





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (22): 4688-4702.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.22.010
张丰1(
), 徐隽峰1, 高志源1, 党海燕1, 郭戎博1, 佘文婷1, 李文虎1, 刘金山1,2, 王朝辉1,2(
)
收稿日期:2024-12-09
接受日期:2025-02-10
出版日期:2025-11-16
发布日期:2025-11-21
通信作者:
联系方式:
张丰,E-mail:1609399383@qq.com。
基金资助:
ZHANG Feng1(
), XU JunFeng1, GAO ZhiYuan1, DANG HaiYan1, GUO RongBo1, SHE WenTing1, LI WenHu1, LIU JinShan1,2, WANG ZhaoHui1,2(
)
Received:2024-12-09
Accepted:2025-02-10
Published:2025-11-16
Online:2025-11-21
摘要:
【目的】通过长期定位试验,明确氮磷肥用量与小麦产量及籽粒蛋白质含量变化、氮磷养分移出及土壤平衡的关系,旨在为化肥科学减施和小麦增产提质提供理论和技术支撑。【方法】基于2004年在黄土高原南部旱地开始的长期定位试验,于2022—2024年两个小麦生长季取样,研究小麦产量,产量构成,籽粒蛋白质、磷和钾含量,土壤养分累积总量对氮磷用量的响应及表观氮磷平衡。【结果】小麦产量和籽粒蛋白质含量与施氮量呈抛物线变化,分别在施氮196和276 kg·hm-2时,达最高产量6 905 kg·hm-2和最高蛋白质含量145.4 g·kg-1。施氮162 kg·hm-2时,肥料氮投入量与小麦籽粒氮移出量相平衡,产量和蛋白质含量分别为6 853 kg·hm-2和135.9 g·kg-1,比产量最高时低0.8%和3.4%,比蛋白质含量最高时低3.7%和6.6%,但施氮量分别降低17.3%和41.4%,土壤硝态氮累积总量分别降低21.7%和51.6%。以实现中强筋蛋白质含量130 g·kg-1为生产目标,施氮量为131 kg·hm-2,产量为6 713 kg·hm-2,施氮量和土壤硝态氮累积总量比肥料氮投入量与小麦籽粒氮移出量相平衡时降低19.2%和22.7%。小麦产量和籽粒蛋白质含量与施磷量呈抛物线变化,分别在施磷55.3和87.3 kg·hm-2时,达最高产量6 565 kg·hm-2和最低蛋白质含量121.8 g·kg-1。施磷11.4 kg·hm-2时,肥料磷投入量与小麦籽粒磷移出量相平衡,产量和蛋白质含量分别为4 678 kg·hm-2和142.6 g·kg-1,与产量最高时相比,减少磷用量79.5%,蛋白质含量高11.0%,却减产28.7%,增加土壤硝态氮累积总量82.3%。以实现中强筋蛋白质含量130 g·kg-1为生产目标,施磷量为48.8 kg·hm-2,产量为6 523 kg·hm-2,与肥料磷投入量与小麦籽粒磷移出量相平衡时相比,施磷量和产量提高329.5%和39.4%,硝态氮累积总量降低41.1%。【结论】综合考虑小麦产量和籽粒蛋白质含量提升及土壤养分平衡,在西北旱地石灰性土壤上小麦生产应以高产和中强筋蛋白质含量水平为目标来确定氮磷肥用量,在秸秆还田条件下,以施氮量为地上部吸氮量的0.64—0.88倍、施磷量为地上部吸磷量的2.02—2.22倍为宜。
张丰, 徐隽峰, 高志源, 党海燕, 郭戎博, 佘文婷, 李文虎, 刘金山, 王朝辉. 基于长期定位试验的氮磷表观平衡优化小麦氮磷肥用量[J]. 中国农业科学, 2025, 58(22): 4688-4702.
ZHANG Feng, XU JunFeng, GAO ZhiYuan, DANG HaiYan, GUO RongBo, SHE WenTing, LI WenHu, LIU JinShan, WANG ZhaoHui. Optimizing Wheat Nitrogen and Phosphorus Fertilizer Rates Based on Apparent Nitrogen and Phosphorus Balance in a Long-Term Location Fixed Field Experiment[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(22): 4688-4702.
表1
2004年试验开始前和2022、2023年小麦播前0—20 cm土层的基础理化性状"
| 处理 Treatment | pH | 有机质 Organic matter (g·kg-1) | 全氮 Total N (g·kg-1) | 硝态氮 NO3--N (mg·kg-1) | 铵态氮 NH4+-N (mg·kg-1) | 有效磷 Olsen-P (mg·kg-1) | 速效钾 Available K (mg·kg-1) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 初始土壤Initial soil (2004)[ | 8.3 | 13.8 | 1.1 | 5.4 | 2.4 | 15.0 | 182.4 | |
| 施氮量 N fertilizer application rate (kg·hm-2) | 0 | 8.6 | 15.5 | 0.8 | 5.2 | 0.0 | 14.0 | 133.4 |
| 80 | 8.6 | 14.6 | 0.8 | 6.3 | 0.2 | 10.5 | 127.1 | |
| 160 | 8.6 | 15.4 | 0.9 | 6.4 | 0.1 | 11.0 | 132.5 | |
| 240 | 8.6 | 17.2 | 0.9 | 6.4 | 0.2 | 10.1 | 130.9 | |
| 320 | 8.6 | 15.8 | 0.8 | 6.5 | 0.6 | 10.7 | 129.6 | |
| 施磷量 P fertilizer application rate (kg·hm-2) | 0 | 8.6 | 14.4 | 0.8 | 5.0 | 0.1 | 3.5 | 128.4 |
| 21.8 | 8.6 | 14.7 | 0.8 | 5.5 | 0.1 | 6.7 | 128.4 | |
| 43.6 | 8.6 | 15.4 | 0.9 | 5.9 | 0.1 | 11.0 | 132.5 | |
| 65.5 | 8.6 | 15.6 | 0.8 | 6.0 | 0.1 | 16.7 | 133.0 | |
| 87.3 | 8.6 | 15.5 | 0.8 | 6.1 | 0.1 | 19.5 | 128.2 | |
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