肥料運(yùn)籌對(duì)啤酒大麥產(chǎn)量品質(zhì)及氮磷利用率的影響

冉生斌

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所，甘肅 蘭州 730070）

化肥是農(nóng)作物增產(chǎn)的基礎(chǔ)，世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展證明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施。但隨著化肥用量的逐年增加，在增產(chǎn)的同時(shí)，由于作物養(yǎng)分需求和供給不平衡引起的施肥效率也在逐漸降低，由此引起了一系列資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問(wèn)題。如何提高肥料利用率、減少由于過(guò)量施肥帶來(lái)的環(huán)境污染是長(zhǎng)期以來(lái)全球共同關(guān)注的課題［1］，也是關(guān)乎資源、環(huán)境和糧食安全的重要問(wèn)題。合理肥料運(yùn)籌可以提高作物對(duì)養(yǎng)分的利用效率。研究表明，冬小麥春季追施氮肥的損失量明顯低于秋施氮肥［2-4］。優(yōu)化氮肥總量和基施追施比例可在保證小麥、玉米產(chǎn)量的同時(shí)，較農(nóng)民的習(xí)慣氮肥管理減少氮素?fù)p失116、65 kg/hm2。肥料的施用方式影響其利用率。李殿平［5］在水稻上的試驗(yàn)表明，普通尿素深施比表施氮素利用率提高22%。因此，研究不同施肥方式的肥料利用率具有顯著的生產(chǎn)實(shí)踐意義。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試肥料為啤酒大麥專(zhuān)用肥（總養(yǎng)分≥40%，N、P2O5、K2O質(zhì)量比例為17∶18∶5，甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院啤酒原料研究所研制）、新動(dòng)力（總養(yǎng)分≥25%，其中N≥20%，中微量元素、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等≥5%，甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院啤酒大麥研究開(kāi)發(fā)中心研制）、磷酸二銨（總養(yǎng)分≥64%，N≥18%，P2O5≥46%）、尿素（N≥46%）、氯化鉀（K2O≥33%）。指示啤酒大麥品種為甘啤4號(hào)。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院武威市黃羊鎮(zhèn)啤酒大麥育種基地。海拔1 766 m，年平均氣溫6.9℃，≥0℃積溫3 210℃，年均降水量216.7mm，全年日照時(shí)數(shù)為2 915.1 h。試驗(yàn)地前茬作物為大麥，夏收后進(jìn)行翻耕，于10月中旬灌水泡地，11月初旋耕1次，翌年1月份鎮(zhèn)壓2次。試驗(yàn)地0～20cm土層土壤含有機(jī)質(zhì)21.1 g/kg、全氮1.3 g/kg、全磷 0.03 g/kg，全鉀 22.32 g/kg、水解氮 106.4 mg/kg、速效磷16.18 mg/kg、速效鉀224.13 mg/kg，pH 8.20。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理。處理A基施啤酒大麥專(zhuān)用肥600 kg/hm2、新動(dòng)力150 kg/hm2；處理B基施啤酒大麥專(zhuān)用肥600 kg/hm2，追施新動(dòng)力150 kg/hm2；處理C基施磷酸二銨234.75 kg/hm2、尿素211.5 kg/hm2、氯化鉀90 kg/hm2；處理D基施磷酸二銨234.75 kg/hm2、氯化鉀 90 kg/hm2、尿素 130.5 kg/hm2，追施尿素81.0 kg/hm2；處理E基施啤酒大麥專(zhuān)用肥600 kg/hm2、尿素81.0 kg/hm2，追施尿素81.0 kg/hm2；處理F不施肥（CK）。以上 5個(gè)施肥處理除處理E多追施尿素81.0 kg/hm2外，其余各處理的純養(yǎng)分含量均為等量（N、P2O5、K2O質(zhì)量比例為139.5∶108∶30）。處理B、處理D、處理E中作為追肥的氮素純養(yǎng)分量均為純氮37.5 kg/hm2。各處理追肥方法均為灌水前于大麥行間開(kāi)溝，肥料條施溝內(nèi)覆土掩埋，然后灌水，盡量減少因灌水造成不同處理小區(qū)之間互相串肥。

試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積10 m2（5 m×2 m），3次重復(fù)。每小區(qū)播種8行，播種量為750萬(wàn)粒/hm2。于3月13日人工手鋤開(kāi)溝撒播，4月9日出苗，6月10日抽穗，7月17日成熟收獲。生育期共灌水2次，5月4日灌頭水，結(jié)合灌水追肥，6月28日灌二水。啤酒大麥?zhǔn)斋@前在每小區(qū)同一行中連續(xù)取樣20株進(jìn)行考種，測(cè)定株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)等。小區(qū)單收計(jì)產(chǎn)，另取樣測(cè)定啤酒大麥品質(zhì)。

1.4 數(shù)據(jù)測(cè)定和分析

收獲后測(cè)定每個(gè)小區(qū)的啤酒大麥蛋白質(zhì)含量和籽粒飽滿率。蛋白質(zhì)含量采用瑞典FOSS公司生產(chǎn)的1241近紅外快速品質(zhì)分析儀測(cè)定，籽粒飽滿率采用德國(guó)SORTTMAT公司生產(chǎn)的型號(hào)為K3的分級(jí)篩進(jìn)行篩選。試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均使用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所有圖表均由Excel軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 肥料運(yùn)籌對(duì)啤酒大麥農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，專(zhuān)用肥和新動(dòng)力配施的2個(gè)處理（處理A、處理B）基本苗均多于對(duì)照，其中專(zhuān)用肥和新動(dòng)力均基施的基本苗最多，為309.2萬(wàn)株/hm2，比對(duì)照多16.7萬(wàn)株/hm2。常規(guī)肥料配施的2個(gè)處理（處理C、處理D）基本苗均少于對(duì)照，其中全部基施的處理C最低，僅有246.0萬(wàn)株/hm2，比對(duì)照少46.5萬(wàn)株/hm2，這是由于尿素基施后容易造成燒苗，從而影響基本苗。專(zhuān)用肥和尿素配施的處理E基本苗和對(duì)照基本一致。成穗數(shù)各施肥處理均高于對(duì)照，其中處理A最高，達(dá)1 050.5萬(wàn)株/hm2，比對(duì)照多462.3萬(wàn)株/hm2；其次是處理D，比對(duì)照多434.8萬(wàn)株/hm2；處理B、處理E、處理C比對(duì)照多271.0萬(wàn)～402.1萬(wàn)株/hm2。株高常規(guī)肥料配施處理高于專(zhuān)用肥和其余肥料配施處理，這和以往的研究結(jié)果相符，即施用專(zhuān)用肥后能有效降低大麥株高，增加抗倒伏能力。穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)也均以常規(guī)肥料配施的處理C、處理D兩個(gè)處理較高，其余從高到低依次為處理B、處理E、處理A。

表1 肥料運(yùn)籌處理的啤酒大麥農(nóng)藝性狀

2.2 肥料運(yùn)籌對(duì)啤酒大麥品質(zhì)的影響

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室品質(zhì)分析結(jié)果（表2）可知，專(zhuān)用肥和新動(dòng)力配施的處理A、處理B千粒重均比常規(guī)肥配施的處理C、處理D高，其中新動(dòng)力追施（處理B）的千粒重最高，達(dá)49.7 g，比處理A增加0.5 g，比不施肥對(duì)照增加1.3 g，處理C、處理D的千粒重差異不大。篩選率各處理間差別不大，處理A、處理B均略高于其余處理。蛋白質(zhì)含量處理E最高，為9.9%；其次為處理B、處理D，均為9.5%；再次為處理C、處理A、對(duì)照，分別為9.4%、9.3%、9.2%。可見(jiàn)專(zhuān)用肥和新動(dòng)力配施比常規(guī)肥料配施能有效能改善啤酒大麥的品質(zhì)，即千粒重增加、蛋白質(zhì)降低，其中以新動(dòng)力追施（處理B）的效果最佳。蛋白質(zhì)含量隨著施氮量的增加而增加，在全生育期總施氮量相等的情況下，氮肥部分追施比全部基施的蛋白質(zhì)含量高。

2.3 肥料運(yùn)籌對(duì)啤酒大麥產(chǎn)量的影響

由測(cè)產(chǎn)結(jié)果（表2）可知，所有施肥處理的啤酒大麥產(chǎn)量均極顯著高于對(duì)照，其中施用啤酒大麥專(zhuān)用肥的3個(gè)處理（處理A、處理B、處理E）折合產(chǎn)量均高于常規(guī)肥料配施處理，以處理B專(zhuān)用肥基施+新動(dòng)力追施的折合產(chǎn)量最高，為8 186.7 kg/hm2，比不施肥對(duì)照增產(chǎn)3 860 kg/hm2，增產(chǎn)率89.2%；其次為處理A和處理E，折合產(chǎn)量分別為8 140.0 kg/hm2和8 103.3 kg/hm2，比不施肥對(duì)照分別增產(chǎn)88.1%和87.3%。常規(guī)肥料配施的兩個(gè)處理（處理C、處理D）的產(chǎn)量較低，比不施肥對(duì)照分別增產(chǎn)72.3%和82.7%。不同肥料運(yùn)籌，基施+追施的施肥方式啤酒大麥折合產(chǎn)量均比全部基施的高。其中處理B比處理A增產(chǎn)46.7 kg/hm2，差異不顯著；處理D比處理C增產(chǎn)450.0 kg/hm2，達(dá)到極顯著水平。說(shuō)明在施肥量相同的情況下，適當(dāng)增加苗期追肥可提高啤酒大麥的產(chǎn)量。專(zhuān)用肥和新動(dòng)力基施（處理A）比常規(guī)肥料基施（處理C）增產(chǎn)683.3 kg/hm2，達(dá)到極顯著水平；專(zhuān)用肥基施+新動(dòng)力追施（處理B）比常規(guī)肥料基施+追施（處理D）增產(chǎn)280.0 kg/hm2，達(dá)到顯著水平，說(shuō)明啤酒大麥專(zhuān)用肥和新動(dòng)力配施比常規(guī)肥料配施能夠顯著增加啤酒大麥產(chǎn)量。對(duì)施用啤酒大麥專(zhuān)用肥的處理A、處理B、處理E產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行比較可以看出，專(zhuān)用肥和新動(dòng)力配施的處理A、處理B，雖然比處理E少施純氮37.5 kg/hm2，但產(chǎn)量卻比專(zhuān)用肥和尿素配施的處理E分別高83.4 kg/hm2和36.7 kg/hm2，說(shuō)明新動(dòng)力和專(zhuān)用肥配施，既能降低施氮量，減少過(guò)量施肥對(duì)環(huán)境的污染，而且還能增加產(chǎn)量。

2.4 肥料運(yùn)籌對(duì)啤酒大麥氮、磷肥利用率的影響

從圖1可以看出，不同施肥處理對(duì)氮、磷的利用率變化影響趨勢(shì)一致。在所有施肥處理中，均以處理B的氮、磷肥利用率最高，分別為33.55%和19.23%；其次為處理E，氮、磷肥利用率分別為30.07%和17.54%；處理D的氮、磷肥利用率最低，分別為23.51%和14.01%。

表2 肥料運(yùn)籌處理的啤酒大麥品質(zhì)和產(chǎn)量

圖1 肥料運(yùn)籌對(duì)啤酒大麥氮磷利用率的影響

肥料全部基施時(shí)的處理A和處理C對(duì)磷肥利用率的影響不大，但氮肥的利用率處理A比處理C提高4.66百分點(diǎn)，差異達(dá)顯著水平；氮肥部分追施時(shí)，啤酒大麥專(zhuān)用肥和新動(dòng)力配施（處理B）比常規(guī)施肥（處理D）氮磷利用率明顯提高，分別提高10.04百分點(diǎn)和5.22百分點(diǎn)，處理間差異達(dá)極顯著水平。說(shuō)明啤酒大麥專(zhuān)用肥和新動(dòng)力配施在2種施肥方式下氮磷肥利用率均比常規(guī)肥料配施高，其中對(duì)氮肥利用率提高的促進(jìn)作用更加明顯。啤酒大麥專(zhuān)用肥和新動(dòng)力配施的兩個(gè)處理（處理A和處理B）相比，新動(dòng)力追施氮（處理B）、磷肥的利用率均比基施（處理A）高，其中氮肥利用率提高3.57百分點(diǎn)，磷肥利用率提高2.67個(gè)百分點(diǎn)，處理間差異達(dá)極顯著水平。因此在啤酒大麥專(zhuān)用肥基施的條件下，新動(dòng)力在苗期追施對(duì)植株的促進(jìn)作用比基施明顯，對(duì)肥料的利用率影響也更大。而常規(guī)肥料不同施用技術(shù)（處理C和處理D）的氮、磷利用率變化趨勢(shì)和施用專(zhuān)用肥正好相反，即尿素追施后氮、磷肥的利用率均比基施降低，其中氮肥利用率降低1.81百分點(diǎn)，磷肥利用率降低2.04百分點(diǎn)。這是由于酰胺態(tài)氮不能直接被作物吸收，需轉(zhuǎn)化成氨態(tài)氮才能被吸收。而當(dāng)?shù)毓嗨绞綖榇笏?，尿素極易溶于水，灌水時(shí)隨水追施尿素，作物來(lái)不及吸收，部分尿素隨水流失，影響到大麥對(duì)氮肥的吸收。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，專(zhuān)用肥和新動(dòng)力全部基施時(shí)基本苗和成穗數(shù)均最高，而有尿素基施的2個(gè)處理的基本苗都顯著低于其余施肥處理。其中尿素全部基施的處理基本苗和成穗數(shù)為最低，說(shuō)明尿素施用不當(dāng)，容易造成基本苗缺失，即使基施條件下，也應(yīng)當(dāng)盡量深施，否則容易燒苗。3個(gè)施用啤酒大麥專(zhuān)用肥處理的株高均低于常規(guī)肥料，說(shuō)明專(zhuān)用肥施用后能夠降低啤酒大麥的株高，這和他人的的試驗(yàn)研究結(jié)果一致［6-7］。

專(zhuān)用肥和新動(dòng)力配施后，均能顯著改善啤酒大麥的釀造品質(zhì)，使千粒重增加、篩選率提高、蛋白質(zhì)含量降低。蛋白質(zhì)含量隨著施氮量的增加而增加，氮肥追施處理的啤酒大麥蛋白質(zhì)含量比基施的高。施用專(zhuān)用肥的3個(gè)處理產(chǎn)量均高于常規(guī)肥料配施的處理，其中以新動(dòng)力追施的產(chǎn)量最高。新動(dòng)力配施的產(chǎn)量比尿素配施的高，在少施純氮37.5 kg/hm2的情況下，產(chǎn)量卻分別增加37.5 kg/hm2和84.0 kg/hm2。氮肥部分追施的大麥產(chǎn)量均比全部基施的高，特別是尿素追施比基施增產(chǎn)450 kg/hm2，增產(chǎn)效果極顯著，說(shuō)明適當(dāng)增加苗期追肥可提高啤酒大麥的產(chǎn)量。

專(zhuān)用肥新動(dòng)力配施氮、磷肥利用率均比常規(guī)肥料配施高，這是由于新動(dòng)力能促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育，從而促進(jìn)作物對(duì)肥料的吸收；新動(dòng)力追施的氮、磷肥利用率均比基施高，因此新動(dòng)力在苗期追施更能促進(jìn)植株對(duì)養(yǎng)分的吸收。而即尿素追施后氮、磷肥的利用率卻均比基施低，這是由于尿素容易隨水流失。增加氮肥的用量可以提高磷肥的利用率，說(shuō)明氮、磷之間存在明顯的交互作用。

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