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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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东北春玉米滴灌施肥的适宜种植密度和施钾量研究 被引量：11
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作者 孔丽丽 侯云鹏 +4 位作者 尹彩侠 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 2022年第10期1755-1769,共15页
【目的】适宜的种植密度和施肥量是实现春玉米高产和高肥料利用效率的重要因素。研究东北半干旱区滴灌水肥一体化条件下种植密度和施钾量对春玉米产量、效益、养分转运及吸收利用的影响,为进一步挖掘东北玉米产量潜力提供科学依据。【... 【目的】适宜的种植密度和施肥量是实现春玉米高产和高肥料利用效率的重要因素。研究东北半干旱区滴灌水肥一体化条件下种植密度和施钾量对春玉米产量、效益、养分转运及吸收利用的影响,为进一步挖掘东北玉米产量潜力提供科学依据。【方法】田间试验于2018—2019年在吉林省半干旱区乾安县赞字乡父字村进行,供试玉米品种为‘富民985’。试验采用完全区组设计,设置60000、75000、90000株/hm^(2)3个种植密度(分别记作D1、D2和D3)和0、60、90、120、150 kg/hm^(2)和5个施钾(K_(2)O)量(分别记作K0、K1、K2、K3和K4)。分析玉米氮磷钾积累、分配与转运特征及产量、效益和钾素利用率。【结果】同一施钾量下,玉米产量和效益均以D2密度下最高,该密度下两年的玉米平均产量较D1和D3密度下分别提高了8.1%和5.3%,效益分别提高了10.3%和9.4%。在这3个密度下,玉米产量均随施钾量的增加而增加。D1密度下,当K_(2)O量≥90 kg/hm^(2)时,产量和效益的增幅不再明显;而D2和D3密度下,当K_(2)O量≥120 kg/hm^(2)时,产量和效益增幅不再明显。随施钾量的增加,不同种植密度下钾素吸收利用率、农学利用率和偏生产力均呈下降趋势,但同一钾量下的钾素利用率均以D2密度下的处理最高。种植密度和施钾量对玉米吐丝前后氮、磷、钾素累积量有显著的交互作用,D2K3处理促进了吐丝前氮、磷、钾养分的积累及向籽粒的转运,提高了吐丝后氮、磷、钾同化量及对籽粒的贡献率,进而提高了籽粒氮、磷、钾积累量。相关分析结果表明,玉米吐丝前后氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈极显著正相关(r=0.636~0.971),其中吐丝后的相关性高于吐丝前。【结论】在东北半干旱区,滴灌水肥一体化条件下,密度和钾肥互作显著影响玉米产量、养分吸收、转运和钾素利用率。最佳密度和施钾量组合是75000株/hm^(2)配合K_(2)O 120 kg/hm^(2)。 展开更多
关键词 滴灌施肥 春玉米 种植密度 施钾量 产量 钾素利用率 收益
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覆膜滴灌下氮肥与种植密度互作对东北春玉米产量、群体养分吸收与转运的调控效应 被引量：45
3
作者 侯云鹏 孔丽丽 +3 位作者 尹彩侠 李前 王立春 徐新朋 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期54-65,共12页
【目的】合适的氮肥用量和种植密度是提高东北玉米产量和效益的关键。研究覆膜滴灌条件下氮肥用量、种植密度及其互作对春玉米产量、养分吸收转运及利用效率的影响,以期为东北半干旱区春玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2016—2... 【目的】合适的氮肥用量和种植密度是提高东北玉米产量和效益的关键。研究覆膜滴灌条件下氮肥用量、种植密度及其互作对春玉米产量、养分吸收转运及利用效率的影响,以期为东北半干旱区春玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2016—2017年,在吉林省西部半干旱区乾安县开展田间试验,以紧凑型玉米品种农华101为供试材料,在覆膜滴灌条件下,分别设置氮肥用量(0、140、210、280和350 kg/hm2,分别以N0、N140、N210、N280和N350表示)和种植密度(6.0×10^4、7.5×10^4和9.0×10^4株/hm^2,分别以D1、D2和D3表示)2个因子,分析不同处理玉米地上部群体养分积累动态、转运与分配特征、产量及氮肥利用效率。【结果】适当施氮和增加种植密度均可显著增加玉米产量,且玉米产量随施氮水平和种植密度的增加呈先增后降趋势,以D2和N210条件下玉米产量最高。在相同种植密度下,玉米苗期至开花期群体氮、磷、钾积累量均随施氮水平的增加而增加,而在灌浆期至成熟期则表现为随施氮水平的增加先增后降。在相同施氮水平下,玉米群体氮、磷、钾积累量均以D2密度下最高。不同施氮量与种植密度组合中,以D2和N210条件下玉米成熟期群体氮、磷、钾积累量最高。与不施氮肥处理相比,施氮提高了玉米开花后氮、磷、钾积累量占总生育期积累量比例,并随施氮水平的增加先增后降,而不同种植密度间玉米开花后氮、磷、钾积累量占总生育期积累量比例差异未达显著水平(P>0.05)。玉米养分转运量随施氮水平和种植密度的增加先增后降,以D2和N210条件下玉米养分转运量最高,而不同种植密度间养分转运率、转运养分对籽粒的贡献率和花后积累养分对籽粒的贡献率均无显著性差异。随施氮水平的增加,不同种植密度下氮素吸收利用率、农学利用率和偏生产力均呈下降趋势,其中D2密度下氮素吸收利用率、农学利用率和偏生产力维持在较高水平。相关分析结果表明,玉米开花前后氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈显著或极显著正相关(r=0.6250~0.9224),其中开花后氮、磷、钾积累量与产量的相关性高于开花前。【结论】合理的种植密度和施氮水平提高了玉米花后养分积累与分配比例,促进养分转运量和花后积累养分对籽粒贡献率的协同提高,进而提高了玉米产量和氮肥利用效率。综合考虑玉米产量、养分积累与转运及氮素利用效率等因素,在东北半干旱区覆膜滴灌条件下,以种植密度为75000株/hm^2,施氮量为210 kg/hm^2较为适宜。 展开更多
关键词 氮肥用量 种植密度 春玉米 养分分配 氮素利用率 半干旱区 产量
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基于养分专家系统推荐施肥在东北玉米上的长期综合效应 被引量：20
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作者 侯云鹏 孔丽丽 +5 位作者 徐新朋 尹彩侠 张磊 赵胤凯 刘志全 王立春 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期129-138,共10页
为明确养分专家系统推荐施肥对东北玉米产量与收益、肥料利用率与土壤养分的长期综合效应,于2012—2020年开展了田间定位试验,共设置5处理:分别为1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)养分专家系统推荐施肥(NE);4)在NE基础上配施缓/控释... 为明确养分专家系统推荐施肥对东北玉米产量与收益、肥料利用率与土壤养分的长期综合效应,于2012—2020年开展了田间定位试验,共设置5处理:分别为1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)养分专家系统推荐施肥(NE);4)在NE基础上配施缓/控释氮肥(NE_(R));5)土壤测试推荐施肥(ST)。探究9 a间产量与收益、肥料利用率、土壤养分和养分平衡的变化规律。结果表明,NE和ST处理较FP处理显著降低了氮磷肥用量(P<0.05),显著增加了钾肥用量(P<0.05)。与FP处理相比,NE、NE_(R)和ST处理提高了玉米产量、收益及其稳定性。其中均以NE处理最高,之后依次为ST和NE_(R)处理。NE、NE_(R)和ST处理肥料平均回收利用率、农学利用率和偏生产力较FP处理分别提高了29.0%~40.1%(P<0.05)、31.3%~44.3%(P<0.05)和22.0%~31.7%(P<0.05),且均以NE处理最高。与FP处理相比,NE、NE_(R)和ST处理提高了0~30 cm土壤无机氮含量,降低了>30~90 cm土壤无机氮和0~30 cm土壤有效磷含量,而不同施肥处理土壤速效钾含量差异未达显著水平(P>0.05),其中NE处理与试验起始养分含量最为接近。9 a养分平衡结果显示,FP、NE、NE_(R)和ST处理氮、磷均表现为盈余,而钾素表现为亏缺,且NE处理氮、磷盈余量和钾亏缺量均为最低。综上,与农民习惯施肥和土壤测试推荐施肥相比,养分专家系统推荐施肥不仅可提高玉米产量、收益和肥料利用效率,并可保持土壤养分稳定。因此,它是一种适用于中国东北玉米的推荐施肥方法。 展开更多
关键词 土壤 养分 肥料 养分专家系统 玉米产量 净收入 肥料利用效率 养分平衡
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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
5
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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实现黑土玉米高产和养分高效的控释氮肥与尿素掺混比例 被引量：11
6
作者 张磊 孔丽丽 +4 位作者 侯云鹏 尹彩侠 赵胤凯 刘志全 徐新朋 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2201-2213,共13页
【目的】控释氮肥与普通尿素配合施用是东北黑土区实现轻简化施肥的有效技术途径之一。研究控释氮肥与普通尿素适宜的掺混比例,以实现氮肥一次性施用获得高产高效和可持续利用。【方法】于2017—2019年在吉林省公主岭市,以玉米品种‘富... 【目的】控释氮肥与普通尿素配合施用是东北黑土区实现轻简化施肥的有效技术途径之一。研究控释氮肥与普通尿素适宜的掺混比例,以实现氮肥一次性施用获得高产高效和可持续利用。【方法】于2017—2019年在吉林省公主岭市,以玉米品种‘富民108’为试材,在施N 210 kg/hm^(2)条件下,共设置6个普通尿素与控释氮肥掺混比例处理,分别为:10∶0(RU)、8∶2(CRU20%)、6∶4(CRU40%)、4∶6(CRU60%)、2∶8(CRU80%)、0∶10(CRU100%),并以不施氮肥(N0)为对照。于玉米主要生育期调查植株生物量、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】控释氮肥与普通尿素掺混各处理玉米穗粒数和百粒重均高于RU处理,显著提高了玉米产量(P<0.05),其中以CRU60%处理增幅最高,3年平均产量提高了17.3%。与RU处理相比,控释氮肥与普通尿素掺混显著提高了玉米开花期至成熟期土壤无机氮含量,增加了开花期至成熟期氮素积累及其占总生育期氮素积累比例,进而提高了玉米开花后氮素积累对籽粒氮的贡献率。控释氮肥与普通尿素掺混各处理氮素回收率、农学利用率和偏生产力均随控释氮肥比例的增加呈先增后减趋势,其中以CRU60%处理最高,较RU处理分别提高36.1%、66.9%和17.3%。土壤-作物系统氮素平衡状况表明,氮素表观损失量随控释氮肥比例的增加先降后升,以CRU60%处理氮素表观损失量最低,较RU处理降低了28.8%。将控释氮肥与普通尿素掺混比例与产量、氮素利用率、土壤无机氮含量和氮素表现损失量分别进行拟合,得出当控释氮肥的掺混比例为63.4%时,玉米理论产量最高,为11059 kg/hm^(2),相对应的氮素回收率为42.4%、农学利用率为17.1 kg/kg、偏生产力为53.2 kg/kg;土壤无机氮含量为20.8 mg/kg;3年累计氮素表观损失量为223.1 kg/hm^(2);其结果与得到最高产量处理(CRU60%)相对应的玉米产量、土壤无机氮含量和氮素利用率结果相近。以理论最佳控释氮肥比例的95%作为置信区间,求得适宜控释氮肥掺混比例为61%~67%。【结论】在东北黑土区,60%控释氮肥与40%普通尿素配合一次施用可提高玉米生育后期土壤无机氮供应能力,促进玉米氮素吸收,进而显著提高玉米产量和氮素利用率,并降低氮素损失量。 展开更多
关键词 玉米 黑土 控释氮肥 掺混比例 增产量 氮素利用率 氮素表观损失量
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