氮利用率和氮转化率评价氮肥肥效比较研究

基于生态平衡施肥理论和通用施肥模型,以河南省小麦氮肥肥效试验数据为例,分别求算长期定位试验、普通田间试验、示踪试验三种情况下的肥料氮利用率和氮转化率,并进行评价,结果表明:①长期定位试验氮利用率和氮转化率都比较稳定;普通田间试验在最佳施氮情况下,氮利用率和氮转化率均与长期定位试验结果接近,但不同普通田间试验之间氮利用率变幅较大;示踪试验的氮利用率或氮转化率不能作为评价肥效和指导施肥的科学依据;②氮利用率低估了氮肥肥效;不考虑外源氮时则高估了氮肥肥效;使用氮转化率和外源氮是科学评价氮肥肥效的方法;③具体施肥实践时,可以不考虑外源氮而直接使用氮相对转化率评价肥效和指导施肥;参照长期定位试验的最佳施氮量,即使在不测定土壤氮的情况下也可以使用氮转化率半定量地指导施肥。

肥效评价的生态平衡施肥理论体系、指标体系及其实证

根据生态平衡施肥理论和实践,在综合评价肥料利用率及其算法前提下,提出了肥效评价的生态平衡施肥理论体系和指标体系,并进行了实证。理论体系包括:(1)以生态平衡施肥的多目标优化施肥为核心内容,即生态平衡施肥是以适宜的肥料成本、保证粮食产量和品质、持续培肥或保持土壤肥力平衡、减少施肥污染的多目标优化;(2)从操作上定义了多个评价指标,并可通过普通肥料田间试验求算;(3)指标体系包括评价肥效和指导施肥双重功能;(4)确立了肥效评价指标体系建立的方法。指标体系包括4方面9项指标:①用产量评价的指标有肥料转化率、最低肥料转化率、最高肥料转化率、平均肥料转化率;②考虑对环境负面影响的指标有肥料离土率、生态施肥量上限;③考虑土壤培肥的指标有培肥施肥量下限;④考虑土壤和肥料共同作用的指标有土壤-肥料养分表观转化率和土壤-肥料养分表观离土率。

通用施肥模型及其应用

基于生态平衡施肥理论和多年实践,建立了通用施肥模型及其若干应用模式。(1)不进行秸秆还田情况下,当Wj≥Wi时的通用施肥模型表达式为"肥料转化率+肥料离土率+肥料培肥率=1";当Wj<Wi时的通用施肥模型表达式为"土壤-肥料转化率+土壤-肥料离土率=1"。(2)进行秸秆还田情况下,当Wj≥Wi时的通用施肥模型表达式为"肥料经济产量转化率+肥料离土率+肥料培肥率=1";当Wj<Wi时的通用施肥模型表达式为"土壤-肥料经济产量转化率+土壤-肥料离土率=1"。基于以上理论和方法,分别对肥料长期定位试验、示踪试验、普通肥料田间试验、轮作栽培模式情况下的通用施肥模型进行了讨论;并介绍了参数计算过程。根据实际工作需要,对通用施肥模型进行了简化,分别定义了土壤-化肥养分生物产量转化率、土壤-化肥养分籽粒产量转化率两个参数和相应的施肥模型。最后简介了通用施肥模型多年实践情况。

肥效评价的生态平衡施肥指标体系的应用

本文以肥效评价的生态平衡施肥理论体系为基础,对生态平衡施肥指标体系进行了研究。(1)以肥料转化率为基础建立了全量养分通用施肥模型和参数体系:在Wj=Wi状态下,模型为Win=Wyield/Kyield,参数为产量和肥料转化率;在Wj>Wi状态下,模型为Win=Wyield/Kyield,参数为产量和肥料转化率;在Wj<Wi状态下,模型为Win=Wyield/Ks-yield+(Wj-W)i,参数为产量、肥料转化率和(Wj-W)i。(2)以肥料离土率为基础建立了肥料离土估算模型和参数体系:在Wj=Wi状态下,全量养分通用离土模型为Wleave=Win×Kleave或Kleave=1-Kyield,参数为产量和肥料转化率;在Wj>Wi状态下,模型为Wleave=Kleave×Win或Kleave=1-Kyield-Kfertilization,参数为产量、肥料转化率和(Wj-W)i或Kfertilization。(3)以肥料培肥率为基础建立了土壤培肥模型和参数体系:在Wj>Wi时,肥料培肥率模型为Kfertilization=(Wj-W)i/Win,参数为产量和肥料培肥率。(4)以中长期定位试验为例说明了以上模型的应用方法和过程。