油菜-水稻轮作是我国长江流域主要水旱轮作模式,其高产稳产对保障粮油安全至关重要。施用磷肥是油稻种植的常用技术,为探究磷肥对油菜-水稻轮作系统生产力及其稳定性的作用,利用2016—2023年在长江中游地区开展连续7年的田间定位试验(...油菜-水稻轮作是我国长江流域主要水旱轮作模式,其高产稳产对保障粮油安全至关重要。施用磷肥是油稻种植的常用技术,为探究磷肥对油菜-水稻轮作系统生产力及其稳定性的作用,利用2016—2023年在长江中游地区开展连续7年的田间定位试验(试验设置0、45、90、135和180 kg P_(2)O_(5) hm^(-2)共5个磷肥用量处理),对油菜和水稻的产量与磷素吸收量及其稳定性、系统能值及其生产力风险进行分析。结果表明,施磷均显著提高油菜和水稻产量,对油菜的增产效果显著高于水稻,油菜增产2.3~12.5倍,在磷肥用量90 kg hm^(-2)时达到最高水平,主要通过增加单株角果数水平提高产量,其次是千粒重和每角粒数;水稻增产4.4%~17.1%,在磷肥用量45 kg hm^(-2)时达到最高水平,一定程度上通过单株有效穗数和每穗实粒数提高产量。油菜和水稻地上部磷素积累量随着磷肥用量的增加而增加,油菜地上部积累量增加5.0~11.8倍,水稻增加22.9%~46.2%,轮作周年增加50.2%~118.8%,随着磷肥用量的增加,油菜磷肥回收利用率(PRE)在磷肥用量45~90 kg hm^(-2),水稻在45 kg hm^(-2)时达到最高水平,继续增加磷肥用量PRE下降。施磷显著提高油菜产量稳定性,在磷肥用量45 kg hm^(-2)时达到最高水平,产量稳定性与磷素积累量、单株角果数、每角粒数的稳定性呈显著正相关关系;水稻整体产量与磷素积累量稳定性水平高于油菜,磷肥投入对其无显著影响。施磷可显著提高系统周年能值产量和稳定性,磷肥用量分别在油菜季90 kg hm^(-2)和水稻季45~90 kg hm^(-2)时达到最高水平,使系统在稳产的基础上达成高产的目标。综上所述,当油菜季磷肥用量为90 kg hm^(-2)、水稻季磷肥用量为45 kg hm^(-2)时可在保证系统能值产量达到最高水平的同时兼顾系统稳定性和提高磷肥利用效率,是油稻轮作系统磷肥最佳推荐用量。展开更多
针对新疆棉花生产中缺乏先进高效的推荐施肥方法和不合理施肥带来的肥料利用率低的现状,本研究以1996—2019年新疆主要植棉区21个植棉县的414个棉花田间肥料试验为基础,建立养分管理大数据库。采用QUEFTS模型模拟棉花最佳养分需求量,并...针对新疆棉花生产中缺乏先进高效的推荐施肥方法和不合理施肥带来的肥料利用率低的现状,本研究以1996—2019年新疆主要植棉区21个植棉县的414个棉花田间肥料试验为基础,建立养分管理大数据库。采用QUEFTS模型模拟棉花最佳养分需求量,并分析土壤基础养分供应、肥料的农学效率与产量反应之间的相关关系,在此基础上构建施肥模型,并开发了适用于新疆棉花生产的养分专家系统。为验证该系统的应用效果,于2017—2021年在新疆主要棉花种植区开展田间验证试验。试验共设6个施肥处理,分别为棉花养分专家系统推荐施肥(NE),基于NE推荐施肥基础上的不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥,农民习惯施肥(FP)和当地的优化推荐施肥(ST),调查了棉花产量、肥料利用效率和经济效益。QUEFTS模型模拟棉花养分吸收结果表明,每生产1 t籽棉地上部所需氮、磷和钾养分分别为27.7、6.2和29.3 kg。施用氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为1624、1096和804 kg hm^(–2),平均相对产量分别为0.7、0.8和0.8,平均农学效率分别为6.8、8.5和16.7 kg kg^(–1)。田间验证结果显示,与FP处理相比,NE处理分别减施氮、磷、钾肥40.7%、60.1%和10.7%;与ST处理相比,NE处理分别减施氮、磷肥30.3%和38.0%,增施钾肥10.8%。与FP和ST相比,NE处理的棉花产量分别增加了365 kg hm^(–2)和92 kg hm^(–2),经济效益分别增加了4302元hm^(–2)和1094元hm^(–2),氮、磷和钾肥回收率分别提高了18.8和11.8、14.2和11.5、13.4和6.0个百分点,氮和磷肥农学效率分别增加了3.5 kg kg^(–1)和2.2 kg kg^(–1)、7.2 kg kg^(–1)和4.4 kg kg^(–1),钾肥农学效率分别减少了1.6 kg kg^(–1)和0.6 kg kg^(–1)。综上所述,基于产量反应和农学效率构建的智能化新疆棉花养分专家系统,能够为每块地提供个性化的施肥方案。连续多点的田间试验结果充分证明,该方法优化了肥料用量与养分配比,提高了棉花产量和肥料利用率,增加了经济效益,是适用于新疆棉花生产的推荐施肥新方法。展开更多
文摘油菜-水稻轮作是我国长江流域主要水旱轮作模式,其高产稳产对保障粮油安全至关重要。施用磷肥是油稻种植的常用技术,为探究磷肥对油菜-水稻轮作系统生产力及其稳定性的作用,利用2016—2023年在长江中游地区开展连续7年的田间定位试验(试验设置0、45、90、135和180 kg P_(2)O_(5) hm^(-2)共5个磷肥用量处理),对油菜和水稻的产量与磷素吸收量及其稳定性、系统能值及其生产力风险进行分析。结果表明,施磷均显著提高油菜和水稻产量,对油菜的增产效果显著高于水稻,油菜增产2.3~12.5倍,在磷肥用量90 kg hm^(-2)时达到最高水平,主要通过增加单株角果数水平提高产量,其次是千粒重和每角粒数;水稻增产4.4%~17.1%,在磷肥用量45 kg hm^(-2)时达到最高水平,一定程度上通过单株有效穗数和每穗实粒数提高产量。油菜和水稻地上部磷素积累量随着磷肥用量的增加而增加,油菜地上部积累量增加5.0~11.8倍,水稻增加22.9%~46.2%,轮作周年增加50.2%~118.8%,随着磷肥用量的增加,油菜磷肥回收利用率(PRE)在磷肥用量45~90 kg hm^(-2),水稻在45 kg hm^(-2)时达到最高水平,继续增加磷肥用量PRE下降。施磷显著提高油菜产量稳定性,在磷肥用量45 kg hm^(-2)时达到最高水平,产量稳定性与磷素积累量、单株角果数、每角粒数的稳定性呈显著正相关关系;水稻整体产量与磷素积累量稳定性水平高于油菜,磷肥投入对其无显著影响。施磷可显著提高系统周年能值产量和稳定性,磷肥用量分别在油菜季90 kg hm^(-2)和水稻季45~90 kg hm^(-2)时达到最高水平,使系统在稳产的基础上达成高产的目标。综上所述,当油菜季磷肥用量为90 kg hm^(-2)、水稻季磷肥用量为45 kg hm^(-2)时可在保证系统能值产量达到最高水平的同时兼顾系统稳定性和提高磷肥利用效率,是油稻轮作系统磷肥最佳推荐用量。
文摘针对新疆棉花生产中缺乏先进高效的推荐施肥方法和不合理施肥带来的肥料利用率低的现状,本研究以1996—2019年新疆主要植棉区21个植棉县的414个棉花田间肥料试验为基础,建立养分管理大数据库。采用QUEFTS模型模拟棉花最佳养分需求量,并分析土壤基础养分供应、肥料的农学效率与产量反应之间的相关关系,在此基础上构建施肥模型,并开发了适用于新疆棉花生产的养分专家系统。为验证该系统的应用效果,于2017—2021年在新疆主要棉花种植区开展田间验证试验。试验共设6个施肥处理,分别为棉花养分专家系统推荐施肥(NE),基于NE推荐施肥基础上的不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥,农民习惯施肥(FP)和当地的优化推荐施肥(ST),调查了棉花产量、肥料利用效率和经济效益。QUEFTS模型模拟棉花养分吸收结果表明,每生产1 t籽棉地上部所需氮、磷和钾养分分别为27.7、6.2和29.3 kg。施用氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为1624、1096和804 kg hm^(–2),平均相对产量分别为0.7、0.8和0.8,平均农学效率分别为6.8、8.5和16.7 kg kg^(–1)。田间验证结果显示,与FP处理相比,NE处理分别减施氮、磷、钾肥40.7%、60.1%和10.7%;与ST处理相比,NE处理分别减施氮、磷肥30.3%和38.0%,增施钾肥10.8%。与FP和ST相比,NE处理的棉花产量分别增加了365 kg hm^(–2)和92 kg hm^(–2),经济效益分别增加了4302元hm^(–2)和1094元hm^(–2),氮、磷和钾肥回收率分别提高了18.8和11.8、14.2和11.5、13.4和6.0个百分点,氮和磷肥农学效率分别增加了3.5 kg kg^(–1)和2.2 kg kg^(–1)、7.2 kg kg^(–1)和4.4 kg kg^(–1),钾肥农学效率分别减少了1.6 kg kg^(–1)和0.6 kg kg^(–1)。综上所述,基于产量反应和农学效率构建的智能化新疆棉花养分专家系统,能够为每块地提供个性化的施肥方案。连续多点的田间试验结果充分证明,该方法优化了肥料用量与养分配比,提高了棉花产量和肥料利用率,增加了经济效益,是适用于新疆棉花生产的推荐施肥新方法。
