摘要
[目的]推荐施肥是提高作物产量和肥料利用率的有效措施.基于产量反应的养分专家系统(Nutrient Expert for Rice,NE)易于操作,便于推广.通过大量田间试验,验证了其在东北一季稻上的应用效果.[方法]于2013—2018年在东北水稻主产区黑龙江省和吉林省共开展了115个田间试验,每个试验包括6个处理:1)基于水稻养分专家系统推荐施肥处理(NE);2)农民习惯施肥措施处理(FP);3)基于测土配方施肥或当地农技部门推荐施肥的处理(ST);4)～6)分别为基于NE的不施氮(N)、不施磷(P)和不施钾(K)处理,用于计算养分利用率.水稻收获期调查产量,依据肥料成本,计算净效益和肥料利用率.[结果]NE、FP和ST处理间的水稻产量无显著差异(P=0.185),但以NE处理的产量较高,平均为9068 kg/hm2,与FP和ST处理相比,分别增加了344和196 kg/hm2,其产量差随着NE系统不断优化趋于稳定.虽然NE处理的肥料成本(TFC)最高,但其净效益(GRF)比FP和ST处理分别高1043和537元/hm2,这部分效益都来自于产量的增量.养分回收率(RE)均以NE处理最高,与FP和ST处理相比,氮素回收率分别提高了3.3和2.3个百分点,磷素回收率分别提高了3.5和3.6个百分点,钾素回收率分别提高了7.3和4.6个百分点.与FP处理相比,NE处理的氮和磷的农学效率(AE)分别显著提高2.7 kg/kg(P=0.022)和4.1 kg/kg(P=0.030),3个处理的钾素农学效率无显著差异.肥料偏生产力(PFP)的大小与施肥量呈显著负相关,NE和ST处理N的偏生产力显著高于FP处理(P=0.004),ST处理磷素偏生产力显著高于NE和FP处理(P=0.001),但FP处理钾素偏生产力高于NE和ST处理,并与NE处理差异达到了显著水平(P=0.028).[结论]与以常规测土施肥为基础的推荐施肥相比,基于产量反应的养分专家系统(NE系统)的推荐施肥量和比例更符合作物对养分的需求,在吉林和黑龙江两个省份的大田试验中均获得了相同或更高的水稻产量.由于NE系统无论是否进行土壤测试都可用来进行推荐施肥,因而是更加方便和可行的一季稻施肥推荐方法.
基金项目
国家重点研发计划项目(2016YFD0200101)
国家重点研发计划项目(2018YFD0200210)
国家自然科学基金(31801938)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(1610132019047)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(1610132019022)
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