不同质地潮土夏玉米推荐施肥方法研究

为推动夏玉米科学施肥,在河南省砂壤、中壤和黏壤质潮土上采用田间试验研究了Nutrient Expert(NE)和Agro Services International Inc(ASI)法推荐施肥对夏玉米产量和经济效益的影响及基于NE推荐施肥的氮磷钾肥利用效率。结果表明,各推荐施肥处理夏玉米产量、纯收益和蛋白质产量均表现为黏壤>中壤>砂壤,NE推荐施肥处理的产投比最高,其次是ASI推荐施肥处理,推荐施肥可显著增加夏玉米植株养分积累量,促进籽粒产量和蛋白质产量的提高。在砂壤、中壤和黏壤上的NE推荐施肥处理比农民习惯施肥处理分别增产7.22%、3.84%和11.32%,ASI推荐施肥分别增产13.44%、10.60%和11.20%。NE推荐施肥处理中施氮对夏玉米的增产效应最大,氮肥农学效率和氮磷钾肥利用率均表现为黏壤>中壤>砂壤,磷、钾肥农学效率均表现为砂壤>黏壤>中壤,3种质地潮土的肥料农学效率均表现为磷肥>钾肥>氮肥。由此得出,NE推荐施肥适宜在黏壤质潮土推行,而ASI法推荐施肥适宜于砂壤和中壤质潮土。     

不同施肥措施对沿淮区麦-玉周年产量及氮素利用的影响

沿淮砂姜黑土区,设置5种施肥措施(常规施肥、推荐施肥、推荐施肥+秸秆粉碎全量还田,推荐施肥+控失肥,推荐施肥+粉煤灰),探讨其对麦-玉轮作周年产量及氮素吸收与利用的影响。结果表明,麦-玉轮作周年产量以推荐施肥+秸秆粉碎全量还田处理最高(12921kg/hm2),推荐施肥+粉煤灰处理次之(12365kg/hm2),较常规施肥处理分别增产12.5%、7.7%。冬小麦季:籽粒产量、氮素累积量(NAA)、氮肥利用率(NUE)、氮素吸收效率(NUPE)均以推荐施肥+粉煤灰处理较高,分别为6134 kg/hm2、180.0 kg/hm2、42.1%、0.80 kg/kg;夏玉米季:籽粒产量、NAA、NUE、NUPE则以推荐施肥+秸秆粉碎全量还田处理较高,分别为6971 kg/hm2、176.5 kg/hm2、38.3%、0.65 kg/kg。本试验条件下,推荐施肥+粉煤灰处理对提高沿淮砂姜黑土区麦-玉轮作周年产量、麦-玉氮肥利用率及氮素吸收效率较好,而长期而言,推荐施肥+秸秆粉碎全量还田处理更适。     

不同地理尺度下综合施肥模型的建模与验证

在新疆北疆采用包含正交设计的方案进行了多点肥料试验,建立了不同地理尺度下的综合施肥模型和肥料效应函数方程,通过校验试验对综合施肥模型与肥料效应函数方程施肥推荐施肥效果进行了比较研究。试验采用相同的试验设计在2000-2002年间进行,每年试验点数为31个。研究结果表明,通过趋势系数可以建立包括地点变量的综合肥料效应方程,回归方程各参数有明确的肥料学意义。不同地理尺度下建立的综合施肥模型都可以有效地进行施肥推荐。和传统的肥料效应函数方程相比,综合施肥模型的氮素推荐量与土壤碱解氮或有机质含量呈显著负相关,表明方程可以根据土壤供氮能力调节施氮量,在小尺度下尤其如此。综合施肥模型磷肥推荐量显著低于肥料效应函数方程推荐量,其推荐质量高于肥料效应函数方程。小尺度下综合施肥模型的推荐量比大尺度下综合施肥模型精确度更高,但两种施肥模型都优于肥料效应函数方程。     

大面积经济施肥的建模与施肥推荐研究

本文通过在河南省封丘县进行的多年、多点田间试验,介绍了大面积经济施肥模型的建立与推荐施肥的理论和应用。研究明确应以正交多项式回归试验设计、平方根模型建立产量-肥料效应函数,以边际报酬率计算推荐施肥量。做到了可根据市场经济变化和农民的具体经济情况灵活地推荐施肥。还介绍了包括环境因子的综合建模以及适合省(市)、县和基层应用的计算机推荐施肥咨询系统。     

基于作物产量反应和农学效率的推荐施肥方法

当前农民过量和不平衡施用化肥现象严重,导致肥料利用率降低,影响到农田的可持续利用。因此,发展适合我国农业生产特点的养分管理和施肥方法尤为重要。本文介绍了基于作物产量反应和农学效率的推荐施肥新方法,该方法是以改进的SSNM （Site-specific Nutrient Management）和改进的QUEFTS （Quantitative Evaluation of the Fertility of Tropical Soils）模型为指导的养分管理和推荐施肥为原则,同时考虑大、中微量元素的全面平衡,并应用计算机软件技术把复杂和综合的养分管理原则智能化形成可为当地技术推广人员掌握的Nutrient Expert推荐施肥专家系统软件。Nutrient Expert推荐施肥专家系统软件在用户回答一些简单问题后就能给出基于作物栽培管理措施的推荐施肥套餐,包括作物种植密度、目标产量、推荐的养分用量及其可选用的物化的肥料用量,同时根据预知的作物生长季节推荐施肥的最佳时间和次数。通过跨区域田间多点验证试验证明,基于作物产量反应和农学效率的推荐施肥方法是一种简单的易于掌握的作物增产增收、提高肥料利用率和保护环境的新方法。     

不同轮作施肥模式的菜田产量动态灰色模型和稳定性研究

为克服蔬菜连作障碍,提出高产稳产的优化轮作施肥措施,本研究针对稻田改制为一年三熟制的菜田,采用4种不同轮作施肥模式连续进行7年定位试验,根据每年各季供试作物的实收产量,分别探讨产量可持续性指数和长期趋势产量水平,探讨不同轮作施肥模式对菜田作物产量稳定性影响的定量评价方法。结果表明,菜-菜-稻轮作结合氮磷钾推荐施肥模式的四季豆和芥菜平均产量显著高于菜-菜-菜轮作结合氮磷钾习惯施肥或推荐施肥2个种植模式,但与菜-菜-稻轮作结合氮磷钾习惯施肥模式的平均产量差异未达显著水平。菜-菜-稻轮作比菜-菜-菜轮作平均增产13.6%,推荐施肥比习惯施肥平均增产6.2%,前者均显著高于后者。菜-菜-稻轮作结合氮磷钾推荐施肥模式中四季豆、芥菜和早稻的产量可持续性指数分别为0.794、0.572和0.851,显著高于其他3种轮作施肥模式;水旱轮作和推荐施肥这两个生产措施均有利于提高菜田作物产量可持续性指数。TPGM(1,1)灰色预测模型对7年定位试验产量结果具有最佳拟合效果,12个预测模型的平均拟合误差为8.8%,基本满足了产量预测精度需求。该模型显示菜-菜-稻轮作结合氮磷钾推荐施肥的一年三熟制趋势产量最高。因此,通过产量均值、产量可持续性指数和趋势产量等指标的综合评价,菜-菜-稻轮作结合氮磷钾推荐施肥模式具有高产稳产特性,是当地最佳的菜田轮作施肥模式。     

长期不同施肥模式下赤红壤旱地花生–甘薯轮作体系产量稳定性研究

  【目的】  研究不同施肥模式下赤红壤旱地花生–甘薯轮作体系中两种作物产量的稳定性,以优化作物养分管理。  【方法】  化肥定位试验和化肥配施有机肥定位试验在闽东南典型赤红壤旱地分别连续进行了15和13年,种植制度均为花生–甘薯轮作。化肥定位试验处理包括农民习惯施肥、推荐施肥以及在推荐施肥基础上不施氮、磷、钾的处理,以不施肥为对照;化肥有机肥定位试验处理包括农民习惯施肥、推荐施肥以及以商品有机肥、猪粪和稻草替代1/3推荐施氮量处理,以不施肥为对照。根据历年花生和甘薯产量,计算了产量的可持续性指数和变异系数,构建一元灰色线性模型,计算了不同施肥模式的长期趋势产量。  【结果】  长期化肥定位试验中,推荐施肥处理的花生和甘薯产量均值显著高于其它5个处理;在长期有机无机肥配合试验中,3个有机无机肥配施处理的产量均高于推荐施肥处理。花生和甘薯化肥推荐施肥的产量可持续指数 (SYI) 分别为0.729 ± 0.019和0.501 ± 0.028,化肥配施猪粪花生的SYI为0.689 ± 0.013,显著高于推荐施肥和化肥配施稻草处理,与配施商品有机肥处理差异不显著;化肥配施稻草甘薯的SYI为0.514 ± 0.029,显著高于推荐施肥处理和化肥配施商品有机肥处理,与化肥配施猪粪处理的差异不显著。一元灰色线性模型显示,推荐施肥处理的花生和甘薯趋势产量均值分别为3780和19408 kg/hm2,均显著高于其他化肥处理。化肥配施猪粪的花生趋势产量均值为3492 kg/hm2,在95%置信区间,显著高于推荐施肥和其余两个有机无机肥配施处理;化肥配施稻草处理甘薯的趋势产量均值为17567 kg/hm2,显著高于推荐施肥处理和化肥配施商品有机肥处理,与化肥配施猪粪处理没有显著差异。产量可持续性指数较变异系数可更加有效地区分不同处理之间的产量波动差异,与产量的绝对高低没有关系。  【结论】  化肥推荐施肥有利于提高赤红壤旱地轮作体系中花生和甘薯的产量;猪粪或商品有机肥替代1/3的化肥氮均可提高花生产量的稳定性和增产潜力,而稻草或猪粪替代1/3的化肥氮对甘薯产量及其稳定性最为有利。     

不同施肥措施对黑土区玉米氮效率及碳排放的影响

[目的]以东北黑土区玉米生产体系为研究对象,探究不同施肥措施对玉米籽粒产量、氮肥利用效率及碳排放的影响,以实现该地区粮食平稳增产的同时降低农业生产碳排放.[方法]在黑龙江典型黑土区进行了两年玉米田间试验,试验设5个处理:不施氮肥(CK);推荐施肥处理(RF);推荐施肥+有机氮替代20％化肥氮(MRF);推荐施肥+秸秆还...     

长期轮作施肥对菜田土壤pH值的影响及灰色预测模型研究

为探讨长期轮作施肥对菜田土壤pH值变化特征的影响，在闽东南蔬菜主产区连续进行7年四季豆-芥菜-早稻/豇豆轮作结合推荐施肥/习惯施肥模式的一年三熟制定位试验。根据试验年限内土壤pH实测值，构建土壤pH值变化灰色预测模型，分析不同轮作施肥模式对土壤pH值的影响及其变化趋势。结果表明，在7年定位试验期间，菜-菜-稻轮作结合推荐施肥处理（VR+RF）的土壤pH均值为5.24，显著高于菜-菜-菜连作结合推荐施肥（VV+RF）或习惯施肥（VV+FP），但与菜-菜-稻轮作结合习惯施肥处理（VR+FP）无显著差异。TPGM(1,1)灰色模型分析显示，VR+RF处理的土壤酸化速率均值为0.065个pH/年，但VV+RF、VR+FP和VV+FP三个处理的土壤酸化速率均值分别是VR+RF处理的2.077、1.215和2.231倍。灰色预测还表明，未来5年菜-菜-稻轮作结合推荐施肥和习惯施肥土壤pH均值将比基础土壤分别下降0.56和0.67个pH单位；菜-菜-菜轮作结合推荐施肥和习惯施肥土壤pH均值则将比基础土壤pH值分别下降1.05和1.13个pH单位。综上，菜-菜-稻轮作结合推荐施肥的生产模式是减缓当地菜...     

基于ASI方法的推荐施肥在东北玉米上的应用

为了进一步完善基于ASI方法的施肥指标体系建设,以东北地区16个玉米试验为研究对象,对基于ASI方法推荐施肥和农民常规施肥进行对比.结果表明,相对于农民习惯施肥,基于ASI方法的推荐施肥平均提高玉米产量8.9%,氮、磷、钾肥表观回收率分别平均提高7.2、6.7、5.7个百分点,平均增加农民收入630元/hm2.     

施肥措施对砂姜黑土小麦生长性状、营养元素累积及产量的影响

通过田间试验,设不施肥、常规施肥、推荐施肥、施控失肥和施缓释肥5个处理,研究其对砂姜黑土小麦单株次生根数、单株分蘖数、叶面积指数、植株干物质和N、P、K累积及产量的影响。结果表明:缓释肥处理小麦单株次生根数、单株分蘖数、叶面积指数在抽穗期表现最好,较不施肥、常规施肥、推荐施肥和控失肥处理,单株次生根数分别增加24.7%、19.7%、7.2%、22.1%,极显著高于不施肥、常规施肥和控失肥处理,显著高于推荐施肥处理;单株分蘖数分别增加25.0%、11.1%、11.1%、20.0%,叶面积指数分别增加39.1%、23.1%、10.3%、8.5%。缓释肥处理促进了小麦生长中后期植株干物质与N、P、K的累积与转移,氮、磷(P2O5)肥利用率分别为43.35%、19.92%,极显著高于常规施肥处理,分别提高13.66%和8.15%;其钾(K2O)肥利用率为37.63%,显著高于常规施肥和推荐施肥处理,分别提高12.01%和9.47%。产量方面,缓释肥处理小麦单产(烘干重)6 424 kg.hm 2,极显著高于不施肥处理,较不施肥、常规施肥、推荐施肥和控失肥处理分别增产71.8%、6.4%、4.5%、5.3%。     

基于GIS的优质小麦变量施肥信息系统研究

变量施肥量的确定在优质小麦生产中起着重要的作用,依据麦田土壤养分的空间变异性与小麦的生长特性因地制宜确定施肥量能为小麦优质生产提供施肥决策支持。该文是在施肥推荐中利用Kriging插值方法对研究区土壤养分空间变异性进行研究,解决以往变量施肥系统对土壤养分的供应量存在疑惑的问题;综合考虑土壤类型、障碍层次等土壤基础信息,将“氮肥后移”技术写入曲劳与斯坦福公式中进行施肥推荐,以实现小麦的优质生产。详细阐述了土壤养分空间变异分析和变量施肥推荐两个关键技术。     

秸秆和地膜覆盖模式下土壤水热动态分析

采用减氮追肥、垄覆沟播、秸秆还田等措施种植冬小麦,研究其对冬小麦产量、土壤储水量、土壤水热动态变化过程及作物水分利用效率的影响。结果表明,不同处理之间土壤水分差异显著,不同土层土壤含水量既随降雨量波动,又受不同覆盖栽培条件的影响。"推荐施肥+垄覆沟播"模式0~100 cm土壤储水量最高。不同处理之间日间土壤温度差异较小,但温度日内变化差异较大。不同处理的增温效果为推荐施肥+垄覆沟播推荐施肥推荐施肥+夏闲秸秆。同对照相比,旱地"推荐施肥+垄覆沟播"模式使小麦增产5.25%,水分利用效率提高42.06%,是适合旱地作物生产的栽培措施。HYDRUS-1D模型模拟值同实测值拟合度较好,可用于不同覆盖模式下土壤水热过程分析。     

氮肥减施对养分在潮土肥际微域中迁移过程的影响

肥料减施增效对合理控制肥料用量、推进农业绿色发展、实施乡村振兴具有重要意义。本研究以尿素、磷酸二铵和硫酸钾为供试肥料，采用培养试验研究了氮肥减施对砂质潮土和壤质潮土肥际微域速效养分迁移过程的影响。以高产推荐施肥N 210 kg/hm²为基础，在氮肥减施20%时，速效氮磷钾进入砂质潮土肥际微域的比例比习惯施肥N315kg/hm²增加了15.71%、7.27%和13.14%，比高产推荐施肥增加了10.54%、3.79%和8.98%。速效氮迁移距离低于习惯施肥，与高产推荐施肥相当，为46 mm；有效磷迁移距离与两者无显著性差异；速效钾迁移距离分别增加了15.79%和10.00%。速效氮和有效磷进入壤质潮土肥际微域的比例比习惯施肥增加了53.08%、3.44%，比高产推荐施肥增加了14.28%、6.89%，迁移距离与习惯施肥、高产推荐施肥无显著性差异；速效钾比例和迁移距离则低于其他两个施肥量处理。     

Nutrient Expert养分专家系统——基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法

<正>我国农业主要以农户经营为主体,复种指数高,作物种植茬口紧,依据土壤测试指导施肥存在测试推荐不及时和成本高等难题。中国农业科学院农业资源与农业区划研究所与国际植物营养研究所合作研创了小麦和玉米基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法。同时结合计算机技术,建立问答式界面,把复杂的施肥原理简化为农技推广部门和农民方便使用的养分管理专家系统-Nutrient Expert,简称NE系统。NE系统通过了解过去3~5年的产量水平和施肥历史就可以完成施肥推荐,既适合指导农户,也适合大面积区域     

有机无机专用复合肥对葡萄产量、品质和养分利用的影响

通过田间小区试验,研究了有机无机专用复合肥对葡萄产量、品质、养分吸收及累积量的影响。结果表明:施用推荐量专用肥,葡萄产量比不施肥和习惯施肥分别增加了25.8%和5.1%;葡萄果实可滴定酸比不施肥、习惯施肥和等量专用肥显著降低,减幅为10.7%~42.9%;施用推荐量专用肥提高了葡萄果实可溶性固形物1.8%~8.2%、Vc 6.4%~77.7%以及固酸比10.2%~60.4%;施用专用肥显著提高葡萄叶片Fe、Cu及果实Fe含量;而施用推荐量专用肥比习惯施肥、等量专用肥处理减少氮磷钾施用总量42.5%。因此,施用推荐量有机无机专用复合肥,既保证葡萄产量、改善果实品质,又减少氮磷钾施用总量,节约成本。     

大豆养分专家系统在我国大豆主产区的应用与评价

[目的]平衡施肥是实现作物高产高效的主要因素,而推荐施肥方法是实现作物平衡施肥的重要手段.本研究通过田间试验评价养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥在我国大豆上的应用效果.[方法]于2014-2015年在春大豆产区(东北三省)进行了21个田间试验,2017-2018年在夏大豆产区(安徽、江苏、河...     

小麦养分专家系统推荐施肥对河北省冬小麦产量、养分效率和环境效应的影响

为评价小麦养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥对冬小麦产量效应、养分利用率和农田环境效应的影响,对2010~2014年期间在河北省开展的83个小麦试验进行了分析。结果发现:小麦养分专家系统推荐施肥量较农民习惯施肥量氮、磷肥分别降低了47.0%和10.4%,钾肥增加了102.0%;小麦养分专家系统推荐施肥较农户施肥增产在2.6%~13.0%之间,氮、磷、钾肥利用率分别为31.7%、10.9%和31.0%,氮肥偏生产力为47.9kg/kg,显著高于农民习惯施肥处理24.7 kg/kg;小麦养分专家系统推荐施肥的农田温室气体排放总量和排放强度分别为2 211 kg CO_2 eq/hm~2和332 kg CO_2 eq/t,显著低于农民习惯处理的3 720 kg CO_2 eq/hm~2和589 kg CO_2 eq/t。小麦养分专家系统推荐施肥提高了养分利用率、降低了农田温室气体排放,可以在河北省小麦主产区推广应用。     

基于知识图谱与案例推理的水稻精准施肥推荐模型

目前水稻种植户的施肥行为存在一定的盲目性,会造成肥料浪费和环境污染等问题,对此该研究提出了一种基于知识图谱和案例推理的水稻精准施肥推荐模型,包括推荐定性的施肥方案和定量的施肥量两个阶段。首先,使用PairRE模型获取图谱中全部实体和关系的低维向量表示,并在此基础上依据待种植的水稻品种进行知识推理以得到定性的施肥方案;然后,结合实体向量检索出k个相似案例,通过k个案例进行组合预测,得出具体施肥量数值。由中国知网获取166个环境指标数值明确、施肥过程记录完整的水稻施肥事件用于模型的验证,结果表明,与测试事件的实际施肥方案相违背的部分仅占比10.76%;对于氮肥施用总量、磷肥施用总量、钾肥施用总量和氮肥基叶肥与穗肥运筹比例的预测精度分别达到了92.85%、82.61%、79.17%和90.92%。该施肥推荐模型能够输出详细的施肥方案和精确的施肥量,算法过程可解释性较强,可为水稻精准施肥推荐系统的设计提供支撑。     

养分专家系统推荐施肥提高梨果产量及品质

  【目的】   养分专家系统推荐施肥方法是基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法,简便易行。我们应用该方法进行了梨树的优化推荐施肥,并通过田间试验验证了该方法的可行性。   【方法】   在河北省保定市伍仁桥镇开展了3年 (2017—2019年) 田间实验,供试黄冠梨 (Pyrus bretschneideri Rehd. var. Huangguan) 采用养分专家推荐施肥 (Nutrient Expert,NE)、农户习惯施肥 (farmers’ practice,FP) 和当地农技部门测土配方推荐施肥 (soil test,ST) 3种施肥技术,研究黄冠梨叶片和果实氮磷钾养分含量、果实产量、主要品质指标、肥料农学效率、偏生产力及经济收益的变化。   【结果】   供试黄冠梨3年平均氮、磷和钾施肥量NE施肥处理与FP施肥处理相比分别降低35.96%、28.8%和57.92%。与FP施肥处理相比,NE施肥处理下叶片中的氮、磷含量3年平均分别增加了8%、26%,果实中的氮、磷、钾含量3年平均分别增加了26%、68%和18%。NE施肥处理梨果3年平均最高产量和产值分别为45.80 t/hm2和18.61万元/hm2,NE施肥处理的果实产量3年比FP与ST施肥处理分别增加了15.56%～26.91%和10.24%～15.23%;NE施肥处理3年经济效益比FP与ST施肥处理分别增加了17%～29%和11%～16%。与FP施肥处理相比,NE施肥处理3年果实中的平均可溶性糖含量和固酸比分别显著提高了27%和10%;与ST施肥处理相比,NE施肥处理下可溶性糖含量显著提高了21%。而其它果实品质如可滴定酸、可溶性固形物在3个施肥处理之间没有显著差异。同时,与FP施肥处理相比,虽然NE处理施肥量有所降低,而氮、磷、钾肥的3年平均农学效率和偏生产力分别提高了13.76、19.95、24.07 kg/kg和36.52、42.21、76.81 kg/kg。   【结论】   基于产量反应和农学效率的养分专家推荐施肥能够显著提高梨果产量、品质、肥料利用率及经济效益,证明该优化施肥方案适用于河北省梨树生产。但是在推荐方案中能否以部分有机肥替代无机肥,以及是否能长期维持土壤养分平衡等问题还需要进一步探究。