啤酒大麥優(yōu)化施肥參數(shù)的探討

仰海洲 王 升 葉仁宏 馮會(huì)芹 陳春英

(江蘇省鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 射陽 224314)

為了探討新洋農(nóng)場啤麥生產(chǎn)優(yōu)化施肥技術(shù)，探索啤麥的養(yǎng)分吸收量、土壤供肥能力和肥料利用率等施肥參數(shù)，建立合理的施肥指標(biāo)體系，根據(jù)測土配方施肥技術(shù)要求，特進(jìn)行本試驗(yàn)研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2009年11月6日播種，在江蘇省新洋農(nóng)場農(nóng)科所試驗(yàn)地進(jìn)行，試驗(yàn)地點(diǎn)東經(jīng)120°16′24″,北緯33°40′34.4″。供試土壤為鹽土類，潮鹽土亞類，壤性潮鹽土屬，壤性脫鹽土種，肥力中等。土壤有機(jī)質(zhì)含量22.4g/kg，土壤全氮含量1.40g/kg，土壤堿解氮含量119mg/kg，土壤速效磷含量19.4mg/kg，土壤緩效鉀含量633mg/kg，土壤速效鉀含量108mg/kg，土壤pH值7.9。供試作物為啤酒大麥，品種單二。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)按氮、磷、鉀3個(gè)因素，4個(gè)水平，14個(gè)處理“3414”氮磷三因子完全實(shí)施方案進(jìn)行。氮肥用尿素(N46%)，基肥:分蘗肥:穗肥為60%:20%:20%，磷肥用過磷酸鈣(P2O512%)，鉀肥用硫酸鉀(K2O為50%)。磷鉀肥全做基肥一次施用。具體實(shí)施方案見表1。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)凈面積4×8.4m2=33.6m2，試驗(yàn)重復(fù)和小間挖排水溝，溝寬30cm，按區(qū)稱肥，基肥人工翻入耕層，追肥在雨前施入。人工拉線、按行稱種，行距25cm，基本苗平均23.9萬/667m2。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)前用GPS定位儀測定試驗(yàn)點(diǎn)的經(jīng)緯度，并采集基礎(chǔ)土樣供室內(nèi)化驗(yàn)。收獲前各小區(qū)進(jìn)行測產(chǎn)和考種，采集植株樣品室內(nèi)風(fēng)干。小區(qū)除去邊行效應(yīng)，整區(qū)收獲脫粒，曬干揚(yáng)凈并計(jì)產(chǎn)。植株樣品處理方法為：60℃烘干，粉碎過1mm篩孔，用H2SO4-H2O2消化，蒸餾法測定全氮含量，釩鉬黃比色法測定全磷含量，火焰光度法測定全鉀含量。

2 試驗(yàn)期間氣候概況和特殊氣候因素對(duì)試驗(yàn)的影響

水稻茬口，2009年11月6日播種，大麥播種時(shí)墑情好，但平均氣溫較2008年、往年偏低，大麥出苗較慢。越冬期氣溫均較2008年、往年偏低，持續(xù)低溫使大麥生長發(fā)育相對(duì)遲緩，生長量嚴(yán)重不足，冬前分蘗發(fā)生很少。返青拔節(jié)期氣溫持續(xù)較低、雨水較多，光照相對(duì)較少，嚴(yán)重影響大麥的生長發(fā)育。抽穗期多雨灌漿期間氣溫仍相對(duì)偏低，由于大麥整個(gè)生育期內(nèi)多雨寡照，大麥莖稈纖細(xì)，試驗(yàn)田未采取化控措施造成大面積倒伏現(xiàn)象，每穗實(shí)粒數(shù)減少，千粒重較往年偏低，空白區(qū)產(chǎn)量也相對(duì)常年偏低。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同處理莖蘗動(dòng)態(tài)分析

由表2知，施肥量增加明顯增加莖蘗數(shù)和穗數(shù)，特別是氮肥隨施肥量的增加，有先增后減的趨勢(shì)。

表1 “3414”氮磷鉀三因子完全實(shí)施方案試驗(yàn)處理

表2 不同處理莖蘗動(dòng)態(tài)

3.2 單株性狀與穗粒結(jié)構(gòu)分析

由表3知，施肥能使株高變高，穗長變化不大，使穗數(shù)和穗粒數(shù)增加，結(jié)實(shí)率和千粒重變化不大。隨施肥量增加特別是氮肥穗數(shù)和穗粒數(shù)有先增后減的趨勢(shì)。

3.3 對(duì)啤麥養(yǎng)分吸收的影響

根據(jù)麥稈和籽粒N、P、K含量及啤麥秸稈與籽粒的重量比測定結(jié)果，計(jì)算出各處理的100kg啤麥需(吸)肥量列于表4。從表4可以看出，各處理籽粒對(duì)N、P的吸收均高于秸稈，而對(duì)K的吸收秸稈均高于籽粒。隨施肥量的增加，啤麥的吸肥量提高，100kg啤麥需肥量亦增加。

表3 不同處理單株性狀和穗粒結(jié)構(gòu)

表4 啤麥養(yǎng)分含量測定結(jié)果及100kg啤麥需肥量

3.4 產(chǎn)量結(jié)果分析

由表5統(tǒng)計(jì)結(jié)果可見，各處理產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照處理和未施氮處理；以處理6(N2P2K2) 產(chǎn)量最高，達(dá)到368.2kg/667m2，比對(duì)照處理1( N0P0K0)增產(chǎn)103.9%，比無氮處理2(N0P2K2)增產(chǎn)115.4%；從處理1和處理2還可以看出，單施磷鉀肥略有減產(chǎn)現(xiàn)象，說明該土壤磷鉀含量相對(duì)較豐富，在不施氮肥的情況下，單獨(dú)增施磷鉀肥起不到增產(chǎn)的作用。同時(shí)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，處理間達(dá)極顯著水平(F=70.32**,F0.05=2.21，F(xiàn)0.01=2.90)，重復(fù)間差異不顯著(F=1.81**,F0.05=3.37，F(xiàn)0.01=5.53)。

表5 各處理產(chǎn)量結(jié)果

3.5 肥料效應(yīng)方程模擬

本試驗(yàn)土壤磷鉀含量相對(duì)較高，但磷、鉀肥還有一定的增產(chǎn)效果，所以氮、磷、鉀肥三元二次肥料效應(yīng)方程為:

Y=180.0446+19.5866N-0.8420N2+3.0496P-0.7048P2+15.7677K-0.7390K2+0.9752NP+0.0978NK-2.1553PK， R2=0.9958*，n=14，說明施肥量與產(chǎn)量的關(guān)系是高度正相關(guān)。最高產(chǎn)量施氮量為14.5kg/667m2、施磷量4.5kg/667m2、施鉀量5.0kg/667m2，產(chǎn)量達(dá)369.kg/667m2，最佳產(chǎn)量施氮量為13.1kg/667m2、施磷量4.0kg/667m2、施鉀量3.4kg/667m2，產(chǎn)量在達(dá)354.1kg/667m2。

表7顯示，啤酒大麥產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥施用量之間有顯著的回歸關(guān)系。所以，回歸方程成立。

表6 各處理產(chǎn)量方差分析

表7 回歸方程的方差分析

3.6 優(yōu)化施肥參數(shù)分析

3.6.1基礎(chǔ)地力產(chǎn)量和缺素相對(duì)產(chǎn)量。從供試土壤的肥力性狀分析結(jié)果看，供試土壤在本地區(qū)屬中等肥力水平，土壤堿解氮、速效磷和速鉀含量中等?？瞻谆A(chǔ)地力籽粒產(chǎn)量180.6kg/667m2，無氮基礎(chǔ)地力籽粒產(chǎn)量179.3kg/667m2，無磷基礎(chǔ)地力籽粒產(chǎn)量358.7kg/667m2，無鉀基礎(chǔ)地力籽粒產(chǎn)量357.8kg/667m2。缺氮相對(duì)產(chǎn)量為48.7%，缺磷相對(duì)產(chǎn)量為97.4%，缺鉀相對(duì)產(chǎn)量為97.2%。

3.6.2100kg啤麥需肥量。100kg啤麥需肥量分別為：無氮區(qū)100kg啤麥需氮量2.147kg，無磷區(qū)100kg啤麥需磷量1.219kg，無鉀區(qū)100kg啤麥需2.697kg，最高產(chǎn)量100kg啤麥需氮(N)量2.509kg，100kg啤麥需磷(P2O5)量平均1.351kg，100kg啤麥需鉀(K2O)量平均2.817kg；空白區(qū)100kg啤麥需氮(N)量1.865kg，100kg啤麥需磷(P2O5)量1.480kg，100kg啤麥需鉀(K2O)2.192kg。

3.6.3肥料利用率見表8。肥料利用率(%)=(完肥區(qū)作物吸收該養(yǎng)分量-缺肥區(qū)作物吸收養(yǎng)分量)/(肥料用量×肥料養(yǎng)分含量)×100。作物吸收養(yǎng)分量=作物產(chǎn)量×百公斤啤麥需肥量。

氮肥利用率：在施P2O55kg/667m2，K2O 5kg/667m2條件下，施N 7kg/667m2，氮肥利用率為47.1%；施N 14kg/667m2，氮肥利用率為38.5%；施N 21kg/667m2，氮肥利用率為24.6%。隨施氮量的提高，氮肥的利用率下降。

磷肥利用率：在施N 14kg/667m2，K2O 5kg/667m2條件下，施P2O52.5kg/667m2，磷肥利用率為15.2%；施P2O55kg/667m2，磷肥利用率為10.5%；施P2O57.5kg/667m2，磷肥利用率為2.4%。隨施磷量的提高，磷肥的利用率下降。

鉀肥利用率：在施N 14kg/667m2，P2O55kg/667m2條件下，施K2O 2.5kg/667m2，鉀肥利用率為33.3%；施K2O 5kg/667m2，鉀肥利用率為14.4%；施K2O 7.5kg/667m2，鉀肥利用率為8.2%。隨施鉀量的提高，鉀肥的利用率下降。

由以上敘述可知，啤麥氮磷鉀肥施用的越多，肥料利用率越低，適當(dāng)控制肥料用量，有利于提高肥利用率。

表8 氮、磷、鉀肥效應(yīng)分析

表9 各處理對(duì)啤麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響

3.7 對(duì)啤麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響

從各處理籽粒蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果看，氮肥的不同用量處理對(duì)啤麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響最大，籽粒蛋白質(zhì)含量隨著氮肥施用量的增加而明顯增加，2、3、6、11四個(gè)處理的籽粒蛋白質(zhì)含量依次為：10.7%，11.0%，11.7%和12.2%；其次是鉀肥用量對(duì)籽粒蛋白質(zhì)也有一定的影響，籽粒蛋白質(zhì)含量隨著鉀肥用量的增加也有增加的趨勢(shì)，但沒有氮肥增加的明顯，8、9、6、10的四個(gè)處理的籽粒蛋白質(zhì)含量依次為：11.3%，11.6%，11.7%和12.0%；根據(jù)本次試驗(yàn)的測定結(jié)果，磷肥對(duì)啤麥籽粒蛋白質(zhì)含量基本沒什么影響。

另外，可能受氣候條件的影響今年啤麥籽粒蛋白質(zhì)含量普遍偏低。試驗(yàn)處理中最高只有12.2%，所以，本次測定的氮肥對(duì)籽粒蛋白質(zhì)提升的數(shù)據(jù)并不能代表常年水平。

4 結(jié)論與討論

由以上得出施肥參數(shù)即可計(jì)算施肥量，如施氮量(kg/667m2)=(目標(biāo)產(chǎn)量×單位目標(biāo)產(chǎn)量需氮量-無氮基礎(chǔ)地力產(chǎn)量×單位無氮基礎(chǔ)地力產(chǎn)量需肥量)/氮當(dāng)季利用率。根據(jù)田塊土壤養(yǎng)分含量測定結(jié)果，劃分土壤養(yǎng)分含量等級(jí)，根據(jù)肥料效應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果和上述施肥量公式，計(jì)算不同基礎(chǔ)地力和產(chǎn)量目標(biāo)的施肥量。