、T6（减N增P增K增微肥,喷施）6个处理,研究了微灌条件下不同追肥施用方法对夏玉米冠层结构和产量形成的影响。结果表明：T4和T6处理可明显延缓玉米叶面积指数的下降和叶片衰老,降低透光率,延缓叶绿素降解和群体光合势下降,明显提高玉米吐丝后14 d以前阶段的玉米生长速率和单株干物重,显著提高玉米产量;而T5处理可明显提高成熟期玉米的生长速率和单株干物重,显著提高玉米产量和植株的抗倒伏能力,但不利于干物质运转。氮肥喷施较撒施肥效高,氮肥撒施仅13叶展追肥1次,虽然后期物质运转率和收获指数较高,但后期脱肥影响到产量的提高。生产上提倡氮、磷、钾和微肥少量多次施用。     

施用腐殖酸对夏玉米产量和氮效率的影响

【目的】研究施用腐殖酸对夏玉米产量、氮肥利用及经济效益的影响,为提高氮肥的增产效益,减少氮肥对生态环境的污染提供理论指导。【方法】在河南潮土区冬小麦-夏玉米轮作制度下,于2014年始在河南省博爱县开展田间定位试验,共设置单施磷钾肥、常规施肥、常规施肥+腐殖酸、常规施肥减氮15%+腐殖酸、常规施肥减氮30%+腐殖酸5个处理。研究不同氮肥运筹下夏玉米植株生长状况、产量及产量构成要素、氮素吸收、累积及分配、氮肥利用效率及经济效益的影响。【结果】单施磷钾肥处理与常规施肥处理相比,茎粗、穗长、穗粗、叶面积指数分别降低4.61%、8.55%、6.20%、26.91%,秃顶长增加21.60%。常规施肥较单施磷钾肥处理穗粒数、百粒重、产量分别增加8.01%、10.85%、44.45%,籽粒氮含量及氮累积量分别降低6.67%、54.07%。另外常规施肥处理产值、纯收益、产投比较单施磷钾肥处理分别增加44.45%、59.80%、43.84%。施用氮肥可以促进夏玉米植株的生长,提高夏玉米茎粗、穗长、穗粗、叶面积指数,大幅度提高夏玉米的产量,增加各部位氮素含量及累积量,进一步提高夏玉米产值、纯收益和产投比。配施腐殖酸较常规施肥处理相比可以有效改善夏玉米的农艺性状,提高夏玉米的产量,促进植株对氮素的累积和提高氮肥的利用率。其中,以常规施肥减氮15%+腐殖酸处理效果最佳,与常规施肥相比,株高、茎粗、穗长分别增加3.73%、2.30%、0.12%,秃顶长度降低22.45%,产量增加12.88%,籽粒氮含量、籽粒氮累积量、地上部总氮累积量、收获指数分别增加2.68%、25.98%、10.70%、13.79%,氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率、氮肥利用率分别增加57.46%、28.84%、22.23%、59.86%,纯收益增加8.66%。在常规施肥减氮15%的条件下配施3 000 kg·hm~(-2)腐殖酸,可有效增加夏玉米的产量,提高氮肥利用效率;但减氮30%的条件下会导致夏玉米产值和收益降低。【结论】氮肥对夏玉米的生长发育具有重要的作用,不仅可以促进夏玉米的生长发育,还可提高产量、提高植株各部位氮含量及累积量,促进氮元素的吸收及分配,提高氮肥利用率。但是过量和少量施用氮肥都会引起经济效益和生态环境效益的降低。在施用腐殖酸的基础上,适宜的氮肥用量才能获得较高的产值和收益。常规施肥减氮15%+3 000 kg·hm~(-2)腐殖酸是本研究区域最佳的施肥模式,在促进夏玉米生长发育的同时,进一步提高夏玉米产量及构成要素,促进植株对氮素的吸收及利用,提高氮肥利用率,增加夏玉米产值及纯收益。对实现现代化农业生产的高产高效、资源节约和生态环境保护具有重要的意义,是值得推荐的肥料运筹方式。     

有效积温与不同氮磷钾处理夏玉米株高和叶面积指数定量化关系

【目的】探究基于有效积温的不同氮磷钾处理夏玉米株高和叶面积指数（LAI）的生长动态预测模型及其特征参数,以期为利用有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供理论依据。【方法】在河北廊坊两年大田试验（2019—2020年）基础上,以郑单958为试验材料,分为氮、磷、钾3个单因素肥效试验,每个因素设4个水平,分别为不施肥、低肥、适量肥和高肥处理。采用Logistic模型拟合不同氮磷钾营养水平下夏玉米株高和叶面积指数基于有效积温的动态方程,并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析了夏玉米生长发育特征。【结果】（1）在本试验条件下,与其他处理相比,适量施肥处理（N2、P2和K2）夏玉米株高最大值均为最大。过量施用钾肥对夏玉米最大株高有显著的抑制作用。适量施肥处理夏玉米株高进入平台期所需积温为952.43—958.83℃·d。适量施肥能有效增加夏玉米叶面积指数,养分过量或过少均影响叶面积的形成。适量施肥处理夏玉米叶面积指数进入平台期所需积温为849.18—952.43℃·d。（2）各施肥处理条件下以有效积温为自变量建立的夏玉米株高和叶面积指数方程的拟合度R²分别为0.9949—0.9970和0.9840—0.9939,方程均达到极显著水平,具有生物学意义。基于有效积温的株高拟合方程得出的模拟值和实测值的相关系数（r）在0.9961—0.9983;基于有效积温的叶面积指数拟合方程的模拟值和实测值的r在0.9815—0.9981。（3）各施肥条件下,夏玉米株高和叶面积指数增长速率均表现为“单峰曲线”,适量施肥处理条件下,增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点,不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。（4）适量施肥处理条件下夏玉米株高进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为394.17、776.63和585.40℃·d,均与N0、P0和K0处理差异显著,株高最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.4907和0.4302 cm·(℃·d)^-1,均与N0、P0和K0处理差异不显著。（5）适量施肥处理条件下夏玉米叶面积指数进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为609.69、855.08和732.38℃·d,叶面积指数最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.0135和0.0118℃·d。【结论】养分供应不足能够增加夏玉米株高和叶面积指数进入平台期所需有效积温。基于有效积温的Logistic模型能够很好地模拟和预测不同氮磷钾处理下夏玉米株高和叶面积指数的动态变化。适量施肥条件下方程的拟合度和稳定性优于养分过量或过少的拟合方程。不施肥处理相比适量施肥处理,夏玉米株高和LAI达到关键期所需积温（进入快增期所需积温、进入缓增期所需积温、最大增长速率所需积温）明显增加,关键期增长速率（最大增长速率、快增期平均增长速率）明显减小。本研究为有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供了理论依据。     

氮素指数施肥对白桦播种苗养分承载和光合作用的影响

为改善白桦苗木质量,本文采用常规施肥(CF)、指数施肥(EF)、1/2 指数施肥(HEF)、2 倍指数施肥(DEF)以 及对照(CK)处理,研究容器苗中不同N 施肥处理对白桦1 年生播种苗生物量分配、养分含量动态和养分承载以及 苗木叶片光合能力的影响。结果表明:1)生长结束后,EF 处理提高了苗木生物量,同时改善了苗木根系生物量所 占比例。EF 处理苗木总生物量较CK 提高23.87%(P 0.05),同时EF 处理较CF 和DEF 处理苗木根茎比提高均 为26.09%(P 0.05)。2)EF 处理提高了苗木体内的养分承载,与DEF 处理苗木养分含量差异不显著,但EF 处理 苗木养分含量较CF、HEF、CK 处理分别增加29.65%、33.42%、113.74%(P 0.05)。3)苗木生长高峰期,EF 处理 提高了苗木叶片的光合能力。EF 处理苗木叶绿素含量及光合速率较CF 处理分别提高15.2% (P 0.05)、7.3% (P 0.05)。EF 处理苗木叶面积高于CF 处理14.3%(P 0.05)。4) 5 种施肥处理苗木N、P 养分浓度及N、K 养 分浓度呈线性相关(P 0.01)。指数施肥提高了苗木P、K 吸收,不同施肥处理对苗木P、K 吸收效率由高到低均为 EF DEF HEF CF CK。EF 处理有效促进了苗木生物量积累,提高了苗木养分承载,同时明显提高了苗木体内 P、K 的养分利用效率,因此EF 处理为最佳施肥方式。      

油菜与杂草生物量和养分竞争对氮磷钾肥用量的响应

【目的】杂草是限制油菜丰产的重要因素之一,养分的合理管理对杂草防控起到关键作用。本研究在大田条件下,探究氮、磷、钾肥施用量对油菜与杂草生物量及养分竞争的影响,为生态控草和农业可持续发展提供依据。【方法】在湖北省武穴市开展田间试验,采用单因素试验设计,设置氮(0、90、180和270 kg N·hm^-2,分别用N0、N1、N2和N3表示)、磷(0、45、90和135 kg P₂O₅·hm^-2,分别用P0、P1、P2和P3表示)、钾(0、60、120和180 kg K₂O·hm^-2,分别用K0、K1、K2和K3表示)各4个不同用量梯度田间试验。在油菜成熟期,测定油菜籽产量、油菜和杂草的生物量及相应的养分含量,计算养分积累量,分析油菜与杂草的养分竞争关系及其对肥料用量的响应。【结果】施肥显著提高油菜籽产量、地上部总生物量和相应的养分积累量,在氮、磷、钾3种养分中,油菜生长和养分吸收对缺磷最敏感。N0、P0和K0处理的油菜籽产量分别为560、227和1 490 k...     

油茶苗期生物量积累及营养分配规律研究

【目的】了解油茶苗期不同器官的生物量积累及营养元素分布情况。【方法】对150株油茶苗期的各种生长性状指标、生物量及营养元素含量进行测定。【结果】油茶苗期各单株生物量均以地上部分占绝对优势,其中叶片生物量积累最高;不同苗高分级的苗木株数及其生物量近似于正态分布,其中14.00~15.90 cm的苗高分级的株数和生物量百分比最高,分别为38.67%和34.19%。在油茶根、茎、叶中均以N含量最高,其次是K和Ca,Cu和B含量最低;N、Mn含量以叶片最高,P、K及Cu、Zn、Fe、B含量均以根部最高。方差分析结果表明,N、K、Mg、Cu、Mn和B元素含量在根、茎、叶中的差异达到显著水平。【结论】油茶苗期叶片生物量积累最高,单株生物量随幼苗的生长而明显增加;不同器官对各营养元素的吸收存在显著差异,该结果可为油茶苗期施肥提供参考。