徐霞^,1, 赵亚南¹, 黄玉芳¹, 闫军营², 叶优良^,11河南农业大学资源与环境学院,郑州450002
2河南省土壤肥料站,郑州450002

Fertilization Effect of Wheat Under Different Soil Fertilities

XU Xia^,1, ZHAO YaNan¹, HUANG YuFang¹, YAN JunYing², YE YouLiang^,1 1 College of Resources and Environment, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002
2 Soil and Fertilizer Station of Henan Province, Zhengzhou 450002

通讯作者: 徐霞,E-mail： xuxia2011@163.com。 叶优良,E-mail： ylye2004@163.com

责任编辑: 李云霞
收稿日期:2018-04-3接受日期:2018-08-10网络出版日期:2018-11-01

基金资助:

国家自然科学基金.31571607

Received:2018-04-3Accepted:2018-08-10Online:2018-11-01


摘要
【目的】整理2005—2013年在河南省布置的1 247个小麦的“3414”田间试验,分析不同地力水平下小麦施肥后的增产效果、经济效益及氮、磷、钾肥利用效率,明确不同地力水平下河南省小麦施肥效应,为科学施肥提供理论依据。【方法】选取不施肥处理（N₀P₀K₀）、-N处理（N₀P₂K₂）、-P处理（N₂P₀K₂）、-K处理（N₂P₂K₀）和NPK处理（N₂P₂K₂）,根据不施肥处理的产量将土壤基础地力划分为<3.0 t·hm ^-2、3.0—4.5 t·hm ^-2、4.5—6.0 t·hm ^-2、>6.0 t·hm ^-24个等级,研究不同处理不同地力水平下小麦施用氮、磷、钾肥的增产量、增产率、产值、施肥成本、施肥利润和产投比,以及肥料的农学效率、偏生产力、肥料贡献率、地力贡献率。另外,分析不施肥处理及各缺素处理的产量与相应养分肥料贡献率的关系。 【结果】相比不施肥处理,施肥后小麦的产量显著提高,各施肥处理的增产量及增产率随地力水平的提高而下降。其中基础地力<3.0 t·hm ^-2时氮磷钾配施及增施氮、磷、钾肥的增产率分别为126.07%、75.98%、24.93%、17.73%,基础地力>6.0 t·hm ^-2时仅为24.35%、15.39%、10.36%、8.70%。在施肥经济效益方面,各施肥处理的产值、施肥成本、施肥利润及产投比均随地力水平的提高而升高,其中小麦产值和施肥利润均以基础地力>6.0 t·hm ^-2时的氮磷钾配施处理最高,分别为19.64×10 ³、18.24×10 ³ yuan/hm ²,基础地力<3.0 t·hm ^-2时的-N处理最低,分别为8.52×10 ³、7.87×10 ³yuan/hm ²。在肥料利用率方面,农学效率和肥料贡献率总体随地力水平的提高而下降。地力贡献率平均为63.72%,随地力水平的提高而提高,各地力水平从<3.0 t·hm ^-2到>6.0 t·hm ^-2的4个等级的地力贡献率平均分别为43.57%、57.80%、70.29%、80.34%。肥料贡献率随相应不施肥处理小麦产量的提高呈对数趋势下降,并且显著相关,说明提高基础地力可减少小麦的对化肥的依赖。 【结论】提高土壤基础地力能够促进小麦增产、增收,降低小麦产量对施用化肥的依赖;河南省小麦生产中应重视培肥土壤,并根据不同地力水平合理施肥以保证小麦高产稳产、提高施肥利润及肥料施用效率。
关键词： 小麦;地力水平;施肥;产量;经济效益;肥料利用率;河南省

Abstract
【Objective】The data of 1 247 “3414” field experiments, conducted in Henan Province during 2005-2013, were collected in this paper to evaluate effects of nitrogen (N), phosphorous (P) and potassium (K) fertilizer application on wheat yields, economic benefits and fertilizer use efficiencies under different soil fertilities, aiming to clarify the response of fertilization effect to different soil fertilities, and to provide reference for reasonable fertilizer application. 【Method】The five treatments, including N₀P₀K₀, N₀P₂K₂, N₂P₀K₂, N₂P₂K₀ and N₂P₂K₂, were chosen. According to the wheat grain yield of N₀P₀K₀ treatment, the soil fertilities were classified into four grades: <3.0 t·hm ^-2, 3.0 to 4·5 t·hm ^-2, 4.5 to 6.0 t·hm ^-2, and >6.0 t·hm ^-2. The yield responses to N, P and K fertilizers, gross income, fertilizer profit, input-output ratio, and the agronomic efficiency (AE), partial factor productivity (PFP), the fertilizer contribution rate (FCR) and contribution rate of soil fertilities were also compared. 【Result】Compared with N₀P₀K₀ treatment, the wheat yields with fertilizer application were increased significantly, and the yield increase and yield increase rate showed a significant downtrend with increasing soil fertilities. The yield increase rate of NPK and N, P, and K fertilizers application were 126.07%, 75.98%, 24.93% and 17.73% under soil fertilities <3.0 t·hm ^-2, respectively, while which were 24.35%, 15.39%, 10.36% and 8.70% under soil fertilities >6.0 t·hm ^-2, respectively. The gross income, fertilization cost, fertilizer profit and input-output ratio of all treatments increased with the improvement of the soil fertilities level. The gross income and fertilizer profit of NPK treatment was the highest under the soil fertilities >6.0 t·hm ^-2, which were 19.64×10 ³ yuan/hm ² and 18.24×10 ³ yuan/hm ², respectively; the gross income and fertilizer profit of -N treatment was the lowest, under the soil fertilities <3.0 t·hm ^-2, which were 8.52×10 ³ yuan/hm ², 7.87×10 ³ yuan/hm ², respectively. In terms of fertilizer use efficiency, the AE and FCR generally decreased when the soil fertilities improved. The contribution rate of soil fertilities was 63.72% averagely, and increased with the increase of the soil fertilities, the contribution rate of soil fertilities of different soil fertilities (<3.0 t·hm ^-2, 3.0 to 4.5 t·hm ^-2, 4.5 to 6.0 t·hm ^-2, and >6.0 t·hm ^-2) were 43.57%, 57.80%, 70.29%, and 80.34%, respectively. The FCR of the NPK treatments or N, P and K fertilizers decreased with the increase of wheat yield under the CK treatment or corresponding fertilizer omission treatment, indicating that enhancing soil indigenous fertilities could reduce the yield dependence on chemical fertilizers. 【Conclusions】Improving soil fertilities could increase the yield and income of wheat, reduce the dependence of wheat yield on chemical fertilizer application. Therefore, it was important to improve the soil fertilities, and apply fertilization rationally according to soil fertilities levels to ensure high and stable yield, increase fertilizer profit, and improve the fertilizer use efficiency in wheat production in Henan Province.
Keywords：wheat;soil fertilities;fertilization;yield;economic benefit;fertilizer use efficiency;Henan Province


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本文引用格式
徐霞, 赵亚南, 黄玉芳, 闫军营, 叶优良. 不同地力水平下的小麦施肥效应[J]. 中国农业科学, 2018, 51(21): 4076-4086 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2018.21.007
XU Xia, ZHAO YaNan, HUANG YuFang, YAN JunYing, YE YouLiang. Fertilization Effect of Wheat Under Different Soil Fertilities[J]. Scientia Acricultura Sinica, 2018, 51(21): 4076-4086 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2018.21.007

0 引言

【研究意义】河南省小麦的种植面积、总产量和对国家的贡献一直居于全国首位,在保障我国粮食安全方面,起着举足轻重的作用^[1]。小麦产量提高的同时施肥量也在猛增,1987—2016年河南省小麦产量增加了1.9倍,化肥用量增加了5.3倍^[2]。过量和不平衡施肥现象突出,这不仅会造成肥料浪费和利用率的下降,还会给农业生态环境带来危害^[3,4]。合理施肥需要做到因地制宜,不同的地力水平的土壤有不同的供肥特性。因此,研究河南省不同地力水平下小麦的施肥效果、经济效益与肥料利用效率,然后有针对性地施肥,对实现小麦的高产稳产,变得尤为重要。【前人研究进展】2005年起,在全国范围内开展了测土配方施肥项目,并布置了大量的“3414”田间试验,可以用该项目提供的大量数据开展不同区域的施肥研究工作^[5,6]。王旭等^[7]利用“3414”数据整理了我国主要生态区小麦施肥增产效应;张鹏等^[8]利用“3414”数据总结了施肥对陕西关中地区小麦的养分吸收及肥料利用率的影响;王寅等^[9]利用布置在吉林省的1 110个“3414”试验,评估了吉林省玉米的施肥效果及肥料利用率,提出应重视平衡施肥,提高肥料利用率的建议。赵秀娟等^[10]分析了长期施肥条件下褐土小麦和玉米地力贡献率的演变,发现我国东北玉米褐土及华北小麦褐土的基础地力均有明显下降。马常宝等^[11]利用32个长期定位点试验研究了土壤地力和长期施肥对小麦、玉米产量演变趋势的影响,表明土壤地力对小麦、玉米获得高产具有重要作用,其对产量的贡献率均大于肥料贡献率。梁涛等^[12]通过研究四川盆地稻田土壤基础地力、养分供应能力和施肥效果,评价了土壤基础地力和施肥对水稻产量的影响,发现提高基础地力有助于水稻实现高产稳产。【本研究切入点】小麦作为河南省第一大粮食作物,分布区域广、环境差异大,以往的研究主要集中在不同施肥措施对小麦产量及土壤肥力的影响,但对河南省小麦基础地力与施肥效应、经济收益及肥料利用效率之间关系的研究鲜有报道,因而探究不同基础地力下的小麦施肥效果来指导小麦因地施肥显得尤为重要。【拟解决的关键问题】本研究通过整理测土配方施肥项目在河南省布置的“3414”田间试验,分析不同地力水平下的河南省小麦施用氮、磷、钾肥的增产效果、经济效益、肥料利用效率,并对土壤基础供肥能力与肥料贡献率的关系进行了研究,以明确不同基础地力下河南省小麦的施肥效果及肥料利用状况,为小麦科学施肥提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本研究选取2005—2013年国家测土配方施肥项目在河南省布置的1 247个小麦“3414”田间肥料试验。该试验为多年多点试验,研究区域涵盖河南省111个县区,主要土壤类型有潮土（n=586）、褐土（n=257）、黄褐土（n=135）、砂姜黑土（n=143）等,试验区耕层土壤pH为4.9—8.8,平均7.6±0.8,有机质为1.1—42.1 g·kg^-1,平均（15.6±5.0）g·kg^-1,全氮为0.3— 1.9 g·kg^-1,平均（1.0±0.2）g·kg^-1,有效磷为1.4—118.7 mg·kg^-1,平均（16.8.0±11.8）mg·kg^-1,速效钾为24.0— 330.0 mg·kg^-1,平均（116.4±47.5） mg·kg^-1。供试小麦品种主要有豫麦49（n=238）、新麦18（n=185）、郑麦9023（n=163）、矮抗58（n=144）、偃展4110（n=67）等。

本研究所选用的“3414”试验的试验设计包括氮、磷、钾3因素,每个因素4（0、1、2、3）水平,共14个处理的肥料试验设计。其中0水平为不施肥处理,2水平为当地最佳施肥量,由当地农技专家根据目标产量、作物需肥量、土壤供肥量及当地施肥习惯等综合考虑确定。1水平、3水平分别为2水平的0.5倍和1.5倍。本研究选取处理1（N₀P₀K₀）、处理2 （N₀P₂K₂）、处理 4 （N₂P₀K₂）、处理 6 （N₂P₂K₂） 和处理8（N₂P₂K₀）,即不施肥处理（CK）、缺氮处理（-N）、缺磷处理（-P）、缺钾处理（-K）和氮磷钾配施处理（NPK）来进行数据分析,其中各个处理的样本量一致,在进行数据分析时对各个指标下的异常值进行剔除。本研究所整理的数据中氮肥用量为N 75.0—240.0 kg·hm^-2,平均（190.6±32.4）kg·hm^-2;磷肥用量为 P₂O₅ 60.0—240.0 kg·hm^-2,平均 （107.0± 21.8）kg·hm^-2;钾肥用量为 K₂O 60.0—180.0 kg·hm^-2,平均（99.6±19.2）kg·hm^-2,各缺素处理不施用相应的肥料,其余两种肥料施用量与该试验最佳施肥处理保持一致。试验所用氮、磷、钾肥分别为尿素（含N 46%）、过磷酸钙（含P₂O₅ 12%）和氯化钾（含K₂O 60%）。磷、钾肥和40%的氮肥于播种前基施,余下60%的氮肥于小麦拔节期追施,并进行合理的田间管理,整个生育期没有明显的涝害、旱害、病虫草害。

1.2 样品采集与测定

各试验点于小麦播种前取0—20 cm的耕层土壤,测定土壤理化性质。用电位法测定土壤pH（水土比2.5﹕1）;用重铬酸钾容量法测定有机质;用半微量开氏法测定全氮;用0.5 mol·L^-1 NaHCO₃浸提-钼锑抗比色法测定有效磷;用1 mol·L^-1 NH₄OAc 浸提-火焰光度法测定速效钾^[13]。

小麦生理成熟后,所有小区用实打实收的方式测产,最后折算为含水量13%的产量。

1.3 数据处理与分析

不施肥条件下的作物产量反应了土壤的基础供肥能力,本研究用不施肥处理（N₀P₀K₀）产量的来表示^[14]。小麦施肥效果及肥料利用率的相关参数采用以下公式计算^{[15,16,17,18]}：

肥料农学效率（agronomic efficiency, AE, kg·kg^-1）指单位施肥量所增加的小麦产量,即,AE =（Y-Y₀）/F;

肥料偏生产力（partial factor productivity, PFP, kg·kg^-1）指投入单位肥料所生产的小麦产量,即,PFP =Y/F;

肥料贡献率（contribution rate of fertilizer, FCR）指施用肥料增加的小麦产量占总产量的百分比,即,FCR =（Y-Y₀）/ Y× 100%;

地力贡献率（contribution rate of soil fertilities, %）指不施肥时小麦产量与施肥时小麦产量的百分比,即,地力贡献率= Y₀/ Y× 100%;

施肥利润 （net profit, yuan/hm²）定义为产值与施肥成本之差,即,施肥利润=小麦产量×小麦价格-施肥量×肥料价格;

产投比（input-output ratio）=施肥利润/施肥成本。

式中,Y为施肥区小麦产量,Y₀为无肥区小麦产量,F为施肥量。

小麦价格按2.50 yuan/kg计,N、P₂O₅、K₂O价格分别为 3.30、4.18 和3.58 yuan/kg。

采用Microsoft Excel 2010软件计算和处理试验数据,用SPSS20.0软件统计分析,LSD法检验处理间在P<0.05水平的差异显著性。

2 结果

2.1 河南省小麦基础地力等级划分

河南省小麦基础地力产量在2.08—7.74 t·hm^-2,平均4.60 t·hm^-2,变异系数为30.1%。根据基础地力状况采用等产量差的方法^[5]按<3.0 t·hm^-2、3.0—4.5 t·hm^-2、4.5—6.0 t·hm^-2、>6.0 t·hm^-2将基础地力产量划分为4个等级,则4个地力等级的样本量分别占总样本的15.11%（n=189）、30.63%（n=382）、38.60%（n=481）、15.65%（n=195）（图1）。

图1

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图1河南省小麦基础地力分布频率

Fig. 1Distribution frequency of soil fertilities of wheat in the Henan Province

2.2 不同地力水平下的增产效果

小麦氮磷钾配施处理比不施肥处理平均增产2.50 t·hm^-2,变异系数为44.05%, 增产率平均为63.85%,变异系数为58.2%。施用氮、磷、钾肥的增产量和增产率均随地力水平的提高而下降（图2）。当基础地力由<3.0 t·hm^-2上升到>6.0 t·hm^-2,4个地力等级土壤施用氮磷钾肥的增产量平均为：3.18、2.79、2.36和1.65 t·hm^-2,且各地力等级间差异显著。增产率变化趋势与增产量基本一致,即施用氮磷钾肥的增产率随地力水平的提高而下降,各地力水平间差异显著。

图2

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图2不同基础地力水平下河南省小麦氮磷钾配施的增产量、增产率

箱形框中的实线和正方形分别表示数据集的中值和平均值,上下边界分别表示数据集的25%和75% 位分数,上下水平短线表示数据集的5%和95%区间,箱外上下圆点分别表示数据集的最小值和最大值。误差线上部的小写字母表示不同地力水平间的差异显著（P<0.05）。下同
Fig. 2Wheat yield increase and yield increase rate of NPK fertilizers under different soil fertilities in Henan Province

The horizontal solid lines and squares inside boxes indicate the median and the mean of dataset, the upper and lower limits of box represent 25% and 75% of dataset, the upper and lower short lines outside box indicate the 5% and 95% of dataset, the upper and lower dots outside box indicate the minimum and maximum, respectively. Letters above histogram indicate statistical significance among different classification of soil fertilities (P<0.05). The same as below


增施氮、磷、钾肥的增产效果总体低于氮磷钾配施,其中以增施氮肥的增产效果最好,增产量、增产率平均分别为1.86 t·hm^-2、39.19%;磷肥次之,平均0.99 t·hm^-2、17.40%;钾肥最低,平均0.72 t·hm^-2、12.22%（图3）。随地力水平的提高,增施氮、磷、钾肥的变化趋势与氮磷钾配施一致。从各地力水平分级来看,增施氮肥的增产量及增产率随地力水平升高的下降趋势最显著,其中地力水平<3.0 t·hm^-2下的增产量、增产率分别为2.30 t·hm^-2、75.98%,>6.0 t·hm^-2时的增产量、增产率分别为0.88 t·hm^-2、15.39%,并且各个地力水平间的增产量及增产率均差异显著。磷肥的下降趋势次之,地力水平<3.0 t·hm^-2下的增产量、增产率分别为1.15 t·hm^-2、24.94%,>6.0 t·hm^-2时的增产量、增产率分别为0.78 t·hm^-2、10.36%,各个地力等级间的增产率差异显著。钾肥的下降趋势较缓和,地力水平3.0—4.5 t·hm^-2与<3.0 t·hm^-2、4.5—6.0 t·hm^-2下的增产量间差异不显著。

图3

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图3不同基础地力水平下河南省小麦施用氮、磷、钾肥的增产量、增产率

Fig. 3Wheat yield increase and yield increase rate of N, P and K fertilizers under different soil fertilities in Henan Province

2.3 不同地力水平下的肥料利用效率

将河南省小麦氮磷钾配施及增施氮、磷、钾肥的农学效率、偏生产力按不同的地力水平进行划分（表1）,发现各施肥处理的农学效率随地力水平的提升均表现出递减的趋势,且差异显著。总体以增施磷肥的农学效率最高（平均为11.9 kg·kg^-1）,变异系数为82.8%,氮磷钾配施最低（平均为7.43 kg·kg^-1）,变异系数为78.2%。将各地力水平进行比较,发现地力水平<3.0 t·hm^-2时增施氮肥的农学效率最高,达14.93 kg·kg^-1,>6.0 t·hm^-2时氮磷钾肥配施的农学效率最低,平均为3.45 kg·kg^-1。各处理的偏生产力总体随地力水平的提高逐渐增高,但各处理在地力水平为<3.0 t·hm^-2、4.5—6.0 t·hm^-2、>6.0 t·hm^-2时的偏生产力差异不显著。其中,地力水平<3.0 t·hm^-2时氮磷钾配施的偏生产力最低（平均为18.31 kg·kg^-1）,4.5—6.0 t·hm^-2时钾肥的偏生产力最高（平均为80.28 kg·kg^-1）。

Table 1
表1
表1不同基础地力下河南省小麦氮、磷、钾肥的农学效率和偏生产力
Table 1Agronomic efficiency and partial factor productivity of N, P and K fertilizers in wheat under different soil fertilities in Henan Province

处理 Treatmen	基础地力 Soil fertilities (t·hm-2)	农学效率Agronomic efficiency (kg·kg-1）			偏生产力Partial factor Productivity (kg·kg-1)
		范围Range	平均值Mean		范围Range	平均值Mean
NPK	<3.0	2.71—16.70	10.05±3.29a		9.39—30.27	18.31±4.39b
	3.0—4.5	1.38—17.61	8.35±3.42b		9.73—34.38	20.11±4.85a
	4.5—6.0	0.00—17.58	6.07±3.18c		10.71—34.59	20.39±4.79a
	>6.0	0.00—12.50	3.45±2.32d		10.60—31.91	20.46±3.87a
N	<3.0	0.00—32.67	14.93±7.42a		18.60—49.44	36.22±8.47b
	3.0—4.5	0.00—29.71	12.13±6.29b		20.10—63.50	41.23±9.16a
	4.5—6.0	0.00—24.03	8.75±5.58c		15.74—69.94	42.52±10.46a
	>6.0	0.00—25.78	5.81±4.76d		24.73—59.70	42.99±8.01a
P	<3.0	0.00—44.25	13.06±9.65a		37.56—98.88	69.71±15.15b
	3.0—4.5	0.00—34.43	13.01±8.45a		40.20—120.25	76.21±18.24a
	4.5—6.0	0.00—34.78	10.43±7.41b		40.12—135.22	78.34±19.80a
	>6.0	0.00—20.00	7.38±5.46c		49.61—119.40	78.54±15.70a
K	<3.0	0.00—30.63	10.77±8.12a		32.55—142.83	72.78±21.33b
	3.0—4.5	0.00—33.80	9.28±7.43ab		36.46—155.25	78.59±21.60a
	4.5—6.0	0.00—28.80	8.48±6.57b		50.44—138.35	80.28±19.60a
	>6.0	0.00—16.19	5.35±4.58c		48.24—153.75	79.67±18.44a

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2.4 不同地力水平下的地力与肥料对小麦产量的贡献率

河南省小麦基础地力贡献率平均为63.72%（26.09%—94.75%）,变异系数为22.6%。分析基础地力与地力贡献率的关系可知,基础地力越高其对产量的贡献率越高（图4）。各地力水平从<3.0 t·hm^-2到>6.0 t·hm^-2的地力贡献率分别为43.57%、57.80%、70.29%、80.34%。河南省土壤氮、磷、钾对小麦产量的贡献率平均分别为73.45%（32.54—99.32%）、85.04%（61.24—99.90%）、88.95%（65.58—99.99%）,总体为土壤钾素贡献率>土壤磷素贡献率>土壤氮素贡献率。在变化规律方面,其均随地力水平的提高而增大,其中土壤氮素贡献率分别为57.55%（<3.0 t·hm^-2）、69.61%（3.0—4.5 t·hm^-2）、78.17%（4.5—6.0 t·hm^-2）、84.93%（>6.0 t·hm^-2）。因此,由地力贡献率与肥料贡献率的关系（二者之和为100%）可知各施肥处理的肥料贡献率均随地力水平的提高而逐渐下降。

图4

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图4不同基础地力水平下的地力贡献率

Fig. 4The relative contribution of soil fertilities to wheat yield under different soil fertilities

2.5 土壤基础供肥能力与肥料贡献率的关系

将不施肥处理、各缺素处理的产量与对应所缺养分的肥料贡献率进行拟合（图5）,可以看到氮磷钾配施处理的总养分贡献率随CK产量的增加呈下降趋势,且拟合曲线符合对数函数关系,R²为0.613,达到极显著水平。氮素、磷素、钾素的肥料贡献率与相应缺素处理之间也有相似的拟合结果,其中-N处理和氮素贡献率的拟合相关性最高,R²达0.508,并且氮素贡献率随土壤-N处理产量的增加下降斜率也最大。

图5

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图5河南省小麦土壤基础供肥能力与肥料贡献率的关系

Fig. 5Relationships between soil indigenous nutrient supply and fertilizer contribution rate of wheat in Henan Province

2.6 不同地力水平下的施肥经济效益

获得高产的最终目的是为了获得经济收益,因此在关注产量的同时也应该关注成本投入和最终收益（表2）。不施肥条件下河南省小麦的产值平均为11.6×10³ yuan/hm²,变异系数为28.8%。施用氮、磷、钾肥后提高了生产投入,但产值与不施肥处理相比均显著提高。小麦的产值、施肥成本及施肥利润均以NPK处理最高,平均分别为17.50×10³、1.27×10³、16.20×10³ yuan/hm²,变异系数分别为18.8%、24.7%、20.0%。各缺素处理的经济效益显著低于NPK处理,它们的产值、施肥成本及施肥利润均以-K处理的影响最小,-P处理次之,-N处理的影响最大。

Table 2
表2
表2不同基础地力下河南省小麦施肥经济效益
Table 2The economic benefit of wheat under application of N, P and K fertilizers under different soil fertilities in Henan Province

处理 Treatment	基础地力 Soil fertilities (t·hm-2)	产值 Gross income (×103 yuan/hm2)		施肥成本 Fertilizer cost (×103 yuan/hm2)		施肥利润 Net profit (×103 yuan/hm2)		产投比 Input-output ratio
		范围 Range	平均值 Mean	范围 Range	平均值 Mean	范围 Range	平均值 Mean	范围 Range	平均值 Mean
CK	<3.0	5.21—7.47	6.42±0.70d
	3.0—4.5	7.50—11.23	9.36±1.12c
	4.5—6.0	11.25—15.00	13.05±1.06b
	>6.0	15.00—19.14	16.53±1.14a
NPK	<3.0	9.46—21.65	12.84±3.00d	0.33—2.00	1.14±0.33c	8.14—20.54	13.69±3.02d	5.01—22.50	11.78±3.31b
	3.0—4.5	10.28—25.00	16.45±2.78c	0.33—2.00	1.18±033c	8.98—23.21	15.27±2.76c	5.73—24.94	13.03±3.48a
	4.5—6.0	9.44—24.00	18.53±2.72b	0.33—1.91	1.32±0.31b	7.72—24.16	17.21±2.74b	6.38—27.48	13.34±3.65a
	>6.0	11.13—24.00	19.64±2.67a	0.86—2.18	1.39±0.25a	9.60—23.19	18.24±2.63a	6.30—25.77	13.36±3.04a
-N	<3.0	6.00—17.27	8.52±1.64d	0.23—0.93	0.63±0.20c	5.01—16.57	7.87±1.65d	5.37—38.22	13.93±6.81d
	3.0—4.5	6.00—20.85	11.44±2.21c	0.23—0.93	0.67±0.20c	5.17—20.15	10.79±2.19c	5.55—46.52	17.73±7.04c
	4.5—6.0	8.91—21.14	14.90±2.05b	0.23—1.11	0.74±0.19b	8.21—20.44	14.15±2.03b	8.97—37.90	19.73±5.47b
	>6.0	9.12—21.34	17.18±2.11d	0.47—1.40	0.81±0.16a	8.42—20.41	16.37±2.10a	9.69—40.13	21.40±5.72a
-P	<3.0	8.06—19.20	12.49±2.85d	0.21—1.22	0.81±023c	7.04—18.28	11.69±2.86d	6.80—22.87	14.44±3.91d
	3.0—4.5	8.00—21.99	13.69±2.67c	0.21—1.23	0.83±0.23c	7.21—20.99	12.86±2.67c	6.42—30.23	15.74±4.48c
	4.5—6.0	8.51—21.00	16.24±2.29b	0.21—1.35	0.92±0.22b	7.49—20.38	15.32±2.30b	6.12—31.50	16.98±4.49b
	>6.0	8.16—22.00	17.9±2.44a	0.57—1.44	0.97±0.16a	7.34—21.06	16.94±2.43a	8.98—33.50	18.05±4.52a
-K	<3.0	8.81—19.78	13.04±3.02d	0.22—1.29	0.86±0.24b	7.84—19.56	12.19±3.06d	6.10—24.38	14.15±4.34c
	3.0—4.5	9.11—21.08	14.65±2.49c	0.22—1.30	0.88±0.24b	7.94—20.03	13.78±2.49c	6.80—30.31	15.83±4.30b
	4.5—6.0	9.48—23.00	16.84±2.35b	0.22—1.47	0.99±0.24a	8.41—23.06	15.86±2.36b	7.87—33.50	16.53±4.50ab
	>6.0	12.37—23.66	18.56±2.21a	0.62—1.54	1.04±0.18a	11.40—22.57	17.52±2.19a	8.20—30.02	17.38±3.93a

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各处理的产值（产值=产量×小麦价格）均随地力水平的提高逐渐升高,即小麦的产量随地力水平的提高而增加,且各地力水平间差异显著。其中地力水平>6 t·hm^-2时氮磷钾配施的产值最高（19.64× 10³ yuan/hm²）,<3 t·hm^-2下的-N处理产值最低（8.52×10³ yuan/hm²）。在施肥成本方面,各处理的施肥成本整体随地力水平的升高而升高,说明随着地力水平的提升施肥量也在增加。随地力水平的提高各处理的施肥利润、产投比表现出和产值一样的变化趋势,即逐渐提高,且各处理的地力水平间的施肥利润差异显著。各处理的施肥利润以地力水平>6 t·hm^-2时氮磷钾配施最高（18.24×10³ yuan/hm²）,其次为该地力水平下的-K处理（17.52×10³ yuan/hm²）,以地力水平<3 t·hm^-2时的-N处理最低（7.87×10³ yuan/hm²）。

3 讨论

3.1 河南省基础地力特征

本研究表明,土壤基础地力对小麦产量的贡献率平均为63.72%,土壤氮、磷、钾素对小麦产量的贡献率分别为73.45%、85.04%、88.95%。刘芬^[19]分析了2006—2010年布置在陕西省的小麦“3414”试验,发现陕西省土壤地力对小麦产量的贡献率平均为61.5%,而土壤氮、磷、钾对小麦产量的贡献率平均分别为72.6%、83.7%、88.6%。马宝常等^[11]通过分析全国32个长期定位试验,发现我国潮土区小麦产量的地力贡献率平均为51.4%。黄绍敏等^[20]研究发现,1991—2004年土壤地力对河南省潮土区小麦产量的贡献率为34%—53%（平均44%）。可以看出,河南省小麦基础地力贡献率要略高于刘芬的研究结果,明显高于马宝常及黄绍敏的研究。基础地力小麦产量受生长环境和土壤供肥性等多方面影响,气温、降水、前茬作物残留肥量都会影响到基础地力的产量表现。河南省的气温、降水适宜小麦生长,小麦种植区以潮土、黄褐土为主,而这两种土壤分别具有较好的供肥性和保肥性^[21],这可能是基础地力对产量贡献率产生区域性差异的原因。另外,本研究的试验数据来自不同的试验点、不同年度,小麦品种的逐年更新也会影响基础地力的发挥^[22],并且随着小麦单产的提高,施肥量也在不断增加,导致试验田土壤前期土壤养分残留较高,再加上秸秆还田等措施,河南省基础地力逐步提高^[14]。

3.2 基础地力与产量的关系

李忠芳等^[23]研究表明作物产量与土壤基础地力相关性极显著,施肥条件下作物产量随着基础地力的提高而提高,且作物产量对基础地力的依赖程度高于化肥、有机肥。还有大量研究也表明了土壤基础地力对作物获得高产的重要性,土壤基础地力较高时,连续50年不施肥小麦产量依然呈增加状态,但地力水平较低时,若持续不施肥,小麦产量将连年下降^[24,25,26]。本研究表明小麦的产量随地力水平的提高而增加,且各地力水平间差异显著;基础地力贡献率随基础地力的提高显著提高,肥料贡献率降低;将缺肥处理产量与肥料贡献率进行拟合,发现施肥对小麦产量的贡献率随土壤供肥力的提高而显著下降。这些都说明培肥土壤、提高土壤肥力可以减少对肥料施用的需求。另外本研究还发现小麦种植的经济效益随着基础地力的提高而显著提高,因此提高土壤肥力是保障小麦高产、节本增收的重要措施,应通过增施有机肥、秸秆还田、合理轮作等措施培肥土壤、提高土壤肥力。张莉等^[27]研究表明秸秆造粒后还田能提高土壤肥力和小麦产量,另外用适宜比例的生物炭、有机肥和缓释氮肥替换部分化肥氮也可实现土壤地力的可持续性提高^[28]。

3.3 基础地力对施肥增产效果的影响

比较不同地力水平下各处理施肥的增产效果（相对不施肥处理）发现,各处理的增产量和增产率均随地力水平的提高而下降。其中氮磷钾配施在地力水平<3.0 t·hm^-2时的增产量和增产率分别为3.18 t·hm^-2、126.07%,而在地力水平>6.0 t·hm^-2时分别为1.65 t·hm^-2、24.35%,即随基础地力的提高小麦施肥的增产效果变差,这与刘芬^[19]的研究结果基本一致。这一规律在其他地区及其他作物上也有发现。徐春丽等^[29]分析西南地区不同地力水平下的玉米产量发现,基础地力越低施肥的增产效果越好,而基础地力高的地区施肥增产效果反而差。鲁艳红等^[30]通过布置的水稻长期定位施肥试验及盆栽试验研究了不施肥条件下水稻产量及土壤基础地力的变化,发现肥料对水稻产量的贡献率随地力水平的提升而下降。因此,进行施肥管理时应考虑土壤地力状况,高地力水平应适当减少施肥,发挥土壤地力的作用,重视中、低肥力土壤,尤其是低肥力土壤的施肥,以实现养分高效利用。

4 结论

4.1 比较不同基础地力下的施肥效果发现,各施肥处理小麦的产量、施肥利润、产投比、肥料偏生产力及地力贡献率均随基础地力水平的提升而显著升高,说明提高土壤基础地力可以降低小麦对化肥的依赖,并对确保小麦高产、获得高收益具有举足轻重的作用。因此在施肥的过程中应重视培肥土壤,提高基础地力,以保障小麦高产稳产。

4.2 分析小麦施用氮、磷、钾肥的增产效果发现各施肥处理的增产量、增产率均随地力水平的提高而下降,在肥料利用效率方面肥料农学效率、肥料贡献率随地力水平的提高也呈现出下降的趋势,因而应根据土壤地力状况进行科学的施肥管理,以提高肥料利用率,降低施肥成本、节约养分资源。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

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被引期刊影响因子

[1] ZHANG J . China's success in increasing per capita food production
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Abstract China has to feed 20% of the global population with only about 5% of the planet's water resources and 7% of its arable land. With such limited natural conditions, however, China's grain production has increased from about 200 kg per capita in 1949 to about 400 kg in the early 1990s. Hunger as a social problem has largely disappeared after being prevalent in China for several thousand years with the rise and decline of dynasties. This achievement has been accompanied by a 2.5-fold increase in the population and a 4.5-fold increase in total grain production. Although total cropped land has increased slightly in some areas, land used for cropping has decreased from 0.18 hectare per capita in the 1950s to less than 0.1 hectare per capita today. Apparently, yield increase or improved land productivity is the major contributor to the increase of food production per capita. What are the major reasons for the unprecedented achievement in China's food production? Political decisions, good or bad, on land distribution and ownership changes, have caused unusual fluctuation in grain production. Technical progress, however, has maintained a long-term increasing trend. The semi-dwarf cultivars of rice and wheat, the use of heterosis in rice and maize, and the alleviation of salinized soil stress in the major grain-producing areas have all played significant roles in increasing China's food production capability.

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DOI:10.11674/zwyf.2013.0201URLMagsci [本文引用: 1]
<p>肥料在保障我国粮食安全中起着不可替代的支撑作用，同时化肥养分利用率低又产生了对环境的不良影响。因此用好肥料资源、提高肥料利用效率是关系到国家粮食安全和环境质量的重大科技问题。本文实事求是地分析了我国人多、地少、耕地质量差、农田生态环境脆弱的基本国情和肥料领域面临的严重挑战；对国家种植业发展对肥料的需求，有机养分和化肥利用现状和问题、农田中化学氮肥的损失及其对环境的影响等问题进行了较为全面地综述；提出了&ldquo;区域用量控制与田块微调相结合&rdquo;的推荐施肥的理念和技术路线；形成和发展了适合分散经营和规模经营的分区养分管理和精准施肥技术体系；同时对新型肥料和有机养分资源在我国研究应用的现状和存在的问题进行了分析评述。在此基础上，提出了提高耕地综合生产能力、依靠科技进步高效利用肥料资源、按照增产潜力做好施肥区域布局等技术政策，建议针对肥料科学技术的发展形成稳定的政策支持和保障。</p>
ZHU Z L, JIN J Y . Fertilizer use and food security in China
Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2013,19(2):259-273. (in Chinese)
DOI:10.11674/zwyf.2013.0201URLMagsci [本文引用: 1]
<p>肥料在保障我国粮食安全中起着不可替代的支撑作用，同时化肥养分利用率低又产生了对环境的不良影响。因此用好肥料资源、提高肥料利用效率是关系到国家粮食安全和环境质量的重大科技问题。本文实事求是地分析了我国人多、地少、耕地质量差、农田生态环境脆弱的基本国情和肥料领域面临的严重挑战；对国家种植业发展对肥料的需求，有机养分和化肥利用现状和问题、农田中化学氮肥的损失及其对环境的影响等问题进行了较为全面地综述；提出了&ldquo;区域用量控制与田块微调相结合&rdquo;的推荐施肥的理念和技术路线；形成和发展了适合分散经营和规模经营的分区养分管理和精准施肥技术体系；同时对新型肥料和有机养分资源在我国研究应用的现状和存在的问题进行了分析评述。在此基础上，提出了提高耕地综合生产能力、依靠科技进步高效利用肥料资源、按照增产潜力做好施肥区域布局等技术政策，建议针对肥料科学技术的发展形成稳定的政策支持和保障。</p>

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DOI:10.3321/j.issn:1008-505X.2002.04.006URLMagsci [本文引用: 2]
以UNDP95-98年在河北唐山进行的27个"3414"冬小麦试验为例,研究了三元二次施肥模型与一元施肥模型对"3414"肥料试验结果的拟合情况。结果表明,三元二次施肥模型进行拟合试验成功率仅为56%,而采用一元施肥模型可以对全部试验进行数据处理。在同一试验中,与一元施肥模型相比,采用三元二次施肥模型计算的推荐施肥量偏高;根据一元施肥模型拟合计算分别有15%、44%、67%的点不需要施用N、P、K肥,而采用三元二次施肥模型则无法获得这一信息。因此,在"3414"试验中,一元施肥模型是三元二次施肥模型拟合的一种很好补充和优化手段。
WANG S R, CHEN X P, GAO X Z, MAO D R, ZHANG F S . Study on simulation of “3414” fertilizer experiments
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以UNDP95-98年在河北唐山进行的27个"3414"冬小麦试验为例,研究了三元二次施肥模型与一元施肥模型对"3414"肥料试验结果的拟合情况。结果表明,三元二次施肥模型进行拟合试验成功率仅为56%,而采用一元施肥模型可以对全部试验进行数据处理。在同一试验中,与一元施肥模型相比,采用三元二次施肥模型计算的推荐施肥量偏高;根据一元施肥模型拟合计算分别有15%、44%、67%的点不需要施用N、P、K肥,而采用三元二次施肥模型则无法获得这一信息。因此,在"3414"试验中,一元施肥模型是三元二次施肥模型拟合的一种很好补充和优化手段。

[6] 孙义祥, 郭跃升, 于舜章, 蒋庆功, 程琳琳, 崔振岭, 陈新平, 江荣风, 张福锁 . 应用"3414"试验建立冬小麦测土配方施肥指标体系
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DOI:10.3321/j.issn:1008-505X.2009.01.029URLMagsci [本文引用: 1]
<SPAN >以山东省冬小麦为例，对应用</SPAN><SPAN >“</SPAN><SPAN lang=EN-US >3414</SPAN><SPAN >”</SPAN><SPAN >完全或部分实施试验结果建立磷、钾施肥技术指标体系的技术环节进行探讨，并就当前建立指标体系中遇到的问题进行解析。本研究以<SPAN >相对产量</SPAN></SPAN><SPAN lang=EN-US >75%</SPAN><SPAN >、</SPAN><SPAN lang=EN-US >90%</SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >95%</SPAN><SPAN >为标准将山东省土壤有效磷、</SPAN><SPAN >速效<SPAN >钾划分为低、中、高和极高</SPAN></SPAN><SPAN lang=EN-US >4</SPAN><SPAN >级；并</SPAN><SPAN >分别用三元二次、一元二次和线性加平台模型对不同土壤养分分级范围内施肥量与产量关系进行模拟，计算最佳肥料用量。结果表明，当山东省土壤有效磷、速效钾含量处于低等级（</SPAN><SPAN lang=EN-US >Olsen-P&lt;10 mg/kg</SPAN><SPAN >；</SPAN><SPAN lang=EN-US >NH<SUB>4</SUB>OAc-K&lt;50 mg/kg</SPAN><SPAN >）时，磷、钾肥（</SPAN><SPAN lang=EN-US >P<SUB>2</SUB>O<SUB>5</SUB></SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >K<SUB>2</SUB>O</SPAN><SPAN >）用量分别应为</SPAN><SPAN lang=EN-US >100</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >130</SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >120</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >150 kg/hm<SUP>2</SUP></SPAN><SPAN >；中等级（</SPAN><SPAN lang=EN-US >Olsen-P, 10~30 mg/kg; NH<SUB>4</SUB>OAc-K, 50</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >100 mg/kg</SPAN><SPAN >）时，磷、钾肥用量为</SPAN><SPAN lang=EN-US >80</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >100</SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >100</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >120 kg/hm<SUP>2</SUP></SPAN><SPAN >；高等级（</SPAN><SPAN lang=EN-US >Olsen-P, 30</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >50 mg/kg; NH<SUB>4</SUB>OAc-K, 100</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >140 mg/kg</SPAN><SPAN >）时，磷、钾肥用量为</SPAN><SPAN lang=EN-US >60</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >80</SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >60</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >80 kg/hm<SUP>2</SUP></SPAN><SPAN >；当土壤有效磷高于</SPAN><SPAN lang=EN-US >50 mg/kg</SPAN><SPAN >，速效钾高于</SPAN><SPAN lang=EN-US >140 mg/kg </SPAN><SPAN >时，无需磷钾肥施用。</SPAN>
SUN Y X, GUO Y S, YU S Z, JIANG Q G, CHENG L L, CUI Z L, CHEN X P, JIANG R F, ZHANG F S . Establishing phosphorus and potassium fertilization recommendation index based on the “3414” field experiments
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<SPAN >以山东省冬小麦为例，对应用</SPAN><SPAN >“</SPAN><SPAN lang=EN-US >3414</SPAN><SPAN >”</SPAN><SPAN >完全或部分实施试验结果建立磷、钾施肥技术指标体系的技术环节进行探讨，并就当前建立指标体系中遇到的问题进行解析。本研究以<SPAN >相对产量</SPAN></SPAN><SPAN lang=EN-US >75%</SPAN><SPAN >、</SPAN><SPAN lang=EN-US >90%</SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >95%</SPAN><SPAN >为标准将山东省土壤有效磷、</SPAN><SPAN >速效<SPAN >钾划分为低、中、高和极高</SPAN></SPAN><SPAN lang=EN-US >4</SPAN><SPAN >级；并</SPAN><SPAN >分别用三元二次、一元二次和线性加平台模型对不同土壤养分分级范围内施肥量与产量关系进行模拟，计算最佳肥料用量。结果表明，当山东省土壤有效磷、速效钾含量处于低等级（</SPAN><SPAN lang=EN-US >Olsen-P&lt;10 mg/kg</SPAN><SPAN >；</SPAN><SPAN lang=EN-US >NH<SUB>4</SUB>OAc-K&lt;50 mg/kg</SPAN><SPAN >）时，磷、钾肥（</SPAN><SPAN lang=EN-US >P<SUB>2</SUB>O<SUB>5</SUB></SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >K<SUB>2</SUB>O</SPAN><SPAN >）用量分别应为</SPAN><SPAN lang=EN-US >100</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >130</SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >120</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >150 kg/hm<SUP>2</SUP></SPAN><SPAN >；中等级（</SPAN><SPAN lang=EN-US >Olsen-P, 10~30 mg/kg; NH<SUB>4</SUB>OAc-K, 50</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >100 mg/kg</SPAN><SPAN >）时，磷、钾肥用量为</SPAN><SPAN lang=EN-US >80</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >100</SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >100</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >120 kg/hm<SUP>2</SUP></SPAN><SPAN >；高等级（</SPAN><SPAN lang=EN-US >Olsen-P, 30</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >50 mg/kg; NH<SUB>4</SUB>OAc-K, 100</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >140 mg/kg</SPAN><SPAN >）时，磷、钾肥用量为</SPAN><SPAN lang=EN-US >60</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >80</SPAN><SPAN >和</SPAN><SPAN lang=EN-US >60</SPAN><SPAN >～</SPAN><SPAN lang=EN-US >80 kg/hm<SUP>2</SUP></SPAN><SPAN >；当土壤有效磷高于</SPAN><SPAN lang=EN-US >50 mg/kg</SPAN><SPAN >，速效钾高于</SPAN><SPAN lang=EN-US >140 mg/kg </SPAN><SPAN >时，无需磷钾肥施用。</SPAN>

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<P><FONT face=Verdana>【目的】分析中国主要农业生态区小麦的化肥增产效应,为小麦进一步增产和提高化肥效率提供依据。【方法】总结近年来全国测土配方施肥试验示范数据,通过化肥偏生产力、农学效率等指标分析中国主要农业生态区小麦施肥的增产效应及其变化特点。【结果】各区域施肥量水平较高且差异明显,其中黄淮海区施肥量最高,为383 kg<I>&#</I>8226;hm-2;北部高原区施肥量最低,为233 kg<I>&#</I>8226;hm-2。西北区和长江中下游区的化肥增产作用高于北部高原区和黄淮海区。化肥偏生产力水平最高的区域是西北区,为23.9 kg<I>&#</I>8226;kg-1;最低的地区是黄淮海区,为17.4 kg<I>&#</I>8226;kg-1。化肥农学效率的最高的地区是西北区,为9.7 kg<I>&#</I>8226;kg-1;最低的地区是黄淮海区,为4.2 kg<I>&#</I>8226;kg-1。与20世纪80年代初相比,长江中下游区和西北区的氮肥农学效率分别提高了21.6%和5.6%,而黄淮海区和北部高原区分别降低了46.0%和12.4%;北部高原区和西北区的磷肥农学效率分别提高了13.7%和10.4% ;黄淮海区和长江中下游区分别降低了38.6%和6.24%。【结论】各区域小麦施肥水平明显提高且差异加大,化肥增产作用仍很显著,增产效应差异明显,粮食低产区不一定是化肥高效区。合理施肥,提高化肥养分效率仍然是各区域小麦增产的重要途径。<BR></FONT></P>
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Scientia Agricultura Sinica, 2010,43(12):2469-2476. (in Chinese)
Magsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】分析中国主要农业生态区小麦的化肥增产效应,为小麦进一步增产和提高化肥效率提供依据。【方法】总结近年来全国测土配方施肥试验示范数据,通过化肥偏生产力、农学效率等指标分析中国主要农业生态区小麦施肥的增产效应及其变化特点。【结果】各区域施肥量水平较高且差异明显,其中黄淮海区施肥量最高,为383 kg<I>&#</I>8226;hm-2;北部高原区施肥量最低,为233 kg<I>&#</I>8226;hm-2。西北区和长江中下游区的化肥增产作用高于北部高原区和黄淮海区。化肥偏生产力水平最高的区域是西北区,为23.9 kg<I>&#</I>8226;kg-1;最低的地区是黄淮海区,为17.4 kg<I>&#</I>8226;kg-1。化肥农学效率的最高的地区是西北区,为9.7 kg<I>&#</I>8226;kg-1;最低的地区是黄淮海区,为4.2 kg<I>&#</I>8226;kg-1。与20世纪80年代初相比,长江中下游区和西北区的氮肥农学效率分别提高了21.6%和5.6%,而黄淮海区和北部高原区分别降低了46.0%和12.4%;北部高原区和西北区的磷肥农学效率分别提高了13.7%和10.4% ;黄淮海区和长江中下游区分别降低了38.6%和6.24%。【结论】各区域小麦施肥水平明显提高且差异加大,化肥增产作用仍很显著,增产效应差异明显,粮食低产区不一定是化肥高效区。合理施肥,提高化肥养分效率仍然是各区域小麦增产的重要途径。<BR></FONT></P>

[8] 张鹏, 刘瑞, 崔亚胜, 王天泰, 乌鸿科, 周建斌 . 施肥对陕西关中西部灌区小麦养分吸收及肥料利用率的影响
西北农林科技大学学报:自然科学版, 2011(1):166-170.
[本文引用: 1]

ZHANG P, LIU R, CUI Y S, WANG T T, WU H K, ZHOU J B . Effects of different fertilizer applications on the N, P and K uptakes and fertilizer use efficiency on winter wheat in the irrigation region of Western Guanzhong, Shaanxi province
.Journal of Northwest A & F University(Natural Science Edition), 2011(1):166-170. (in Chinese)
[本文引用: 1]

[9] 王寅, 冯国忠, 焉莉, 高强, 宋立新, 刘振刚, 房杰 . 吉林省玉米施肥效果与肥料利用效率现状研究
植物营养与肥料学报, 2016,22(6):1441-1448.
URL [本文引用: 1]
【目的】本研究通过收集整理2005～2013年国家测土配方施肥项目在吉林省布置的1110个＂3414＂田间试验,分析了施用氮、磷、钾肥对玉米产量、经济效益的影响,测算了氮、磷、钾肥的利用效率,目的在于明确当前生产条件下吉林省玉米的施肥效果与肥料利用效率,为肥料的合理施用与配置提供依据。【方法】选取玉米＂3414＂田间试验的处理1（N0P0K0）、处理2（N0P2K2）、处理4（N2P0K2）、处理6（N2P2K2）和处理8（N2P2K0）,分别记为不施肥（CK）、不施氮（–N）、不施磷（–P）、氮磷钾配施（NPK）和不施钾（–K）处理,研究不同施肥处理下的玉米产量、产值、施肥利润和产投比,比较增施氮、磷、钾肥的增产效应以及不同肥料的农学效率、偏生产力和肥料贡献率。另外,分析不施肥处理（缺素处理）玉米产量与相应肥料贡献率之间的关系,并利用模型进行模拟。【结果】不施肥条件下,当前吉林省玉米的平均产量和产值分别为6.6 t/hm^2和1.21×103 yuan/hm^2。施肥可显著提高玉米的产量和经济收益,其中以NPK处理的玉米产量和施肥利润最高,平均分别为10.1 t/hm^2和5.07×103 yuan/hm^2,其后分别为–K处理（8.9 t/hm^2、3.27×103 yuan/hm^2）、–P处理（8.7 t/hm^2、2.83×103yuan/hm^2）和–N处理（7.7 t/hm^2、1.39×103 yuan/hm^2）。在其他养分施用基础上,增施氮、磷、钾肥可平均分别增产2.36 t/hm^2（35.1%）、1.39 t/hm^2（18.0%）和1.18 t/hm^2（14.9%）,平均施肥利润分别为3.68×103、2.24×10～3和1.80×10～3 yuan/hm^2。当前生产条件下,吉林省玉米在氮磷钾配施条件下的肥料农学效率、偏生产力和肥料贡献率分别为11.4 kg/kg N、32.8 kg/kg和34.7%,而增施氮、磷、钾肥的平均农学效率分别为14.3 kg/kg N、20.5kg/kg P2O5和17.2 kg/kg K2O,平均偏生产力分别为61.1、146.4和142.4 kg/kg,平均肥料贡献率分别为23.4%、14.1%和11.9%。分析17
WANG Y, FENG G Z, YAN L, GAO Q, SONG L X, LIU Z G, FANG J . Present fertilization effect and fertilizer use efficiency of maize in Jilin Province,
Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2016,22(6):1441-1448. (in Chinese)
URL [本文引用: 1]
【目的】本研究通过收集整理2005～2013年国家测土配方施肥项目在吉林省布置的1110个＂3414＂田间试验,分析了施用氮、磷、钾肥对玉米产量、经济效益的影响,测算了氮、磷、钾肥的利用效率,目的在于明确当前生产条件下吉林省玉米的施肥效果与肥料利用效率,为肥料的合理施用与配置提供依据。【方法】选取玉米＂3414＂田间试验的处理1（N0P0K0）、处理2（N0P2K2）、处理4（N2P0K2）、处理6（N2P2K2）和处理8（N2P2K0）,分别记为不施肥（CK）、不施氮（–N）、不施磷（–P）、氮磷钾配施（NPK）和不施钾（–K）处理,研究不同施肥处理下的玉米产量、产值、施肥利润和产投比,比较增施氮、磷、钾肥的增产效应以及不同肥料的农学效率、偏生产力和肥料贡献率。另外,分析不施肥处理（缺素处理）玉米产量与相应肥料贡献率之间的关系,并利用模型进行模拟。【结果】不施肥条件下,当前吉林省玉米的平均产量和产值分别为6.6 t/hm^2和1.21×103 yuan/hm^2。施肥可显著提高玉米的产量和经济收益,其中以NPK处理的玉米产量和施肥利润最高,平均分别为10.1 t/hm^2和5.07×103 yuan/hm^2,其后分别为–K处理（8.9 t/hm^2、3.27×103 yuan/hm^2）、–P处理（8.7 t/hm^2、2.83×103yuan/hm^2）和–N处理（7.7 t/hm^2、1.39×103 yuan/hm^2）。在其他养分施用基础上,增施氮、磷、钾肥可平均分别增产2.36 t/hm^2（35.1%）、1.39 t/hm^2（18.0%）和1.18 t/hm^2（14.9%）,平均施肥利润分别为3.68×103、2.24×10～3和1.80×10～3 yuan/hm^2。当前生产条件下,吉林省玉米在氮磷钾配施条件下的肥料农学效率、偏生产力和肥料贡献率分别为11.4 kg/kg N、32.8 kg/kg和34.7%,而增施氮、磷、钾肥的平均农学效率分别为14.3 kg/kg N、20.5kg/kg P2O5和17.2 kg/kg K2O,平均偏生产力分别为61.1、146.4和142.4 kg/kg,平均肥料贡献率分别为23.4%、14.1%和11.9%。分析17

[10] 赵秀娟, 任意, 张淑香 . 长期试验条件下褐土地力贡献率的演变特征及其影响因素分析
中国土壤与肥料, 2017(5):67-72.
DOI:10.11838/sfsc.20170512URL [本文引用: 1]
褐土是中国小麦与玉米产区的主要土壤类型之一，土壤地力贡献率显著影响作物产量。为了探明我国褐土土壤地力贡献率演变特征，科学合理地指导褐土土壤管理和施肥，分析了25年(1988～2013年)来长期施肥条件下褐土小麦和玉米地力贡献率的演变特征，并运用通径分析对影响土壤地力贡献率的各个因素进行了分析，结果表明：褐土区小麦和玉米产量的土壤地力贡献率分别为51.6%和54.5%，我国东北一年一熟制玉米褐土，耕地地力逐步下降，经过大约9年和6年明显下降，稳定在40%～60%左右，我国华北一年二熟制小麦褐土，耕地地力逐步下降，经过10年左右的下降，基本稳定在12%～44%左右。通径分析进一步证明，土壤有效磷、速效钾和土壤有机质对玉米地力贡献率影响最大，土壤有效磷贡献率最高，说明土壤有效磷、速效钾以及土壤有机质是褐土区基础地力的主要影响因素，是褐土区土壤地力主要评价指标。
ZHAO X J, REN Y, ZHANG S X . Basic soil productivity change and influence factors analysis in cinnamon soil under long-term fertilization
.Soil and Fertilizer Sciences in China, 2017(5):67-72. (in Chinese)
DOI:10.11838/sfsc.20170512URL [本文引用: 1]
褐土是中国小麦与玉米产区的主要土壤类型之一，土壤地力贡献率显著影响作物产量。为了探明我国褐土土壤地力贡献率演变特征，科学合理地指导褐土土壤管理和施肥，分析了25年(1988～2013年)来长期施肥条件下褐土小麦和玉米地力贡献率的演变特征，并运用通径分析对影响土壤地力贡献率的各个因素进行了分析，结果表明：褐土区小麦和玉米产量的土壤地力贡献率分别为51.6%和54.5%，我国东北一年一熟制玉米褐土，耕地地力逐步下降，经过大约9年和6年明显下降，稳定在40%～60%左右，我国华北一年二熟制小麦褐土，耕地地力逐步下降，经过10年左右的下降，基本稳定在12%～44%左右。通径分析进一步证明，土壤有效磷、速效钾和土壤有机质对玉米地力贡献率影响最大，土壤有效磷贡献率最高，说明土壤有效磷、速效钾以及土壤有机质是褐土区基础地力的主要影响因素，是褐土区土壤地力主要评价指标。

[11] 马常宝, 卢昌艾, 任意, 展晓莹, 李桂花, 张淑香 . 土壤地力和长期施肥对潮土区小麦和玉米产量演变趋势的影响
植物营养与肥料学报, 2012,18(4):796-802.
DOI:10.11674/zwyf.2012.11368Magsci [本文引用: 2]
为潮土区合理施肥管理提供依据，对32个长期定位点、24年（1987～2010）不施肥和化肥配施秸秆（农民常规施肥）处理的小麦和玉米产量及其与土壤地力和施肥量间的关系进行了分析。结果表明：潮土区土壤地力对小麦和玉米产量的平均贡献率分别为51.4%和54.0%，变异系数分别为39.0%和41.2%。不施肥处理小麦和玉米产量每年分别下降4.1 kg/hm2和96.6 kg/hm2；常规施肥处理的小麦和玉米每年分别增产61.5 kg/hm2和26.8 kg/hm2。施化肥量与作物增产量（常规施肥产量－不施肥产量）呈显著正相关。通过通径分析进一步证明，施氮量对小麦产量具有显著直接作用。同时，磷肥对提高小麦和玉米的产量具有重要作用。总之，在农民习惯耕作施肥管理水平下，潮土区不施肥处理的产量下降缓慢（含品种对产量的贡献），常规施肥区产量表现出缓慢增加的趋势。
MA C B, LU C Y, REN Y, ZHAN X Y, LI G H, ZHANG S X . Effect of soil fertility and long-term fertilizer application on the yields of wheat and maize in fluvo-aquic soil.
Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2012, 18(4):796-802. (in Chinese)
DOI:10.11674/zwyf.2012.11368Magsci [本文引用: 2]
为潮土区合理施肥管理提供依据，对32个长期定位点、24年（1987～2010）不施肥和化肥配施秸秆（农民常规施肥）处理的小麦和玉米产量及其与土壤地力和施肥量间的关系进行了分析。结果表明：潮土区土壤地力对小麦和玉米产量的平均贡献率分别为51.4%和54.0%，变异系数分别为39.0%和41.2%。不施肥处理小麦和玉米产量每年分别下降4.1 kg/hm2和96.6 kg/hm2；常规施肥处理的小麦和玉米每年分别增产61.5 kg/hm2和26.8 kg/hm2。施化肥量与作物增产量（常规施肥产量－不施肥产量）呈显著正相关。通过通径分析进一步证明，施氮量对小麦产量具有显著直接作用。同时，磷肥对提高小麦和玉米的产量具有重要作用。总之，在农民习惯耕作施肥管理水平下，潮土区不施肥处理的产量下降缓慢（含品种对产量的贡献），常规施肥区产量表现出缓慢增加的趋势。

[12] 梁涛, 陈轩敬, 赵亚南, 黄兴成, 李鸿, 石孝均, 张跃强 . 四川盆地水稻产量对基础地力与施肥的响应
中国农业科学, 2015,48(23):4759-4768.
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.23.017URL [本文引用: 1]
【目的】四川盆地是中国主要的单季稻种植区之一。研究四川盆地稻田土壤基础地力、养分供应能力和施肥效果,评价土壤基础地力和施肥对水稻产量的影响,为四川盆地稻田地力的保育培肥和区域合理施肥提供依据。【方法】依托2005年以来在四川盆地布置的474个水稻田长期定位试验点,选取对照（不施肥CK）、磷钾（PK）、氮钾（NK）、氮磷（NP）和氮磷钾（NPK）5个处理,测定水稻产量和养分吸收量,分析四川盆地稻田土壤基础地力现状、土壤养分供应能力和施肥效果及其之间的关系,基于水稻产量评价不同基础地力稻田的施肥效果及产量稳定性和可持续性。同时通过调研四川盆地水稻研究结果,分析30多年来稻田基础地力的变化趋势。【结果】文献调研表明,四川盆地田基础地力稳定提升,2000年以来稻田基础地力产量在5.6—6.4 t·hm-2,比二十世纪八九十年代提高了1.5 t·hm-2,地力贡献率也上升6.7%。田间试验表明,基础地力和肥料对产量的贡献率分别为67.4%—75.9%和24.1%—32.6%。四川盆地稻田土壤氮、磷、钾养分供应量分别为103—120、23.2—27.5和139—185 kg·hm-2,土壤养分对产量的平均贡献率达到78.2%、88.8%、90.8%,而施肥对产量的贡献率低于30%,且氮肥的增产效果高于磷肥和钾肥。四川盆地不同生态区土壤基础地力和养分供应能力均表现为成都平原〉盆地中部浅丘区〉盆地周边丘陵区〉盆地东部丘陵区;土壤基础地力越高越容易实现水稻高产,土壤基础地力与土壤贡献率呈显著正相关,而与肥料贡献率呈显著负相关;土壤基础地力越高,产量可持续性和稳定性越高。【结论】提高稻田土壤基础地力可促进水稻高产稳产,降低高产对肥料的依赖性,有利于水稻的可持续生产。
LIANG T, CHEN X J, ZHAO Y N, HUANG X C, LI H, SHI X J, ZHANG Y Q . Response of rice yield to inherent soil productivity of paddies and fertilization in Sichuan Basin
Scientia Agricultura Sinica, 2015,48(23):4759-4768. (in Chinese)
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.23.017URL [本文引用: 1]
【目的】四川盆地是中国主要的单季稻种植区之一。研究四川盆地稻田土壤基础地力、养分供应能力和施肥效果,评价土壤基础地力和施肥对水稻产量的影响,为四川盆地稻田地力的保育培肥和区域合理施肥提供依据。【方法】依托2005年以来在四川盆地布置的474个水稻田长期定位试验点,选取对照（不施肥CK）、磷钾（PK）、氮钾（NK）、氮磷（NP）和氮磷钾（NPK）5个处理,测定水稻产量和养分吸收量,分析四川盆地稻田土壤基础地力现状、土壤养分供应能力和施肥效果及其之间的关系,基于水稻产量评价不同基础地力稻田的施肥效果及产量稳定性和可持续性。同时通过调研四川盆地水稻研究结果,分析30多年来稻田基础地力的变化趋势。【结果】文献调研表明,四川盆地田基础地力稳定提升,2000年以来稻田基础地力产量在5.6—6.4 t·hm-2,比二十世纪八九十年代提高了1.5 t·hm-2,地力贡献率也上升6.7%。田间试验表明,基础地力和肥料对产量的贡献率分别为67.4%—75.9%和24.1%—32.6%。四川盆地稻田土壤氮、磷、钾养分供应量分别为103—120、23.2—27.5和139—185 kg·hm-2,土壤养分对产量的平均贡献率达到78.2%、88.8%、90.8%,而施肥对产量的贡献率低于30%,且氮肥的增产效果高于磷肥和钾肥。四川盆地不同生态区土壤基础地力和养分供应能力均表现为成都平原〉盆地中部浅丘区〉盆地周边丘陵区〉盆地东部丘陵区;土壤基础地力越高越容易实现水稻高产,土壤基础地力与土壤贡献率呈显著正相关,而与肥料贡献率呈显著负相关;土壤基础地力越高,产量可持续性和稳定性越高。【结论】提高稻田土壤基础地力可促进水稻高产稳产,降低高产对肥料的依赖性,有利于水稻的可持续生产。

[13] 鲍士旦 . 土壤农化分析.3版. 北京: 中国农业出版社, 2007.
[本文引用: 1]

BAO S D. Soil and Agricultural Chemistry Analysis. 3rd ed. Beijing: China Agricultural Press, 2007. ( in Chinese)
[本文引用: 1]

[14] FAN M, LAL R, CAO J, QIAO L, SU Y, JIANG R, ZHAN F . Plant-based assessment of inherent soil productivity and contributions to China’s cereal crop yield increase since 1980
PLoS ONE, 2013,8(9):e74617.
DOI:10.1371/journal.pone.0074617URLPMID:3776784 [本文引用: 2]
Abstract OBJECTIVE: China's food production has increased 6-fold during the past half-century, thanks to increased yields resulting from the management intensification, accomplished through greater inputs of fertilizer, water, new crop strains, and other Green Revolution's technologies. Yet, changes in underlying quality of soils and their effects on yield increase remain to be determined. Here, we provide a first attempt to quantify historical changes in inherent soil productivity and their contributions to the increase in yield. METHODS: The assessment was conducted based on data-set derived from 7410 on-farm trials, 8 long-term experiments and an inventory of soil organic matter concentrations of arable land. RESULTS: Results show that even without organic and inorganic fertilizer addition crop yield from on-farm trials conducted in the 2000s was significantly higher compared with those in the 1980s - the increase ranged from 0.73 to 1.76 Mg/ha for China's major irrigated cereal-based cropping systems. The increase in on-farm yield in control plot since 1980s was due primarily to the enhancement of soil-related factors, and reflected inherent soil productivity improvement. The latter led to higher and stable yield with adoption of improved management practices, and contributed 43% to the increase in yield for wheat and 22% for maize in the north China, and, 31%, 35% and 22% for early and late rice in south China and for single rice crop in the Yangtze River Basin since 1980. CONCLUSIONS: Thus, without an improvement in inherent soil productivity, the 'Agricultural Miracle in China' would not have happened. A comprehensive strategy of inherent soil productivity improvement in China, accomplished through combining engineering-based measures with biological-approaches, may be an important lesson for the developing world. We propose that advancing food security in 21st century for both China and other parts of world will depend on continuously improving inherent soil productivity.

[15] CASSMAN K G, PENG S, OLK D C, LADHA J K, REICHARDT W, DOBERMANN A, SINGH U . Opportunities for increased nitrogen- use efficiency from improved resource management in irrigated rice systems
Field Crops Research, 1998,56(1):7-39.
DOI:10.1016/S0378-4290(97)00140-8URL [本文引用: 1]
Research and extension work to improve nitrogen (N) management of irrigated rice has received considerable investment because yield levels presently achieved by Asian farmers depend on large amounts of N fertilizer. Most work has focused on placement, form, and timing of applied N to reduce losses from volatilization and denitrification. In contrast, less emphasis has been given to development of methods to adjust N rates in relation to the amount of N supplied by indigenous soil resources. As a result, N fertilizer recommendations are typically made for districts or regions with the implicit assumption that soil N supply is relatively uniform within these domains. Recent studies, however, document tremendous variation in soil N supply among lowland rice fields with similar soil types or in the same field over time. Despite these differences, rice farmers do not adjust applied N rates to account for the wide range in soil N supply, and the resulting imbalance contributes to low N-use efficiency. A model for calculating N-use efficiency is proposed that explicitly accounts for contributions from both indigenous and applied N to plant uptake and yield. We argue that increased N-use efficiency will depend on field-specific N management tactics that are responsive to soil N supply and plant N status. N fertilizer losses are thus considered a symptom of incongruence between N supply and crop demand rather than a driving force of N efficiency. Recent knowledge of process controls on N cycling, microbial populations, and soil organic matter (SOM) formation and decomposition in flooded soils are discussed in relation to N-use efficiency. We conclude that the intrinsic capacity of wetland rice systems to conserve N and the rapid N uptake potential of the rice plant provide opportunities for significant increases in N efficiency by improved management and monitoring of indigenous N resources, straw residues, plant N status, and N fertilizer

[16] 王伟妮, 鲁剑巍, 李银水, 邹娟, 苏伟, 李小坤, 李云春 . 当前生产条件下不同作物施肥效果和肥料贡献率研究
中国农业科学, 2010,43(19):3997-4007.
Magsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】研究在当前生产条件下化肥施用对不同作物产量的影响,明确化肥对不同作物产量的贡献率及肥料的农学利用率现状。【方法】2006年至2008年在湖北省分别布置水稻、小麦、油菜和棉花的田间肥效试验251、47、62和26个,分析研究氮、磷、钾肥配合施用对农作物的增产效果,以及目前不同作物的肥料贡献率和肥料农学利用率现状。【结果】目前农作物平衡施用氮、磷、钾肥的增产效果显著,但不同作物的施肥效应差异较大。与不施肥相比,水稻、小麦、油菜和棉花平衡施用氮、磷、钾肥分别平均增产2 269、2 200、1 438和1 617 kg?hm-2,增产率分别为46.7%、109.8%、173.7% 和68.6%;相对应的肥料对产量的贡献率分别为29.6%、48.6%、56.2%和38.0%,肥料农学利用率分别为7.2、7.7、4.0和3.0 kg?kg-1。【结论】现代作物产量的提高和维持必须依赖肥料的施用,并且应该根据不同作物的施肥效应合理配置肥料资源,同时在保证农作物高产的前提下,提高肥料的利用效率。<BR></FONT></P>
WANG W N, LU J W, LI Y S, ZOU J, SU W, LI X K, LI Y C , Study on fertilization effect and fertilizer contribution rate of different crops at present production conditions
Scientia Agricultura Sinica, 2010, 43(19):3997-4007. (in Chinese)
Magsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】研究在当前生产条件下化肥施用对不同作物产量的影响,明确化肥对不同作物产量的贡献率及肥料的农学利用率现状。【方法】2006年至2008年在湖北省分别布置水稻、小麦、油菜和棉花的田间肥效试验251、47、62和26个,分析研究氮、磷、钾肥配合施用对农作物的增产效果,以及目前不同作物的肥料贡献率和肥料农学利用率现状。【结果】目前农作物平衡施用氮、磷、钾肥的增产效果显著,但不同作物的施肥效应差异较大。与不施肥相比,水稻、小麦、油菜和棉花平衡施用氮、磷、钾肥分别平均增产2 269、2 200、1 438和1 617 kg?hm-2,增产率分别为46.7%、109.8%、173.7% 和68.6%;相对应的肥料对产量的贡献率分别为29.6%、48.6%、56.2%和38.0%,肥料农学利用率分别为7.2、7.7、4.0和3.0 kg?kg-1。【结论】现代作物产量的提高和维持必须依赖肥料的施用,并且应该根据不同作物的施肥效应合理配置肥料资源,同时在保证农作物高产的前提下,提高肥料的利用效率。<BR></FONT></P>

[17] 彭少兵, 黄见良, 钟旭华, 杨建昌, 王光火, 邹应斌, 张福锁, 朱庆森, Roland Buresh, Christian Witt. 提高中国稻田氮肥利用率的研究策略
中国农业科学, 2002,35(9):1095-1103.
DOI:10.3321/j.issn:0578-1752.2002.09.012URLMagsci [本文引用: 1]
介绍了中国水稻生产氮肥使用及利用率概况。中国氮肥消费量占世界氮肥总量的 30 %,水稻生产所消耗的氮肥占世界水稻氮肥总消耗量的 37%。与主要产稻国相比 ,中国水稻生产氮肥施用量较高而利用率较低 ;介绍了国际上公认的氮肥利用率的概念和相应的定量方法 ;总结了国内外水稻氮肥的施用方法 ,肥料种类 ,计算机推荐施肥以及实时施氮管理模式等对降低氮素损失 ,提高氮肥利用率的研究概况和研究进展 ;从水稻品种耐肥性、土壤供肥能力、施肥技术及水分管理等多方面分析了中国水稻氮肥利用率低的可能原因 ;提出了通过改善水稻品种对氮肥的敏感反应 ,以作物氮素状况为指导适时和适量施用氮肥 ,以及合理调节土壤背景氮来降低氮素损失 ,提高水稻的氮肥利用率的研究策略。
PENG S B, HUANG J L, ZHONG X H, YANG J C, WANG G H, ZOU Y B, ZHANG F S, ZHU Q S, BURESH R, WITT C . Research strategy in improving fertilizer-nitrogen use efficiency of irrigated rice in China
Scientia Agricultura Sinica, 2002, 35(9):1095-1103. (in Chinese)
DOI:10.3321/j.issn:0578-1752.2002.09.012URLMagsci [本文引用: 1]
介绍了中国水稻生产氮肥使用及利用率概况。中国氮肥消费量占世界氮肥总量的 30 %,水稻生产所消耗的氮肥占世界水稻氮肥总消耗量的 37%。与主要产稻国相比 ,中国水稻生产氮肥施用量较高而利用率较低 ;介绍了国际上公认的氮肥利用率的概念和相应的定量方法 ;总结了国内外水稻氮肥的施用方法 ,肥料种类 ,计算机推荐施肥以及实时施氮管理模式等对降低氮素损失 ,提高氮肥利用率的研究概况和研究进展 ;从水稻品种耐肥性、土壤供肥能力、施肥技术及水分管理等多方面分析了中国水稻氮肥利用率低的可能原因 ;提出了通过改善水稻品种对氮肥的敏感反应 ,以作物氮素状况为指导适时和适量施用氮肥 ,以及合理调节土壤背景氮来降低氮素损失 ,提高水稻的氮肥利用率的研究策略。

[18] 王定勇, 石孝均, 毛知耘 . 长期水旱轮作条件下紫色土养分供应能力的研究
植物营养与肥料学报, 2004,10(2):120-126.
DOI:10.3321/j.issn:1008-505X.2004.02.002URLMagsci [本文引用: 1]
通过10年稻—麦水旱轮作定位试验,研究了紫色土生产力以及N、P、K自然供应能力和变化。结果表明,在水旱轮作下,紫色土对稻、麦产量的地力贡献率平均为58%和51%,肥料的增产贡献率可达42%～49%。紫色土N、P、K养分自然供给力在小麦上分别为60%、70%、91%,在水稻上分别为70%、90%、92%,小麦对肥料的依赖性高于水稻;N、P、K养分的自然供应量在小麦上分别为37.1、5.4、45.9kg.hm²,在水稻上分别为81.8、13.6、103.0kg.hm²。随着试验年份的延长,旱作季节紫色土N、P、K养分的供应能力逐年降低,水作季节N、P、K供应力则相对稳定,旱作对地力的消耗比水作大。环境输入的养分在维持水田稳定供肥能力发挥了重要作用。紫色土这种基础养分供给力可维持每年生产小麦1.4t.hm²、稻谷3.5t.hm²左右。
WANG D Y, SHI X J, MAO Z Y . Study on nutrient supplying capacity of purple soil under long-term rice-wheat rotation.
Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2004, 10(2):120-126. (in Chinese)
DOI:10.3321/j.issn:1008-505X.2004.02.002URLMagsci [本文引用: 1]
通过10年稻—麦水旱轮作定位试验,研究了紫色土生产力以及N、P、K自然供应能力和变化。结果表明,在水旱轮作下,紫色土对稻、麦产量的地力贡献率平均为58%和51%,肥料的增产贡献率可达42%～49%。紫色土N、P、K养分自然供给力在小麦上分别为60%、70%、91%,在水稻上分别为70%、90%、92%,小麦对肥料的依赖性高于水稻;N、P、K养分的自然供应量在小麦上分别为37.1、5.4、45.9kg.hm²,在水稻上分别为81.8、13.6、103.0kg.hm²。随着试验年份的延长,旱作季节紫色土N、P、K养分的供应能力逐年降低,水作季节N、P、K供应力则相对稳定,旱作对地力的消耗比水作大。环境输入的养分在维持水田稳定供肥能力发挥了重要作用。紫色土这种基础养分供给力可维持每年生产小麦1.4t.hm²、稻谷3.5t.hm²左右。

[19] 刘芬 . 陕西省土壤养分与肥料资源利用研究
[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2015.
[本文引用: 2]

LIU F , Study on soil nutrient and fertilizer resource utilization in Shanxi Province
[D]. Yangling: Northwest A&F University, 2015. ( in Chinese)
[本文引用: 2]

[20] 黄绍敏, 宝得俊, 皇甫湘荣, 寇长林, 杨桂梅, 介晓磊 . 不同栽培因子对河南潮土上小麦产量的影响
麦类作物学报, 2005,25(5):69-74.
DOI:10.7606/j.issn.1009-1041.2005.05.194Magsci [本文引用: 1]
为明确各栽培因子在小麦生产中的作用,利用长期肥料定位试验在不考虑交互作用、尽量保证其他条件一致的情况下用差减法分别计算了14年来气候、施肥、土壤地力、品种和轮作方式对小麦产量的影响。结果表明,在这五种影响因素中,施肥对小麦产量的影响程度最大,用校正的相对值法得到从2000~2004年施肥对产量的影响程度为72.6%~82.7%,平均为78.8%;土壤地力对不同品种小麦的影响程度在34%~53%之间,12年的平均值为44%;气候对小麦产量的影响程度随施肥而不同,在21.2%~64.7%之间,10个处理平均为39%,气候对NK处理影响最大,对PK处理影响最小;小麦品种对产量的影响同样随施肥处理而不同,影响程度在15.8%~48%之间,平均为27%;小麦品种对单施氮肥影响最大,对秸秆还田影响最小,二者相差2倍;轮作方式的影响最小,14年平均为9.6%;不同年份的影响程度在0~26.3%之间。五种因素的影响程度大小顺序为:施肥>地力>气候>品种>轮作方式。
HUANG S M, BAO D J, HUANGPU X R, KOU C L, YANG G M, JIE X L . Actors affect the wheat yield in alluvial soil in Henan Province.
Journal of Triticeae Crops, 2005, 25(5):69-74. (in Chinese)
DOI:10.7606/j.issn.1009-1041.2005.05.194Magsci [本文引用: 1]
为明确各栽培因子在小麦生产中的作用,利用长期肥料定位试验在不考虑交互作用、尽量保证其他条件一致的情况下用差减法分别计算了14年来气候、施肥、土壤地力、品种和轮作方式对小麦产量的影响。结果表明,在这五种影响因素中,施肥对小麦产量的影响程度最大,用校正的相对值法得到从2000~2004年施肥对产量的影响程度为72.6%~82.7%,平均为78.8%;土壤地力对不同品种小麦的影响程度在34%~53%之间,12年的平均值为44%;气候对小麦产量的影响程度随施肥而不同,在21.2%~64.7%之间,10个处理平均为39%,气候对NK处理影响最大,对PK处理影响最小;小麦品种对产量的影响同样随施肥处理而不同,影响程度在15.8%~48%之间,平均为27%;小麦品种对单施氮肥影响最大,对秸秆还田影响最小,二者相差2倍;轮作方式的影响最小,14年平均为9.6%;不同年份的影响程度在0~26.3%之间。五种因素的影响程度大小顺序为:施肥>地力>气候>品种>轮作方式。

[21] 沈阿林 . 河南省黄褐土和潮土供肥性能的静态比较研究
土壤通报, 1994(1):28-30.
URL [本文引用: 1]
本文从土壤矿物组成，碳、氮、 磷营养水平及其在各位级复合体中的分配等方面比较了黄褐土和潮上的供肥性能。结果表明，黄褐土以粘粒级复合体为主，潮土则以砂粒级复合体为主，另外两者粘 土矿物有别，粘粒复合体碳、氮和磷分配不同。相比之下，黄褐土保肥能力较好，而潮土的供肥能力较强。轮作柽麻５年，可改善土壤磷素营养并更新土壤有机质。
SHEN A L . Static comparative study on fertilizer supply properties of yellow cinnamon soil and fluvo-aquic soil in Henan Province
.Chinese Journal of Soil Science, 1994(1):28-30. (in Chinese)
URL [本文引用: 1]
本文从土壤矿物组成，碳、氮、 磷营养水平及其在各位级复合体中的分配等方面比较了黄褐土和潮上的供肥性能。结果表明，黄褐土以粘粒级复合体为主，潮土则以砂粒级复合体为主，另外两者粘 土矿物有别，粘粒复合体碳、氮和磷分配不同。相比之下，黄褐土保肥能力较好，而潮土的供肥能力较强。轮作柽麻５年，可改善土壤磷素营养并更新土壤有机质。

[22] 韩晓宇, 黄芳, 王峥, 张树兰, 杨学云 . 陕西关中不同年代小麦品种产量及氮素吸收利用对土壤肥力的响应
中国农业科学, 2015,48(23):4769-4780.
[本文引用: 1]

HAN X Y, HUANG F, WANG Z, ZHANG S L, YANG X Y . Responses of grain yield and nitrogen use efficiency of wheat cultivars released in different decades to soil fertility in Shaanxi Guanzhong Plain
Scientia Agricultura Sinica, 2015, 48(23):4769-4780. (in Chinese)
[本文引用: 1]

[23] 李忠芳, 徐明岗, 张会民, 张文菊, 高静 . 长期施肥下中国主要粮食作物产量的变化
中国农业科学, 2009,42(7):2407-2414.
URLMagsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】阐明长期不同施肥下中国主要粮食作物产量变化态势及其差异，为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据。【方法】对中国主要长期试验不施肥（CK）、施化肥（NPK）、化肥配施有机肥（NPKM）3个处理的玉米、小麦、水稻等粮食作物产量700多组数据进行整理和统计分析。【结果】长期不施肥的玉米和小麦产量总体上表现为极显著（P＜0.05）下降趋势，年下降量分别为110.9和33.4 kg?hm-2，而水稻产量基本保持稳定。施用化肥，玉米、小麦和水稻的产量均呈极显著（P＜0.01）下降趋势，年平均下降量分别为90.9、48.5和25.3 kg?hm-2。化肥配施有机肥，3种作物的产量随时间没有显著变化，均比较稳定，与NPK比较，玉米、小麦和水稻产量变异系数分别降低了8%、4%和3%。3种作物比较，小麦和玉米产量年际间变异较大，而水稻产量相对稳定。施肥的作物产量与不施肥的作物产量（反映土壤基础地力）呈极显著（P＜0.01）正相关，基础地力产量每增加一个单位，施肥产量增加量NPKM处理比NPK处理小0.12～0.31 kg?hm-2?a-1，表明长期施用化肥作物产量对基础地力的依赖程度高于化肥配施有机肥（NPKM）。【结论】中国农田长期不施肥或施用化肥的作物产量变化趋势为玉米和小麦下降，水稻基本稳定;化肥配施有机肥具有明显的增产和稳产效果，是农业生产可持续性的施肥模式。<BR></FONT></P>
LI Z F, XU M G, ZHANG H M, ZHANG W J, GAO J . Grain yield trends of different food crops under long-term fertilization in China
Scientia Agricultura Sinica, 2009, 42(7):2407-2414. (in Chinese)
URLMagsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】阐明长期不同施肥下中国主要粮食作物产量变化态势及其差异，为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据。【方法】对中国主要长期试验不施肥（CK）、施化肥（NPK）、化肥配施有机肥（NPKM）3个处理的玉米、小麦、水稻等粮食作物产量700多组数据进行整理和统计分析。【结果】长期不施肥的玉米和小麦产量总体上表现为极显著（P＜0.05）下降趋势，年下降量分别为110.9和33.4 kg?hm-2，而水稻产量基本保持稳定。施用化肥，玉米、小麦和水稻的产量均呈极显著（P＜0.01）下降趋势，年平均下降量分别为90.9、48.5和25.3 kg?hm-2。化肥配施有机肥，3种作物的产量随时间没有显著变化，均比较稳定，与NPK比较，玉米、小麦和水稻产量变异系数分别降低了8%、4%和3%。3种作物比较，小麦和玉米产量年际间变异较大，而水稻产量相对稳定。施肥的作物产量与不施肥的作物产量（反映土壤基础地力）呈极显著（P＜0.01）正相关，基础地力产量每增加一个单位，施肥产量增加量NPKM处理比NPK处理小0.12～0.31 kg?hm-2?a-1，表明长期施用化肥作物产量对基础地力的依赖程度高于化肥配施有机肥（NPKM）。【结论】中国农田长期不施肥或施用化肥的作物产量变化趋势为玉米和小麦下降，水稻基本稳定;化肥配施有机肥具有明显的增产和稳产效果，是农业生产可持续性的施肥模式。<BR></FONT></P>

[24] HEJCMAN M, KUNZOVA E . Sustainability of winter wheat production on sandy-loamy Cambisol in the Czech Republic: Results from a long-term fertilizer and crop rotation experiment
Field Crops Research, 2010,115(2):191-199.
DOI:10.1016/j.fcr.2009.11.004URL [本文引用: 1]
Although Cambisols are the predominant soil type in Central Europe, especially in less favoured mountain areas, the long-term sustainability of winter wheat production on such soils has not been examined. In this paper, the yield of winter wheat over 50 years of farmyard manure, N, P and K fertilizer application (12 treatments altogether) was analysed in the Lukavec Crop Rotation Experiment (LCRE), which was established in 1955 in a potato-growing area (mean annual precipitation and temperature 686 mm and 6.8 °C, respectively). In the unfertilized control, low plant available P, K and Mg concentrations were recorded after 50 years. The annual yield growth (AYG) of grain was negative in the control as well as in low N treatments and positive in the 46 kg N ha 611 treatment. The mean AYG ranged from 7.1 to 72.8 kg ha 611 following the application of 46 to 121 kg N ha 611, respectively. In the first decade of the experiment, the increase in grain yield per 1 kg of applied N was 7.3 kg ha 611 while in the last decade it was 27.1 kg ha 611. The mean grain yield of long-straw and short-straw varieties was 3.9 and 4.7 t ha 611, respectively. In the control, the grain yields were 4.3, 3.2 and 2.4 t ha 611 after root crops, legumes and cereals, respectively. To summarize the 50 years’ results of winter wheat production in the LCRE, grain yield was the most affected by mineral fertilizers, followed by the effect of variety, the preceding crop and farmyard manure application. The long-term sustainability of winter wheat production on low productive sandy-loamy Cambisols can be achieved only by adequate application of N, P and K fertilizers. High year-to-year variation in grain yield stresses the necessity of long-term studies in crop research, which are able to separate real trends from inter-annual fluctuations.

[25] KUNZOVA E, HEJCMAN M . Yield development of winter wheat over 50 years of FYM, N, P and K fertilizer application on black earth soil in the Czech Republic
Field Crops Research, 2009,111(3):226-234.
DOI:10.1016/j.fcr.2008.12.008URL [本文引用: 1]
The black earths of Central Europe are an important soils for crop production but sustainability of crop production on such soils has not been examined. In the present paper, yield of winter wheat over 50 years of FYM, N, P and K fertilizer application (12 treatments altogether) was analyzed in the Ivanovice Crop Rotation Experiment (ICRE), established in 1955 on a degraded black earth soil (chernozem). The ICRE is located in a warm (8.4 °C mean annual temperature) and moderately dry (556 mm mean annual precipitation) sugar beet cropping area. Summarizing 50 years’ results, variety had the largest effect on grain yield followed by the effect of mineral fertilizers, the preceding crop and farmyard manure application. The highest increase in grain yields was recorded after the introduction of short-straw varieties. High year-to-year variability in grain yields was recorded and some fluctuations were consistent with oscillations in the whole Czech Republic. Despite the high fertility of black earth soils in the locality, the mean grain yield in the ICRE was lower than the mean annual yield in the Czech Republic in five cases out of 50 years. The effect of fertilizer treatment on the grain yield was not significant in the first decade (the mean grain yields ranged from 3.4 to 3.8 t ha 611), but was significant in the fifth decade of the experiment (the mean grain yields ranged from 4.2 in control to 6.6 t ha 611 in N 121P 89K 102 treatment, respectively). Calculated by linear regression, the annual yield increased by 45.9–89.6 kg of grain per ha. The mean yield per 1 kg of applied N ha 611 increased by 18.7 kg of grain in the fifth decade of the experiment. In unfertilized soil, the concentration of plant-available P, K and Mg was still optimal for winter wheat production even after 50 years without any fertilizer input. The black earth soils in the locality clearly demonstrates a high and long-term stable natural fertility. The results from the ICRE stress the necessity for long-term research in grain yield analysis.

[26] KUNZOVA E, HEJCMAN M . Yield development of winter wheat over 50 years of nitrogen, phosphorus and potassium application on greyic phaeozem in the Czech Republic
European Journal of Agronomy, 2010,33(3):166-174.
DOI:10.1016/j.eja.2010.05.002URL [本文引用: 1]

[27] 张莉, 王婧, 逄焕成, 张珺穜, 郭建军, 董国豪, 丛萍 . 秸秆颗粒还田对土壤养分和冬小麦产量的影响
中国生态农业学报, 2017,25(12):1770-1778.
DOI:10.13930/j.cnki.cjea.170451URL [本文引用: 1]
为明确秸秆颗粒还田在农业生产中推广应用的可行性,在山东省冬小麦-夏玉米一年两熟种植区通过田间微区试验,研究了秸秆不还田(CK)、常规粉碎还田(CCSI)和秸秆颗粒还田(GSI)对耕层土壤养分含量、冬小麦群体茎蘖数、旗叶净光合速率、叶绿素含量、干物质积累及分配和小麦产量的影响。结果表明:与CK和CCSI处理相比,GSI处理显著提高土壤有机质、碱解氮和有效磷的含量;增加基本苗和分蘖成穗率,显著提高有效穂数13.23%和16.64%。同时,GSI处理显著提高灌浆期叶面积指数、旗叶叶绿素含量和净光合速率,改善开花后旗叶光合性能,促进地上部干物质积累及其向籽粒的转运。与CK和CCSI处理相比,GSI处理的开花后干物质向籽粒的转运量显著提高19.65%和14.75%,籽粒产量显著提高9.69%和10.71%。相关分析表明,穗粒数和千粒重对产量影响不显著,有效穂数的提高是秸秆颗粒还田增产的主要原因。因此,秸秆颗粒还田可作为一种安全有效的还田方式,在农业生产中推广应用。
ZHANG L, WANG J, PANG H C, ZHANG J Z, GUO J J, DONG G H, CONG P . Effect of granulated straw incorporation on soil nutrient and grain yield of winter wheat
Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2017,25(12):1770-1778. (in Chinese)
DOI:10.13930/j.cnki.cjea.170451URL [本文引用: 1]
为明确秸秆颗粒还田在农业生产中推广应用的可行性,在山东省冬小麦-夏玉米一年两熟种植区通过田间微区试验,研究了秸秆不还田(CK)、常规粉碎还田(CCSI)和秸秆颗粒还田(GSI)对耕层土壤养分含量、冬小麦群体茎蘖数、旗叶净光合速率、叶绿素含量、干物质积累及分配和小麦产量的影响。结果表明:与CK和CCSI处理相比,GSI处理显著提高土壤有机质、碱解氮和有效磷的含量;增加基本苗和分蘖成穗率,显著提高有效穂数13.23%和16.64%。同时,GSI处理显著提高灌浆期叶面积指数、旗叶叶绿素含量和净光合速率,改善开花后旗叶光合性能,促进地上部干物质积累及其向籽粒的转运。与CK和CCSI处理相比,GSI处理的开花后干物质向籽粒的转运量显著提高19.65%和14.75%,籽粒产量显著提高9.69%和10.71%。相关分析表明,穗粒数和千粒重对产量影响不显著,有效穂数的提高是秸秆颗粒还田增产的主要原因。因此,秸秆颗粒还田可作为一种安全有效的还田方式,在农业生产中推广应用。

[28] 姜慧敏, 郭俊娒, 刘晓, 乔少卿, 张雪凌, 郭康莉, 张建峰, 杨俊诚 . 不同来源氮素配合施用提高东北春玉米氮素利用与改善土壤肥力的可持续性研究
植物营养与肥料学报, 2017,23(4):933-941.
DOI:10.11674/zwyf.16249URL [本文引用: 1]
【目的】研究不同氮素形态对东北春玉米氮素利用和土壤肥效的影响,为氮素养分持续高效利用和培肥土壤提供理论依据。【方法】2013-2015年连续三年在东北典型春玉米种植区开展田间定位试验,在相同磷钾肥施用前提下,试验设4个处理：1）50%玉米秸秆氮（N0）;2）100%速效氮165 kg/hm^2（N1）;3）60%速效氮＋20%有机肥氮＋20%缓释氮,施氮量165 kg/hm^2（N2）;4）N2＋生物炭,生物炭量相当于50%玉米秸秆（N3）。收获期测定耕层土壤基本理化指标、作物产量及氮素利用率、基肥和追肥后土壤N2O排放量。【结果】1）三年玉米平均产量N1、N2和N3处理分别比N0处理显著增加了62.7%、67.7%和80.1%（P〈0.05）;N2和N3处理分别比N1处理增产3.0%和10.7%;N3处理玉米产量可持续性指数（SYI）最高,产量可持续性最好。2）与N1处理相比,2013年和2014年累计化肥氮利用率N2和N3处理分别增加了8.4%和12.7%、10.2%和15.5%,2015年分别显著增加了8.4%和12.7%（P〈0.05）。N2和N3处理累计化肥氮利用率呈现逐年增加的趋势,且N3处理增加幅度大于N2处理,说明N3处理氮肥的后效更加明显。3）施氮处理显著提高了土壤N2O累积排放量（P〈0.05）,N3处理较N1处理显著降低了53.2%;4）N3处理的综合土壤肥力指数（IFI）最高,N3处理在农学、土壤肥力和环境效应评价中最优。【结论】在总氮施用量不变的前提下,以添加适宜比例生物炭、有机肥和缓释氮肥替代部分速效化肥氮,可协同实现东北春玉米持续稳产、氮素养分持续高效利用和土壤肥力的可持续改善。
JIANG H M, GUO J M, LIU X, QIAO S Q, ZHANG X L, GUO K L, ZHANG J F, YANG J C . Effects of combined application of nitrogen from different source on nitrogen utilization of spring maize and sustainability of soil fertility in Northeast China.
Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2017, 23(4):933-941. (in Chinese)
DOI:10.11674/zwyf.16249URL [本文引用: 1]
【目的】研究不同氮素形态对东北春玉米氮素利用和土壤肥效的影响,为氮素养分持续高效利用和培肥土壤提供理论依据。【方法】2013-2015年连续三年在东北典型春玉米种植区开展田间定位试验,在相同磷钾肥施用前提下,试验设4个处理：1）50%玉米秸秆氮（N0）;2）100%速效氮165 kg/hm^2（N1）;3）60%速效氮＋20%有机肥氮＋20%缓释氮,施氮量165 kg/hm^2（N2）;4）N2＋生物炭,生物炭量相当于50%玉米秸秆（N3）。收获期测定耕层土壤基本理化指标、作物产量及氮素利用率、基肥和追肥后土壤N2O排放量。【结果】1）三年玉米平均产量N1、N2和N3处理分别比N0处理显著增加了62.7%、67.7%和80.1%（P〈0.05）;N2和N3处理分别比N1处理增产3.0%和10.7%;N3处理玉米产量可持续性指数（SYI）最高,产量可持续性最好。2）与N1处理相比,2013年和2014年累计化肥氮利用率N2和N3处理分别增加了8.4%和12.7%、10.2%和15.5%,2015年分别显著增加了8.4%和12.7%（P〈0.05）。N2和N3处理累计化肥氮利用率呈现逐年增加的趋势,且N3处理增加幅度大于N2处理,说明N3处理氮肥的后效更加明显。3）施氮处理显著提高了土壤N2O累积排放量（P〈0.05）,N3处理较N1处理显著降低了53.2%;4）N3处理的综合土壤肥力指数（IFI）最高,N3处理在农学、土壤肥力和环境效应评价中最优。【结论】在总氮施用量不变的前提下,以添加适宜比例生物炭、有机肥和缓释氮肥替代部分速效化肥氮,可协同实现东北春玉米持续稳产、氮素养分持续高效利用和土壤肥力的可持续改善。

[29] 徐春丽, 谢军, 王珂, 李丹萍, 陈轩敬, 张跃强, 陈新平, 石孝均 . 中国西南地区玉米产量对基础地力和施肥的响应
中国农业科学, 2018,51(1):129-138.
URL [本文引用: 1]
【目的】明确西南地区土壤基础地力与不同施肥措施对玉米产量的影响,以期为西南玉米种植区土壤培肥以及合理施肥提供科学依据。【方法】依据2006年以来在西南地区布置的508个玉米田间试验,选取不施肥对照(CK)、氮磷(NP)、氮钾(NK)、磷钾(PK)、氮磷钾(NPK)5个处理,测定玉米产量和养分吸收分析了西南地区玉米基础地力产量和地力贡献特征、玉米施肥产量反应和农学效率。采用直线拟合和边界线分析评价玉米种植区土壤基础地力与玉米施肥产量及产量差的关系;用稳定性指数和可持续性指数评估了基础地力状况对施肥产量稳定性和可持续性的影响。【结果】西南地区玉米基础地力产量在3.9-4.7 t·hm~(-2)(平均为4.4 t·hm~(-2));施肥能显著提高玉米产量,施肥(NPK)区平均产量为7.7 t·hm~(-2),比基础地力产量平均增产3.3 t·hm~(-2),边界线分析结果表明,重庆、四川、贵州的施肥高产潜力分别为11.5、12.7、12.6 t·hm~(-2)(平均为11.7 t·hm~(-2))。玉米产量的地力贡献率和肥料贡献率平均分别为57.1%和42.9%;玉米地力贡献率随着基础地力产量的提升而增加。西南地区肥料对玉米的增产效果表现为氮肥磷肥钾肥。重庆、四川、贵州及整个西南地区玉米现实生产力与基础地力拟合直线决定系数分别达0.356、0.393、0.448和0.434(P0.0001);随着基础地力的提升,玉米施肥产量差降低,产量的稳定性和可持续性增加。【结论】在西南地区,提高土壤基础地力可以提升玉米的施肥产量,提高产量的稳定性和可持续性,降低产量差,减少玉米对肥料的依赖性,促进西南地区玉米的高产稳产。
XU C L, XIE J, WANG K, LI D P, CHEN X J, ZHANG Y Q, CHEN X P, SHI X J . The response of maize yield to inherent soil productivity and fertilizer in the Southwest China.
Scientia Agricultura Sinica, 2018, 51(1):129-138. (in Chinese)
URL [本文引用: 1]
【目的】明确西南地区土壤基础地力与不同施肥措施对玉米产量的影响,以期为西南玉米种植区土壤培肥以及合理施肥提供科学依据。【方法】依据2006年以来在西南地区布置的508个玉米田间试验,选取不施肥对照(CK)、氮磷(NP)、氮钾(NK)、磷钾(PK)、氮磷钾(NPK)5个处理,测定玉米产量和养分吸收分析了西南地区玉米基础地力产量和地力贡献特征、玉米施肥产量反应和农学效率。采用直线拟合和边界线分析评价玉米种植区土壤基础地力与玉米施肥产量及产量差的关系;用稳定性指数和可持续性指数评估了基础地力状况对施肥产量稳定性和可持续性的影响。【结果】西南地区玉米基础地力产量在3.9-4.7 t·hm~(-2)(平均为4.4 t·hm~(-2));施肥能显著提高玉米产量,施肥(NPK)区平均产量为7.7 t·hm~(-2),比基础地力产量平均增产3.3 t·hm~(-2),边界线分析结果表明,重庆、四川、贵州的施肥高产潜力分别为11.5、12.7、12.6 t·hm~(-2)(平均为11.7 t·hm~(-2))。玉米产量的地力贡献率和肥料贡献率平均分别为57.1%和42.9%;玉米地力贡献率随着基础地力产量的提升而增加。西南地区肥料对玉米的增产效果表现为氮肥磷肥钾肥。重庆、四川、贵州及整个西南地区玉米现实生产力与基础地力拟合直线决定系数分别达0.356、0.393、0.448和0.434(P0.0001);随着基础地力的提升,玉米施肥产量差降低,产量的稳定性和可持续性增加。【结论】在西南地区,提高土壤基础地力可以提升玉米的施肥产量,提高产量的稳定性和可持续性,降低产量差,减少玉米对肥料的依赖性,促进西南地区玉米的高产稳产。

[30] 鲁艳红, 廖育林, 周兴, 聂军, 谢坚, 杨曾平 . 长期不同施肥对红壤性水稻土产量及基础地力的影响
土壤学报, 2015,52(3):597-606.
URL [本文引用: 1]
利用长期定位施肥试验并结合盆栽试验,研究长期不同施肥模式对双季稻产量和土壤基础地力的影响,并分析水稻产量和肥料贡献率对土壤不同基础地力的响应。结果表明:长期施用氮磷钾肥(NPK)或氮磷钾肥配施稻草(NPKS)有利于双季稻产量的增加。NPK处理的早稻产量、晚稻产量和年总产量分别较对照(CK)处理增产100.7%、67.0%和81.9%,NPKS处理分别增产113.8%、77.7%和93.7%。CK处理早稻基础地力产量随试验年限的增加呈极显著下降趋势(p0.01),晚稻基础地力产量在试验的前9年随年限增加呈极显著下降(p0.01),之后基本维持稳定。长期施用氮磷钾肥或氮磷钾肥配施稻草有利于土壤基础地力的提升。土壤基础地力产量和基础地力贡献率均表现为NPKSNPKCK。NPK和NPKS处理早稻基础地力产量分别较CK提高38.5%和68.1%,晚稻分别提高25.8%和49.0%。NPK和NPKS处理早稻基础地力贡献率分别较CK提高21.4%和54.9%,晚稻分别提高12.8%和22.8%。无论施肥或不施肥,早晚稻产量均随土壤基础地力产量提高而增加;肥料对早晚稻产量贡献率随基础地力产量提高而极显著降低。土壤有机质、全氮、速效钾是影响土壤基础地力的主要养分因子,土壤全磷、全钾、碱解氮、有效磷对土壤基础地力也产生重要影响。
LU Y H, LIAO Y L, ZHOU X, NIE J, XIE J, YANG Z P . Effect of long-term fertilization on rice yield and basic soil productivity in red paddy soil under double-rice system
Acta Pedologica Sinica, 2015,52(3):597-606. (in Chinese)
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利用长期定位施肥试验并结合盆栽试验,研究长期不同施肥模式对双季稻产量和土壤基础地力的影响,并分析水稻产量和肥料贡献率对土壤不同基础地力的响应。结果表明:长期施用氮磷钾肥(NPK)或氮磷钾肥配施稻草(NPKS)有利于双季稻产量的增加。NPK处理的早稻产量、晚稻产量和年总产量分别较对照(CK)处理增产100.7%、67.0%和81.9%,NPKS处理分别增产113.8%、77.7%和93.7%。CK处理早稻基础地力产量随试验年限的增加呈极显著下降趋势(p0.01),晚稻基础地力产量在试验的前9年随年限增加呈极显著下降(p0.01),之后基本维持稳定。长期施用氮磷钾肥或氮磷钾肥配施稻草有利于土壤基础地力的提升。土壤基础地力产量和基础地力贡献率均表现为NPKSNPKCK。NPK和NPKS处理早稻基础地力产量分别较CK提高38.5%和68.1%,晚稻分别提高25.8%和49.0%。NPK和NPKS处理早稻基础地力贡献率分别较CK提高21.4%和54.9%,晚稻分别提高12.8%和22.8%。无论施肥或不施肥,早晚稻产量均随土壤基础地力产量提高而增加;肥料对早晚稻产量贡献率随基础地力产量提高而极显著降低。土壤有机质、全氮、速效钾是影响土壤基础地力的主要养分因子,土壤全磷、全钾、碱解氮、有效磷对土壤基础地力也产生重要影响。