【目的】农户经营是我国农业的主体,肥料资源的不合理应用是限制作物生产的重要因子。本研究旨在评估主产区农户粮食生产的减肥潜力及经济环境效益。【方法】2018年对陕西省各县(市、区)的主要农作物生产情况进行问卷调查,以三大粮食作...【目的】农户经营是我国农业的主体,肥料资源的不合理应用是限制作物生产的重要因子。本研究旨在评估主产区农户粮食生产的减肥潜力及经济环境效益。【方法】2018年对陕西省各县(市、区)的主要农作物生产情况进行问卷调查,以三大粮食作物为研究对象,基于产量水平评价农户的施肥现状、减肥潜力、环境代价和经济效益。【结果】农户作物产量存在显著差异,小麦平均产量为4 573 kg·hm^-2,高低产量相差2 619 kg·hm^-2;玉米平均产量为7 319 kg·hm^-2,高低产量相差5 388 kg·hm^-2;水稻平均产量为8 340 kg·hm^-2,高低产量相差2 893kg·hm^-2。小麦的氮磷钾肥用量分别为177 kg N·hm^-2、102 kg P2O5·hm^-2和37 kg K2O·hm^-2;玉米分别为247 kg N·hm^-2、103 kg P2O5·hm^-2和47 kg K2O·hm^-2;水稻分别为186 kg N·hm^-2、88 kg P2O5·hm^-2和64 kg K2O·hm^-2。3种作物产量与施肥量无显著相关。氮磷肥普遍过量施用、钾肥过量与不足并存,低产农户过量施肥问题严重。对于氮磷钾肥的减施潜力,小麦分别为41%、59%和59%;玉米分别为55%、73%和66%;水稻分别为38%、64%和58%。施用的肥料形态均表现氮以单质肥为主、复合肥为辅;磷钾以复合肥为主;有机肥养分供应量很低。肥料结构均表现为重基施轻追施,氮以基施为主、追施为辅;磷钾肥鲜有追施。生产1.0 t小麦、玉米和水稻的活性氮损失量分别为6.9、3.8和3.3 kg,低产组的活性氮损失强度比高产组分别高52%、85%和74%,降低损失的潜力分别介于16%-33%、31%-50%和4%-38%。小麦、玉米和水稻生产的经济效益分别为4 468、9 091和20 020元/hm2,高产组比低产组分别高459%、128%和52%;减肥增效后总效益分别为4 919、9 905和20 543元/hm2,高产组比低产组分别高290%、106%和48%。【结论】基于产量水平深入剖析了陕西省农户的生产行为,低中产组为化肥减量和收益提升的重点。农户氮磷钾肥减施潜力分别为45%、65%和61%;小麦、玉米和水稻因化肥减施而降低活性氮损失的潜力分别为26%、45%和18%;提高环境经济效益的潜力分别为10%、9%和3%。展开更多
【目的】通过取样调查和田间叶喷硒肥试验,研究中国不同麦区小麦籽粒硒含量状况、硒含量的影响因素以及提高硒含量的农艺措施。【方法】分别于2008—2009、2009—2010、2010—2011年小麦季收集中国不同麦区73份春小麦和582份冬小麦共计...【目的】通过取样调查和田间叶喷硒肥试验,研究中国不同麦区小麦籽粒硒含量状况、硒含量的影响因素以及提高硒含量的农艺措施。【方法】分别于2008—2009、2009—2010、2010—2011年小麦季收集中国不同麦区73份春小麦和582份冬小麦共计655份田间小麦样品,调查籽粒产量并测定籽粒硒含量。于2010—2011年在14个省(市)的30个国家小麦产业技术体系综合试验站开展叶面喷施硒肥试验,设叶面喷施清水或0.017%亚硒酸钠2个处理,于拔节中、末期各喷施1次,完全随机区组设计,重复3次,测定拔节前植株样品的硒含量和收获后籽粒产量和硒含量。【结果】655份小麦籽粒样品平均硒含量为64.6μg·kg^(-1),远不能满足以小麦为主食人群对硒的营养需求,变幅为0—821.0μg·kg^(-1),春、冬小麦平均分别为67.5和64.2μg·kg^(-1)。有63%缺硒,19%偏低,仅有8%富硒,未发现有小麦籽粒硒含量达到中毒水平。小麦籽粒硒含量在不同区域表现为北部高于南部、西部高于东部。各地的田间试验表明,叶面喷施亚硒酸钠对小麦籽粒产量没有显著影响,不喷硒和喷硒平均产量分别为6 650和6 649 kg·hm-2。叶喷硒肥使籽粒硒含量显著提高,不喷硒时,籽粒硒含量平均为31.0μg·kg^(-1),喷硒116 g·hm-2使籽粒硒含量平均增加到647.8μg·kg^(-1),达到了富硒水平,但没有达到中毒水平。每施用1.0 g Se·hm^(-2),籽粒硒含量平均提高5.3μg·kg^(-1),施用51 g Se·hm-2可将小麦籽粒硒含量从平均31.0μg·kg^(-1)提高到300μg·kg^(-1)以上。小麦籽粒硒含量不受产量的影响,但不喷硒时籽粒硒含量与0—20 cm土层土壤有效硒含量和拔节前植株硒含量分别呈显著和极显著正相关。土壤有效硒含量在6.3—30.7μg·kg^(-1)每增加1.0μg·kg^(-1),不喷硒时籽粒硒含量平均增加2.1μg·kg^(-1),拔节前植株硒含量在0—147.2μg·kg^(-1)每增加1.0μg·kg^(-1),不喷硒籽粒硒含量平均增加0.7μg·kg^(-1)。喷硒后籽粒硒含量和硒强化指数均与拔节前植株硒含量极显著正相关。拔节前植株硒含量每增加1.0μg·kg^(-1),喷硒籽粒硒含量平均增加5.7μg·kg^(-1),籽粒硒强化指数平均增加0.043μg·kg^(-1)(g·hm-2)-1。【结论】在农业生产中,通过拔节前土壤施硒提高土壤有效硒水平、在拔节中期或末期叶面喷施硒肥等,均可使植株累积较多的硒,并在灌浆期向籽粒转移,从而提高籽粒硒含量。展开更多
【目的】明确小农户经营模式下小麦施肥现状,为实现旱地小麦稳产增产和养分高效利用提供依据。【方法】通过连续5年对渭北旱地1 261个农户的养分管理调研,以维持旱地小麦可持续生产为出发点,基于小麦产量确定的养分需求量,评价农户施肥...【目的】明确小农户经营模式下小麦施肥现状,为实现旱地小麦稳产增产和养分高效利用提供依据。【方法】通过连续5年对渭北旱地1 261个农户的养分管理调研,以维持旱地小麦可持续生产为出发点,基于小麦产量确定的养分需求量,评价农户施肥量,分析农户施肥的问题及减肥潜力。【结果】调研农户小麦籽粒产量介于750—9 000 kg·hm^(-2),平均4 243 kg·hm^(-2),属于低产(<2 640 kg·hm^(-2)),偏低(2 640—3 780 kg·hm^(-2)),中产(3 780—4 920 kg·hm^(-2)),偏高(4 920—6 060 kg·hm^(-2)),高产(>6 060 kg·hm^(-2))等级的农户依次占22.0%,22.2%,19.3%,22.8%,13.6%。农户氮肥用量介于33—454 kg N·hm^(-2),平均188 kg N·hm^(-2);磷肥介于0—435 kg P_2O_5·hm^(-2),平均125 kg P_2O_5·hm^(-2);钾肥介于0—201 kg K_2O·hm^(-2),平均19 kg K_2O·hm^(-2),农户的施氮、磷和钾量均与小麦产量无显著相关关系。从低产到高产,施氮过量(偏高+很高)的农户比例逐渐降低,由97.8%降低到18.0%;而施氮不足(偏低+很低)的农户逐渐增多,由0.7%增加到45.9%。与氮肥类似,随着产量水平提高,施磷过量的农户比例也逐渐降低,但降低幅度小,由99.3%仅降低到70.9%,即过量施磷普遍存在。与氮、磷不同,在各产量水平下至少有60%的农户施钾不足。因此,在低产、产量偏低水平,重点是施氮量偏高或很高的农户需减肥,减幅在24—144 kg N·hm^(-2)、28%—73%氮肥;在中产、偏高和高产水平,既有减肥,也有增肥,减肥的重点是施氮量偏高或很高的农户,减幅在50—181 kg N·hm^(-2)、26%—51%氮肥,增肥的重点是施氮量偏低或很低的农户,增幅在38—134 kg N hm^(-2)、41%—345%氮肥。针对农户普遍施磷过量的问题,在不同产量水平,施磷量偏高的农户应减少7—31 kg P_2O_5·hm^(-2)、23%—33%的磷肥投入;施磷很高的农户应减少85—118 kg P_2O_5·hm^(-2),61%—85%的磷肥投入。由于钾肥用量普遍不足,施钾很低或不施的农户首先应改变不施钾肥的习惯,根据不同产量水平施用钾肥13—50 kg K_2O·hm^(-2);施钾偏低的农户,应增加7—18 kg K_2O·hm^(-2)、35%—78%的钾肥。【结论】相比于传统的施肥评价中用统一的施肥量标准去评价不同产量水平的农户施肥,本文提出了基于产量的农户施肥评价和减肥潜力分析方法,适于目前中国小农户农田经营模式,可以客观、准确认识目前农户随意和过量施肥的问题,为进行有效调控施肥提供依据。展开更多
【目的】提高土壤碳固持,特别是增加有机碳累积、减少碳损失,对于提高旱地土壤肥力、缓解大气温室效应具有重要意义。黄土高原旱地土壤有机碳含量低,增施氮肥是这一地区重要的作物增产措施,但氮肥投入对土壤碳的影响如何,一直没有报道...【目的】提高土壤碳固持,特别是增加有机碳累积、减少碳损失,对于提高旱地土壤肥力、缓解大气温室效应具有重要意义。黄土高原旱地土壤有机碳含量低,增施氮肥是这一地区重要的作物增产措施,但氮肥投入对土壤碳的影响如何,一直没有报道。【方法】利用黄土高原旱地持续23年的长期定位试验,在每年施磷39 kg P2O5·hm-2条件下,设置0、45、90、135、180 kg N·hm-2 5个氮水平种植冬小麦,在小麦收获期采集0—40 cm不同土层的土壤样品,研究长期施用不同用量的氮肥对旱地土壤总碳、有机碳、轻质有机碳及无机碳的影响,分析不同氮肥用量引起的土壤有机碳、轻质有机碳及无机碳累积量的变化,定量分析氮肥用量对旱地土壤不同形态碳的影响。【结果】随氮肥用量增加,旱地土壤不同土层总碳无显著变化,但0—30 cm土层有机碳含量却随之增加,与不施氮肥相比,增幅可达7%—28%;0—40 cm土层轻质有机碳含量也增加,增幅达31%—106%,但施氮量过高不利于有机碳累积。对不同形态土壤碳累积量与氮肥用量的回归分析表明,施氮量120 kg N·hm-2时,0—30 cm土层有机碳累积量达最高值36.6 Mg;施氮量161 kg N·hm-2时,0—40 cm土层轻质有机碳累积量达最高值2.69 Mg;每千克肥料氮每年可使土壤有机碳增加1.34 kg·hm-2,轻质有机碳增加0.31 kg·hm-2;0—20 cm表层土壤轻质有机碳占有机碳的百分比也随施氮量增加而升高。相反,5—20 cm土层土壤无机碳含量却随氮肥用量增加而显著降低,施氮量180 kg N·hm-2时,无机碳累积量比不施氮减少2.8 Mg,每千克肥料氮每年可使无机碳减少0.67 kg·hm-2。【结论】在黄土高原旱地长期施用不同用量的氮肥虽不显著影响土壤的总碳数量,却显著地改变了旱地土壤碳的组成,即通过增加土壤的轻质有机碳,增加了土壤的有机碳累积量,同时降低了土壤的无机碳累积。因此,合理调控氮肥用量,不仅是旱地作物增产的关键措施,对增加土壤有机碳固持、培肥土壤也有重要意义。同时,施用氮肥引起的土壤无机碳损失不容忽视,其潜在的农业、生态与环境效应需引起大众关注。展开更多
文摘【目的】农户经营是我国农业的主体,肥料资源的不合理应用是限制作物生产的重要因子。本研究旨在评估主产区农户粮食生产的减肥潜力及经济环境效益。【方法】2018年对陕西省各县(市、区)的主要农作物生产情况进行问卷调查,以三大粮食作物为研究对象,基于产量水平评价农户的施肥现状、减肥潜力、环境代价和经济效益。【结果】农户作物产量存在显著差异,小麦平均产量为4 573 kg·hm^-2,高低产量相差2 619 kg·hm^-2;玉米平均产量为7 319 kg·hm^-2,高低产量相差5 388 kg·hm^-2;水稻平均产量为8 340 kg·hm^-2,高低产量相差2 893kg·hm^-2。小麦的氮磷钾肥用量分别为177 kg N·hm^-2、102 kg P2O5·hm^-2和37 kg K2O·hm^-2;玉米分别为247 kg N·hm^-2、103 kg P2O5·hm^-2和47 kg K2O·hm^-2;水稻分别为186 kg N·hm^-2、88 kg P2O5·hm^-2和64 kg K2O·hm^-2。3种作物产量与施肥量无显著相关。氮磷肥普遍过量施用、钾肥过量与不足并存,低产农户过量施肥问题严重。对于氮磷钾肥的减施潜力,小麦分别为41%、59%和59%;玉米分别为55%、73%和66%;水稻分别为38%、64%和58%。施用的肥料形态均表现氮以单质肥为主、复合肥为辅;磷钾以复合肥为主;有机肥养分供应量很低。肥料结构均表现为重基施轻追施,氮以基施为主、追施为辅;磷钾肥鲜有追施。生产1.0 t小麦、玉米和水稻的活性氮损失量分别为6.9、3.8和3.3 kg,低产组的活性氮损失强度比高产组分别高52%、85%和74%,降低损失的潜力分别介于16%-33%、31%-50%和4%-38%。小麦、玉米和水稻生产的经济效益分别为4 468、9 091和20 020元/hm2,高产组比低产组分别高459%、128%和52%;减肥增效后总效益分别为4 919、9 905和20 543元/hm2,高产组比低产组分别高290%、106%和48%。【结论】基于产量水平深入剖析了陕西省农户的生产行为,低中产组为化肥减量和收益提升的重点。农户氮磷钾肥减施潜力分别为45%、65%和61%;小麦、玉米和水稻因化肥减施而降低活性氮损失的潜力分别为26%、45%和18%;提高环境经济效益的潜力分别为10%、9%和3%。
文摘【目的】通过取样调查和田间叶喷硒肥试验,研究中国不同麦区小麦籽粒硒含量状况、硒含量的影响因素以及提高硒含量的农艺措施。【方法】分别于2008—2009、2009—2010、2010—2011年小麦季收集中国不同麦区73份春小麦和582份冬小麦共计655份田间小麦样品,调查籽粒产量并测定籽粒硒含量。于2010—2011年在14个省(市)的30个国家小麦产业技术体系综合试验站开展叶面喷施硒肥试验,设叶面喷施清水或0.017%亚硒酸钠2个处理,于拔节中、末期各喷施1次,完全随机区组设计,重复3次,测定拔节前植株样品的硒含量和收获后籽粒产量和硒含量。【结果】655份小麦籽粒样品平均硒含量为64.6μg·kg^(-1),远不能满足以小麦为主食人群对硒的营养需求,变幅为0—821.0μg·kg^(-1),春、冬小麦平均分别为67.5和64.2μg·kg^(-1)。有63%缺硒,19%偏低,仅有8%富硒,未发现有小麦籽粒硒含量达到中毒水平。小麦籽粒硒含量在不同区域表现为北部高于南部、西部高于东部。各地的田间试验表明,叶面喷施亚硒酸钠对小麦籽粒产量没有显著影响,不喷硒和喷硒平均产量分别为6 650和6 649 kg·hm-2。叶喷硒肥使籽粒硒含量显著提高,不喷硒时,籽粒硒含量平均为31.0μg·kg^(-1),喷硒116 g·hm-2使籽粒硒含量平均增加到647.8μg·kg^(-1),达到了富硒水平,但没有达到中毒水平。每施用1.0 g Se·hm^(-2),籽粒硒含量平均提高5.3μg·kg^(-1),施用51 g Se·hm-2可将小麦籽粒硒含量从平均31.0μg·kg^(-1)提高到300μg·kg^(-1)以上。小麦籽粒硒含量不受产量的影响,但不喷硒时籽粒硒含量与0—20 cm土层土壤有效硒含量和拔节前植株硒含量分别呈显著和极显著正相关。土壤有效硒含量在6.3—30.7μg·kg^(-1)每增加1.0μg·kg^(-1),不喷硒时籽粒硒含量平均增加2.1μg·kg^(-1),拔节前植株硒含量在0—147.2μg·kg^(-1)每增加1.0μg·kg^(-1),不喷硒籽粒硒含量平均增加0.7μg·kg^(-1)。喷硒后籽粒硒含量和硒强化指数均与拔节前植株硒含量极显著正相关。拔节前植株硒含量每增加1.0μg·kg^(-1),喷硒籽粒硒含量平均增加5.7μg·kg^(-1),籽粒硒强化指数平均增加0.043μg·kg^(-1)(g·hm-2)-1。【结论】在农业生产中,通过拔节前土壤施硒提高土壤有效硒水平、在拔节中期或末期叶面喷施硒肥等,均可使植株累积较多的硒,并在灌浆期向籽粒转移,从而提高籽粒硒含量。
文摘【目的】明确小农户经营模式下小麦施肥现状,为实现旱地小麦稳产增产和养分高效利用提供依据。【方法】通过连续5年对渭北旱地1 261个农户的养分管理调研,以维持旱地小麦可持续生产为出发点,基于小麦产量确定的养分需求量,评价农户施肥量,分析农户施肥的问题及减肥潜力。【结果】调研农户小麦籽粒产量介于750—9 000 kg·hm^(-2),平均4 243 kg·hm^(-2),属于低产(<2 640 kg·hm^(-2)),偏低(2 640—3 780 kg·hm^(-2)),中产(3 780—4 920 kg·hm^(-2)),偏高(4 920—6 060 kg·hm^(-2)),高产(>6 060 kg·hm^(-2))等级的农户依次占22.0%,22.2%,19.3%,22.8%,13.6%。农户氮肥用量介于33—454 kg N·hm^(-2),平均188 kg N·hm^(-2);磷肥介于0—435 kg P_2O_5·hm^(-2),平均125 kg P_2O_5·hm^(-2);钾肥介于0—201 kg K_2O·hm^(-2),平均19 kg K_2O·hm^(-2),农户的施氮、磷和钾量均与小麦产量无显著相关关系。从低产到高产,施氮过量(偏高+很高)的农户比例逐渐降低,由97.8%降低到18.0%;而施氮不足(偏低+很低)的农户逐渐增多,由0.7%增加到45.9%。与氮肥类似,随着产量水平提高,施磷过量的农户比例也逐渐降低,但降低幅度小,由99.3%仅降低到70.9%,即过量施磷普遍存在。与氮、磷不同,在各产量水平下至少有60%的农户施钾不足。因此,在低产、产量偏低水平,重点是施氮量偏高或很高的农户需减肥,减幅在24—144 kg N·hm^(-2)、28%—73%氮肥;在中产、偏高和高产水平,既有减肥,也有增肥,减肥的重点是施氮量偏高或很高的农户,减幅在50—181 kg N·hm^(-2)、26%—51%氮肥,增肥的重点是施氮量偏低或很低的农户,增幅在38—134 kg N hm^(-2)、41%—345%氮肥。针对农户普遍施磷过量的问题,在不同产量水平,施磷量偏高的农户应减少7—31 kg P_2O_5·hm^(-2)、23%—33%的磷肥投入;施磷很高的农户应减少85—118 kg P_2O_5·hm^(-2),61%—85%的磷肥投入。由于钾肥用量普遍不足,施钾很低或不施的农户首先应改变不施钾肥的习惯,根据不同产量水平施用钾肥13—50 kg K_2O·hm^(-2);施钾偏低的农户,应增加7—18 kg K_2O·hm^(-2)、35%—78%的钾肥。【结论】相比于传统的施肥评价中用统一的施肥量标准去评价不同产量水平的农户施肥,本文提出了基于产量的农户施肥评价和减肥潜力分析方法,适于目前中国小农户农田经营模式,可以客观、准确认识目前农户随意和过量施肥的问题,为进行有效调控施肥提供依据。
文摘【目的】提高土壤碳固持,特别是增加有机碳累积、减少碳损失,对于提高旱地土壤肥力、缓解大气温室效应具有重要意义。黄土高原旱地土壤有机碳含量低,增施氮肥是这一地区重要的作物增产措施,但氮肥投入对土壤碳的影响如何,一直没有报道。【方法】利用黄土高原旱地持续23年的长期定位试验,在每年施磷39 kg P2O5·hm-2条件下,设置0、45、90、135、180 kg N·hm-2 5个氮水平种植冬小麦,在小麦收获期采集0—40 cm不同土层的土壤样品,研究长期施用不同用量的氮肥对旱地土壤总碳、有机碳、轻质有机碳及无机碳的影响,分析不同氮肥用量引起的土壤有机碳、轻质有机碳及无机碳累积量的变化,定量分析氮肥用量对旱地土壤不同形态碳的影响。【结果】随氮肥用量增加,旱地土壤不同土层总碳无显著变化,但0—30 cm土层有机碳含量却随之增加,与不施氮肥相比,增幅可达7%—28%;0—40 cm土层轻质有机碳含量也增加,增幅达31%—106%,但施氮量过高不利于有机碳累积。对不同形态土壤碳累积量与氮肥用量的回归分析表明,施氮量120 kg N·hm-2时,0—30 cm土层有机碳累积量达最高值36.6 Mg;施氮量161 kg N·hm-2时,0—40 cm土层轻质有机碳累积量达最高值2.69 Mg;每千克肥料氮每年可使土壤有机碳增加1.34 kg·hm-2,轻质有机碳增加0.31 kg·hm-2;0—20 cm表层土壤轻质有机碳占有机碳的百分比也随施氮量增加而升高。相反,5—20 cm土层土壤无机碳含量却随氮肥用量增加而显著降低,施氮量180 kg N·hm-2时,无机碳累积量比不施氮减少2.8 Mg,每千克肥料氮每年可使无机碳减少0.67 kg·hm-2。【结论】在黄土高原旱地长期施用不同用量的氮肥虽不显著影响土壤的总碳数量,却显著地改变了旱地土壤碳的组成,即通过增加土壤的轻质有机碳,增加了土壤的有机碳累积量,同时降低了土壤的无机碳累积。因此,合理调控氮肥用量,不仅是旱地作物增产的关键措施,对增加土壤有机碳固持、培肥土壤也有重要意义。同时,施用氮肥引起的土壤无机碳损失不容忽视,其潜在的农业、生态与环境效应需引起大众关注。
