0 引言
【研究意义】玉米是我国主要的粮食作物和重要的产业原料,从2007年开始成为我国种植面积最大的作物[1]。玉米对肥料的需求量大,传统的施肥方式费时、费力、肥料利用率低、污染环境,因此,探求一种既能保证高产又能保证高效的科学简化的施肥方式具有重要的意义。【前人研究进展】一次性施肥即整地时一次性施入全部肥料,整个生育期不再追肥,具有简化生产技术、减少劳动力投入、减少环境污染、增加经济效益的优点,逐渐成为玉米生产中主要的施肥方式[1,2,3,4,5,6,7,8]。夏玉米整个生育期需要持续吸收氮素,拔节期至大喇叭口期和吐丝期至灌浆期需氮量最多[5]。普通氮肥一次性施入后,前期氮素供应过剩易造成挥发和淋洗,后期氮素供应不足易脱氮,严重影响玉米的产量[3]。控释肥因其养分供应与作物需求基本一致,既能满足作物整个生育期的需求又能防止养分过剩,在玉米生产中得到广泛应用[1,3-11]。目前,有关玉米一次性施肥条件下的产量研究多考虑当年,玉米当季的高产并不代表会持续高产[12]。国外通过对长期施肥条件下的作物系统进行研究[13,14,15,16],提出产量可持续性指数(sustainable yield index,SYI)是评价系统能否可持续性生产的重要指标,SYI数值越大,作物系统的可持续性越好。国内****李忠芳[12,17]、门明新[18]、高红军[19]等分别对长期不同施肥模式下玉米产量的可持续性进行了研究,并通过比较各施肥模式下玉米产量SYI值得出试验条件下最优的施肥模式。【本研究切入点】目前,玉米一次性施肥技术研究及应用较多,有关一次性施入缓(控)释肥对玉米产量可持续性的研究未见报道,而粮食作物的可持续生产是乡村振兴的重要内容之一。本研究从黄淮海夏播玉米区选取山东、河南、河北3个玉米种植大省的4个试验点作为玉米一次性施肥定位试验点,选取市场销售及有关科研单位研发的10个品种缓(控)释肥作为供试肥料,研究缓(控)释肥一次性施用对玉米产量稳定性及可持续性的影响。【拟解决的关键问题】筛选出能保证试验区夏玉米高产、稳产和可持续性生产的缓(控)释肥料品种,为玉米一次性施肥技术的推广应用提供合适产品,以期更好地指导玉米生产。1 材料与方法
1.1 试验区气候
夏玉米主要种植区位于黄淮海平原,生长季在每年的6—9月份。整个地区玉米生长季水、热同季,据统计2009—2013年,该地区气温在21.25—29.86℃,平均气温25.08℃,降水量为447.14 mm,有利于喜温作物玉米的生长;河北省农业科学院大河试验站(以下简称大河)位于河北省鹿泉市大河镇大河村,气温在18.2—28.41℃,平均气温22.91℃,降水量为415.49 mm;河南驻马店农科院农场(以下简称驻马店)位于河南省驻马店市农业路北段,气温在21.32—30.61℃,平均气温25.51℃,降水量为419.93 mm;山东德州农科院科技园(以下简称德州)和山东济南章丘龙山试验站(以下简称龙山),位于山东省,气温在21.55—29.58℃,平均气温25.10℃,降水量为484.65 mm[20]。各试验点土壤类型及养分情况见表1。Table 1
表1
表1各试验点土壤类型及养分指标
Table 1Soil type and nutrient index of experimental sites
试验地点 Experimental sites | 土壤类型 Soil type | 有机质 O.M (g·kg-1) | 全氮 Total N (g·kg-1) | 有效磷 Available P (mg·kg-1) | 速效钾 Available K (mg·kg-1) | pH |
---|---|---|---|---|---|---|
河北大河Dahe, Hebei | 褐土Cinnamon soil | 17.41 | 1.14 | 44.88 | 132.60 | 8.2 |
河南驻马店Zhumadian, Henan | 砂姜黑土Shajiang black soil | 9.40 | 0.11 | 11.20 | 63.40 | 6.4 |
山东德州Dezhou, Shandong | 潮土 Fluvo-aquic soil | 7.20 | 1.42 | 25.86 | 77.24 | 7.8 |
山东龙山Longshan, Shandong | 棕壤Brown soil | 10.60 | 1.10 | 7.90 | 41.30 | 7.8 |
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1.2 试验材料
供试玉米品种为郑单958、鲁单818。常规肥料包括尿素(N 46%)、过磷酸钙(P2O5 12%)、硫酸钾(K2O 50%)。缓(控)释肥料:CRFA、CRFC为山东省农业科学院农业资源与环境研究所研制的水性树脂包膜尿素,控释期分别为30 d和45 d;CRFB为玉米专用环氧树脂包膜缓控释肥,CRFD为中国农业大学资源与环境学院研制的聚氨酯包膜尿素,CRFE为中国科学院南京土壤研究所研制的水性树脂包膜尿素,CRFF为添加NAM的稳定性肥料,CRFG为脲甲醛缓控释肥,CRFH、CRFI为无机包裹缓释肥,CRFJ为聚氨酯包膜尿素,除A、C、D、E外,其余缓(控)释肥料为市售产品。供试缓(控)释肥N-P2O5-K2O配比见表2。Table 2
表2
表2各试验点具体情况
Table 2Specific situation of experimental sites
试验地点 Experimental sites | 玉米品种 Maize variety | OPT施肥量 Fertilizer amount (N-P2O5-K2O kg·hm-2) | 缓(控)释肥肥料配比 Fertilizer ratio of slow (controlled) release fertilizer (%) N / N-P2O5-K2O |
---|---|---|---|
大河 Dahe | 郑单958 Zhengdan 958 | 150-90-120 | CRFA:44.0 CRFB:29-5-6 CRFC:44.0 CRFD:44.8 CRFE:41.4 CRFF:24-10-14 CREG:26-6-8 CRFH:26-6-8 |
驻马店 Zhumadian | 郑单958 Zhengdan 958 | 195-90-90 | CRFA:43.0 CRFB:43.0 CRFC:44.5 CRFD:41.5 CRFE:44.0 CRFF:24-10-14 CREG:20-9-11 CRFH:26-6-8 |
德州 Dezhou | 郑单958 Zhengdan 958 (2013, 2015-2016) | 240-105-135 (2013,2015-2016) | CRFA:44.0 CRFB:29-5-6 CRFC:44.0 CRFD:44.8 CRFE:41.4 CRFF:24-10-14 CREG:26-6-8 CRFH:26-6-8 CRFI:24-10-6 CRF:J44.3 (2013-2014) |
鲁单818 Ludan 818 (2014) | 240-120-150 (2014) | CRFA:44.0 CRFB:28-8-8 CRFC:44.0 CRFD:44.8 CRFE:41.4 CRFF:24-10-14 CREG:20-9-11 CRFH:26-6-8 CRFI:24-10-6 CRF:J44.3 (2015-2016) | |
龙山 Longshan | 鲁单818 Ludan 818 | 240-120-150 | CRFA:44.0 CRFB:29-5-6 CRFC:44.0 CRFD:44.8 CRFE:41.4 CRFF:24-10-14 CREG:26-6-8 CRFH:26-6-8 |
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1.3 试验设计
试验自2013—2016年分别于4个试验点进行,德州试验点包括1个OPT处理和10个品种的缓(控)释肥处理,其他3个试验点包括1个OPT处理和8个品种的缓(控)释肥处理。其中:(1)OPT处理,氮肥1/3作为种肥,2/3用于追肥,磷钾肥全部底施;(2)缓(控)释肥处理,处理个数与缓(控)释肥品种数量一致。OPT处理N、P2O5、K2O投入量见表2,相同试验点缓(控)释肥处理N、P2O5、K2O投入量与OPT处理相同,肥料一次性施入。各试验点选择当地肥力水平均匀的地块,采用大区无重复设计,每个处理面积200 m2,随机排列。玉米季结束后,所有处理在小麦季统一施用普通肥料,玉米季按以上方案进行定位试验。1.4 测定内容与方法
济南、河南、河北3个试验点每个处理测产一次,无重复。德州试验点玉米成熟期每个处理取4次重复,每次重复收获一行,测产。1.5 数据分析
(1)变异系数(CV)[21,22]:统计学上用来反映某作物不同年份平均产量之间的稳定性程度,CV越小说明稳定性越高。CV=S/$\bar{x}$
式中,S为不同年份作物平均产量的标准差,单位为kg·hm-2;$\bar{x}$为某年份作物的平均产量,单位为kg·hm-2。
(2)产量可持续性指数(SYI)[12,21-22]:用来反映作物不同年份产量的可持续性,SYI值越大,产量可持续性越好。
SYI=($\bar{x}$—S) / Xmax
式中,Xmax为所有年份中作物的最大产量,单位为kg·hm-2。
利用SPSS对济南、德州、河南、河北4个试验点产量数据进行多因素分析;对德州试验点的产量和4个试验点的平均产量,通过Microsoft Excel 2007和 SAS 6.0.0.3软件进行数据统计分析和作图。
2 结果
2.1 不同缓控释肥在不同年度对夏玉米产量的影响
采用SPSS软件,以4个试验点为重复进行多因素分析表明,不同年度间玉米产量水平达到了5%的显著水平(F=2.95),不同施肥处理间差异不显著,说明玉米产量受气候影响较大,同年度、不同区域不同缓(控)释肥一次性施用和优化施肥没有显著性差异,说明试验区域夏玉米可以实现一次性施肥。虽然在统计意义上,8个缓(控)释肥产品都可实现玉米一次性施肥,但为了进一步明确缓(控)释肥产品在不同年度对夏玉米产量的影响,将各试验点相同处理产量平均(图1)。图1显示了2013—2016年不同处理玉米平均产量变化,除了OPT、CRFG和CRFH处理,其余处理在4个年度玉米平均产量表现出逐年增加趋势,但是各处理年际间产量差异并不显著。显示原图|下载原图ZIP|生成PPT
图12013—2016年各处理多地玉米平均产量变化
-->Fig. 1Variation of maize average yield in multiple places of years from 2013 to 2016 under different treatments
-->
各年度缓(控)释肥处理玉米产量与OPT处理相比差异不显著。2013—2015年,各年度缓(控)释肥处理间玉米产量差异也不显著。2016年CRFA、CRFB、CRFC、CRFD、CRFE和CRFF处理间玉米产量差异不显著,CRFB、CRFC、CRFD、CRFE、CRFF和CRFH处理间玉米产量差异不显著,CRFB、CRFD、CRFE、CRFF、CRFG和CRFH处理间玉米产量差异不显著,CRFA处理玉米产量较CRFG和CRFH处理分别显著提高8.31%和8.03%,CRFC处理玉米产量较CRFG处理显著提高7.10%。
山东德州是我国产粮大市,筛选适宜的一次性施用缓(控)释肥产品将促进玉米的高产高效。2013—2016年不同处理玉米产量变化如图2所示,2013—2014年,CRFF和CRFI处理玉米增产不显著,其余处理玉米产量显著提高9.40%—28.63%;2014—2015年,各处理玉米产量均显著提高,增产幅度为16.11%—32.49%;2015—2016年,CRFG和CRFJ处理玉米产量显著降低6.94%和8.65%,其余处理玉米产量变化差异不显著。
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图22013—2016年不同处理玉米产量变化(山东德州)
-->Fig. 2Variation of maize yield of years from 2013 to 2016 under different treatments(Dezhou Shandong)
-->
相同年份,不同处理玉米产量存在显著差异。2013年一次性施肥处理玉米产量均高于OPT处理,除了CRFA、CRFE和CRFG处理增产不显著,其余处理较OPT处理显著增产10.94%—24.59%;CRFI处理玉米产量最高,CRFJ处理玉米产量次之且与CRFI处理差异不显著。2014年,除了CRFD处理玉米产量较OPT处理显著提高8.92%,其余处理与OPT处理差异不显著;CRFA、CRFB、CRFC、CRFG、CRFH、CRFI和CRFJ处理玉米产量与CRFD处理差异不显著。2015年各缓(控)释肥处理玉米产量与OPT处理相比差异均未达显著水平;CRFJ处理玉米产量最高,CRFB、CRFC、CRFH和CRFI处理产量次之,且与CRFJ处理差异不显著,其余缓(控)释肥处理玉米产量较CRFJ处理显著降低6.75%—9.30%。2016年除了CRFG处理玉米产量较OPT处理显著降低8.98%,其余处理与OPT处理差异不显著;CRFG处理玉米产量与CRFH、CRFJ处理差异不显著,比其他缓(控)释肥处理降低8.08%—14.72%。
采用SPSS软件,以年度为重复进行多因素分析表明:不同试验点产量水平达到了5%的显著水平(F=40.67),不同施肥处理间差异不显著,说明玉米产量受土壤类型、肥力水平影响较大,同区域、不同年度不同缓(控)释肥一次性施用和优化施肥没有显著性差异。为了明确缓(控)释肥产品在不同试验点的总体效应,将不同试验点各处理4个年度的玉米产量平均(图3)。各处理多点玉米年均产量差异不显著,各一次性施肥处理中,CRFC处理多点玉米年均产量最高,为8 791.69 kg·hm-2,CRFG处理最低,为8 541.10 kg·hm-2。
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图3各处理多地玉米年均产量
不同小写字母表示差异达0.05显著水平。下同
-->Fig. 3Average annual yield of maize in multiple places under different treatments
Values followed by different small letters are significantly different at 0.05 probability level. The same as below
-->
将德州试验点各处理4个年度的玉米产量平均,比较不同处理对玉米产量的影响(图4)。图4显示各处理玉米年均产量由高到低依次为CRFC、CRFJ、CRFB、CRFI、CRFD、CRFA、CRFF、CRFH、OPT、CRFE、CRFG,其中CRFC、CRFJ、CRFB、CRFI、CRFD、CRFA、CRFF、CRFH、OPT和CRFE,10个处理的玉米年均产量无显著差异,均高于10 000 kg·hm-2。CRFG处理的玉米年均产量与OPT处理相比也没有显著差异。CRFC处理玉米年均产量最高,为10 734.06 kg·hm-2,而CRFG处理最低,为9 894.50 kg·hm-2。
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图4不同处理玉米年均产量(山东德州)
-->Fig. 4Average annual yield of maize under different treatments (Dezhou Shandong)
-->
2.2 不同缓控释肥对夏玉米产量可持续性与稳定性的影响
技术效果的可持续性和稳定性是评价技术的重要指标,表3可见,各处理多点玉米产量可持续性指数(SYI)差异显著,数值在0.65—0.70。CRFG处理SYI值最高,产量可持续性最好,其次为CRFH、CRFD、CRFF和CRFB,这5个处理SYI值差异不显著;其次CRFB、CRFC、CRFE和CRFF 4个处理,SYI值差异不显著;OPT和CRFA处理SYI值最低。另外,各处理多点玉米产量变异系数差异显著,数值在3.19%—7.32%。OPT和CRFE处理CV值最大,产量稳定性最差。CRFH处理CV值最低,产量稳定性最好,其次CRFB处理CV值较低,产量稳定性也较好。Table 3
表3
表3各处理多地玉米产量可持续性指数(SYI)和变异系数(CV)
Table 3Sustainable yield index and coefficient of variation of maize yield in multiple places of different treatments
处理Treatment | OPT | CRFA | CRFB | CRFC | CRFD | CRFE | CRFF | CRFG | CRFH |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SYI | 0.65±0.05c | 0.65±0.05c | 0.68±0.03ab | 0.66±0.04bc | 0.69±0.05a | 0.66±0.05bc | 0.69±0.05ab | 0.70±0.04a | 0.69±0.02a |
CV (%) | 7.14±0.53a | 6.59±0.43b | 4.32±0.19e | 6.08±0.37c | 6.16±0.40c | 7.32±0.55a | 6.28±0.40c | 5.69±0.34d | 3.19±0.10f |
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表4可见德州试验点各处理玉米产量可持续性指数(SYI)存在显著差异,数值范围在0.61—0.73。各一次性施肥处理SYI值均高于OPT处理,其中CRFI、CRFD和CRFB处理的SYI值较高,数值分别为0.73、0.72、0.70;CRFG和CRFJ处理的SYI值也较高,可持续性与CRFI、CRFD和CRFB 3个处理无显著差异;CRFF和CRFA处理SYI值较低,与OPT处理无显著差异。
Table 4
表4
表4各处理玉米产量可持续性指数(SYI)和变异系数(CV)(山东德州)
Table 4Sustainable yield index and coefficient of variation of maize yield under different treatments(Dezhou Shandong)
处理 Treatment | OPT | CRFA | CRFB | CRFC | CRFD | CRFE | CRFF | CRFG | CRFH | CRFI | CRFJ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SYI | 0.61±0.17 f | 0.63±0.17 ef | 0.70±0.13 abc | 0.67±0.15 bcde | 0.72±0.12 ab | 0.66±0.16 cde | 0.65±0.13 def | 0.69±0.14 abcd | 0.67±0.13 bcde | 0.73±0.12 a | 0.68±0.14 abcd |
CV (%) | 22.95±5.48 a | 21.77±5.01 ab | 15.74±2.54 ef | 19.08±3.79 cd | 14.60±2.23 f | 20.54±4.27 bc | 17.38±2.99 de | 17.71±3.42 de | 17.07±2.99 de | 14.00±1.93 f | 17.33±2.94 de |
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各处理玉米产量的变异系数(CV)在14.00%—22.95%,大小关系为OPT>CRFA>CRFE>CRFC>CRFG>CRFF>CRFJ>CRFH>CRFB>CRFD>CRFI,不同一次性施肥处理CV值均低于OPT处理,产量稳定性均较OPT处理好。其中CRFB、CRFD和CRFI 3个处理的CV值相对较低,分别为15.74%、14.60%、14.00%;CRFF、CRFG、CRFH和CRFJ处理的CV值在17.07%—17.71%;CRFA、CRFC和CRFE 3个处理的CV值较高,分别为21.77%、19.08%、20.54%。
2.3 不同缓控释肥处理玉米产量SYI值与年均产量、CV的相关性分析
图5显示不同处理多点玉米产量可持续性指数(SYI)与玉米年均产量、产量变异系数(CV)均呈现不显著的负相关关系。多点玉米产量可持续性与玉米年均产量、产量的稳定性没有明显的相关性。图6可以看出德州试验点不同处理玉米产量SYI值与年均产量呈现不显著的正相关关系,但与CV值呈现极显著的负相关关系。不同处理产量变异系数越小,SYI值越高,即稳定性越高,可持续性越好,SYI值每增加10%,变异系数下降7.00%。显示原图|下载原图ZIP|生成PPT
图5SYI值与年均产量、CV的相关关系
-->Fig. 5Correlation between SYI and average annual yield and CV
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显示原图|下载原图ZIP|生成PPT
图6SYI值与年均产量、CV的相关关系(山东德州)
-->Fig. 6Correlation between SYI and average annual yield and CV(Dezhou, Shandong)
-->
3 讨论
3.1 不同缓(控)释肥对夏玉米产量的影响
有关一次性施肥在玉米生产上的效果,前人已做了大量研究,高强等[2]通过在吉林省5种主要土壤上的玉米一次性施肥试验总结出一次性施肥(非缓控释肥)玉米产量明显低于推荐施肥。缓(控)释肥料一次性施用能够明显提高玉米的产量;安景文等[4]研究表明,在保证等氮磷钾含量的条件下,一次性施用肥效期90 d的包膜尿素玉米产量最高;王宜伦等[5]研究得出一次性施用缓(控)释肥能显著提高夏玉米产量,节省后期追肥成本;周丽平等[23]研究得出氮肥缓释化处理能够明显提高夏玉米的产量,脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素和控失尿素可提高夏玉米产量13.6%—18.9%。本试验中选用的缓(控)释肥种类包括3大类型,有包膜型、化学抑制型和化学合成型等[24],根据膜材料的特点,包膜型分为以水性树脂为主包膜的缓(控)释肥料CRFA、CRFC、CRFE,以聚氨酯为主包膜的缓(控)释肥料CRFD、CRFJ,以环氧树脂为主包膜的缓(控)释肥料CRFB,以无机物为主要原料的包裹型CRFH、CRFI;添加肥料增效剂的化学抑制型稳定性肥料CRFF,化学合成型的脲甲醛肥料CRFG。10个产品在玉米上一次性施用也起到了较好的效果,综合4个试验点4年的试验结果来看,虽然不同试验点、不同年度间玉米产量水平分别达到了5%的显著水平(F=40.67、F=2.95),但不同施肥处理间差异不显著,说明同年度、同区域不同缓(控)释肥一次性施用和优化施肥没有显著性差异,选用适宜的缓(控)释肥料可以实现夏玉米的一次性施肥。本试验中缓(控)释肥料一次性施用与优化施肥(一基一追)相比,主要优势在于可简化施肥环节,同时可保证或略微提高玉米产量,这与前人研究结果相一致[25]。德州试验点第一年7个缓(控)释肥料一次施用可以显著提高夏玉米产量,增产率在10.94%—24.59%,CRFI 增产效果最好,其余3个缓(控)释肥料施用后夏玉米产量与OPT处理差异不显著;第二年只有CRFD(聚氨酯)处理显著增产8.92%,其余9个缓(控)释肥料施用后夏玉米产量与OPT处理差异不显著;第3年10个缓(控)释肥处理夏玉米产量与OPT处理差异均不显著;第4年CRFG(脲甲醛)处理较OPT处理减产2.79%,其余9个缓(控)释肥处理夏玉米产量与OPT处理差异不显著。不同缓(控)释肥料养分释放规律不同,增产效果亦不相同。缓(控)释肥养分释放主要通过扩散机制[26],土壤水分从包膜膜孔进入,溶解一部分肥料,通过膜孔释放出来。当作物吸收养分时,肥料膜外侧养分浓度下降,造成膜内外浓度梯度增大,肥料释放速度加快,实现养分释放与作物需肥规律一致[27]。另一方面,缓(控)释肥的释放还与温度有关[28],当温度升高时,植物生长加快,养分需求量增大,肥料释放速度加快;反之,肥料释放速率变慢或停止释放。试验的同个产品 4 年产量出现一定的波动性,特别是2015年,多个缓(控)释肥料出现减产,其原因可能是2015年气候状况,土壤水分和温度影响了缓(控)释肥料的效果。
3.2 不同缓(控)释肥料对夏玉米产量可持续性与稳定性的影响
作物生产注重的是可持续性,对玉米产量的研究不再局限于当季或单季,还需要研究连续多年产量的变化[12]。作物产量安全更重要,作物产量的稳定性和可持续性是反映作物产量安全的重要指标,分别用可持续性指数[12,17,19,21-22,29-37]和稳定性指数(变异系数)[18-19,21-22,29-33,37]表示。目前有关作物产量可持续性和稳定性的研究主要集中在不同施肥模式上,研究作物包括小麦[17-18,21,29-30,37]、玉米[12,17-19,31]和水稻[17,21,31,33-37],但是通过产量可持续性和稳定性筛选适合玉米一次性施肥的缓(控)释肥产品研究未见报道。李忠芳等[12,17]在收集和分析往年试验数据的基础上得出NPK处理玉米产量可持续性指数在0.57—0.58,SYI值大于0.55,作物产量高,可持续性好。高洪军等[19]收集黑土肥力与肥效长期定位试验近20年的数据,其中1997—2005年玉米产量SYI值为0.649,CV值为16.5%;2006—2014年玉米产量SYI值为0.744,CV值为13.8%;SYI大于0.71时,产量可持续性好。本研究黄淮海区域4个试验点8种缓(控)释肥料夏玉米产量的可持续指数在0.65—0.70,CRFG、CRFH、CRFD的可持续指数为0.70、0.69、0.69,与CRFE、CRFC、CRFA差异达到了显著性水平,CRFF、CRFB的可持续性指数为0.68,与CRFA差异达到了显著性水平;从产量可持续性方面考虑,首先选用的产品为CRFG、CRFD、CRFH,其次为CRFF、CRFB。德州试验点10种缓(控)释肥料夏玉米产量的可持续指数在0.63—0.73,CRFI的可持续指数为0.73,与CRFC、CRFH、CRFE、CRFF、CRFA差异达到了显著性水平,CRFD的可持续性指数为0.72,与CRFE、CRFF、CRFA差异达到了显著性水平,CRFB的可持续性指数分别为0.70,与CRFF、CRFA差异达到了显著性水平,CRFG、CRFJ的可持续性指数为0.69,与CRFA差异达到了显著性水平;从产量可持续性方面考虑,首先选用的产品为CRFI、CRFD、CRFB,其次为CRFG、CRFJ、CRFC、CRFH。本研究黄淮海区域4个试验点8种缓(控)释肥料夏玉米产量的变异系数在3.19%—7.32%,CRFH处理的变异系数最小,CRFH、CRFB、CRFG分别与其余7个产品差异达到了显著性水平;从产量变异性较小方面考虑,首先选用的产品为CRFH、CRFB、CRFG,其次为CRFC、CRFD、CRFF。德州试验点10种缓(控)释肥料夏玉米产量的变异系数14.00%—21.77%,CRFI处理的变异系数最小,CRFI、CRFD、CRFB与其余7个产品差异达到了显著性水平,CRFH、CRFJ、CRFF、CRFG与CRFE、CRFA差异达到了显著性水平;从产量变异性较小方面考虑,首先选用的产品为CRFI、CRFD、CRFB,其次为CRFH、CRFJ、CRFF、CRFG。
综合前人研究结果,本研究中选用的不同缓(控)释肥在玉米上一次性施用,均达到了稳产和可持续生产的效果,而且差异显著,可以好中择优。
德州试验点对2013—2014、2014—2015年的小麦产量进行了跟踪调查,得出2013—2014年度玉米季使用缓(控)释肥CRFC、CRFD、CRFJ、CRFA 4个产品处理的小麦产量高于OPT处理,增产率在3.07%—12.54%,其中CRFC、CRFD增产率大于10%,CRFC、CRFD、CRFJ、CRFA 4个产品小麦产量与OPT 达差异显著水平;2014—2015年度只有CRFD、CRFC 2个产品比OPT增产,增产率为分别为4.17%、1.58%,且与OPT 产量达显著性水平。两个年度小麦平均产量来看,玉米季施用CRFD、CRFC、CRFJ、CRFA 4个产品的小麦产量大于OPT处理,增产率范围在0.44%—7.76%,大小顺序为CRFD>CRFC>CRFJ>CRFA。从小麦产量来看,CRFC、CRFD、CRFJ、CRFA 4个产品表现较好;从产量稳定性来看,也是CRFD、CRFC、CRFJ、CRFA 4个产品表现较好。综合德州试验点玉米—小麦两季来看,CRFC、CRFD 2个缓(控)释肥产品在增产、可持续性和稳定性3方面都具有明显效果。
李红陵等[37]研究发现水稻上一些施肥模式存在SYI值很高但产量低的现象,这种稳定和持续是建立在低生产力水平上的,在持续农业生产中是不可取的。李忠芳等[12]的研究中不同施肥模式下玉米产量与SYI值呈现极显著的正相关关系,但他也提出施肥提高作物产量与提高产量可持续性并不完全一致。本研究中玉米产量与SYI值存在不显著的正(负)相关关系,所以产量高并不一定可持续性好,但可持续性好产量才安全。黄淮海区域4个试验点的玉米产量可持续性与稳定性(CV值)没有明显的相关性,原因是试验点气候、土壤、产量水平等因素影响较大;而德州试验点玉米产量可持续性与稳定性(CV值)呈现极显著的负相关关系,适宜的缓(控)释肥产品的可持续性和稳定性具有一致性,为CRFI、CRFD、CRFB 3个产品。
4 结论
4季试验数据综合来看,选择适宜的缓(控)释肥可以实现夏玉米的一次性施肥。从提高产量角度出发,黄淮海区域首选产品为缓(控)释肥CRFC、CRFA、CRFB,德州区域为缓(控)释肥CRFC、CRFJ、CRFB和CRFI。从产量可持续性方面考虑,黄淮海区域首选产品为缓(控)释肥CRFG、CRFD、CRFH,德州区域为缓(控)释肥CRFI、CRFD、CRFB。从产量变异性较小方面考虑,黄淮海区域首选产品为缓(控)释肥CRFH、CRFB、CRFG,德州区域为缓(控)释肥CRFI、CRFD、CRFB。The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
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[2] | . , 2004~2005年在吉林省不同类型土壤上,通过110个田间试验对玉米一次性施肥效果进行了研究。结果表明:在吉林省5种主要土壤上玉米一次性施肥产量明显低于推荐施肥产量。干旱年份风沙土与农民习惯施肥相比明显减产。黑土一次性施肥效果年际间不稳定,干旱年份与农民习惯施肥相比有30%田块平产,70%田块减产;在湿润年份仅有31.2%田块减产。白浆土、冲积土两年间一次性施肥与农民习惯施肥分别有20%~27.2%和12.5%~25%的田块增产,减产的田块分别占到46.7%~59.1%和50%~62.5%。黑钙土干旱年份增产的田块只有9.52%,有71.4%的田块减产,集中在淡黑钙土区。两年试验说明,在吉林 ., 2004~2005年在吉林省不同类型土壤上,通过110个田间试验对玉米一次性施肥效果进行了研究。结果表明:在吉林省5种主要土壤上玉米一次性施肥产量明显低于推荐施肥产量。干旱年份风沙土与农民习惯施肥相比明显减产。黑土一次性施肥效果年际间不稳定,干旱年份与农民习惯施肥相比有30%田块平产,70%田块减产;在湿润年份仅有31.2%田块减产。白浆土、冲积土两年间一次性施肥与农民习惯施肥分别有20%~27.2%和12.5%~25%的田块增产,减产的田块分别占到46.7%~59.1%和50%~62.5%。黑钙土干旱年份增产的田块只有9.52%,有71.4%的田块减产,集中在淡黑钙土区。两年试验说明,在吉林 |
[3] | . , <p>采用田间试验,比较了农民习惯施肥、一炮轰和缓释一次施肥3种施肥措施对玉米产量和土壤残留NO3-N以及氮素表观损失的影响,结果表明:不同施肥处理的产量没有显著差异,添加包膜尿素氮肥利用率提高;与播前相比,玉米收获后对照、农民习惯、一炮轰、缓释一次施肥0-90cm土壤剖面NO3-N残留量在低肥力土壤(新立城试验点)的增加量分别为-17.5,104.5,55.7,29.3 kg N/hm2,而在高肥力土壤(布海试验点)都表现为负增长,分别为-44.3,-12.8,-57.2,-51.7 kg N/hm2。农民习惯、一炮轰、缓释一次施肥处理全生育期的氮素表观损失在低肥力点分别为-83,-12,22 kg N/hm2,在高肥力点为172,119,157 kg N/hm2。增加氮肥用量氮素表观损失增加,添加部分缓释氮肥的一次性施肥可以减少收获后土壤剖面NO3-N增量。</p> ., <p>采用田间试验,比较了农民习惯施肥、一炮轰和缓释一次施肥3种施肥措施对玉米产量和土壤残留NO3-N以及氮素表观损失的影响,结果表明:不同施肥处理的产量没有显著差异,添加包膜尿素氮肥利用率提高;与播前相比,玉米收获后对照、农民习惯、一炮轰、缓释一次施肥0-90cm土壤剖面NO3-N残留量在低肥力土壤(新立城试验点)的增加量分别为-17.5,104.5,55.7,29.3 kg N/hm2,而在高肥力土壤(布海试验点)都表现为负增长,分别为-44.3,-12.8,-57.2,-51.7 kg N/hm2。农民习惯、一炮轰、缓释一次施肥处理全生育期的氮素表观损失在低肥力点分别为-83,-12,22 kg N/hm2,在高肥力点为172,119,157 kg N/hm2。增加氮肥用量氮素表观损失增加,添加部分缓释氮肥的一次性施肥可以减少收获后土壤剖面NO3-N增量。</p> |
[4] | . , 应用不同肥料配方对玉米进行一次性深施肥试验,结果表明:等养分条件下一次性深施肥有助于玉米对养分的吸收;施用包膜尿素、增施钾肥和一次性深施肥能提高氮肥利用率;一次性深施肥与常规施肥相比,等养分条件下可以明显提高单位面积的经济效益;包膜尿素虽然能提高氮肥利用率,但由于成本过高,增产效果不大,影响单位面积的经济效益。 ., 应用不同肥料配方对玉米进行一次性深施肥试验,结果表明:等养分条件下一次性深施肥有助于玉米对养分的吸收;施用包膜尿素、增施钾肥和一次性深施肥能提高氮肥利用率;一次性深施肥与常规施肥相比,等养分条件下可以明显提高单位面积的经济效益;包膜尿素虽然能提高氮肥利用率,但由于成本过高,增产效果不大,影响单位面积的经济效益。 |
[5] | . , <P><FONT face=Verdana>【目的】探讨实现超高产夏玉米(≥12 000 kg?hm-2)简化、高产和高效施肥技术。【方法】2007年和2008年在河南省浚县通过大田试验研究了超高产夏玉米植株氮素吸收、分配和积累特性及具有知识产权的缓/控释氮肥施用效果。【结果】拔节期至大喇叭口期和吐丝期至灌浆中期是超高产夏玉米两个氮素吸收关键时期,从出苗到吐丝期,叶片是氮素的分配中心,吐丝期以后,籽粒/果穗成为氮素的分配中心;吐丝后超高产夏玉米氮素吸收积累量占总积累量的40%—48%,生育后期土壤充足供氮促进夏玉米对氮素的吸收利用保证籽粒灌浆,对实现超高产至关重要。苗期一次性施用缓/控释氮肥的植株氮素积累量比常规2次施氮提高了6%—7%,产量提高了3%—4%,氮肥利用率提高了5个百分点,氮肥农学效率提高了1.26—1.59 kg?kg-1。【结论】施用缓/控释氮肥有利于超高产夏玉米生育后期氮素吸收利用,实现了超高产夏玉米的一次性施肥,增产显著且省工高效。<BR></FONT></P> ., <P><FONT face=Verdana>【目的】探讨实现超高产夏玉米(≥12 000 kg?hm-2)简化、高产和高效施肥技术。【方法】2007年和2008年在河南省浚县通过大田试验研究了超高产夏玉米植株氮素吸收、分配和积累特性及具有知识产权的缓/控释氮肥施用效果。【结果】拔节期至大喇叭口期和吐丝期至灌浆中期是超高产夏玉米两个氮素吸收关键时期,从出苗到吐丝期,叶片是氮素的分配中心,吐丝期以后,籽粒/果穗成为氮素的分配中心;吐丝后超高产夏玉米氮素吸收积累量占总积累量的40%—48%,生育后期土壤充足供氮促进夏玉米对氮素的吸收利用保证籽粒灌浆,对实现超高产至关重要。苗期一次性施用缓/控释氮肥的植株氮素积累量比常规2次施氮提高了6%—7%,产量提高了3%—4%,氮肥利用率提高了5个百分点,氮肥农学效率提高了1.26—1.59 kg?kg-1。【结论】施用缓/控释氮肥有利于超高产夏玉米生育后期氮素吸收利用,实现了超高产夏玉米的一次性施肥,增产显著且省工高效。<BR></FONT></P> |
[6] | . , 对砂姜黑土区玉米进行田间试验,目的在于筛选出适合当地的复合肥配方,减少肥料用量,增加经济效益。结果表明:5个处理中以缓释肥(25—10—10)处理产量最高,达7954kg/hm^2,其利润也最高。 ., 对砂姜黑土区玉米进行田间试验,目的在于筛选出适合当地的复合肥配方,减少肥料用量,增加经济效益。结果表明:5个处理中以缓释肥(25—10—10)处理产量最高,达7954kg/hm^2,其利润也最高。 |
[7] | . , <p>通过大田试验,研究了一次性施肥方式对长江中游春玉米产量及养分吸收、转运和利用的影响。研究结果表明,一次性施肥方式与农民常规施肥方式相比,产量差异不显著,经济效益提高1429~1725 Yuan/hm<sup>2</sup>。一次性施肥方式降低春玉米花前干物质积累量,但中后期干物质积累速率加快,全生育期内春玉米干物质积累量及花后干物质对产量贡献率,与农民习惯施肥方式差异不显著。与农民习惯施肥相比,一次性施肥显著降低了春玉米生育前期(拔节期)氮、磷、钾素积累量,生育中后期玉米养分积累速率加快,成熟期氮、磷、钾素积累量差异不显著;一次性施肥方式对春玉米氮素转运和利用效率的影响不显著;一次性施肥减少磷素和钾素的投入,但并不影响春玉米整个生育期磷素和钾素的积累和转运,同时显著提高了磷素和钾素的养分利用效率。</p> ., <p>通过大田试验,研究了一次性施肥方式对长江中游春玉米产量及养分吸收、转运和利用的影响。研究结果表明,一次性施肥方式与农民常规施肥方式相比,产量差异不显著,经济效益提高1429~1725 Yuan/hm<sup>2</sup>。一次性施肥方式降低春玉米花前干物质积累量,但中后期干物质积累速率加快,全生育期内春玉米干物质积累量及花后干物质对产量贡献率,与农民习惯施肥方式差异不显著。与农民习惯施肥相比,一次性施肥显著降低了春玉米生育前期(拔节期)氮、磷、钾素积累量,生育中后期玉米养分积累速率加快,成熟期氮、磷、钾素积累量差异不显著;一次性施肥方式对春玉米氮素转运和利用效率的影响不显著;一次性施肥减少磷素和钾素的投入,但并不影响春玉米整个生育期磷素和钾素的积累和转运,同时显著提高了磷素和钾素的养分利用效率。</p> |
[8] | . , 田间试验以常规施肥为对照,分析了华北平原北部小麦-玉米轮作区缓控释肥不同配比和用量土壤硝态氮含量和产量性状的变化。结果表明,常规用量分次施肥(100%UD)处理,土壤中NO<sup>-</sup><sub>3</sub>-N含量在小麦生育后期仍然维持较高的水平,并且穗数、千粒重以及产量相对较高; 缓控释肥处理土壤中硝态氮(NO<sup>-</sup><sub>3</sub>-N)含量与100%UD相比处于较低的水平,但产量无显著差异。玉米生长季缓控释肥表现出了明显优势,肥料利用率提高,玉米穗秃尖长度减小; 其中减少20%用量的缓控释肥处理(80%SCR)产量显著高于常规施肥处理,增产达到18.3 %。缓控释肥缓慢释放的特性有利于被作物及时充分吸收,减少了在土壤中因淋失而造成浪费的机会,从而使得肥料利用率提高。从小麦、玉米两季的变化情况来看,还需要进一步优化肥料在不同生长季之间的配置,使缓控释肥料发挥其最大潜力,实现小麦玉米产量双高产和经济效益、环境效益同步提高。 ., 田间试验以常规施肥为对照,分析了华北平原北部小麦-玉米轮作区缓控释肥不同配比和用量土壤硝态氮含量和产量性状的变化。结果表明,常规用量分次施肥(100%UD)处理,土壤中NO<sup>-</sup><sub>3</sub>-N含量在小麦生育后期仍然维持较高的水平,并且穗数、千粒重以及产量相对较高; 缓控释肥处理土壤中硝态氮(NO<sup>-</sup><sub>3</sub>-N)含量与100%UD相比处于较低的水平,但产量无显著差异。玉米生长季缓控释肥表现出了明显优势,肥料利用率提高,玉米穗秃尖长度减小; 其中减少20%用量的缓控释肥处理(80%SCR)产量显著高于常规施肥处理,增产达到18.3 %。缓控释肥缓慢释放的特性有利于被作物及时充分吸收,减少了在土壤中因淋失而造成浪费的机会,从而使得肥料利用率提高。从小麦、玉米两季的变化情况来看,还需要进一步优化肥料在不同生长季之间的配置,使缓控释肥料发挥其最大潜力,实现小麦玉米产量双高产和经济效益、环境效益同步提高。 |
[9] | . , 通过田间试验研究释放期60d的水基包膜尿素与普通尿素常规施肥用量下不同比例配合追施对夏玉米产量、肥料利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮素收获指数、氮素积累量及0-60cm土壤硝铵态氮含量动态分布的影响。结果表明:各控释掺混处理对夏玉米的产量、肥料利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力及氮素收获指数较常规施肥都有不同程度的提高,以控氮比50%处理最佳,产量和氮肥利用率分别比对照的提高9.43%和24.69%,达到显著水平;各控释掺混处理0-60cm土壤都保持较高的硝态氮含量,至后期较常规施肥的略高,满足了玉米的生长。玉米各时期土壤铵态氮含量大致以高控氮比处理的含量高,差异不明显,但显著高于常规施肥处理的。控氮比50%处理更适合本区域玉米生产。 ., 通过田间试验研究释放期60d的水基包膜尿素与普通尿素常规施肥用量下不同比例配合追施对夏玉米产量、肥料利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮素收获指数、氮素积累量及0-60cm土壤硝铵态氮含量动态分布的影响。结果表明:各控释掺混处理对夏玉米的产量、肥料利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力及氮素收获指数较常规施肥都有不同程度的提高,以控氮比50%处理最佳,产量和氮肥利用率分别比对照的提高9.43%和24.69%,达到显著水平;各控释掺混处理0-60cm土壤都保持较高的硝态氮含量,至后期较常规施肥的略高,满足了玉米的生长。玉米各时期土壤铵态氮含量大致以高控氮比处理的含量高,差异不明显,但显著高于常规施肥处理的。控氮比50%处理更适合本区域玉米生产。 |
[10] | . , 为实现夏玉米高产和简化施肥,采用田间试验研究了专用缓释肥对夏玉米产量、经济效益、养分积累量及土壤速效养分的影响。河南和山东试验点的结果表明,高缓释氮比例的专用缓释肥有利于提高千粒重,较习惯施肥分别增产8.28%和6.37%,纯收益分别增加715和661元/hm^2;低缓释氮比例的专用缓释肥有利于增加穗粒数,分别增产6.95%和9.64%,纯收益分别增加593和1430元/hm^2。专用缓释肥促进了夏玉米对氮素的吸收利用,可维持土壤氮素养分平衡。砂壤土适宜用缓释氮比例较大的玉米专用缓释肥,中壤土施用缓释氮比例低的玉米专用缓释肥增产效果较好。 ., 为实现夏玉米高产和简化施肥,采用田间试验研究了专用缓释肥对夏玉米产量、经济效益、养分积累量及土壤速效养分的影响。河南和山东试验点的结果表明,高缓释氮比例的专用缓释肥有利于提高千粒重,较习惯施肥分别增产8.28%和6.37%,纯收益分别增加715和661元/hm^2;低缓释氮比例的专用缓释肥有利于增加穗粒数,分别增产6.95%和9.64%,纯收益分别增加593和1430元/hm^2。专用缓释肥促进了夏玉米对氮素的吸收利用,可维持土壤氮素养分平衡。砂壤土适宜用缓释氮比例较大的玉米专用缓释肥,中壤土施用缓释氮比例低的玉米专用缓释肥增产效果较好。 |
[11] | . , <p>为推动缓/控释肥料在玉米生产中的应用,实现玉米简化栽培生产,本文介绍了缓/控释肥料的概念、特性及意义。概述了国内报道的有关缓/控释肥料在玉米上的效应研究,试验结果表明:缓/控释肥料与等养分量的常规化肥相比在不同地区不同土壤对玉米均有不同程度的增产,增产率5.1-19.6%,提高化肥当季利用率3.54%-19.1%,还可以提高玉米子粒品质等。提出了缓/控释肥料在我国玉米生产上应用存在的主要问题,对今后缓/控释肥料的应用前景进行了展望,应大力研制和推广玉米专用缓/控释肥料。</p> ., <p>为推动缓/控释肥料在玉米生产中的应用,实现玉米简化栽培生产,本文介绍了缓/控释肥料的概念、特性及意义。概述了国内报道的有关缓/控释肥料在玉米上的效应研究,试验结果表明:缓/控释肥料与等养分量的常规化肥相比在不同地区不同土壤对玉米均有不同程度的增产,增产率5.1-19.6%,提高化肥当季利用率3.54%-19.1%,还可以提高玉米子粒品质等。提出了缓/控释肥料在我国玉米生产上应用存在的主要问题,对今后缓/控释肥料的应用前景进行了展望,应大力研制和推广玉米专用缓/控释肥料。</p> |
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[13] | ., Productivity of the rice‐based cropping system is low, and it continues to decline in India because of worsening soil‐related constraints. Keeping in view the importance of soil quality in rice‐based intensive cropping system, the present investigation was undertaken with the objective of identifying several biological, chemical, and physical indicators of soil quality using data collected from a long‐term experiment being conducted since 1972 on rice‐wheat‐jute cropping system in Indo Gangetic alluvial soils of India. The experiment was laid out in a randomized block design with five treatments, under long‐term fertilizer experiment [i.e., control (no fertilizer and manure); 100% of the recommended dose of nitrogen (100% N); 100% of the recommended dose of N and phosphorus (100% NP); 100% of the recommended dose of N, P, and potassium (100% NPK); and 100% of the recommended dose of N, P, K, and farm yard manure (100% NPK+FYM]. Soil samples were collected after the harvest of rice during the 2002 experiment and were analyzed for physical, chemical, and biological parameters. On the basis of the long‐term yield data, sustainable yield index was calculated. Multivariate statistical techniques were used to determine the smallest set of chemical, physical, and biological indicators that account for at least 95% of the variability in the total data set. The total soil N, available P, dehydrogenase activity, and mean weight diameter of the aggregates were the most important indicators in this case study. A multiple regression was run to evaluate the efficacy of minimum data set (MDS) taking sustainable yield index as goal (r2=0.69). Each MDS was transformed into score. The soil quality index (SQI) was calculated by using weighing factors derived from principal component analysis for each scored MDS variable. The highest SQI was found in 100% NPK+FYM treatment followed by 100% NPK, 100% NP, 100% N, and control treatment, respectively. To compare the soil aggradation or degradation, an undisturbed fallow soil was taken as reference, and it has been observed that 100% NPK+FYM and 100% NPK showed positive change in soil quality that is aggradation of soil quality, but the other three treatments, 100% N, 100% NP, and control, showed negative change of soil quality and indicates degradation of the system. |
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[17] | . , <p>采用产量可持续性指数(SYI)法,研究了我国不同生态条件下20个长期试验点8个肥料处理的水稻、玉米和小麦产量的可持续性.结果表明:作物SYI值因施肥、作物种类和水热因子不同而呈显著差异.长期不施肥(CK)条件下,水稻、玉米和小麦的SYI值较低,分别为0.55、0.44和0.43;施肥尤其是NPK化肥配施有机肥可显著提高作物产量的可持续性,水稻、玉米和小麦的SYI值分别为0.66、0.58和0.57;单施N肥或NK肥的玉米和小麦的SYI值在0.36~0.47.SYI值大于0.55表明可持续性较好,小于0.45表明可持续性差.经纬度和气象因子对作物SYI也有不同程度的影响,3种作物不施肥时,水稻SYI变异较小,与各因子间没有显著相关性,玉米SYI变异最大且与各因子间存在显著的相关关系,小麦介于两者之间.因此,NPK配施有机肥有利于作物高产稳产,是维持系统可持续性的最优施肥模式.</p> ., <p>采用产量可持续性指数(SYI)法,研究了我国不同生态条件下20个长期试验点8个肥料处理的水稻、玉米和小麦产量的可持续性.结果表明:作物SYI值因施肥、作物种类和水热因子不同而呈显著差异.长期不施肥(CK)条件下,水稻、玉米和小麦的SYI值较低,分别为0.55、0.44和0.43;施肥尤其是NPK化肥配施有机肥可显著提高作物产量的可持续性,水稻、玉米和小麦的SYI值分别为0.66、0.58和0.57;单施N肥或NK肥的玉米和小麦的SYI值在0.36~0.47.SYI值大于0.55表明可持续性较好,小于0.45表明可持续性差.经纬度和气象因子对作物SYI也有不同程度的影响,3种作物不施肥时,水稻SYI变异较小,与各因子间没有显著相关性,玉米SYI变异最大且与各因子间存在显著的相关关系,小麦介于两者之间.因此,NPK配施有机肥有利于作物高产稳产,是维持系统可持续性的最优施肥模式.</p> |
[18] | . , <FONT face=Verdana>【目的】研究长期施肥处理对华北平原潮土作物产量及稳定性的影响,为维持田块尺度粮食高产、稳产、高效提供指导。【方法】采用长期定位试验中不同肥料处理与多种稳定性指数方法分析作物产量效应及稳定性。【结果】经过7年定位施肥试验,CK、P2K2、N2K2和N2P2处理的小麦产量分别为N2P2K2处理的25.5%、34.5%、43.3%和83.2%;玉米产量分别为42.3%、52.7%、70.6%和76.2%;不施氮肥,土壤氮自然供给力第1年降到59%,第2年为43%,此后稳定在40%左右;不施磷肥,土壤磷自然供给力第1年降至72%,第3年为55%,之后保持在55%左右;不施钾肥,土壤钾自然供给力第1年降为93%,第3年为76%,之后基本不变;7年累计,小麦、玉米及全年作物产量稳定性最强的处理分别为N1P2K2、N2P2K2和N1P2K2。【结论】作物产量效应与施肥量有明显相关性,产量稳定性与施肥量无明显关系,但与氮、磷、钾肥配比明显相关。</FONT> ., <FONT face=Verdana>【目的】研究长期施肥处理对华北平原潮土作物产量及稳定性的影响,为维持田块尺度粮食高产、稳产、高效提供指导。【方法】采用长期定位试验中不同肥料处理与多种稳定性指数方法分析作物产量效应及稳定性。【结果】经过7年定位施肥试验,CK、P2K2、N2K2和N2P2处理的小麦产量分别为N2P2K2处理的25.5%、34.5%、43.3%和83.2%;玉米产量分别为42.3%、52.7%、70.6%和76.2%;不施氮肥,土壤氮自然供给力第1年降到59%,第2年为43%,此后稳定在40%左右;不施磷肥,土壤磷自然供给力第1年降至72%,第3年为55%,之后保持在55%左右;不施钾肥,土壤钾自然供给力第1年降为93%,第3年为76%,之后基本不变;7年累计,小麦、玉米及全年作物产量稳定性最强的处理分别为N1P2K2、N2P2K2和N1P2K2。【结论】作物产量效应与施肥量有明显相关性,产量稳定性与施肥量无明显关系,但与氮、磷、钾肥配比明显相关。</FONT> |
[19] | . , 【目的】通过阐明长期不同施肥下东北黑土区玉米产量的变化规律及其稳定性差异,为建立合理施肥模式、促进东北黑土区玉米持续稳产和高产提供科学依据。【方法】以(公主岭)国家黑土肥力与肥料效益长期试验为研究平台,利用8种不同施肥模式(CK、NP、NK、PK、NPK、M1NPK、SNPK和M2NPK)的25年数据分析玉米产量变化及土壤养分状况对施肥模式的响应。【结果】长期有机肥与化肥配施玉米产量总体上表现为上升趋势,有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施处理增产效果也较为明显;M1NPK、SNPK和NPK 3个等氮量施肥处理玉米平均产量差异不显著,其前11年NPK处理玉米产量高于SNPK和M1NPK处理,后14年NPK处理玉米产量低于SNPK和M1NPK处理;施化肥处理玉米平均产量(1990—2014年)排序为NPK〉NP〉NK〉PK、CK。氮、磷和钾肥对玉米产量的增产效应差异较大,每千克氮肥、磷肥和钾肥的产量效应分别为33.0、16.2和15.3 kg。有机无机配施处理玉米产量可持续指数(SYI)值高,分布在0.712—0.798,玉米产量可持续性好,而不平衡施肥和不施肥处理的SYI值最低;CK、PK和NK处理玉米产量变异系数较大,分布在18.5%—34.7%,产量稳定性差,而有机无机配施处理相对较小都在10.8%—13.0%。在施肥处理中,PK处理平均生产力贡献率最低,仅为37.8%,但与氮配施平均生产力贡献率达到91.2%;NPK、M1NPK与SNPK 3个等氮量施肥处理平均生产力贡献率差异不显著。长期施用有机肥可明显提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,施用化肥磷对土壤有效磷含量提高较显著,但施用化肥氮和钾分别对土壤全氮和速效钾含量提高效果不显著;通过相关性分析可知玉米产量与土壤有机质、全氮和速效磷均呈极显著正相关(P〈0.01),而与土壤速效钾含量呈显著正相关(P〈0.05)。【结论】长期不施肥或偏施化肥玉米产17 ., 【目的】通过阐明长期不同施肥下东北黑土区玉米产量的变化规律及其稳定性差异,为建立合理施肥模式、促进东北黑土区玉米持续稳产和高产提供科学依据。【方法】以(公主岭)国家黑土肥力与肥料效益长期试验为研究平台,利用8种不同施肥模式(CK、NP、NK、PK、NPK、M1NPK、SNPK和M2NPK)的25年数据分析玉米产量变化及土壤养分状况对施肥模式的响应。【结果】长期有机肥与化肥配施玉米产量总体上表现为上升趋势,有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机配施处理增产效果也较为明显;M1NPK、SNPK和NPK 3个等氮量施肥处理玉米平均产量差异不显著,其前11年NPK处理玉米产量高于SNPK和M1NPK处理,后14年NPK处理玉米产量低于SNPK和M1NPK处理;施化肥处理玉米平均产量(1990—2014年)排序为NPK〉NP〉NK〉PK、CK。氮、磷和钾肥对玉米产量的增产效应差异较大,每千克氮肥、磷肥和钾肥的产量效应分别为33.0、16.2和15.3 kg。有机无机配施处理玉米产量可持续指数(SYI)值高,分布在0.712—0.798,玉米产量可持续性好,而不平衡施肥和不施肥处理的SYI值最低;CK、PK和NK处理玉米产量变异系数较大,分布在18.5%—34.7%,产量稳定性差,而有机无机配施处理相对较小都在10.8%—13.0%。在施肥处理中,PK处理平均生产力贡献率最低,仅为37.8%,但与氮配施平均生产力贡献率达到91.2%;NPK、M1NPK与SNPK 3个等氮量施肥处理平均生产力贡献率差异不显著。长期施用有机肥可明显提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,施用化肥磷对土壤有效磷含量提高较显著,但施用化肥氮和钾分别对土壤全氮和速效钾含量提高效果不显著;通过相关性分析可知玉米产量与土壤有机质、全氮和速效磷均呈极显著正相关(P〈0.01),而与土壤速效钾含量呈显著正相关(P〈0.05)。【结论】长期不施肥或偏施化肥玉米产17 |
[20] | . , 【目的】全球气候正以变暖为主要特征发生显著变化,探究气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植制度的影响,为制定合理的应对措施提供理论依据。【方法】通过气象站点观测值的加权平均和一元线性回归分析黄淮海各省市地区1992—2013年来的气候变化特征。利用农业气象站点多年长期观察的夏玉米-冬小麦物候数据,通过加权求平均,分析气候变暖背景下夏玉米-冬小麦的生育期和茬口推移情况。采用一元线性回归分析1992—2013年来黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量变化。同时利用非线性回归分析法和面板数据敏感性分析法分析气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量的影响。【结果】1992—2013年来,黄淮海地区温度整体呈现波动上升趋势,降水总量变化趋势不明显,但区域差异显著。在气候变化的背景下,黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植模式发生明显改变:冬小麦播种时间推迟,生育期存在缩短趋势,不同地区缩短2—5 d不等;夏玉米播种时间南部推迟而北部提前,收获时间总体呈现推迟趋势,整个黄淮海地区生育时长未发生明显变化。茬口时间因夏玉米-冬小麦生育期的推移呈现不同程度延长,造成了气候和土地资源的浪费。1992—2013年间黄淮海地区夏玉米-冬小麦单产呈显著上升趋势,多数省份达到显著水平。非线性敏感性分析表明,最低温度、最高温度和平均温度对夏玉米-冬小麦产量的影响基本表现为同时增产或同时减产的一致性。冬小麦产量受最低温度的影响最为显著,东南部的江苏省和山东省减产明显,而北部河北省和西部河南省表现为增产。温度升高除对河南省夏玉米有增产作用外,其他省份夏玉米产量均出现不同程度的降低,这可能与温度升高的幅度不同和降水的区域性差异有关。降水量对夏玉米-冬小麦产量影响存在地区差异。总17 ., 【目的】全球气候正以变暖为主要特征发生显著变化,探究气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植制度的影响,为制定合理的应对措施提供理论依据。【方法】通过气象站点观测值的加权平均和一元线性回归分析黄淮海各省市地区1992—2013年来的气候变化特征。利用农业气象站点多年长期观察的夏玉米-冬小麦物候数据,通过加权求平均,分析气候变暖背景下夏玉米-冬小麦的生育期和茬口推移情况。采用一元线性回归分析1992—2013年来黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量变化。同时利用非线性回归分析法和面板数据敏感性分析法分析气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量的影响。【结果】1992—2013年来,黄淮海地区温度整体呈现波动上升趋势,降水总量变化趋势不明显,但区域差异显著。在气候变化的背景下,黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植模式发生明显改变:冬小麦播种时间推迟,生育期存在缩短趋势,不同地区缩短2—5 d不等;夏玉米播种时间南部推迟而北部提前,收获时间总体呈现推迟趋势,整个黄淮海地区生育时长未发生明显变化。茬口时间因夏玉米-冬小麦生育期的推移呈现不同程度延长,造成了气候和土地资源的浪费。1992—2013年间黄淮海地区夏玉米-冬小麦单产呈显著上升趋势,多数省份达到显著水平。非线性敏感性分析表明,最低温度、最高温度和平均温度对夏玉米-冬小麦产量的影响基本表现为同时增产或同时减产的一致性。冬小麦产量受最低温度的影响最为显著,东南部的江苏省和山东省减产明显,而北部河北省和西部河南省表现为增产。温度升高除对河南省夏玉米有增产作用外,其他省份夏玉米产量均出现不同程度的降低,这可能与温度升高的幅度不同和降水的区域性差异有关。降水量对夏玉米-冬小麦产量影响存在地区差异。总17 |
[21] | . , 为探讨长期施肥条件下作物持续稳产和高产的途径,利用始于1980年的江苏太湖典型稻麦轮作区水稻土长期定位试验,分析水稻和小麦不同年份产量数据和土壤养分数据,研究了长期不同施肥方式对作物产量稳定性的影响,以及作物产量波动和土壤养分变化相关性。结果表明:各处理试验小区水稻和小麦的平均产量均呈锯齿状波动,受气候和其他因素影响不同年份间的产量变动差异较大。数十年期间,各施肥处理包括对照的水稻和小麦产量均有增长趋势,水稻增产趋势较小麦明显,小麦产量年际间的波动较大。有机肥与化肥配施和秸秆还田较单施化肥或有机肥有更明显的增产效果。水稻产量的稳定性高于小麦,各处理水稻产量的变异系数(CV)较小麦低,而稳定性系数(SYI)较高。其中MPK(有机肥+化肥磷钾)处理的产量稳定性最高,而MNPK(有机肥+化肥氮磷钾)的稳定性最低。施化肥尤其是氮肥可能是造成产量稳定性降低的一个因素。氮肥是增产的主要因素,也可能是引起稻田生态系统稳定性降低的因素。水稻和小麦产量与土壤氮素之间的相关性较显著、相比旱季,在稻季条件下,水稻产量稳定性更高,且增产趋势更明显,说明稻田土壤生态系统可能稳定性较高,并且随着耕作年限的延长其稳定性有提高趋势。 ., 为探讨长期施肥条件下作物持续稳产和高产的途径,利用始于1980年的江苏太湖典型稻麦轮作区水稻土长期定位试验,分析水稻和小麦不同年份产量数据和土壤养分数据,研究了长期不同施肥方式对作物产量稳定性的影响,以及作物产量波动和土壤养分变化相关性。结果表明:各处理试验小区水稻和小麦的平均产量均呈锯齿状波动,受气候和其他因素影响不同年份间的产量变动差异较大。数十年期间,各施肥处理包括对照的水稻和小麦产量均有增长趋势,水稻增产趋势较小麦明显,小麦产量年际间的波动较大。有机肥与化肥配施和秸秆还田较单施化肥或有机肥有更明显的增产效果。水稻产量的稳定性高于小麦,各处理水稻产量的变异系数(CV)较小麦低,而稳定性系数(SYI)较高。其中MPK(有机肥+化肥磷钾)处理的产量稳定性最高,而MNPK(有机肥+化肥氮磷钾)的稳定性最低。施化肥尤其是氮肥可能是造成产量稳定性降低的一个因素。氮肥是增产的主要因素,也可能是引起稻田生态系统稳定性降低的因素。水稻和小麦产量与土壤氮素之间的相关性较显著、相比旱季,在稻季条件下,水稻产量稳定性更高,且增产趋势更明显,说明稻田土壤生态系统可能稳定性较高,并且随着耕作年限的延长其稳定性有提高趋势。 |
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[23] | . , 【目的】研究不同缓释化处理氮肥对夏玉米的产量、氮肥去向及氮素平衡的影响,为提高夏玉米一次性施肥的氮肥利用率并降低氮肥的环境影响提供理论依据。【方法】试验于2014—2015年以郑单958为供试品种,在华北地区中低产田连续两年进行大田试验,共设置6个处理,分别为:不施氮(CK)、尿素(CU)、树脂包膜尿素(CRF)、控失尿素(LCU)、凝胶尿素(CLP)和脲甲醛(UF)。在玉米成熟期采集植物和土壤样品,用于测定植物含氮量和土壤无机氮含量,并计算作物吸氮量、氮肥利用率、土壤无机氮积累量、氮肥损失量等。【结果】(1)氮肥缓释化处理能够明显提高夏玉米的产量,促进氮素吸收。与尿素相比,脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素和控失尿素可分别提高夏玉米产量18.9%、16.8%、13.7%和13.6%,同时氮肥农学利用效率分别提高6.5、4.8、4.0和3.7 kg·kg-1。(2)不同氮肥处理的作物吸收肥料氮以及肥料氮在0—100 cm土层残留量之间存在显著性差异。脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素、控失尿素和尿素的氮肥表观回收率分别为54.9%、42.4%、38.3%、38.3%和22.0%,肥料氮在0—100 cm土层残留量分别占施氮量的28.3%、43.8%、39.2%、46.2%和46.6%。此外,与尿素相比,氮肥缓释化处理能够显著降低肥料氮的损失,凝胶尿素、控失尿素、脲甲醛和树脂包膜尿素分别降低了47.6%、43.1%、40.8%和26.7%。(3)综合分析不同氮肥处理的农田氮素平衡,脲甲醛处理的夏玉米吸氮量最高,为245.0 kg·hm~(-2),其次是凝胶尿素,为222.5 kg·hm~(-2)。脲甲醛的0—100 cm土层残留量在缓释化氮肥中最低,为153.4 kg·hm~(-2),树脂包膜尿素、凝胶尿素和控失尿素分别为173.1、181.5和185.7 kg·hm~(-2)。凝胶尿素处理的氮表观损失量最低,为35.6 kg·hm~(-2),控失尿素、脲甲醛和树脂包膜尿素的氮表观损失量分别为38.8、41.2和51.3 kg·hm~(-2)。【结论】在华北地区中低产田土壤上,氮肥缓释化处理能够显著促进夏玉米对氮素的吸收、减少氮素损失。脲甲醛和凝胶尿素的效果相对较好。 ., 【目的】研究不同缓释化处理氮肥对夏玉米的产量、氮肥去向及氮素平衡的影响,为提高夏玉米一次性施肥的氮肥利用率并降低氮肥的环境影响提供理论依据。【方法】试验于2014—2015年以郑单958为供试品种,在华北地区中低产田连续两年进行大田试验,共设置6个处理,分别为:不施氮(CK)、尿素(CU)、树脂包膜尿素(CRF)、控失尿素(LCU)、凝胶尿素(CLP)和脲甲醛(UF)。在玉米成熟期采集植物和土壤样品,用于测定植物含氮量和土壤无机氮含量,并计算作物吸氮量、氮肥利用率、土壤无机氮积累量、氮肥损失量等。【结果】(1)氮肥缓释化处理能够明显提高夏玉米的产量,促进氮素吸收。与尿素相比,脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素和控失尿素可分别提高夏玉米产量18.9%、16.8%、13.7%和13.6%,同时氮肥农学利用效率分别提高6.5、4.8、4.0和3.7 kg·kg-1。(2)不同氮肥处理的作物吸收肥料氮以及肥料氮在0—100 cm土层残留量之间存在显著性差异。脲甲醛、凝胶尿素、树脂包膜尿素、控失尿素和尿素的氮肥表观回收率分别为54.9%、42.4%、38.3%、38.3%和22.0%,肥料氮在0—100 cm土层残留量分别占施氮量的28.3%、43.8%、39.2%、46.2%和46.6%。此外,与尿素相比,氮肥缓释化处理能够显著降低肥料氮的损失,凝胶尿素、控失尿素、脲甲醛和树脂包膜尿素分别降低了47.6%、43.1%、40.8%和26.7%。(3)综合分析不同氮肥处理的农田氮素平衡,脲甲醛处理的夏玉米吸氮量最高,为245.0 kg·hm~(-2),其次是凝胶尿素,为222.5 kg·hm~(-2)。脲甲醛的0—100 cm土层残留量在缓释化氮肥中最低,为153.4 kg·hm~(-2),树脂包膜尿素、凝胶尿素和控失尿素分别为173.1、181.5和185.7 kg·hm~(-2)。凝胶尿素处理的氮表观损失量最低,为35.6 kg·hm~(-2),控失尿素、脲甲醛和树脂包膜尿素的氮表观损失量分别为38.8、41.2和51.3 kg·hm~(-2)。【结论】在华北地区中低产田土壤上,氮肥缓释化处理能够显著促进夏玉米对氮素的吸收、减少氮素损失。脲甲醛和凝胶尿素的效果相对较好。 |
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[25] | . , 【目的】探究不同组分的脲甲醛缓释肥在夏玉米上的肥料效应,为制备夏玉米一次性施用的专用肥料提供理论依据,从而简化施肥步骤,节省施肥成本,提高肥料效益,减少养分损失,保护生态环境。【方法】试验以夏玉米品种郑单958为供试材料,连续2年在大田条件下,设置3种组分脲甲醛缓释肥处理(UF1、UF2、UF3)、常规施肥处理(CF)和不施肥处理(CK),研究不同组分脲甲醛对夏玉米产量、氮肥利用率、地上部氮素积累量、土壤无机态氮含量的影响。【结果】不同组分的脲甲醛肥效不同,UF1、UF2、UF3脲甲醛缓释肥均能够提高夏玉米产量及氮肥利用率,尤其以UF2效果最佳,与常规施肥处理相比,UF2处理2年平均增产7.63%,氮肥利用率提高16.43个百分点;UF1效果次之,平均增产6.53%,氮肥利用率提高12.30个百分点;UF3平均增产4.98%,氮肥利用率提高0.82个百分点。不同组分脲甲醛缓释肥其氮素释放速率也不同,与常规施肥相比,脲甲醛缓释肥处理在玉米苗期0—20 cm土层无机氮含量均较高,其中以UF2处理最高,达80.09 mg·kg~(-1);UF1次之,含量为66.47 mg·kg~(-1),UF3处理最低,为51.18 mg·kg~(-1)。大喇叭口期常规施肥处理追施60%尿素,土壤的无机态氮含量有一定地提高,灌浆期含量为27.46 mg·kg~(-1)。20—40 cm土层中,UF1、UF2在大喇叭口期到灌浆期土壤无机态氮含量较稳定,灌浆期后含量下降,其中UF1处理收获期含量低至13.40 mg·kg~(-1),比CF处理低1.05 mg·kg~(-1)。UF2处理收获期土壤无机态氮含量为14.13 mg·kg~(-1),较CF处理降低0.32 mg·kg~(-1)。而UF3收获期土壤无机态氮含量略高于其他处理,较CF高出1.51 mg·kg~(-1)。因此,一次性施用的脲甲醛缓释肥处理均可满足玉米整个生育期的养分需求。【结论】在不同组分脲甲醛缓释肥中,UF2处理获得了相对较高的产量和氮肥利用率,可作为华北平原北部中低产土壤的玉米专用缓释肥。 ., 【目的】探究不同组分的脲甲醛缓释肥在夏玉米上的肥料效应,为制备夏玉米一次性施用的专用肥料提供理论依据,从而简化施肥步骤,节省施肥成本,提高肥料效益,减少养分损失,保护生态环境。【方法】试验以夏玉米品种郑单958为供试材料,连续2年在大田条件下,设置3种组分脲甲醛缓释肥处理(UF1、UF2、UF3)、常规施肥处理(CF)和不施肥处理(CK),研究不同组分脲甲醛对夏玉米产量、氮肥利用率、地上部氮素积累量、土壤无机态氮含量的影响。【结果】不同组分的脲甲醛肥效不同,UF1、UF2、UF3脲甲醛缓释肥均能够提高夏玉米产量及氮肥利用率,尤其以UF2效果最佳,与常规施肥处理相比,UF2处理2年平均增产7.63%,氮肥利用率提高16.43个百分点;UF1效果次之,平均增产6.53%,氮肥利用率提高12.30个百分点;UF3平均增产4.98%,氮肥利用率提高0.82个百分点。不同组分脲甲醛缓释肥其氮素释放速率也不同,与常规施肥相比,脲甲醛缓释肥处理在玉米苗期0—20 cm土层无机氮含量均较高,其中以UF2处理最高,达80.09 mg·kg~(-1);UF1次之,含量为66.47 mg·kg~(-1),UF3处理最低,为51.18 mg·kg~(-1)。大喇叭口期常规施肥处理追施60%尿素,土壤的无机态氮含量有一定地提高,灌浆期含量为27.46 mg·kg~(-1)。20—40 cm土层中,UF1、UF2在大喇叭口期到灌浆期土壤无机态氮含量较稳定,灌浆期后含量下降,其中UF1处理收获期含量低至13.40 mg·kg~(-1),比CF处理低1.05 mg·kg~(-1)。UF2处理收获期土壤无机态氮含量为14.13 mg·kg~(-1),较CF处理降低0.32 mg·kg~(-1)。而UF3收获期土壤无机态氮含量略高于其他处理,较CF高出1.51 mg·kg~(-1)。因此,一次性施用的脲甲醛缓释肥处理均可满足玉米整个生育期的养分需求。【结论】在不同组分脲甲醛缓释肥中,UF2处理获得了相对较高的产量和氮肥利用率,可作为华北平原北部中低产土壤的玉米专用缓释肥。 |
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[28] | ., This study was conducted to determine the effects of temperature on nutrient release patterns of three polymer-coated fertilizers (PCFs), each using a different coating technology: Osmocote Plus 15N-3.93P-9.96K, Polyon 18N-2.62P-9.96K, and Nutricote 18N-2.62P-6.64K. Each fertilizer was placed in a sand-filled column and leached with distilled water at approximate to100 mL(.)h(-1), while being subjected to a simulated diurnal container temperature change from 20 to 40 degreesC and back to 20 degreesC over a period of 20 hours. Column leachate was collected hourly and measured for soluble salts and NO3-N and NH4-N content. For all fertilizers, nutrient release increased and decreased with the respective increase and decrease in temperature. Nutrient release patterns of the three fertilizers differed, with Osmocote Plus showing the, greatest overall change in nutrient release between 20 and 40 degreesC, and Nutricote the least. |
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[30] | . , 【目的】分析长期施肥条件下小麦产量的变化规律,试图探明淮北小麦产量稳定性对不同施肥模式的响应机制,为淮北砂姜黑土合理施肥管理、改善农田生态系统质量提供依据。【方法】以安徽杨柳长期定位试验为研究平台,通过研究小麦的平均产量、产量年际波动及土壤养分状况对5种施肥模式(不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施(等氮)、有机肥与化肥配施(高氮))的响应,比较不同施肥条件下淮北砂姜黑土区小麦产量稳定性的优劣,并以此评判施肥的合理性。【结果】淮北砂姜黑土区长期不施肥的小麦产量总体呈下降趋势,年下降量为5.81 kg•hm-2;而长期施肥的小麦产量随时间呈锯齿状波动并总体上升的趋势,其中有机肥与化肥配施(高氮)处理(HMNPK)的产量趋势线最高,但其增产优势逐年减弱,有机肥与化肥配施(等氮)处理(MNPK)以9.75 kg•hm-2的年增长量缩短与其的差距;单施化肥处理(NPK)的小麦产量趋势线在试验前期高于单施有机肥(M),但在22年后有被M处理赶超的趋势。从32年小麦平均产量来看,与不施肥相比,有机肥与化肥配施(高氮与等氮)的增产幅度最大,平均产量分别达5 544.3和5 200.6 kg•hm-2;NPK次之,比当年不施肥处理产量提高了614.6%,M增产幅度最低,但与NPK差异并不明显。砂姜黑土地力贡献率在试验前10年持续降低,降至10%左右趋于稳定,而肥料对小麦产量的贡献率则是在前10年持续增加至80%—90%便维持动态平衡。长期不施肥易导致小麦产量变异系数(CV)偏高、可持续性产量指数(SYI)偏低,产量稳定性最低;施肥处理中HMNPK和MNPK处理的CV最低、SYI最高,产量稳定性最高,而M处理的产量稳定性和可持续性不及NPK。与长期不施肥相比,施肥可明显提高淮北砂姜黑土全氮、有机质、有效磷和速效钾的含量,其中有机肥的施入显著提高了土壤全氮和有机质含量,而有效磷含量与化肥的投入相关,处理M土壤速效钾含量较高,但与其他施肥处理差异不显著;通过相关性分析可知全氮、有机质、有效磷含量与小麦产量呈极显著正相关关系(P<0.01)。【结论】施肥可有效提高淮北小麦产量,且产量随时间呈锯齿状波动;有机肥与化肥配施(高氮和等氮)的增产效果最佳,但高氮与等氮水平间的产量差随种植年限的增长而逐渐缩短;在试验开始前一阶段单施化肥的增产效果优于单施有机肥处理,但在22年后有被赶超的趋势。与长期不施肥相比,有机肥与化肥配施的施肥模式更有利于促进小麦产量稳定性和生产可持续性的提高,其次为单施化肥,单施有机肥最低。施肥可有效提高砂姜黑土养分含量,其中有机肥对有机质、全氮及速效钾含量的提高作用较强,而化肥则对有效磷含量提高作用较强,且小麦产量与全氮、有机质和有效磷均呈极显著正相关关系。因此,安徽淮北砂姜黑土区有机肥与化肥配施为最佳施肥模式,土壤养分供应较均衡,小麦产量幅度最大且稳定性最佳,农田生态系统质量最优。 ., 【目的】分析长期施肥条件下小麦产量的变化规律,试图探明淮北小麦产量稳定性对不同施肥模式的响应机制,为淮北砂姜黑土合理施肥管理、改善农田生态系统质量提供依据。【方法】以安徽杨柳长期定位试验为研究平台,通过研究小麦的平均产量、产量年际波动及土壤养分状况对5种施肥模式(不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施(等氮)、有机肥与化肥配施(高氮))的响应,比较不同施肥条件下淮北砂姜黑土区小麦产量稳定性的优劣,并以此评判施肥的合理性。【结果】淮北砂姜黑土区长期不施肥的小麦产量总体呈下降趋势,年下降量为5.81 kg•hm-2;而长期施肥的小麦产量随时间呈锯齿状波动并总体上升的趋势,其中有机肥与化肥配施(高氮)处理(HMNPK)的产量趋势线最高,但其增产优势逐年减弱,有机肥与化肥配施(等氮)处理(MNPK)以9.75 kg•hm-2的年增长量缩短与其的差距;单施化肥处理(NPK)的小麦产量趋势线在试验前期高于单施有机肥(M),但在22年后有被M处理赶超的趋势。从32年小麦平均产量来看,与不施肥相比,有机肥与化肥配施(高氮与等氮)的增产幅度最大,平均产量分别达5 544.3和5 200.6 kg•hm-2;NPK次之,比当年不施肥处理产量提高了614.6%,M增产幅度最低,但与NPK差异并不明显。砂姜黑土地力贡献率在试验前10年持续降低,降至10%左右趋于稳定,而肥料对小麦产量的贡献率则是在前10年持续增加至80%—90%便维持动态平衡。长期不施肥易导致小麦产量变异系数(CV)偏高、可持续性产量指数(SYI)偏低,产量稳定性最低;施肥处理中HMNPK和MNPK处理的CV最低、SYI最高,产量稳定性最高,而M处理的产量稳定性和可持续性不及NPK。与长期不施肥相比,施肥可明显提高淮北砂姜黑土全氮、有机质、有效磷和速效钾的含量,其中有机肥的施入显著提高了土壤全氮和有机质含量,而有效磷含量与化肥的投入相关,处理M土壤速效钾含量较高,但与其他施肥处理差异不显著;通过相关性分析可知全氮、有机质、有效磷含量与小麦产量呈极显著正相关关系(P<0.01)。【结论】施肥可有效提高淮北小麦产量,且产量随时间呈锯齿状波动;有机肥与化肥配施(高氮和等氮)的增产效果最佳,但高氮与等氮水平间的产量差随种植年限的增长而逐渐缩短;在试验开始前一阶段单施化肥的增产效果优于单施有机肥处理,但在22年后有被赶超的趋势。与长期不施肥相比,有机肥与化肥配施的施肥模式更有利于促进小麦产量稳定性和生产可持续性的提高,其次为单施化肥,单施有机肥最低。施肥可有效提高砂姜黑土养分含量,其中有机肥对有机质、全氮及速效钾含量的提高作用较强,而化肥则对有效磷含量提高作用较强,且小麦产量与全氮、有机质和有效磷均呈极显著正相关关系。因此,安徽淮北砂姜黑土区有机肥与化肥配施为最佳施肥模式,土壤养分供应较均衡,小麦产量幅度最大且稳定性最佳,农田生态系统质量最优。 |
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[32] | . , 以1980年建立的长期定位试验为基础,研究2002-2015年不同施肥方式对甘薯干物质积累、产量及品质特性的影响,探讨甘薯产量稳定性及品质特性对长期不同施肥方式的响应规律,为指导本区域合理施肥管理及改善农田生态系统提供依据。试验设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机无机配施(MNPK)4个处理。结果表明:与CK处理相比,施肥处理(NPK、M、MNPK)显著提高甘薯地上部分和块根干物质积累量、产量及可持续性指数,而施肥处理降低块根产量的变异系数,这说明施肥有利于改善本区域甘薯块根产量稳定性及可持续性,其中以NPK和MNPK处理效果显著。与CK处理相比,MNPK处理显著降低块根干率和糊化特性的回复值和糊化温度,显著提高块根的蛋白质及糊化特性的最高粘度值和崩解值。与NPK处理和M处理相比,MNPK处理糊化特性的最高粘度值和崩解值均有显著提高,回复值和糊化温度有显著降低。有机无机配施是甘薯高产稳产及品质提高的有效栽培措施。 ., 以1980年建立的长期定位试验为基础,研究2002-2015年不同施肥方式对甘薯干物质积累、产量及品质特性的影响,探讨甘薯产量稳定性及品质特性对长期不同施肥方式的响应规律,为指导本区域合理施肥管理及改善农田生态系统提供依据。试验设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机无机配施(MNPK)4个处理。结果表明:与CK处理相比,施肥处理(NPK、M、MNPK)显著提高甘薯地上部分和块根干物质积累量、产量及可持续性指数,而施肥处理降低块根产量的变异系数,这说明施肥有利于改善本区域甘薯块根产量稳定性及可持续性,其中以NPK和MNPK处理效果显著。与CK处理相比,MNPK处理显著降低块根干率和糊化特性的回复值和糊化温度,显著提高块根的蛋白质及糊化特性的最高粘度值和崩解值。与NPK处理和M处理相比,MNPK处理糊化特性的最高粘度值和崩解值均有显著提高,回复值和糊化温度有显著降低。有机无机配施是甘薯高产稳产及品质提高的有效栽培措施。 |
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[35] | . , <P><FONT face=Verdana>【目的】研究长期施用氮(N)、磷(P)、钾(K)化肥和稻草(RS)对中国亚热带地区红壤水稻土肥力变化的趋势和水稻生产力可持续性的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土红壤发育的水稻土(分类为普通简育水耕人为土)上的定位试验田,对氮、磷和钾化肥及其与稻草长期配合施用的5个处理的土壤肥力和生产力可持续性进行了评价。【结果】氮、磷和钾化肥与稻草长期配合施用能维持和提高红壤水稻土的生产力和土壤肥力;水稻获得了持续高产,土壤有机质、全氮、全磷、可矿化氮量均增加,速效磷和速效氮比试前土壤增加。长期施用氮、磷肥而不施钾肥的NP处理水稻产量、土壤氮、钾逐年降低,稻田系统生产力的可持续性和土壤肥力难以维持。稻草还田对水稻具有显著的增产作用,27年54季的稻草还田配合化肥处理的平均水稻产量比仅施化肥的NP和NPK处理分别增产12.2%和6.7%,稻草的增产作用还随着稻草还田时间的延长而逐年提高。【结论】稻草还田携入的钾与化学钾肥具有相同的营养功能,稻草可替代部分化学钾肥。<BR></FONT></P> ., <P><FONT face=Verdana>【目的】研究长期施用氮(N)、磷(P)、钾(K)化肥和稻草(RS)对中国亚热带地区红壤水稻土肥力变化的趋势和水稻生产力可持续性的影响。【方法】利用1981年建立在湖南省望城县黄金乡第四纪红土红壤发育的水稻土(分类为普通简育水耕人为土)上的定位试验田,对氮、磷和钾化肥及其与稻草长期配合施用的5个处理的土壤肥力和生产力可持续性进行了评价。【结果】氮、磷和钾化肥与稻草长期配合施用能维持和提高红壤水稻土的生产力和土壤肥力;水稻获得了持续高产,土壤有机质、全氮、全磷、可矿化氮量均增加,速效磷和速效氮比试前土壤增加。长期施用氮、磷肥而不施钾肥的NP处理水稻产量、土壤氮、钾逐年降低,稻田系统生产力的可持续性和土壤肥力难以维持。稻草还田对水稻具有显著的增产作用,27年54季的稻草还田配合化肥处理的平均水稻产量比仅施化肥的NP和NPK处理分别增产12.2%和6.7%,稻草的增产作用还随着稻草还田时间的延长而逐年提高。【结论】稻草还田携入的钾与化学钾肥具有相同的营养功能,稻草可替代部分化学钾肥。<BR></FONT></P> |
[36] | . , 以中国科学院桃源农业生态试验站15a长期田间定位试验为研究对象,分析了不同养分投入对稻田土壤养分和水稻产量可持续性的影响。结果表明,化肥与系统内循环的有机物料循环的肥力效力和产量效应基本一致,有机物料循环更有利于土壤有机质和氮素的积累;在不同养分投入下,土壤耕层有机质和全氮均呈上升趋势,年均增长率分别为1.5%~5.8%和2.5%~9.4%;与试验前相比,不同养分投入耕层磷素变动幅度在-18.3%到30%之间,钾素养分有所亏缺,下降幅度在8.1%~226%之间;通过可持续性指数的分析得出,土壤N素养分的可持续性对化肥的依赖性较大,而P、K养分的可持续性则对有机肥的依赖性更高。稻田生态系统具有良好的自维持能力,系统内有机物循环有利于提高稻谷产量的稳定性和可持续性。 ., 以中国科学院桃源农业生态试验站15a长期田间定位试验为研究对象,分析了不同养分投入对稻田土壤养分和水稻产量可持续性的影响。结果表明,化肥与系统内循环的有机物料循环的肥力效力和产量效应基本一致,有机物料循环更有利于土壤有机质和氮素的积累;在不同养分投入下,土壤耕层有机质和全氮均呈上升趋势,年均增长率分别为1.5%~5.8%和2.5%~9.4%;与试验前相比,不同养分投入耕层磷素变动幅度在-18.3%到30%之间,钾素养分有所亏缺,下降幅度在8.1%~226%之间;通过可持续性指数的分析得出,土壤N素养分的可持续性对化肥的依赖性较大,而P、K养分的可持续性则对有机肥的依赖性更高。稻田生态系统具有良好的自维持能力,系统内有机物循环有利于提高稻谷产量的稳定性和可持续性。 |
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