农业高质量发展背景下的新型肥料发展 被引量：7

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作者 李娟 王亚静 +3 位作者 杨相东 刘艳鹏 赵冬梅 岳继生 《蔬菜》 2024年第6期1-13,共13页

新型肥料因具有肥效更高、使用方便、省时省工、绿色环保等特点,深受市场青睐。农业高质量发展背景下,化肥减量增效的推行促使肥料产品及其配套施肥技术不断创新,新型肥料行业呈现产业规模不断扩大、行业内部竞争激烈、生产集中度持续... 新型肥料因具有肥效更高、使用方便、省时省工、绿色环保等特点,深受市场青睐。农业高质量发展背景下,化肥减量增效的推行促使肥料产品及其配套施肥技术不断创新,新型肥料行业呈现产业规模不断扩大、行业内部竞争激烈、生产集中度持续上升等特点。为详细了解新型肥料产品,促进行业健康发展,总结了缓/控释肥料、水溶性肥料、土壤调理剂、增效肥料、微生物肥料5大类新型肥料及其创制技术,以及测土配方施肥、水肥一体化、智能化精准推荐施肥、轻简化施肥技术4种高效施肥技术及其应用情况;并分析了新型肥料产业存在的问题,如产品种类多、市场混乱,准入门槛低、产品质量参差不齐,关键技术薄弱、创新力度不足等;同时提出了以农业需求为导向,提高产业技术水平;以绿色低碳为目标,提升技术工艺体系;以专业化服务为方向,建立高素质从业人员队伍;以完善肥料监管体系为抓手,促进行业良性发展;以保证产品质量安全为重点,提高市场竞争力等发展建议。 展开更多

关键词 新型肥料 产业 现状 问题 建议

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黑土地肥力下降成因与保护利用对策——基于养分资源高效利用视角分析 被引量：4

2

作者 仇少君 郝小雨 +4 位作者 赵士诚 徐新朋 王秀斌 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页

黑土具有质地好、肥力高、适耕性强等特点,为全国贡献了1/4的粮食产量,但黑土地长期集约化利用引起的土壤肥力下降已引起国家和学者的广泛关注。本文分析了黑土地肥力下降主要特征,并着重从养分资源高效利用视角探讨了黑土地肥力下降的... 黑土具有质地好、肥力高、适耕性强等特点,为全国贡献了1/4的粮食产量,但黑土地长期集约化利用引起的土壤肥力下降已引起国家和学者的广泛关注。本文分析了黑土地肥力下降主要特征,并着重从养分资源高效利用视角探讨了黑土地肥力下降的原因,提出了黑土地保护利用对策。黑土地肥力下降主要特征为有机质下降、结构变差、养分失衡、酸化严重和黑土层变薄等。从养分资源利用角度分析,黑土地肥力下降主要原因是黑土地集约化利用下秸秆长期移出农田,有机物料投入不足,以及化学肥料种类、用量、施用时间的不合理。为此,本文提出以养分高效利用为核心的养分精准管理、以秸秆还田为主的保护性耕作及以有机物料循环利用为基础的农牧一体化的综合管理对策。总之,黑土地养分高效循环利用是实现黑土地保护利用的重要手段之一。 展开更多

关键词 黑土地 肥力下降特征 肥力下降原因 养分资源高效利用 保护利用对策

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东北半干旱区浅埋滴灌下玉米高产高效的尿素硝酸铵溶液投入阈值 被引量：3

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作者 孔丽丽 尹彩侠 +4 位作者 侯云鹏 张磊 赵胤凯 刘志全 徐新朋 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2081-2093,共13页

为探明滴灌玉米尿素硝酸铵溶液(UAN)对尿素的增效作用及适宜投入阈值,在吉林省半干旱区(乾安县)开展连续2年(2020-2021年)的田间定位试验,以UAN为试验材料,设6个氮肥用量[0 kg(N)·hm^(-2)、100 kg(N)·hm^(-2)、140 kg(N)·... 为探明滴灌玉米尿素硝酸铵溶液(UAN)对尿素的增效作用及适宜投入阈值,在吉林省半干旱区(乾安县)开展连续2年(2020-2021年)的田间定位试验,以UAN为试验材料,设6个氮肥用量[0 kg(N)·hm^(-2)、100 kg(N)·hm^(-2)、140 kg(N)·hm^(-2)、180 kg(N)·hm^(-2)、220 kg(N)·hm^(-2)和260 kg(N)·hm^(-2)],并以尿素优化用量处理[Urea,220 kg(N)·hm^(-2)]为对照,研究玉米产量与构成、干物质积累、叶面积指数、氮素利用率、土壤氮素含量及氮素平衡差异。结果表明,施氮显著提高了玉米产量,并随施氮量增加而增加,当氮肥用量超过180 kg·hm^(-2)后,增产幅度不显著,且高于Urea处理,两年平均增幅为2.02%。增产原因是施用UAN提高了玉米每穗粒数和百粒重。对于施用UAN的处理来说,玉米各生育期叶面积指数、干物质积累量、干物质转运量和吐丝后干物质积累对籽粒贡献率总体随施氮量增加呈增加趋势,当施氮量增至180 kg·hm^(-2)后以上指标不再显著增加,但均高于Urea处理(2021年吐丝后干物质积累对籽粒贡献率除外);氮素回收率、氮素农学利用率和氮素偏生产力随氮肥用量的增加呈下降趋势,且相同氮肥用量下,UAN处理较Urea处理分别提高4.45%、2.09 kg·kg^(-1)和2.09 kg·kg^(-1)。与Urea处理相比,相同用量下UAN处理降低了60~100 cm土壤无机氮含量,使氮素损失量较Urea处理降低7.51%。通过拟合施氮量与玉米产量、氮素回收率和土壤表观氮素损失量,确定UAN适宜用量为188.90 kg·hm^(-2),相应玉米产量为11 863.42 kg·hm^(-2),氮素回收率为44.21%,氮素表观损失量为151.79 kg(N)·hm^(-2)。与传统尿素优化用量处理(Urea)相比,UAN的施用可在降低14.14%氮肥用量的前提下,使得玉米产量增加4.78%,氮素回收率增加7.61%,氮素表观损失量降低29.55%。以理论最高产量施氮量95%为置信区间,确定UAN适宜施氮范围为179~198 kg(N)·hm^(-2)。综上所述,与施用尿素相比,施用UAN可减少氮素投入总量,获得更高的玉米产量和氮素利用效率,并降低氮素损失,是东北半干旱区实现玉米减氮增效的有效途径。 展开更多

关键词 玉米 浅埋滴灌 尿素硝酸铵溶液 东北半干旱区 氮素利用效率 氮素表观平衡

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我国主要耕地后备资源时空变化特征及可持续利用战略 被引量：3

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作者 宋大利 丁文成 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1437-1446,共10页

【目的】耕地是粮食生产的基石,保证耕地数量的稳定,是守住粮食安全战略底线的必要条件。通过分析我国主要耕地后备资源时空演变规律,为科学统筹耕地资源的保护和管理提供理论依据。【方法】中国科学院资源环境数据中心以Landsat遥感影... 【目的】耕地是粮食生产的基石,保证耕地数量的稳定,是守住粮食安全战略底线的必要条件。通过分析我国主要耕地后备资源时空演变规律,为科学统筹耕地资源的保护和管理提供理论依据。【方法】中国科学院资源环境数据中心以Landsat遥感影像数据作为主数据源,通过人工目视解译构建了国家尺度多时期土地利用/土地覆盖专题数据库(CNLUCC)。本研究基于该数据库,将全国分为东北、华北、长江中下游、西北、西南和东南六大区域,运用GIS空间叠加分析方法,分析了我国2000、2010和2020年主要耕地后备资源面积变化和空间分布格局。【结果】2000、2010和2020年我国主要耕地后备资源面积分别为11774.57万hm^(2)、11803.50万hm^(2)和12932.22万hm^(2),以西北和西南地区面积最大,长江中下游地区最小。2000—2010年与2010—2020年间,我国主要耕地后备资源数量全国范围内总体呈增加趋势,其中2010年比2000年增加了28.93万hm^(2),2020年比2010年增加1128.72万hm^(2),但不同区域的变化幅度具有较大差异。2000—2010年间,华北地区和西北地区主要耕地后备资源在减少,西北地区的减少幅度大于华北地区;2010—2020年间,东南、西北、华北和东北地区均在减少,其中以东北地区减少幅度最大。通过耕地的新增和流失平衡分析,草地和未利用地流向耕地的面积高于耕地流向草地和未利用地的面积,流向建设用地是研究期内耕地净流失的主要原因。【结论】我国耕地保护形势依然严峻,耕地后备资源区域分布极不平衡,占补空间越来越小。因此,需严格统筹规划耕地资源,因地制宜地有序开发利用,加强耕地重点区域和用途的监管。 展开更多

关键词 耕地 耕地后备资源 空间分布 转变

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我国沿海滩涂利用高质量发展战略研究

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作者 宋大利 喻闻 +1 位作者 丁文成 周卫 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第8期1660-1669,共10页

沿海滩涂是海洋与陆地生态系统的过渡区域,具有独特的水文、地貌和植被特征,在保护陆地免受潮流、波浪、海啸、飓风等侵袭方面发挥着不可替代的作用。沿海滩涂用于农林牧渔业生产、生态旅游和人类生活改善,具有重要的经济与社会价值。... 沿海滩涂是海洋与陆地生态系统的过渡区域,具有独特的水文、地貌和植被特征,在保护陆地免受潮流、波浪、海啸、飓风等侵袭方面发挥着不可替代的作用。沿海滩涂用于农林牧渔业生产、生态旅游和人类生活改善,具有重要的经济与社会价值。由于沿海滩涂受到陆地和海洋的双重影响,也是世界上最脆弱的生态系统之一。发达国家在沿海滩涂利用中,经历了从早期以“开发主导”(如围垦造地、港口建设、工业扩张)向“平衡利用与保护”模式的转型,实现了海岸带资源从“掠夺式开发”到“可持续管理”的转变。我国沿海滩涂分布广泛、类型多样、资源丰富,综合发展潜力巨大,开展沿海滩涂高质量开发利用研究具有重要的战略价值和现实意义。我国的沿海滩涂地资源研究与利用始于20世纪60年代初,至今已形成了滩涂养殖、可再生资源利用、生态旅游、耕地化改造利用为主的4类利用技术体系,初步实现了利用与保护并重的沿海滩涂开发利用战略。我国生态补偿机制逐步完善,一定程度上平衡了保护与发展的矛盾。智慧化管理与监测数字平台逐步搭建,实现了资源开发与保护的精准管控。但目前依然存在滩涂资源数量和质量不明,开发与保护失衡,跨区域跨部门间协调不畅,保障与补偿机制和制度相关的政策和规划体系不健全,滩涂可持续利用科技支撑不足等问题。借鉴发达国家沿海滩涂管理和利用经验,基于我国沿海滩涂利用现状,未来我国沿海滩涂保护与综合利用对策应注重以下几方面:加强沿海滩涂管理,强化创新驱动,推动产业升级,创新体制机制,从智慧监测、动态评价、系统保护、重点修复和可持续利用等层面,全面提升滩涂保护和利用的科技水平。 展开更多

关键词 沿海滩涂 生态保护 可持续利用 科技创新 高质量发展

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氮磷养分介导的植物–微生物互作研究进展 被引量：6

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作者 阮文渊 任剑豪 +1 位作者 郭美娜 易可可 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1322-1328,共7页

氮、磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,植物对氮磷养分的高效吸收利用与外界环境密切相关,同时氮磷养分又会影响植物的环境适应性。为此,植物如何整合适应不同的外部环境,特别是生物环境,以实现氮磷养分的高效吸收利用,是植物营养... 氮、磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,植物对氮磷养分的高效吸收利用与外界环境密切相关,同时氮磷养分又会影响植物的环境适应性。为此,植物如何整合适应不同的外部环境,特别是生物环境,以实现氮磷养分的高效吸收利用,是植物营养研究领域的前沿新热点。本文对近年来氮磷养分介导的植物-微生物互作研究进展进行综述,主要涉及氮磷养分介导的有益和有害生物互作研究,阐释了氮磷核心转录调控因子NLPs和PHRs在调控植物-微生物互作过程中的重要作用,总结了植物体内磷素感受蛋白SPXs在调控植物-微生物互作过程中的功能多样性。此外,本文还对未来氮磷养分介导的植物-微生物互作研究的关键点进行了展望。 展开更多

关键词 氮 磷 植物微生物互作 有益生物 有害生物

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温度敏感型缓/控释肥料的温度响应特征、养分释放性能与温敏机理研究进展 被引量：2

7

作者 李娟 杨相东 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1812-1822,共11页

温度是影响缓/控释肥料养分释放特性的重要因素,开发温度敏感型缓/控释肥料可以使肥料养分释放与作物养分需求更加匹配,从而提高肥料利用效率,促进农业可持续发展。本文综述了聚酰胺类、聚醚类、聚酯类、多糖类以及温敏聚氨酯等常见的... 温度是影响缓/控释肥料养分释放特性的重要因素,开发温度敏感型缓/控释肥料可以使肥料养分释放与作物养分需求更加匹配,从而提高肥料利用效率,促进农业可持续发展。本文综述了聚酰胺类、聚醚类、聚酯类、多糖类以及温敏聚氨酯等常见的温敏聚合物材料的来源、类型和机理,详细阐述了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)、聚N-乙烯基己内酰胺(PNVCL)、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物(EO/PO)、甲基纤维素和温敏聚氨酯等常见温敏聚合物材料用作温敏缓/控释肥料包膜材料的国内外研究进展,并评估了其在温敏缓/控释肥料中应用的可行性与优缺点。根据温敏特性,将温敏缓/控释肥料分为低临界溶解温度(LCST)响应型和结晶转变温度(Tm)/玻璃化转变温度(Tg)响应型两大类,并详细总结了这两种类型的制备方法、特征、养分释放性能以及分子作用机制。最后,指出温敏型缓/控释肥料的研发尚处于初级阶段,未来应深入开展天然高分子温敏材料的基础研究和创新,筛选绿色可生物降解温敏聚氨酯材料,研发作物和区域专用型温敏缓/控释肥料。 展开更多

关键词 温敏聚氨酯 缓/控释肥料 温度敏感型肥料 温度响应特征 养分释放机理

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不同比例有机替代下早稻产量、养分利用率及土壤养分化学计量特征

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作者 房康睿 张文学 +6 位作者 徐新朋 赵士诚 王秀斌 孙刚 仇少君 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第10期1932-1944,共13页

【目的】有机无机肥配施能够提高作物产量、提升养分利用率和培肥土壤,但有机无机肥不合理配施会给产量或环境造成较大负面影响。为协同有机无机肥配施下作物养分需求与土壤养分变化间的关系,系统研究不同比例有机替代下红壤稻田土壤养... 【目的】有机无机肥配施能够提高作物产量、提升养分利用率和培肥土壤,但有机无机肥不合理配施会给产量或环境造成较大负面影响。为协同有机无机肥配施下作物养分需求与土壤养分变化间的关系,系统研究不同比例有机替代下红壤稻田土壤养分含量及其化学计量特征变化规律,可为有机肥高效替代化肥提供理论依据。【方法】于2017年在江西省高安市开展有机替代定位试验,设置6个处理:不施肥(对照,CK)、单施氮磷钾化肥(CF)以及有机氮替代25%(25%OM)、50%(50%OM)、75%(75%OM)、100%(100%OM)化肥氮。2023、2024年早稻收获后,采集耕层土壤测定全量及有效养分、微生物量碳氮磷含量以及碳氮磷养分循环的关键胞外酶活性,同时测定早稻产量、生物量及养分含量,计算作物养分利用率,分析化学计量变化特征对早稻产量的调控作用。【结果】与CF处理相比,25%OM和50%OM处理的早稻产量、地上部养分吸收量和氮、磷养分回收率、农学效率和偏生产力差异不显著,但显著提高了成熟期土壤易氧化有机碳(EOC)、矿质态氮(Nmin)、有效磷(AP)和速效钾(AK)含量,降低了EOC:AP和Nmin:AP。偏最小二乘方程模型分析表明,土壤养分指标(Nmin、AP、EOC)对早稻产量有显著负影响(P<0.01),而生物学特性(亮氨酸氨基肽酶LAP活性、微生物量氮MBN、微生物量磷MBP)和化学计量比[土壤全氮与全磷比(TN:TP)、有机碳与全磷比(SOC:TP)、有机碳与全氮比(SOC:TN)、酶活性碳磷比(EC:P)、微生物量氮磷比(MBN:MBP)]对早稻产量有显著正影响(P<0.01)。【结论】长期有机替代施肥条件下,当有机替代比例不超过50%时,能够实现稳产增效并改善土壤肥力;而若有机替代比例过高(>50%),则会减缓养分释放速度、导致产量降低。与磷相关的养分计量比对早稻产量有显著正向影响,土壤养分(Nmin、AP、EOC)对早稻产量有显著负向影响。因此,红壤早稻田有机替代施肥中,不仅要重视有机替代的合理比例,更需关注有机替代下土壤养分及与磷有关的养分计量比对产量的影响。 展开更多

关键词 有机替代 产量 肥料利用率 养分吸收 化学计量 早稻

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不同氮效率小麦成熟期茎叶干物质积累量与氮素利用率的关系

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作者 宋晓 关涵文 +9 位作者 徐新朋 李青欣 张珂珂 郭腾飞 岳克 丁世杰 岳艳军 张水清 郭斗斗 黄绍敏 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第10期1915-1931,共17页

【目的】关于小麦氮效率差异的研究,其结果大多源于施氮与不施氮条件下的对比,这种研究方式可能会得出的结论不够全面。因此,我们通过设置不同施氮量水平,重点分析了高氮和低氮效率小麦品种成熟期营养和生殖生长指标与氮素利用的关系。... 【目的】关于小麦氮效率差异的研究,其结果大多源于施氮与不施氮条件下的对比,这种研究方式可能会得出的结论不够全面。因此,我们通过设置不同施氮量水平,重点分析了高氮和低氮效率小麦品种成熟期营养和生殖生长指标与氮素利用的关系。【方法】研究于2022—2024年在河南省商丘市睢阳区郭村镇候福溪村进行,供试小麦品种包括两个氮高效小麦(百农4199和西农979)和两个氮低效小麦(丰德存麦21和郑品麦8号)。设置了4个施氮量处理,分别为0 kg/hm^(2)(N0)、90 kg/hm^(2)(N90)、180 kg/hm^(2)(N180)、240 kg/hm^(2)(N240)。测定干物质积累转运、氮素吸收分配及产量构成等指标,并结合结构方程模型进一步分析变量关系。【结果】180 kg/hm^(2)为4个品种的最佳施氮量,在该施氮水平下,氮高效和氮低效小麦品种的干物质积累量显著高于其他处理,穗粒数、成穗数及产量均达峰值,氮肥偏生产力(NPPE)较N240处理提高了10.56%。随着施氮量增加,两类品种的成熟期干物质和氮素积累均呈现上升趋势,氮高效品种成熟期茎叶干物质积累量(DSLM)在N0、N90水平下较氮低效品种分别显著提高16.17%、11.49%。氮高效小麦花前干物质转运量(DMRA)、转运率(DMRR)及花前干物质转运对籽粒的贡献率(DMRCR)均低于氮低效小麦;而氮高效小麦的花前氮素转运量(NRA)、转运率(NRR)、花前氮素转运对籽粒的贡献率(NRCT)、花后氮素积累量(NAG)及对籽粒的贡献率(NACT)、花后干物质积累量(DMPA)及对籽粒的贡献率(DMACR)均高于氮低效小麦。不同施氮量处理下,氮高效小麦的DMPA和DMACR呈现先增加后降低的趋势,在N180水平下最高。与氮低效品种相比,氮高效品种的DMACR增幅在N180水平下达到显著水平,为18.57%。氮高效小麦品种的氮素吸收效率(NUPE)显著高于氮低效小麦品种。结构方程分析表明,影响小麦氮素利用率的主要指标为花前氮素运转量、成熟期茎叶干物质积累量和产量;成熟期茎叶干物质积累量通过产量和成熟期茎叶干物质氮素积累量对氮素利用效率产生负效应。【结论】在施氮(特别是适宜施氮量)条件下,氮高效小麦品种花前干物质转运量低于氮低效品种。而且,氮高效小麦成熟期茎叶干物质以及花后干物质、氮素积累量高,这会制约氮素吸收利用效率和氮肥偏生产力。因此,培育成熟期茎叶干物质和氮素积累量较低的氮高效品种是提高氮素利用率的途径。 展开更多

关键词 冬小麦 施氮量 氮效率 干物质积累 氮素转运 结构方程模型

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磷肥施用频次对东北春玉米产量和磷肥利用率的影响

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作者 赵青松 李凤敏 +7 位作者 杨富强 徐新朋 丁文成 仇少君 赵士诚 侯云鹏 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第9期1777-1787,共11页

【目的】近几十年来,我国东北黑土区玉米种植过程中普遍存在磷肥施用过量、磷肥利用率低的问题。研究优化施肥方式并结合磷肥施用频次对春玉米产量、肥料利用率以及土壤磷盈亏的影响,可为东北玉米产区磷肥资源的高效利用、节本增效提供... 【目的】近几十年来,我国东北黑土区玉米种植过程中普遍存在磷肥施用过量、磷肥利用率低的问题。研究优化施肥方式并结合磷肥施用频次对春玉米产量、肥料利用率以及土壤磷盈亏的影响,可为东北玉米产区磷肥资源的高效利用、节本增效提供理论依据。【方法】于2018—2023年在吉林省公主岭市玉米主产区开展了一项为期6年、包括两个试验周期的田间定位试验,在推荐年施磷量(P2O5100 kg/hm^(2))的基础上,设置了4个磷肥施用频次处理:P0(不施磷肥)、P1(三年施一次)、P2(三年施两次)、P3(每年施一次),其对应的三年磷肥施用量依次为:0、100、200、300 kg/hm^(2)。每年玉米收获后,采集植株样品和耕层土壤样品,分析玉米生物量和磷素吸收量、土壤有效磷含量,研究不同磷肥施用频次下玉米产量、磷肥利用率、土壤磷表观平衡的变化。【结果】与P3处理相比,P1处理显著降低了玉米产量和地上部磷吸收量,而P2处理的玉米产量和地上部磷积累量在各年际间均无显著差异。P2处理的磷累积回收率(REP)、农学效率(AEP)和偏生产力(PFPP)分别达25.1%、20.5 kg/kg和172.7 kg/kg,较P3处理分别增加了4.9个百分点、6.2 kg/kg和56.9 kg/kg,磷生理利用率较P1、P3处理分别增加了16.4和3.5 kg/kg。P0处理土壤有效磷含量随试验年限的增加先显著降低后趋于平稳,年均下降5.7 mg/kg;P1和P2处理在其不施磷年份的土壤有效磷含量低于P3处理,但在恢复供磷后可快速提升土壤有效磷含量,与P3处理无显著差异。试验周期内P1和P2处理的土壤磷素处于亏缺状态,年均P2O5表观亏缺量分别为36.3和6.4 kg/hm^(2),P3处理的土壤磷素处于盈余状态,年均表观盈余量为23.6 kg/hm^(2)。磷肥施用频次影响土壤氮、钾表观平衡,P1、P2和P3处理的土壤氮素表观平衡分别表现为盈余、基本平衡和略有亏缺,而钾素由于秸秆移走年均K_(2)O亏缺量分别为51.9、65.3、66.2 kg/hm^(2)。P2处理能够较好地维持玉米氮钾养分吸收和养分平衡,且与P3处理无显著差异。【结论】在吉林省中南部玉米连作体系下,每三年施一次磷肥会造成玉米减产,显著降低土壤有效磷含量,而三年施用两次与每年施用一次磷肥相比,玉米产量、地上部磷素吸收量及土壤有效磷含量均无显著差异;后者不仅提高了磷肥利用率,还大幅降低了土壤磷素盈余,实现了土壤氮、磷表观基本平衡。因此,在当前土壤磷素水平和推荐施磷量条件下,每三年施用两次磷肥是吉林省中南部黑土区玉米生产中合理的磷肥管理方式。 展开更多

关键词 玉米产量 施磷频次 磷素吸收 磷肥利用率 磷素表观平衡

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基于QUEFTS模型估算中国设施黄瓜养分吸收需求量

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作者 宋蕾 徐新朋 +3 位作者 潘昭隆 陈延玲 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第2期282-291,共10页

【目的】黄瓜生产中普遍存在施肥量高、施肥不平衡等问题,严重影响了我国黄瓜产量与肥料利用效率。明确养分需求量是建立科学有效的黄瓜推荐施肥方法的前提,也是实现精准施肥的基础,对于我国黄瓜可持续生产至关重要。【方法】以“黄瓜... 【目的】黄瓜生产中普遍存在施肥量高、施肥不平衡等问题,严重影响了我国黄瓜产量与肥料利用效率。明确养分需求量是建立科学有效的黄瓜推荐施肥方法的前提,也是实现精准施肥的基础,对于我国黄瓜可持续生产至关重要。【方法】以“黄瓜”、“黄瓜+产量”、“黄瓜+养分吸收”为关键词,收集汇总了来自国际植物营养研究所(IPNI)、中国知网数据库(CNKI)以及本课题在我国黄瓜主产区开展的田间试验。应用QUEFTS模型,预估不同目标产量下黄瓜的最佳养分需求量,并在天津、北京、河北和江苏四省市布置田间试验,验证模型得出的黄瓜养分需求量。【结果】我国黄瓜平均产量可达86.2 t/hm^(2),但样本间产量差异较大,其变化范围为2.9~339.5 t/hm^(2)。黄瓜果实氮(N)、磷(P)和钾(K)吸收量平均值分别为175.6、44.1和236.6 kg/hm^(2),变化范围分别为44.8~459.0、16.0~119.6和34.7~554.8 t/hm^(2);地上部N、P和K总吸收量平均分别为260.6、64.7和326.9 kg/hm^(2),变化范围分别为52.0~525.3、11.2~146.4和53.0~632.4 kg/hm^(2)。不同种植区气候、土壤条件、黄瓜品种、灌水量以及养分管理措施等差异,造成产量与养分吸收量变化范围较大。去除养分内在效率上下2.5%的数值,得到最大稀释边界(d)和最大累积边界(a)参数,应用QUEFTS模型模拟不同目标产量下黄瓜的最佳养分需求量,得出每生产1000 kg黄瓜,其地上部养分需求量分别为N 2.25 kg、P 0.48 kg和K 2.84 kg,相应的N、P和K养分内在效率分别为444.9、2074.3和352.1 kg/kg。田间验证试验结果显示,N、P、K养分吸收量模拟值与实测值具有一致性,其N、P和K的拟合指数d值分别达到了0.996、0.978和0.997。【结论】应用QUEFTS模型模拟了不同目标产量下黄瓜最佳养分需求量,确定了我国黄瓜产量与养分吸收之间的量化关系,为我国黄瓜推荐施肥方法的建立提供了养分需求参数。 展开更多

关键词 黄瓜 养分吸收量 QUEFTS模型 养分内在效率 最大稀释边界 最大累积边界 目标产量

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腐植酸尿素高效促进秸秆分解的微生物群落响应机制

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作者 郭腾飞 岳克 +6 位作者 宋晓 丁世杰 罗鹏 徐新朋 黄绍敏 张倩 岳艳军 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第10期1970-1982,共13页

【目的】研究腐植酸尿素施用对玉米秸秆分解过程中微生物群落的演替的影响,明确参与秸秆分解的关键微生物类群,为华北平原秸秆资源高效利用提供养分管理措施。【方法】基于2016年开始的河南省现代农业研究开发基地的新型肥料田间定位试... 【目的】研究腐植酸尿素施用对玉米秸秆分解过程中微生物群落的演替的影响,明确参与秸秆分解的关键微生物类群,为华北平原秸秆资源高效利用提供养分管理措施。【方法】基于2016年开始的河南省现代农业研究开发基地的新型肥料田间定位试验,于2022年10月份选取普通尿素处理和腐植酸尿素处理[施氮(N)量均为200 kg/hm^(2)]进行为期200天的大田秸秆包填埋试验。于秸秆填埋后不同时期采集秸秆样品,测定秸秆残体碳氮及有机组分、秸秆分解胞外酶活性及细菌、真菌多样性。【结果】与尿素处理相比,腐植酸尿素处理玉米秸秆分解率及氮素释放率显著提高了6.98%和32.29%,碳素释放率提高了6.56%;秸秆纤维素、半纤维素和木质素分解率分别提高12.27%、9.35%和14.27%;β-葡萄糖苷酶、纤维素二糖水解酶、亮氨酸氨肽基酶和漆酶活性也在一定时期显著提升。秸秆分解优势细菌包括变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、放线菌门(Actinobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes),优势秸秆分解真菌包括子囊菌门(Ascomycota)、毛霉门(Mucoromycota)和担子菌门(Basidiomycota)。腐植酸尿素处理显著富集了壤霉菌属(Agromyces)、小土居菌属(Microterricola)和拟节杆菌属(Paenarthrobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和金黄杆菌属(Chryseobacterium)、根瘤菌属(Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium)和中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)等秸秆分解关键细菌类群,以及放射毛霉属(Actinomucor)、汉纳酵母菌属(Hannaella)、短梗蠕孢属(Trichocladium)、曲霉菌属(Aspergillus)等秸秆分解关键真菌类群。秸秆氮含量、木质素/氮和β-葡糖苷酶是影响秸秆分解微生物群落结构的重要因素。【结论】相较普通尿素,长期施用腐植酸尿素能更有效地富集特定秸秆分解细菌和真菌类群,包括拟节杆菌属和根瘤菌属等固氮菌,提高秸秆碳氮转化酶活性,提升秸秆的腐解率和碳氮释放率,因此,施用腐植酸尿素是华北平原秸秆促腐及养分资源高效利用的有效措施。 展开更多

关键词 腐植酸尿素 秸秆分解率 秸秆碳氮转化酶 秸秆分解微生物 差异微生物

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我国新型肥料产业发展战略研究 被引量：88

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作者 丁文成 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期201-219,I0001,I0002,共21页

肥料产业服务于农业生产,尿素、磷铵、氯化钾和复合肥等传统化肥产品的大量投入对保障粮食安全发挥了至关重要的作用。随着我国农业发展方式从资源消耗型向绿色可持续型转变,发展新型高效肥料产业,提升肥料产品对粮食安全与生态环境安... 肥料产业服务于农业生产,尿素、磷铵、氯化钾和复合肥等传统化肥产品的大量投入对保障粮食安全发挥了至关重要的作用。随着我国农业发展方式从资源消耗型向绿色可持续型转变,发展新型高效肥料产业,提升肥料产品对粮食安全与生态环境安全的协同保障作用,是现阶段国家农业绿色发展的一个关键举措。新型肥料类型主要有缓/控释肥料、增值肥料、水溶肥料、商品有机肥、微生物肥料等,相比于常规施肥,施用新型肥料普遍能够提高作物产量和养分利用效率,增产率范围为4.6%~17.5%,氮肥利用率提高16.8%~52.3%,农田土壤氨挥发损失量可降低7.2%~50.7%,N_(2)O排放降低8.1%~40.8%,氮淋溶损失降低16.5%~43.8%,氮径流损失降低22.1%~45.4%。经过几十年的跟踪和创新,我国新型肥料形成了产业化,新型肥料总产量已位居世界前列。但由于新型肥料产业起步晚,几乎所有类型的新型肥料生产均存在原创核心技术缺乏,产品特性与农业需求匹配性不高,施肥技术和装备发展滞后,以及监管体系薄弱等问题。为推动新阶段新型肥料产业结构绿色高效转型升级,未来我国的新型肥料产业发展战略核心包括以下4个方面:1)以农业需求为导向,提升肥料产品与生产需求的匹配度;2)肥料增效技术由注重养分供给向土壤环境、作物吸收和有效供给综合调控发展,肥料增效材料向高效、环保和价廉方向发展,肥料产品向营养、土壤改良和抗逆等多功能发展;3)注重最大限度地利用资源,降低能耗,通过大型肥料生产设备的优化和改造,力争实现新型肥料由二次加工到一次生产的突破,实现新型肥料生产的绿色低碳转型;4)建立健全肥料生产、销售和使用全链条监管体系,保障新型肥料产业的高质量健康发展。 展开更多

关键词 新型肥料 养分增效技术 产业短板 发展战略

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松嫩平原水稻高产高效氮肥运筹模式研究 被引量：4

14

作者 孔丽丽 尹彩侠 +4 位作者 侯云鹏 张磊 赵胤凯 刘志全 徐新朋 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1435-1448,共14页

【目的】明确控释尿素运筹对松嫩平原水稻产量、氮素利用效率及土壤氮素供应的影响,旨在为该区域水稻制定科学合理的控释尿素高效运筹模式提供依据。【方法】于2021—2022年在吉林省松原市,以水稻品种东稻3为试验材料,在总氮量200 kg/hm... 【目的】明确控释尿素运筹对松嫩平原水稻产量、氮素利用效率及土壤氮素供应的影响,旨在为该区域水稻制定科学合理的控释尿素高效运筹模式提供依据。【方法】于2021—2022年在吉林省松原市,以水稻品种东稻3为试验材料,在总氮量200 kg/hm2条件下,设置不施氮肥对照(N0)、普通尿素农户施用(FP)和优化施用(OPT),以及4个控释尿素基施与普通尿素分蘖肥配施比例处理(CRU40%、CRU60%、CRU80%和CRU100%)。于水稻主要生育时期调查植株生物量、氮含量和土壤无机氮含量,并于成熟期测定产量及其构成因素,计算作物氮积累量、氮素利用率和土壤−作物系统氮素平衡状况。【结果】与FP处理相比,4个控释尿素处理均显著提高了水稻齐穗期至成熟期植株氮积累量、齐穗后植株氮素积累分配比例和齐穗后氮素积累对籽粒贡献率,以CRU80%处理提升幅度最高;控释尿素各处理在稳定结实率和千粒重的同时,显著提高了水稻有效穗数和每穗粒数,提高了水稻产量和净收益(P<0.05)。4个控释肥处理中,以CRU80%处理产量和净收入最高,2年平均产量比CRU40%、CRU60%和CRU100%处理分别提高8.0%、2.9%、4.8%,净收益分别提高13.7%、4.8%和7.9%。CRU80%处理与OPT处理产量和净收益水平相当,而其他3个控释肥处理产量和净收益显著低于OPT处理。与FP处理相比,其他施肥处理氮素回收率、农学利用率和偏生产力均显著提高,以CRU80%和OPT处理最高。土壤−作物系统氮素平衡状况表明,氮素表观损失量以CRU80%处理最低,较CRU40%、CRU60%和CRU100%处理分别降低了16.6%、8.8%和8.0%,并与OPT处理相近。路径分析结果表明,齐穗前后水稻植株氮积累量均对水稻产量影响显著,主要是通过影响水稻有效穗数、每穗粒数和结实率而影响产量。而齐穗后氮素积累对水稻有效穗数、每穗粒数和结实率的影响均高于齐穗前氮素积累。【结论】在松嫩平原水稻产区,采用80%控释尿素基施+20%普通尿素分蘖肥运筹模式,或者采用优化的普通尿素施肥方案,可以显著提升水稻产量、收益和氮素利用效率,降低氮素损失量。由于氮肥优化模式施肥劳力投入多,应优先考虑80%控释尿素基施配合20%普通尿素一次追施的管理模式。 展开更多

关键词 松嫩平原 水稻 控释尿素 产量 净收入 氮素利用率 氮素平衡 施肥成本

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我国耕地质量主控因素及提升策略 被引量：17

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作者 丁文成 宋大利 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1580-1594,共15页

我国耕地质量总体偏低,严重威胁国家粮食安全和生态环境安全。目前我国耕地质量的主控因素尚缺乏系统研究,不同类型障碍耕地的质量提升技术策略也不明晰。因此,本文在全面阐述我国耕地质量现状的同时,重点调研揭示了东北黑土地、北方旱... 我国耕地质量总体偏低,严重威胁国家粮食安全和生态环境安全。目前我国耕地质量的主控因素尚缺乏系统研究,不同类型障碍耕地的质量提升技术策略也不明晰。因此,本文在全面阐述我国耕地质量现状的同时,重点调研揭示了东北黑土地、北方旱地、南方水田、南方旱地、设施农地和盐碱耕地6类典型耕地的突出问题,深入分析了耕地质量问题的主控因素和耕地质量下降的驱动机制。以耕地保护与合理利用为核心,从耕地监测、改良、培肥、利用4个方面,提出维持和提升耕地质量的核心策略,明确耕地科技创新的主要方向。阐明农田工程、保护性耕作、科学施肥、水资源高效利用、耐逆适生作物品种选育等关键耕地质量提升技术途径的适用性。旨在梳理全面综合提升耕地质量的科技需求,为耕地保护相关政策的制定提供重要参考,支撑耕地的农业生产和生态服务功能提升,实现藏粮于地、藏粮于技和农业绿色可持续发展的战略目标。 展开更多

关键词 耕地质量 障碍土壤 耕地监测 耕地改良 耕地培肥 耕地利用

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基于产量反应和农学效率的番茄智能化推荐施肥方法研究 被引量：2

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作者 杨秉庚 刘梦娇 +4 位作者 丁文成 徐新朋 李明悦 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2296-2306,共11页

【目的】蔬菜种类多,养分需求特性各异。本研究构建基于产量反应和农学效率的番茄养分专家系统,并进行施肥推荐,为我国番茄生产提供科学轻简高效的推荐施肥方法。【方法】收集整理2000—2023年314个番茄田间试验数据,计算产量反应、相... 【目的】蔬菜种类多,养分需求特性各异。本研究构建基于产量反应和农学效率的番茄养分专家系统,并进行施肥推荐,为我国番茄生产提供科学轻简高效的推荐施肥方法。【方法】收集整理2000—2023年314个番茄田间试验数据,计算产量反应、相对产量、农学效率、养分内在效率等参数,利用QUEFTS模型估测不同目标产量下番茄的最佳养分需求参数,建立基于产量反应和农学效率的番茄养分专家系统。于2023年,在天津市和江苏徐州市共7个地点开展田间验证试验,设置农民习惯施肥(FP)、测土推荐施肥(ST)、番茄养分专家系统推荐施肥(NE)处理,以及基于NE的不施氮、不施磷和不施钾处理,共6个处理。调查了番茄产量、经济效益、植株氮磷钾养分吸收量、养分表观平衡和养分利用率。【结果】我国已有试验的平均结果为:番茄产量73.34 t/hm^(2),收获指数0.54 kg/kg,番茄地上部氮、磷和钾养分吸收量分别为218.60、52.66、370.14 kg/hm^(2),氮、磷和钾养分收获指数分别为0.51、0.52、0.52 kg/kg,氮、磷和钾养分内在效率分别为352.75、1445.45和209.64 kg/kg。QUEFTS模型结果表明,在达到潜在产量70%范围内,1 t番茄果实产量所需要的氮、磷和钾养分量分别为2.6、0.7和4.6 kg,氮、磷和钾养分需求比例约为3.8∶1.0∶6.8。番茄氮、磷、钾肥产量反应与相对产量呈极显著负线性相关关系(P<0.01);产量反应与农学效率呈极显著的二次曲线关系(P<0.01)。田间验证结果表明,与FP处理相比,NE处理氮、磷和钾肥施用量分别降低31.3%、59.2%和22.7%,而番茄产量和经济净效益分别提高2.0%和4.2%;与ST处理相比,NE处理减少了氮和磷肥施用量,增加了钾肥施用量。养分表观平衡结果显示,FP处理存在大量的氮磷钾养分盈余;ST处理氮和磷素盈余较高,钾素呈现亏缺状态;NE处理氮磷钾养分盈余量最接近于平衡。NE处理氮、磷和钾肥回收率分别高出FP处理13.1、7.9和13.6个百分点,分别高出ST处理6.8、6.7和1.9个百分点;NE处理的氮素与磷素偏生产力高于FP、ST处理,钾素偏生产力高于FP处理但低于ST处理。【结论】基于产量反应和农学效率构建的番茄养分专家系统,在全国不同生产条件下均较常规推荐施肥方法进一步优化了肥料用量和比例,进一步提高了番茄产量和肥料利用效率,降低了土壤养分盈余量,是适应我国不同地区小农户番茄种植的推荐施肥方法。 展开更多

关键词 番茄 养分专家系统 产量反应 肥料利用率 推荐施肥

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东北薄层黑土区协调玉米产量和环境效应的氮肥一次性投入阈值

17

作者 孔丽丽 尹彩侠 +4 位作者 张磊 刘志全 侯云鹏 高洪军 徐新朋 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期656-666,共11页

为探寻东北黑土区兼顾玉米产量与环境效应的氮肥一次性投入阈值,在吉林省薄层黑土区(公主岭市刘房子村)开展了为期8年(2016—2023年)的田间定位试验,研究氮肥(普通尿素与控释氮肥配施4:6)一次性施用条件下玉米产量、氮素吸收利用、土壤N... 为探寻东北黑土区兼顾玉米产量与环境效应的氮肥一次性投入阈值,在吉林省薄层黑土区(公主岭市刘房子村)开展了为期8年(2016—2023年)的田间定位试验,研究氮肥(普通尿素与控释氮肥配施4:6)一次性施用条件下玉米产量、氮素吸收利用、土壤NO_(3)^(-)-N含量变化和氮素平衡对不同氮肥用量(0、70、140、210、280和350 kg·hm^(-2),以N计)的响应。结果表明,与不施氮肥处理相比,施氮处理玉米产量8年平均增幅为63.8%~188.8%,差异均达显著水平(P<0.05)。增产原因是施氮增加了穗粒数和百粒重。随氮肥用量增加,玉米产量呈上升趋势,当氮肥用量增至210kg·hm^(-2)达产量平台,8年平均产量为11 668kg·hm^(-2)。氮素表观回收率、农学利用效率和偏肥生产力均随氮肥用量增加呈下降趋势。随氮肥用量的增加,0~100 cm土层土壤NO_(3)^(-)-N含量呈增加趋势;2023年玉米收获后,N210处理土壤NO_(3)^(-)-N含量与试验起始值相近。8年氮素平衡结果显示,土壤无机氮素残留量与表观损失量均随氮肥用量的增加呈增加趋势。通过拟合氮肥用量与玉米产量、土壤氮素表观损失量和氮素表观回收率的关系得出,施氮范围在198~219 kg·hm^(-2)时,可获得较高的玉米产量和氮肥利用率,且能保持玉米收获前后土壤氮库的基本稳定,同时也可将氮素表观损失量维持在较低水平,因此,可作为兼顾玉米产量和环境效益的氮肥一次性投入阈值。研究结果可为东北薄层黑土区玉米氮肥一次性施用提供理论依据。 展开更多

关键词 黑土区 玉米产量 环境效应 控释氮肥 氮素利用效率 氮素平衡

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北方向日葵施肥增产效应及肥料利用率区域差异

18

作者 窦冰倩 张君 +4 位作者 段玉 赵青松 李凤敏 何萍 徐新朋 《植物营养与肥料学报》 2025年第11期2345-2356,共12页

【目的】针对我国向日葵部分产区因不合理施肥导致产量损失和肥料利用率低下问题,探讨氮、磷和钾肥施用对向日葵的增产效应及肥料利用率特征,分析关键影响因素,为制定向日葵养分优化管理策略提供科学依据。【方法】通过整合我国北方向... 【目的】针对我国向日葵部分产区因不合理施肥导致产量损失和肥料利用率低下问题,探讨氮、磷和钾肥施用对向日葵的增产效应及肥料利用率特征,分析关键影响因素,为制定向日葵养分优化管理策略提供科学依据。【方法】通过整合我国北方向日葵主产区开展的肥料田间试验,以及通过在中国知网(CNKI)检索“向日葵”“向日葵+施肥”“向日葵+肥料利用率”等关键词得到的相关文献数据,共计涵盖551个田间试验,包括肥料用量梯度试验、优化施肥试验以及“3414”试验等。以不施某种养分为对照,探究不同施肥水平对向日葵的增产效应和肥料利用率差异,并采用随机森林方法评估土壤速效养分、有机质、pH、土壤养分供应与施肥水平等对向日葵增产效应及肥料利用率的相对贡献率。【结果】向日葵施用氮、磷和钾肥的增产效应分别为19.3%、14.9%和12.1%。氮肥和钾肥增产率随施用量增加呈先升后降的趋势,而磷肥增产率则随施磷量增加呈先增加后趋于平稳的趋势。优化施肥下,向日葵施用氮、磷和钾肥的农学效率分别为4.8、7.2和5.3 kg/kg,养分回收率分别为34.9%、20.5%和54.8%。氮、磷和钾肥施用量分别在150~200、100~150和100~150 kg/hm^(2)可获得较高的增产率和养分回收率。土壤速效养分含量与增产率和养分回收率均呈负相关,施肥量对增产率具有显著的正效应,而与养分回收率关系则相反。土壤速效养分含量、施肥量、土壤基础产量共同主导肥料增产率和养分回收率,其中碱解氮、有效磷和速效钾对向日葵施用氮、磷和钾肥增产率的相对重要性分别达18.6%、29.1%和38.8%,而氮、磷和钾肥施用量对相应回收率的相对重要性分别达26.5%、39.2%和22.3%。土壤养分含量是导致氮磷肥料效应区域间差异的主要因素,而钾肥效应的差异则主要源于土壤供钾能力的高低。【结论】在中国北方的向日葵主产区,氮、磷、钾肥均表现出显著的增产效果,其中以氮肥的增产效应最为突出,磷肥和钾肥的增产率也均超过10%。然而,该区域土壤速效养分含量和基础地力存在显著区域差异,因此实施平衡施肥并依据地力条件进行适配,是实现向日葵稳产高效的重要途径。可根据区域土壤特性制定相应的氮、磷养分管理策略,但土壤速效钾含量与钾肥增产率之间无显著相关性,因此钾肥的合理施用仍需依托于不同地区的田间试验结果来确定。 展开更多

关键词 向日葵 增产效应 肥料利用率 土壤养分 随机森林

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养分专家系统在内蒙古玉米、向日葵和马铃薯推荐施肥中的应用与验证 被引量：1

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作者 赵青松 段玉 +3 位作者 张君 何萍 李凤敏 徐新朋 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第5期972-981,共10页

[目的]针对内蒙古地区农民盲目施肥导致的作物产量潜力无法充分发挥、肥料利用率低下及土壤养分失衡等现状,采用基于产量反应和农学效率的养分专家系统,在内蒙古地区开展玉米、向日葵和马铃薯的推荐施肥田间试验,与农民习惯施肥相比较,... [目的]针对内蒙古地区农民盲目施肥导致的作物产量潜力无法充分发挥、肥料利用率低下及土壤养分失衡等现状,采用基于产量反应和农学效率的养分专家系统,在内蒙古地区开展玉米、向日葵和马铃薯的推荐施肥田间试验,与农民习惯施肥相比较,验证该系统在提升内蒙古地区的产量、经济效益和养分利用率方面的可行性。[方法]于2017—2023年在内蒙古玉米、向日葵、马铃薯主产区开展146个田间验证试验,每个试验包括5个处理:基于养分专家系统的推荐施肥处理(NE),农民习惯施肥处理(FP),以及基于NE的不施氮肥(N)、不施磷肥(P)和不施钾肥(K)处理,从产量、净效益、养分吸收和肥料利用率等方面比较NE处理与FP处理间的差异。[结果]NE处理显著提高了玉米、向日葵和马铃薯的产量及经济效益(P<0.001),与FP处理相比,产量分别增加了1166、235、2433 kg/hm^(2),经济效益分别增加了1546、1572、2582元/hm^(2)。NE系统平衡了氮、磷、钾肥用量,尤其提高了钾肥施用量,增加了玉米和向日葵的肥料投入成本,因此其经济效益的增加全部源自产量的提高。NE处理的平衡施肥提高了成熟期作物养分累积量,与FP处理相比,玉米、向日葵和马铃薯的N累积量分别增加了8.4%、9.1%和9.9%,P累积量分别增加了8.1%、6.6%和10.9%,K累积量分别增加了11.5%、9.9%和11.5%。产量和养分累积量的增加显著提高了NE处理的养分利用效率,与FP处理相比,玉米、向日葵和马铃薯的氮肥回收率(REN)分别提高了4.6、13.6和14.3个百分点,磷肥回收率(REP)分别提高了7.6、8.7和7.1个百分点;氮肥农学效率(AEN)分别提高了3.2、2.1和17.4 kg/kg,磷肥农学效率(AEP)分别增加了12.6、4.0和27.9 kg/kg。马铃薯的钾肥回收率(REK)提高了13.8个百分点,钾肥农学效率(AEK)提高了8.7kg/kg。[结论]基于产量反应和农学效率的养分专家系统,在内蒙古地区玉米、向日葵和马铃薯上开展的推荐施肥,可平衡氮、磷、钾肥用量,增加作物产量和净效益,同时提高养分吸收和肥料利用率,在保障粮食安全、提高农业生产效率方面将发挥重要作用。因此,这种推荐施肥方法适用于内蒙古小农户种植体系。 展开更多

关键词 养分专家系统 产量反应 农学效率 养分利用率 经济效益

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基于产量反应和农学效率的水稻智能化推荐施肥方法研究 被引量：13

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作者 徐新朋 丁文成 +1 位作者 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期802-812,共11页

【目的】水稻专家推荐系统早期版本没有区分水稻种植类型,有时会降低推荐的精准性。我们优化并建立了基于不同种植类型水稻的产量反应和农学效率的水稻推荐施肥方法,并采用大量田间试验验证了其普遍性和可行性。【方法】收集汇总来自于... 【目的】水稻专家推荐系统早期版本没有区分水稻种植类型,有时会降低推荐的精准性。我们优化并建立了基于不同种植类型水稻的产量反应和农学效率的水稻推荐施肥方法,并采用大量田间试验验证了其普遍性和可行性。【方法】收集汇总来自于国际植物营养研究所中国项目部、团队研究以及公开发表的多年多点水稻田间试验,建立产量和养分吸收数据库。采用QUEFTS模型分析不同种植类型水稻养分吸收特征,建立水稻产量反应和农学效率的内在联系,构建施肥模型,开发水稻养分专家系统。于2013—2020年在水稻主产区8个省份开展了452个田间试验对系统进行校正和改进。每个试验包括6个处理:水稻养分专家系统推荐施肥(NE)、农民习惯施肥(FP)、土壤测试施肥(ST)以及基于NE的不施氮、不施磷和不施钾处理。调查了水稻产量、经济效益、养分回收率和肥料农学效率。【结果】QUEFTS模型分析的水稻产量与养分吸收关系结果显示,生产1 t籽粒产量地上部所需氮、磷和钾养分一季稻分别为14.2、3.9和14.3 kg,早、中、晚稻分别为16.9、3.3、20.9 kg。我国水稻主产区施用氮、磷和钾肥的平均产量反应一季稻分别为3.1、1.1和1.0 t/hm^(2),早稻分别为2.3、1.0和1.0 t/hm^(2),中稻分别为2.3、0.9和1.0 t/hm^(2),晚稻分别为1.9、0.8和0.8 t/hm^(2)。氮、磷和钾化肥的平均农学效率一季稻分别为17.6、15.3和9.8 kg/kg,早稻分别为14.6、15.3和10.1 kg/kg,中稻分别为11.4、12.4和9.1 kg/kg,晚稻分别为11.5、14.8和9.2 kg/kg。与FP处理相比,NE处理氮、磷和钾肥施用量分别减少了12.6%、9.6%和21.4%;与ST处理相比,NE处理氮肥用量减少了7.6%,钾肥用量减少了15.6%。与FP和ST处理相比,NE处理产量分别增加了0.5和0.3 t/hm^(2);经济效益分别增加了1627和893元/hm^(2);氮肥回收率分别增加了13.1和9.3个百分点,农学效率分别增加了4.1和2.7 kg/kg;磷肥回收率分别增加了7.8和5.0个百分点,农学效率分别增加了6.6和3.3 kg/kg;钾肥回收率分别增加了14.6和9.5个百分点,农学效率分别增加了5.6和4.9 kg/kg。【结论】以田间试验大数据为支撑,优化并建立的不同种植类型水稻的养分专家推荐施肥系统,提高了系统的可操作性和针对性。连续多年不同种植类型水稻的田间试验结果充分证明,优化后的水稻养分专家系统具有优化肥料种类和用量、提高水稻产量和肥料利用率和增加农民收入的功能,是实现我国小农户推荐施肥行之有效的智能技术系统。 展开更多

关键词 水稻养分专家系统 QUEFTS模型 水稻种植类型 产量反应 农学效率 养分利用率

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