基于产量反应和农学效率的马铃薯智能化推荐施肥

作者：宁琳懿睿; 仇少君; 徐新朋^*; 丁文成; 赵士诚; 何萍^*; 周卫

来源：植物营养与肥料学报, 2023, 29(12): 2272-2281.

• 马铃薯
• 养分专家系统
• 产量反应
• 肥料利用率
• 推荐施肥

【目的】我国马铃薯种植区存在盲目施肥、过量施肥、养分比例不平衡等现象，进而导致肥料利用率低、养分损失大等。通过开展田间试验，利用基于产量反应和农学效率的马铃薯养分专家系统进行推荐施肥，并以农民习惯施肥和常规测土施肥推荐结果对该系统的有效性进行验证，为不同生产条件下的马铃薯生产提供简便易行、高效的推荐施肥方法。【方法】于2017—2020年，在马铃薯主产区共9省份开展了239个田间试验，每个试验包括6个处理，分别为基于马铃薯养分专家系统推荐施肥(NE)、农民习惯施肥(FP)、土壤测试施肥(ST)，以及基于NE的不施氮、不施磷和不施钾处理。调查马铃薯产量、经济效益、养分利用率和表观养分平衡。【结果】我国马铃薯主产区施用氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为8.1、4.8和5.2 t/hm2，农学效率分别为45.2、51.1和35.1 kg/kg，相对产量分别为0.73、0.83和0.82。与FP和ST处理相比，NE处理的氮肥用量分别降低了24.4%和4.2%，磷肥用量分别降低了32.3%和1.9%，但钾肥用量均增加了4.9%；马铃薯产量分别提高了2.63和0.62 t/hm2，净收益分别增加了4283.4和799.0元/hm2；氮、磷、钾肥回收利用率分别增加了11.5和1.6个百分点、5.0和2.1个百分点、9.1和1.1个百分点；氮、磷、钾肥农学效率分别提高了18.4和4.3 kg/kg、32.2和7.5 kg/kg、12.3和2.6 kg/kg；氮、磷肥偏生产力分别提高了37.3和8.6 kg/kg、91.2和15.6 kg/kg；与FP相比，NE处理的钾肥偏生产力提高了25.6 kg/kg，但与ST处理相当；与FP和ST相比，NE处理氮素表观盈余量降幅分别达到了50.5%和15.5%，磷素表观盈余量降幅分别达到了49.6%和7.3%。【结论】采用以产量反应和农学效率为基础构建的马铃薯推荐施肥养分专家系统，可针对不同生产条件优化肥料用量，提高马铃薯产量和肥料利用效率。大量田间试验充分证明，该系统推荐结果显著优于测土施肥推荐法，是适应我国小农户马铃薯种植的推荐施肥方法。

• 单位
  中国农业科学院农业资源与农业区划研究所