尼泊尔特莱地区水稻精准养分管理：本土养分供应评估与钾肥优化策略提升产量

为解决尼泊尔特莱地区土壤肥力退化、水稻产量停滞问题，研究人员开展基于4-R原则的定点养分管理(SSNM)研究。通过量化本土养分供应(INS)和优化钾(K2O)施肥量(80 kg ha-1)，实现水稻增产36%，氮磷利用率提升，为小农户系统提供农艺-经济-环境协同优化方案。

　　

在尼泊尔特莱地区，水稻作为粮食安全的支柱作物正面临严峻挑战——平均单产仅3.7吨/公顷，远低于邻国和中国7.1吨/公顷的水平。更令人担忧的是，持续数十年的传统耕作导致土壤养分失衡，农民仍沿用1976年的陈旧施肥标准，钾肥实际用量仅2 kg ha^-1，造成31.5%的土壤出现钾缺乏症。这种"高投入、低效率"的粗放管理模式，不仅制约着粮食增产潜力，更威胁着区域农业可持续发展。

针对这一困境，尼泊尔农业研究委员会土壤科学研究所的研究人员开展了一项历时12年（2011-2023）的系统研究。通过结合田间试验与数学模型，团队创新性地将4-R原则（right-source, right-rate, right-time, right-place）应用于定点养分管理(SSNM)，并首次在尼泊尔引入叶色卡(LCC)和SPAD仪实现氮素实时调控。研究覆盖36个农户田块，采用随机区组设计，设置养分缺失试验、梯度钾肥试验（0-160 kg K₂O ha^-1）等多处理对比，通过土壤理化分析、植株养分测定和经济效益计算等综合评估体系，揭示了三大关键发现：

在技术方法层面，研究主要运用了：1）养分缺失试验量化本土N、P、K供应能力；2）LCC和SPAD仪动态调控追氮时机；3）基于目标产量的SSNM算法模型；4）土壤-植株连续监测技术；5）经济收益分析模型。

3.1 土壤养分供应特征
土壤分析显示试验区存在显著空间异质性，pH值6.31-7.56，有机碳含量仅0.71-0.85%。本土养分供应均值分别为N 53 kg ha^-1、P₂O₅ 29 kg ha^-1和K₂O 84 kg ha^-1，其中氮缺乏最为严重，0-N处理产量较全肥处理降低34%。

3.3 精准管理的增产效应
SSNM使水稻单产达6.61吨/公顷，较农民习惯(FFP)增产36%，且减少N、P用量4%和28%。LCC指导的追氮在不增加用量的前提下再增产4%，SPAD技术则额外节氮8 kg ha^-1。值得注意的是，养分专家系统(Nutrient Expert)推荐量同样表现出色，验证了决策工具的可靠性。

3.7 钾肥的阈值效应
在缺钾土壤中，钾肥用量需从现行40 kg ha^-1提升至80 kg ha^-1才能避免土壤耗竭。二次方程模型显示，K₂O的生理最适施用量为142 kg ha^-1，此时钾素回收效率达37.68%。

这项研究为南亚稻作系统提供了重要范式：通过整合SSNM与实时监测技术，不仅能填补当前产量缺口（较潜在产量差5.5%），更可扭转长期存在的"重氮轻钾"施肥误区。特别值得注意的是，研究团队开发的"土壤-作物-经济"三位一体优化模型，为资源受限的小农户提供了可操作的精准管理方案。随着尼泊尔农业部2023年将新标准纳入推广指南，这项成果有望在印度-恒河平原更广范围内产生深远影响，为全球水稻可持续生产贡献"尼泊尔方案"。