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

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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：2

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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：1

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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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氮磷养分介导的植物–微生物互作研究进展 被引量：1

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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

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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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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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我国新型肥料产业发展战略研究 被引量：64

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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：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 《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：5

9

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：1

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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

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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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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：6

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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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基于产量反应和农学效率的小麦智能化推荐施肥方法研究 被引量：5

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作者 徐新朋 串丽敏 +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7期1190-1201,共12页

【目的】为更准确地优化小麦肥料用量,提高肥料利用效率,我们基于产量反应和农学效率,分别建立了适用于长江流域和北方地区的小麦养分专家系统(NE),并采用大量田间试验验证了其可行性。【方法】收集汇总来自于国际植物营养研究所中国项... 【目的】为更准确地优化小麦肥料用量,提高肥料利用效率,我们基于产量反应和农学效率,分别建立了适用于长江流域和北方地区的小麦养分专家系统(NE),并采用大量田间试验验证了其可行性。【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小麦田间试验结果,建立产量和养分吸收数据库,采用QUEFTS模型分析不同种植区域小麦养分吸收特征,分析小麦产量反应、农学效率和相对产量参数及其内在联系,构建施肥模型,开发小麦养分专家系统。于2011—2020年,在小麦主产区11省份开展了467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:小麦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。调查了小麦产量、经济效益、养分回收率和肥料农学效率。【结果】1)将数据分为北方地区和长江流域两部分,经QUEFTS模型模拟小麦养分吸收结果显示,每生产1 t小麦籽粒地上部所需氮、磷和钾养分北方地区为25.6、4.6和20.1 kg,长江流域为20.6、3.9和16.1 kg;小麦对氮、磷和钾肥的平均产量反应北方地区为1.69、0.85和0.69 t/hm^(2),长江流域为2.60、0.99和0.72 t/hm^(2);小麦氮、磷和钾肥的平均农学效率北方地区为8.7、8.9和7.0 kg/kg,长江流域为12.6、12.2和8.4 kg/kg;小麦氮、磷和钾养分的平均相对产量北方地区为0.76、0.88和0.90,长江流域为0.59、0.83和0.87。2)田间试验结果显示,与FP处理相比,我国北方地区和长江流域NE处理氮和磷肥用量平均分别减少了37.4%和26.1%,钾肥用量增加了39.2%;与ST处理相比,氮、磷肥用量分别减少了18.2%、14.1%,而钾肥用量相当。NE处理的产量和经济效益较FP处理分别增加了0.22 t/hm^(2)和998元/hm^(2),与ST处理产量相同,但经济效益增加了260元/hm^(2)。NE处理氮肥回收率较FP和ST处理分别增加了12.9和4.6个百分点,农学效率分别增加了4.0和1.5 kg/kg;磷肥回收率分别增加了5.7和1.1个百分点,农学效率分别增加了2.9和0.6 kg/kg;钾肥回收率较FP处理提高了2.0个百分点,与ST处理相当。【结论】我国北方生产1 t小麦所需的氮、钾养分量高于长江流域,两个区域磷养分需求量差异较小。长江流域小麦产量对氮肥的反应以及氮肥农学效率均高于北方,两个区域磷肥和钾肥的产量反应和农学效率差异较小。经多年多点田间试验证实,分区域建立的小麦养分专家系统进行施肥推荐,可保证小麦产量,增加农民经济效益,提高肥料利用率,是解决我国小麦种植区小农户推荐施肥难题的科学方法。 展开更多

关键词 小麦养分专家系统 QUEFTS模型 产量反应 农学效率 养分利用率

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基于产量反应和农学效率的玉米智能化推荐施肥方法研究 被引量：3

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作者 徐新朋 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1820-1829,共10页

【目的】玉米产量高,需肥量大,亟需在保证玉米产量前提下,通过科学施肥实现肥料减施增效。本文基于产量反应和农学效率大数据,建立并开展田间试验校验了玉米智能化推荐施肥方法。【方法】以“玉米”、“玉米+产量”、“玉米+养分吸收”... 【目的】玉米产量高,需肥量大,亟需在保证玉米产量前提下,通过科学施肥实现肥料减施增效。本文基于产量反应和农学效率大数据,建立并开展田间试验校验了玉米智能化推荐施肥方法。【方法】以“玉米”、“玉米+产量”、“玉米+养分吸收”、“玉米+肥料利用率”为关键词及关键词组合,收集了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玉米田间肥料试验数据,采用QUEFTS模型分析玉米养分吸收特征,优化施肥下玉米产量反应,农学效率和相对产量等农学参数,构建玉米养分专家系统。于2010—2019年在玉米主产区开展了803个田间校验试验,每个试验包括6个处理:基于玉米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处理的不施氮、不施磷和不施钾处理。调查了施肥量、玉米产量、经济效益和肥料利用率。【结果】依据QUEFTS模型分析,生产1 t籽粒,地上部氮、磷和钾养分需求量春玉米分别为15.9、4.1和13.8 kg,夏玉米分别为17.8、4.0和15.8 kg;玉米主产区氮、磷和钾肥的平均产量反应春玉米分别为2.9、1.5和1.4 t/hm^(2),夏玉米分别为1.9、1.1和1.1 t/hm^(2);氮、磷和钾肥平均农学效率春玉米分别为15.0、18.9和16.1 kg/kg,夏玉米分别为10.8、16.8和12.3 kg/kg;土壤氮、磷和钾养分对产量的贡献率春玉米分别为73%、86%和87%,夏玉米分别为79%、87%和88%。田间校验结果显示,与FP和ST处理相比,NE处理分别减施氮肥用量29.3%和14.3%,减施磷肥用量17.3%和7.5%;增加玉米产量0.4和0.1 t/hm^(2),提高经济效益797和354元/hm^(2);提高氮肥利用回收率10.6和3.8个百分点,提高农学效率4.6和2.0 kg/kg;提高磷肥回收利用率8.0和3.1个百分点,提高农学效率6.5和1.5 kg/kg;提高钾肥回收利用率9.6和3.4个百分点,提高农学效率0.8和0.3 kg/kg。【结论】经过验证,利用基于产量反应和农学效率大数据建立的玉米养分专家系统进行施肥推荐,较基于土壤测试的推荐施肥方法节省了肥料用量,提高了玉米产量、经济效益和养分利用率,是适合我国国情的玉米轻简高效推荐施肥方法。 展开更多

关键词 玉米养分专家系统 大数据 推荐施肥 产量反应 肥料利用率 QUEFTS模型

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筛选温敏聚氨酯包膜肥料膜材以提升养分智能控释效果 被引量：1

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作者 李娟 乔丹 +5 位作者 王亚静 林茹 顾典润 周源芳 李涵 杨相东 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2132-2142,共11页

【目的】温度是影响作物生长和肥料养分释放速率的重要因素之一。未来农业的发展需要能够主动适应作物养分需求的智能肥料。利用温敏材料研制开发温敏型包膜控释肥料,可达到肥料养分释放随土壤温度变化而智能释放的目的,因此温敏材料的... 【目的】温度是影响作物生长和肥料养分释放速率的重要因素之一。未来农业的发展需要能够主动适应作物养分需求的智能肥料。利用温敏材料研制开发温敏型包膜控释肥料,可达到肥料养分释放随土壤温度变化而智能释放的目的,因此温敏材料的筛选至关重要。【方法】使用不同分子量的己二酸-1,4-丁二醇(PBA)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)和聚乙二醇(PEG),共计18种多元醇,将其分别与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应制备聚氨酯包膜尿素。通过对制备的包膜尿素进行水浸泡法测试,评价其控释性能;对制备的聚氨酯膜用差示扫描量热仪(DSC)测试其相转变温度,评价其温敏性能。【结果】不同多元醇制备的聚氨酯包膜尿素控释性能优劣顺序为PTMG>PCL>PBA>PEG,其中PTMG及PCL系列制备的聚氨酯包膜尿素控释效果较好。在同一系列聚氨酯包膜尿素中,随着多元醇分子量的增加肥料控释性能逐渐变差。DSC测试结果表明,低分子量(2000以下)多元醇制备的聚氨酯膜不具有温敏性,同一系列聚氨酯中,随着分子量的增加其温敏温度逐渐升高。其中PTMG2000、PTMG3000、PCL2000、PBA2000和PCL3000共5种温敏聚氨酯材料的敏感温度分别为13℃、22℃、27℃、39℃和43℃,具有进一步用作制备温敏聚氨酯包膜尿素温敏材料的开发潜力。最后,选取PCL2000和PCL3000作为温敏材料,将其分别与聚丙二醇(PPG)以2∶8摩尔比混合改性,成功制备了两种温敏聚氨酯包膜控释肥料(PUCF1、PUCF2)。变温试验结果表明,温度到达35℃时,PUCF1和PUCF2释放速率分别为11.1%/d和7.1%/d,分别为恒温(25℃)条件下的13.2和6.0倍。而温度再降至25℃后,释放速率随之降低,说明二者均具有温敏性,且控释性能均可达到释放期30天。【结论】综合来看,低分子量多元醇制备的聚氨酯控释性能好但不具备温敏性能,高分子量多元醇制备的聚氨酯具有温敏性能但控释性能差。高分子量多元醇通过改性制备的温敏聚氨酯包膜尿素具有温敏特性,且控释期可达到30天。该结果可为温敏聚氨酯包膜控释肥料的制备提供一定的理论依据与应用基础。 展开更多

关键词 温敏聚氨酯 温度响应性控释肥料 分子量 多元醇 控释特性

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短碳链二元羧酸与磷酸二铵复合提高磷在土壤中的扩散距离和有效性

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作者 孔维众 张水勤 +5 位作者 李燕婷 徐久凯 许猛 高强 赵秉强 袁亮 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1163-1172,共10页

【目的】有机酸与磷肥结合施用可有效减少土壤中磷固定,但有机酸碳链长度与磷肥有效性的关系尚不明确。将不同碳链长度的二元羧酸与磷酸二铵复合,研究其对磷酸二铵在土壤中的扩散及有效性的影响,以期为高效磷肥产品开发提供理论依据。... 【目的】有机酸与磷肥结合施用可有效减少土壤中磷固定,但有机酸碳链长度与磷肥有效性的关系尚不明确。将不同碳链长度的二元羧酸与磷酸二铵复合,研究其对磷酸二铵在土壤中的扩散及有效性的影响,以期为高效磷肥产品开发提供理论依据。【方法】试验以草酸(OA)、丁二酸(BA)、己二酸(AA)、辛二酸(SA)为供试材料,分别按0.5%的质量比与粉状磷酸二铵混合均匀后挤压造粒,得到4个含有不同碳链长度的二元羧酸与磷酸二铵复合磷肥试验样品(代号分别为OAP、BAP、AAP、SAP),磷酸二铵样品(DAP)也按照同样方法挤压造粒。磷培养试验以5个肥料样品为处理,以不添加磷肥为对照(CK),每个处理设置18个重复。在培养的第1、3、7、14和28天,进行滤纸可视化显色,测定肥料磷的扩散距离(半径),同时采集土样测定速效磷、Ca2-P和Ca8-P含量,测定pH及碱性磷酸酶活性。【结果】与DAP相比,OAP、BAP、AAP、SAP处理均增加了磷素扩散距离,扩散距离各处理的排序为OAP>BAP>AAP>SAP,OAP处理的磷扩散距离较DAP平均增加了29.5%。培养28天时,4个二元羧酸磷酸二铵复合磷肥处理的土壤平均速效磷、Ca2-P、Ca8-P含量分别较DAP提高了0.48%~12.6%、4.06%~37.1%、1.25%~20.9%,均以OAP的提高幅度最高。在培养3~28天,二元羧酸磷酸二铵复合磷肥处理的土壤碱性磷酸酶活性均高于DAP,以OAP处理的活性最高。与CK处理相比,施磷肥处理土壤pH显著下降,以OAP处理降幅最大。【结论】供试二元羧酸与磷酸二铵复合均可减少磷的固定,提高土壤速效磷含量,增加磷肥在土壤中的扩散距离;其中,以草酸磷酸二铵复合肥效果最好。 展开更多

关键词 二元羧酸 碳链长度 羧基含量 磷扩散 速效磷含量 磷形态

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基于作物产量反应和农学效率的智能化推荐施肥原理与实践 被引量：9

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作者 何萍 徐新朋 +1 位作者 丁文成 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1181-1189,共9页

小规模农业生产易于出现不合理施肥导致的肥料利用率低等问题,严重影响到生态环境和农业可持续发展。研究建立适合我国小农户集约化农业生产特点且科学轻简的养分推荐方法尤为重要。中国农业科学院农业资源与农业区划研究所会同全国39... 小规模农业生产易于出现不合理施肥导致的肥料利用率低等问题,严重影响到生态环境和农业可持续发展。研究建立适合我国小农户集约化农业生产特点且科学轻简的养分推荐方法尤为重要。中国农业科学院农业资源与农业区划研究所会同全国39个土壤肥料研究团队,研发了适合我国农业生态条件和种植体系的基于产量反应和农学效率的作物推荐施肥方法。该方法在汇总分析全国各作物主产区开展的肥料田间试验的基础上,建立了包含作物产量反应、农学效率及养分吸收与利用等信息的数据库。采用QUEFTS(quantitative evaluation of the fertility of tropical soils)模型模拟作物养分吸收,同时对数据库中土壤基础养分供应、作物农学效率与产量反应进行相关分析,建立基于产量反应和农学效率的作物推荐施肥模型。在此基础上,借助计算机技术和智能云计算,研发了“养分专家系统”(简称NE系统),用户只需提供种植地块的一些基本信息,如往年农民习惯措施下的作物产量、施肥历史、有机无机肥料投入以及秸秆还田情况,NE系统就能给出基于该地块的个性化施肥方案。NE系统在推荐施肥中除了考虑土壤基础地力外,还考虑了上季作物养分残效和秸秆还田带入的养分,以及作物轮作体系和有机肥施用情况等,提出的推荐施肥方案符合4R养分管理策略(最佳肥料品种、最佳用量、最佳施用时间和最佳施用位置),同时兼顾施肥的农学、经济和环境效应。多点田间验证试验证实,NE系统推荐施肥兼顾科学性和实用性,且易于掌握,是一种能够保障作物增产增收、提高肥料利用率和保护环境的科学推荐施肥方法。 展开更多

关键词 产量反应 农学效率 Nutrient Expert 推荐施肥

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我国马铃薯施肥现状与减肥潜力 被引量：8

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作者 王西亚 盛寅生 +3 位作者 何萍 徐新朋 曲晓晶 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2059-2070,共12页

【目的】合理施肥是保证马铃薯高产优质的重要措施,厘清我国马铃薯主产区施肥现状,以提高马铃薯科学施肥水平,助力我国化肥减量增效。【方法】依托国家马铃薯产业技术体系,于2019—2021年期间在我国马铃薯主产区调查了1807个具有代表性... 【目的】合理施肥是保证马铃薯高产优质的重要措施,厘清我国马铃薯主产区施肥现状,以提高马铃薯科学施肥水平,助力我国化肥减量增效。【方法】依托国家马铃薯产业技术体系,于2019—2021年期间在我国马铃薯主产区调查了1807个具有代表性的马铃薯种植地块,调查内容包括马铃薯产量、肥料种类、氮磷钾施用量和比例、施肥方法等信息。采用马铃薯养分专家推荐施肥系统,对不同区域的肥料减施潜力进行了评价。【结果】全国马铃薯年均氮(N)、磷(P_(2)O_(5))和钾(K_(2)O)肥料养分用量分别为252、219和224 kg/hm^(2),其中化肥投入量分别为187、164和175 kg/hm^(2),有机肥分别为65、56和48 kg/hm^(2),有机来源的N、P_(2)O_(5)和K_(2)O养分分别占总养分投入量的25.8%、25.6%和21.4%。复合肥是马铃薯生产中使用最多的肥料种类,化肥N、P_(2)O_(5)和K_(2)O养分中分别有84.6%、95.7%和92.8%来自复合肥。畜禽粪肥是最主要的有机肥源,占有机肥总量的82.9%。与马铃薯养分专家系统推荐肥料用量相比,全国肥料养分减施潜力为47.0%,其中华北一季作区N、P_(2)O_(5)、K_(2)O减施潜力分别为17.8%、54.8%、55.2%;东北一季作区P_(2)O_(5)、K_(2)O减施潜力分别为64.6%、46.9%;西北一季作区N、P_(2)O_(5)、K_(2)O减施潜力分别为17.3%、47.7%、21.5%;西南一二季混作区N、P_(2)O_(5)、K_(2)O减施潜力分别为7.4%、51.6%、18.3%;南方冬作区N、P_(2)O_(5)、K_(2)O减施潜力分别为31.1%、69.7%、61.2%。【结论】我国马铃薯肥料养分总用量普遍较高且施用比例不合理,有机肥养分所占比例偏低。采用马铃薯养分专家系统推荐施肥措施,可节约47.0%左右的肥料养分用量。 展开更多

关键词 马铃薯 施肥现状 化肥 有机肥 减施潜力

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赣北地区稻−稻−紫云英轮作体系减施化肥对水稻产量、氮素吸收及土壤供氮能力的影响 被引量：6

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作者 常单娜 王慧 +4 位作者 周国朋 高嵩涓 刘佳 徐昌旭 曹卫东 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1449-1460,共12页

【目的】紫云英与水稻轮作是合理利用冬闲稻田,维持和提高稻田生产力的高效手段。研究稻–稻–紫云英模式下,减施化肥对水稻产量、氮肥利用效率、氮素吸收量和土壤供氮能力的影响,为赣北双季稻区减施化肥提供理论依据。【方法】定位试... 【目的】紫云英与水稻轮作是合理利用冬闲稻田,维持和提高稻田生产力的高效手段。研究稻–稻–紫云英模式下,减施化肥对水稻产量、氮肥利用效率、氮素吸收量和土壤供氮能力的影响,为赣北双季稻区减施化肥提供理论依据。【方法】定位试验位于江西省高安市,始于2016年,试验设置不施肥对照(CK)、常规施肥(F100),以及种植翻压紫云英条件下,晚稻季正常施肥,早稻化肥为常规施肥的100%、80%、60%、40%(GF100、GF80、GF60、GF40),共6个处理。在早稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期及晚稻成熟期,采集植株(含籽粒)和土壤样品,测定水稻地上部生物量、产量及氮素含量,计算水稻地上部氮素吸收量及氮肥利用率,测定土壤供氮能力和有效磷钾含量。【结果】与F100处理相比,GF80处理显著增加早稻产量,6年平均增产707.80 kg/hm2,平均增产率为10.12%,对晚稻产量无显著影响;GF60和GF40处理早稻和晚稻均不减产;GF40、GF60和GF80处理早稻成熟期稻谷生物量无显著变化,晚稻稻谷生物量分别增加7.76%、8.62%和9.48%。GF40、GF60和GF80处理的早稻和晚稻氮肥利用率增加了21.37%~57.16%;GF40处理早稻氮肥农学效率(NAE)增加了99.77%,GF40、GF60和GF80处理晚稻氮肥农学效率分别增加了20.61%、22.88%和17.17%;GF40、GF60和GF80处理早稻氮肥偏生产力分别显著增加了140.28%、55.33%和23.09%。与F100处理相比,GF40、GF60处理早稻成熟期稻谷氮吸收量分别降低了21.16%、11.43%,GF80处理稻谷氮吸收量无显著变化;晚稻成熟期GF40、GF60和GF80处理稻谷氮吸收量分别增加18.21%、29.23%和26.19%;GF40、GF60、GF80处理增加早稻季分蘖期、拔节期、抽穗期及晚稻成熟期土壤潜在供氮能力和总供氮能力,增幅分别为21.38%~316.31%和18.50%~250.61%,早稻不同生育期土壤供氮能力与水稻地上部氮素吸收呈极显著正相关。【结论】种植利用紫云英条件下,赣北双季稻区早稻减施化肥20%~60%可增加水稻土壤供氮能力,提高氮肥利用率、农学效率及偏生产力,实现水稻稳产。早稻减施60%化肥提高了晚稻稻谷氮积累量,但降低了早稻稻谷氮积累量。早稻减施化肥20%可增加早稻产量,对早稻稻谷氮素吸收量无明显影响,但增加了晚稻稻谷氮素吸收。 展开更多

关键词 紫云英 双季稻 减肥 氮素吸收 土壤供氮能力

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基于产量反应和农学效率的马铃薯智能化推荐施肥 被引量：3

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作者 宁琳懿睿 仇少君 +4 位作者 徐新朋 丁文成 赵士诚 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2272-2281,共10页

【目的】我国马铃薯种植区存在盲目施肥、过量施肥、养分比例不平衡等现象,进而导致肥料利用率低、养分损失大等。通过开展田间试验,利用基于产量反应和农学效率的马铃薯养分专家系统进行推荐施肥,并以农民习惯施肥和常规测土施肥推荐... 【目的】我国马铃薯种植区存在盲目施肥、过量施肥、养分比例不平衡等现象,进而导致肥料利用率低、养分损失大等。通过开展田间试验,利用基于产量反应和农学效率的马铃薯养分专家系统进行推荐施肥,并以农民习惯施肥和常规测土施肥推荐结果对该系统的有效性进行验证,为不同生产条件下的马铃薯生产提供简便易行、高效的推荐施肥方法。【方法】于2017—2020年,在马铃薯主产区共9省份开展了239个田间试验,每个试验包括6个处理,分别为基于马铃薯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。调查马铃薯产量、经济效益、养分利用率和表观养分平衡。【结果】我国马铃薯主产区施用氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为8.1、4.8和5.2 t/hm^(2),农学效率分别为45.2、51.1和35.1 kg/kg,相对产量分别为0.73、0.83和0.82。与FP和ST处理相比,NE处理的氮肥用量分别降低了24.4%和4.2%,磷肥用量分别降低了32.3%和1.9%,但钾肥用量均增加了4.9%;马铃薯产量分别提高了2.63和0.62 t/hm^(2),净收益分别增加了4283.4和799.0元/hm^(2);氮、磷、钾肥回收利用率分别增加了11.5和1.6个百分点、5.0和2.1个百分点、9.1和1.1个百分点;氮、磷、钾肥农学效率分别提高了18.4和4.3 kg/kg、32.2和7.5 kg/kg、12.3和2.6 kg/kg;氮、磷肥偏生产力分别提高了37.3和8.6 kg/kg、91.2和15.6 kg/kg;与FP相比,NE处理的钾肥偏生产力提高了25.6 kg/kg,但与ST处理相当;与FP和ST相比,NE处理氮素表观盈余量降幅分别达到了50.5%和15.5%,磷素表观盈余量降幅分别达到了49.6%和7.3%。【结论】采用以产量反应和农学效率为基础构建的马铃薯推荐施肥养分专家系统,可针对不同生产条件优化肥料用量,提高马铃薯产量和肥料利用效率。大量田间试验充分证明,该系统推荐结果显著优于测土施肥推荐法,是适应我国小农户马铃薯种植的推荐施肥方法。 展开更多

关键词 马铃薯 养分专家系统 产量反应 肥料利用率 推荐施肥

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