中国小麦优势区域生产格局及施肥现状研究

为了解中国小麦种植优势区域生产格局变化和小麦施肥研究现状,科学指导小麦生产管理,依托中国知网(CNKI)数据库、中国农村统计年鉴及2022年国家科学施肥指导意见,对中国小麦产量与施肥研究相关数据进行整合分析。结果表明,2011-2021年中国小麦种植面积持续稳定在2 400万hm^(2),小麦总产量和单产除2016-2018年有所波动外,其余年间均表现为稳步增产趋势。根据文献研究和各地区小麦总产量占比,将小麦主产区划分为西北、华北、西南和长江中下游4大麦区。2018-2021年华北冬小麦区年均种植面积、总产量和单产均最高,分别为1 210万hm^(2)、7 806万t和6 104 kg·hm^(-2),其中河南省各项指标稳居第一。文献资料关键词共现情况显示,近年来小麦产量、肥料利用率和栽培技术依然是国内小麦施肥研究重点。2012-2022年小麦施肥研究文献年发表量均在230篇以上,其中2021年为383篇。文献发表量趋势表现为2012-2014年逐年上升,2015-2022年有不同程度波动,其中华北麦区的研究机构分布广泛,总发文量占全国49.4%,其次是西南麦区。另外,统计数据显示小麦施肥研究论文类型以基础与应用基础研究为主,偏重技术推广应用。对比2012-2022年文献中实际施肥量与国家推荐施肥量,各麦区氮磷钾肥用量普遍下降,化肥减施和化肥替代效果明显,但部分地区或农户仍存在不合理施用氮磷钾肥的现象。总体而言,2012-2021年小麦优势区域生产格局稳定向好,化肥施用量仍需不断优化。

我国水稻优势产区生产格局及施肥现状研究

为明确中国水稻优势产区生产格局变化和水稻施肥研究现状,以中国知网、中国农村统计年鉴及2021年国家科学施肥指导意见为信息来源,对我国水稻生产与施肥研究的文献发表情况、类型、项目分布、研究机构、种植面积、产量变化及肥料用量等进行整合分析。结果表明,2011—2021年,我国水稻种植面积除2017年、2019年有所波动外,其余年间均处于动态平衡状态,水稻总产和单产均有不同程度的波动并呈现出稳步增加趋势;长江流域中游地区水稻年种植面积最大、总产量最高;长江流域下游地区水稻平均单产最高,达8142.9 kg/hm^(2)。元分析表明,优化水稻施肥模式、减肥增效及改良栽培技术等仍是国家、社会和学者关注的重点。2013—2021年间,全国有关水稻产量与施肥研究发表的文献每年均保持在700篇以上,2019年达到922篇,整体发文量呈现出缓慢上升后下降的趋势,其中,长江流域中游地区累计发表相关文献最多,占全国发文量的33.0%,已发表的文献类型主要以技术应用型为主。综合2011—2021年水稻产量与施肥研究数据,发现在同一产量水平下,水稻优势产区施肥量与国家推荐的施肥量仍存在一定差异,其中,长江流域下游的钾肥用量和东南沿海地区的磷、钾肥用量均有较大减量潜力,其他水稻主产区部分农户盲目施用氮、磷、钾肥的现象依然存在。因此,各地区仍要根据水稻产量水平结合施肥效应和推荐施肥技术因地制宜、科学合理施用化肥。

不同水热条件下秸秆添加对水稻土磷素有效性的影响

模拟南方水旱轮作种植前期土壤环境,研究不同温度、水分耦合条件下,秸秆添加对水稻土磷素有效性的影响。以江汉平原典型水稻土为研究对象,采用室内模拟试验,主处理为添加秸秆(AS)和不添加秸秆(NS),副处理为不同的土壤温度和水分,即3个水分(W)梯度:40%、70%和100%的土壤饱和持水量,分别记为W40、W70和W100;3个温度(T)梯度:15、25和35℃,分别记为T15、T25和T35,进行连续30 d的室内培养。采用BBP法测定4种生物有效性磷,即土壤水溶态无机磷(H_(2)O-P)、活性磷(NaHCO_(3)-P)和中等活性磷(HCl-P和NaOH-P),同时测定土壤有效磷(Olsen-P)含量、微生物磷(MBP)含量、土壤可溶性有机碳(DOC)和易氧化有机碳(ROC)、土壤游离铁(Fe-d)和无定形铁(Fe-o)等理化指标。结果表明,同一温度和水分条件下,与NS处理相比,AS处理中Olsen-P、MBP、H_(2)O-P和HCl-P含量平均分别增加10.9、21.4、1.2和116.4 mg/kg,增幅分别为97.5%、72.1%、21.9%和32.3%。3个温度梯度处理下(15、25、35℃),AS比NS处理的Olsen-P含量分别平均增加11.7、13.3和7.8 mg/kg,增幅分别为140.0%、164.2%和45.7%。3个水分梯度处理下(40%、70%、100%),AS比NS处理的Olsen-P含量分别平均增加10.6、9.3和12.8 mg/kg,增幅分别为92.6%、96.2%和103.3%。各处理土壤中Olsen-P含量与HCl-P(r=0.29)、DOC(r=0.61)、ROC(r=0.46)和Fe-o(r=0.34)含量呈显著正相关关系,而与NaHCO_(3)-P(r=-0.49)和Fe-d(r=-0.29)含量呈显著负相关关系。由此可见,添加适量秸秆有助于提高土壤Olsen-P含量以及土壤磷素组分中H_(2)O-P和HCl-P含量;适宜的水分和升温有利于提升土壤Olsen-P含量;土壤中有机碳、无定形铁和游离铁含量的升高促进了土壤磷素释放,进而提高了土壤的供磷水平和能力。