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The Nutrient Expert decision support system improves nutrient use efficiency and environmental performance of radish in North China
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作者 ZHANG Jia-jia DING Wen-cheng +3 位作者 CUI Rong-zong LI Ming-yue Sami ULLAH HE Ping 《Journal of Integrative Agriculture》 SCIE CAS CSCD 2022年第5期1501-1512,共12页
Excessive fertilization has led to nutrient use inefficiency and serious environmental consequences for radish cultivation in North China.The Nutrient Expert(NE)system is a science-based,site-specific fertilization de... Excessive fertilization has led to nutrient use inefficiency and serious environmental consequences for radish cultivation in North China.The Nutrient Expert(NE)system is a science-based,site-specific fertilization decision support system,but the updated NE system for radish has rarely been evaluated.This study aims to validate the feasibility of NE for radish fertilization management from agronomic,economic,and environmental perspectives.A total of 46 field experiments were conducted over four seasons from April 2018 to November 2019 across the major radish growing regions in North China.The results indicated that NE significantly reduced N,P_(2)O_(5),and K_(2)O application rates by 98,110,and 47 kg ha^(-1) relative to those in the farmers’practice(FP),respectively,and reduced N and P_(2)O_(5) inputs by 48 and 44 kg ha^(-1),respectively,while maintaining the same K_(2)O rate as soil testing(ST).Relative to FP and ST,NE significantly increased radish yield by 2.7 and 2.6 t ha^(-1)(4.2 and 4.0%)and net returns by 837 and 432 USD ha^(-1),respectively.On average,NE significantly improved the agronomic efficiency(AE)of N,P,and K(relative to FP and ST)by 42.4 and 31.0,67.4 kg kg^(-1) and 50.9,and 20.3 and 12.3 kg kg^(-1);enhanced the recovery efficiency(RE)of N,P,and K by 11.4 and 7.0,14.1 and 7.5,and 11.3 and 6.3 percentage points;and increased the partial factor productivity(PFP)of N,P,and K by 162.9 and 96.8,488.0 and 327.3,and 86.9 and 22.4 kg kg^(-1),respectively.Furthermore,NE substantially reduced N and P_(2)O_(5) surpluses by 105.1 and 115.1 kg ha^(-1),respectively,and decreased apparent N loss by 110.8 kg ha^(-1) compared to FP.These results indicated that the NE system is an effective and feasible approach for improving NUE and promoting cleaner radish production in North China. 展开更多
关键词 radish yield nutrient expert fertilizer recommendation nutrient utilization apparent N loss
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Growth,Yield,Energetics,CO_(2)Emissions and Production Economics of Zero-Tillage Wheat as Influenced by Different Rice Residue Loads and Nutrient Management Options
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作者 Mallepu S Likhitha Reddy Biplab Mitra +1 位作者 Ahmed Gaber Akbar Hossain 《Phyton-International Journal of Experimental Botany》 SCIE 2024年第12期3509-3530,共22页
The rice‒wheat farming system is considered as the greatest energy-intensive agricultural practice in South‒East Asia.In light of declining system production and profitability,burning of residues,soil erosion,depletio... The rice‒wheat farming system is considered as the greatest energy-intensive agricultural practice in South‒East Asia.In light of declining system production and profitability,burning of residues,soil erosion,depletion of renewable resources,and environmental degradation,the sustainability of the rice‒wheat cropping system is being questioned.As a result,energy and money efficient conservation agricultural methods are becoming more and more necessary to accomplish sustainable output.A field experiment was carried out in this regard to evaluate the effects of varying degrees of rice residue retention and nutrient management options on zero-tillage grown wheat growth,yield,phenology,economics,energy budgeting,and CO_(2)emissions.In the experiment,there were five different nutrient management options(recommended dose and Nutrient Expert based dose with and without seed inoculating biofertilizer Azotobacter and Phosphate Solubilizing Bacteria,PSB in short along with a control)and four different rice residue load treatments(rice residues retained at 0,15,30,and 45 cm from the ground level).The treatments that managed nutrients using Nutrient Expert(NE)and kept residues at a height of 15 and 30 cm above ground,both with and without biofertilizer inoculation,showed better growth and yield in both years.Higher net energy,energy productivity and energy use efficiency were achieved with the treatment combination that kept residues at a height of 30 cm and suggested nutrients using NE software or recommended fertilizer doses(RDF),which included inoculating seeds with biofertilizers.Under the treatments where fertilizers were given more often,there was a larger release of CO_(2).The treatment that kept residues at a height of 30 cm and used NE software to recommend nutrients along with seed inoculation of biofertilizers(R2N5)resulted in higher gross returns(₹111,315 ha-1 and₹109,342 ha-1),net returns(₹60,957 ha-1 and₹61,797 ha-1),and B:C(2.21 and 2.30)during 2021–2022 and 2022–2023,respectively.Therefore,maintaining residues at their ideal level,managing nutrients through NE,and incorporating biofertilizers into the seeds could be advantageous for wheat production and result in an energy-efficient and lucrative cropping system. 展开更多
关键词 Conservation agriculture rice residue retention nutrient expert energy budgeting PROFITABILITY
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A model to determine the lake nutrient standards for drinking water sources in Yunnan-Guizhou Plateau Ecoregion, China 被引量:2
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作者 Danfeng Ji Beidou Xi +4 位作者 Jing Su Shouliang Huo Li He Hongliang Liu Queping Yang 《Journal of Environmental Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第9期1773-1783,共11页
Lake eutrophication (LE) has become an increasingly severe environmental problem recently. However, there has been no nutrient standard established for LE control in many developing countries such as China. This stu... Lake eutrophication (LE) has become an increasingly severe environmental problem recently. However, there has been no nutrient standard established for LE control in many developing countries such as China. This study proposes a structural equation model to assist in the establishment of a lake nutrient standard for drinking water sources in Yunnan-Guizhou Plateau Ecoregion (Yungui Ecoregion), China. The modeling results indicate that the most predictive indicator for designated use-attainment is total phosphorus (TP) (total effect =-0.43), and chlorophyll a (Chl-a) is recommended as the second important indicator (total effect =-0.41). The model is further used for estimating the probability of use-attainment associated with lake water as a drinking water source and various levels of candidate criteria (based on the reference conditions and the current environmental quality standards for surface water). It is found that these candidate criteria cannot satisfy the designated 100% use-attainment. To achieve the short-term target (85% attainment of the designated use), TP and Chl-a values ought to be less than 0.02 mg/L and 1.4 μg/L, respectively. When used as a long-term target (90% or greater attainment of the designated use), the TP and Chl-a values are suggested to be less than 0.018 mg/L and 1 μg/L, respectively. 展开更多
关键词 nutrient standard EUTROPHICATION structural equation model expert elicitation
原文传递
基于产量反应和农学效率的冬油菜智能化推荐施肥方法
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作者 刘东海 徐新朋 +6 位作者 张智 梅亮贤 刘东伟 肖卓熙 乔艳 胡诚 何萍 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第7期1401-1408,共8页
【目的】基于产量反应和农学效率的专家施肥系统已在我国多个地区和多种作物上展现出显著的应用效果。我们利用该系统建立适合我国国情的冬油菜推荐施肥方法,以提高油菜的生产效益,降低环境风险。【方法】以“油菜”“油菜+产量”“油菜... 【目的】基于产量反应和农学效率的专家施肥系统已在我国多个地区和多种作物上展现出显著的应用效果。我们利用该系统建立适合我国国情的冬油菜推荐施肥方法,以提高油菜的生产效益,降低环境风险。【方法】以“油菜”“油菜+产量”“油菜+养分吸收”“油菜+肥料利用率”为关键词及其组合,系统收集了2000—2023年公开发表的多年多点冬油菜田间肥料试验数据,采用QUEFTS模型分析冬油菜养分吸收特征,及优化施肥下油菜产量反应和农学效率等参数,构建油菜养分专家系统。2021—2023年在湖北多地开展65个田间验证试验,设置油菜养分专家推荐施肥(NE)、农民习惯施肥(FP)和测土配方推荐施肥(ST)3种施肥处理,调查了油菜产量、养分利用效率及经济效益响应特征。【结果】QUEFTS模型分析表明,我国生产1 t冬油菜籽粒,冬油菜地上部氮、磷和钾养分需求量分别为43.5、11.0和44.6 kg;油菜主产区氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为1.08、0.63和0.42 t/hm^(2);氮、磷和钾肥平均农学效率分别为6.26、8.24和4.97 kg/kg。通过模型拟合,获得氮、磷、钾肥与油菜产量的定量关系分别为y=−0.8043x2+6.9351x−0.0648、y=−2.6103x2+16.139x−0.408、y=−3.0654x2+14.031x−0.1571。65个田间验证试验地点的氮磷钾肥推荐方案总体表现为减氮、增磷、稳钾,具体为N降低20 kg/hm^(2),P2O5施用量提高7 kg/hm^(2),K2O施用量基本不变。与ST处理相比,NE处理肥料成本降低了201元/hm^(2),油菜产量和净收益平均分别增加了0.11 t/hm^(2)和898元/hm^(2),氮和钾肥农学效率分别提高了1.39和2.83 kg/kg。【结论】用基于产量反应和农学效率大数据建立的油菜养分专家系统进行施肥推荐,实现了肥料总投入的降低,能有效提高冬油菜产量、经济效益和养分利用率,是适用于我国冬油菜种植的智能化推荐施肥方法。 展开更多
关键词 油菜养分专家系统 QUEFTS模型 产量反应 农学效率 养分利用率
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Increasing Yields and Partial Factor Productivity of Rice Grown in Tropical Alfisols Using a Decision Support Tool
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作者 Tharindu Nuwan KULASINGHE Udaya W.A.VITHARANA +4 位作者 Darshani KUMARAGAMAGE Randombage Saman DHARMAKEERTHI Kaushik MAJUMDAR Dinaratne Nihal SIRISENA Upul Kumari RATHNAYAKE 《Rice science》 2025年第4期453-456,I0018-I0022,共9页
Decision Support Tool(DST)enables farmers to make site-specific crop management decisions;however,comprehensive calibration can be both costly and time-consuming.This study assessed the production and economic benefit... Decision Support Tool(DST)enables farmers to make site-specific crop management decisions;however,comprehensive calibration can be both costly and time-consuming.This study assessed the production and economic benefits of two calibrations of the Nutrient Expert(NE)tool for rice in Sri Lanka’s Alfisols:the basic calibration(Nutrient Expert Sri Lanka 1,NESL1)and the comprehensive calibration(Nutrient Expert Sri Lanka 2,NESL2).NESL1 was developed by adapting the South Indian version of NE to local conditions,while NESL2 was an updated version,using three years of data from 71 farmer fields. 展开更多
关键词 decision support tool tropical alfisols adapting south indian version ne nutrient expert yield decision support tool dst enables partial factor productivity RICE
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基于产量反应和农学效率的大白菜养分专家系统构建及验证 被引量:2
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作者 刘梦娇 杨秉庚 +4 位作者 徐新朋 丁文成 串丽敏 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第1期156-166,共11页
【目的】大白菜(Brassica rapa L. ssp. pekinensis)在我国各地均有大面积种植,我们构建了基于产量反应和农学效率的大白菜养分专家推荐施肥智能系统,为不同土壤和气候环境条件的大白菜生产提供简便可靠的施肥方案。【方法】数据来源于2... 【目的】大白菜(Brassica rapa L. ssp. pekinensis)在我国各地均有大面积种植,我们构建了基于产量反应和农学效率的大白菜养分专家推荐施肥智能系统,为不同土壤和气候环境条件的大白菜生产提供简便可靠的施肥方案。【方法】数据来源于2000—2023年国际植物营养研究所中国项目部和研究团队在大白菜主产区开展的田间肥效试验,以及此期间在“中国知网数据库”以关键词“大白菜”、“大白菜+产量”、“大白菜+养分吸收”、“大白菜+肥料利用率”检索到的公开发表的学术论文。进一步以田间肥料试验和露地大白菜为条件,筛选出大白菜产量数据2809条,大白菜氮、磷和钾养分吸收数据分别为667、505和514条,大白菜氮、磷和钾产量反应数据分别为153、113和264条。采用QUEFTS模型模拟分析了大白菜不同目标产量的最佳养分需求特征,结合计算机技术,构建大白菜养分专家系统。于2023年在山东和河北大白菜主产区开展了6组田间试验,每组田间试验包括6个处理,分别为基于大白菜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、不施磷或不施钾处理,分析了大白菜产量、经济效益和养分利用率。【结果】2000—2023年,我国露地大白菜试验的平均产量为86.0 t/hm^(2),氮、磷和钾养分吸收量分别为178.5、40.1和225.4 kg/hm^(2)。根据QUEFTS模型分析结果,生产1 t大白菜所需氮、磷、钾养分分别为1.64、0.33和2.21 kg。产量反应和农学效率呈二次曲线关系(P<0.05),相关系数分别为0.743 (氮)、0.753 (磷)、0.806 (钾)。田间试验结果表明,NE处理N、P2O5和K2O用量分别较FP处理减少8.4%、39.3%和6.1%,与ST处理用量相当。NE处理大白菜产量较ST和FP处理分别增加2.0%和7.8%,经济效益分别提高2.6%和13.4%,氮肥回收率分别提高34.9%和28.6%,钾素偏生产力分别提高13.8%和21.7%;NE处理氮和磷素偏生产力与ST处理相当,但高于FP处理,NE处理氮和磷素偏生产力较FP处理分别提高了16.1%和94.4%。【结论】与常规测土施肥技术相比,采用产量反应和农学效率为基础构建的大白菜养分专家系统,针对不同生产条件推荐的施肥方案不仅优化了肥料用量,还提高了大白菜产量、经济效益以及肥料利用效率,充分证明大白菜养分专家系统是适用于我国不同地区和规模的大白菜种植的智能推荐施肥方法。 展开更多
关键词 大白菜 养分专家系统 产量反应 肥料利用率 经济收益
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养分专家系统在内蒙古玉米、向日葵和马铃薯推荐施肥中的应用与验证 被引量:1
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作者 赵青松 段玉 +3 位作者 张君 何萍 李凤敏 徐新朋 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第5期972-981,共10页
[目的]针对内蒙古地区农民盲目施肥导致的作物产量潜力无法充分发挥、肥料利用率低下及土壤养分失衡等现状,采用基于产量反应和农学效率的养分专家系统,在内蒙古地区开展玉米、向日葵和马铃薯的推荐施肥田间试验,与农民习惯施肥相比较,... [目的]针对内蒙古地区农民盲目施肥导致的作物产量潜力无法充分发挥、肥料利用率低下及土壤养分失衡等现状,采用基于产量反应和农学效率的养分专家系统,在内蒙古地区开展玉米、向日葵和马铃薯的推荐施肥田间试验,与农民习惯施肥相比较,验证该系统在提升内蒙古地区的产量、经济效益和养分利用率方面的可行性。[方法]于2017—2023年在内蒙古玉米、向日葵、马铃薯主产区开展146个田间验证试验,每个试验包括5个处理:基于养分专家系统的推荐施肥处理(NE),农民习惯施肥处理(FP),以及基于NE的不施氮肥(N)、不施磷肥(P)和不施钾肥(K)处理,从产量、净效益、养分吸收和肥料利用率等方面比较NE处理与FP处理间的差异。[结果]NE处理显著提高了玉米、向日葵和马铃薯的产量及经济效益(P<0.001),与FP处理相比,产量分别增加了1166、235、2433 kg/hm^(2),经济效益分别增加了1546、1572、2582元/hm^(2)。NE系统平衡了氮、磷、钾肥用量,尤其提高了钾肥施用量,增加了玉米和向日葵的肥料投入成本,因此其经济效益的增加全部源自产量的提高。NE处理的平衡施肥提高了成熟期作物养分累积量,与FP处理相比,玉米、向日葵和马铃薯的N累积量分别增加了8.4%、9.1%和9.9%,P累积量分别增加了8.1%、6.6%和10.9%,K累积量分别增加了11.5%、9.9%和11.5%。产量和养分累积量的增加显著提高了NE处理的养分利用效率,与FP处理相比,玉米、向日葵和马铃薯的氮肥回收率(REN)分别提高了4.6、13.6和14.3个百分点,磷肥回收率(REP)分别提高了7.6、8.7和7.1个百分点;氮肥农学效率(AEN)分别提高了3.2、2.1和17.4 kg/kg,磷肥农学效率(AEP)分别增加了12.6、4.0和27.9 kg/kg。马铃薯的钾肥回收率(REK)提高了13.8个百分点,钾肥农学效率(AEK)提高了8.7kg/kg。[结论]基于产量反应和农学效率的养分专家系统,在内蒙古地区玉米、向日葵和马铃薯上开展的推荐施肥,可平衡氮、磷、钾肥用量,增加作物产量和净效益,同时提高养分吸收和肥料利用率,在保障粮食安全、提高农业生产效率方面将发挥重要作用。因此,这种推荐施肥方法适用于内蒙古小农户种植体系。 展开更多
关键词 养分专家系统 产量反应 农学效率 养分利用率 经济效益
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新生儿肠外营养管理专家共识(2025) 被引量:3
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作者 中国医师协会新生儿科医师分会营养专业委员会 中国医师协会新生儿科医师分会早产儿专业委员会 +8 位作者 《中国当代儿科杂志》编辑委员会 童笑梅 陈超 张蓉 林新祝 常艳美 李正红 刘喜红 贝斐 《中国当代儿科杂志》 北大核心 2025年第3期247-261,共15页
肠外营养(parenteral nutrition,PN)已广泛应用于新生儿医学领域,对于不能通过肠内营养满足机体能量和各种营养素需求的危重新生儿或早产儿是挽救生命的一项重要治疗措施。为进一步规范和优化PN的临床管理,基于国内外相关研究进展,该共... 肠外营养(parenteral nutrition,PN)已广泛应用于新生儿医学领域,对于不能通过肠内营养满足机体能量和各种营养素需求的危重新生儿或早产儿是挽救生命的一项重要治疗措施。为进一步规范和优化PN的临床管理,基于国内外相关研究进展,该共识制订工作组采用证据推荐分级的评估、制订与评价方法,对PN的适应证、应用途径、能量、液体量、营养液组成、停止时机及监测等7个方面提出24条推荐意见,旨在为相关从业人员提供PN管理的建议,以改善新生儿近远期预后。 展开更多
关键词 肠外营养 营养素 氨基酸 脂肪乳 专家共识 早产儿
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智能化推荐施肥技术在寒地水稻生产中的应用效果 被引量:1
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作者 闵凡华 徐新朋 +5 位作者 何萍 王西亚 李庆飚 郭震 袁海龙 张明 《黑龙江农业科学》 2025年第1期1-6,共6页
为了减少长期大量施用化肥对寒地水稻土壤及环境的影响,基于产量及上季肥料残效,依据养分专家系统(简称NE系统)在寒地水稻上进行智能化推荐施肥,采用大区对比试验设计设置不同施肥量,调查不同施肥处理对水稻生育期、产量构成因子、理论... 为了减少长期大量施用化肥对寒地水稻土壤及环境的影响,基于产量及上季肥料残效,依据养分专家系统(简称NE系统)在寒地水稻上进行智能化推荐施肥,采用大区对比试验设计设置不同施肥量,调查不同施肥处理对水稻生育期、产量构成因子、理论产量、实测产量及经济效益的影响,并分析不同施肥处理肥料偏生产力。结果表明,相较于农民习惯施肥(FP)三大肥料(N-P_(2)O_(5)-K_(2)O)施用量161,59和106 kg·hm^(-2),智能化推荐(N-P_(2)O_(5)-K_(2)O)施肥量为151,56和69 kg·hm^(-2),减施氮、磷、钾纯用量分别为10,3和37 kg·hm^(-2)。各处理之间的生育进程、产量构成因子、实际产量都存在一定差异且变化规律不明显。处理2的成熟期最早,为9月1日,与FP的相差2 d;处理3三大肥料的PFP都是最高的,分别为73.98,199.49和161.91 kg·kg^(-1),比FP的分别高8.86,21.78和63.00 kg·kg^(-1)。4个处理在减肥条件下均实现增产,处理3实际增产最高,产量达到11171.67 kg·hm^(-2),增产量686.73 kg·hm^(-2),增产率6.5%,各处理增产、肥料偏生产力高低顺序相一致。说明通过增施生物有机肥能有效提高水稻的产量。 展开更多
关键词 寒地水稻 养分专家系统 推荐施肥 生物有机肥 产量 偏生产力
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养分专家系统在设施黄瓜推荐施肥中的应用研究
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作者 宋蕾 徐新朋 +3 位作者 潘昭隆 陈延玲 何萍 周卫 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第12期2506-2516,共11页
[目的] 我国设施黄瓜生产存在过量施肥、养分比例失衡等问题,导致肥料利用率低下,制约了设施黄瓜产能提升。利用养分专家系统进行了设施黄瓜优化施肥研究并对推荐结果进行了验证。[方法] 于2023、2024年在我国设施黄瓜主产区北京、天津... [目的] 我国设施黄瓜生产存在过量施肥、养分比例失衡等问题,导致肥料利用率低下,制约了设施黄瓜产能提升。利用养分专家系统进行了设施黄瓜优化施肥研究并对推荐结果进行了验证。[方法] 于2023、2024年在我国设施黄瓜主产区北京、天津、河北和江苏开展田间试验,每个试验设5个处理,分别为农民习惯施肥(FP)、养分专家推荐施肥(NE)以及在NE处理基础上不施氮(NE-N)、不施磷(NE-P)、不施钾(NE-K),测定设施黄瓜产量、养分吸收量及肥料利用率。[结果] 相较FP处理,NE处理在氮、磷和钾肥养分投入量分别减少了330.3、342.8和462.0 kg/hm^(2)的条件下,设施黄瓜产量和养分吸收量没有显著变化,但净收益提高6000元/hm^(2)。与FP处理相比,NE处理下设施黄瓜的N、P_(2)O和K_(2)O表观盈余量分别降低了359.9、347.2和504.3 kg/hm^(2),降幅分别达到了63.4%、87.7%和97.7%,氮、磷、钾养分回收率分别提高了8.5、3.6和6.5个百分点,偏生产力分别提高了89.8、390.0和108.5 kg/kg,农学效率分别提高了11.5、44.5和12.4 kg/kg。[结论] 养分专家系统优化施肥在保证设施黄瓜产量的基础上,有效降低了肥料用量,显著提高养分吸收量和肥料利用率,降低了养分盈余量,可作为设施黄瓜推荐施肥方法推广应用。 展开更多
关键词 黄瓜 产量 养分吸收量 肥料利用率 养分专家系统
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基于产量反应和农学效率的棉花智能化推荐施肥方法研究
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作者 哈丽哈什·依巴提 张炎 +2 位作者 李青军 徐新朋 何萍 《作物学报》 北大核心 2025年第11期3052-3064,共13页
针对新疆棉花生产中缺乏先进高效的推荐施肥方法和不合理施肥带来的肥料利用率低的现状,本研究以1996—2019年新疆主要植棉区21个植棉县的414个棉花田间肥料试验为基础,建立养分管理大数据库。采用QUEFTS模型模拟棉花最佳养分需求量,并... 针对新疆棉花生产中缺乏先进高效的推荐施肥方法和不合理施肥带来的肥料利用率低的现状,本研究以1996—2019年新疆主要植棉区21个植棉县的414个棉花田间肥料试验为基础,建立养分管理大数据库。采用QUEFTS模型模拟棉花最佳养分需求量,并分析土壤基础养分供应、肥料的农学效率与产量反应之间的相关关系,在此基础上构建施肥模型,并开发了适用于新疆棉花生产的养分专家系统。为验证该系统的应用效果,于2017—2021年在新疆主要棉花种植区开展田间验证试验。试验共设6个施肥处理,分别为棉花养分专家系统推荐施肥(NE),基于NE推荐施肥基础上的不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥,农民习惯施肥(FP)和当地的优化推荐施肥(ST),调查了棉花产量、肥料利用效率和经济效益。QUEFTS模型模拟棉花养分吸收结果表明,每生产1 t籽棉地上部所需氮、磷和钾养分分别为27.7、6.2和29.3 kg。施用氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为1624、1096和804 kg hm^(–2),平均相对产量分别为0.7、0.8和0.8,平均农学效率分别为6.8、8.5和16.7 kg kg^(–1)。田间验证结果显示,与FP处理相比,NE处理分别减施氮、磷、钾肥40.7%、60.1%和10.7%;与ST处理相比,NE处理分别减施氮、磷肥30.3%和38.0%,增施钾肥10.8%。与FP和ST相比,NE处理的棉花产量分别增加了365 kg hm^(–2)和92 kg hm^(–2),经济效益分别增加了4302元hm^(–2)和1094元hm^(–2),氮、磷和钾肥回收率分别提高了18.8和11.8、14.2和11.5、13.4和6.0个百分点,氮和磷肥农学效率分别增加了3.5 kg kg^(–1)和2.2 kg kg^(–1)、7.2 kg kg^(–1)和4.4 kg kg^(–1),钾肥农学效率分别减少了1.6 kg kg^(–1)和0.6 kg kg^(–1)。综上所述,基于产量反应和农学效率构建的智能化新疆棉花养分专家系统,能够为每块地提供个性化的施肥方案。连续多点的田间试验结果充分证明,该方法优化了肥料用量与养分配比,提高了棉花产量和肥料利用率,增加了经济效益,是适用于新疆棉花生产的推荐施肥新方法。 展开更多
关键词 棉花 QUEFTS模型 养分专家系统 产量 农学效率 肥料利用率
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基于作物产量反应和农学效率的智能化推荐施肥原理与实践 被引量:15
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作者 何萍 徐新朋 +1 位作者 丁文成 周卫 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1181-1189,共9页
小规模农业生产易于出现不合理施肥导致的肥料利用率低等问题,严重影响到生态环境和农业可持续发展。研究建立适合我国小农户集约化农业生产特点且科学轻简的养分推荐方法尤为重要。中国农业科学院农业资源与农业区划研究所会同全国39... 小规模农业生产易于出现不合理施肥导致的肥料利用率低等问题,严重影响到生态环境和农业可持续发展。研究建立适合我国小农户集约化农业生产特点且科学轻简的养分推荐方法尤为重要。中国农业科学院农业资源与农业区划研究所会同全国39个土壤肥料研究团队,研发了适合我国农业生态条件和种植体系的基于产量反应和农学效率的作物推荐施肥方法。该方法在汇总分析全国各作物主产区开展的肥料田间试验的基础上,建立了包含作物产量反应、农学效率及养分吸收与利用等信息的数据库。采用QUEFTS(quantitative evaluation of the fertility of tropical soils)模型模拟作物养分吸收,同时对数据库中土壤基础养分供应、作物农学效率与产量反应进行相关分析,建立基于产量反应和农学效率的作物推荐施肥模型。在此基础上,借助计算机技术和智能云计算,研发了“养分专家系统”(简称NE系统),用户只需提供种植地块的一些基本信息,如往年农民习惯措施下的作物产量、施肥历史、有机无机肥料投入以及秸秆还田情况,NE系统就能给出基于该地块的个性化施肥方案。NE系统在推荐施肥中除了考虑土壤基础地力外,还考虑了上季作物养分残效和秸秆还田带入的养分,以及作物轮作体系和有机肥施用情况等,提出的推荐施肥方案符合4R养分管理策略(最佳肥料品种、最佳用量、最佳施用时间和最佳施用位置),同时兼顾施肥的农学、经济和环境效应。多点田间验证试验证实,NE系统推荐施肥兼顾科学性和实用性,且易于掌握,是一种能够保障作物增产增收、提高肥料利用率和保护环境的科学推荐施肥方法。 展开更多
关键词 产量反应 农学效率 nutrient expert 推荐施肥
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基于产量反应和农学效率的黑龙江春大豆智能化推荐施肥研究
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作者 刘双全 姬景红 +7 位作者 郝小雨 马星竹 郑雨 赵月 王伟 刘颖 张明怡 郝帅 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第10期2126-2132,共7页
【目的】春大豆主产区存在过量施肥、养分比例失衡、肥料利用率低等问题。利用基于产量反应和农学效率的大豆养分专家系统进行推荐施肥,并验证其增产增收潜力。【方法】2021—2024年在黑龙江省春大豆主产区开展47个田间试验,设置大豆养... 【目的】春大豆主产区存在过量施肥、养分比例失衡、肥料利用率低等问题。利用基于产量反应和农学效率的大豆养分专家系统进行推荐施肥,并验证其增产增收潜力。【方法】2021—2024年在黑龙江省春大豆主产区开展47个田间试验,设置大豆养分专家推荐施肥处理(NE),并在NE处理基础上设不施氮肥处理(NEN)、不施磷肥处理(NE-P)及不施钾肥处理(NE-K),同时设置农民习惯施肥(FP)和测土配方推荐施肥处理(ST),共6个处理,在成熟期测定大豆产量,并计算养分利用效率及经济效益。【结果】在黑龙江省春大豆主产区,生产1 t大豆籽粒,地上部氮、磷和钾养分需求量分别为54.8、7.9和20.5 kg;大豆氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为421.4、395.8和418.3 kg/hm^(2);氮、磷和钾肥平均农学效率分别为9.5、8.1和9.1 kg/kg;氮、磷和钾肥的平均肥料利用率分别为37.3%、18.9%和24.0%。与FP比较,NE和ST处理的大豆产量和经济效益均大幅提升,产量分别提升12.6%和7.1%,经济效益分别提升14.2%和6.7%;肥料施用量大幅减少。与ST相比,NE处理的大豆产量平均增加5.2%,经济效益平均提高7.1%。【结论】经过大量田间试验验证,采用基于产量反应和农学效率大数据建立的大豆养分专家系统进行施肥推荐,较常规的测土施肥方法进一步优化了肥料用量,提高了春大豆产量、经济效益和养分利用率,是适合我国国情的大豆轻简高效推荐施肥方法。 展开更多
关键词 大豆养分专家系统 产量反应 农学效率 养分利用率
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基于养分专家系统的小麦-玉米推荐施肥效应研究 被引量:52
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作者 王宜伦 白由路 +3 位作者 王磊 刘举 韩燕来 谭金芳 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第22期4483-4492,共10页
【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作体系科学施肥技术。【方法】采用田间试验研究了小麦、玉米养分专家系统和国际农化服务中心(Agro Services International Inc,ASI)法推荐施肥对冬小麦-夏玉米轮作周期产量、经济效益、养分积累量、肥料... 【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作体系科学施肥技术。【方法】采用田间试验研究了小麦、玉米养分专家系统和国际农化服务中心(Agro Services International Inc,ASI)法推荐施肥对冬小麦-夏玉米轮作周期产量、经济效益、养分积累量、肥料利用效率及周年磷钾素平衡的影响。【结果】施肥显著增加冬小麦、夏玉米产量,新郑市航空港区和鹤壁轮作周年分别增产24.75%—65.26%和8.18%—35.53%,施氮分别增产31.14%和24.40%、施磷增产11.62%和9.42%、施钾增产11.52%和8.64%,施氮、磷和钾肥平均增收9 369、4 095和3 923元/hm2。养分专家系统推荐施肥较习惯施肥,植株氮、磷和钾积累量分别增加了7.87%、12.72%和4.79%,分别增产6.63%和4.63%,增收18.27%和20.48%,产投比为4.01,与ASI推荐施肥效果相当。基于养分专家系统推荐施肥的周年氮、磷和钾肥平均农学效率分别为10.99、10.67和10.69 kg·kg-1,氮、磷和钾肥当季利用率分别为35.82%、22.30%和45.33%。冬小麦、夏玉米秸秆全量还田下,推荐磷钾肥量可实现周年磷钾素分别盈余49.6和71.5 kg·hm-2。【结论】小麦(玉米)养分专家系统推荐施肥优化了氮磷钾肥配比,促进了冬小麦和夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,在冬小麦-夏玉米轮作体系中较习惯施肥具有增产增收效果,肥料利用效率较高,实现了周年磷钾素养分盈余,方便快捷,可在冬小麦-夏玉米轮作区推广应用。 展开更多
关键词 冬小麦 夏玉米 轮作体系 养分专家系统 推荐施肥 产量 肥料效率
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我国北方玉米施肥产量效应和经济效益分析 被引量:62
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作者 何萍 徐新朋 +1 位作者 仇少君 赵士诚 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1387-1394,共8页
【目的】因土壤类型、养分管理措施不同导致施肥后作物的增产效应不同,由此影响经济效益。通过研究当前我国北方玉米产区氮、磷、钾施用对玉米的增产效应和经济效益,分析给定施肥效应、肥料和玉米价格情况下玉米的经济效益变化,为我国... 【目的】因土壤类型、养分管理措施不同导致施肥后作物的增产效应不同,由此影响经济效益。通过研究当前我国北方玉米产区氮、磷、钾施用对玉米的增产效应和经济效益,分析给定施肥效应、肥料和玉米价格情况下玉米的经济效益变化,为我国北方玉米科学施肥和经济施肥提供一定的借鉴意义。【方法】2010 2012年在我国北方七省玉米种植区开展373个田间试验。试验设置基于产量反应和农学效率的推荐施肥(Nutrient Expert,简称NE),在此基础上设置减素处理包括不施氮、不施磷和不施钾处理,以农民习惯施肥为对照。依据产量和试验期间玉米和肥料价格计算了肥料氮、磷、钾施用的产投比。【结果】玉米各试验点产量效应变异很大,黑龙江、吉林、辽宁、河北、河南、山东和山西各点的施氮产量效应分别为3040、2314、2324、981、2139、1184和1244 kg/hm2,施磷产量效应分别为1463、1216、1425、635、944、376和620 kg/hm2,施钾产量效应分别为1454、1063、1532、877、910、383和592 kg/hm2。氮、磷、钾素产量效应变化范围分别为341 7900 kg/hm2,11 5381 kg/hm2以及94097 kg/hm2,依次平均为1889、954和973 kg/hm2,表明不施氮对产量影响最大、其次为钾,不施磷对产量影响最小。经济效益分析结果表明,施用氮、磷和钾平均产投比(VCR)分别为2.8、7.8和4.6,即投入单位金额的氮、磷和钾养分可分别获得2.8、7.8和4.6倍的收益。预测不同肥料价格和玉米价格下的VCR表明,随着施肥增产效应的增加,即使施肥量增加,VCR也增加。收益多少随增产效应、施肥量、肥料和玉米价格而变化。采用专家系统推荐的N-P2O5-K2O用量(157-56-67 kg/hm2)获得的籽粒产量为10255 kg/hm2、经济效益为18903 yuan/hm2,同样地点农民习惯施肥N-P2O5-K2O(225-61-47 kg/hm2)获得的产量和经济效益分别为9996 kg/hm2和18154元/hm2。专家系统推荐施肥多获益748 yuan/hm2,其中1/3来自节约的肥料,2/3来自增产带来的效益。【结论】我国北方玉米产区玉米的增产效应以氮最高,其次是钾,磷最小。依据肥料价格因素,单位氮磷钾养分收益磷最高,其次是钾,最低是氮。依据玉米价格和肥料价格综合考虑,基于NE专家系统的推荐N-P2O5-K2O用量(157-56-67 kg/hm2)是北方各地获得高产和高收益的施肥用量。 展开更多
关键词 玉米 产量效应 经济效益 nutrient expert
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养分专家系统推荐施肥对吉林省玉米产量、养分吸收和利用的影响 被引量:24
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作者 侯云鹏 孔丽丽 +3 位作者 尹彩侠 秦裕波 李前 谢佳贵 《吉林农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期563-567,共5页
摘要:针对吉林省玉米施肥存在过量、不平衡和肥料利用率较低的现象,采用田间试验研究了养分专家系统Nutrientexpertsystem(NE)推荐施肥对玉米产量、经济效益、养分吸收和利用的影响。结果表明:NE推荐施肥对吉林省玉米有一定的增产... 摘要:针对吉林省玉米施肥存在过量、不平衡和肥料利用率较低的现象,采用田间试验研究了养分专家系统Nutrientexpertsystem(NE)推荐施肥对玉米产量、经济效益、养分吸收和利用的影响。结果表明:NE推荐施肥对吉林省玉米有一定的增产效应和显著的增收效应。与农民习惯施肥处理(FP)相比,在减施氮肥52.1.79.2kg/hm2(25.8%~33.4%)、磷肥50.1~61.4kg/hm2(46.9%~52.7%)、钾肥22.7~28.7kg/hrn2(24.9%。30.2%)的情况下,NE推荐施肥处理(OPT)增产167~551kg/hm2、增收963—2022元/hm2,氮吸收量提高3.2~12.8kg/hm2,磷吸收量提高0.7—2.1kg/hm2,钾吸收量提高5.3~7.2kg/hm2,肥料利用效率提高13.7.19.6百分点。由此得出,养分专家系统(NE)适宜在吉林省玉米区推行。 展开更多
关键词 养分专家系统 玉米 产量 养分吸收 肥料利用效率 吉林省
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基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法在东北春玉米上应用的可行性研究 被引量:39
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作者 徐新朋 魏丹 +5 位作者 李玉影 谢佳贵 刘双全 侯云鹏 周卫 何萍 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1458-1467,共10页
【目的】针对当前我国玉米生产中肥料不合理施用带来的肥料利用率低的现状,以及我国小农户经营、测土施肥实现困难等问题,建立基于产量反应和农学效率的玉米推荐施肥方法,玉米养分专家系统(Nutrient Expert for Hybrid Maize,NE),研究... 【目的】针对当前我国玉米生产中肥料不合理施用带来的肥料利用率低的现状,以及我国小农户经营、测土施肥实现困难等问题,建立基于产量反应和农学效率的玉米推荐施肥方法,玉米养分专家系统(Nutrient Expert for Hybrid Maize,NE),研究其在东北春玉米上的应用效果。【方法】于2010~2014年共布置了193个田间试验,从产量、经济和环境方面在东北春玉米种植区对玉米养分专家系统进行校正和改进,包括肥料用量,产量,经济效益,氮(N)、磷(P)和钾(K)肥利用率和氮素损失等方面。试验包括5个处理,分别为农民习惯施肥(FP),玉米养分专家系统的推荐施肥(NE),以及基于NE处理的减氮、减磷和减钾处理。【结果】NE平衡了肥料用量,显著降低了氮肥和磷肥施用量,与FP相比分别降低了43.5(P<0.001)和23.6kg/hm^2(P<0.001),降幅分别达到了21.0%和27.0%,但增加了钾肥用量(8.3 kg/hm^2,P=0.001)。全部试验NE处理产量显著高于FP处理0.6 t/hm^2,增产率为5.2%(P<0.001)。5年平均经济效益(GRF)NE处理比FP处理增加1466 yuan/hm^2,增幅为7.2%(P<0.001),其中1192 yuan/hm^2是通过产量增加带来的,占总增加量的81.3%。NE处理的氮素农学效率(AEN)、氮素吸收利用率(REN)和氮素偏生产力(PFPN)比FP处理平均分别增加了5.8 kg/kg、11.0个百分点和16.8 kg/kg,增幅分别达到了53.8%、47.8%和29.6%;磷素农学效率(AEP)、磷素吸收利用率(REP)和磷素偏生产力(PFPP)平均分别增加了12.3 kg/kg、13.5个百分点和44.0 kg/kg,增幅分别达到了125.9%、87.5%和29.6%;钾素农学效率(AEK)和钾素吸收利用率(REK)平均分别增加了4.0 kg/kg和13.8个百分点,增幅分别达到了30.2%和36.1%,但钾素偏生产力(PFPK)降低了22.4 kg/kg。三年定位试验氮肥施用量NE处理比FP处理共减少102.8 kg/hm^2,地上部氮素吸收量却增加了38.7 kg/hm^2,氮素表观损失降低了78.5 kg/hm^2,收获期土壤氮素残留降低了63.0 kg/hm^2,但NE处理的三年平均产量达到了12.3 t/hm^2,比FP处理平均高0.9 t/hm^2。【结论】近5年,共193个田间试验结果证明,采用基于玉米产量反应和农学效率的推荐施肥方法不仅增加了产量和经济效益,提高了肥料利用率,而且降低了氮素损失,在实践上可以用于我国东北春玉米的施肥推荐。 展开更多
关键词 养分专家系统 产量反应 农学效率 养分利用率 氮素损失
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养分专家系统推荐施肥对潮土夏玉米产量及肥料效率的影响 被引量:25
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作者 王宜伦 苏瑞光 +4 位作者 刘举 韩燕来 卢艳丽 白由路 谭金芳 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期563-569,共7页
为实现潮土区夏玉米科学施肥,通过2年田间试验研究了玉米养分专家系统推荐施肥对夏玉米产量、收益、养分积累量及肥料利用效率的影响。结果表明,沙壤质潮土夏玉米施肥两年增产6.55%~39.32%和5.53%~21.19%,玉米养分专家系统和Agro Serv... 为实现潮土区夏玉米科学施肥,通过2年田间试验研究了玉米养分专家系统推荐施肥对夏玉米产量、收益、养分积累量及肥料利用效率的影响。结果表明,沙壤质潮土夏玉米施肥两年增产6.55%~39.32%和5.53%~21.19%,玉米养分专家系统和Agro Services International Inc推荐施肥较农户习惯施肥分别增产4.06%和5.04%,增收21.90%和27.44%。基于玉米养分专家系统推荐施肥的氮、磷、钾肥农学效率分别为11.46、25.89和9.93 kg kg–1,氮、磷、钾肥料利用率分别为41.13%、31.48%和50.35%,化肥偏生产力平均为36.62 kg kg–1。玉米养分专家系统推荐施肥提高了沙壤质潮土区夏玉米叶片叶绿素含量,促进了氮磷钾的吸收利用,增加了干物质积累量,具有增产增收效应,肥料利用效率较高,可作为该地区夏玉米推荐施肥方法推广应用。 展开更多
关键词 夏玉米 潮土 养分专家系统 推荐施肥 产量 肥料效率
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基于养分专家系统推荐施肥在东北玉米上的长期综合效应 被引量:20
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作者 侯云鹏 孔丽丽 +5 位作者 徐新朋 尹彩侠 张磊 赵胤凯 刘志全 王立春 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期129-138,共10页
为明确养分专家系统推荐施肥对东北玉米产量与收益、肥料利用率与土壤养分的长期综合效应,于2012—2020年开展了田间定位试验,共设置5处理:分别为1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)养分专家系统推荐施肥(NE);4)在NE基础上配施缓/控释... 为明确养分专家系统推荐施肥对东北玉米产量与收益、肥料利用率与土壤养分的长期综合效应,于2012—2020年开展了田间定位试验,共设置5处理:分别为1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)养分专家系统推荐施肥(NE);4)在NE基础上配施缓/控释氮肥(NE_(R));5)土壤测试推荐施肥(ST)。探究9 a间产量与收益、肥料利用率、土壤养分和养分平衡的变化规律。结果表明,NE和ST处理较FP处理显著降低了氮磷肥用量(P<0.05),显著增加了钾肥用量(P<0.05)。与FP处理相比,NE、NE_(R)和ST处理提高了玉米产量、收益及其稳定性。其中均以NE处理最高,之后依次为ST和NE_(R)处理。NE、NE_(R)和ST处理肥料平均回收利用率、农学利用率和偏生产力较FP处理分别提高了29.0%~40.1%(P<0.05)、31.3%~44.3%(P<0.05)和22.0%~31.7%(P<0.05),且均以NE处理最高。与FP处理相比,NE、NE_(R)和ST处理提高了0~30 cm土壤无机氮含量,降低了>30~90 cm土壤无机氮和0~30 cm土壤有效磷含量,而不同施肥处理土壤速效钾含量差异未达显著水平(P>0.05),其中NE处理与试验起始养分含量最为接近。9 a养分平衡结果显示,FP、NE、NE_(R)和ST处理氮、磷均表现为盈余,而钾素表现为亏缺,且NE处理氮、磷盈余量和钾亏缺量均为最低。综上,与农民习惯施肥和土壤测试推荐施肥相比,养分专家系统推荐施肥不仅可提高玉米产量、收益和肥料利用效率,并可保持土壤养分稳定。因此,它是一种适用于中国东北玉米的推荐施肥方法。 展开更多
关键词 土壤 养分 肥料 养分专家系统 玉米产量 净收入 肥料利用效率 养分平衡
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小麦养分专家系统推荐施肥对河北省冬小麦产量、养分效率和环境效应的影响 被引量:21
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作者 贾良良 杨军芳 +6 位作者 孙彦铭 杨云马 杨振立 韩宝文 赵姗姗 李春杰 刘孟朝 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期51-55,共5页
为评价小麦养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥对冬小麦产量效应、养分利用率和农田环境效应的影响,对2010~2014年期间在河北省开展的83个小麦试验进行了分析。结果发现:小麦养分专家系统推荐施肥量较农民习惯施肥量氮、磷肥分... 为评价小麦养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥对冬小麦产量效应、养分利用率和农田环境效应的影响,对2010~2014年期间在河北省开展的83个小麦试验进行了分析。结果发现:小麦养分专家系统推荐施肥量较农民习惯施肥量氮、磷肥分别降低了47.0%和10.4%,钾肥增加了102.0%;小麦养分专家系统推荐施肥较农户施肥增产在2.6%~13.0%之间,氮、磷、钾肥利用率分别为31.7%、10.9%和31.0%,氮肥偏生产力为47.9kg/kg,显著高于农民习惯施肥处理24.7 kg/kg;小麦养分专家系统推荐施肥的农田温室气体排放总量和排放强度分别为2 211 kg CO_2 eq/hm^2和332 kg CO_2 eq/t,显著低于农民习惯处理的3 720 kg CO_2 eq/hm^2和589 kg CO_2 eq/t。小麦养分专家系统推荐施肥提高了养分利用率、降低了农田温室气体排放,可以在河北省小麦主产区推广应用。 展开更多
关键词 养分专家系统 冬小麦 产量 养分效率 环境效应 河北省
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