【目的】山东地处华北地区，是我国小麦玉米主产省份。明晰其秸秆资源的空间分布特征及秸秆还田的养分替代潜力，可为推进全省秸秆综合高效利用和农田化肥合理减量增效提供决策依据。【方法】基于统计年鉴资料和文献调研数据，利用草谷比法对2019—2021年山东省不同地区小麦玉米秸秆年均产量及还田情景下的化肥可替代量进行测算。【结果】2019—2021年山东省小麦和玉米秸秆年均产量分别为2 928万t和2 252万t，两种秸秆资源的区域占比表现为鲁北（34.9%、34.7%）>鲁西南（27.6%、24.9%）>鲁中（20.2%、21.4%）>鲁东（9.1%、11.3%）>鲁东南（8.2%、7.8%）。单位面积小麦秸秆可收集量排序为鲁北（5 573 kg·hm~(-2)）>鲁西南（5 380 kg·hm~(-2)）>鲁中（5 361 kg·hm~(-2)）>鲁东南（5 088 kg·hm~(-2)）>鲁东（4 968 kg·hm~(-2)），玉米秸秆可收集量排序为鲁西南（5 121 kg·hm~(-2)）>鲁北（5 034 kg·hm~(-2)）>鲁东南（4 807 kg·hm~(-2)）>鲁中（4 790 kg·hm~(-2)）>鲁东（4 709 kg·hm~(-2)）。秸秆产量较高的菏泽、德州、聊城、济宁和潍坊五市的小麦和玉米秸秆总占比分别为57.5%和55.5%，而秸秆产出较少的东营、淄博、日照和威海四市的两种秸秆总占比分别仅为7.2%和8.0%。全省小麦秸秆N、P_2O_5、K_2O养分年均资源量分别为13.94万t、5.13万t和50.90万t，玉米秸秆N、P_2O_5、K_2O养分资源量分别为16.65万t、6.58万t和36.60万t。区域尺度上单位面积小麦秸秆还田当季的N、P_2O_5、K_2O养分理论可替代化肥的量分别为16.7—18.7、7.8—8.7和110.4—123.8 kg·hm~(-2)，玉米秸秆还田的N、P_2O_5、K_2O养分可替代化肥的量分别为25.4—27.6、11.8—12.8和83.2—90.5 kg·hm~(-2)。【结论】山东省不同地区的小麦玉米秸秆资源总量及单位面积可收集量存在一定差异，应因地制宜加强秸秆高效利用；秸秆还田利用情景下需考虑还田秸秆的替代化肥潜力，以促进化肥减量增效和农业绿色发展。

【目的】估算河南省小麦、玉米氮肥需求量和节氮潜力,为河南省及黄淮海区域实现化肥零增长提供依据。【方法】通过统计数据分析河南省小麦、玉米生产和氮肥消费情况及趋势;基于测土配方施肥项目"3414"多年多点试验分析河南省小麦(n=748)和玉米(n=624)氮素累积量及生产单位籽粒的氮素需求;采用肥料效应计算最高产量施氮量和经济最佳施氮量,并在此基础上计算河南省小麦、玉米氮肥需求总量,估算河南省小麦、玉米节氮潜力。【结果】河南省小麦、玉米氮肥总消费量持续增加,单质氮肥消费量呈下降趋势,复混氮肥数量增加。2015年全省小麦、玉米氮肥消费量分别为133.0×10~4 t和60.9×10~4 t。河南省小麦、玉米地上部氮素累积量平均为209.4和183.7 kg·hm~(-2),每生产1 000 kg籽粒的氮素需求量平均为29.1和23.0 kg。肥料效应函数法计算的河南省小麦、玉米最高产量施氮量平均值分别为171.0 kg·hm~(-2)和202.5 kg·hm~(-2);经济最佳施氮量平均分别为155.1和172.8 kg·hm~(-2)。全省小麦氮肥需求总量折纯氮为57.8×10~4—67.7×10~4 t,节氮潜力为21.8×10~4—48.8×10~4 t,节氮16.4%—36.7%;全省玉米氮肥需求总量为42.7×10~4-67.7×10~4 t,节氮潜力最高为18.2×10~4 t,节氮30.0%。【结论】河南省小麦、玉米氮肥消费量与需求量持续增长,当前产量和管理水平下,实际消费量高于需求量;通过合理的氮肥管理,河南省小麦和玉米仍有很大的节氮潜力。

【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(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—4

【目的】计算作物秸秆、畜禽粪尿资源数量及养分总量，分析其替代化肥潜力，为统筹与合理利用全省有机肥资源提供数据支撑。【方法】对不同作物（小麦、玉米、水稻/稻谷、大豆、马铃薯、花生和棉花）和畜禽（牛、猪、羊、家禽和兔），利用草谷比和排泄系数法，估算山东省2016—2020年作物秸秆和畜禽粪尿资源总量及养分总量，分析变化趋势，计算不同区域和种类有机肥替代化肥潜力。【结果】（1)2020年全省作物秸秆资源总量为7 616.8×10~4 t，养分总量为163.2×10~4 t,N、P_2O_5、K_2O养分量分别为63.6×10~4、9.2×10~4和90.5×10~4 t。秸秆养分资源理论替代化肥潜力为42.9%，实际替代化肥潜力为20.9%；秸秆中N、P_2O_5、K_2O资源理论替代化肥潜力分别为35.3%、9.0%和92.2%，实际替代化肥潜力分别为12.5%、4.2%和53.7%;2016—2020年作物秸秆资源总量增加了16.8%。（2)2020年全省畜禽粪尿资源总量为9 131.2×10~4 t，养分总量为82.7×10~4 t,N、P_2O_5、K_2O养分量分别为35.2×10~4、11.7×10~4和35.7×10~4 t。畜禽粪尿养分资源理论替代化肥潜力为21.7%，实际替代化肥潜力为19.5%；畜禽粪尿中N、P_2O_5、K_2O资源理论替代化肥潜力分别为19.6%、11.4%和36.4%，实际替代化肥潜力分别为17.7%、10.3%和32.9%;2016—2020年畜禽粪尿资源总量减少了25.4%。（3）不同区域作物秸秆和畜禽粪尿养分资源理论替代化肥潜力大小为鲁西和鲁北>鲁南>鲁中南>鲁中>鲁东地区。鲁西和鲁北、鲁南地区最高，分别为77.0%和75.6%；鲁东地区最低，为46.5%。其中德州潜力最大，为95.3%，其次是东营、滨州，分别为92.6%和91.2%；烟台和威海最小，分别为35.5%和40.6%。（4）不同作物秸秆和畜禽粪尿养分资源理论替代化肥潜力分别为玉米秸秆（16.7%）>小麦秸秆（16.2%）>马铃薯秸秆（4.9%）>花生秸秆（3.6%）>水稻秸秆（0.7%）>棉花秸秆（0.4%）、大豆秸秆（0.4%），牛粪尿（8.7%）>猪粪尿（6.5%）>羊粪尿（3.2%）、家禽粪（3.2%）>兔粪（0.1%）。【结论】2020年全省作物秸秆和畜禽粪尿资源总量为16 748.0×10~4 t，养分总量为245.9×10~4 t。作物秸秆和畜禽粪尿养分资源理论替代化肥潜力为64.6%，实际替代化肥潜力为40.4%。作物秸秆和畜禽粪尿中氮（N）、磷（P_2O_5）和钾（K_2O）资源理论替代化肥潜力分别为54.8%、20.4%和128.6%，实际替代化肥潜力分别为30.2%、14.5%和86.6%。鲁西、鲁北以及鲁南地区作物秸秆和畜禽粪尿有机肥资源非常丰富，鲁中、鲁东地区相对较少；玉米和小麦等作物秸秆有机肥资源较多，牛和猪等畜禽粪尿有机肥资源较多，高效合理利用作物秸秆和畜禽粪尿等有机肥资源，是实现化肥减施增效的重要保障。

【目的】研究关中地区玉米秸秆还田配施氮肥对冬小麦产量和土壤硝态氮的影响，为该区域秸秆还田条件下冬小麦氮肥管理优化提供科学依据。【方法】2012-2016年，采用裂区试验设计，主处理设玉米秸秆还田和秸秆不还田2个水平，副处理为5个不同施氮水平(0，84，168，252和336 kg/hm2)，共计10个处理，研究关中冬小麦-夏玉米轮作区玉米秸秆还田对后茬冬小麦产量及土壤硝态氮残留的影响。【结果】5年玉米秸秆还田定位试验结果表明，与玉米秸秆不还田处理相比，秸秆还田处理呈“低氮减产，高氮增产”的规律。2012-

为了提高氮素的经济效益,减少氮素产生的农业面源污染,采用田间定位试验的方法,在子牙河流域研究不同氮肥用量和施肥措施对冬小麦-夏玉米轮作农田无机氮分布和累积以及对产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,小麦-玉米轮作周期后,无机氮的分布和累积以均以硝态氮为主,从硝态氮分布看,土壤硝态氮含量随着施氮量的增加而显著增加,玉米收获期40 cm以下土层中习惯施肥显著高于优化施肥和对照处理;从小麦和玉米收获期1.2 m土层硝态氮残留来看,优化施肥、优化施肥+有机肥、优化施肥-秸秆还田、缓控肥+有机肥分别比习惯施肥减少43.55%,26.53%,40.82%和42.89%,28.96%,38.28%,32.52...

为了充分利用周年光热资源,确定河北平原冬小麦适宜播期和夏玉米适宜收获期,在河北藁城进行了冬小麦夏玉米周年试验。冬小麦采用播期×品种二因子裂区试验,夏玉米采用均匀试验设计,研究了小麦产量对播期和冬前积温、玉米产量对收获期的响应特点。结果表明,冀麦585和金禾9123对播期不敏感,适播期较长,冬前≥0℃积温分别在324～560℃和362～566℃均可获得较高的小麦产量。根据藁城多年积温数据,该积温下限对应的日期为10月20日左右。夏玉米产量与播期、收获期均呈线性关系,而不同年份播期和收获期对产量的影响程度不同。玉米生育后期平均气温高于有效灌浆温度(16℃)的截止日期为10月17日,假如玉米收获期由农民传统的9月22日推迟至10月17日,积温可增加476,100℃积温可增产527. 7 kg/hm~2,玉米可有2 511. 9 kg/hm~2的增产潜力。可见,小麦推迟播种时间、玉米延迟收获时间是发挥两季作物均衡增产的重要措施,玉米收获期最晚推迟至10月17日,小麦播种期最晚推迟至10月20日。

【目的】研究黑龙江省春玉米不同水平产量潜力及各级产量潜力之间产量差的时空分布特征,分析研究区域制约春玉米生产的限制因素。【方法】以黑龙江省春玉米种植区为研究区域,利用当地气候资料、作物生育期、栽培管理措施和土壤资料,使用区域尺度验证后的农业生产系统模型(APSIM),分析研究区域春玉米1981—2010年不同水平产量潜力,明确春玉米产量潜力及各级产量差的时空分布特征。【结果】研究区域内春玉米产量潜力与玉米生长季内日照时数分布趋势一致,西部高于东部,产量潜力年际变化趋势有增有减;春玉米雨养产量分布特征与生长季降水量分布特征相似,表现为中部高于东西部的趋势,降水量愈少的地区,雨养产量低且稳产性愈差...

为研究免耕条件下秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统土壤养分和酶活性的影响,于西北农林科技大学校内试验地进行试验,设3个秸秆还田水平:秸秆全量还田、秸秆半量还田、秸秆不还田,施肥和不施肥2个施肥水平,共6个处理,以秸秆不还田+不施肥作为对照,研究秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统一年内两季不同作物收获期040 cm土层土壤养分含量和土壤酶活性的影响。结果表明,冬小麦和夏玉米收获期土壤不论是020 cm还是2040 cm土层,秸秆全量还田+施肥和秸秆半量还田+施肥处理相比秸秆不还田+不施肥均能增加土壤有机碳、

以冬小麦品种烟农19为材料,研究小麦秸秆全量粉碎覆盖还田和玉米秸秆全量粉碎翻埋还田对冬小麦出苗和光合生产的影响。结果表明,小麦玉米秸秆连续全量还田可增加小麦的出苗数、出苗率和出苗均匀度,形成高产群体。播种过深和水分不足成为影响出苗的主要因素,秸秆阻碍对小麦出苗也有一定影响。小麦玉米秸秆连续全量还田提高了小麦的成穗数、群体干物质积累,同时也提高了叶片光合性能及群体的光合生产效率。小麦玉米秸秆连续全量还田主要促进了穗粒数的提高,穗数和千粒重也有所提高,进而显著提高了小麦籽粒产量。在本试验中小麦玉米秸秆两季连续全量还田处理对冬小麦出苗、光合生产以及产量的增加效应高于单季秸秆还田,玉米秸秆单季还田的增...

【目的】明确当前江苏省水稻种植区域的施肥现状与问题,定量研究化学氮肥减量对水稻产量形成和氮素吸收利用的影响,以评估氮肥减量优化在水稻生产中的适用性。【方法】以江苏省为研究对象,通过对1 502家农户进行调查,分析水稻施氮量(化肥氮)、产量与氮效率(氮肥偏生产力)现状。同时结合文献检索获得的49篇大田试验文献共195组试验数据,采用整合分析方法(Meta-analysis),定量分析氮肥减量对水稻产量形成和氮素吸收利用的影响特征。【结果】农户调研数据表明,江苏省农户水稻生产的平均产量、氮肥用量和氮肥偏生产力分别为8 273 kg·hm~(-2)、358.10 kg·hm~(-2)和25.12 kg·kg~(-1)。文献数据整合分析表明,在江苏地区,与传统/常规施氮相比,氮肥减量显著降低植株氮素吸收量(-5.8%—-14.0%),在一定程度上抑制了穗数的产生(-2.09%—-5.46%),同时通过增加穗粒数(3.96%—6.79%)、结实率(2.00%—3.88%)以及千粒重(0.89%—2.10%)来提高水稻产量(2.8%—5.7%)和氮肥偏生产力(52.4%—77.0%)。氮肥减量优化下,籼稻的产量与氮效率的提升效果优于粳稻。减量方式以氮肥减量后进行合理养分运筹同时增施有机肥(秸秆)对水稻增产增效的效果最显著。减量比例以≤25%最佳。高基础地力条件下更有利于在保证水稻产量的前提下实现氮肥减量。综合分析得出,江苏省水稻的氮肥减量可以通过调控运筹与增施有机肥实现,其推荐减量空间为31%,其中基、蘖肥是其主要的减量方向。【结论】江苏省水稻化学氮肥减量可行,基肥与分蘖肥为主要的减量方向。将氮肥减量控制在31%以内,同时进行优化管理,能够合理调控水稻各产量构成因素,实现水稻增产增效。

研究探讨了玉米秸秆还田方式 (直接或过腹还田 )与化肥配施对土壤养分变化的影响。研究表明 ,秸秆过腹还田对提高耕层土壤速效 N贡献较大 ;耕层土壤速效 P含量主要与化肥施用量有关 ;耕层土壤速效 K含量与秸秆直接还田有关。该试验条件下 ,秸秆直接还田和秸秆过腹还田的土壤有机质含量基本保持平衡。产量统计分析表明 ,化肥对提高玉米产量及水分利用效率有明显影响 ,其次为秸秆直接翻压还田。适宜的秸秆直接还田量、秸秆过腹还田量与化肥 N配比 (试验中每公顷用量分别为 60 0 0、1 50 0和 1 0 5kg) ,其产量、水分利用效率和肥料 N的利用效率较高。研究为该区玉米秸秆作为饲源和有机肥源的合理...

[目的]为研究河南省小麦节肥减排潜力，[方法]基于农业统计数据、2063份农户小麦调研数据和1582组小麦田间试验数据，采用ArcGIS系统分析河南省农户习惯管理下小麦氮磷钾肥施用量及区域间差异，评价不同区域与推荐施肥相比的节肥潜力；应用生命周期评价（life cycle assessment，LCA）方法，定量河南省及不同区域小麦温室气体（greenhouse gas， GHG）减排潜力及区域性差异，为我国农业可持续发展和环境保护提供科学依据。[结果]河南省农户小麦习惯施氮量平均198 kg/hm~(2)（174-259 kg/hm~(2)），其中东部和北部相对较高，中部和南部较低。在节氮量方面，小麦单位面积节氮量平均为42 kg/hm~(2)，在县域水平上差异很大，整体上由南往北逐渐增加。农户小麦习惯施磷量平均为121 kg/hm~(2)（64-210 kg/hm~(2)），呈现北高南低、中部高低交错。平均单位面积节磷量为16 kg/hm~(2)，以15-55 kg/hm~(2)范围内的区域所占比例最大。全省农户小麦钾肥习惯施用量平均50.4 kg/hm~(2)，变化范围19-112 kg/hm~(2)，施钾量普遍偏低，东部和北部及信阳南部县市施钾量仅19-35 kg/hm~(2)。小麦节钾量范围为-45 kg/hm~(2)到62 kg/hm~(2)，平均为-15 kg/hm~(2)，有71.4%的县市需要增施钾肥。在节肥总量方面，河南省小麦氮磷钾节肥总量分别为23.10万吨、8.88万吨、-5.31万吨。河南省小麦GHG减排总量为348.65 × 10~(4) t CO_(2) eq，单位面积温室气体减排潜力整体呈现出由南向北逐渐增加的趋势，范县、辉县、濮阳等县市的单位面积减排潜力可高达>1000 kg CO~(2) eq/hm~(2)。[结论]因此，在当前河南省小麦施肥状况下，推荐施肥具有很大的节肥和减排潜力，但也表现出很强的区域性差异，根据不同区域小麦习惯施肥量和推荐量，确定节肥减排目标并制定相关措施，对小麦生产中资源节约和环境保护有重要意义。

【目的】探讨小麦-玉米轮作体系下不同秸秆还田方式对土壤肥力和作物产量的影响,旨在为促进小麦-玉米连续轮作区的农业可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,于2008-2010年采用2年4季的田间定位试验,以玉米秸秆不还田-小麦秸秆不还田为对照(CK),比较玉米秸秆覆盖还田-小麦秸秆高留茬还田(T-1)、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田(T-2)、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆直接还田(T-3)3种秸秆还田方式对土壤碳储量、养分含量及作物周年产量的影响。【结果】与CK相比,3种秸秆还田方式下耕层(0～20cm)土壤总有机碳储量(CT)、土壤活性有机碳储量(CL)、土壤碳库管理指数(CMI)...

【目的】探讨不同品种冬小麦秸秆、秸秆覆盖量和覆盖方式对夏玉米生长发育和产量的影响。【方法】于2012年在陕西关中一年两熟典型地区,采用随机区组设计,选用小偃22和小偃216 2个冬小麦品种秸秆,设秸秆混入耕层、秸秆带状覆盖、秸秆全面覆盖3种秸秆还田方式,以及4 500,7 500和10 500kg/hm2 3个秸秆还田量,以秸秆不还田为对照,于夏玉米幼苗期和发育中期测定株高、茎粗、次生根数、叶片颜色、单株干质量,并于成熟期测定株高、穗位高及产量构成因素,研究各处理对夏玉米生长发育及产量的影响。【结果】2012年夏玉米播种后由于较长时期干旱少雨,冬小麦秸秆覆盖的保墒作用大于其化感作用,各秸秆还田...