叶绿素仪在氮肥推荐中的应用研究进展

叶绿素仪(Chlorophyll.meter)是近年来欧美一些国家在推荐施氮中开始使用的一种新型便携式仪器。这种仪器以叶绿素对红光和近红外光的不同吸收特性为原理来测定植物叶片的相对叶绿素含量,通过叶绿素与叶片全氮的关系来反映作物的氮营养状况,进而确定作物是否缺氮。这种新型仪器的使用为简便、快速、准确地进行氮肥推荐提供了一种新的思路。因此,通过研究不同作物,不同种植条件下叶绿素仪测定值与作物叶片全氮、作物产量之间的相关性,确定叶绿素仪测定值的临界水平,以及不同作物的测定部位、样品采集数量及影响测定准确性的因素,使这种技术尽快地应用于田间生产,有助于推动我国推荐施氮技术的进步。     

推荐氮肥适宜施用量的方法论刍议

本文对推荐氮肥施用量的两种技术路线进行了讨论。根据80年代和20032～004年在太湖地区进行的氮肥施用量试验网的水稻和小麦田间试验结果,对区域平均适宜施氮量法的产量效益、经济效益和环境效益进行了初步评价,提出了以区域平均适宜施氮量作为宏观控制的基础,结合田块具体情况进行微调的推荐路线。     

新型氮肥肥料效应与氮素利用率对比研究

旱地和水田施用新型Ｎ肥试验结果表明,与普通尿素相比,施用腐殖酸尿素、木质素尿素和涂层尿素对水稻、小麦具有明显增产效果,稻谷增产率为１４％～１６％,小麦籽实增产率为４％～１７％,肥效为腐殖酸尿素≥木质尿素〉涂层尿素。水稻对肥料Ｎ素利用率提高７％,差异达显著水平,小麦对肥料Ｎ素利用率提高２．７％～１７％。     

江西省水稻氮肥推荐施肥体系研究

研究了江西省不同稻田土壤氮素状况和水稻产量目标下的氮肥用量及其调整系数,以建立适合江西省的水稻氮肥推荐施肥体系,为省级区域水稻氮素推荐施肥提供科学依据。以在江西88个县(市、区)布置的1 207个"3414"水稻施肥田间试验及其采集土壤、植株进行室内分析得到的数据为基础,分别进行相关和回归等定量分析。研究结果表明:氮肥增产效果明显,平均每千克氮可增产稻谷11.2 kg,但达到最佳施用量后,随着施氮量的增加水稻增产效应降低,最佳施肥处理为N_2P_2K_2。碱解氮和全氮与相对产量的相关系数分别为0.591 5和0.233 2,尽管都达到极显著水平,但碱解氮相关系数远高于全氮与相对产量的相关系数,说明碱解氮更能反映稻田土壤的供氮能力。应用回归方程得出不同碱解氮含量时的水稻施氮量分别是:碱解氮含量分别为60、120、170、250 mg/kg时的水稻最佳施氮量分别为175、160、150、120 kg/hm~2。根据不同碱解氮含量下的水稻施氮量,再结合目标产量法,得出了不同土壤碱解氮含量时的氮肥施用调整系数分别为0.8、0.9、1.0、1.1和1.2及推荐施氮量计算公式,计算了江西省分别在7 500和9 000 kg/hm2目标产量下不同土壤碱解氮时的氮肥推荐参考值。     

土壤Nmin在南疆棉花氮肥推荐中的应用研究

结合6个施氮水平下土壤Nmin速测值分析了土壤Nmin与施肥量和棉花产量关系,对应用土壤Nmin进行棉花氮肥推荐进行了研究。分析结果表明:土壤Nmin与棉花产量和施氮量均呈正相关关系,与土壤深度呈负相关关系;其中0~20cm土层土壤与施氮量和棉花产量相关性最强,可以很好的表征土壤初始供氮能力,因而可以利用它作为棉花氮肥推荐的指标。在考虑土壤初始供氮能力下,供试棉花品种达到最高产量时的最佳施肥量为226kghm-2,此时0~20cm土层土壤Nmin临界值为为20mgkg-1,并结合最佳施肥量和0~20cm土层土壤Nmin临界值计算出了棉花苗期、蕾期、花铃期的氮肥追施量。     

我国典型农田长期施肥的氮肥真实利用率及其演变特征

【目的】传统氮肥利用率是指当季作物吸收肥料氮占施用的肥料氮的比例,没有反映肥料氮在土壤中的残留及其利用情况。利用长期定位试验能反映土壤氮库变化的优势,分析不同施肥条件下作物的传统氮肥利用率(氮肥表观利用率)和真实利用率,揭示我国典型区域氮肥的真实利用和损失状况。【方法】本研究选用了两种旱地土壤(北京褐潮土和郑州轻壤质潮土)和两种水旱轮作土壤(重庆紫色土和武汉黄棕壤)上的长期定位试验(15~31年)在4种施肥处理,即不施肥(CK)、单施化肥氮(N)、化肥氮磷钾配施(NPK)和化肥氮磷钾与有机肥配施(NPKM)处理取样分析比较作物吸氮量、土壤全氮演变、年均氮肥表观利用率与真实利用率,并计算了不同施肥条件下的氮肥表观损失率与真实损失率。【结果】3个施肥处理,褐潮土、轻壤质潮土、紫色土和黄棕壤上的平均氮肥真实利用率为47.6%、56.6%、57.0%和56.3%,显著高于氮肥表观利用率(33.6%、42.1%、37.8%和25.8%)。这是因为NPK和NPKM处理的肥料氮在土壤氮库中的每年速率积累为N 6.26~37.3 mg/kg的。氮肥真实利用率在褐潮土和轻壤质潮土上比表观利用率高10.9%~17.5%在紫色土和黄棕壤上高18.6%~32.9%,说明传统氮肥利用率更为低估水田轮作下作物的真实利用率。NPK和NPKM处理,褐潮土和轻壤质潮土的氮肥表观利用率以每年1.76~2.49个百分点的速率显著上升,氮肥真实利用率以每年1.50~2.29个百分点的速率显著上升,说明华北旱地上化肥均衡施用和化肥与有机肥配施可增加氮肥的利用率,减少氮肥的损失。黄棕壤上的氮肥真实利用率在显著增加而表观利用率没有显著增加,是由于NPK和NPKM处理的黄棕壤全氮含量以每年N17.5~37.3 mg/kg的速率在显著增加说明化肥均衡施用和化肥与有机肥配施可增加黄壤的氮库库容。【结论】目前我国农田氮肥利用率普遍被低估约20%尤其是在土壤全氮含量变化较大的水旱轮作农田。     

利用不同土壤Nmin目标值进行露地花椰菜氮肥推荐

确定蔬菜不同生长阶段根层土壤中既满足蔬菜氮需求但又不造成环境问题的土壤无机氮量 (土壤Nmin目标值 )是精确化氮肥施用技术的重要环节。本研究在露地条件下 ,设置不同土壤Nmin目标值 (N 0、50、100、200、300及 400kg hm2) ,依据土壤 蔬菜体系无机氮平衡的方法进行了花椰菜氮肥推荐 ,从产量、氮吸收、损失及经济等方面对合理的土壤Nmin目标值进行了初步筛选。研究结果表明 ,花椰菜不同生育阶段最佳生长及氮吸收所需的根层土壤Nmin目标值大致为N 100kg hm2,而保持土壤 作物体系无机氮平衡的氮供应量大致为 200kg hm2,相当于Nmin目标值为N50kg hm2。综合产量、环境、经济效益三因素 ,N 10 0kg hm2应是满足花椰菜正常需要且不会产生较大环境问题的合理土壤Nmin目标值。     

旱作冬小麦施氮肥与地膜栽培的水肥效应

旱作冬小麦施氮与地膜栽培水肥管理试验结果表明，小麦施用氮肥在小麦生育前期连续干旱年中仍有显著增产效果，但小麦地膜栽培未表现良好的增产作用。施用氮肥有利于0-100cm土层土壤水分的保持和改善，明显提高水分生产效率，增加小麦的N素吸收，并促进小麦对P素和K素的吸收总量。地膜栽培在小麦生育前期具有较好的保墒作用，膜际与膜下栽培土壤剖面水分无明显差异，表层土壤湿度的日变化观测表明地膜具有明显的提水保墒作用。     

不同氮肥用量与施肥时期对冷浸田单季稻 生长及农学效率的影响

冷浸田为福建省主要低产田类型之一。基于福建省浅脚烂泥田、青泥田与锈水田主要冷浸田类型,通过田间3个点试验研究不同氮肥用量(105、150与195 kg/hm~2)与施用时期(基蘖肥︰穗肥=10︰0与基蘖肥︰穗肥=7︰3)运筹组合对单季稻生长的影响。结果表明,增施氮肥促进了各类型冷浸田水稻分蘖期分蘖生长速率。不同氮肥组合的锈水田、青泥田与浅脚烂泥田水稻籽粒产量分别较不施肥(CK)增幅14.5%~45.5%、9.4%~13.5%和10.4%~15.9%,但在105 kg/hm~2用量基础上再进一步增施氮肥,籽粒增产效果明显放缓。施用氮肥显著增加了成熟期水稻有效穗数,但对每穗实粒数及千粒重影响不明显。105、150、195 kg/hm~2 3种氮肥用量下各类型冷浸田的农学效率均值分别为17.4、13.3与12.8 kg/kg。除浅脚烂泥田施用穗肥的秸秆产量有显著差异外,其余氮肥不同施肥时期的籽粒与秸秆产量均无显著差异。增施氮肥有提高籽粒氮的趋势,但同时降低了籽粒钾含量。鉴于冷浸田土壤氮素水平较高,单季稻氮肥经济用量宜控制在105~150 kg/hm~2中低水平,超过150 kg/hm~2,农学效率递减,且无明显增产效果。另从人工成本及效益考虑,宜选择基蘖肥︰穗肥=10︰0的施氮方式。     

太行山山前平原冬小麦-夏玉米推荐施肥指标的修正

采用3种肥料效应模型,分析模拟了太行山山前平原高产区冬小麦-夏玉米轮作制度下的施肥量与作物产量之间的效应关系。结果表明,采用线型＋平台模型拟合,冬小麦和夏玉米生育期的最佳施氮量分别为91 kg/hm^2和39.7 kg/hm^2,在保证作物产量不减的情况下,比当地农民采用的传统二次型施肥模型的施氮量分别减少59%和79.7%。华北平原高产区长期过量施用氮肥,造成土壤中有不同程度的硝态氮积累,故施用基肥时,应特别注重测定田间土壤根层（0～60 cm）的硝态氮含量。通过养分平衡长期定位试验表明,该区磷肥合理施用量为P2O575 kg/hm^2。实行冬小麦秸秆还田情况下,冬小麦季宜施用钾肥K2O 45 kg/hm^2,夏玉米季可以不施钾肥。依据该文推荐的施肥指标可使冬小麦季节省肥料投资407.4元/hm^2,玉米季节省肥料投资503.8元/hm^2,两季作物的施肥利润均显著提高。为中国华北平原粮食高产区合理施用化肥、减少资源浪费、提高经济和生态效益提供了参考依据。     

我国农业中的测土配方施肥

根据笔者的实践,阐述了目前我国正在进行的测土配方施肥行动的意义、测土配方施肥的主要工作内容、目前需要解决的科学问题等。同时介绍了目前在我国测土配方施肥中土壤养分化验的新方法等。     

我国农业中的测土配方施肥

根据笔者的实践，阐述了目前我国正在进行的测土配方施肥行动的意义、测土配方施肥的主要工作内容、目前需要解决的科学问题等。同时介绍了目前在我国测土配方施肥中土壤养分化验的新方法等。     

土壤测试实验室数据自动采集处理与推荐施肥系统

为了提高测土配方施肥中土壤测试的工作效率和测试数据采集、处理的准确性,针对土壤养分测试技术的工作流程,经过多年的研究与实践,应用计算机技术、数据库技术和网络技术,研制设计了土壤样品测试数据的自动采集、分析、入库和计算机自动对作物进行推荐施肥的分析控制系统。该系统已广泛应用于我国的测土配方施肥。     

农田土壤养分变异与施肥推荐

采用差分式GPS定位的方法 ,对山东省青州市王母宫乡王七村 5.47hm2的地块进行了50m50m的网格式取样 ,用土壤系统研究法对其大、中、微量元素进行了分析。结果表明 ,土壤中的营养元素均存在着一定的变异。根据土壤养分的抽样分布 ,可将土壤养分分为两种类型 ,一为偏斜型营养元素 ,主要有氮、磷、硫等 ;其它属另一类 ,为非偏斜营养元素。造成土壤营养元素偏斜的主要原因是施用化学肥料。对施肥较多 ,且施肥历史较长的营养元素 ,在进行测土推荐施肥时 ,不仅要考虑大田的平均养分含量 ,还应考虑土壤的养分的空间变异状况 ;对非偏斜元素的施肥推荐以大田平均值即可     

用土壤全氮与有机质建立油菜测土施氮指标体系的研究

本文在汇总近年来浙江省多点油菜氮肥效应试验、氮肥用量试验的基础上,比较氮肥效应、经济施氮量与土壤全氮、土壤有机质之间的回归函数模型,筛选建立油菜测土施氮指标体系的可靠测定指标。回归分析结果表明,土壤有机质、土壤全氮与缺氮处理相对产量回归指数函数分别为Y=20.157e0.4413X（R2=0.5887**）和Y=10.882e0.045X（R2=0.3365**）,土壤有机质、土壤全氮与油菜经济施氮量对数函数分别为Y=-314.25LnX +1392.9（R2=0.6896**）和Y=-191.77LnX+427.81（R2=0.314**）。比较曲线函数的回归决定系数R2,土壤有机质与缺氮处理相对产量、经济施氮量的回归决定系数大于预测精度要求,可成为油菜种植田土壤供氮能力丰缺和推荐经济施氮量的指标,而全氮由于回归决定系数R2低于0.35,不适合成为土壤供氮能力和推荐经济施氮量的指标。通过回归方程划定不同土壤供氮水平下土壤有机质含量范围和相对应的推荐经济施氮量,构建浙江省油菜测土施氮指标体系。     

加工番茄氮肥用量与氮营养状况诊断研究

通过设置N0(不施氮)、N1(150 kg/hm2)、N2(300 kg/hm2)和N3(450 kg/hm2)4个氮水平的田间小区试验,利用反射仪法对加工番茄新功能叶的叶柄进行硝酸盐测定,并测定地上部分生物量与经济产量,研究叶柄硝酸盐浓度与产量、叶全氮量、植株全氮量、地上部分干物质量等的相关性,建立加工番茄叶柄硝酸盐诊断追肥模型。结果表明,优化施氮处理(N2)经济产量为95 259 kg/hm2,较不施氮处理(N0)增产50 812 kg/hm2,增收14 988元/hm2。各处理加工番茄叶柄硝酸盐浓度随生育期进展呈一致的变化趋势,且叶柄硝酸盐含量在一定范围内随施氮量的增加而增大。加工番茄不同生育时期叶柄硝酸盐浓度与产量均呈显著相关性。经过校检,加工番茄以盛果前期为氮营养诊断时期较为合理,其临界值为4 182 mg/L。同时,初步建立了植株硝酸盐诊断追肥模型。     

Optimization of fertilizer performances in long-term garlic cropping soils

Continuous cropping is a common pattern of modern agriculture that takes regional advantages for crop yield profits. Along the progress of mono-cropping continuously supported by intensive fertilizer inputs, such a cropping pattern often undergoes serious problems with low fertilizer use efficiencies and unsustainable crop production. In this study, we dealt with a > 25-year continuous garlic cropping system as an example for a problem-solving investigation. These garlic cropping soils underwent problems characterized by loss of soil organic matter, dramatic retention of NH⁺₄-N, and excess accumulation of phosphate and potash chemicals. Through hydroponic simulations, we revealed that the presence of NH⁺₄-N inhibited the root uptake of NH^-₃-N and K by 68% and 88%, respectively. Despite the traditionally emphasized importance of K, we observed the negative effect of high K on the growth of garlic roots. Further field experiments demonstrated that P and K applications can be reduced by 60% and 50%, respectively, without loss of yield. We thus developed a high-performance fertilization strategy by integrating a recomposed NPK fertilizer formulation to reduce unnecessary P and K inputs, a supplementary application of long-lasting C of woody peat to compensate for the soil C loss, and a foliar K approach to strengthen the stomatal function improvement with K. This strategy allowed a 15% increase of garlic yield and a seasonal soil C profit of ca. 1.8 Mg ha^-1 even at ca. 30% lower fertilizer cost. This study would be helpful in managing garlic fertilization and developing compound fertilizers, with broader significance for other long-term cropping soils.