砂壤质潮土夏玉米适宜的化肥种类研究

采用田间试验研究Agro Services International Inc（ASI）推荐施肥、缓/控释肥、保水型复混肥和普通复混肥对夏玉米产量、SPAD值及养分吸收积累的影响。结果表明,夏玉米施用缓/控释肥和ASI推荐施肥增产效果较好,分别比农户习惯施肥处理增产11.0%和9.8%,保水型复混肥没有显著增产效果。夏玉米专用缓/控释肥养分缓慢释放可弥补砂壤质潮土保肥性差的缺点,能维持夏玉米各生育时期较高的叶片叶绿素含量,促进夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,提高干物质积累量,具有显著增产效果,是砂壤质潮土区夏玉米适宜的化肥品种。     

向日葵养分专家系统推荐施肥效应研究

为了更好地为生产者和技术人员提供推荐服务，本研究汇总和分析各地试验数据，以明确向日葵养分专家系统推荐施肥的优势，促进向日葵养分专家系统在生产上大面积推广应用。2017-2019年在向日葵主要产区进行了84项向日葵养分专家系统田间验证试验，分析比较了向日葵养分专家系统与当地习惯施肥的节肥效果、增产效果、肥料利用效率和经济效益。结果表明：向日葵养分专家（NE）推荐养分用量较农民习惯（FP）减少了氮（N）投入7 kg/hm²，减少磷（P₂O₅）投入23 kg/hm²，施肥更加优化合理。NE较FP平均增产293.1 kg/hm²（增产率为8.4%），经济效益增加1754.4元/hm²，氮和磷农学效率增加1.7和3.6 kg/kg，氮磷钾养分回收率分别提高8.7、6.1和6.0个百分点。向日葵养分专家系统具有节约氮磷肥、增加产量、增加经济效益、提高肥料利用效率的良好效果，向日葵产区可以根据向日葵养分专家系统进行推荐施肥。     

平衡施肥对春玉米产量及养分吸收的影响

在吉林省玉米主产区采用田间试验研究平衡施肥对玉米产量、养分吸收利用和土壤养分表观平衡的影响。结果表明,与农民习惯施肥（FP）相比,平衡施肥（OPT）在减施氮肥17.0%～37.7%、减施磷肥39.2%～48.7%的情况下,玉米产量提高2.3%～3.1%。OPT处理的养分吸收总量和肥料利用效率有不同程度的提高,其中氮吸收量提高12.3～25.4 kg/hm²,磷吸收量提高0.8～2.9 kg/hm²,钾吸收量提高2.8～4.5 kg/hm²,肥料利用效率提高13.7～19.6个百分点。平衡施肥处理的氮、磷、钾养分平衡系数分别为0.92～1.11、0.83～0.96、0.67～0.77,均好于农民习惯施肥,说明平衡施肥的氮、磷、钾等养分投入基本合理。     

耕播方式对稻茬小麦籽粒产量、养分吸收和利用的影响

为给稻茬小麦机械化高产高效生产提供参考,以冬小麦品种扬麦23为材料,研究了水稻秸秆全量还田、耕作层土壤含水量85.7%条件下不同耕作方式(耕翻、旋耕和板茬)和播种方式(条播、带状条播和均匀摆播)对稻茬小麦籽粒产量、蛋白质含量、养分吸收和利用的影响。结果表明,板茬处理更利于小麦对养分的吸收,成熟期氮、磷、钾积累量比耕翻和旋耕处理分别提高了20.1%和5.7%、35.0%和17.7%、7.0%和4.0%,且增加了肥料表观利用率、肥料利用效率、肥料农学效率和百公斤籽粒吸氮量,产量比耕翻和旋耕处理分别高14.9%和9.6%。均匀摆播较条播和带状条播提高了小麦氮、磷、钾素吸收能力,且促进了花后氮、磷素的积累与花前积累的转运;此外,均匀摆播的肥料农学效率比条播和带状条播分别提高30.6%～31.9%和4.1%～4.7%,氮肥、磷肥表观利用率分别提高了15.4%和4.6%、12.8%和3.5%。本试验条件下,板茬配以均匀摆播的耕播方式能够通过提高小麦早期氮、磷、钾养分吸收能力来促进植株生长和后期养分积累,进而增加养分吸收效率,有利于籽粒产量与养分利用效率的协同提高,但籽粒蛋白质含量未有一致表现,仍待进一步研究。     

不同配方专用肥对冬小麦产量和养分吸收的影响

为给关中地区小麦生产筛选适宜的专用肥,2008-2009年以小偃22为材料,通过田间试验研究了不同配方的小麦专用肥对冬小麦产量、养分吸收及其经济效益的影响。结果表明,在总施氮量基本一致的条件下,不同专用肥和追肥配施处理对小麦产量、氮磷钾养分吸收和利用以及经济效益有显著的影响。在8个处理中,基施复合肥（N∶P₂O₅∶K₂O=18%∶18%∶18%）500 kg·hm^-2、返青期追施纯氮50 kg·hm^-2处理的籽粒产量、氮磷钾养分吸收量、氮钾肥利用效率、氮肥偏生产力和农学利用效率以及经济效益最高,相比农民习惯施肥处理分别增产和增收38.4%和38.9%。因此,18%∶18%∶18%的N∶P₂O₅∶K₂O比例可作为关中地区小麦专用肥配方。     

长期施肥对冬小麦产量、养分吸收利用的影响

为了解黄土高原黄绵土区长期施肥的效应,以1981年设置于甘肃天水黄绵土上的长期定位试验为基础,研究了长期(1981-2013年)施肥对冬小麦产量、养分吸收和肥料表观利用率的影响.结果表明,单施氮肥或有机肥对冬小麦的增产作用不明显,化肥配施或化肥与有机肥配施的增产作用显著.氮磷钾配施有机肥(MNPK)下,冬小麦平均产量最高,达到5 069 kg· hm-2,较对照(不施任何肥料)提高了173.41％,对冬小麦产量的贡献率为62.60％;地上部氮、磷、钾携出量均最多,分别为141.13、16.86和123.69 kg· hm-2,较对照分别提高了239.42％、218.11％和237.31％;氮、钾肥表观利用率最高,分别为55.68％和76.43％.磷肥表观利用率以氮肥配施有机肥最高,为19.57％.肥料单施不利于提高其利用效率,化肥配施有机肥后氮、钾表观利用率较不配施有机肥降低.因此,农业生产中肥料合理配施才是提高作物产量和肥料利用率的有效措施.     

不同专用肥对冬小麦产量和养分吸收的影响

2008到2009年以小偃22为材料,通过田间试验研究了不同施肥处理对冬小麦产量、养分吸收及其经济效益的影响,旨在为研制关中地区小麦专用肥提供理论基础。在保证总养分供应的情况下,增加后期氮素投入及合理增施磷肥钾肥也是提高小麦产量的一种有效途径。结果表明,每公顷施用纯N150 kg,配以P2O5和K2O各100 kg可以获得籽粒6300 kg/hm2以上产量,表现出最高产量和最佳经济效益,相比习惯施肥处理分别增产和增收38.4%和38.9%。     

不同类型土壤下增温对小麦养分吸收和分配的影响

为了解不同类型土壤下小麦生物量及养分吸收和分配对增温的响应,于2020年11月在南京信息工程大学农业气象试验站以冬小麦品种扬麦13为研究对象,采用开放式增温系统对小麦进行全天增温,通过裂区试验,分析了增温（日平均增温1.5 ℃）后棕壤、灰钙土、黄土、潮土、砖红壤和黄棕壤等6个不同类型土壤下小麦成熟期根、秸秆及籽粒生物量和氮磷钾含量的变化。结果表明,与常温对照相比,增温处理的小麦生物量增加了9.9%,而植株氮、磷和钾含量分别降低了10.6%、17.7%和12.1%,三种养分的总积累量分别减少了3.4%、12.0%和3.5%。增温使小麦秸秆和籽粒氮、磷和钾含量较常温对照分别降低了33.6%、18.8%、9.4%和8.0%、18.9%、18.7%。在棕壤和灰钙土下增温有利于小麦干物质积累,但不利于黄土和潮土下小麦干物质及养分积累。由此可见,增温改变了小麦干物质积累及养分吸收和分配,且与土壤类型密切相关。     

渭北旱塬小麦高效施肥的产量及水分效应

为给旱地小麦资源高效利用提供依据,通过不同养分配置及相应集成栽培技术处理,研究了旱作条件下小麦高效施肥的产量和水分利用效应。结果表明,在高量施肥水平基础上氮肥减少75 kg.hm-2的情况下,小麦产量增加569.85 kg.hm-2,增产幅度达8.1%;高量减氮施肥处理比农民习惯施肥处理（CK）增产11.3%,其增产幅度比高量施肥处理高8.4个百分点;高量减氮处理养分效益为4.25元.kg-1,比CK提高250.3%;肥料对产量的贡献率为12.3%,比CK高9.9个百分点;水分利用效率达到19.8 kg.mm-1.hm-2,比CK提高16.5%。旱地在目前氮磷肥投入水平基础上增施钾肥,单位有效养分经济产量、生物产量和收益分别增加10.0%、30.6%和8.2%,说明增施钾肥是促进旱地小麦肥料有效利用和增产的有效途径之一。     

淹水胁迫对不同土壤类型养分及玉米苗期养分吸收分配的影响

采用池栽试验,以潮土和砂姜黑土为对象,研究淹水胁迫下不同土壤类型速效养分变化及玉米苗期养分吸收分配的特征。结果表明,淹水胁迫导致两类土壤速效氮含量显著下降,随着淹水时间延长降低幅度增大;土壤速效磷含量呈倒抛物线型,在淹水3 d达最低值;速效钾含量呈上升趋势,潮土速效钾含量呈曲线上升趋势,砂姜黑土速效钾含量呈线性增加趋势。玉米养分及干物质的累积量和产量随着淹水时间延长而降低,氮、磷、钾的累积量分别降低21.37%~72.22%、22.00%~42.10%和11.71%~60.36%;干物质的累积量下降37.49%~57.17%;玉米产量下降9.05%~30.15%,砂姜黑土的下降幅度大于潮土。淹水减少了叶片和茎秆的养分及干物质累积量,增加了茎秆中的养分和干物质分配比例,平均增加25.95%和43.34%。     

基于高光谱特征参数的冬小麦氮营养指数估算

为了实现快速高精度获取冬小麦氮营养指数的高光谱监测技术，利用美国SVC HR-1024I型野外光谱辐射仪对2017-2019年关中地区的冬小麦进行遥感监测，获取“三边”参数、任意两波段光谱指数和植被指数，通过相关性分析和逐步回归分析方法筛选冬小麦氮营养指数的敏感光谱参数，结合偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林算法(RFR)、支持向量机回归(SVR)和梯度增强回归(GBDT)建立冬小麦氮营养指数模型，并对模型估算精度进行验证。结果表明，从拔节期到灌浆期，各时期的氮营养指数与任意两波段光谱指数均呈极显著相关，其中拔节期氮营养指数与任意两波段光谱指数相关性均高于其他时期，且基于一阶导数光谱的归一化光谱指数和比值光谱指数与氮营养指数的相关系数最大，为0.66。拔节期基于梯度增强回归的冬小麦氮营养指数预测模型的决定系数(r²)和均方根误差(RMSE)分别为0.96和0.05,模型验证的r²、RMSE和相对预测偏差(RPD)分别为0.95、0.12和2.12,模型预测精度最高。因此，拔节期基于梯度增强回归的冬小麦氮营养指数估算模型可用于冬小麦氮营养监测...     

畜禽粪肥与化肥配施对春小麦产量和养分吸收利用的影响

为了解不同畜禽粪肥在春小麦生产上的应用效果,通过盆栽试验,在氮磷钾养分等量的情况下,比较分析了施用猪粪、牛粪、鸡粪和羊粪后春小麦产量和养分吸收利用的差异。结果表明,4种畜禽粪肥与化肥配施均能提高春小麦产量,促进养分吸收,提高肥料利用效率,培肥土壤,尤其以鸡粪与化肥配施效果最好。相比单施化肥处理,鸡粪与化肥配施处理的籽粒和秸秆产量分别提高13.43%和8.20%,籽粒和秸秆中的氮、磷和钾含量分别提高0.73%、9.74%、6.98%和2.86%、4.00%、9.19%,氮、磷和钾的累积量分别提高了14.27%、22.81%、22.81%和11.48%、11.11%、18.07%;氮素收获指数、氮肥农学效率、氮肥吸收利用效率、氮肥偏生产力和氮肥生理利用效率分别提高0.48%、52.77%、42.51%、13.46%和33.71%;磷素收获指数、磷肥农学效率、磷肥吸收利用效率、磷肥偏生产力和磷肥生理利用效率分别提高2.42%、52.77%、62.00%、13.47%和25.82%;钾素收获指数、钾肥农学效率、钾肥吸收利用效率、钾肥偏生产力和钾肥生理利用效率分别提高2.45%、52.77%、55.72%、13.47%和29.11%。土壤中有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提高5.75%、10.94%、22.26%、1.95%、9.42%、26.85%和28.43%。     

陕西关中灌区冬小麦土壤养分丰缺指标体系的建立

为给陕西关中地区小麦合理施肥提供科学依据,2006-2008年在陕西关中灌区进行了多点冬小麦"3414"田间试验,分析了不同土壤肥力水平下冬小麦土壤有效养分含量与相对产量的相关性,并依此确定土壤养分等级和推荐施肥量.结果表明,关中灌区小麦田土壤碱解氮含量等级可划分为低(<60 mg/kg)、中(60～100 mg/kg)、高(100～120 mg/kg)和极高(>120 mg/kg);速效磷含量可划分为低(<10 mg/kg)、中(10～30 mg/kg)、高(30～45 mg/kg)和极高(>45 mg/kg);速效钾含量分为高(100～165 mg/kg)和极高(>165 mg/kg).当土壤碱解氮含量处于低、中、高等级时,氮肥推荐用量分别为155～175、135～155、125～135 kg/ha,极高等级的推荐施氮量未能确定;当土壤速效磷含量处于低、中、高和极高等级时,磷肥(P2O5)推荐用量分别为120～140、90～115、70～90和60～70 kg/ha;当土壤速效钾含量处于高和极高时,钾肥(K2O)推荐用量为50～80和15～35 kg/ha.     

施肥对水分胁迫下冬小麦根系提水及养分利用的影响

为了解水分胁迫下施肥对冬小麦根系提水及养分利用的影响以及水肥在小麦生长过程中的协同效应,采用两室分根土培方法,通过对上下两个土层（上层：0~20 cm;下层：20~60 cm）含水量进行控制和观测,分析了不同水分处理间小麦根系提水量、养分积累和表现利用率的差异。结果表明,在土壤上干下湿（DW）条件下冬小麦系提水作用明显,施肥处理对冬小麦全生育期根系提水量有明显影响,表现为氮磷配施、单施磷>对照（不施肥）>单施氮。在氮磷配施条件下,小麦植株及各器官氮磷养分累积量高于其他施肥处理（单施磷、对照和单施氮）,各施肥条件下植株氮磷素累积量均表现为WW>DW>DD。氮磷肥表观利用率明显高于单施氮或单施磷处理,且表现出DW和WW（上下土层均湿润）处理的氮磷肥表观利用率均高于DD水分处理（上下土层均干燥）。由此可见,氮磷配施可明显提高水分胁迫（DW）下小麦根系从土壤深层的提水作用,同时促进植株对氮磷养分的积累和利用,实现水肥相互协同。     

有机氮替代部分无机氮对青海旱地小麦产量及养分积累量的影响

为探究有机氮替代化肥对小麦产量和养分积累的影响,以青海省农林科学院自育品种青春38号为材料,于2018－2020年进行定位试验,设置不施肥（CK）、单施磷钾肥(PK)、农户常规施肥(FP)、有机氮替代50%无机氮(50%OM)、有机氮替代30%无机氮(30%OM)、有机氮替代10%无机氮(10%OM)共6个处理,采用随机区组设计,研究不同比例有机氮替代无机氮处理对小麦产量的影响,并于2020年分析不同处理对小麦养分积累量的影响。结果表明,从产量上看,所有施肥处理的产量均显著高于CK,其中2018年50%OM处理下小麦产量较高,显著高于其他处理;2019年FP处理下产量最高,与50%OM和10%OM处理之间无显著差异;2020年10%OM处理下小麦产量最高,与50%OM处理之间无显著差异。从养分积累量来看,与CK相比,所有施肥处理下籽粒、秸秆和叶片中的养分积累量均不同程度提高;籽粒中,氮积累量在30%OM处理下最高,磷和钾的积累量在10%OM处理下最高,但这三种养分积累量在10%OM处理与30%OM处理之间均无显著差异;秸秆中,磷积累量在PK处理下最高,与30%OM处理之间无显著差异,氮和钾的积累量在所有处理之间均无显著差异;叶片中,氮积累量在30%OM处理下最高,显著高于CK,磷和钾的积累量在所有处理之间均无显著差异。整体来看,50%OM处理下小麦产量最高;10%OM和30%OM处理下小麦成熟期籽粒养分积累量较高。     

控释氮肥一次施用对小麦群体调控及养分利用的影响

为探讨控释氮肥一次性施用对小麦生长、产量和养分利用的影响,在田间进行了两年定位试验,与普通氮素一次施用和优化施肥进行对比,研究了生物可降解型控释氮肥在氮素释放特征、小麦群体调控、养分积累与利用、土壤氮素残留与排放等方面的作用效果。结果表明,与普通氮肥一次施用[OPT(N)]以及优化施肥(OPT)相比,控释氮肥(CRF)一次施用可有效调控小麦春季分蘖群体,使分蘖成穗率分别提高7.6%和1.5%,分别增加实收产量18.7%和-0.3%;控释氮肥的氮素释放特点与小麦植株氮吸收规律相吻合,氮素积累量相比OPT(N)提高了24.5kg·hm~(-2),且提高氮素向籽粒的转运比例,氮肥利用率比OPT(N)处理高11.7个百分点;施用控释氮肥降低了收获期土壤硝态氮残留以及生长季N_2O排放(比OPT减少22.7%),减少了氮向土壤深层淋溶和向大气排放的环境风险;相比农民习惯施肥,在减氮87kg·hm-2的水平下,80%CRF处理亦可实现增收减排的目标。在现代农业轻简化生产趋势下,冬小麦控释氮肥一次性施用技术有望以节本稳产增效的优势进行推广应用。     

秸秆还田条件下不同有机肥对土壤养分和冬小麦养分积累的影响

为了解秸秆还田条件下不同类型有机肥在麦田的施用效果,采用田间试验,设置T1(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎深翻还田)、T2(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥A 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)、T3(6 000kg·hm~(-2)玉米秸秆粉碎+有机肥B 1 500kg·hm~(-2)深翻还田)3个处理,研究了秸秆还田条件下不同类型有机肥对冬小麦越冬期、孕穗期和成熟期土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、土壤速效养分含量、冬小麦植株养分积累量以及冬小麦产量和当季经济效益的影响。结果表明,与T1处理相比,T2处理冬小麦各生育时期土壤微生物量碳、氮、土壤矿质态氮和土壤速效钾含量、植株氮和钾的积累量、冬小麦孕穗期和成熟期土壤速效磷含量、植株磷的积累量均显著提高;冬小麦实际产量和当季相对净收益亦均显著增加,分别提高了17.5%和22.0%。T3处理冬小麦越冬期土壤微生物量碳、越冬期和孕穗期土壤微生物量氮、各生育期土壤矿质态氮和越冬期土壤速效钾、各生育期植株氮和钾的积累量、孕穗期和成熟期植株磷的积累量亦均显著提高;冬小麦实际产量提高10.3%,达显著水平,但其当季经济效益并未显著提高。本试验条件下,综合施用两种有机肥对不同指标的影响,以T2处理效果更佳。     

休闲期不同耕作模式对旱地麦田土壤水分、养分及产量的影响

为探索适宜晋南旱地小麦高效生产的耕作模式,以晋麦92为试验材料,设置休闲期深翻/深翻、深松/深翻、深松/深松、常规耕作(对照)4个耕作模式,研究其对土壤水分及养分、作物生长和水分利用效率的影响。结果表明,深翻/深翻、深松/深翻、深松/深松模式较对照休闲末期3m内土壤蓄水量和土壤蓄水效率显著提高,土壤蓄水效率提高达52.5%~91.3%,以深松/深松模式较好;越冬-孕穗期3m内土壤蓄水量提高,且深松/深松模式与对照差异显著;各生育时期单株干物质积累量提高,且越冬-拔节期深松/深松、深松/深翻模式与对照差异显著,孕穗-成熟期各耕作模式与对照差异均显著;穗数、千粒重、产量和水分利用效率显著提高,其中穗数提高22.7%~29.9%,水分利用效率提高15.1%~21.6%,产量提高39.4%~60.3%,以深松/深松模式较好;收获后0~40cm土层土壤有机质平均含量提高2.5%~8.7%,速效磷含量提高11.1%~34.4%,碱解氮含量提高5.1%~20.2%,以深松/深松模式较好。总之,深翻/深翻、深松/深翻、深松/深松模式均能提高土壤蓄水保墒能力,改善养分供应状况,有利于促进小麦干物质积累,最终提高产量和水分利用效率,以深松/深松模式最佳。