化肥减施增效关键技术研究进展分析

化肥作为现代农业生产基础物质之一,对保障粮食生产安全和农业高效高产具有重要作用,但因其长期盲目过量施用所引发的系列农产品安全、环境污染及资源浪费等问题日益突显,如何有效权衡粮食产量品质及生态安全与化肥减施增效间关系成为需要解决的系统工程问题。根据对科学施肥技术迫切需求,综合评价了中国化肥施用现状与形势,重点阐述分析了国内外测土配方施肥、缓控释肥施用、精准变量施肥、灌溉施肥及部分大宗农作物典型施肥等现代施肥技术的研究进展、技术特点、应用概况及存在问题等。在此基础上,结合可持续农业发展需求分析了我国化肥施用的发展趁势,提出未来主要发展建议,为构建符合中国国情的化肥减施增效科学管理技术体系及相关研究提供参考。

我国肥料利用现状及提高化肥利用率的方法

提高肥料利用率、减少肥料损失是目前农业生产中急需解决的重要问题。针对我国肥料利用率低、氮肥损失严重的现状,综述了肥料利用率低的原因及提高肥料利用率的有效途径:主要包括推广缓/控释肥料;进行精准配方施肥;改进施肥方法。

缓控释肥料研发需要长期坚持

发展缓控释肥料是实现化肥减量增效的重要方向,在支撑现代农业绿色发展中发挥着重要作用。文章回顾了北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所在该领域32年的研究工作,从研究历程、队伍建设、产品开发和农化服务等方面阐述了缓控释肥料自实验室走向农田的来龙去脉,对未来的研究方向进行了分析与展望。研究所1991—1998年相继研制出沸石包膜肥料和聚烯烃树脂包膜肥料。1999—2015年,控释肥料逐步实现产业化。2016年以后,生物基包膜控释肥料受到重视,研究取得了较大进展。沸石包衣肥料是以天然沸石为包膜剂的无机包膜肥料。聚烯烃树脂包膜肥料是将树脂溶液喷洒在肥料表面形成一层半渗透或不渗透材料,以实现养分的控制释放。聚氨酯包膜肥料是一种热固性树脂包膜控释肥料,无溶剂原位反应成膜是其常用生产工艺,研究所先后开发了半自动、自动化连续生产技术。研究所缓控释肥料的创制服务了从大田到园艺系列作物养分精准需求,带动了肥料产业升级、面源污染治理、肥料减量增效工作的开展。为适应农业发展的现实需求,未来仍需在肥料产品包膜材料生物可降解、肥料养分释放多阶段连续可控、大规模连续化生产工艺创新、肥料产品质量在线快速检测技术、作物专用多元复合控释功能肥料等方面持续研究。

不同养分配比控释掺混肥对番茄生长及产量的影响

在日光温室栽培条件下研究了两种不同养分配比控释掺混肥对番茄生长及产量的影响。结果表明,施用控释掺混肥处理的番茄株高、茎粗显著优于普通化肥(T2);减量20%的控释掺混肥处理(T3)的总叶绿素含量增加幅度最大;且减量20%和40%的控释掺混肥处理均有利于提高番茄的根系活力。两种养分配比条件下,在氮磷钾配比为1∶0.5∶1.75,即控释掺混肥Ⅱ处理条件下,更有利于番茄的增产,且肥料总量减少40%(T5)增产效果仍然明显。

芒果园生态系统养分调控技术研究进展

养分调控是芒果园生态系统研究的重要内容之一。在营养诊断、配方施肥研究的基础上,提出相应的施肥配比、施肥量、施肥期和施肥方法等具体的调控技术,推动了芒果园生态系统养分调控的研究进展。本文对芒果园生态系统养分调控的必要性、效用及配方施肥应用技术研究进行综述,并展望芒果园生态系统的系统性和整体性、技术成果推广等研究的方向。

控释肥料在黑美人栽培中的使用效果

采用自制控释全营养复合肥与普通复合肥对照,进行黑美人(AglaonenaCommutatumcv‘Sanpemo)’的土培与沙培试验,研究肥效与使用方法,结果表明,控释复合肥不但适合于土壤使用,也适合于沙培,使用方法为采用大颗粒剂型,用量为每千克土7.5～15.0g。控释复合肥能长时间满足黑美人的营养需求,有效期长达14个月以上,能显著提高黑美人的生物量,提高品质。

冬季马铃薯控释肥用量试验

在川西南冬季马铃薯种植区,开展马铃薯专用控释配方肥不同用量对青薯9号增产效应的对比试验。试验结果表明,以每667 m^2施用60 kg马铃薯专用控释配方肥作底肥为最佳施肥方案,该处理的平均单株质量、商品薯率最高,平均鲜薯产量为2 114.0 kg/667 m^2,比对照(不施肥)增产1 063.5 kg/667 m^2,增幅为101.2%。

配方肥生产线进料装置控制系统

针对配方肥生产过程中由于人工称料、投料和输送带自动投料不稳定而造成配方比例不准确的问题,设计配方肥生产线进料装置智能控制系统。

测土配方施肥标准化验室内部质量控制研究

测土配方施肥标准化验室进行内部质量控制是保证土壤分析数据质量的重要手段。笔者结合土壤分析围绕实验准备、实施、核查3个阶段中各个重要环节的质量控制进行讨论,列举了在检测环境、仪器设备、试剂器皿、样品制备、方法选择等方面进行质量控制的方法和注意事项,同时列举了标准物质法、质量控制图、标准曲线等多种方法在土壤分析质量控制中的运用。

基于Modbus和GIS的自动配肥控制系统研究

结合广东省实际,从满足测土配方施肥项目成果应用和推广的实际需求出发,利用现有土壤地理信息、肥料数据、作物施肥模型和信息技术,采用Arc GIS Engine组件开发技术和Modbus RTU通信协议,开发了以县为单位的测土配方自动配肥控制系统。应用结果表明,该控制系统能有效地管理测土配方施肥项目各项数据和土壤地理空间数据,并在此基础上实现县域内针对精确地块的作物施肥配方和施肥指导推荐,同时能完成现场配制出满足农民个性化需求的配方肥。

农药制剂研发的精细化、功能化与农业生产高效利用

农药制剂作为农药的最终使用形式,其质量和性能对农药药效发挥和高效利用至关重要。近年来,随着人们环保意识和要求的提高以及科技水平的发展,伴随着有害生物种类和发生规律、种植结构、植保策略、土地集约化以及劳动力结构等因素的不断变化,推动了我国农药制剂的创新,一些新的理论、剂型、加工技术、表征手段和施药方式相继出现,农药制剂开发的精细化、功能化以及农药的高效利用成为主要发展方向。本文从农药制剂加工的精细化、功能化发展以及农业实际生产需求对农药制剂创新的推动等方面,对我国农药制剂的研究发展情况进行了较全面的介绍,并分析了其中有待解决的问题以及未来发展方向,旨在为绿色、高效的功能化农药制剂的研发提供参考。

华东地区小麦缓控释配方肥技术研究

根据土壤肥力水平和前期研究,设计了华东地区小麦缓控释配方肥,研究了该配方肥对小麦产量、土壤养分平衡和肥料利用率的影响。结果表明:缓控释配方肥能在较常规施肥减氮12.5%、减磷10%、减钾6.7%以及一次性施用的情况下,确保小麦的稳产,提高氮肥表观利用率6.2%,且将氮肥的偏生产力提高20.4%,同时维持土壤的养分含量。配方施肥的施氮量、施磷量超过了植株的需求,盈余50%左右,施钾量低于作物吸钾量,土壤钾素平衡为亏缺状态。因此,建议华东地区小麦缓控释配方肥的氮肥用量可降低10%~15%,磷肥用量可降低20%~30%,钾肥用量应提高10%左右,即配方肥的氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥推荐用量分别为180~190、80~90和90~100 kg/hm2。

商洛连翘专用缓控释复合肥研制

旨在研制适应商洛气候的连翘专用缓/控释复合肥。在分析评价土壤肥力的基础上,按照分级指标将洛南县连翘基地划分为4个肥力分区;根据田间施肥效应,对肥料NPK三要素及微量元素用量予以调整,研发出不同肥力类型区的连翘专用复合肥配方。结果表明,依据控氮效果试验确定的最佳缓控释技术方案为:硫衣尿素(SCU)+氢醌(HQ)+双氰胺(DCD);按照分区配方建议工厂以单质肥料掺混及包膜处理生产,提出采用单质肥料配施的指导建议。研制出的商洛连翘专用缓控释复合肥,能够为实际应用的技术参考依据。

安徽东至县棉花缓控释肥高效施肥技术比较

通过对"司尔特牌"缓释肥和"红四方"牌控释肥配合安徽省农业科学院棉花研究所与东至县土壤肥料部门提出的施肥方法在安徽东至县进行大田示范比较,以考察棉花农艺性状、产量性状及经济效益等效果。结果表明:处理1(总施肥量是N为360 kg/hm2、P2O5为90 kg/hm2、K2O为225 kg/hm2)比处理3(当地常规施肥,CK)增产0.86%、增收2061.5元/hm2(其中肥料投入节省610.5元/hm2,减少用工费用1200元/hm2),节本增效明显,适合在当地推广应用。

冀东平原保护地土壤酸化及次生盐渍化的现状与防治措施

土壤次生盐渍化和酸化是我国保护地栽培生产中的一个重要限制因子。通过对冀东平原保护地土壤次生盐渍化及酸化演变过程进行初步研究,论述了保护地土壤次生盐渍化及酸化的成因,指出土壤环境封闭、大量盲目施肥、不合理灌溉是导致保护地土壤次生盐渍化及酸化的主要原因。提出通过测土配方施肥、增施有机肥、合理灌溉和改良土壤等措施,可以使保护地水肥资源相协调。调节土壤生态环境是防止次生盐渍化和酸化的有效途径。

黄花品种引进配方施肥及病虫害绿色防控试验浅析

大同市云州区现种植黄花菜1.13×10^4 hm^2,基本以当地品种为主,大面积种植一个品种,市场风险较大,需引进其他黄花品种。菜农施肥多以经验为主,肥料利用率不高,浪费严重。病虫害防控多以化学防治为主,为了提高农产品的品质,确保农产品的质量安全,应大力推广病虫害绿色防控技术措施。文章就云州区黄花菜品种引进、配方施肥、病虫害绿色防控等技术展开试验,以期为黄花菜种植户提供理论依据。