华北地区夏玉米生产中磷素利用特征研究

为评估当前中国华北地区夏玉米生产中的磷素利用效率和影响因素,促进磷肥资源高效利用和降低损失和污染,本研究通过收集1980年以来公开发表的夏玉米田间试验的文献,对华北地区夏玉米磷肥试验数据进行收集、整理和分析,获得了夏玉米的籽粒与秸秆产量及其比例,以及施磷量与籽粒和秸秆磷含量的关系模型。研究发现,随着施磷量的增加,土壤-夏玉米作物系统的磷素表观盈亏量呈线性增加,在施磷达到75 kg/hm ²时,磷素表观盈亏量为0。华北地区的夏玉米磷肥平均利用效率约为15%;增加氮肥施用量以及与磷合理配施有利于提高磷肥利用效率。整体上,夏玉米对磷酸二铵的利用效率高于过磷酸钙;有机肥和化肥配施可以有效提高磷肥利用效率。夏玉米‘天泰60’品种的磷肥利用效率最高。在华北地区夏玉米生产中,选用磷酸二铵以及适合的氮肥水平、有机肥与化肥配施,可以提高磷肥利用效率,降低磷肥损失和环境污染风险。     

长期施肥对山东潮土磷盈亏及农学阈值的影响

为了揭示长期施肥对山东潮土磷素盈亏、农学阈值的影响,以冬小麦-夏玉米轮作为研究对象,通过33 a长期定位施肥试验研究土壤磷素盈亏、土壤有效磷对磷素盈亏响应,明确土壤有效磷农学阈值;试验采用裂区设计,包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理。结果表明,不施磷和只施有机肥处理磷素亏缺量分别为23.27～29.20 kg/(hm~2·a),12.10～22.27 kg/(hm~2·a);单施磷肥和有机无机磷肥配施磷盈余量分别为68.34～85.99 kg/(hm~2·a),88.84～107.64 kg/(hm~2·a)。单施化肥和有机无机肥配施两大主处理每盈余100 kg/hm~2磷素,土壤有效磷分别增加0.76,1.46 mg/kg,有机无机肥配施处理有效磷对磷盈亏的增幅响应更大。单施化肥处理中小麦和玉米的有效磷农学阈值分别为12.60,8.90 mg/kg,有机无机肥配施处理中作物产量和土壤有效磷含量关系不明显。长期耕作下,不施磷肥和单施有机肥处理需增施磷肥或增加有机肥量来增加土壤磷素;施磷处理中可适当减少施磷量来调控土壤磷盈亏;根据农学阈值和有效磷转化率合理确定施磷量。     

吉林省半干旱区膜下滴灌施磷管理对玉米产量、生长及土壤磷素平衡的影响

为解决吉林省半干旱区磷肥施用量大且利用率低下的问题,研究膜下滴灌模式下不同磷肥用量对玉米生长、产量及土壤磷素平衡的影响,研究结果可为该模式下磷肥高效利用提供最佳策略。2014—2015年在吉林省半干旱区开展了玉米膜下滴灌田间试验,共设置0、40、70、100、130 kg/hm2 5个磷肥用量,在拔节期、大口期、吐丝期和灌浆期,随滴灌进行追肥。测定了不同处理玉米干物质积累量、磷素营养、产量及磷肥利用率。结果表明：施磷显著影响玉米的产量,在0~100 kg/hm2施磷范围内,玉米的产量均随施磷量的增加而增加,当施磷量达到130 kg/hm2时,玉米产量开始下降。利用线性加平台模型拟合玉米产量和施磷量的关系得出,2014、2015年获得最高产量的最佳施磷量分别为78.51 kg/hm2和77.84 kg/hm2,两年平均为78.18 kg/hm2。施磷也显著增加玉米的干物质积累量和吸磷量,玉米的干物质积累量和吸磷量均随施磷量的增加呈现先增加后降低趋势。施磷处理条件下土壤每年均有不同程度的磷素盈余,回归分析表明,施磷量与土壤磷素表观盈余量呈极显著的线性正相关关系,依据该方程求得,2014和2015年土壤磷素持平时施磷量分别为89.03 kg/hm2和62.20 kg/hm2,两年平均为75.61 kg/hm2。施磷对玉米磷肥利用效率有显著的影响,随磷肥用量的增加,磷肥偏生产力、磷肥农学效率呈显著下降趋势,P100处理的磷肥当季回收效率两年均与P40处理无显著性差异,而显著高于其他处理。综合考虑玉米产量、干物质积累量、磷肥利用率及土壤磷素表观平衡,吉林省半干旱区膜下滴灌玉米的最佳施磷量范围75.61~78.18 kg/hm2,可提高产量,并能维持土壤磷素表观平衡,保证磷肥的高效利用。     

吉林省半干旱区膜下滴灌施磷管理对玉米生长与产量及土壤磷素平衡的影响

为解决吉林省半干旱区磷肥施用量大且利用率低下的问题,研究膜下滴灌模式下不同磷肥用量对玉米生长、产量及土壤磷素平衡的影响,研究结果可为该模式下磷肥高效利用提供最佳策略。2014—2015年在吉林省半干旱区开展了玉米膜下滴灌田间试验,共设置0、40、70、100、130 kg/hm~25个磷肥用量,在拔节期、大口期、吐丝期和灌浆期,随滴灌进行追肥。测定了不同处理玉米干物质积累量、磷素营养、产量及磷肥利用率。结果表明:施磷显著影响玉米的产量,在0～100 kg/hm~2施磷范围内,玉米的产量均随施磷量的增加而增加,当施磷量达到130 kg/hm~2时,玉米产量开始下降。利用线性加平台模型拟合玉米产量和施磷量的关系得出,2014、2015年获得最高产量的最佳施磷量分别为78.51 kg/hm~2和77.84 kg/hm~2,两年平均为78.18 kg/hm~2。施磷也显著增加玉米的干物质积累量和吸磷量,玉米的干物质积累量和吸磷量均随施磷量的增加呈现先增加后降低趋势。施磷处理条件下土壤每年均有不同程度的磷素盈余,回归分析表明,施磷量与土壤磷素表观盈余量呈极显著的线性正相关关系,依据该方程求得,2014和2015年土壤磷素持平时施磷量分别为89.03 kg/hm~2和62.20 kg/hm~2,两年平均为75.61 kg/hm~2。施磷对玉米磷肥利用效率有显著的影响,随磷肥用量的增加,磷肥偏生产力、磷肥农学效率呈显著下降趋势,P100处理的磷肥当季回收效率两年均与P40处理无显著性差异,而显著高于其他处理。综合考虑玉米产量、干物质积累量、磷肥利用率及土壤磷素表观平衡,吉林省半干旱区膜下滴灌玉米的最佳施磷量范围75.61～78.18 kg/hm~2,可提高产量,并能维持土壤磷素表观平衡,保证磷肥的高效利用。     

不同磷肥用量对水稻产量效益、磷肥利用率及土壤养分的影响

为解决水稻生产中磷肥适宜用量及提高水稻产量效益问题,以江苏水稻‘9108’为试验材料,采用不同磷肥用量方法对水稻产量、经济效益、磷肥利用率及土壤养分含量进行研究。结果表明：施磷 37.5 kg/hm²水稻产量最高,达到了11781.15 kg/hm²。磷肥用量在37.5 kg/hm²的基础上增施磷肥水稻磷肥利用率、磷肥生理利用率、磷肥农学利用率和磷肥偏生产力呈现下降趋势,施磷37.5 kg/hm²磷肥效率均最高。增施磷肥降低了土壤pH、有机质和碱解氮含量,增加了土壤有效磷、速效钾含量。水稻经济效益随施磷量的增加而增加,施磷量超过37.5 kg/hm²经济效益下降。综合上述结论拟推荐兴化水稻生产中磷肥适用量为37.5 kg/hm²。     

冬小麦-夏玉米轮作区土壤磷与磷肥产量效应变化

为了给作物持续高产下科学施用磷肥提供依据,采用1978年以来土壤有效磷变化的大数据分析、不同时段磷肥定位试验、大面积磷肥产量效应试验等方法分析了冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷变化、土壤和肥料磷的产量效应。结果表明,冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷含量平均为22.43 mg/kg,表现为太行山山麓平原﹥冲积平原。1996—1999年,太行山山麓平原、冲积平原区供试土壤有效磷含量分别为15.09,11.90 mg/kg,冬小麦P₂O₅用量180 kg/hm²时土壤供磷能力：冬小麦分别为83.9%,75.8%,夏玉米分别为83.3%,89.7%。冬小麦秸秆还田下,土壤磷收支表观平衡分别为盈余52.8%,55.4%。2010—2012年,太行山山麓平原土壤有效磷27.22 mg/kg,冬小麦、夏玉米P₂O₅用量分别为108,60 kg/hm²时土壤供磷能力：冬小麦为84.6%,夏玉米为90.1%。小麦秸秆不还田下,土壤磷收支表观平衡：冬小麦盈余6.7%,夏玉米亏缺4...     

小麦玉米轮作体系氮、磷吸收与平衡研究

当前在作物生产中氮磷资源的不合理利用严重威胁环境,为了探讨华北山前平原冬小麦-夏玉米轮作体系合理的氮磷配合措施,在几年水氮(水磷)定位试验基础上对氮磷吸收与利用状况进行了分析。试验为小麦-玉米周年轮作种植,设水氮和水磷试验,水分为主区,施氮(磷)量为副区,裂区试验设计。水分设置限水和适水2个处理,周年设置6个施氮水平,小麦+玉米氮肥用量分别为0+0,60+60,120+120,180+180,240+240,300+300 kg/hm2;3个施磷水平,小麦季磷肥用量分别为75,150,225 kg/hm2,玉米季不施磷。结果表明,施氮(磷)可提高作物地上部分吸氮(磷)量,小麦和玉米全年施氮量240 kg/hm2即可达到较高的地上部总吸氮量,限水和适水下施氮量分别为218.7,243.5 kg/hm2才能保证氮素盈余量为零。小麦和玉米全年施磷量75~150 kg/hm2可达到较高的地上部总吸磷量,但限水和适水下施磷量分别为49.4,69.9 kg/hm2才能保证磷素盈余量为零。冬小麦对氮和磷的生产效率低于夏玉米,限水和适水下百千克籽粒吸氮量小麦分别为2.4,2.3 kg,平均为夏玉米的1.42倍;百千克籽粒吸磷量小麦均为0.61 kg,平均为夏玉米的1.23倍。当限水和适水下土壤全氮含量分别达0.102%和0.097%、全磷含量分别达0.213%和0.209%时土壤即可保持养分盈余量为零。土壤水分含量较高使植株对氮磷的吸收量也较高,但百千克籽粒吸氮(磷)量却表现出相反的趋势。在华北山前平原区小麦玉米轮作体系周年施氮量218.7~243.5 kg/hm2、施磷量49.4~69.9 kg/hm2可实现氮磷盈余量为零。     

养分专家系统推荐施肥对潮土夏玉米产量及肥料效率的影响

为实现潮土区夏玉米科学施肥, 通过2年田间试验研究了玉米养分专家系统推荐施肥对夏玉米产量、收益、养分积累量及肥料利用效率的影响。结果表明, 沙壤质潮土夏玉米施肥两年增产6.55%~39.32%和5.53%~21.19%, 玉米养分专家系统和Agro Services International Inc推荐施肥较农户习惯施肥分别增产4.06%和5.04%, 增收21.90%和27.44%。基于玉米养分专家系统推荐施肥的氮、磷、钾肥农学效率分别为11.46、25.89和9.93 kg kg^-1, 氮、磷、钾肥料利用率分别为41.13%、31.48%和50.35%, 化肥偏生产力平均为36.62 kg kg^-1。玉米养分专家系统推荐施肥提高了沙壤质潮土区夏玉米叶片叶绿素含量, 促进了氮磷钾的吸收利用, 增加了干物质积累量, 具有增产增收效应, 肥料利用效率较高, 可作为该地区夏玉米推荐施肥方法推广应用。     

华北地区冬小麦生产中磷素利用特征研究

目前,中国农业集约化过程中普遍存在着化肥,特别是磷肥利用效率不高、土壤残留磷量较大的问题,这造成了磷肥资源的浪费以及由淋溶和径流造成的面源污染。笔者通过文献查阅,收集和筛选了自1980年以来中国公开发表的小麦田间试验论文,对华北平原及山西和陕西等地区小麦田间试验数据进行分析,对小麦生产和磷肥利用特征进行统计分析。本研究获得了冬小麦籽粒与秸秆产量的回归方程,以及施磷量与籽粒和秸秆含磷量的回归方程。在施磷为61 kg P₂O₅/hm ²时,冬小麦-土壤系统表现为磷素表观平衡;随着磷肥数量增加,磷素表观盈亏量呈线性增加。在当前华北地区常规磷肥(102 kg P₂O₅/hm ²)水平下,冬小麦一季在土壤中磷肥累积量约为25.7 kg P₂O₅/hm ²。华北地区冬小麦磷肥平均利用效率为(14.7±7.6)%,氮肥增加有利于提高磷肥利用效率。整体上,冬小麦对磷酸二铵的利用效率高于过磷酸钙,有机肥和化肥配施有利于提高磷肥利用效率,‘郑麦9023’的磷肥利用效率较高。所以选择合适的磷肥品种,通过合理的氮肥水平以及有机肥与化肥配施,能够提高华北地区的冬小麦磷肥利用效率。这对于该地区提高磷肥利用效率、降低磷肥损失和土壤污染风险,具有重要参考价值。     

高磷土壤减量施磷对果蔗磷肥利用效率和土壤酶活性的影响

生产中为了追求高收益,果蔗种植中磷肥过量投入现象普遍,造成肥料效率降低和土壤肥力失衡等问题。本研究在广东湛江高磷红壤区采取田间定位试验（初始有效磷含量为234.80mg/kg）,研究磷肥减量100%（P0）、50%（P1）、20%（P2）和当地常规施磷（CK,600kg P₂O₅/hm²）处理下,果蔗磷肥利用效率以及土壤酶活性的变化特征。结果表明,经过连续2年试验后,果蔗产量、糖分含量、株高和茎径等品质性状均表现为P2＞CK＞P1＞P0。P2处理磷肥利用率最高（32.09%）,P1处理最低（28.08%）;农学效率为P2＞P1＞CK;磷肥偏生产力为P1＞P2＞CK。随着施磷水平的降低,α-葡萄糖苷酶和与氧化还原相关的过氧化物酶、多酚氧化酶等酶的活性提高,β-葡萄糖苷酶、纤维二糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶以及磷酸酶等水解酶活性均呈现下降趋势;与氮转化相关的亮氨酸氨肽酶和脲酶活性均以P2处理最低,P0处理最高。此外,土壤酶活性与土壤养分含量显著相关（P＜0.05）。综合果蔗产量、品质、磷肥利用效率以及土壤酶活性及其对生长影响,较常规施磷减量20%（P2）是该地区果蔗的适宜用量。     

基于磷肥施用深度的夏玉米根层调控提高土壤氮素吸收利用

良好的根系构型能够促进作物高效获取土壤养分。基于磷肥施用深度的根层调控技术可以优化夏玉米根系的时空分布并促进其与土壤水分、养分供应的空间匹配性,为通过玉米根系挖潜实现节肥增效提供理论与技术支撑。本试验以不施磷肥处理为对照(CK),设置距离地表-5 cm (P5)、-10 cm (P10)、-15 cm (P15)和-20 cm (P20)深度施用磷肥处理,分析各处理对夏玉米根系分布、植株生长及产量形成、氮素吸收、积累与转运的影响。结果表明,磷肥适当深施显著促进夏玉米根系生长,根干重、根长密度、根系表面积和根体积均显著增加,整体表现为P15P10P20P5CK。随着磷肥施用深度的增加,深层玉米根系显著增加。P15和P20处理根干重所占比重,在20～40cm土层分别为12.3%和12.1%;在40～60 cm土层分别为6.7%和6.9%。根系分布深度的增加促进了对土壤氮素的吸收,深施磷肥处理各土层中尤其是20cm以下土层土壤氮素含量显著降低。根系分布的优化同时促进了植株氮素积累与转运, P15处理较P5处理氮素吸收效率、氮积累量、转运量及氮肥偏生产力2年平均分别提高14.5 kg kg–1、19.2%、48.9%和6.4kgkg–1,籽粒产量2年平均增产16.4%。在本试验条件下,磷肥集中施用在-15cm处理,能显著促进夏玉米深层土壤根系的生长,扩大根系养分利用空间,增加根系对深层土壤氮素的吸收,促进植株氮素积累及转运,提高其生产力,最终提高产量。     

华北农牧交错区两种土壤类型下青饲玉米的施氮效应

针对华北农牧交错区饲草量少质差的现实问题, 在区域草甸栗钙土和沙质栗钙土条件下, 研究了氮肥不同施用量对青饲玉米产量与品质形成及肥水利用效果的影响。结果表明, 草甸栗钙土田和沙质栗钙土田施氮比不施氮青饲玉米生物产量分别增加36.1%和106.0%, 植株氮素含量分别提高108.0%和81.9%, 且在草甸栗钙土田出现氮素的奢侈吸收现象; 施氮使草甸栗钙土田玉米植株磷素含量提高10.9%, 但沙质栗钙土田玉米磷素含量降低; 玉米植株粗蛋白、粗脂肪的含量和产量均随施氮量增加而显著增加, 草甸栗钙土田分别增产1.60倍和2.10倍, 沙质栗钙土田分别增产2.74倍和1.36倍; 施氮显著提高青饲玉米的水分利用效率, 草甸栗钙土田增幅为27%~45%, 相当于多供水82.5~135.7 mm; 沙质栗钙土田增幅为95%~97%, 相当于多供水294.9~258.5 mm。故华北农牧交错区青饲玉米施氮是快速提高饲草产量和营养品质以及高效利用肥水资源的有效技术手段, 草甸栗钙土田不超过200 kg hm^-2、沙质栗钙土田不少于135 kg hm^-2, 是兼顾玉米产量、品质与肥水高效利用的适宜施氮量。     

长期小麦秸秆还田对壤质潮土磷素含量及磷盈亏的影响

明确长期小麦秸秆还田壤质潮土土壤中磷素演变特征,可为潮土区土壤磷素管理和磷肥高效施用提供理论依据。利用壤质潮土长期定位试验（1992-2015年）,比较单施化肥处理（NP、NPK）和小麦秸秆还田配施化肥处理（NPS、NPKS）土壤有效磷、全磷含量变化,量化土壤磷盈亏和累积磷盈亏,并解析土壤有效磷变化量与累积磷盈亏之间的关系。结果表明,长期施用磷肥和小麦秸秆还田显著提高了土壤有效磷和全磷含量,提升了磷活化系数（PAC）,其年增量分别为0.68~0.78mg/kg、0.0031~0.0047g/kg和0.07%~0.09%,且小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的增加速率有抑制作用,对全磷含量的增加有促进作用,但效应不显著。小麦秸秆还田增加土壤磷盈余。在土壤磷盈余时,土壤每盈余100kg/hm²磷,有效磷增加9.7~10.0mg/kg,小麦秸秆还田对其影响不大;在土壤磷亏缺时,土壤每亏缺100kg/hm²磷,秸秆不还田土壤有效磷含量降低12.6mg/kg,小麦秸秆还田土壤降低1.95mg/kg,小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的维持有缓冲作用。小麦秸秆配施磷肥是提高和维持壤质潮土土壤磷素水平、增强土壤供磷潜力的重要措施。     

控失尿素减施及不同配比对夏玉米产量及氮肥效率的影响

添加纳米矿物类控失剂的控失尿素可通过吸附作用,减少施入土壤后的氮素损失,明确该控失尿素施用量、与常规尿素合理配比在夏玉米上的效应,可为夏玉米一次性施肥、氮肥减施增效提供依据。在不同产量水平(高、中、低产田)土壤上,通过田间试验研究常规尿素(纯氮210 kg hm^–2)、控失尿素常量及减施(减量10%,即纯氮189 kg hm^–2;减量20%,即纯氮168kghm^–2)、控失尿素与常规尿素配施(配比分别为7∶3、5∶5和3∶7)对夏玉米产量、地上部生物量、养分积累量、光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明,氮肥施用可显著提高夏玉米产量,常量控失尿素施用下夏玉米增产率达22.96%～27.55%,在高、中产田上产量较常规尿素有显著提升。与常量控失尿素相比,控失尿素减施10%和20%通过提升穗粒数使得高、中产田夏玉米产量不降低,控失尿素减施20%处理下高产田氮肥利用率高达41.60%。控失尿素与常规尿素7∶3配施下的氮素积累量与常量控失尿素处理无显著差异,高产田和中产田夏玉米产量、秸秆干物重均未显著降低,同时可显著提高低产田夏...     

氮磷钾配施对制种玉米产量及经济效益的影响

为完善甘肃省张掖市制种玉米施肥体系,探究氮磷钾配方施肥对氮、磷和钾肥利用率的提升效果及其对制种玉米生长与产量的调控效应,明确氮磷钾配施对土壤肥力的影响。以制种玉米为供试作物,地表滴灌为供水方式,设置配方缺氮（T1）、配方缺磷（T2）、配方缺钾（T3）、氮磷钾配方施肥（T4）、常规缺氮（T5）、常规缺磷（T6）、常规缺钾（T7）、常规施肥（T8）和不施肥（T9）9个施肥处理。结果表明,T4与T8处理产量分别为7158.9和6638.9kg/hm²,显著高于相应的缺素施肥处理;T4处理水分利用率较T8处理提高7.33%（P<0.01）,N、P、K化肥利用率分别提高5.9%、67.3%和70.2%（P<0.05）,经济效益提高9.94%,土壤养分综合指数提高20.00%。氮磷钾配方施肥能显著促进作物生长,释放高产潜力,提高水肥利用效率,提升经济效益和土壤肥力,为推荐的施肥模式。     

平谷桃园养分投入对土壤养分的影响

以平谷区101个桃园为研究对象,调查了施肥现状及其对土壤养分的影响。【结论】所调查的桃园施用的有机肥以鸡粪、羊粪、猪粪、牛粪为主,化肥投入以复合肥或氮磷钾配合施用居多;2016年比2006年总N、总P2O5和总K2O投入量高出1.6倍、1.6倍和1.8倍。由于桃园多年的过量养分投入,2016年调查结果与2006年调查结果和1981年二次土壤普查结果比较,土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均有大幅度提高;调查结果还显示,随着氮肥的施入土壤中平均碱解氮含量变化趋势不明显,随着磷肥的施入土壤中平均有效磷含量成显著的上升趋势,随着钾肥投入量的增加土壤中速效钾含量呈现先上升后下降的趋势。调查结果还显示平谷土壤氮素盈余量为444.6 kg N/ hm2,作物氮素吸收量/施氮量占比仅为45%;平谷土壤磷素盈余量为516.6 kg N/ hm2,作物磷素吸收量/施磷量占比仅为22%;由此可见,桃园氮养分和磷养分盈余造成了果园土壤氮和磷环境风险加大。因此,桃园要进行合理的养分管理以保证产量和品质的形成,以及桃园的可持续发展。     

减磷加炭对北疆春小麦磷素利用及产量的影响

本试验探讨不同施肥模式对小麦磷素积累与转运及产量的影响,为合理减磷加炭、提高磷肥利用率提供理论参考。本试验磷肥（P₂O₅）设4个水平,生物炭设3个水平。比较不同施肥模式下小麦磷素积累分配、磷素利用率、产量与磷肥利用率等指标的差异。结果表明：在减量施磷15%(102 kg/hm²)配施生物炭22.5 t/hm²(P3B2)处理下各指标综合效果最好,在该处理下春小麦干物质量最高,为4.07 g/株,较对照增加8.24%,该处理下植株磷含量增加,且主要分配在穗部,较对照增加6.21%;茎部磷素转移在磷肥配施低炭时增幅最高,磷肥配施高量生物炭时增幅最低;叶部磷素转移在磷肥与生物炭配施时对植株叶部磷素的影响大于单施磷肥。本试验条件下,施磷102 kg/hm²同时施加生物炭22.5 t/hm²对提高茎、叶对籽粒的贡献率有明显的促进作用,提升了磷素利用效率与磷素生理效率,并且达到最好的增产效果,为北疆灌区磷肥减施增效提供理论依据。