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陕西省是我国粮食主要产区之一，其中关中地区是陕西省重要粮食供应区。冬小麦/夏玉米轮作是陕西省关中地区粮食生产的主要种植模式，该地区小麦和玉米的产量分别约占陕西省小麦和玉米总产量的64%和70%[1-2]。施肥在农业生产中发挥了重要的作用，作物生长发育所需的养分主要由肥料来提供，氮素作为肥料中使用最多的元素，是植物生长发育所不可或缺的，要想提高单产，增施氮肥是最有效的手段[3-4]，氮肥的施用既解决了中国广大人口的粮食问题，又为作物高产提供了保障[5]。磷肥在作物生长中的地位不亚于氮肥，磷是三大营养元素之一[6-7]，能够通过多种途径参与植物的调节和代谢过程，有利于作物的生长和发育[8]。施磷对于作物光能利用率的增强，碳水化合物的形成、运输和贮藏有重要作用，在作物高产中占据了不可忽视的地位[9-11]。但是，当氮磷施肥用量达到一定水平时，植株的养分吸收量达到极限值，之后作物的吸收量不会有明显的增加，甚至由于过量施肥的副作用导致养分吸收量和产量下降[12-13]。目前粮食生产中一味追求高产而施入过多肥料的现象普遍存在[14]，但高投入并未带来高收益，反而带来了资源浪费和环境污染等潜在问题[15-16]。可见，氮磷肥的增产作用已得到普遍认可，但其增产效果受许多因素的影响[17-21]。这不仅关系到施肥的经济效益，也关系到施肥可能会引起的生态和环境问题[22-25]。目前关于氮磷肥施用对冬小麦、夏玉米产量影响的研究较多，但是对于其影响因素的研究较少。这往往会使人们忽视这些因素对氮磷肥施用效果的影响，不利于施肥作用的充分发挥。因此，需定量总结施用氮磷肥对作物产量的影响规律，并分析其影响因素。
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与氮素去向多向性的特征不同[26]，磷肥施入土壤后容易被土壤固定而保留在土壤中。磷的土壤养分资源特征决定了磷肥在土壤中有较大的累积后效[27]。只要维持土壤有效磷含量在一定水平，磷肥可集中施于一种作物，也可在不同茬口分散施用[28]。由于夏玉米播种越早产量越高，常常为了抢收抢种，在播种时不施磷肥，在苗期和穗期仅追施氮肥[29-30]。因而，摸清轮作系统中施磷比例对磷肥增产效果的影响就显得尤为重要。
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Meta分析是目前农业研究中常用的一种统计分析方法，它往往基于现有的研究整理、合并研究数据[31]。这种方法已用于定量分析农业措施对生态环境效应的影响，为农耕制度的优化提供参考依据[32]。为了对关中平原近年来粮食生产中施肥的增产效果进行整体评价，掌握各因素对施肥增产效果的影响，本文基于所查找文献研究数据，将两季作物氮肥投入的效果分别讨论，磷肥则将两季作物作为一个轮作系统考虑，通过Meta分析定量分析施用氮磷肥条件下增产效果随作物品种、降水量与灌水量、施肥量、土壤质地等因素的变化规律，以期为关中平原冬小麦-夏玉米合理施肥提供支撑。
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1 材料与方法
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1.1 数据来源
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本研究使用中国知网、维普、万方、Web of Science、Google Scholar等中英文数据库搜索已发表的文献。检索文献所使用的关键词为：关中平原、冬小麦、夏玉米、氮肥、磷肥、产量等。初步收集后再对所收集文献进行二次筛选，文献必须满足以下要求：（1）所涉及文献中的试验必须为大田试验，并且试验地点必须位于关中平原[陕西省秦岭北麓渭河冲积平原（渭河流域一带），位于陕西省中部，介于秦岭和渭北北山之间]；（2）各试验中的施氮量和施磷量必须被明确记录；（3）各试验成熟期籽粒产量必须被明确记录；（4）各试验应有试验组和对照组，即施氮和不施氮对照，施磷和不施磷对照；（5）各试验重复次数不应低于3次。经过以上严格筛选，施氮效应研究玉米季共获得16篇可用文献，80组数据；小麦季共获得11篇可用文献，54组数据。施磷效应研究共获得15篇文献，55组数据，均是小麦玉米两季轮作的试验。
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1.2 数据分类
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根据产量的影响因素分组，主要指标包括：试验年份、作物品种、生育期降水量、种植密度、灌水量、施肥量、施肥比例、土壤质地等。依据当地多年降水资料[33]、冬小麦-夏玉米水分供需适配性分析[34-35]以及施肥管理方式[36-37]，结合所收集数据的分布范围，对数据进行了分类，详见表1。
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考虑到降水量、灌水量及玉米种植密度的分组数小于4，不宜进行正态分布检验[38]。将分组数≥ 4的玉米季、小麦季施氮量以及轮作体系施磷量数据，分别用高斯曲线进行拟合，其 P 值依次为0.0012、0.0247、0.0007，均达显著水平，表明符合正态分布，满足Meta分析的要求（图1）。
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1.3 Meta分析
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1.3.1 标准差计算
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Meta分析常选择标准差作为各研究结果的评价指标，它反映了各研究结果的权重，也彰显了各研究结果在整个分析评价中的重要性[39]。但是并非所有的文献都会直接给出标准差，若所收集文献中提供的作物产量数据和标准误差是以图形式表示，通过Origin 9.0软件中的digitizer功能进行图形数值化，将获得的标准误差换算为标准差；若原文献未提供标准差、标准误差和样本个数，通过常规方法不能获得标准差，采用Metawin 2.1软件的再取样 （resamplingtests）功能得到非加权方差，获得所需的标准差[40-41]。
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图1 数据正态分布
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1.3.2 效应量计算与整合
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利用各研究中所收集的多组数据：施氮（夏玉米80组、冬小麦54组）或磷（夏玉米-冬小麦轮作55组）与不施氮或磷的平均产量、标准差和重复数计算效应值lnR。为提高计算的准确性，通过随机效应模型计算得到效应值lnR：
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式中，R 为响应比，是施肥条件下作物产量（Xe） 与不施肥条件下产量（Xc）的比值。为直观地表达施肥对作物产量的增加或降低作用，上式经变换得到作物产量的变化率I：
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作物产量变化率的95%置信区间（CI）上、下限值利用SPSS 17.0计算得出。若95%置信区间全部大于0，说明相应施氮、施磷对作物产量具有显著的正效应；若置信区间全部小于0，说明相应施氮、施磷对作物产量具有显著的负效应；若置信区间包含0，则说明相应施氮、施磷对作物产量无显著影响。
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1.3.3 数据处理
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采用Excel 2010、Origin 9.0建立数据库并作图分析，采用SPSS 17.0计算95%置信区间上、下限值，采用Metawin 2.1做Meta分析。
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2 结果与分析
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2.1 夏玉米施氮增产效应的影响因素分析
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2.1.1 试验年份
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按照试验年份的顺序对夏玉米施氮增产效应进行累积Meta分析（图2）。结果表明，在2007年之前，施氮对夏玉米的平均产量效应不稳定（95%CI：-2.24%～16.4%），表现为增产或减产；2007年之后，施氮的产量始终高于不施氮，平均提高12%～65%（95%CI：3.65%～102.07%），表现为随时间的推进，置信区间全部大于0。说明近年来夏玉米施氮表现为稳定的增产效应。
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图2 试验年份对夏玉米施氮产量效应的影响
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2.1.2 生育期降水量及灌水量
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水分对施氮的效果有很大的影响，作物整个生育期的水分来源主要包括降水量和灌水量。在生育期降水量<350mm或者≥ 350mm时，施氮均可显著提高夏玉米产量，平均增产率分别为34.00%（95%CI：20.34%～47.66%）和33.47%（95%CI：24.73%～42.22%）（图3a）。图3b表明，当灌水量≤ 75mm时，平均增产率为17.53%（95%CI：13.75%～21.31%）； 灌水量>75mm时，平均增产率为42.37%（95%CI：31.89%～52.85%）。可见，适当增加灌水量更能发挥施氮的增产效应。
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图3 降水量及灌水量对玉米施氮产量效应的影响
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2.1.3 田间管理措施
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不同田间管理措施下施氮对夏玉米增产率有显著影响。两种种植密度下，施氮均表现出显著的增产效应（图4a），在种植密度≥ 60000株·hm-2 时增产率可达18.19%（95%CI：13.75%～22.76%），种植密度<60000株·hm-2 时，增产率有所下降，为15.82%（95%CI：10.13%～22.06%）。与不施氮相比，郑单958和漯单9号施氮增产率的95%CI不包含0，呈现显著的增产效应，平均增产率分别为36.92%（95%CI：27.81%～46.04%）和32.39%（95%CI：20.87%～43.91%）。蠡玉16号、农大108以及沈单10号施氮增产率的95%CI均包含0，表明增产效应不稳定，其平均增产率分别为11%、 5.25%、28.68%（图4b）。可见，在关中平原，选用郑单958和漯单9号并且适当增密种植更能突显施氮的增产效果。
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随着施氮量的增加，玉米的施氮增产率表现为先增加后降低的趋势（图4c）。当施氮量从<90kg·hm-2 逐渐增加到90～150、151～210kg·hm-2 时，增产率逐渐增加，平均增产率分别为：20.17%（95%CI：9.84%～30.50%）、 36.01%（95%CI：18.24%～53.77%）、47.96%（95%CI：29.10%～66.81%）； 当施氮量继续增加至211～270kg·hm-2、大于270kg·hm-2 时，增产率开始下降，平均增产率分别为36.35%（95%CI：21.32%～51.45%）、14.15%（95%CI： 7.26%～21.04%）。因此，施氮量的持续增大并不能显著提高夏玉米增产率，在施氮量为151～210kg·hm-2 时，更能突显施氮的优越性，也可实现减量增效的目的。
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2.1.4 土壤质地
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将土壤质地分为壤土、砂土、粘壤土（图5），在这几种土壤质地下，施氮均能显著提高夏玉米的产量，且增产率逐渐增大，平均增产率依次为： 23.87%（95%CI：17.99%～29.76%）、34.18%（95%CI：21.81%～46.54%）、67.88%（95%CI： 52.03%～83.73%）。可见，在关中平原，土壤质地为粘壤土时，施氮的增产效果更大。
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2.2 施氮对冬小麦产量效应的影响因素分析
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2.2.1 生育期降水量及灌水量
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在划分的两个范围内，在生育期降水量≥ 230mm时，平均增产率为79.63%（95%CI：55.45%～103.82%）（图6a）。此时，施氮的增产效果更大。
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和夏玉米季不同，施氮的增产效应并非随着灌水量的增加一直递增，灌水过多反而引起增产效应的不稳定（图6b）。在灌水量<45mm或者为46～75mm时，施氮均能显著提高冬小麦产量，两者的平均增产率分别为52.96%（95%C I：30.67%～75.24%）、75.94%（95%CI： 26.95%～124.94%）。继续增大灌水量，当灌水量大于75mm时，施氮增产率的95%CI包含0，说明此时施氮的增产效应不显著。因此，冬小麦季灌水量为46～75mm时施氮的增产效果更大。
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图4 田间管理措施对夏玉米施氮产量效应的影响
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图5 土壤质地对玉米施氮产量效应的影响
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图6 降水量及灌水量对小麦施氮产量效应的影响
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2.2.2 田间管理措施
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与夏玉米类似，田间管理措施也会显著影响冬小麦施氮的增产效果。西农979、小偃22和长旱58这3个小麦品种，均表现出显著的增产效应，平均增产率分别为23.42%（95%CI：7.34%～39.49%）、77.91%（95%CI：52.54%～103.27%）、10.00%（95%CI： 5.00%～15.01%）（图7a）。可以看出，小偃22是关中平原更能突显施氮优越性的冬小麦品种。
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施氮量的影响表现出与玉米类似的规律（图7b）。在施氮量为90～150kg·hm-2 时，施氮的小麦增产率已经达到69.27%的水平，继续增加施氮量，施氮的小麦增产率反而有所下降，使氮肥利用率降低。因此，施氮量为90～150kg·hm-2 时冬小麦施氮的增产效果最佳。
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图7 田间管理措施对小麦施氮产量效应的影响
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2.2.3 土壤质地
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粉砂质粘壤土和壤土两种土壤质地下，施氮均能显著提高冬小麦产量（图8），平均增产率依次为52.06%（95%CI：30.05%～74.07%）、41.68%（95%CI：35.68%～47.69%）。因此，在关中平原粉砂质粘壤土更适宜冬小麦季发挥施氮的优越性。
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2.3 施磷对夏玉米-冬小麦轮作体系产量效应的影响因素分析
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由于磷肥对产量影响方面的研究文献少，无法像氮素一样对各因素的影响进行分析。因而，本文仅关注施磷量和轮作体系施磷比例的影响。
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图8 土壤质地对小麦施氮产量效应的影响
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2.3.1 施磷量对夏玉米-冬小麦施磷增产效应的影响
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随着施磷量的增加，冬小麦、夏玉米以及轮作体系施磷增产率均表现为先增加后降低的趋势。冬小麦季施磷量在小于90kg·hm-2 和90～150kg·hm-2 时，平均增产率分别为36.20%（95%CI：22.14%～50.25%）、42.41%（95%CI：14.93%～69.88%）；当施磷量增加至150～210kg·hm-2 时，施磷增产率的95%CI包含0，说明此时施磷的增产效果不显著；施磷量大于210kg·hm-2 时，增产率下降，两者的平均增产率分别为33.97%（95%CI：-16.75%～84.70%）、 23.86%（95%CI：19.04%～28.06%）。夏玉米季当施磷量小于90kg·hm-2 时，夏玉米施磷增产率的95%CI包含0，表明增产效应不显著，当施磷量增大至90～150kg·hm-2、150～210kg·hm-2、大于210kg·hm-2 时，施磷增产率的95%CI均不包含0，呈现显著的增产效应，平均增产率分别为31.93%（95%CI：1.59%～62.26%）、18.69%（95%CI：7.77%～29.60%）、15.84%（95%CI： 8.77%～22.91%）。对于整个轮作体系，施磷量从小于90kg·hm-2 增加至90～150kg·hm-2 时，施磷的95%CI均大于0，呈现显著的增产效应，平均增产率分别为12.74%（95%CI：4.07%～21.42%）、 36.99%（95%CI：19.46%～54.52%）；继续增加施磷量，增加至150～210kg·hm-2 时，施磷的95%CI包含0，说明增产效应不显著。可见，施磷可以显著提高冬小麦、夏玉米产量，但施磷的增产效果并不是随着施磷量的增加一直递增，在施磷量为90～150kg·hm-2 时，施磷对于整个轮作体系增产效果最佳。
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图9 施磷量对夏玉米-冬小麦轮作体系施磷增产效应的影响
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2.3.2 施磷比例对夏玉米-冬小麦施磷增产效应的影响
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与不施磷相比，夏玉米、冬小麦两季施磷比例为0.6∶1、0∶1、1∶0时冬小麦季、夏玉米季以及整个轮作体系施磷增产率的95%CI均大于0，呈现出显著的增产效应（图10）。冬小麦季平均增产率分别为13.10%（95%CI：10.09%～16.11%）、 44.17%（95%CI：16.76%～71.57%）、24.73%（95%CI：15.54%～33.92%）。夏玉米季平均增产率分别为13.22%（95%CI：9.47%～16.97%）、 27.06%（95%CI：8.30%～45.82%）、9.49%（95%CI：7.28%～11.69%）。整个轮作体系平均增产率分别为15.81%（95%CI：13.24%～18.38%）、 24.65%（95%CI：4.74%～44.56%）、14.87%（95%CI：9.92%～19.82%）。可见，当夏玉米、冬小麦两季施磷比例为0∶1时，施磷在整个轮作体系表现出较高的增产率。
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图10 施磷比例对夏玉米-冬小麦轮作体系施磷增产效应的影响
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3 讨论
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3.1 试验年份对夏玉米施氮增产效应的影响
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本研究主要收集了2004年以后的数据。研究表明，2007年以前，施氮对夏玉米的平均产量效应不稳定，表现为增产或减产；2007年以后，施氮对夏玉米表现为稳定的增产效应。这可能与夏玉米的品种更替有关。所收集文献中，2007年以前的夏玉米品种主要为蠡玉16号、农大108以及沈单10号，2007年以后使用的夏玉米品种主要为漯单9号和郑单958，且以郑单958居多。结合夏玉米品种对施氮产量效应的影响，蠡玉16号、农大108以及沈单10号对施氮的增产效果影响不显著，表现为增产或减产；郑单958和漯单9号对施氮具有显著的增产效果，表现为稳定增产，其中以郑单958效果最佳。前人的研究也表明，漯单9号和郑单958属于高产、稳产型玉米品种，较农大108以及沈单10号增产显著[42]，蠡玉16号较其他玉米品种对干旱的敏感程度更高[43]。此外，可能还与农艺措施的变迁有关，Duvick等[44]研究发现，玉米产量的提高有40%～50%来自农艺田间管理。
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3.2 种植密度对夏玉米施氮增产效应的影响
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作物产量的提高往往依赖于群体生产水平，而提高密度是最有效的方法之一[45-47]。本研究表明，密度因素对夏玉米施氮的增产效果有显著影响，施氮条件下，玉米增产效果会随着种植密度增加而提高。原因可能在于，一方面，玉米干物质的形成需要借助于光合作用，光合作用的效率是提高产量的重要基础。要想获得更大的光能截获率，就需要增加玉米种群的叶面积，而增加密度是提高叶面积的重要手段。因此，密度的增加不仅能实现干物质积累量的增加，还能实现玉米的高产[48]。另一方面，穗数、穗粒数、粒重三者的共同作用促进了大田玉米的产量形成，因此，要想增加产量，最直接最有效的手段就是增加大田玉米的穗数，而穗数的增加需要通过提高种植密度来实现。但是密度的增加使穗数增加的同时也会使穗粒数和粒重由于群体小、气候条件的恶化而降低，这两者中，受环境影响最大的就是穗粒数[49]。穗粒数的形成是一个连环效应，它不仅受雌穗分化形成的总小花数的影响，还与受精后的小花能否成功发育成为有效籽粒有关，发育成的有效籽粒越多，穗粒数就越多，但是受精后的小花往往会有败育的情况，这也是穗粒数形成的关键[50]。而造成败育的主要途径就是植株缺氮[51]。因此，保证适宜施氮水平的前提下，适当增大种植密度，才能同步提高穗数和穗粒数，达到更好的增产效果。
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3.3 生育期降水量对夏玉米-冬小麦施氮增产效应的影响
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徐芳平等[33]对关中平原代表性区域武功县的研究发现，冬小麦季降水量均值为226.5mm，变异系数为0.2；夏玉米季降水量均值为359.8mm，变异系数为0.4。马武光[34] 的试验研究发现，冬小麦季适宜耗水量大约为320mm，而关中地区灌水量普遍少于90mm，因此，综合考虑冬小麦季降水量均值以及需水规律，考虑将降水230mm作为划分依据；姚德龙等[35]的研究发现，夏玉米季需水强度较大的时期为播种-出苗、出苗-抽雄、抽雄-灌浆期，总需水量大约为355.2mm，加之关中平原夏玉米季降水普遍偏多，结合夏玉米季多年降水平均值，考虑将降水量350mm作为划分依据。夏玉米季降水量在<350和≥ 350mm时，施氮均能提高夏玉米产量，且两者差异不显著；而冬小麦季生育期降水量≥ 230mm时，施氮的增产效果明显优于<230mm。可能的原因是关中平原夏玉米季降水偏多，且普遍集中在7～9月，加之在玉米降水量少的生育期会根据需要进行灌水，所以，降水量不是限制夏玉米产量的主导因素，这就导致了降水量在两个水平下施氮都能显著提高夏玉米产量。小麦季降水量较玉米季少，加之冬小麦生育期较长，关中平原3～4月降水量较其他月份明显偏低，而冬小麦在3月往往是需水比较关键的时期，因为此时冬小麦正处于拔节、两极分化的时期，所以此时期的有效降水量对于冬小麦幼穗的分化、穗粒株的增加至关重要，这也间接地决定了冬小麦的高产与否[52]。宋进喜等[53]通过2011～2014年田间冬小麦试验，发现丰水年较其他年份土壤蓄水效率更高，并且冬小麦的水分利用效率、穗粒数、穗数和产量均随着有效降水量的增加有一定程度的提高。马武光[34]通过试验研究发现冬小麦适宜耗水量为320mm，关中平原小麦季灌水一般低于90mm，因此，冬小麦生育期降水量≥ 230mm时对冬小麦生长更有利，更能突显施氮的优越性。
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3.4 施氮量对夏玉米-冬小麦施氮增产效应的影响
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施氮量对作物的增产效果具有极其重要的作用，一般认为，穗数、穗粒数和粒重三者共同作用决定了冬小麦、夏玉米的产量[54]，而氮肥用量对株高、穗粒数有重要影响[55]。本研究表明，冬小麦、夏玉米施氮的增产效果随施氮量均呈现先增后减的趋势。这可能是因为增施氮肥能够通过提高植物光合效率促进植株干物质的累积与转运，进而达到提高产量的目的；但是氮肥过量施用也会带来一系列副作用，比如过量的氮肥使植物长势过高，产生过多的分蘖，导致生殖器官不能正常发育，使籽粒不饱满，因而产量有所下降[56-57]。王树林等[58] 研究发现施氮能够显著提高夏玉米产量，但是当氮肥用量超过225kg·hm-2 时，玉米产量反而有所下降。叶东靖等[59]研究发现当夏玉米施氮量超过240kg·hm-2 时产量有降低的趋势。曹承富等[60] 研究表明，冬小麦籽粒产量并非随着施氮量的增加一直递增，当施氮量达到一定的值时，小麦产量会有所下降。赵广才等[61]的研究也表明，过多的追施氮肥，不利于冬小麦增产，并且会降低氮肥的利用效率。
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3.5 灌水量对夏玉米-冬小麦施氮增产效应的影响
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灌水量在植物生长中发挥了重要的作用。土壤中的水分除了自然降水供给外，其主要来源就是人工灌水。土壤含水率的高低主要靠灌水来维持，而植物生长所需要的水分往往大部分都是从土壤中汲取的，植物吸收土壤中的养分也往往要借助于水分的作用。因此，灌水量的多少会直接影响土壤含水量，进而影响作物对氮素的吸收利用，影响植物的生长发育[62]。本研究发现，玉米季灌水量> 75mm、小麦季灌水量46～75mm时施氮增产效果更好，灌水量过多或过少都会导致施氮的增产效果变差。这可能是因为土壤水分亏缺时施肥会导致作物生长初期耗水量增加，后期出现更严重的水分胁迫，导致植株叶片提前进入衰老期，降低光合速率和灌浆速率[63]，导致作物减产。而水分过多时，会造成养分的淋洗损失，影响土壤自身的通气状况，造成呼吸作用受阻，使植物吸收养分效率下降，进而影响了光合作用产物的形成与转运，导致产量有所下降[64]。
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3.6 施磷量及施磷比例对夏玉米-冬小麦施磷增产效应的影响
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本研究表明：冬小麦-夏玉米轮作体系施磷总量为90～150kg·hm-2 时，施用磷肥的增产效果最佳，过多或者过少都会影响其增产效果，一方面可能是因为磷肥能够促进作物根系的发育，尤其是在供磷水平为90～150kg·hm-2 的条件下可以显著增加中下层根系比例，进而使作物根系对土壤水分和养分的吸收增加[65]。另一方面，花后同化物的积累以及植株地上部营养器官内所贮藏的光合产物向籽粒中的转运往往都要借助于磷肥的作用[66]。但是施肥量也应有度，并非越多越好，如果过量施用磷肥，则会导致土壤深层的硝态氮不能很好地被作物吸收利用，影响作物产量的提高。本研究还发现，将有限的磷肥全部施于小麦季，玉米季不施磷肥，轮作体系增产效果最优。这在实际生产中也有应用，尤其是在小麦收获后抢种玉米的地区[29-30]。邢丹等[36]研究发现，冬小麦-夏玉米轮作体系中磷肥利用率往往可高达40.82%，但是小麦季的磷肥利用率只有21.76%。这可能与磷肥后效很大，玉米季不施磷时可有效利用小麦季残留磷素有关。刘润田[67]研究也发现在小麦上施磷的效果优于在玉米上施磷。但磷肥施用于作物，势必会带来一定的磷素损失。磷肥相较于氮肥，在土壤中移动小，且易被固定，这一特性可能与供试土壤质地及其磷素肥力水平有关。张景光[68]研究发现，磷肥在不同土壤中的转化规律以及固定与释放特征不同。由于土壤对磷肥的吸持作用，很大一部分磷肥被固定在土壤中，当季无法被作物利用，但这部分磷素并非都是无效的，残留磷库在接下来的一季甚至更长时间内，可以补充土壤溶液的活性磷，从而被作物吸收利用[69]。因此，只要维持土壤有效磷含量在一定水平，磷肥可集中施于一种作物[36]。本研究得出，将磷肥施用于小麦季能充分发挥磷肥的效果，并且小麦季残留的磷素，在玉米季能够得以利用。但如果小麦季磷肥施入后固定损失较大，后续玉米季则不能维持较高的磷素水平而导致减产。因此，可将有限的磷肥一次性施于小麦季，但同时要注意量的控制，防止由于过量引起的磷素随水流失或者由于量不足引起的下茬作物供磷水平不足。
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4 结论
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在关中平原，施氮能显著提高夏玉米、冬小麦产量，且该效应随时间趋于稳定。夏玉米季，土壤质地为粘壤土且生育期降水量<350mm、品种选用郑单958、适当提高灌水量（>75mm）、增加种植密度（≥ 60000株·hm-2）、控制施氮量在151～210kg·hm-2，更有利于突显施氮的增产效应；冬小麦季，土壤质地为粉砂质粘壤土且生育期降水量≥ 230mm、品种选用小偃22、控制灌水量为46～75mm、施氮量为91～150kg·hm-2 时施氮的增产效果更大。
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与不施磷相比，施磷可以显著提高作物产量，在冬小麦-夏玉米轮作体系中，施磷总量为90～150kg·hm-2、施磷比例为0∶1（夏玉米∶冬小麦）时，不管是冬小麦、夏玉米还是轮作体系总产量，均表现出最高的施磷增产率。可见，在关中平原，冬小麦-夏玉米轮作体系的适宜施磷量为90～150kg·hm-2，且适宜在小麦播种时一次性施入磷肥。
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摘要
为明确施用氮肥和磷肥对关中平原冬小麦 / 夏玉米产量的影响及其控制因素，以公开发表的试验数据为基础，采用 Meta 分析法定量分析了施氮及施磷条件下，试验年份、作物品种、生育期降水量、种植密度、施氮量、灌水量、土壤质地、施磷量以及施磷比例对冬小麦-夏玉米轮作体系作物产量的影响。结果表明，就试验年份来讲，2007 年以后施氮的增产效果更为稳定，这可能与品种更替和农艺措施的变迁有关。与不施氮处理相比，施氮处理夏玉米品种为郑单 958、生育期降水量≥ 350 mm、种植密度≥ 60000 株·hm-2、灌水量≥ 75 mm、 土壤质地为粘壤土、施氮量为 151 ～ 210 kg·hm-2 时，夏玉米增产率最大，分别为 36.92%、34.00%、18.19%、 42.37%、67.88%、47.96%。施氮能够显著增加冬小麦产量，冬小麦品种为小偃 22，生育期降水 >230 mm，灌水量为 46 ～ 75 mm，土壤质地为粉砂质粘壤土、施氮量为 90 ～ 150 kg·hm-2 时施氮的增产率最大，分别为 77.91%、 79.63%、75.94%、52.06%、69.27%。施磷总量为 90 ～ 150 kg·hm-2、夏玉米、冬小麦施磷比例为 0∶1 时（磷肥全部施于小麦季），冬小麦、夏玉米单季及轮作体系总产量均表现出最佳的增产效果。施氮量、灌水量、施磷量、 施磷比例、作物品种、种植密度以及土壤质地是影响施肥增产效果的主要因素，分别控制在上述范围时可使施肥的增产效果得到充分发挥，这可作为关中平原氮 / 磷肥合理施用的依据。
Abstract
In order to clarify the influence of nitrogen and phosphorus fertilizers on winter wheat/summer maize yield and its control factors in Guanzhong Plain，Meta analysis was conducted based on published test data to quantitatively analyze the effects of test year，crop varieties，in-season precipitation，planting density，nitrogen application rate，irrigation water amount，soil texture，phosphorus application rate and phosphorus application ratio on crop yield in winter wheat/summer maize rotation system under the conditions of nitrogen and phosphorus application. The results showed that after 2007，the effect of nitrogen application on increasing yield was more stable. Compared with non-nitrogen treatment，the yield of summer maize with nitrogen achieved the highest increase rate when maize variety is Zhengdan958，the precipitation during the growth period is ≥ 350 mm，planting density is ≥ 60000 plants·hm-2，irrigation volume is ≥ 75 mm，soil texture is clay loam，and nitrogen application is within the range of 151~210 kg·hm-2，the yield increase rate of nitrogen application was 36.92%，34.00%，18.19%，42.37%，67.88%，47.96%，respectively. Nitrogen application can significantly increase the yield of winter wheat. Compared with non-nitrogen treatment，the yield of winter wheat with nitrogen achieved the highest increase rate when the winter wheat variety is Xiaoyan 22，the precipitation during the growth period is >230 mm，the irrigation amount is 46~75 mm，the soil type is loess，and the nitrogen application rate is 90 ～ 150 kg·hm-2. The yield increase rate of nitrogen application was 77.91%，79.63%，75.94%，52.06%，69.27%，respectively. When the total phosphorus application is 90~150 kg·hm-2 and the phosphorus application ratio is 0∶1（all phosphorus fertilizers are applied to the wheat season），the total output of winter wheat，summer maize and rotation system all show the best increase in yield effect. Nitrogen application rate，irrigation water amount，phosphorus application rate，phosphorus application ratio，crop variety，planting density and soil texture are the main factors that affect the effect of fertilizer application. When separately controlled within the above range，the effect of fertilizer application can be fully exerted，which can be used as a basis for rational application of nitrogen/phosphate fertilizer in Guanzhong Plain.