冬小麥“一水千斤”栽培模式養(yǎng)分運籌研究

孫明清 李月華　張廣輝　張輝　高倩　侯大山　劉強(qiáng)　李娟茹　張建　李光　任素梅　丁莉　何煦

摘要 [目的]研究冬小麥“一水千斤”栽培模式下的養(yǎng)分管理方式。[方法]試驗在趙縣韓村鎮(zhèn)韓村進(jìn)行，播種前、收獲后采集2 m土體土樣，測定土樣的全氮、有效磷、速效鉀含量和存儲量。[結(jié)果]2m土層中全氮和有效磷的含量變化幅度較大，全氮的含量主要集中在0～40 cm土層，而有效磷的含量主要集中在0～20 cm土層；速效鉀含量2 m土體縱向變化幅度較小，80 cm土層以下速效鉀含量雖有所減少，但含量比較穩(wěn)定；冬小麥全生育期內(nèi)2 m土體全氮和有效磷存儲量呈盈余狀況，有效磷存儲量呈虧缺狀態(tài)。[結(jié)論]無論是“一水千斤”栽培模式還是常規(guī)栽培模式，麥田土壤養(yǎng)分運籌應(yīng)適當(dāng)減少氮磷肥用量，增加鉀肥用量。

關(guān)鍵詞 冬小麥；栽培模式；一水千斤；養(yǎng)分運籌

中圖分類號 S512.1+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A 文章編號 0517-6611（2017）29-0092-03

Research on Water and Nutrients Management Rule of Cultivating Mode with Thousand Catties by Watering Once for Winter Wheat

SUN Mingqing， LI Yuehua*， ZHANG Guanghui et al

（Agricultural Technology Promotion Center of Shijiazhuang City， Shijiazhuang ，Hebei 050051）

Abstract [Objective]Nutrients management rule of cultivating mode with “thousand catties by watering once” was studied for winter wheat.[Method]The experiment was carried out in Hancun Village ，Hancun Town，Zhaoxian County.Soil samples were taken from 2 m soil layer ，total nitrogen， available phosphorus， available potassium content and storage quantity were measured before sowing and after harvesting. [Result]Range of content of nitrogen and phosphorus in 2 m soil depth was larger， the content of total nitrogen was mainly concentrated in the 0-40 cm soil layer， and the content of effective phosphorus was in the 0-20 cm soil layer； The content of available potassium in 2 m longitudinal soil depth changed at a less extent. The content of available potassium under the 80 cm soil was decreased， but it was relatively stable；total nitrogen and phosphorus storage in 2 m soil depth was in surplus while the effective phosphorus storage was deficient in the whole growth period for winter wheat. [Conclusion] The study confirmed that whether the mode of winter wheat with “thousand catties by watering once” or conventional cultivation mode， the amount of nitrogen and phosphorus fertilizer should be reduced properly and that of potassium fertilizer be increased according to wheat soil nutrient management.

Key words Winter wheat；Mode of cultivation；Thousand catties by watering once；Nutrients management

基金項目 河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（HBCT2013010201）；石家莊高層次人才支持項目。

作者簡介 孫明清（1978—），男，河北張家口人，高級農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。*通訊作者，推廣研究員，從事作物栽培與農(nóng)技推廣工作。

收稿日期 2017-07-26

冬小麥?zhǔn)呛颖笔〉闹髟宰魑铮谛杷?00～600 mm[1-3]，全生育期內(nèi)（10月至翌年6月上旬）冀中南多年平均降雨量僅為148.9 mm，是冬小麥需水量的1/3左右，少的年份不足1/4[4-6]，約70%的水分需要人工灌溉或利用土壤水，造成河北省地下水嚴(yán)重超采，水資源極度匱乏 [7-9]。筆者連續(xù)2年成功試驗示范冬小麥“一水千斤”簡化栽培技術(shù)模式（即在小麥生育期降雨量接近或略少于近10年平均降雨量的情況下，采取趁墑播種等技術(shù)措施，全生育期澆一水產(chǎn)量超過7 500 kg/hm2）[10]，對冬小麥全生育期2 m土體養(yǎng)分存儲量變化進(jìn)行分析研究，初步明確N、P、K運籌情況，提出冀中南地區(qū)冬小麥的合理施肥水平，對確保實現(xiàn)農(nóng)藥化肥零增長和治理因化肥過度使用造成的面源污染[11-13]有重要的參考價值。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗品種選擇當(dāng)?shù)刂髟云贩N“嬰泊700”。

1.2 試驗方法

試驗在河北省趙縣韓村鎮(zhèn)韓村進(jìn)行，示范面積0.53 hm2，耕層為壤質(zhì)土，土體以壤土為主，1 m深有20 cm黏土層；播期為10月14日，播種量300 kg/hm2；15 cm等行距播種，冬小麥播種前整地時一次性施小麥緩釋肥750 kg/hm2作底肥（折合N、P2O5、K2O施肥量分別為2100、1350、52.5 kg/hm2），全生育期不再追肥；2014—2015年度灌水945 m3/hm2，2015—2016年度灌水1 245 m3/hm2。試驗全過程都與當(dāng)?shù)胤N植過程同步進(jìn)行，試驗數(shù)據(jù)及其變化規(guī)律在冀中南麥區(qū)具有典型的代表性。

在冬小麥播種前和收獲后，采用6點取樣法，在試驗地按0～20、20～40、40～60、60～80、80～100、100～150、150～200 cm分層取0～200 cm土樣，每2點土樣混合成1個樣本，進(jìn)行土壤養(yǎng)分指標(biāo)的測定。全氮含量測定采用凱氏蒸餾法，有效磷含量測定采用氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法，速效鉀含量測定采用乙酸銨浸提-火焰光度法。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬小麥“一水千斤”栽培模式下2 m土體全氮變化規(guī)律

2.1.1 2 m土層全氮含量變化幅度較大。

冬小麥?zhǔn)斋@后2 m土層含氮量除0～20、80～100、150～200 cm土層略有減少外，其余大部分土層均有不同程度增加；含氮量隨著土層的增加變化幅度較大，無論是播種前還是收獲后40 cm土層以上含氮量均占2 m土層含氮量的近1/2，其中0～20 cm土層全氮含量最大（表1）。這與小麥根系的分布和施肥深度有關(guān)，冬小麥的根主要分布在40 cm左右的土層中，對氮的需求量較其他土層大，而施肥主要集中在土壤表層。

2.1.2 冬小麥全生育期2 m土體全氮存儲量呈盈余狀態(tài)。冬小麥?zhǔn)斋@后2 m土體的全氮儲存量2年平均較播種前多1 186.6 kg/hm2，其中2015—2016年度冬小麥?zhǔn)斋@后全氮儲存為11 335.1 kg/hm2，較上一年度增加505.1 kg/hm2，且2015—2016年度冬小麥?zhǔn)斋@后全氮盈余量較上一年度增加1 322.6 kg/hm2，表明施N量為210.0 kg/hm2能夠滿足冬小麥生長發(fā)育對氮肥需要（表1）。

2.2 冬小麥“一水千斤”栽培模式下2 m土體有效磷的變化規(guī)律

有效磷的變化規(guī)律與全氮的變化規(guī)律相似，不同之處在于全氮的含量主要集中在0～40 cm土層，而有效磷的含量主要集中在0～20 cm土層，且有效磷含量在40 cm以下變化趨于穩(wěn)定（表2）。這與磷在土壤中的移動性較氮差有關(guān)。

2.3 冬小麥“一水千斤”栽培模式下2 m土體速效鉀的變化規(guī)律

2.3.1 2 m土體速效鉀的含量變化幅度較小。

相對于全氮和有效磷含量在2 m土體中的變化，速效鉀含量在2 m土體縱向變化幅度較小，無論是播種前還是收獲后80 cm土層以上速效鉀含量均接近，80 cm土層以下速效鉀含量雖有所減少，但含量比較穩(wěn)定（表3）。

2.3.2 冬小麥全生育期2 m土體速效鉀存儲量呈虧缺狀態(tài)。

冬小麥?zhǔn)斋@后2 m土體的速效鉀儲存量2年平均較播種前少473.4 kg/hm2，其中2015—2016年度冬小麥?zhǔn)斋@后速效鉀儲存為2 292.8 kg/hm2，較上一年度減少79.2 kg/hm2； 2014—2015年度冬小麥?zhǔn)斋@后速效鉀虧缺量為232.9 kg/hm2，而2015—2016年度冬小麥?zhǔn)斋@后速效鉀虧缺量為713.7 kg/hm2，虧缺量是上一年度3倍多（表3），表明當(dāng)前施K2O量不能滿足冬小麥生長發(fā)育對鉀肥的需要。

3 結(jié)論與討論

通過對冬小麥播種前收獲后2 m土體全氮、有效磷和速效鉀含量的測定，發(fā)現(xiàn)在2 m土體中全氮主要分布在0～40 cm土層，有效磷主要分布在0～20 cm土層，速效鉀在2 m土體中分布相對比較均勻，說明磷肥在土壤中的移動性最差，氮肥次之。冬小麥無論是播種前還是收獲后2 m土體全氮存儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有效磷和速效鉀，這與近年來為了追求冬小麥高產(chǎn)盲目增加氮肥施用量密不可分，另外，秸稈還田的普及也提高了土壤中全氮的存儲量。冬小麥的主根系主要分布于40～60 cm土層，為了提高肥料利用率，減少肥料的施用量，冬小麥播種前應(yīng)進(jìn)行深松作業(yè)。

“一水千斤”栽培模式下，冬小麥?zhǔn)斋@前后2 m土體全氮和有效磷盈余量連續(xù)2個年度均有所增加，說明在“一水千斤”栽培模式施肥水平下N和P2O5能滿足冬小麥生長發(fā)育要求且有盈余；冬小麥?zhǔn)斋@后2 m土體速效鉀存儲量連續(xù)2個年度均較播種前有所減少，說明在“一水千斤”栽培模式施肥水平下K2O不能滿足冬小麥生長發(fā)育的要求，生產(chǎn)過程中應(yīng)加大K2O施用量。結(jié)合當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)種植模式施肥水平（N、P2O5、K2O施用量分別為270、135和75 kg/hm2），無論是“一水千斤”栽培模式還是常規(guī)栽培模式，麥田土壤養(yǎng)分運籌應(yīng)適當(dāng)減少氮磷肥用量，增加鉀肥用量，具體施肥水平有待于進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]

李春強(qiáng)，李保國，洪克勤.河北省近35年農(nóng)作物需水量變化趨勢分析[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，17（2）：359-363.

[2] 李新波，孫宏勇，張喜英，等.太行山山前平原區(qū)蒸散量和作物灌溉需水量的分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2007，23（2）：26-30.

[3] 孫爽，楊曉光，李克南，等.中國冬小麥需水量時空特征分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2013，29（15）：72-82.

[4] 王瑗，盛連喜，李科，等.中國水資源現(xiàn)狀分析與可持續(xù)發(fā)展對策研究[J].水資源與水工程學(xué)報，2008，19（3）：10-14.

[5] 張正斌，徐萍.中國水資源和糧食安全問題探討[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2008，16（5）：1305-1310.

[6] 陳博，歐陽竹，程維新，等.近50a華北平原冬小麥-夏玉米耗水規(guī)律研究[J].自然資源學(xué)報，2012，27（7）：1186-1199.

[7] 石建省，王昭，張兆吉，等.華北平原深層地下水超采程度計算與分析[J].地學(xué)前緣，2010，17（6）：215-220.

[8] 呂富保，王紹仁，由懋正.太行山前平原農(nóng)業(yè)發(fā)展的問題與對策[J].生態(tài)農(nóng)業(yè)研究，1996，4（1）： 54-57.

[9] 袁再健，許元則，謝櫨樂. 河北平原農(nóng)田耗水與地下水動態(tài)及糧食生產(chǎn)相互關(guān)系分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)報，2014，22（8）：904-910.

[10] 李月華，張廣輝，劉強(qiáng)，等.小麥“一水千斤”簡化栽培技術(shù)模式的水肥運籌分析[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，19（6）：19-22.

[11] 梁流濤，馮淑怡，曲福田. 農(nóng)業(yè)面源污染形成機(jī)制：理論與實證[J]. 中國人口·資源與環(huán)境，2010，20（4）：74-80.

[12] 張維理，武淑霞，冀宏杰，等.中國農(nóng)業(yè)面源污染形勢估計及控制對策Ⅰ.21世紀(jì)初期中國農(nóng)業(yè)面源污染的形勢估計[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，37（7）：1008-1017.

[13] 朱兆良，諾斯，孫波.中國農(nóng)業(yè)面源污染控制對策[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2006.