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山东省小麦和玉米的产量、肥料使用量及利用率演变趋势

2022-10-19马荣辉董艳红郭跃升刘延生王健王国华

关键词:农学施用量生产力

马荣辉,董艳红,郭跃升,刘延生,王健,王国华

山东省小麦和玉米的产量、肥料使用量及利用率演变趋势

马荣辉,董艳红,郭跃升*,刘延生,王健,王国华

山东省农业技术推广中心, 山东 济南 250100

通过30年的长期定位试验监测的数据,分析了山东省小麦和玉米的产量、肥料施用量、肥料偏生产力、农学效率以及肥料盈余量等变化特征,以期为山东省小麦和玉米的种植管理以及施肥措施等提供相应的数据依据。经过产量、肥料施用量、肥料偏生产力、肥料农学效率以及养分盈余量的现状以及随检测年限的变化趋势的分析,表明近30年山东省小麦和玉米产量均呈上升趋势。2018年,小麦、玉米的产量分别达到了7.30 t/hm2和8.29 t/hm2。从1988年-2018年期间,小麦和玉米的产量分别提高了64.79%和34.14%。肥料施用量、肥料偏生产力、农学效率整体呈上升趋势。小麦的肥料、氮、磷、钾肥偏生产力分别提高了141.00%、42.33%、120.48%和308.70%,钾肥的农学效率提高了66.49%;玉米的化肥用量增加了90.20%,肥料、氮、磷、钾肥偏生产力分别提高了80.42%、31.17%、73.41%和164.05%,钾肥农学效率提高了20.94%。在国家“十三五”期间政策的引导下,3年内小麦和玉米的化肥施用量分别降低了15.33%和19.20%。

农作物; 产量; 施肥量; 农业调查

随着经济的发展,我国的总耕地面积和人均耕地面积均在不断减少,已临近1.21×108hm2耕地红线,这将给我国的粮食供给带来较大挑战[1,2]。山东省作为我国第三大农业生产基地[3],粮食生产在全国粮食安全保障中发挥着极其重要的作用。主要粮食作物小麦、玉米在山东省占有面积大,随着栽培技术在不断提高,其中小麦产量占全国小麦总产的20%,玉米产量约占粮食总产的10%左右[4]。伴随着高产、超高产种植面积的不断增加,对我国粮食生产发挥了巨大作用。粮食增产的同时,山东省的肥料施用量也呈逐年增加趋势,2007年全省化肥施用量达500.3×104t,占全国化肥施用总量5107.8×104t的9.80%。在测土配方施肥和有机肥替代化肥技术的不断推广下,山东省的化肥使用量逐步下降。截止2018年,山东省的农用化肥施用量为420.3×104t,仍占到全国化肥施用总量5653.4×104t的7.43%[5]。按照肥料投入和产出比计算,山东省仍然还存在化肥投入量过大的风险,所以综合考虑粮食安全和环境效益,山东省政府和农技部门在十四五期间持续进行了相关肥料高效利用技术的大范围推广和绿色种养循环模式的探索。

山东省农业技术推广中心以山东省各市县为依托,通过肥料投入定位等持续性监测了土壤耕地质量和农学产量等情况。本研究为了总结山东省主要粮食作物的产量、肥料施用、养分利用等情况,将前期所积累数据进行了整理和对比,以期分析山东省玉米和小麦产量与肥料施用、肥料利用率间的关系特征,为进一步减少化肥施用量和提高肥料效率提供数据支撑。因此,本文对1988年~2018年的山东省粮食产区大量的田间长期监测试验数据进行总结分析,探讨了山东省主要粮食作物小麦、玉米的产量、肥料施用量、养分利用效率的现状及变化趋势,并且对主要影响因素进行分析讨论,为今后山东省的小麦和玉米种植中养分管理提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 长期定位监测点设置情况

数据样本来源于山东省农业技术推广中心多年监测结果。监测点于1988年开始,主要在山东省主要的土壤类型和典型代表区域设置耕地质量长期定位监测点,截止2018年共有60个国家级监测点,包含107组作物生长季数据,涉及山东省16地市区。涉及的熟制有一年两熟、两年三熟、一年一熟,耕作制度包括小麦—玉米轮作、小麦—水稻轮作、小麦—玉米—花生/大豆轮作、马铃薯—玉米轮作等,主要种植小麦、玉米、马铃薯、花生、瓜果类作物、蔬菜类作物(主要包括瓜类、块根类、茄果类、水生菜类和其他菜类)、其他经济作物(包括薯类、油料)、苗木类(主要包括落叶乔木)。监测点涵盖潮土、褐土、棕壤与砂浆黑土四大主要的土壤类型。本研究抽调了小麦和玉米的数据,长期定位监测点及样本的基本情况如表1所示。

表 1 山东省国家级监测点小麦和玉米的样本量分布

1.2 监测点样本采集与分析

在每个耕地质量长期定位监测点设置对照(不施肥)和常规施肥(农民习惯施肥)2个处理,监测点依当地农民习惯进行轮作和田间水肥管理。在每季作物播种前定位记载土壤类型、施肥量、肥料种类,收获时记录产量。

1.3 计算参数与计算方法

每年作物成熟期,每个小区随机采集3个1 m2样点,将籽粒风干后称重,计算单位面积籽粒产量。

肥料利用效率采用肥料偏生产力、肥料农学效率和肥料盈余量来评价1988年~2018年内山东省小麦和玉米的肥料利用效率,具体的计算方法如式(1)、(2)和(3)所示:

(1)肥料偏生产力(FPP)=/;为施肥后所获得的作物产量;为肥料的投入量。

(2)肥料农学效率(FAE)=(-0)/;为施肥后所获得的作物产量;0为不施肥条件下所获得的作物产量;为肥料的投入量。

(3)肥料(氮、磷、钾)盈余量(养分平衡)(FS)=-/100×100 kg作物吸收养分量+养分还田量;为肥料的投入量,为施肥后所获得的作物产量,小麦百千克产量吸收氮、磷、钾的量分别为3.00 kg、1.25 kg、2.50 kg,玉米百千克产量吸收氮、磷、钾的量分别为2.68 kg、1.13 kg、2.36 kg。

(4)养分还田量(NR)=×还田比例×秸秆系数×秸秆养分含量;为常规施肥后所获得的作物产量,小麦、玉米的还田比例分别是70%、80%,小麦、玉米的秸秆系数分别为1.17、1.04,小麦秸秆氮、磷、钾养分含量分别为0.565%、0.153%、1.536%,玉米秸秆氮、磷、钾养分含量分别为0.748%、0.943%、1.519%。

1.4 数据处理

数据采用Excel 2016整理,SPSS 22.0统计分析。产量、施肥量以及肥料偏生产力数据均以每组数据的中值表示。所有图形使用Origin 2018绘制。

2 结果与分析

2.1 2018年山东省小麦、玉米产量和肥料使用状况

通过长期定位监测,截至2018年,小麦、玉米的空白区和施肥区的产量差异较大。在普通施肥区中,小麦和玉米的产量分别为7.30 t/hm2和8.29 t/hm2;不施肥区域,小麦和玉米的产量分别为4.89 t/hm2和5.41 t/hm2。肥料的施用可增加小麦和玉米的产量分别为49.28%和53.23%(图1)。

图 1 2018年小麦和玉米产量

注:箱式图下边缘线和上边缘线分别代表全部数据的5%和95%,上下实心点为异常值;矩形盒上边缘和下边缘分别代表上四分位数和下四分位数,分别代表全部数据的75%和25%;盒中的实线代表中值。下同。

Note: The lower edge line and the upper edge line of the box diagram represent 5% and 95% of all data respectively, and the upper and lower solid points are outliers; The upper and lower edges of the rectangular box represent the upper quartile and the lower quartile, respectively, representing 75% and 25% of the total data. The solid line in the box represents the median. The same below.

为了明确营养元素来源变化情况,肥料投入量的统计,按氮、磷、钾来源分为化肥氮、磷、钾和有机氮、磷、钾。如图2所示,小麦化肥氮用量处于一个较高的水平,为244.99 kg/hm2,有机肥氮的用量同样处于较高的水平为69.88 kg/hm2。玉米的化肥氮用量次于小麦,为193.36 kg/hm2,其有机肥氮的用量为34.26 kg/hm2。化肥磷、有机磷平均施用量呈现出与化肥氮、有机肥氮用量不同的规律。小麦的化肥磷用量最高,为147.33 kg/hm2,其有机肥磷的用量也处于较高的水平,为40.68 kg/hm2。其次玉米的化肥磷用量处于一个相对较低的水平,仅为86.28 kg/hm2,并且有机肥磷的用量次于小麦的用量,为26.95 kg/hm2。化肥钾、有机钾的平均施用量呈现出与氮磷施用量不同的规律。化肥钾的施用量小麦处于一个较高的水平,为110.59 kg/hm2,有机钾的施用量也处于一个较高的水平,为78.65 kg/hm2。玉米化肥钾的施用量较低,为73.91 kg/hm2,其有机钾的施用量次于小麦的施用量,为69.18 kg/hm2。虽然小麦和玉米之间施用化肥与有机肥的比例不尽相同,但可推断施用化肥的量均远高于施用有机肥的量。总施肥量中小麦、玉米的化肥施用比例分别占到73.59%、73.06%,有机肥的施用比例分别占到26.41%、26.94%。

图 2 2018年小麦和玉米施用的氮磷钾来源

肥料偏生产力反映了单位投入量的肥料所能生产的作物产量。从统计的小麦和玉米偏生产力图3可知,玉米的氮肥偏生产力较高,为36.44 kg/kg;小麦的氮肥偏生产力低于玉米,为23.20 kg/kg。磷肥的偏生产力呈现出与氮肥相同的规律,玉米的磷肥偏生产力处于一个较高的水平,为73.25 kg/kg;小麦的磷肥偏生产力处于一个较低的水平,为38.85 kg/kg。钾肥的偏生产力呈现出与磷肥偏生产力相似的规律,玉米的钾肥偏生产力处于一个较高的水平,为57.96 kg/kg;小麦的钾肥偏生产力也处于一个较低的水平,为38.99 kg/kg。

图3 2018年小麦和玉米的肥料偏生产力

2.2 山东省小麦和玉米在不同土壤类型中的产量及肥料使用现状

2.2.1 小麦产量及肥料使用现状山东省以潮土、褐土、棕壤和砂浆黑土4种土壤类型为主,4种类型土壤中均有小麦种植。通过调查发现(图4),在不施肥的情况下,砂姜黑土、潮土上的空白小麦产量较高,分别为5.54 t/hm2、5.00 t/hm2;棕壤上的产量为4.52 t/hm2;褐土上产量较低,为4.40 t/hm2。普通施肥区的产量变化趋势与空白区的趋势略有差异,潮土、褐土、棕壤与砂浆黑土4种土壤类型分别比空白增产47.00%、68.41%、60.40%与39.71%,产量由高到低顺序为:砂姜黑土>褐土>潮土>棕壤。

小麦在潮土、砂浆黑土上化肥氮施用量较高,分别为271.46 kg/hm2、264.30 kg/hm2;褐土上施用量为229.05 kg/hm2;棕壤上较低,为198.68 kg/hm2。化肥磷施用量由高到低的顺序为:褐土(175.05 kg/hm2)>砂浆黑土(154.50 kg/hm2)>潮土(146.91 kg/hm2)>棕壤(133.93 kg/hm2)。小麦在砂浆黑土、褐土上的化肥钾施用量较高,分别为178.80 kg/hm2、164.44 kg/hm2;棕壤上施用量为97.43 kg/hm2;潮土上施用较低,为78.46 kg/hm2。

图 4 2018年小麦在不同土壤类型中产量和肥料施用量现状

2.2.2 玉米产量及肥料使用现状从玉米在潮土、褐土、棕壤、砂浆黑土4种土壤类型的分布情况可知(图5),不施肥的情况下,潮土、砂浆黑土上的玉米产量较高,分别为5.74 kg/hm2、5.59 kg/hm2;棕壤上产量为4.93 kg/hm2;褐土产量较低为4.77 kg/hm2。施用肥料后,在潮土、褐土、棕壤、砂浆黑土4种类型土壤上的产量增加46.34%、79.66%、51.12%、62.97%,产量由高到低的顺序为砂姜黑土9.11 t/hm2、褐土8.57 t/hm2、潮土8.40 t/hm2、棕壤7.45 t/hm2。

化肥氮施入量方面,棕壤、褐土、潮土和砂姜黑土的施入量分别为261.25、195.43、181.69和160.25 kg/hm2。化肥磷施入方面,施用量由高到低排列为:褐土136.67 kg/hm2、棕壤93.75 kg/hm2、砂姜黑土93.25 kg/hm2、潮土55.96 kg/hm2;化肥钾施用量在砂姜黑土、褐土、棕壤和潮土中分别为112.75、79.50、71.50和53.64 kg/hm2。

图 5 2018年玉米在不同土壤类型中产量和肥料施用量现状

2.3 山东省30年小麦和玉米的产量、肥料用量及利用率现状演变趋势

2.3.1 小麦产量、施肥量以及肥料利用效率的演变趋势从1988年至2018年,小麦的施肥区和空白区的产量随时间推移呈现增加的趋势(图6)。小麦施肥区的产量由1988年的4.43 t/hm2增加到2018年的7.30 t/hm2,产量增加了64.79%。空白区的产量也有相应的提高,由1988年的2.83 t/hm2增加到了2018年的4.89 t/hm2,增加了72.92%。在施肥量方面,总施用量随时间的推移呈现出先增加后下降的趋势,肥料的用量整体上下降了32.00%;其中肥料磷、钾的用量分别从1988年的272.32 kg/hm2、464.21 kg/hm2降低到2018年的188.00 kg/hm2、187.33 kg/hm2,肥料氮的用量则从271.74 kg/hm2增加至314.86 kg/hm2。该趋势与山东省统计年鉴规律相似,即先增加后降到的趋势,2007年达到历史最高峰,为500.34万吨,2007年之后,随测土配方施肥的技术推广应用,到2015年下降到463.5万吨,2020年下降到380.9万吨。

化肥的用量随时间呈现增加的趋势,化肥的用量整体上增加了137.61%;其中化肥氮、磷、钾的用量分别从1988年的103.24 kg/hm2、64.92 kg/hm2、43.47 kg/hm2增加到2018年的244.99 kg/hm2、147.33 kg/hm2、110.59 kg/hm2。有机肥的用量与肥料总量呈现出相似的趋势,有机肥的用量整体上下降了76.49%;其中有机氮、磷、钾的用量分别从1988年的168.50 kg/hm2、207.40 kg/hm2、420.72 kg/hm2降低到2018年的69.88 kg/hm2、40.68 kg/hm2、76.74 kg/hm2。另外,从2015年到2018年,小麦的化肥氮、磷、钾及化肥总施用量分别降低了2.96%、47.29%、31.77%和15.33%。同时可以发现,2015之后化肥的用量大幅下降,与2015年中的化肥施用量相比较,2018年的化肥氮、磷、钾的投入下降了41%。

同时,肥料、氮、磷、钾肥偏生产力随时间的推移总体上呈增加的趋势,分别从1988年的4.39、16.30 kg/kg、16.26 kg/kg、9.54 kg/kg增加到2018年的10.58 kg/kg、23.20 kg/kg、38.85 kg/kg、38.99 kg/kg;肥料、氮、磷、钾肥农学效率随时间的推移呈现出不同的变化趋势,肥料、氮、磷肥的农学效率分别从1988年的3.56 kg/kg、13.20 kg/kg、13.17 kg/kg降低到2018年的3.49 kg/kg、7.65 kg/kg、12.82 kg/kg,而钾肥的农学效率则从1988年的7.73 kg/kg提高到了2018年的12.87 kg/kg。其中,肥料的农学效率平均值为3.47 kg/kg;氮肥的农学效率平均值为10.10 kg/kg;磷肥的农学效率平均值为11.85 kg/kg;钾肥的农学效率平均值为10.28 kg/kg。

图 6 30年小麦产量、肥料施用量及利用效率的演变趋势

2.3.2 玉米产量、施肥量以及肥料利用效率的演变趋势从图7可知,1988年至2018年,玉米施肥区和空白区产量随时间推移呈增加的趋势。玉米产量由1988年的6.18 t/hm2增加到2018年的8.29 t/hm2,增加了34.14%。空白区产量也相应增加,由1988年的2.84 t/hm2增加到2018年的5.41 t/hm2,增加了90.49%。同时,肥料的总用量随时间总体上呈现下降的趋势,肥料的用量整体上下降了25.53%;其中肥料磷、钾的用量分别从1988年146.21 kg/hm2、281.34 kg/hm2降低到2018年的113.23 kg/hm2、143.09 kg/hm2,氮的用量则从1988年的222.34 kg/hm2增加到2018年的227.62 kg/hm2。

化肥的用量随时间的推移呈现出上升的趋势,化肥的用量整体上增加了90.20%;其中化肥氮、磷、钾的用量分别从1988年的102.34 kg/hm2、42.71 kg/hm2、40.84 kg/hm2增加到2018年的193.36 kg/hm2、86.28 kg/hm2、73.91 kg/hm2。有机肥的用量呈现出下降的趋势,有机肥的用量整体上降低了71.90%;其中有机氮、磷、钾的用量分别从1988年的120.00 kg/hm2、103.50 kg/hm2、240.50 kg/hm2降低到2018年的34.26 kg/hm2、26.95 kg/hm2、69.18 kg/hm2。另外,从2015年到2018年,玉米的化肥氮、磷、钾及化肥总施用量分别降低了24.06%、10.38%、14.72%和19.20%。

肥料、氮、磷、钾肥偏生产力随时间的推移总体上呈上升的趋势,分别从1988年的9.50 kg/kg、27.78 kg/kg、42.24 kg/kg、21.95 kg/kg增加到2018年的17.14 kg/kg、36.44 kg/kg、73.25 kg/kg、57.96 kg/kg;此外,肥料、氮、磷、钾肥农学效率随时间的推移呈现出不同的变化趋势,肥料、氮、磷肥的农学效率分别从1988年的7.13 kg/kg、20.84 kg/kg、31.69 kg/kg降低到2018年的5.96 kg/kg、12.67 kg/kg、25.48 kg/kg,而钾肥的农学效率则从1988年的16.67 kg/kg提高到2018年的20.16 kg/kg。其中,肥料的农学效率平均值为6.35 kg/kg;氮肥的农学效率平均值为15.65 kg/kg;磷肥的农学效率平均值为24.27 kg/kg;钾肥的农学效率平均值为21.03 kg/kg。

图 7 30年玉米产量、肥料施用量及利用效率的演变趋势

2.4 山东省30年小麦和玉米养分平衡演变趋势

近30年(1988年~2018年)来,小麦氮、磷、钾盈余量随时间的推移整体呈下降趋势,然而,氮、磷、钾的盈余量仍均处于较高水平。小麦氮、磷、钾盈余量分别从1988年的138.88 kg/hm2、216.96 kg/hm2、353.49 kg/hm2降低至2018年的129.55 kg/hm2、105.86 kg/hm2、96.62 kg/hm2。玉米氮、磷、钾平衡随时间的推移没有明显的规律性变化,玉米的氮盈余量基本保持稳定,由1988年的56.81 kg/hm2提高至56.96 kg/hm2;玉米磷盈余量整体上呈现出提高的趋势,由1988年的76.41 kg/hm2提高至2018年84.59 kg/hm2;玉米钾盈余量整体呈下降趋势,从1988年的135.57 kg/hm2降低至2018年的52.18 kg/hm2。钾在1998年、1999年、2002年与2005年均是亏缺。近30年小麦的平均氮、磷、钾盈余量分别为110.30 kg/hm2、165.23 kg/hm2、164.97 kg/hm2,玉米平均氮、磷、钾盈余量分别为56.73 kg/hm2、95.96 kg/hm2、41.88 kg/hm2。

图 8 近30年小麦、玉米的养分盈余量演变趋势

3 讨论

目前,化肥施用过量是造成肥料利用率低的最主要原因,并且大多数农户受到“施肥越多,产量就越高”以及“要高产就必须多施肥”的错误观点引导[6]。根据20世纪末对山东省的系统研究结果表明[7],山东省当时的小麦平均化肥施用量为447 kg/hm2,玉米平均化肥施用量为248 kg/hm2。经过长期监测,2018年的小麦和玉米平均化肥施用量为502.91 kg/hm2和353.55 kg/hm2。较20世纪90年代的施用量明显增加,通过定位数据发现,经过20年的时间,小麦和玉米产量分别从5.83 t/hm2增至7.30 t/hm2和7.43 t/hm2增至8.29 t/hm2,化肥用量的大幅度增加为产量的提高带来了一定的优势。截止2018年,小麦和玉米的氮肥平均施用量分别为244.99 kg/hm2和193.36 kg/hm2,其中小麦、玉米的氮施用量仍明显大于朱兆良等[14]提出的主要粮食作物最佳氮肥用量150~180 kg/hm2的水平[8]。随着耕地面积的日益减少,未来粮食的需求还将会继续增长,因此只有持续的提高作物产量才能满足粮食安全的需求。但是要提高作物产量绝对不能一味的增加肥料施用量,需要将化肥与有机肥合理的配合施用,最重要的是要提高肥料的利用效率。

作物的产量受到土壤条件、施肥类型、施肥方法、气候条件等多种因素的影响[9]。本研究表明在山东省主要的潮土、褐土、棕壤与砂浆黑土四种土壤类型上,小麦、玉米的产量均表现出较大的差异,这可以进一步表明土壤类型对作物产量的构成要素有着显著的调控作用。截至2018年,在砂浆黑土上小麦、玉米的产量均处于较高的水平[10,11]。有研究者报道,粮食作物的氮肥偏生产力在40~70 kg/kg,氮肥农学效率在10~30 kg/kg的范围内比较适宜[12]。从氮肥偏生产力和氮肥农学效率这两个指标来看,山东省近30年长期施肥条件下小麦、玉米的氮肥偏生产力平均分别为21.67 kg/kg和31.86 kg/kg,明显低于其适宜范围;小麦、玉米的氮肥农学效率平均分别为10.10 kg/kg和15.65 kg/kg,处于其适宜的范围内。同样,小麦、玉米的磷肥偏生产力平均分别为26.23 kg/kg和50.82 kg/kg;小麦、玉米的磷肥农学效率平均分别为11.85 kg/kg和24.27 kg/kg。小麦、玉米的钾肥偏生产力平均分别为24.29 kg/kg和46.72 kg/kg;小麦、玉米的钾肥农学效率平均分别为10.28 kg/kg和21.03 kg/kg。

肥料的投入大幅度上升了作物的产量及农民的经济收益,然而高的氮、磷、钾盈余同样也会造成养分损失、环境污染等问题。针对施肥过量及施肥不合理问题,优化养分管理便是一种重要措施,并且在国家十三五“到2020年化肥使用零增长”的政策指导下,到2018年3年的时间里,小麦和玉米的化肥施用量分别降低了15.33%和19.20%。因此,在归纳区域作物生产体系与种植制度特点及土壤养分供应特点等共性规律的基础上,要根据养分资源综合管理相关技术原理确定区域氮、磷、钾及中微量肥的适宜用量、比例以及相应的施肥技术,才能实现区域高产、优质、资源高效和环境保护的目的。

4 结论

近30年来,随着肥料施用量的增加,山东省主要农作物的产量、肥料施用量、化肥施用量、肥料偏生产力、肥料农学效率均呈上升的趋势,而有机肥的施用量呈现出下降的趋势。从1988年到2018年,在施肥后,小麦产量从4.43 t/hm2增至7.30 t/hm2,玉米产量从6.19 t/hm2增至8.29 t/hm2。国家“十三五”期间政策的引导下,仅3年的时间小麦和玉米的化肥施用量分别降低了15.33%和19.20%。在保证作物正常产量与品质的前提下,应该多利用测土配方、目标产量施肥法、优化推荐施肥等技术下,科学施用化肥,增施有机肥,从而促进山东省农业的可持续健康发展。

[1] 杜洪波.山东省粮食产量和施肥种类及其数量之间关联度分析[D].泰安:山东农业大学,2014

[2] Deng X, Jiang Q, Su H,. Trace forest conversions in Northeast China with a 1-km area percentage data model [J]. Journal of Applied Remote Sensing, 2010,4(1):406-411

[3] Deng XZ, Gibson J. Improving eco-efficiency for the sustainable agricultural production: A casestudy in Shandong, China [J]. Technological Forecasting and Social Change. 2019,144(7):394-400

[4] 国家统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2012

[5] 国家统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2015

[6] Xu XP, He P, Chuan LM,. Regional distribution of wheat yield and chemical fertilizer requirements in China [J]. Journal of Integrative Agriculture, 2021,20(10):2772-2780

[7] 马文奇.山东省作物施肥现状、问题与对策[D].北京:中国农业大学,1999

[8] Cassman KG, Dobermann A, Walters DT. Agroecosystems,nitrogen use efficiency, and nitrogen management [J]. AMBIO A Journal of the Human Environment, 2002,31(2):132-140

[9] Hejcman M, Kunzova E. Sustainability of winter wheat productionon sandy-loamy Cambisol in the Czech Republic: Results from along-term fertilizer and crop rotation experiment [J]. Field Crop Research, 2010,115(9):191-199

[10] 马军,徐田,叶迎,等.土壤类型与施氮水平耦合对水稻产量及氮素利用率的影响[J].生态学杂志,2021,40(6):1677-1686

[11] 齐欣,司玉坤,赵亚南,等.不同氮肥在不同土壤中对小麦氮素利用及产量的影响[J].中国农业科技导报,2021,23(7):172-181

[12] Dobermann AR. Nitrogen use efficiency-state of the art [C]. Frankfurt, Germany: Paper of the IFA International Workshop on Enhanced Efficiency Fertilizers, 2005

[13] 杨坤.磷肥减施增效对太湖流域稻麦产量及磷肥利用率的影响[D].南京:南京农业大学,2019

[14] 朱兆良.我国氮肥的使用现状、问题和对策[M]//李庆逵,朱兆良,于天仁.中国农业持续发展中的肥料问题.南京:江 苏科学技术出版社,1998:38-51

[15] 李家康,林葆,梁国庆,等.对我国化肥施用前景剖析[J].磷肥和复肥,2001,16(2):1-5

[16] 马俊永,李科江,曹彩云,等.有机-无机肥长期配施对潮土土壤肥力和作物产量的影响[J].植物营养与肥料学报,2007, 13(2):236-241

Evolution Trend of Yield, Fertilization and Utilization Rate of Wheat and Corn in Shandong Province

MA Rong-hui, DONG Yan-hong, GUO Yue-sheng*, LIU Yan-sheng, WANG Jian, WANG Guo-hua

250100,

In order to provide corresponding data basis for wheat and maize planting management and fertilization measures in Shandong Province, by the monitoring data of 30-year long-term positioning test, the variation characteristics of wheat and maize yield, fertilizer application amount, fertilizer partial productivity, agronomic efficiency and fertilizer surplus in Shandong Province were analyzed. Through the analysis of the current situation of yield, fertilizer application amount, fertilizer partial productivity, fertilizer agronomic efficiency and nutrient surplus and the change trend with the detection years, it showed that the yield of wheat and Maize in Shandong Province has increased in recent 30 years. In 2018, the yields of wheat and corn reached 7.30 t/hm2and 8.29 t/hm2respectively. From 1988 to 2018, the yields of wheat and corn increased by 64.79% and 34.14% respectively. Fertilizer application, fertilizer partial productivity and agronomic efficiency showed an upward trend as a whole. The partial productivity of fertilizer, nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer of wheat increased by 141.00%, 42.33%, 120.48% and 308.70% respectively, and the agronomic efficiency of potassium fertilizer increased by 66.49%; The amount of chemical fertilizer used in maize increased by 90.20%, the partial productivity of fertilizer, nitrogen, phosphorus and potassium increased by 80.42%, 31.17%, 73.41% and 164.05% respectively, and the agronomic efficiency of potassium fertilizer increased by 20.94%. Under the guidance of the national policy during the 13th Five Year Plan period, the amount of chemical fertilizer applied to wheat and corn decreased by 15.33% and 19.20% respectively in three years.

Crop;yield; Fertilization; agricultural investigation

S51

A

1000-2324(2022)04-0517-09

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.04.003

2022-03-13

2022-04-25

国家自然基金(41807087;41907004;42077091);山东省农业重大技术协同推广计划(SDNYXTTG-2022-14)

马荣辉(1983-),男,硕士,高级农艺师,主要从事土壤肥料管理工作. E-mail:987001967@qq.com

Author for correspondence. E-mail:guoyuesheng@163.com

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