配方施肥对冬小麦生物学效应的影响

应用二次回归通用旋转组合设计方法，通过田间试验研究了山西石灰性褐土上配方施肥对冬小麦生物学效应的影响。结果表明，锰与氮，磷配合施用后可提高土壤中有效锰含量，促进作物对养分的吸收，并可显著增加冬小麦粒产量，改善子粒品质。     

氮磷钾优化施肥对高蛋白大豆籽粒及蛋白质产量的影响

通过不同氮磷钾优化配比施肥对高蛋白大豆品质和产量及构成因素影响的研究。结果表明:最有利于高蛋白大豆子粒产量和蛋白质产量提高的氮磷钾配比是N150kghm-2、P2O590kghm-2和K2O75kghm-2。氮磷钾优化配比可以调节大豆叶面积和干物质积累,但对大豆籽粒含量的调节效应不明显。     

冬小麦养分专家推荐施肥系统在长江流域的可行性研究

  【目的】  采用基于产量反应和农学效率的冬小麦养分专家系统的推荐施肥方法 (Nutrient Expert for wheat, NE),在长江流域开展田间试验,并通过与该地农民习惯施肥方法的比较,确定该系统在长江流域冬小麦应用的可行性。  【方法】  2019年于长江流域的四川、云南、安徽、湖北、江苏和浙江6省共布置了50个冬小麦田间试验,每个试验包括5个处理:小麦养分专家系统推荐施肥处理 (NE)、农民习惯施肥处理 (FP),以及基于NE处理的不施氮、不施磷和不施钾肥处理,从产量、经济效益、肥料利用率、氮损失和温室气体排放5个方面,比较了NE与FP的差异。  【结果】  与FP处理相比,NE处理显著降低了N、P₂O₅和K₂O施用量57、10和8 kg/hm2 (P < 0.001),降幅分别达到了26.6%、13.3%和12.9%;小麦产量明显提高 (P < 0.001),平均增产365 kg/hm2,增幅为7.9%;显著降低了肥料成本 (P < 0.001),平均减少了429 元/hm2,降幅为20.9%;显著提高了经济效益,平均增加了1446 元/hm2,增幅为17.7%,且所有增加经济效益中有55.5%来自于产量的增加 (P < 0.001)。NE处理显著提高了长江流域冬小麦的肥料利用效率 (P < 0.001),与FP处理相比,氮、磷和钾农学效率分别提高了6.5、8.3和8.6 kg/kg,增幅分别为67.7%、143.1%和159.3%;氮、磷和钾偏生产力分别增加了10.9、17.9和24.8 kg/kg,增幅分别为49.1%、28.8%和34.4%;氮、磷和钾回收率分别增加了15.3、11.9和27.2个百分点,增幅分别为52.9%、132.2%和87.7%。NE处理较FP处理显著增加了地上部氮素吸收量 (P < 0.001) ,且显著减少了氮素损失 (P < 0.001),地上部氮素吸收量平均增加了3.0 kg/hm2,增幅为2.5%;活性氮损失强度平均减少N 4.0 kg/t,降幅为37.7%;N₂O总排放量平均减少了0.7 kg/hm2,降幅为28.0%;温室气体排放强度平均减少CO₂ eq 308.4 kg/t,降幅为36.5%。  【结论】  在长江流域冬小麦生产中,采用基于小麦产量反应和农学效率的NE推荐施肥方法,可较农民习惯施肥 (FP) 平均分别降低26.6%、13.3%和12.9%的氮磷钾肥施用量,同时提高冬小麦产量7.9%,显著提高经济效益和肥料利用率,并有效地降低活性氮损失强度和温室气体排放量,适用于我国长江流域冬小麦的推荐施肥。     

我国北方玉米施肥产量效应和经济效益分析

【目的】因土壤类型、养分管理措施不同导致施肥后作物的增产效应不同,由此影响经济效益。通过研究当前我国北方玉米产区氮、磷、钾施用对玉米的增产效应和经济效益,分析给定施肥效应、肥料和玉米价格情况下玉米的经济效益变化,为我国北方玉米科学施肥和经济施肥提供一定的借鉴意义。【方法】2010 2012年在我国北方七省玉米种植区开展373个田间试验。试验设置基于产量反应和农学效率的推荐施肥(Nutrient Expert,简称NE),在此基础上设置减素处理包括不施氮、不施磷和不施钾处理,以农民习惯施肥为对照。依据产量和试验期间玉米和肥料价格计算了肥料氮、磷、钾施用的产投比。【结果】玉米各试验点产量效应变异很大,黑龙江、吉林、辽宁、河北、河南、山东和山西各点的施氮产量效应分别为3040、2314、2324、981、2139、1184和1244 kg/hm2,施磷产量效应分别为1463、1216、1425、635、944、376和620 kg/hm2,施钾产量效应分别为1454、1063、1532、877、910、383和592 kg/hm2。氮、磷、钾素产量效应变化范围分别为341 7900 kg/hm2,11 5381 kg/hm2以及94097 kg/hm2,依次平均为1889、954和973 kg/hm2,表明不施氮对产量影响最大、其次为钾,不施磷对产量影响最小。经济效益分析结果表明,施用氮、磷和钾平均产投比(VCR)分别为2.8、7.8和4.6,即投入单位金额的氮、磷和钾养分可分别获得2.8、7.8和4.6倍的收益。预测不同肥料价格和玉米价格下的VCR表明,随着施肥增产效应的增加,即使施肥量增加,VCR也增加。收益多少随增产效应、施肥量、肥料和玉米价格而变化。采用专家系统推荐的N-P2O5-K2O用量(157-56-67 kg/hm2)获得的籽粒产量为10255 kg/hm2、经济效益为18903 yuan/hm2,同样地点农民习惯施肥N-P2O5-K2O(225-61-47 kg/hm2)获得的产量和经济效益分别为9996 kg/hm2和18154元/hm2。专家系统推荐施肥多获益748 yuan/hm2,其中1/3来自节约的肥料,2/3来自增产带来的效益。【结论】我国北方玉米产区玉米的增产效应以氮最高,其次是钾,磷最小。依据肥料价格因素,单位氮磷钾养分收益磷最高,其次是钾,最低是氮。依据玉米价格和肥料价格综合考虑,基于NE专家系统的推荐N-P2O5-K2O用量(157-56-67 kg/hm2)是北方各地获得高产和高收益的施肥用量。     

施肥对黄土高原旱地冬小麦产量及土壤肥力的影响

肥料定位试验结果表明:各种肥料单施或配施对小麦产量影响顺序为MNP>NP>MN>N>M>MP>P>CK,不同肥料间具有明显的正交互效应。化肥配施可显着提高旱地小麦的水分生产效率和肥料利用率,有机肥与氮磷肥配合施用效果最佳,可使小麦耗水系数降低51.0%,水分利用效率提高165.6%,氮肥、磷肥利用率分别提高8.3,6.0个百分点,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提提高1.9g/kg、0.05g/kg、21.3mg/kg、16.8mg/kg和34.0mg/kg。     

养分专家系统推荐施肥对冬小麦产量、养分转运及肥料利用的影响

为探究冬小麦科学施肥技术,明确养分专家系统推荐施肥对冬小麦产量、养分积累转运与利用的影响,于2018—2019年分别在河南省鹤壁市和新乡市以冬小麦(鹤壁、新乡试验品种分别为‘郑麦7698’和‘郑麦366’)为试验材料,设置7个处理[农民习惯施肥(FP)、当地推荐施肥(ST)、养分专家系统推荐施肥(NE)、在NE基础上配施缓控释氮肥(RNE)、在NE基础上不施氮肥(NE-N)、在NE基础上不施磷肥(NE-P)、在NE基础上不施钾肥(NE-K)],探究不同施肥处理对冬小麦氮、磷、钾养分转运分配规律和肥料利用效率的影响。结果表明,冬小麦氮、磷、钾施肥量NE较FP处理分别降低16.2%、43.3%、-13.2%(鹤壁)和19.5%、48.0%、-57.9%(新乡);冬小麦产量NE与FP处理无显著性差异,RNE与FP处理存在显著性差异;NE、RNE较FP处理分别增产4.7%～6.6%、5.5%～9.6%(P0.05)。进一步研究表明,NE、RNE处理可显著增加地上部植株养分含量和积累量(P0.05),其花后干物质积累量较FP处理增加9.2%～14.0%、11.9%～18.6%;花前氮、磷素转运量和钾素转运对籽粒钾素积累贡献率均有提高,基于养分专家系统推荐施肥的氮、磷、钾肥平均利用效率分别为42.1%、19.2%、46.6%,平均农学效率分别为11.5kg·kg~(-1)、13.2 kg·kg~(-1)、13.3 kg·kg~(-1)。综上可知,小麦养分专家系统指导优化了氮、磷、钾肥的施用量和施用方法,促进了小麦对氮、磷、钾养分的吸收利用,提高了肥料利用率,具有良好的增产效果,可以在河南地区推广应用。     

不同氮素水平下孕穗开花期土壤水分对冬小麦产量效应的研究

为了探讨冬小麦水肥交互效应,于2004～2005年在南方雨水较多地区开展了不同施氮量条件下孕穗开花期控水对冬小麦产量效应的盆栽试验研究。结果表明：在该试验条件下氮肥对产量的作用最大,土壤水分次之;水氮配合的产量效应是：适宜土壤水分高施氮量效应最高,高土壤水分高施氮量次之,低土壤水分低施氮量最低;水氮交互效应大小顺序是：水氮耦合＞施氮量＞土壤水分。获得最高籽粒产量86.6 g/盆的土壤含水量为占干土重的19.0%、施氮量为2.6 g/盆。     

配方施肥对刺黑竹产量和品质的影响

为提高刺黑竹集约化经营水平和制定科学的刺黑竹林施肥管理技术措施提供参考,对提高刺黑竹产量和品质最佳的氮磷钾施肥量进行研究,以5年生刺黑竹为试验材料,采用正交试验设计L10(34),于2018年的3、6、9月均匀施肥,每次施肥量分别为全年施肥量的30％、40％、30％.施肥处理均能显著提高刺黑竹的产量与品质.施肥能显著提...     

渭北旱塬小麦施肥效果及肥料利用效率研究

总结2006~2009年陕西省渭北旱塬测土配方施肥项目180个3414试验数据,分析当前生产条件下旱作区小麦施肥效果以及施肥量、 土壤肥力水平对小麦产量、 经济效益、 肥料利用效率等的影响,为提高旱作小麦产量和肥料高效利用提供依据。结果表明, 施用氮（N）、 磷（P2O5）、 钾肥（K2O）小麦分别增产986、 679和405 kg/hm2,增产率为30.0%、 18.9%和9.5%,增收1098、 810和392 Yuan/hm2,对小麦产量的贡献率分别为21.5%、 14.8%和8.8%,农学效率分别为6.4、 7.1和7.1 kg/kg; 施肥增产、 增收效果以及肥料贡献率均表现为N＞P2O5＞K2O,农学效率表现为P2O5＝K2O＞N; 与不施肥相比,平衡施用氮、 磷、 钾肥（N+P2O5+K2O）小麦增产73.0%,增收1923 Yuan/hm2,对产量的贡献率为40.0%,农学效率为5.8 kg/kg; 过量施用氮、 磷、 钾肥均无显著减产效应,推荐施肥处理化肥的增产、 增收效果, 对产量的贡献率以及农学效率均最高。土壤肥力对化肥肥效有显著影响,投肥于中、 低肥力土壤既能实现养分高效利用又能获得较大经济效益。与20世纪80年代相比,氮肥利用效率明显降低,磷肥肥效基本不变,而钾肥肥效在快速提升。合理施肥与耕作、 栽培等多种措施相结合是旱区作物增产、 增收的有效途径。     

节水灌溉条件下冬小麦优化施肥研究

在东新大田生产条件下,就冬小麦只进行冬灌时的优化施肥问题进行了研究.结果发现由于东新土壤普遍缺N而富P,施用P肥无明显增产效果,低N下施P反而减产;而施N则具有明显节水增产效果.因此,在东新只灌一水(冬灌60mm)情况下,从发挥肥效和提高WUE的角度出发,施纯N150kg/hm²,N:P=2:1即可达到较优效果,过量NP肥施用无助于产量和WUE的提高.     

优化灌溉与施肥对冬小麦冠层结构的影响研究

试验研究优化灌溉与施肥对冬小麦冠层结构的影响结果表明,与限量灌溉处理相比,优化灌溉和传统灌溉处理小麦最上部3个节间明显伸长,导致株高增高10cm,旗叶叶面积减小7%,但倒2叶和倒3叶叶面积分别增加7%和20%;优化灌溉处理小麦旗叶茎叶夹角明显减小。与未施N肥处理相比,施用N肥有增大小麦株高、叶面积和茎叶夹角的趋势,且传统施N比优化施N更加明显。优化水N管理麦田各层次透光率与传统处理差异较小,但它们均显著低于限量灌溉和未施N处理。     

优化灌溉与施肥对冬小麦冠层结构的影响研究

盆栽试验研究连作对茄子苗期生长的影响结果表明 ,生长初期 4 5d内重茬茄苗株高、叶面积、主根长和总根长明显低于正茬 ,导致茄苗地上部、地下部鲜物质量分别比正茬减少 33 2 %和 30 2 % ,且重茬茄苗随苗龄的增加其根结线虫危害加重。对重茬土壤消毒虽消除线虫的危害 ,但未完全改善重茬茄苗生长状况 ,且播种后 7d重茬土壤茄子出苗率比正茬低 15 % ,表明茄子连作障碍是土传病虫害和化感物质共同作用的结果。通过水培收集的根系分泌物 ,随添加量的增加而对茄子胚根、胚芽生长的抑制作用增强 ,表明化感作用是茄子连作障碍的重要因子之一。     

平衡施肥及其对豫西旱地冬小麦水分利用率的影响

A study on balanced fertilization was conducted by means of long-term field experiments,and a conve-nient table for balanced fertilization was compiled.The experimental results about the effect of fertilization on water use efficiency of upland wheat showed that the input of inorganic fertilizer should be reduced in dry years.     

长江流域冬小麦氮磷钾肥增产效应及其影响因素

  【目的】  分析长江流域施用氮、磷、钾肥对小麦产量的增产效应及主要影响因素的贡献率,旨在明确不同条件下施用氮、磷、钾肥对小麦产量的影响,为优化长江流域的小麦养分管理提供科技支撑。  【方法】  数据来源于国际植物营养研究所在我国长江流域开展的小麦田间试验,以及在中国知网通过检索到的有关施肥增产效应的文献,检索关键词为“冬小麦”、“冬小麦 + 产量”、“冬小麦产量 + 肥料利用率”,符合Meta分析标准的氮、磷和钾数据分别有724、624和658组。以不施某种养分处理为对照,以反应比作为该养分的增产效应值,采用Meta分析方法,定量分析施用氮、磷、钾肥对小麦产量变化的贡献,并分别分析施肥水平、基础地力水平、种植区域、土壤有机质、pH及土壤养分对产量效应的影响。  【结果】  与不施氮、磷或钾肥处理相比,长江流域冬小麦施用氮、磷和钾肥分别可显著增加小麦产量66.0%、17.9%和10.0%,以氮肥增产效应最高。基础地力对氮、磷、钾肥的增产效应均具有显著影响,氮、磷、钾肥均在低肥力土壤 (产量< 2.0 t/hm2) 上的增产率最高,分别为134.2%、30.0%和12.1%,氮、磷肥的增产效应与基础地力呈负相关关系。长江流域不同种植区域冬小麦氮、磷、钾肥的增产效应差异显著,以重庆市的氮效应最高,为136.1% [ln(R) = 0.859],以浙江省的磷效应最高,为39.1% [ln(R) = 0.330],贵州省的钾效应最高,为19.1% [ln(R) = 0.175]。氮、磷、钾肥均在酸性土壤的增产效果最好,增产效应随着土壤pH升高呈降低趋势,增产率分别为95.2%、29.4%和14.0%。土壤有机质含量对磷效应影响显著,对氮和钾效应影响不显著。当土壤全磷 > 1.0 g/kg、全钾 > 20.0 g/kg、碱解氮 < 80.0 mg/kg、速效磷 > 25.0 mg/kg及速效钾 < 90.0 mg/kg时,施氮增产效应最显著;在土壤全磷 < 0.7 g/kg和土壤速效磷 < 15.0 mg/kg时,施磷增产效应最显著;在土壤速效钾 < 90.0 mg/kg时,施钾增产效应最显著。  【结论】  长江流域冬小麦施用氮、磷、钾肥的增产率分别为66.0%、17.9%和10.0%,氮肥仍是影响长江流域冬小麦增产的最重要养分因子。基础地力决定着施肥效应,产量 < 2.0 t/hm2的土壤施肥的增产潜力最高。土壤肥力因素中,pH、有机质和矿质养分含量应作为肥料投入的依据。     

施肥水平对长武旱塬地冬小麦产量影响的模拟

为了在实时气象条件下确定旱塬区适宜的肥力水平和产量水平,在模拟精度验证基础上,应用WinEPIC模型模拟研究了黄士高原长武旱塬地1957～2001年期间不同肥力水平下连作冬小麦田产量效应.模型验证结果表明CK、N、NP处理产量模拟值与观测值之间的相关系数分别为0.740、0.764和0.740,均达到显著水平,WinEPIC模型对不同肥力处理下冬小麦籽粒产量模拟较为准确.模拟结果表明,无肥、低肥、中肥和高肥处理下连作冬小麦的产量均呈现波动性降低趋势,其平均值分别为1.055、1.422、2.405和3.170 t/hm2,不同肥力处理间差异显著,以中肥和高肥处理增产效果最好.为黄土高原南部沟壑区旱地小麦生产的可持续发展提供了科学依据.     

不同施肥条件下小麦田土壤呼吸特征研究

土壤呼吸是碳循环中的重要过程,为了解不同施肥措施对土壤呼吸过程的影响,在潮土小麦生长季研究了土壤呼吸特征.结果表明,土壤呼吸具有明显的昼夜变化和季节变化特征;土壤呼吸和土壤温度呈指数变化关系;有机肥和秸秆还田在生长后期显著增加了土壤呼吸速率,而仅仅NPK配施,减小了土壤呼吸速率.     

施肥对冬小麦的水分调亏灌溉效应的影响

为了研究冬小麦在不同施肥条件下的调亏灌溉效应,通过小区试验设置了不施肥(F0)、单施复合肥(F1)和复合肥+有机肥配施(F2)三种施肥处理,并在返青-拔节期对冬小麦进行了适当的水分亏缺处理。结果表明,与F0和F1处理相比,F2处理的小麦,在水分亏缺期间光合速率没有受到显著影响,但复水后光合速率表现超补偿效应。到花期时,F2处理的调亏灌溉下小麦的叶面积、株高、每茎干质量和成穗数与未调亏灌溉时没有显著差别。抽穗后,在充分供水条件下,返青-拔节期水分亏缺对F2处理小麦的产量没有显著影响,但对F0和F1处理小麦的产量有显著负效应;在自然干旱条件下,水分亏缺对F2处理小麦的产量有显著的正效应。F2处理下,小麦的稳产性显著高于F0和F1处理。可见,在3种施肥处理条件下,复合肥与有机肥配施处理时冬小麦的调亏灌溉效应最好。     

基于CNN-RNN网络的中国冬小麦估产

在大范围内快速、准确地预估作物产量,对作物管理、粮食安全、粮食贸易和决策有重要意义。遥感为大规模作物估产提供了便利,大多数研究者结合深度学习和遥感影像取得了较好的结果。然而,农作物生长状态随时间变化,其产量具有非线性时空特征,单一的深度学习方法无法充分利用影像信息。因此,该研究提出了一种基于卷积神经网络（Convolutional Neural Networks,CNN）和门控循环单元（Gated Recurrent Unit,GRU）混合神经网络估产模型（CNN-GRU）,利用CNN从多光谱遥感影像中提取丰富的空间-光谱特征,在此基础上,结合GRU从多时相遥感影像中自适应学习冬小麦生育期各阶段之间的时间依赖,从多尺度融合冬小麦的生长特征并对其产量进行回归预测。该研究以全国冬小麦主产区为研究区,选取2001-2018年MODIS影像和冬小麦产量数据,构建了冬小麦估产数据集,并验证了CNN-GRU估产模型的性能。结果表明：1）以2016-2018年估产样本作为测试集,CNN-GRU估产模型的均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）年平均值为818.3 kg/hm2,相较于CNN、GRU、支持向量回归（Support Vector Regression,SVR）、随机森林（Random Forest,RF）和决策树（Decision Tree,DT）模型分别降低了20.13%、18.81%、29.51%、34.84%和36.57%;2）将冬小麦整个生育期划分为6个时间窗,CNN-GRU估产模型在灌浆-成熟期时精度最高,RMSE为817 kg/hm2,而抽穗-开花期的RMSE为823 kg/hm2,相较于灌浆-成熟期高0.7%。因此,该估产模型有能力提前2个月预测全国冬小麦主产区产量。     

长期不同施肥措施下潮土冬小麦农田基础地力演变分析

农田基础地力提升对于减施肥料和作物稳产高产有着重大现实意义,该文依托潮土长期定位试验,采用DSSAT(decision support system for agro-technology transfer)模型分析了长期不同施肥条件下冬小麦农田基础地力的演变规律及其影响因素。结果表明,不同施肥显著影响冬小麦的农田基础地力产量,18a连续施用氮磷钾化肥(NPK)、NPK配施有机肥(NPKM)、高量NPK配施有机肥(1.5NPKM)和NPK配施秸秆还田(NPKS)的农田基础地力均得到提升,其基础地力产量分别增加了721、1033、2108和1306kg/hm2,增长率分别为29.6%、42.4%、86.6%和53.7%,平均每年提高1.6%、2.4%、4.8%和3.0%,其中以1.5NPKM处理更能有效提高冬小麦农田基础地力产量。1991-2008年冬小麦的基础地力贡献率在36.5%～70.9%,各处理18a年均基础地力贡献率分别为42.5%、59.9%、58.9%和52.5%,大小顺序为NPKM>1.5NPKM>NPKS>NPK,说明有机肥或秸秆与化肥配施比单施化肥更能有效提高农田基础地力产量及地力贡献率。基础地力贡献率与土壤全钾、全磷含量无显著相关性,与土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均达到了极显著相关,其中有机碳和全氮与基础地力贡献率相关度最高,说明土壤有机碳和全氮是潮土区基础地力的主要影响因素,是潮土区基础地力的主要评价指标。     

Effect of nitrogen fertilizers on zinc absorption and translocation in winter wheat

Zinc (Zn) deficiency caused by inadequate dietary intake is a global nutritional problem, so increasing Zn concentrations in crops is a challenging and high-priority research task. A field experiment was conducted to explore the effects of nitrogen (N) fertilizers on Zn absorption and translocation in winter wheat during the 2010–2011 and 2011–2012 crop seasons, in Xinzheng City, Henan Province, China. N was applied at four levels (0, 90, 180, and 270 kg N ha^?1) and Zn was applied at two levels (15 and 30 kg zinc sulfate heptahydrate (ZnSO_4·7H₂O) ha^?1]. The results indicated that reasonable N application increased grain yield, total Zn accumulations, and Zn concentrations of each plant part of winter wheat. Furthermore, appropriate N application increased Zn distribution proportions in grains and decreased Zn distribution proportions in roots, stems, leaves, and spikes, and enhanced Zn removal from roots, stems, leaves, and spikes to grains. Meanwhile, reasonable N combined with higher Zn application had a better effect on Zn absorption and Zn translocation to grain of winter wheat. The results suggested that suitable quantity of N fertilizer combined with higher Zn application is an important measure to obtain both higher grain yield and grain Zn concentration in winter wheat production.