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姜玲玲、何萍等：养分专家系统对马铃薯增产和降低氮污染的协同效应
发布者：管理员发布时间：2023-01-10作者：丁文成来源：植物营养团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所植物营养团队研究提出了保障北方一季作马铃薯增产同时降低氮污染的施氮量阈值，进而证明了养分专家系统（Nutrient Expert）可以实现马铃薯农学效率和环境效应的协同作用。相关研究成果发表在《清洁生产(Journal of Cleaner Production) 》上。
不合理的养分管理是限制马铃薯产量和养分利用效率提高的关键因素，尤其氮肥过量施用还会导致严重的环境污染，亟需确定施氮量阈值，以降低氮污染。
近年来，植物营养团队开发的基于产量反应和农学效率的养分专家系统是一款科学的推荐施肥工具，然而，其对提高马铃薯农学效应和降低氮污染的协同作用有待验证。
本研究利用北方一季作马铃薯主产区38个田块的田间试验，比较了养分专家推荐施肥、测土推荐施肥和农民习惯施肥的块茎产量、养分利用率、养分平衡和氮损失。结果表明，与农民习惯施肥相比，养分专家推荐施氮量降低了21%，产量显著提高了7%，同时氮素盈余和氮损失分别降低了48%和31%。主要是由于养分专家推荐的施肥量、施肥时间和基追比能够更好的匹配作物生长需求，从而提高了块茎产量、养分吸收和养分利用率。
另外，氮素平衡与增产率和氮损失的回归分析结果表明，氮平衡的农学和环境阈值分别为64和75 kg N/ha，并根据氮平衡与施氮量之间的线性回归函数，推导得到协同农学效应和环境效应的施氮量阈值范围为179-191 kg N/ha。养分专家推荐施氮量（182 kg N/ha）在阈值范围内，表明养分专家推荐施肥可以有效实现马铃薯农学效应和环境效应的协同作用，为养分专家系统在其他马铃薯产区的推广应用提供了理论依据。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士毕业生姜玲玲为论文第一作者，何萍研究员为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、现代农业产业技术体系和国家重点研发计划项目资助。
氮平衡和施氮量阈值的确定
【引文方式及原文链接】
Jiang, L., Qiu, S., Ding, W., Xu, X., He, P., 2022. Synergizing potato productivity and environmental performance with Nutrient Expert recommendation approach in northern China. Journal of Cleaner Production, 135258.
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135258
