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摘要
【目的】采用基于产量反应和农学效率的冬小麦养分专家系统的推荐施肥方法 (Nutrient Expert for wheat,NE),在长江流域开展田间试验,并通过与该地农民习惯施肥方法的比较,确定该系统在长江流域冬小麦应用的可行性。【方法】2019年于长江流域的四川、云南、安徽、湖北、江苏和浙江6省共布置了50个冬小麦田间试验,每个试验包括5个处理:小麦养分专家系统推荐施肥处理(NE)、农民习惯施肥处理(FP),以及基于NE处理的不施氮、不施磷和不施钾肥处理,从产量、经济效益、肥料利用率、氮损失和温室气体排放5个方面,比较了NE与FP的差异。【结果】与FP处理相比,NE处理显著降低了N、P2O5和K2O施用量57、10和8 kg/hm2 (P <0.001),降幅分别达到了26.6%、13.3%和12.9%;小麦产量明显提高(P <0.001),平均增产365kg/hm2,增幅为7.9%;显著降低了肥料成本(P <0.001),平均减少了429元/hm2,降幅为20.9%;显著提高了经济效益,平均增加了1446元/hm2,增幅为17.7%,且所有增加经济效益中有55.5%来自于产量的增加(P <0.001)。NE处理显著提高了长江流域冬小麦的肥料利用效率(P <0.001),与FP处理相比,氮、磷和钾农学效率分别提高了6.5、8.3和8.6 kg/kg,增幅分别为67.7%、143.1%和159.3%;氮、磷和钾偏生产力分别增加了10.9、17.9和24.8 kg/kg,增幅分别为49.1%、28.8%和34.4%;氮、磷和钾回收率分别增加了15.3、11.9和27.2个百分点,增幅分别为52.9%、132.2%和87.7%。NE处理较FP处理显著增加了地上部氮素吸收量(P <0.001),且显著减少了氮素损失(P <0.001),地上部氮素吸收量平均增加了3.0 kg/hm2,增幅为2.5%;活性氮损失强度平均减少N 4.0 kg/t,降幅为37.7%;N2O总排放量平均减少了0.7 kg/hm2,降幅为28.0%;温室气体排放强度平均减少CO2 eq 308.4 kg/t,降幅为36.5%。【结论】在长江流域冬小麦生产中,采用基于小麦产量反应和农学效率的NE推荐施肥方法,可较农民习惯施肥(FP)平均分别降低26.6%、13.3%和12.9%的氮磷钾肥施用量,同时提高冬小麦产量7.9%,显著提高经济效益和肥料利用率,并有效地降低活性氮损失强度和温室气体排放量,适用于我国长江流域冬小麦的推荐施肥。
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