冬小麥氮磷鉀肥料適宜施用量研究

鄧樹元 暢文記 王宏庭 王 斌

(1.襄汾縣農(nóng)業(yè)委員會(huì)，山西 襄汾 041500；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，山西 太原 030031)

化肥在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用,但目前我國(guó)化肥濫用現(xiàn)象比較普遍，如氮肥用量約占全世界氮肥總用量的三分之一[1]，但當(dāng)季利用率僅為30%～35%左右[2]。氮肥的不合理施用，一方面表現(xiàn)為投入增加、生產(chǎn)效益低下，造成資源浪費(fèi)，另一方面對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)面影響[3-9]，進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。T.W.Bruulsema[10]等提出：肥料的最佳管理須同時(shí)兼顧實(shí)現(xiàn)農(nóng)田系統(tǒng)的生產(chǎn)力、利潤(rùn)、持續(xù)性及環(huán)境的四大目標(biāo)。本研究的目的是探明當(dāng)前在冬小麥上氮肥的適宜用量，以提高氮肥的利用率，增加農(nóng)民收入，減少對(duì)環(huán)境的污染。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)設(shè)在臨汾市襄汾縣崔村崔起家地塊，土壤類型為石灰性褐土，土壤質(zhì)地為中壤。試驗(yàn)于2010年10月1日，采取土壤樣品(0～20cm)進(jìn)行分析，有效鉀139mg/L、有效磷16.3mg/L、有效鐵8.1mg/L、有效銅2.0mg/L、有效錳4.4mg/L、有效鋅為1.7mg/L。采用常規(guī)方法測(cè)定結(jié)果為：pH值8.1、有機(jī)質(zhì)22.5g/kg、全氮1.32g/kg、全磷0.77g/kg、全鉀12.4g/kg，堿解氮99.5mg/kg、有效磷8.1mg/kg、速效鉀245mg/kg、有效硫49.13mg/kg、有效鐵3.58mg/kg、有效鋅0.99mg/kg、有效錳2.68mg/kg、有效銅0.68mg/kg、有效硼1.82mg/kg。試驗(yàn)設(shè)14個(gè)處理(見表1)，重復(fù)4次，小區(qū)面積30m2，隨機(jī)排列。冬小麥品種為衡觀35，播量為210kg/hm2。所用肥料為尿素(46% N)、過(guò)磷酸鈣(12% P2O5)和氯化鉀(60% K2O)。2010年10月1日播種，2011年6月12日收獲，田間管理按當(dāng)?shù)剞r(nóng)時(shí)進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 肥料施用對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響

施肥是冬小麥增產(chǎn)的重要措施，不同施肥處理影響冬小麥的產(chǎn)量，圖1顯示了不同處理產(chǎn)量由低到高的排列順序。結(jié)果顯示，處理N2P2K1和N2P2K2取得了最高的產(chǎn)量，處理N2P0K2獲得最低的產(chǎn)量。結(jié)合試驗(yàn)基礎(chǔ)土壤養(yǎng)分分析可知，磷素含量較低，是限制產(chǎn)量增加可能因子，試驗(yàn)結(jié)果N2P0K2處理、N0P0K0處理的產(chǎn)量均很低表明磷素是限制產(chǎn)量增加的重要因子。

表1 冬小麥3414試驗(yàn)施肥方案

圖 1不同施肥處理對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響

2.1.1氮肥用量對(duì)冬小麥產(chǎn)量和純收益的影響。由表2結(jié)果顯示，不施肥處理1的產(chǎn)量最低，為4721kg/hm2，其次為不施氮處理2，為5204kg/hm2。施氮處理的產(chǎn)量也均高于處理1和不施氮處理2。與不施肥處理1比較，施肥處理增產(chǎn)10.2%～37.5%，處理6增產(chǎn)率最高，為37.5%，氮肥的農(nóng)學(xué)效益為7.1kg，表明施氮180kg/hm2是合適的施氮量，而且純收益也表現(xiàn)最高，為9730元/hm2，可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的效果。其它施氮處理則表現(xiàn)出增產(chǎn)不增收的現(xiàn)象。方差分析結(jié)果顯示，處理6較處理3、處理2、處理1均達(dá)顯著水平，處理6較處理11未達(dá)α=0.05顯著水平，但可達(dá)α=0.10顯著水平，表明處理6增產(chǎn)效果明顯。

2.1.2磷肥用量對(duì)冬小麥產(chǎn)量和純收益的影響。由表3結(jié)果顯示，處理4產(chǎn)量最低，甚至低于不施肥處理，表明可能存在地力差異，同時(shí)也說(shuō)明不施磷肥將造成產(chǎn)量的降低。其它施磷處理的產(chǎn)量均高于不施肥和不施磷處理，表明施用磷肥有增產(chǎn)效應(yīng)。與不施肥處理1比較，其它施磷處理增產(chǎn)4.9%～37.5%，與不施磷處理比較，施磷處理可增產(chǎn)13.4%～48.6%。處理6的產(chǎn)量最高，磷肥的農(nóng)學(xué)效益也高，為10.1kg，同時(shí)純收益也高，方差分析結(jié)果顯示，處理6較其它處理均達(dá)到顯著水平，可見施磷120kg/hm2是合適的施磷量。

2.1.3鉀肥用量對(duì)冬小麥產(chǎn)量和純收益的影響。由表4結(jié)果顯示，不同施鉀量影響冬小麥的產(chǎn)量，與不施肥處理1比較，施肥處理均顯示出增產(chǎn)效應(yīng)，增產(chǎn)率在19.6%～38.0%，與不施鉀處理比較，施鉀處理增產(chǎn)5.0%～15.4%，處理9增產(chǎn)15.4%，鉀肥的農(nóng)學(xué)效益也最高，為11.6kg，純收益也最高，為10301元/hm2。方差檢驗(yàn)顯示，處理9和處理6比較，產(chǎn)量差異未達(dá)顯著水平，處理9較處理11也未達(dá)顯著水平，但可達(dá)α=0.10水平顯著。這表明施鉀量75kg/hm2可以滿足冬小麥高產(chǎn)的需要。

表2 氮肥不同用量對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量和純收益的影響

計(jì)算價(jià)格 N：3.7元/kg, P2O5:7.3元/kg, K2O:7.0元/kg, 小麥：2.0元/kg，小寫字母表示α=0.05水平檢驗(yàn)。下同。

表3 磷肥不同用量對(duì)冬小麥產(chǎn)量和純收益的影響

表4 鉀肥不同用量對(duì)冬小麥產(chǎn)量和純收益的影響

表5 肥料施用對(duì)冬小麥養(yǎng)分吸收的影響

注： 肥料利用率N：37.3%, P2O5:8.3%, K2O:17.5%。

2.2 氮、磷、鉀肥料利用率的分析

由表5結(jié)果顯示，不施肥處理的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量均較低，減施氮或磷或鉀肥處理的相應(yīng)養(yǎng)分吸收量也表現(xiàn)較低，而平衡施肥的N2P2K2處理的氮磷鉀養(yǎng)分吸收量則表現(xiàn)較高，表明施肥可以促進(jìn)冬小麥對(duì)養(yǎng)分的吸收，從而保證高產(chǎn)的需要。表2、表3、表4中N2P2K2處理的氮、磷、鉀肥施用的農(nóng)學(xué)效益分別為7.1kg、10.1kg和5.6kg，表5結(jié)果計(jì)算可得該處理氮、磷、鉀肥料的利用率分別為37.3%、8.3%、17.5%?？梢?，氮肥的利用率與研究報(bào)道基本一致，而磷、鉀肥的當(dāng)季利用率則相對(duì)較低，這主要因?yàn)榱租浭┓士紤]冬小麥-夏玉米輪作體系的需求，冬小麥單季的肥料利用率不能反映冬小麥-夏玉米輪作體系內(nèi)肥料的利用率，而且磷鉀肥料均有后效。

3 小結(jié)

1) 本試驗(yàn)研究表明，冬小麥產(chǎn)量在6500kg/hm2水平條件下，氮、磷、鉀肥料施用的合適施用量分別為180kg/hm2、120kg/hm2、75kg/hm2，氮、磷、鉀肥的農(nóng)學(xué)效益分別為7.1kg、10.1kg和11.6kg。

2) 施肥促進(jìn)冬小麥對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收，冬小麥季氮、磷、鉀肥料施用的利用率分別為37.3%、8.3%和17.5%。

[1]T. W. Bruulsema, C. Witt, Fernando Garcia, Shutian Li, T. Nagendra Rao, Fang Chen, and S. Ivanova.A Global Framework for Fertilizer BMPs[J]。 Better Crops With Plant Food.2008. 2;13-15

[2]金繼運(yùn)，張寧，梁鳴早，吳榮貴和Sam Portch. 土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法在土壤肥力研究及測(cè)土施肥中的應(yīng)用[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，1996，2(1)：8-15

[3]司賢宗,葛東杰,譚金芳,韓燕來(lái).氮肥運(yùn)籌方式對(duì)豫單2002產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007, 23(6)：383-387