基于养分专家系统的农田养分管理技术在.PDF

　 中国土壤与肥料　 ２０１５ (５) ｄｏｉ: １０１１８３８/ ｓｆｓ 基于养分专家系统的农田养分管理技术在 小麦玉米农田温室气体减排中的应用效果 １ １ꎬ２ １ ３ １ １∗ 孙彦铭 ꎬ赵姗姗 ꎬ韩宝文 ꎬ李春杰 ꎬ刘孟朝 ꎬ贾良良 (１. 河北省农林科学院农业资源环境研究所ꎬ河北　 石家庄　 ０５００５１ꎻ２. 正定县土壤肥料工作站ꎬ 河北　 正定　 ０５００３１ꎻ３. 河北省农业厅种子管理站ꎬ河北　 石家庄　 ０５００００) 摘　 要: 为了评价基于养分专家系统 (Ｎｕｔｒｉｅｎｔ Ｅｘｐｅｒｔꎬ 简称ＮＥ) 养分管理模式下的推荐施肥对农田环境效应的 影响ꎬ 对１２１个田间试验中基于ＮＥ养分管理模式和农民习惯管理模式下的农田温室气体排放量进行了分析ꎮ 结 果发现: ＮＥ养分管理模式在不降低作物产量的前提下ꎬ 大幅度提高了农田氮肥偏生产力ꎬ 显著降低了温室气体 排放量ꎮ 与农民习惯施肥处理相比ꎬ ＮＥ 养分管理模式的Ｎ Ｏ 排放量在小麦和玉米季分别降低了６０８％和 ２ ５３７％ꎮ 而在总的农田温室气体排放当量中ꎬ ＮＥ养分管理模式的温室气体排放当量较农民习惯施肥处理 (ＦＰ) 在小麦和玉米季分别降低了４０８％和４２３％ꎮ 农田温室气体排放当量与氮肥偏生产力间有显著的线性 ＋平台关 系ꎬ 即在一定范围内温室气体排放量随着氮肥偏生产力的提高而降低ꎮ 在本研究中ꎬ 当排放量分别降低到２ ３５０ ２ ２ ｋｇ ＣＯ ｅｑ/ ｈｍ (玉米) 和１８８８ｋｇ ＣＯ ｅｑ/ ｈｍ (小麦) 时ꎬ 随着氮肥偏生产力的增加温室气体排放量有趋于不变 ２ ２ 的趋势ꎮ 总体来看ꎬ 基于ＮＥ养分管理模式的推荐施肥技术在华北平原减少农田温室气体排放方面有很好的应用 前景ꎮ 关键词: 温室气体排放ꎻ 氧化亚氮ꎻ 氮肥偏生产力ꎻ 冬小麦ꎻ 夏玉米 中图分类号: Ｓ１５８３　 　 　 文献标识码: Ａ　 　 　 文章编号: １６７３－６２５７ (２０１５) ０５－００１３－０６ 冬小麦夏玉米轮作是河北平原区重要的粮食种 ｔｒｉｅｎｔ Ｅｘｐｅｒｔꎬ 以下简称 ＮＥ) 开始应用于农田养分 植方式ꎬ 而河北平原也是我国重要的粮食产区ꎬ 常 推荐ꎬ 能在保持作物产量不降低或略有增加的情况 ２ [８－９] 年小麦玉米播种面积超过４６０ 万 ｈｍ ꎮ 过量施肥ꎬ 下ꎬ 大幅度降低氮肥推荐量 ꎬ 提高养分利用效 尤其是过量施氮问题一直是此区域粮食生产中主要 率ꎮ 但是ꎬ 目前仍然缺乏对 ＮＥ养分管理模式对农 的问题ꎬ 已经引起了众多科学家的关注[１－２]ꎮ 过量 田环境效应的评价ꎮ 基于上述原因ꎬ 本研究通过多 施氮导致一系列的生态和环境问题ꎬ 如作物养分利 年多点的小麦玉米试验ꎬ 系统评价了ＮＥ农田养分 [３] [４] 用率下降 、 地下水硝酸盐淋洗 、 温室气体排 管理模式对作物产量和温室气体减排的影响ꎬ 以期 放ꎬ 如氨气 (ＮＨ ) 和氧化亚氮 (Ｎ Ｏ) 排放[５] 为更好地评价这一养分管理模式提供帮助ꎮ ３ ２ 等ꎮ 为解决这些问题ꎬ 农业科研工作者已经开发了