养分专家系统推荐施肥对新疆棉花产量与养分吸收、利用和平衡的影响

为验证棉花养分专家系统推荐施肥在新疆南北疆区的适用性,研究了养分专家推荐施肥对棉花产量、经济效益、养分吸收和肥料利用率的影响。2020年,在新疆沙湾、昌吉和巴楚开展田间试验,每个试验设6个处理:基于养分专家系统的推荐施肥(NE);农民习惯施肥(FP);基于测土配方施肥或当地农技推广部门推荐施肥(ST);NE推荐基础上不施氮肥(NE-N);NE推荐基础上不施磷肥(NE-P);NE推荐基础上不施钾肥(NEK)。结果表明,沙湾、昌吉和巴楚试验点,NE处理产量高于ST和FP处理,其中沙湾分别增产4.71%和6.68%,昌吉分别增产5.53%和9.58%,巴楚分别增产5.81%和9.47%。3个试验点中,NE较ST和FP处理分别增收2682.13~4027.40和4278.95~6895.06元/hm2。NE处理在增产的同时也能提高养分吸收及肥料利用率,沙湾NE处理氮、磷、钾肥利用率显著高于ST和FP处理,分别提高14.65%和9.08%、10.93%和15.92%、7.26%和8.53%。昌吉NE处理氮肥利用率显著高于FP处理,提高21.69%;昌吉NE处理磷、钾肥利用率显著高于ST和FP处理,分别提高29.38%和34.60%、32.16%和40.37%。巴楚NE处理氮、磷肥利用率显著高于ST和FP处理,分别提高12.84%和12.02%、16.76%和24.21%;巴楚NE处理钾肥利用率高于FP处理,提高4.39%。沙湾NE较ST和FP处理,氮农学效率分别提高1.98和2.00 kg/kg,磷农学效率分别提高2.58和3.29 kg/kg,钾农学效率分别提高1.82和3.74 kg/kg。昌吉NE较FP处理,氮农学效率提高4.03 kg/kg;NE较ST和FP处理,磷农学效率分别提高10.59和11.81 kg/kg,钾农学效率分别提高6.27和8.08 kg/kg。巴楚NE较ST和FP处理,氮农学效率分别提高2.43和2.51 kg/kg,磷农学效率分别提高3.29和4.61 kg/kg;NE较FP处理,钾农学效率提高1.89 kg/kg。NE氮、磷、钾沙湾试验点盈亏率分别为27.10%、46.82%、59.54%;昌吉试验点盈亏率分别为16.39%、6.25%、18.30%;巴楚试验点盈亏率分别为61.04%、48.53%、27.81%。棉花养分专家系统推荐了平衡氮、磷、钾肥的施肥配比,在保证产量的同时,有效提高了棉花的养分吸收、肥料利用率和经济效益。

养分专家系统推荐施肥对小麦产量和肥料利用率的影响

为科学、系统地指导广水市冬小麦施肥,提高小麦养分利用效率和产量,基于地块土壤性状、产量目标及养分管理措施等信息,运行小麦养分专家系统(Nutrient Expert System,NE)进行推荐施肥。设置6个处理,分别为无氮肥(0 NE)、50%的推荐施氮量(50%NE)、75%的推荐施氮量(75%NE)、养分专家系统推荐施肥量(NE)、125%的推荐施氮量(125%NE)、150%的推荐施氮量(150%NE),探究不同施肥处理对冬小麦产量、经济效益、肥料利用率的影响。结果表明,NE处理小麦产量最高(7099.99 kg/hm^(2))。与NE处理比较,75%NE和125%NE处理产量有所减低,但差异不显著,150%NE和50%NE处理产量显著降低。NE处理的氮肥利用率、农学效率、氮肥偏生产力和氮肥生理利用率分别为47.93%、16.50 kg/kg、59.17 kg/kg和34.19 kg/kg,高于125%NE和150%NE处理;NE纯收益13332元/hm^(2),高于其他处理。与NE处理比较,0 NE、75%NE、50%NE和150%NE显著降低了小麦总氮吸收量,125%NE降低不显著。小麦养分专家系统指导优化了氮、磷、钾肥的施用量,提高了肥料利用率,具有良好的增产效果,可以在广水市小麦地区推广应用。

基于产量反应和农学效率的苹果养分专家系统构建及验证

【目的】构建基于产量反应与农学效率的苹果养分专家施肥系统,通过田间试验验证其可行性,为我国苹果科学施肥提供新方案。【方法】搜集整理2002—2017年272个苹果田间试验数据,计算产量反应、养分内在效率、农学效率等参数,采用QUEFTS模型评估苹果养分吸收特征,建立基于产量反应和农学效率的苹果养分专家施肥系统。2017—2019年,在山西运城、陕西洛川和长武共选择12个盛果期‘红富士’苹果园开展田间验证试验,即采用苹果养分专家推荐施肥(Nutrient Expert,NE)、农民习惯施肥(farmers’practice,FP)和当地农技部门测土配方推荐施肥(soil test,ST)3种施肥技术,研究苹果产量、氮肥利用效率及经济效益响应特征。【结果】苹果产量平均为33.91 t/hm^(2);苹果果实N、P、K含量分别为3.19、0.57、8.07 g/kg,枝条N、P、K含量分别为7.57、1.12、4.61 g/kg;叶片N、P、K含量分别为24.02、1.38、8.58 g/kg;地上部N、P、K养分吸收量分别为89.06、11.11、83.32 kg/hm^(2);N、P、K养分收获指数分别为0.19、0.27、0.48 kg/kg。QUEFTS模型表明,目标产量所需养分在达到潜在产量50%~60%前呈直线增长,吨果N、P、K养分吸收量分别为3.1、0.4、2.9 kg,N、P、K养分需求比例约为7.8∶1.0∶7.3。苹果氮、磷、钾肥增产量与农学效率呈极显著的二次曲线关系(P<0.01),相关系数分别高达0.804(n=270)、0.763(n=257)和0.794(n=264),关系式分别为AEN=−0.0054YRN 2+1.767YRN−0.056、AEP=−0.0053YRP 2+2.775YRP+0.538、AEK=−0.0036YRK 2+1.629YRK+1.653。田间验证试验结果表明,与FP相比,NE处理氮、磷和钾肥施用量分别降低41.9%、37.0%和43.6%,而苹果产量、氮素农学效率、氮素偏生产力以及经济效益则分别提高17.3%、81.7%、80.6%和21.9%;与ST处理相比,NE处理氮、磷和钾肥施用量分别减少20.8%、25.0%和29.7%,而苹果产量、氮素农学效率、氮素偏生产力以及经济效益则无显著差异。【结论】采用QUEFTS模型建立的基于产量反应与农学效率的苹果养分专家推荐施肥系统,能够实现优化苹果施肥、增加苹果产量、提高肥料利用率以及经济效益的多赢目标,作为新的苹果合理施肥技术是可行的。

基于养分专家系统的棉花推荐施肥效应

【目的】研究棉花养分推荐施肥专家系统在新疆南疆棉花生产中应用的可行性。【方法】2021年在新疆沙雅县的海楼村和库木巴格村进行田间试验。共设8个处理:NE,基于养分专家系统的推荐施肥配比;NE+OM,养分专家系统推荐施肥基础上,施用有机肥代替部分化肥;FP,常规习惯施肥;OPTS,当地农技推广部门推荐施肥;CK,不施肥;NE-N,NE推荐基础上不施氮肥;NE-P,NE推荐基础上不施磷肥;NE-K,NE推荐基础上不施钾肥。【结果】棉花养分专家系统推荐施肥能显著提高籽棉产量、提升经济效益。海楼村和库木巴格村NE较FP增产10.2%和7.95%,产投比提高10.9和8.7;较OPTS增产11.66%和10.13%;产投比提高17.6和11.9。棉花养分专家系统推荐施肥配比也能显著提高棉花养分吸收和肥料利用率,其中海楼NE的氮、磷、钾养分吸收较FP提高10.33%、3.67%、11.79%,较OPTS提高5.63%、3.62%、17.21%。海楼村和库木巴格村NE的氮、磷、钾肥料利用率较FP提高14.83、18.47、36.83和23.82、18.30、79.91个百分点;较OPTS提高23.99、5.83、33.39和29.35、16.42、64.04个百分点。【结论】棉花养分推荐施肥专家系统平衡了氮、磷、钾肥的施肥配比,在保证产量的同时,有效提高了棉花的养分吸收、肥料利用率和经济效益。棉花养分专家系统推荐施肥在新疆沙雅县的应用是可行的。

养分专家系统结合微生物菌剂在大豆上的应用效果

为优化大豆养分管理措施,在河南省周口市和黑龙江省哈尔滨市开展田间试验,研究养分专家系统结合微生物菌剂在大豆减肥增效中的应用效果。试验包括基于大豆养分专家系统推荐施肥量(NE)、70%NE(NE基础上减N 30%,NR)、70%NE+促生菌剂(RP)、70%NE+根瘤菌(RR)、70%NE+促生菌剂+根瘤菌(RPR)5个处理。结果表明,与NE处理相比,单纯减氮30%(NR)的大豆产量降低了14.4%~23.3%,植株氮、磷吸收量在两个试验地分别减少了15.0%~16.8%、16.7%~26.9%。NE推荐施肥量减氮30%配施促生菌和根瘤菌处理(RPR)产量最高,在哈尔滨试验田与NE处理产量相似,在周口试验田较NE处理增产40.9%。相对于NR处理,周口试验田RP和RR处理产量分别提高了7.2%和32.4%,哈尔滨RP和RR处理分别提高了12.9%和6.2%。不同处理对土壤铵态氮无显著影响,RR处理土壤硝态氮较NE处理降低了24.1%~34.4%,周口试验田RPR处理的土壤有效磷和哈尔滨RPR处理的速效钾分别较NE处理提高了89.8%和37.5%。总之,养分专家系统结合微生物菌剂可以增加土壤有效磷钾养分,促进大豆的养分吸收和产量,在保障大豆高产条件下进一步实现减肥增效。

基于GIS的推荐施肥专家系统设计与研究——以甘肃省民勤县为例

利用地理信息系统(GIS)技术,在集成二次开发的基础上,构建了服务于民勤县的基于GIS的推荐施肥专家系统.系统整合了民勤县第二次土壤普查、测土施肥项目等一线农业科技工作者积累的土壤数据,并利用这些数据构建了初始施肥模型,开发了地图基本操作、系统数据维护、信息查询、施肥模型参数编辑、施肥决策支持和专题图制作6个功能模块,实现了空间信息、属性信息和施肥参数等数据的统一管理,以及地图浏览、施肥决策、专题图编制等技术服务.同时,该系统在运行过程中可以根据后期肥效试验和新的农民施肥及作物产量等数据,进一步优化施肥模型、改进施肥参数,具备不断优化和改进的特点.

养分专家系统推荐施肥对湖北中稻产量和养分利用率的影响

为评价中稻养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥对中稻产量效应、养分利用率的影响,于2013~2017年期间在湖北省开展了42个试验,并对结果进行了分析。广水市推荐施肥NE比习惯施肥FP施氮肥低18.0%,磷肥高23.9%和钾肥高8.9%情况下,中稻增产1.4%,差异不显著。赤壁市推荐施肥NE比习惯施肥FP施氮、磷和钾肥分别减少8.8%、32.9%和44.1%的情况下,中稻增产6.9%,差异不显著。中稻氮、磷和钾肥平均农学效率分别为12.5、9.5和1.3 kg/kg,中稻氮、磷和钾肥平均当季利用率分别为39.8%、6.5%和27.9%。水稻养分专家系统推荐施肥促进了水稻对氮磷钾养分的吸收和利用,达到增产增收效果,氮肥利用效率也高于全国平均水平,可在中稻种植区推广应用。

养分专家系统推荐施肥对吉林省玉米产量、养分吸收和利用的影响

摘要：针对吉林省玉米施肥存在过量、不平衡和肥料利用率较低的现象，采用田间试验研究了养分专家系统Nutrientexpertsystem（NE）推荐施肥对玉米产量、经济效益、养分吸收和利用的影响。结果表明：NE推荐施肥对吉林省玉米有一定的增产效应和显著的增收效应。与农民习惯施肥处理（FP）相比，在减施氮肥52．1．79．2kg／hm2（25．8％～33．4％）、磷肥50．1～61．4kg／hm2（46．9％～52．7％）、钾肥22．7～28．7kg／hrn2（24．9％。30．2％）的情况下，NE推荐施肥处理（OPT）增产167～551kg／hm2、增收963—2022元／hm2，氮吸收量提高3．2～12．8kg／hm2，磷吸收量提高0．7—2．1kg／hm2，钾吸收量提高5．3～7．2kg／hm2，肥料利用效率提高13．7．19．6百分点。由此得出，养分专家系统（NE）适宜在吉林省玉米区推行。

基于养分专家系统推荐施肥在东北玉米上的长期综合效应

为明确养分专家系统推荐施肥对东北玉米产量与收益、肥料利用率与土壤养分的长期综合效应,于2012—2020年开展了田间定位试验,共设置5处理:分别为1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)养分专家系统推荐施肥(NE);4)在NE基础上配施缓/控释氮肥(NE_(R));5)土壤测试推荐施肥(ST)。探究9 a间产量与收益、肥料利用率、土壤养分和养分平衡的变化规律。结果表明,NE和ST处理较FP处理显著降低了氮磷肥用量(P<0.05),显著增加了钾肥用量(P<0.05)。与FP处理相比,NE、NE_(R)和ST处理提高了玉米产量、收益及其稳定性。其中均以NE处理最高,之后依次为ST和NE_(R)处理。NE、NE_(R)和ST处理肥料平均回收利用率、农学利用率和偏生产力较FP处理分别提高了29.0%~40.1%(P<0.05)、31.3%~44.3%(P<0.05)和22.0%~31.7%(P<0.05),且均以NE处理最高。与FP处理相比,NE、NE_(R)和ST处理提高了0~30 cm土壤无机氮含量,降低了>30~90 cm土壤无机氮和0~30 cm土壤有效磷含量,而不同施肥处理土壤速效钾含量差异未达显著水平(P>0.05),其中NE处理与试验起始养分含量最为接近。9 a养分平衡结果显示,FP、NE、NE_(R)和ST处理氮、磷均表现为盈余,而钾素表现为亏缺,且NE处理氮、磷盈余量和钾亏缺量均为最低。综上,与农民习惯施肥和土壤测试推荐施肥相比,养分专家系统推荐施肥不仅可提高玉米产量、收益和肥料利用效率,并可保持土壤养分稳定。因此,它是一种适用于中国东北玉米的推荐施肥方法。

小麦养分专家系统推荐施肥对河北省冬小麦产量、养分效率和环境效应的影响

为评价小麦养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥对冬小麦产量效应、养分利用率和农田环境效应的影响,对2010~2014年期间在河北省开展的83个小麦试验进行了分析。结果发现:小麦养分专家系统推荐施肥量较农民习惯施肥量氮、磷肥分别降低了47.0%和10.4%,钾肥增加了102.0%;小麦养分专家系统推荐施肥较农户施肥增产在2.6%~13.0%之间,氮、磷、钾肥利用率分别为31.7%、10.9%和31.0%,氮肥偏生产力为47.9kg/kg,显著高于农民习惯施肥处理24.7 kg/kg;小麦养分专家系统推荐施肥的农田温室气体排放总量和排放强度分别为2 211 kg CO_2 eq/hm^2和332 kg CO_2 eq/t,显著低于农民习惯处理的3 720 kg CO_2 eq/hm^2和589 kg CO_2 eq/t。小麦养分专家系统推荐施肥提高了养分利用率、降低了农田温室气体排放,可以在河北省小麦主产区推广应用。

基于养分专家系统的小麦-玉米推荐施肥效应研究

【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作体系科学施肥技术。【方法】采用田间试验研究了小麦、玉米养分专家系统和国际农化服务中心(Agro Services International Inc,ASI)法推荐施肥对冬小麦-夏玉米轮作周期产量、经济效益、养分积累量、肥料利用效率及周年磷钾素平衡的影响。【结果】施肥显著增加冬小麦、夏玉米产量,新郑市航空港区和鹤壁轮作周年分别增产24.75%—65.26%和8.18%—35.53%,施氮分别增产31.14%和24.40%、施磷增产11.62%和9.42%、施钾增产11.52%和8.64%,施氮、磷和钾肥平均增收9 369、4 095和3 923元/hm2。养分专家系统推荐施肥较习惯施肥,植株氮、磷和钾积累量分别增加了7.87%、12.72%和4.79%,分别增产6.63%和4.63%,增收18.27%和20.48%,产投比为4.01,与ASI推荐施肥效果相当。基于养分专家系统推荐施肥的周年氮、磷和钾肥平均农学效率分别为10.99、10.67和10.69 kg·kg-1,氮、磷和钾肥当季利用率分别为35.82%、22.30%和45.33%。冬小麦、夏玉米秸秆全量还田下,推荐磷钾肥量可实现周年磷钾素分别盈余49.6和71.5 kg·hm-2。【结论】小麦(玉米)养分专家系统推荐施肥优化了氮磷钾肥配比,促进了冬小麦和夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,在冬小麦-夏玉米轮作体系中较习惯施肥具有增产增收效果,肥料利用效率较高,实现了周年磷钾素养分盈余,方便快捷,可在冬小麦-夏玉米轮作区推广应用。

养分专家系统推荐施肥对潮土夏玉米产量及肥料效率的影响

为实现潮土区夏玉米科学施肥,通过2年田间试验研究了玉米养分专家系统推荐施肥对夏玉米产量、收益、养分积累量及肥料利用效率的影响。结果表明,沙壤质潮土夏玉米施肥两年增产6.55%～39.32%和5.53%～21.19%,玉米养分专家系统和Agro Services International Inc推荐施肥较农户习惯施肥分别增产4.06%和5.04%,增收21.90%和27.44%。基于玉米养分专家系统推荐施肥的氮、磷、钾肥农学效率分别为11.46、25.89和9.93 kg kg–1,氮、磷、钾肥料利用率分别为41.13%、31.48%和50.35%,化肥偏生产力平均为36.62 kg kg–1。玉米养分专家系统推荐施肥提高了沙壤质潮土区夏玉米叶片叶绿素含量,促进了氮磷钾的吸收利用,增加了干物质积累量,具有增产增收效应,肥料利用效率较高,可作为该地区夏玉米推荐施肥方法推广应用。

养分专家系统推荐施肥对潮土冬小麦产量及养分吸收利用的影响

为明确小麦养分专家系统推荐施肥效果，通过田间试验比较分析了小麦养分专家系统和AgroServicesInternationalInc（ASI）法推荐施肥下不同质地潮土冬小麦产量、经济效益、养分吸收积累及肥料利用效率的差异。结果表明，在粘壤质和砂壤质潮土上，冬小麦施肥分别增产6．05％～21．92％和8．67％～31．49％；小麦养分专家系统推荐施肥较农户习惯施肥分别增产4．91％和7．35％，增收10．30％和8．42％；ASI法推荐施肥较农户习惯施肥分别增产4．63％和4．98％，增收12．18％和5．77％。小麦养分专家系统推荐施肥的氮、磷、钾肥农学效率分别为6．26、5．31和6．71k·kg^-1，氮、磷、钾肥料利用率分别为26．06％、15．28％和43．41％。小麦养分专家系统推荐施肥促进了冬小麦对氮磷钾养分的吸收和利用，具有明显的增产增收效应，肥料利用效率也高于全国平均水平，可在潮土区推广应用。

养分专家系统在双季稻中的应用和评价

为合理评估养分专家(NE)系统在双季稻区的化肥减施效果,本研究于2014～2016年在江西省进贤县开展了3年6季的田间试验,并分析了NE系统与农民习惯(FP)处理、当地农技部门的测土配方推荐施肥(ST)处理下水稻产量、氮磷钾养分吸收量、化肥施用量和肥料偏生产力变化。结果表明:1)NE处理可以显著提高早、晚稻的籽粒产量和养分吸收量(除了2014年)。2015和2016年,NE处理的早、晚稻产量分别比FP处理增加了15.17%～32.74%和14.33%～19.25%;早、晚稻氮素吸收量分别比FP处理增加了25.16%～33.21%和22.09%～26.82%,磷素吸收量增加了27.45%～29.57%和27.02%～38.60%,钾素吸收量增加了16.59%～22.34%和14.24%～16.21%。2)与FP处理相比,3年间NE处理的早、晚稻季氮肥用量分别降低了24.86%～29.15%和28.15%～34.43%,磷肥的降幅分别为15.97%～37.05%和31.72%～44.75%,钾肥的降幅分别为60.35%～66.22%和72.29%～74.02%。3)与FP处理相比,3年间NE处理的早、晚稻氮肥偏生产力分别提高了53.26%～83.41%和48.77%～81.86%,磷肥偏生产力分别增加了57.97%～76.31%和66.24%～115.83%,钾肥偏生产力分别增加了113.25%～156.13%和160.88%～206.00%。因此,NE系统可以在双季稻实现化肥减施增效的目标。

基于养分专家系统的侧深施肥技术对宁夏引黄灌区水稻产量与养分利用的影响

为了寻求合理施用肥料与改善水稻养分利用的有效措施,通过2016—2018年在宁夏引黄灌区开展的8组田间试验,研究基于养分专家系统的侧深施肥技术(NE-SD)对水稻产量与养分利用率的影响。结果表明:与农民习惯施肥(FP)处理相比,养分专家系统(NE)处理在减氮24.85%、减磷24.78%、增钾90.71%的基础上,稻谷增产4.71%;氮素、磷素、钾素累积量分别增加2.24%,4.40%,15.09%;氮肥、磷肥、钾肥利用率分别增加9.84,8.78,1.99个百分点;氮肥、磷肥、钾肥农学效率分别增加4.73,7.69,1.54 kg/kg。基于养分专家系统的侧深施肥技术,能够深化4R养分管理方法,表现出较好的应用效果。与FP处理相比,NE-SD处理稻谷增产7.53%;氮素、磷素、钾素累积量分别增加3.92%,7.87%,18.74%;氮肥、磷肥、钾肥利用率分别增加11.09,11.32,5.82个百分点;氮肥、磷肥、钾肥农学效率分别增加5.87,11.31,3.54 kg/kg。因此,在宁夏引黄灌区,NE推荐施肥与NE推荐施肥的基础上,采用侧深施肥技术2种施肥方法均能在减少肥料投入的基础上,增加稻谷产量,增加水稻养分累积量,提高养分利用率,降低土壤氮素、磷素盈余。

养分专家系统推荐施肥对超高产夏玉米产量及养分吸收利用的影响

为推动超高产夏玉米科学施肥,采用田间试验研究了养分专家系统推荐施肥对超高产夏玉米产量、经济效益、养分积累量及氮、磷、钾肥利用效率的影响。结果表明,养分专家系统推荐施肥处理超高产夏玉米较农民习惯施肥处理增产5.28%,增收6.71%,纯收益增加1 414元/hm2。养分专家系统推荐施肥处理促进了超高产夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,并实现了土壤养分平衡,其化肥偏生产力为38.25kg/kg,显著高于农民习惯施肥处理,其N、P2O5、K2O农学效率分别为7.73、12.50、9.01kg/kg,肥料利用率分别为28.76%、13.15%、43.31%。养分专家系统推荐施肥可作为超高产夏玉米推荐施肥方法推广应用。

养分专家系统推荐施肥对小麦玉米产量、效益及养分平衡的影响

针对传统推荐施肥方法周期长、成本高及难以适合分散小地块的弊端,本研究利用养分专家系统(Nutrient Expert)在山东省小麦-玉米轮作模式下进行3周年的推荐施肥试验,通过作物产量、收益分析及表观养分平衡计算,综合评价养分专家系统的实际应用效果。试验在143户的小麦-玉米轮作地块进行,设置空白处理(CK,不施肥)、农民习惯施肥处理(FP)、当地官方推荐施肥处理(OPTS)和养分专家系统推荐施肥处理(OPTE),比较不同施肥处理间产量、效益及养分平衡情况。结果表明:与不施肥相比,各施肥处理产量增加明显,玉米增产幅度在15.1%~29.5%,小麦增产幅度在25.6%~37.2%。各施肥处理间产量无显著性差异,但OPTE处理相比FP、OPTS处理养分投入量降低,提高了种植效益,产投比明显高于其余两个处理。养分表观平衡计算结果表明,OPTE处理氮磷钾养分盈余量同其他处理相比最小。综合产量、效益及养分收支平衡各方面,养分专家系统推荐施肥优于传统推荐施肥方法,在小麦玉米生产上能够稳产增收、降低环境污染风险。

养分专家系统推荐施肥对章丘大葱产量及养分吸收利用的影响

为评价养分专家系统(NE系统)在大葱上的推荐施肥效果,在章丘大葱主产区,选取多年大葱种植地进行田间试验,并分析了NE系统与农民习惯施肥(FP)处理、当地农技部门的测土配方推荐施肥(OPTs)处理下大葱产量、经济效益、养分吸收积累、肥料利用率和土壤硝态氮积累的变化。结果表明,NE系统推荐施肥较FP处理氮、磷、钾肥施用量分别降低了13.22%、27.33%和16.51%,较OPTs处理氮、磷肥用量增加而钾肥用量降低;大葱NE系统较FP和OPTs分别增产6.04%和12.30%,增收8.01%和14.74%;NE处理氮素积累量较FP和OPTs处理分别显著增加14.20%和37.78%,磷积累量分别增加21.22%和25.78%,但差异不显著,钾积累量分别显著增加16.78%和22.13%;NE处理氮肥农学效率平均为71.78 kg/kg,氮肥利用率平均为25.10%,氮肥偏生产力较FP提高22.22%;NE处理较FP、OPTs处理可分别显著降低0~90 cm土层硝态氮积累量39.44%和38.72%。大葱NE系统推荐施肥促进了大葱对养分的吸收和利用,具有明显的增产增收效应,肥料利用效率高于全国平均水平,降低了土壤硝态氮积累风险,可作为该地区大葱推荐施肥方法推广应用。

基于养分专家系统评估双季稻区的氮肥减施潜力

在双季稻区,不同肥力水平稻田的化肥减施潜力还不明晰。本研究针对高中低肥力的双季稻田,通过在养分专家系统(NE)推荐的施氮量基础上设置氮肥增减15%、30%和45%的田间试验,分析了水稻产量及其与氮肥用量的量化关系。结果表明:高中低肥力等级上各处理的早晚稻产量大体呈现出高肥力>中肥力>低肥力的趋势,与低肥力相比,中高肥力的早稻产量提高了2.30%~8.56%,晚稻产量提高了13.56%~17.94%。在NE基础上氮肥减施30%和45%处理下,高中低肥力水平的早稻产量比NE处理降低了8.05%~12.52%,晚稻产量降低了2.03%~6.67%,但低肥力中NE基础上氮肥减施30%的早稻产量则无显著降低。同时,NE基础上氮肥减施15%以及增施15%、30%和45%均不能显著提高高中低肥力水平的早晚稻产量。进一步通过一元二次方程拟合表明,不同肥力等级上早晚稻的产量潜力和对应的氮肥合理用量均呈现出高肥力大于中肥力和低肥力的趋势,养分专家系统可以在实现95%的产量潜力下将氮肥减施12.94%~34.07%,且在维持高产的前提下,高肥力的氮肥减施比例明显低于中肥力和低肥力。因此,在南方双季稻地区,养分专家系统可以在高中低肥力水平实现化肥减施增效,但不同肥力等级氮肥减施比例存在差异。

基于养分专家系统的氮肥减施对大葱产量、品质及养分吸收利用的影响

为科学指导山东章丘地区大葱施肥,合理评价养分专家系统(NE)在大葱种植上的化肥减施效果,本研究通过田间试验比较不同施氮量处理的养分积累、大葱产量及品质,分析施氮量对其经济效益、氮肥利用率和土壤硝态氮积累等指标的影响。试验共设置6个处理,分别为不施氮处理(CK)、大葱养分专家推荐施肥处理(NE)、NE基础上减施60%氮肥处理(40%NE)、NE基础上减施30%氮肥处理(70%NE)、NE基础上增施30%氮肥处理(130%NE)和NE基础上增施60%氮肥处理(160%NE)。结果表明,在磷、钾肥充足的前提下,随施氮量增加大葱产量上升8.87%~30.03%,NE基础上减施30%可实现95%的大葱产量。增施60%氮肥产量显著上升,但大葱硝酸盐含量显著上升20.31%,造成品质下降。NE处理氮肥农学效率平均为71.43kg/kg,氮肥利用率平均为20.44%,160%NE氮肥利用率和氮肥农学效率均显著降低。减氮处理氮素积累量分别显著降低21.87%和10.83%,增氮处理大葱氮素积累量分别上升2.74%和7.81%,但差异不显著。130%NE与160%NE处理较NE处理土壤硝态氮累积量分别显著上升160.98%和140.35%。综上所述,NE系统可在章丘大葱种植中优化施肥量,实现化肥减施增效,促进养分的吸收利用,具有较好的增产效果。