等氮条件下施肥方式对夏玉米产量及土壤养分吸收利用的影响

施等氮量225 kg/hm2条件下,研究不同施肥方式对夏玉米产量及其构成因素、不同生育期植株对养分吸收及0~20 cm和21~40 cm土壤速效养分含量的动态变化,明确不同施肥方式对夏玉米的增产效应。结果表明,施肥均不同程度增加夏玉米产量,增产16.48%~48.15%,收获指数增加7.81%~15.52%。缓控释肥处理对夏玉米产量提高作用明显,最高达9 697.50 kg/hm2。缓控释肥处理在玉米不同生育期土壤养分残留量呈低-高-低的趋势,能较好协调土壤养分供应与夏玉米地上部养分吸收,氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥表观利用率均较高,利于获得高产。     

河北平原冬小麦增产增效潜力分析

为给提高冬小麦产量及氮肥增产效应提供依据,采用大量农户调查数据和田间试验数据,依据产量差、效率差等指标,对河北平原冬小麦增产增效潜力进行了分析。结果表明,河北平原区冬小麦农户平均产量为6.16t.hm-2,氮肥农学效率为4.0kg.kg-1,氮肥用量为272.7Nkg.hm-2。相对于光温生产值、高产纪录、高产农户和施肥区产量,农户的增产空间分别为214.8%、55.4%、21.3%和11.2%;如果以氮肥农学效率10和30kg.kg-1为目标值,农户的氮肥增效空间分别为150%和650%。河北平原不同生态类型区之间差异不明显。如果能够实现高产高效(产量为高产农户产量,氮肥农学效率为10kg.kg-1),则河北平原区冬小麦可以增产约298.7×104 t,少施氮肥约7.2×104 t(折纯)。建议降低或维持现有氮肥投入水平,通过综合措施增加冬小麦产量。     

山西省北部地区玉米化肥施用现状——基于应县大黄巍乡玉米种植户施肥状况调研

通过系统分析山西省朔州市应县玉米种植户化肥投入现状发现,农户的玉米平均产量为10.3 t/hm~2,平均施肥总量为465 kg/hm~2,氮、磷、钾肥的用量分别为262、123、84 kg/hm~2,氮、磷、钾偏生产力分别为42、69、135 kg/kg。基于土壤养分测试,该地区推荐的氮、磷、钾施肥量分别为225、90、45 kg/hm~2。与推荐施肥量相比,氮、磷、钾肥施用过量农户的比例分别为75%、81%和93%。过量的养分投入并没有显著增加玉米产量。     

黑龙江省玉米施肥现状调查分析

2017年和2018年对黑龙江省大部分地区农户进行施肥现状问卷调查,结果表明,2017年和2018年黑龙江省玉米单位面积产量分别为6415 kg/hm2和6216 kg/hm2.两年农户平均施氮量分别为208 kg/hm2和197 kg/hm2,氮肥偏生产力分别为30.8 kg/kg和31.6 kg/kg,两年农户施氮...     

氮肥用量对吉林省玉米产量和氮肥利用效率的影响

选取2005~2013年吉林省"3414"田间试验中的氮肥用量处理,研究施氮水平对玉米产量和氮肥利用效率的影响,明确不同生态区之间的差异。结果表明,不施氮条件下吉林省玉米的平均产量为7 596 kg/hm~2。氮肥施用显著提高玉米产量,以适宜施氮量(N3)处理表现最好,产量最高达9 967 kg/hm~2,较不施氮(N1)处理平均增产2 371 kg/hm~2。玉米的氮肥农学利用率和偏生产力均以适宜施氮量的1/2(N2)处理最高,随施氮量增加氮肥利用效率均逐渐降低。不同生态区显著影响玉米的增产效果和氮肥利用效率,吉林省中部半湿润平原区的产量水平最高,东部湿润山区次之,西部半干旱平原区最低。施氮增产量和农学利用率以东部地区显著高于中、西部地区,偏生产力以东部地区最高而西部地区最低。     

施氮量对玉米花生宽幅间作体系农艺性状及产量的影响

玉米花生宽幅间作被认为是黄淮海平原缓解粮油争地矛盾,实现稳粮增油的种植模式之一。针对目前氮肥过量施用和豆科作物固氮被忽视的实际,2014-2015年在山东济南进行了玉米花生宽幅间作大田试验,研究不同施氮量下玉米花生间作体系作物籽粒产量和农艺性状。结果表明,间作玉米和间作花生分别在360 kg/hm~2。施氮水平上(按玉米带占地面积折算间作玉米田施氮量为141 kg/hm~2)和90 kg/hm~2施氮水平上(按花生带占地面积折算间作花生田施氮量为55 kg/hm~2)时达到较高产量,两年平均分别为7939 kg/hm~2和1845 kg/hm~2;继续增加施氮量,虽然间作花生株高增加14%,但收获指数降低了12%,产量降低12%。玉米花生间作体系能够提高土地利用效率,土地当量比两年平均为1.08;同时能够显著提高氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率,不同施氮量梯度下,分别比玉米单作增加32.9%~43.4%和11.8%~69.2%。说明间作玉米带施氮141kg/hm~2、花生带施氮55 kg/hm~2可获得较高的产量、土地利用效率和氮肥利用效率,是本试验条件下间作最优施氮量。     

减氮配施有机肥对豫西旱区玉米产量及氮肥利用率的影响

采用大田小区定位试验，设5种施肥处理模式，分别为不施氮肥(CK)、农户习惯施肥(CF)、减氮纯施化肥(R)、减氮配施20%有机肥(R₂₀)和减氮配施40%有机肥(R40)，研究豫西半湿润偏旱地区冬小麦-夏玉米1年2熟区氮肥减量配施有机肥两年后对玉米干物质积累和分配、氮素积累和分配、产量和氮肥利用率的影响。结果表明，施氮处理玉米干物质积累总量、氮素积累总量和子粒产量平均分别比对照增加17.07%、31.63%和36.61%。R₂₀处理氮肥利用效率显著提高40.01%～60.63%，氮肥农学效率显著提高35.86%～82.78%，氮肥偏生产力显著提高5.14%～32.93%，肥料贡献率显著提高24.10%～55.63%。因此，R₂₀处理可实现玉米稳定增产，是提高氮肥利用效率的合理施肥方法。     

水氮互作对膜下滴灌玉米产量及水氮利用的影响

通过田间裂区试验,研究不同灌水量和施氮量对膜下滴灌玉米生理生长、产量及其构成因素和水、氮利用的影响。结果表明,水氮互作对玉米产量影响差异显著(P0.05)。玉米单株叶面积随着施氮量与灌水量的增加而增大。随着灌水量的增加,玉米耗水量呈上升趋势,玉米水分利用效率呈下降趋势。氮肥农学效率及氮肥偏生产力随着施氮量的增加而减小。当灌水量大于2 700 m~3/hm~2、施氮量大于200 kg/hm~2时,玉米干物质积累和产量不在增加,产量呈下降趋势。在本试验条件下,推荐最佳灌水量为2700 m~3/hm~2,施氮量为200 kg/hm~2。     

基于Meta分析的黄河三角洲小麦产量及肥效特征

为探究黄河三角洲小麦产量及肥效特征,通过检索已发表的相关文献,采用整合分析法(Meta-analysis),对黄河三角洲不同区域小麦产量分布及肥料的产量差贡献率、产量反应、相对产量、农学效率和偏生产力等进行了统计分析。结果表明,黄河三角洲小麦田间平均产量为6.00 t·hm^-2,变化范围较大(2.69～8.65 t·hm^-2),不同区域平均产量表现为第一扇面>第三扇面>第二扇面。肥料增产效果表现为磷肥>钾肥>氮肥。施肥导致的产量差为2.40～2.87 t·hm^-2,其中氮肥对小麦产量差的贡献率最大。氮、磷、钾肥的相对产量分别为0.96、0.85、0.92。在基础地力条件下,土壤氮素对小麦产量贡献最大,其次为钾素,磷素贡献最小。氮、磷、钾肥的平均农学效率分别为4.94、12.13、15.33 kg·kg^-1,氮、磷农学效率较高地区均为第一扇面,钾农学效率较高地区为第二扇面;氮、磷、钾肥平均偏生产力分别为36.12、60.95、82.92kg·kg^-1,均以...     

不同施氮量对夏玉米产量和氮素利用的影响

以玉米品种郑单958为材料,通过两年田间试验研究不同施氮量对夏玉米产量和氮素利用的影响。结果表明,随施氮量增加夏玉米产量先增加后降低,符合一元二次肥料效应方程;合理施氮量显著提高子粒产量;收获指数和氮收获指数随施氮量增加而降低,施氮量为189 kg/hm2和178 kg/hm2收获指数和氮素收获指数较高;过量施氮会降低氮肥利用率和氮肥偏生产力,平均较施氮量为189 kg/hm2和178 kg/hm2降低29~55个百分点和32~64 kg/kg;农学效率和生理利用率随施氮量先增加后降低,施氮量为200 kg/hm2左右时最高。当施氮量超过200 kg/hm2时,成熟期表层土壤硝态氮含量和氮肥表观损失率均随施氮量的增加而增加。夏玉米氮肥推荐用量应控制在200 kg/hm2以内。     

农户玉米收获环节损失影响因素分析

利用全国25个省2186份玉米种植户的实地调查数据评估玉米收获环节的损失率,并利用OLS模型和Tobit模型分别分析影响农户收获损失的影响因素,其中影响农户收获环节玉米损失的原因有户主年龄、户主文化程度、玉米商品化率、收获方式、收获时作业精细度和收获时人手充裕度。从提高农户文化程度、改进玉米收获机械的工艺水平和提高收获人员的作业态度提出政策。     

单产15000 kg/hm2以上玉米品种子粒灌浆特征分析

选用具有高产潜力的6个玉米杂交种,采用12万株/hm²的密度大田种植,研究高产玉米不同品种子粒灌浆特征的差异及其与粒重的关系。结果表明,6个玉米杂交种均可实现15 000 kg/hm²的高产水平。良玉66和中单909前中期灌浆速率高,且最早到达最大灌浆速率;灌浆速率下降慢的品种,成熟相对偏晚。品种间差异主要是灌浆速率和到达最大灌浆速率的时间不同,活跃灌浆期并没有明显差异。影响不同品种粒重的主要因素是线性灌浆期和缓慢灌浆期的灌浆速率。因此提高品种的线性灌浆期和缓增期灌浆速率可以增加粒重。在新疆伊犁春播玉米高产区,适宜的高产品种为中单909和良玉66。     

基于DSSAT模型和天气预报策略预测农户当季玉米产量

玉米当季产量预测对农民制定栽培管理方案和政府决策者制定粮食战略都至关重要,作物过程模型与天气预报策略结合实现作物当季产量预测已经被广泛应用,该方法缺少在农户实际生产中的检验。基于河北省曲周县2年(2017～2018年)农户跟踪数据和DSSAT模型,2017、2018年分别使用14个农户数据对当地主栽品种登海605的遗传参数进行校准和验证,通过动态时间规整(DTW)算法检验气象数据时间序列的相似性,筛选出与预测年份气象数据相似度最高的历史年份,使用当季实时天气数据与历史年份数据结合的天气预报策略生成完整的玉米季天气数据,实现当季玉米产量预测。结果表明,校准后的DSSAT-CERES-Maize模型能够准确模拟玉米开花期日期(ARE：2.19%,nRMSE：2.53%)、生物量(ARE：7.55%,nRMSE：9.50%)和产量(ARE：5.70%,nRMSE：6.60%),以DTW算法为基础的天气预报策略与DASST模型结合能够提前30～43 d获得准确的预测产量(±8%)。     

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。     

氮肥用量对土壤养分含量、春玉米产量及农学效率的影响

采用田间试验,设置5种施氮水平,研究不同氮肥用量对土壤养分含量、春玉米产量和氮肥利用的影响。结果表明,优化施氮(N150)、优化施氮配施有机肥(N150+M)处理可增加土壤速效养分含量;土壤水分和温度受不同氮肥用量影响较小。N150和N150+M处理玉米增产幅度较大,增产率分别为19.44%和16.67%;N150处理的氮肥农学利用率最高,高量施氮处理(N180)最低;减量施氮(N120)与N150处理的氮肥偏生产力较高。优化施用氮肥处理,不仅可以增加土壤速效养分含量,保障速效养分对春玉米的及时供给,同时还可以增加春玉米产量,提高氮肥利用效率。     

氮肥运筹对郑单1002和郑单958冠层特征和产量的影响

以郑单1002和郑单958为材料,0(N0)、150(N1)、300(N2)kg/hm2氮肥水平,常规尿素和一次性基施掺混控释肥两种氮肥类型,研究不同氮肥运筹对夏玉米冠层特征、干物质积累与分配和产量的影响。结果表明,增加施氮量,两个品种穗位层和近地表叶面积指数(LAI)比N0处理增加25.7%~52.5%,开花期和成熟期干物质积累、千粒重、穗粒数、穗长和产量显著增加,农学利用效率降低22.0%~40.0%。与常规尿素相比,掺混控释肥增加玉米生长后期穗位层和近地表的透光率和成熟期干物质积累,提高了千粒重、穗粒数、产量和氮肥农学效率,降低子粒含水率。在相同施肥条件下,与郑单958相比,郑单1002的LAI和穗粒数分别提高7.5%~14.8%和2.3%~11.5%,千粒重降低1.4%~6.2%,产量提高0.8%~6.2%。     

不同灌水次数和施氮量对冬小麦群体动态和产量的影响

为了明确灌水次数和施氮量对高产冬小麦群体动态和产量的影响,分别于2006-2007、2007-2008年度在保定市和藁城市用当地冬小麦推广品种河农822和石新616研究了不同灌水次数(在保证底墒基础上全生育期灌0、1、2和3水,分别用W0、W1、W2和W3表示)和施氮量(0、112.5和225 kg/ha,分别用N0、N1和N2表示)对小麦群体动态和产量的影响.结果表明,2006-2007年度灌水次数和施氮量对小麦总茎(穗)数的影响较显著.W1、W2和W3的成穗数显著高于W0,W1、W2、W3之间差异不显著.3个施氮水平间各生育时期的总茎数均差异显著,且随施氮量增加而增大.大部分生育时期不同灌水次数的LAI差异不显著,而不同施氮量的LAI差异显著,N2的LAI显著高于N1和N0.灌水次数对穗数和千粒重影响显著,施氮量对穗数和穗粒数影响显著,以致灌水次数和施氮量对小麦产量的主效应均达到显著标准.4种灌水水平的产量以W3最高,W0最低;3个施氮量中N1产量最高,N0最低.灌水次数和施氮量对小麦产量和各产量构成因素的交互作用显著,W0和W1条件下产量随施氮量增加而提高,而W2和W3条件下N1产量最高,且与N0差异显著.2007-2008年度试验中,灌水次数和施氮量对各生育时期的总茎数、LAI和产量的影响均不显著.根据本研究结果可知,在河北平原地区常年降水(小麦全生育期100 mm左右)和中等肥力条件下全生育期灌溉3次,施氮量为N 112.5～225 kg/ha以及丰水降雨年份和较高肥力条件下全生育期灌溉1或2次,相应地施氮225或112.5 kg/ha,可以分别取得较理想的产量.     

Enhancing Productivity of Rice-Wheat System Through Integrated Crop Management in the Eastern-Gangetic Plains of South Asia

Abstract

Rice (Oryza sariva)-wheat (Triticum aestivum) rotation is the major production system in the Indo-Gangetic plains of South Asia and mid hills and is important for the food security of the region. The productivity and profitability of the rice-wheat system are very low mainly because of inappropriate nutrient input and poor crop management practices. Field experiments were conducted in 21 farmers' fields in Bara and Parsa districts in the Eastern-Gangetic plains of Nepal from May 1999 to April 2002 to evaluate site-specific nutrient management (SSNM) and integrated crop management (ICM) for improving rice-wheat productivity and profitability. Soil nutrient-supplying capacity (based on omission plot method) varied largely among farmers' fields. Rice soil had a higher N, P, and K-supplying capacity (35–76, 8–17, and 63–98 kg ha¹, compared with wheat (16–41, 6–12, and 20–104 kg ha¹, respectively). Both SSNM and ICM strategies significantly improved the grain yields of rice and wheat. Overall yield increment by ICM over farmers' practice (FP) reached up to 2.3 Mg ha¹ (66%) in rice and 2.3 Mg ha¹ (87%) in wheat, suggesting that there is a large potential for increasing rice and wheat yields in Nepal. Yield gap 1 (maximum attainable yieldaverage yield in ICM) was 1.3 to 1.4 Mg ha¹ for rice and 0.3 to 1.0 Mg ha¹ for wheat. While yield gap 2 (maximum attainable yieldaverage yield in FP) ranged from 2.8 to 3.5 Mg ha-1 for rice and 2.3 to 2.8 Mg ha-1 for wheat. Rice N-use efficiencies increased up to 50% and 70% with SSNM and ICM, respectively, over FP. In wheat, N-use efficiency increased up to 46% by ICM over SSNM. The net profit gained by applying ICM over FP was higher in wheat (US$ 217) than in rice (US$ 73). The findings suggest the urgent need to develop an effective program for wider dissemination of ICM technology in the Eastern-Gangetic plains.     

玉米平衡施肥对产量、养分平衡系数及肥料利用率的影响

在黑龙江省玉米主产区采用多点田间试验方法研究玉米平衡施肥对产量、养分平衡系数、肥料利用率及农学效率的影响。结果表明,与最佳处理(OPT)相比,3个试验点不施氮、磷、钾、硫、锌、硼肥处理的平均减产率分别为23.9%、9.0%、11.9%、7.0%、7.6%、5.5%。3个试验点OPT处理氮、磷、钾的平均平衡系数分别为0.92、1.06和0.42,说明,150～165 kg/hm2氮素投入、55～82.5 kg/hm2磷素投入略低,养分平衡处于亏缺状态,75 kg/hm2钾素投入过低,养分平衡处于严重亏缺状态。3个试验点OPT处理氮、磷、钾肥平均利用率分别为36.2%、27.3%、46.7%;不施氮肥处理磷肥平均利用率为0.9%;不施磷肥处理氮、钾肥平均利用率分别为20.7%和27.6%;不施钾肥处理氮、磷肥平均利用率分别为23.1%和13.1%,可见,平衡施肥提高了肥料利用率。3个试验点OPT处理氮、磷、钾的农学效率分别为14.1、13.6和15.5 kg/kg。