长期应用养分专家管理模式提高小麦玉米轮作氮肥利用率及土壤有机碳固存

探究养分专家(NE)管理对小麦玉米轮作体系氮肥利用率和土壤有机碳固存的影响,可为小麦玉米轮作体系培肥增效提供理论基础。2009年开始在华北小麦玉米轮作体系中设置不同管理模式定位试验,将NE管理与农民习惯(FP)管理进行对比,通过9 a田间试验,对不同管理模式下作物产量、氮肥利用率、土壤有机碳含量、固碳速率及固碳效率进行测定和计算,解析长期NE管理在小麦玉米轮作体系中的优越性。结果表明:与FP管理相比,长期NE管理降低了氮肥施用量,但小麦和玉米籽粒产量均无显著差异。NE管理玉米平均氮素累积回收率、农学效率、偏生产力分别较FP管理提高7.4百分点,39.7%,28.4%;小麦分别提高8.0百分点,28.9%,32.8%。9 a后NE管理与FP管理表层土壤有机碳含量均有所提高,但NE管理较FP增长较快,NE处理0~5 cm,5~10 cm,10~20 cm土壤有机质含量年增长速率分别为0.28,0.27,0.34 g/(kg·a),较FP年增长速率提高7.7%,68.8%,126.7%。NE和FP处理秸秆还田年均碳投入量分别为8.5,8.7 t/(hm2·a),固碳速率分别为1.35,0.68 t/(hm2·a),固碳效率分别为18.6%,0.4%(处理间差异显著)。养分专家管理可提高氮肥利用率,增加土壤有机碳固存,长期养分专家管理是小麦玉米轮作体系减肥增效、土壤有机碳库提升的重要措施之一,可保障该体系粮食高产稳产,助力其绿色发展。

生态集约化养分管理对春玉米产量和氮素利用率的影响

通过两年田间试验,研究了吉林玉米带不同氮素管理措施对春玉米产量、氮素吸收、氮素平衡状况以及经济效益的影响。两年的结果表明:与农民习惯施肥(FP)相比,生态集约化养分管理措施(EI)在减少氮肥用量28%的情况下,并未影响作物的产量和氮素吸收,而其氮素回收率,农学效率,偏生产力和经济效益却分别提高了48.1%、56.9%、43.8%和11.0%;第一年不施氮肥第二年补施氮肥不会影响第二年春玉米产量和氮肥利用率。在氮素输出项中,EI处理两季作物氮素总表观损失仅为97 kg/hm2,而FP处理高达226 kg/hm2。因此,在考虑高产的基础上兼顾保护环境的要求,基于氮肥农学效率、作物目标产量和作物施肥反应的生态集约化养分管理措施是一种较为理想的氮素管理措施。

专家系统推荐施肥对水稻生长和氮素利用的影响

通过田间试验研究水稻养分专家系统(NE)推荐施肥对江淮丘陵白土区一季中稻生长和产量的影响。结果表明,NE推荐的氮、磷、钾配施对水稻生长发育有明显的促进作用,能有效改善产量结构性状,增加籽粒产量。4年4地试验,NE较不施氮、磷、钾及不施肥的空白对照(CK)和农民习惯施肥(FP)的增产率分别为30.00%~48.96%、4.35%~14.58%、2.92%~17.02%、34.84%~58.01%、2.96%~12.74%,平均增产37.92%、9.87%、11.21%、44.34%、9.68%,与当地农业技术部门测土配方施肥(ST)产量基本持平。水稻施用氮、磷、钾的增产效应顺序为N>>K≥P。在降低氮肥用量的同时,NE既能保持水稻籽粒产量不降低,同时又能大幅度提高氮素的农学效率和氮肥回收利用率。