油菜临界磷浓度稀释曲线模型的构建和验证

构建基于地上部生物量的油菜临界磷浓度(Pc)稀释曲线模型,并利用此模型确定磷营养指数(PNI),为实现油菜磷肥精准管理提供科学参考。采用中双6号和华油杂9号2个油菜品种,在2020—2022年进行4个不同施磷量(0、35、70、105 kg/hm^(2),分别用P0、P35、P70、P105表示)的田间试验,在油菜关键生育时期测定地上部生物量(W)、植株磷浓度(PPC)及产量,通过统计分析和模型建立技术,构建和验证基于W的油菜Pc稀释曲线模型。结果表明,油菜W随生育时期的推进呈增加趋势,不同磷肥处理间表现为P0<P35<P70≈P105;而PPC则随W的增加呈下降趋势。增施磷肥可显著提高油菜产量,2个品种之间没有显著差异。油菜产量随磷肥用量的增加呈现先升高后降低的趋势,P70处理可达产量最高值,二次多项式方程拟合得到了油菜适宜的平均施磷量为81.8 kg/hm^(2),其理论平均产量可达到最高,为3595.83 kg/hm^(2)。建立了2个油菜品种统一的P_(c)稀释曲线模型(P_(c)=7.39W^(-0.16),R^(2)=0.80)。检验指标均方根误差(RMSE)为0.98 g/kg,标准化均方根误差(n-RMSE)为15.59%,模型稳定性较好。不同磷肥处理下PNI在0.56~1.11变化,在同一生育时期,PNI随施磷量的增加而上升。综合考虑油菜产量及PNI,推荐油菜适宜的施磷量为70.0~81.8 kg/hm^(2)。

关中平原冬小麦临界磷浓度稀释曲线的构建与磷营养诊断

【目的】基于关中平原冬小麦施磷量与小麦磷营养的关系,建立临界磷浓度稀释曲线,为当地冬小麦科学施磷提供理论依据。【方法】长期定位施磷田间试验始于2009年,供试小麦品种为‘西农979’。设置4个施磷水平(PO)0、60、120、180 kg/hm^(2),分别记为P0、P60、P120和P180处理。于2018—2021年冬小麦拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期和成熟期取样,分析冬小麦地上部生物量、植株磷浓度,记录小麦产量。利用2018—2020年冬小麦地上部生物量和植株磷含量建立临界磷浓度稀释模型,计算磷营养指数(PNI)。依据2020—2021年冬小麦数据验证磷营养指数诊断的可靠性。【结果】1)施用磷肥可显著增加冬小麦穗数和穗粒数,显著降低千粒重,2018—2021年3季冬小麦依次提高穗数50.7%~53.0%、23.1%~29.7%和17.5%~19.0%,穗粒数依次提高28.6%~34.2%、22.7%~24.1%和18.7%~19.6%,千粒重依次降低1.1%~2.9%、3.5%~7.0%和1.3%~4.9%,P60、P120和P180处理间穗数、穗粒数(2018—2019年除外)差异不显著。随着施磷量增加,冬小麦籽粒产量先持续增高而后降低,施磷处理下2018—2021年3季冬小麦依次增产104.3%~108.2%、39.8%~47.4%和27.6%~32.5%,在P120处理下产量达到最大值,2018—2021年3季依次为7100、6369和6714 kg/hm^(2)。2)冬小麦地上部生物量随生育进程的推进逐渐增加,地上部磷浓度随生育进程推进逐渐降低。同一取样时期,施磷量增加,地上部生物量和磷浓度也随之增加。据此,本研究2019—2020年建立的临界磷浓度稀释曲线模型为Pc=6.00DM–0.43,模型RMSE值为0.09,n-RMSE值为3.45%,表明模型模拟值的可靠性和稳定性达到要求。3)随着施磷量增加,磷营养指数(PNI)增大,磷营养指数(PNI)在P120处理下最接近1。各施磷量处理下,冬小麦磷营养指数(PNI)随生育期的变化较小。【结论】依据不同施磷量下冬小麦地上部生物量和磷浓度,建立的临界磷浓度稀释曲线模型与磷营养指数(PNI)模型能够准确诊断关中平原冬小麦不同生育阶段的磷素盈亏状况,可用来指导关中平原冬小麦植株各生育期磷素含量评估和磷肥施用。