湖南稻-油、稻-稻-油轮作制施肥现状调查研究

为建立湖南省稻-油、稻-稻-油轮作制高效施肥技术体系,2007～2009年对湖南省水稻、油菜主产区开展了当地习惯施肥调查。调查表明,湖南省稻-油、稻-稻-油轮作制施肥上存在:施肥结构不合理,氮磷钾比例不协调;有机肥用量偏低,秸秆还田和有机肥施用技术需要提高;农民施肥盲目性和随意性大,缺少必要的施肥技术规程等问题。建议调整施肥结构,合理控制氮肥用量,适量增加磷钾肥用量;增加有机肥的投入,推广有机无机肥配合施用技术;加强土肥监测,尽快制定合理的施肥技术规程。     

湖南省油菜施钾效应及土壤速效钾临界值研究

2005-2008年在湖南省油菜主产区布置67个田间试验,研究施钾对油菜籽产量的影响及土壤速效钾含量对施钾效应的影响,并对土壤速效钾临界值进行初步判定。结果表明,油菜施钾具有明显的增产和增收效果,平均增产率19.1%,增产范围为33-1 587 kg/hm2,平均增产332 kg/hm2,每千克K2O平均增加2.5 kg油菜籽,其中51个试验施钾增产效果在10%以上;施钾平均产投比为1.4,产投比大于1.5的试验占35.8%。土壤速效钾含量对施钾产量效应及经济效应均有明显影响,土壤速效钾与施钾增产量及产投比分别呈极显著和显著负相关。以不施钾处理占施钾处理产量的90%为标准,初步估计土壤速效钾临界值为106 m g/kg;以施钾产投比2.0和1.5为标准,估计其临界值分别为70 m g/kg和100 m g/kg。     

有机、无机肥及其配施对苇状羊茅生长及抗寒性的影响

利用盆栽土培试验研究了不施肥、单施无机肥(每千克土施纯N 0.36 g,纯P 0.12 g,纯K 0.36 g,氮磷钾分别以分析纯尿素、磷酸二氢铵及氯化钾为肥源)、单施有机肥(每千克土施用腐熟鸡粪8 g,其N量等同无机肥处理)及有机 无机肥配合施用对种植在武汉地区新垦土壤上的冷季型草坪草苇状羊茅Festuca arundinaces生长状况、叶绿素含量和抗寒性的影响.结果表明,施肥处理均能促进草坪草初期生长,与不施肥处理相比,无机肥、有机肥及无机 有机肥配施在播种后25 d时叶片数分别增加86.5%,91.3%和84.7%,距播种60 d时3个施肥处理的分蘖数分别是不施肥处理的4.86,3.41和6.03倍.无机肥施用对越冬期草坪草叶绿素含量和提高抗寒性的效果明显好于有机肥及不施肥处理,在播种100 d时单施无机肥处理的叶绿素分别比单施有机肥和不施肥处理高24.3和42.5个SPAD值;脯氨酸(Pro)高出4.69和4.33倍,丙二醛(MDA)分别是单施有机肥和不施肥处理的51.6%和31.3%,电解质渗透率分别是后2个处理的15.3%和19.2%.在所有施肥处理中,无机、有机肥配施对草坪草生长效果最好,但在对抗寒性的影响上该处理与单施无机肥处理无明显差异.试验结果还表明,不施肥处理生长状况极差,越冬后土地裸露严重.说明合理施肥是提高武汉地区草坪草成坪质量及抵抗冬季低温胁迫的重要措施.     

湖北省油菜钾肥效应及推荐用量研究

通过22个田间试验研究湖北省油菜主产区钾肥效应和适宜用量。结果表明,适量施用钾肥对油菜具有明显的增产增收效果,21个试验施钾比不施钾对照增收油菜籽70~1 091kg/hm2,平均增产337kg/hm2,增产幅度在2.5%~68.6%之间,平均增产率为18.6%;纯利润平均为871元/hm2,产投比平均达3.91;钾肥偏生产力和农学利用率平均分别为34.8kg/kg K2O和4.2kg/kg K2O。根据肥料效应方程,在当前生产条件下,油菜生产的钾肥最佳经济用量平均为82.7kg K2O/hm2,推荐幅度为0~150.2kg K2O/hm2。土壤速效钾含量与油菜钾肥最佳推荐用量呈极显著负相关(r(-0.789 6**,n(20),根据土壤速效钾含量(x,单位为mg/kg)水平,湖北省目前油菜生产适宜用钾量(y,单位为kg/hm2)可通过公式y(366.28-62.646Ln(x)求得。     

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通过22个田间试验研究湖北省油菜主产区钾肥效应和适宜用量。结果表明适量施用钾肥对油菜具有明显的增产增收效果,21个试验施钾比不施钾对照增收油菜籽70~1091kg/hm2,平均增产337kg/hm2,增产幅度在2.5%~68.6%之间,平均增产率为18.6%;纯利润平均为871元/hm2,产投比平均达3.91;钾肥偏生产力和农学利用率平均分别为34.8kg/kg K2O和4.2kg/kg K2O。根据肥料效应方程,在当前生产条件下,油菜生产的钾肥最佳经济用量平均为82.7kg K2O/hm2,推荐幅度为0~150.2kg K2O/hm2。土壤速效钾含量与油菜钾肥最佳推荐用量呈极显著负相关性（r﹦﹣0.7896**,n﹦20）,根据土壤速效钾含量（x,单位为mg/kg）水平,湖北省目前油菜生产适宜用钾量（y,单位为kg/hm2）可通过公式y﹦366.28﹣62.646Ln(x)求得。     

磷肥用量对油菜籽产量及品质的影响

油菜是重要的油料作物,对缺磷敏感,我国油菜主产区土壤供磷状况较差,缺磷常导致油菜籽减产。于2019—2021年度2季在长江中游地区进行磷肥用量田间试验,设置0、45、90、135和180 kg P₂O₅ hm^–2 5个施磷水平,探究磷营养供应状况同时对油菜籽产量和品质的影响。结果表明,施磷显著增加油菜单株角果数、角粒数和千粒重,进而增加了油菜产量。不施磷处理的平均产量仅190 kg hm^–2,施磷增产8.5～12.5倍,根据产量效应得到的最高产量施磷量为51.8～65.0 kg P₂O₅ hm^–2。油菜籽磷含量、含水率、含油率、蛋白质、硫甙、油酸、亚麻酸和硬脂酸对磷肥用量的响应均达到极显著水平,芥酸、亚油酸和棕榈酸的响应较小。随着施磷量的增加,油菜籽含油率呈先增后降的趋势(施磷90 kg P₂O₅ hm^–2和135 kg P₂O₅     

基于角果期高光谱的冬油菜产量预测模型研究

以连续3 a田间氮肥水平试验为基础,研究基于高光谱估产的可行性,明确最佳光谱监测方式和有效波段,降低光谱分析维数,提高产量估测时效性。2013—2016年分别于湖北省武穴市和沙洋县进行大田试验,通过测试角果期冠层光谱反射率、产量构成因子(单株角果数、每角粒数和千粒质量)和成熟期产量,利用偏最小二乘回归(PLS)分别对油菜原初光谱(RSR)和一阶微分光谱(FDR)与其产量及构成因子间构建定量分析模型并筛选有效波段。结果表明,基于全波段的FDR-PLS模型预测精度显著优于R-PLS,其最佳监测指标是冬油菜产量和角果数,验证集决定系数(R2)分别为0.90和0.91,均方根误差(RMSE)分别为379 kg/hm2和66个/株,相对分析误差(RPD)分别为3.11和3.12。基于各波段变量重要性投影(VIP)值,确定冬油菜产量有效波段分别为628、753、882、935、1061、1 224 nm;角果数有效波段分别为628、758、935、1 063、1 457、1 600 nm。此后,再次构建基于上述有效波段的冬油菜产量和角果数监测模型,决定系数分别为0.91和0.87,均方根误差分别为504 kg/hm2和82个/株,相对分析误差分别为2.34和2.52,估算精度较为理想。     

红壤地区直播油菜施硼对籽粒产量和品质的影响

红壤地区是我国重要的油菜种植区,研究直播冬油菜硼肥施用效果,为直播油菜科学施硼提供理论依据,对促进区域油菜产业发展有重要意义。2017—2018年在江西、湖南、湖北南部和广西北部油菜主产区布置7个硼肥大田试验,设置不施硼、施硼肥(含硼量100 g·kg~(–1))4.5 kg·hm~(–2)、9.0 kg·hm~(–2)、13.5 kg·hm~(–2)四个处理。结果表明,红壤地区土壤有效硼普遍含量低,直播油菜施硼增产效果显著,油菜籽平均产量和施硼经济效益在硼肥用量9.0kg·hm~(–2)时最高,与不施硼相比增产1 021 kg·hm~(–2),增产率达110.6%,分别较施用硼肥4.5 kg·hm~(–2)和13.5 kg·hm~(–2)增产16.6%和3.1%。施硼显著增加直播油菜收获密度、单株角果数和每角粒数,进而增加了油菜产量;同时硼肥的施用可显著提高油菜籽的含油率、油酸和亚油酸含量,与不施硼相比,施用硼肥9.0 kg·hm~(–2)处理各品质指标分别增加26.9%、45.9%和72.6%,相应增加产油量136.1%。在硼肥用量13.5 kg·hm~(–2)范围内,油菜地上部硼含量和硼累积量随着施硼量的增加而增加,但硼肥利用率呈现降低的趋势,硼肥用量为9.0 kg·hm~(–2)处理的硼肥当季利用率也仅为9.4%。综合结果显示,红壤地区直播油菜施硼增产增收效果显著,直播油菜生产中应重视硼肥的合理施用,区域硼肥的推荐用量为9.0 kg·hm~(–2)左右。     

氮肥用量对油菜产量及氮素利用效率的影响

通过大田试验研究了氮肥用量对油菜产量、养分含量、养分累积量及氮肥利用效率的影响。结果表明,与不施氮相比,施氮肥75、150和225kg/hm2平均分别增产41.9%、70.3%和66.2%,籽粒含氮量分别提高9.1%、14.2%和13.1%,植株地上部氮素总累积量分别增加59.6%、111.6%和108.0%。施氮促进油菜生长发育,显著提高油菜对氮素的吸收、累积和籽粒需氮量,但氮肥农学利用率、偏生产力和表观利用率均随氮肥用量的增加显著下降。氮肥用量在150kg/hm2时,能较好地协调油菜较高产量水平与合理氮肥利用率的统一。     

不同棉花品种苗期钾效率差异的初步探讨

通过营养液培养研究了4个棉花品种苗期在不同钾水平下的生长及钾营养状况等方面的差异。供试的4个品种钾效率系数存在显著差异。其差异首先在外部形态上表现出来,高效品种较低效品种具有明显的生长优势。叶绿素含量在低钾时,各个品种均表现为上部叶高于下部叶;在较高钾水平时,上部叶片与下部叶片的叶绿素基本相当。低钾时,植株的茎叶钾含量有大于根部钾含量的趋势。较高钾时,根和叶片的钾含量基本相当,都大于茎的钾含量;愈是低钾地上部钾素积累量占的百分率愈大,钾素愈向上部转移。效率较高的鄂抗8号钾积累量是效率低的国抗1号的4.31倍,说明高效植物的钾吸收效率高。在较高钾水平时,不同品种钾积累量差距减少。上述结果也说明通过扩大棉花品种的筛选规模,确定合适的钾的筛选浓度,从棉花筛选获得典型的钾高效的基因型是可行的。