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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
1
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
2
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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多尺度农业生态系统服务研究进展 被引量：3
3
作者 孙晓 郑华 +2 位作者 刘珍环 任玉含 唐华俊 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第21期9443-9457,共15页
农业生态系统服务是由受人类活动深度调控和影响的农业系统产生,其在提供有益生态系统服务的同时,也产生了诸多对人类福祉有负面影响的生态系统负服务。农业生态系统服务和负服务研究不仅关注传统的粮食安全,同时关注与生态安全的共赢,... 农业生态系统服务是由受人类活动深度调控和影响的农业系统产生,其在提供有益生态系统服务的同时,也产生了诸多对人类福祉有负面影响的生态系统负服务。农业生态系统服务和负服务研究不仅关注传统的粮食安全,同时关注与生态安全的共赢,可为实现农业可持续发展提供新的科学视角。基于文献阅读,在明晰农业生态系统服务和负服务内涵及主要特征的基础上,旨在(1)归纳农业生态系统服务和负服务研究的核心尺度和热点议题;(2)梳理多级尺度的典型指标及适用性评估方法;(3)提出未来农业生态系统服务和负服务领域的关键发展方向。农业生态系统服务研究主要涉及田块、景观和区域三个核心尺度,随着尺度扩大,热点议题从关注田块农作物自身,到关注景观异质性及其关联,再到关注区域上与社会系统的结合。农业生态系统除了提供典型或特殊的粮食供给、授粉、杂草防控等服务,同时也带来农业废料、病虫害、生境破损等负服务。对于农业生态系统服务评估,定性和半定量方法通常可适用于多级尺度,而不同定量方法和模型的最佳适用尺度存在差异。未来可重点从时空权衡作用分析、供需和流动机制探索、生态价值实现及生态补偿制定方向为多尺度的农业景观规划与设计提供理论和实践支撑,从生态系统服务视角有效促进农业的可持续发展。 展开更多
关键词 农业生态系统服务 生态系统负服务 指标体系 评估方法 多尺度 农业景观
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农业高质量发展背景下的新型肥料发展 被引量：7
4
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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韧性乡村视角下农业景观布局理论框架
5
作者 杨亚东 杜娅婷 +1 位作者 杜歆仪 张艺佳 《风景园林》 北大核心 2024年第12期33-39,共7页
【目的】乡村发展抗逆响应持续受到社会各界关注,韧性乡村视角下农业景观如何布局成为亟待研究的问题。【方法/过程】应用系统分析方法,以“结构—过程—功能”为分析框架,多角度分析农业景观对外部环境变化的时空响应,多维度解析农业... 【目的】乡村发展抗逆响应持续受到社会各界关注,韧性乡村视角下农业景观如何布局成为亟待研究的问题。【方法/过程】应用系统分析方法,以“结构—过程—功能”为分析框架,多角度分析农业景观对外部环境变化的时空响应,多维度解析农业景观系统韧性强化作用。【结果/结论】外部环境的长期干扰和短期冲击导致农业景观结构经历了整体性的重构,表现为结构功能级联化、斑块构造破碎化、要素组成同质化、视觉感知精准化以及时空演替多样化等多重特征。农业景观结构与乡村系统抵御、适应和转型能力等具有密切联系。据此提出以生物多样性、过程可持续、功能复合化、发展绿色化为指导的景观布局策略,以实现优化生态过程、改善景观功能、促进服务协同,将人类活动对景观演化的影响导入良性循环,持续服务乡村韧性提升。 展开更多
关键词 韧性乡村 农业景观 生物多样性 多种功能 绿色布局
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我国农业政策性银行服务“藏粮于地”的模式和效果
6
作者 李俊杰 肖琴 +1 位作者 吴海霞 李建平 《中国农业综合开发》 2024年第1期14-17,共4页
目前,高标准农田建设投入的财政补助资金仍然偏低,金融资本和社会资本的补充至关重要,更突显出农业政策性银行在农业农村基础设施建设中的重要作用。中国农业发展银行采用多种模式支持“藏粮于地”,旨在加强耕地保护、提高农田建设标准... 目前,高标准农田建设投入的财政补助资金仍然偏低,金融资本和社会资本的补充至关重要,更突显出农业政策性银行在农业农村基础设施建设中的重要作用。中国农业发展银行采用多种模式支持“藏粮于地”,旨在加强耕地保护、提高农田建设标准、推进土地复垦和农业生态保护等。通过政策性银行支持,高标准农田建设的亩均投入可达到3000元~5000元。文章探讨了农业政策性银行服务“藏粮于地”的总体情况、主要模式、还款来源、效果及优势,并为充分发挥政策性银行的职能作用给出了建议,以期为农业政策性银行持续服务“藏粮于地”提供有价值的探索研究。 展开更多
关键词 政策性银行 农地金融 藏粮于地 高标准农田建设 耕地保护 贷款模式
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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
7
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
8
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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不同施肥处理添加生物炭对设施农业土壤不同形态氮的影响 被引量：3
9
作者 李婧睿 任凤玲 +2 位作者 李亚林 魏雪勤 孙楠 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1550-1559,共10页
生物炭在设施农业土壤中施用,对土壤氮形态具有显著影响。探明不同施肥处理添加生物炭对设施农业土壤不同形态氮的影响,可为设施农业施用生物炭减排提供科学依据。以设施菜地土壤(褐潮土)为研究对象,设置不施肥(CK)、施用有机肥(M)、化... 生物炭在设施农业土壤中施用,对土壤氮形态具有显著影响。探明不同施肥处理添加生物炭对设施农业土壤不同形态氮的影响,可为设施农业施用生物炭减排提供科学依据。以设施菜地土壤(褐潮土)为研究对象,设置不施肥(CK)、施用有机肥(M)、化肥(F)、有机无机混施(M+F)4种处理下投入2%和4%(生物炭与土壤干质量比)生物炭处理,采用室内恒温好氧培养-气相色谱测定方法监测土壤N_(2)O释放量,测定土壤中可溶性有机氮(DON)和无机氮(N_(min))的含量,并分析DON、N_(min)含量变化及其与土壤N_(2)O释放量变化之间的关系。研究表明,生物炭的施用在不同条件下对土壤N_(2)O的释放速率和累积释放量产生不同影响。在CK和M处理下,生物炭在施用初期(第0~1.5天)显著促进了土壤中N_(2)O的释放,但随后(第2~60天),在CK处理下,生物炭的添加对N_(2)O的释放速率和累积释放量没有产生显著影响。同样地,在M处理下,生物炭的添加也未对N_(2)O的释放速率产生显著作用。然而,在培养结束时,添加4%的生物炭显著提高了土壤中N_(2)O的累积释放量。值得注意的是,在F和M+F的处理中,生物炭的加入在初期阶段(第0~2天)有效地降低了土壤N_(2)O的释放速率,这种降低效果随着生物炭施用量的增加而变得更加显著。在F和M+F处理下,添加生物炭在不同时间段内(第2~25天和第3~14天)显著增加了土壤N_(2)O释放速率,但对该速率的影响在后续阶段并不显著。培养结束后,F处理下,添加2%和4%生物炭的土壤N_(2)O累积释放量分别显著提高78%和90%;M+F处理下,添加2%和4%生物炭的土壤N_(2)O累积释放量分别显著提高80%和67%。相关性分析结果显示,在施用生物炭的土壤中,DON和N_(min)的含量与N_(2)O的排放量之间存在明显的正相关关系。表明生物炭的添加通过调整土壤中DON和N_(min)的含量,对N_(2)O的排放产生了直接影响。将生物炭投入到不同的施肥土壤中,土壤N_(2)O的释放速率和累积释放量出现不同的变化趋势,但是由于生物炭自身特性的多样性、配施化肥和有机肥种类的差异、施肥方式和时间的差异等,因此分析生物炭添加后对土壤N_(2)O累积释放量影响时,需要根据研究时的具体条件做合理分析。 展开更多
关键词 生物炭 施肥处理 N2O 土壤溶解性有机氮 土壤无机氮
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《第三次全国土壤普查土壤分类系统(试行版)》修订说明
10
作者 卢昌艾 徐爱国 +5 位作者 黄鸿翔 张维理 龙怀玉 冀宏杰 吴文斌 钱建平 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第4期280-284,共5页
土壤分类是科学地利用、改良土壤的基础。土壤分类是依据成土条件、成土过程以及土壤属性的相似程度将土壤划分为若干类型,并将他们按照一定原则和逻辑归并成多等级的有序系统,即土壤分类系统。为推进第三次全国土壤普查工作,国务院第... 土壤分类是科学地利用、改良土壤的基础。土壤分类是依据成土条件、成土过程以及土壤属性的相似程度将土壤划分为若干类型,并将他们按照一定原则和逻辑归并成多等级的有序系统,即土壤分类系统。为推进第三次全国土壤普查工作,国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室于2023年1月印发了《第三次全国土壤普查暂行土壤分类系统(试行)》(国土壤普查办发[2023]4号),结合近2年多第三次全国土壤普查工作中的实践,适当调整了高级分类单元(土类、亚类),进一步明确了可操作的基层分类单元(土属、土种)划分依据、划分指标与命名方法,2025年4月编制形成了《第三次全国土壤普查土壤分类系统(试行版)》。 展开更多
关键词 第三次全国土壤普查 土壤分类系统
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植物磷营养与非生物胁迫的互作机理及其在农业上的潜在应用 被引量：15
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作者 昂叶菲 郭悦 +6 位作者 陈慧颖 刘若仪 朱秋晴 王龙 朱毅勇 易可可 曾后清 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2345-2359,共15页
环境胁迫、土壤磷素有效性及植物磷营养平衡之间具有互作效应。植物健康的生长发育和对环境胁迫的抗性离不开磷营养的稳态平衡供应。干旱、盐、低温、高温、重金属等非生物胁迫不仅影响土壤中磷素的有效性,而且影响植物对磷的吸收、转... 环境胁迫、土壤磷素有效性及植物磷营养平衡之间具有互作效应。植物健康的生长发育和对环境胁迫的抗性离不开磷营养的稳态平衡供应。干旱、盐、低温、高温、重金属等非生物胁迫不仅影响土壤中磷素的有效性,而且影响植物对磷的吸收、转运与利用。增加磷素的供应在一定程度上可以缓解非生物胁迫对植物的伤害,提高植物对非生物胁迫的抗性。非生物胁迫可在一定程度上调节磷响应基因的表达。通过遗传途径改变磷信号调控因子或磷酸盐转运蛋白等的表达可提高植物对非生物胁迫的抗性。本文综述了植物磷营养与干旱、盐、低温、高温和重金属等非生物胁迫之间的相互影响与作用机制。今后亟待从以下几方面加深研究:植物磷营养与非生物胁迫之间错综复杂的互作关系中涉及到哪些信号分子和通路;不同非生物胁迫与磷营养互作在植物体内存在的生物学意义是什么,如果从更广义的生态学和进化生物学角度来看,其又具有哪些意义;如何通过转基因、基因编辑等技术手段利用或调整非生物胁迫与磷营养之间的相互作用,从而同时提高作物对非生物胁迫的抗性和磷素利用效率;土壤微生物在磷营养与非生物胁迫互作中又具有什么样的作用。这些问题的回答将有助于我们了解磷营养信号与非生物胁迫反应之间互作的分子机制,并有助于它们在农业生产上的应用。 展开更多
关键词 磷营养平衡 非生物胁迫 养分吸收 胁迫抗性 多重胁迫 信号途径
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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
12
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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基于QUEFTS模型估算中国设施黄瓜养分吸收需求量
13
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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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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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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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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盐胁迫下国内外333份大豆种质资源的种子萌发特性及耐盐性评价
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作者 杜若楠 张睿 +5 位作者 唐晓东 金慧 杨学 高嫱 周春薇 常单娜 《大豆科学》 北大核心 2025年第4期59-65,I0001-I0008,共15页
为筛选适宜黑龙江省种植的耐盐大豆种质资源,以来自24个国家的333份大豆种质资源为材料,首先随机选取66份材料进行梯度盐胁迫(0,60,90,120和150 mmol·L^(-1)NaCl),然后在大豆萌发期以筛选确定的最适NaCl浓度对333种大豆种子进行萌... 为筛选适宜黑龙江省种植的耐盐大豆种质资源,以来自24个国家的333份大豆种质资源为材料,首先随机选取66份材料进行梯度盐胁迫(0,60,90,120和150 mmol·L^(-1)NaCl),然后在大豆萌发期以筛选确定的最适NaCl浓度对333种大豆种子进行萌发期耐盐试验,测定其发芽势、发芽率、苗高、根长和总重等指标,计算其相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对苗长和相对鲜重,并采用隶属函数与综合耐盐指数分析相结合的方法,对不同大豆种质的耐盐能力进行综合评价。结果表明:66份大豆种质资源的梯度盐胁迫试验确定了90 mmol·L^(-1)NaCl为萌发期耐盐性鉴定的最适胁迫浓度。在此浓度下,大豆发芽势、发芽率较对照显著降低11.8%和25.2%,且能有效区分种质间耐盐性差异。基于此,对333份大豆种质资源进行系统评价,发现相对发芽势(Relative Germination Energy,RGE)和相对鲜重(Relative Fresh Weight,RFW)变异系数最高(162.8%和134.8%)可作为耐盐性筛选的关键指标。进一步分析表明,RGE与RFW呈极显著正相关(r=0.62),揭示了种子发芽能力与生物量积累存在一定协同响应机制。通过隶属函数和聚类分析将种质分为5类,鉴定出3份高耐盐种质(D值0.804~0.765)和154份盐敏感种质(D值0.334~0.174)。通过综合指标结合聚类分析,能够更精确地筛选耐盐种质,为大豆耐盐育种提供科学依据和材料基础。 展开更多
关键词 大豆 国内外种质 萌发特性 耐盐性评价 关键指标
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绿肥稻田土壤甲烷减排材料筛选及减排机制研究
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作者 孙晋鑫 周国朋 +5 位作者 马正波 梁婷 常单娜 刘佳 刘晗 曹卫东 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期194-203,共10页
绿肥在培育健康土壤和保障水稻高产优质方面具有重要作用,然而高量有机物还田可能引发稻田土壤的甲烷(CH_(4))增排,须研发相应的管控路径。本研究通过在添加绿肥后的稻田土壤中施用田菁炭、过氧化钙、硫磺、2-氯乙烷磺酸钠和针铁矿5种CH... 绿肥在培育健康土壤和保障水稻高产优质方面具有重要作用,然而高量有机物还田可能引发稻田土壤的甲烷(CH_(4))增排,须研发相应的管控路径。本研究通过在添加绿肥后的稻田土壤中施用田菁炭、过氧化钙、硫磺、2-氯乙烷磺酸钠和针铁矿5种CH_(4)减排材料,研究其CH_(4)减排效果,并针对减排效果较好的材料开展了作用机制研究。结果表明:与无绿肥(CK)相比,绿肥还田增加了稻田土壤CH_(4)排放,添加减排材料后CH_(4)排放降低。其中,与单独绿肥(GM)相比,添加田菁炭(GM+C)和硫磺(GM+S)CH_(4)累积排放量降幅较小,分别为19.5%和23.8%;2-氯乙烷磺酸钠(GM+CES)相较于GM的CH_(4)减排效果最佳,CH_(4)累积排放量降低了66.7%,全球增温潜势(GWP)降低了52.5%。培养结束时(90 d),与GM相比,添加2-氯乙烷磺酸钠的土壤pH降低了0.4个单位,产甲烷古菌mcrA丰度降低了29.9%。随机森林模型和相关性分析发现产甲烷古菌mcrA基因丰度与CH_(4)排放呈显著正相关,说明产甲烷古菌是驱动绿肥稻田CH_(4)排放的重要因子。研究表明,绿肥稻田土壤可通过添加减排材料实现CH_(4)减排,本研究中以2-氯乙烷磺酸钠的效果最优,其专一、高效抑制产甲烷古菌群落,是未来值得探索的绿肥稻田土壤CH_(4)减排材料。 展开更多
关键词 绿肥 CH_(4) 减排材料 产甲烷古菌 2-氯乙烷磺酸钠
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基于黄淮海区耕地质量等级的粮食产能定量评估
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作者 刘学 李鑫 +2 位作者 张骏达 任意 张文菊 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第6期1251-1260,共10页
【目的】耕地质量是保障粮食安全和实现农业高质量发展的基础,明确耕地质量与粮食产能之间的关系,对评估区域粮食生产潜力、支撑国家“新增一千亿斤粮食”行动具有重要意义。【方法】基于2017年黄淮海区耕地质量调查评价数据,以其二级... 【目的】耕地质量是保障粮食安全和实现农业高质量发展的基础,明确耕地质量与粮食产能之间的关系,对评估区域粮食生产潜力、支撑国家“新增一千亿斤粮食”行动具有重要意义。【方法】基于2017年黄淮海区耕地质量调查评价数据,以其二级农业区为评估单元,构建耕地质量等级与粮食单产的函数模型,结合县域耕地面积数据评估黄淮海区县域尺度粮食产能,并利用实际统计资料验证模型结果。【结果】黄淮海区耕地质量等级与粮食单产之间呈显著正相关(R^(2)>0.95)。空间分析结果显示,冀鲁豫低洼平原农业区、燕山太行山山麓平原农业区和黄淮平原农业区的粮食单产较高,而山东丘陵农林区粮食单产较低。在二级农业区尺度,粮食单产从大到小依次为冀鲁豫低洼平原农业区[1.56×10^(4)kg/(hm^(2)·a)]、黄淮平原农业区[1.52×10^(4)kg/(hm^(2)·a)]、燕山太行山山麓平原农业区[1.51×10^(4)kg/(hm^(2)·a)],山东丘陵农林区[1.31×10^(4)kg/(hm^(2)·a)]。基于耕地面积数据的县域产能评估结果显示,县域粮食产能呈现南高北低的空间分布特征,模型校正后的粮食产能与实际粮食产量之间具有较高的拟合度(R2>0.90)。在二级农业区中,山东丘陵农林区拟合效果最好。【结论】以耕地质量评估的粮食产能经校正后,能较好地反映该区域的粮食生产潜力。整个黄淮海区的粮食产能为3.18×10^(11)kg,粮食单产为1.49×10^(4)kg/(hm^(2)·a)。 展开更多
关键词 耕地质量评价 粮食产能 量化评估 粮食单产
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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
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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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