水肥供應(yīng)對(duì)谷子品種晉谷29產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

張 霞，杭 麗，梁雞保

（神木市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，陜西神木719300）

化肥增產(chǎn)功能的推進(jìn)使我國(guó)化肥用量和生產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，F(xiàn)AO數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)化肥總用量及總產(chǎn)量均位列世界第1，化肥進(jìn)口量占世界第2位，農(nóng)耕地化肥用量約為235 kg/hm2。自20世紀(jì)80年代以來，化肥用量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超過糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)速度，二者差距也越來越大[1]，更有甚者,因氮肥施用過量等施肥結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象，造成惡劣的環(huán)境影響，并逐漸引起人們的高度重視[2]。在干旱半干旱的陜北地區(qū)，水分匱乏和肥效低下成為制約榆林地區(qū)旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)因子，科學(xué)合理的配方施肥，是提高肥水利用率、保護(hù)生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要手段，已成為我國(guó)當(dāng)今農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的熱點(diǎn)話題[3]。

在減量施用化肥、增施有機(jī)肥、提高品質(zhì)等理念得到人們的高度認(rèn)可的基礎(chǔ)上，本研究針對(duì)如何合理進(jìn)行配方施肥以及使用有機(jī)肥的種類和數(shù)量等進(jìn)行探索，進(jìn)而可以大面積推廣應(yīng)用，旨在為大田生產(chǎn)推廣提供可靠的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于陜西省榆林市神木縣解家堡辦事處趙家溝村旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗(yàn)研究基地，該地區(qū)屬丘陵旱地，地理坐標(biāo)為 N38°45′27″，E110°31′07″，土壤肥力中等，前茬作物為大豆。

1.2 試驗(yàn)材料

供試谷子品種為晉谷29，由神木市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供。

供試肥料為鄂聯(lián)化尿素（N46%）、顆粒過磷酸鈣（P2O512%）、顆粒硫酸鉀（K2O50%）、陜復(fù)二銨（60%）、銀泉碳銨（17.1%）、發(fā)酵后的羊糞、定邊沃力聚辰商品有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)45%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 灌溉對(duì)晉谷29產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響試驗(yàn)

為了分析灌溉對(duì)晉谷29的影響，試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，即空白不滴水（I0F0）、空白滴水（I1F0）、化肥不滴水（I0F1）、化肥滴水（I1F1），3次重復(fù)，共計(jì)12個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，以I0F0作為對(duì)照。每個(gè)種植帶鋪設(shè)滴灌帶一條，所有小區(qū)面積均為18 m2（3.6 m×5 m），留苗均為24萬株/hm2?；适┯昧繛槟蛩?225 kg/hm2、陜復(fù)二銨（60%）300 kg/hm2、硫酸鉀 75 kg/hm2。

1.3.2 配方施肥對(duì)晉谷29產(chǎn)量的影響試驗(yàn) 為了探究和篩選適宜的配方施肥模式，本試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理，分別為常規(guī)施肥（F）、常規(guī)施肥無氮（FNN）、常規(guī)施肥無磷（FNP）、常規(guī)施肥無鉀（FNK）、配方施肥（FF）、配方施肥無氮（FFNN）、配方施肥無磷（FFNP）、配方施肥無鉀（FFNK）。每個(gè)處理設(shè)2個(gè)重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，前茬作物為大豆，除施肥外，各小區(qū)其他田間管理措施相同。小區(qū)面積24 m2（3 m×8 m），株行距為3.3 cm×50 cm，小區(qū)間筑田埂，試驗(yàn)區(qū)周圍設(shè)保護(hù)行2行。每個(gè)處理具體施肥量如表1所示。各處理布置如圖1所示。

表1 配方施肥處理及施肥量 kg/hm2

1.3.3 不同肥料類型和用量對(duì)晉谷29產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響試驗(yàn) 試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理：商品有機(jī)肥12 000（O1），24 000（O2），36 000 kg/hm2（O3），羊糞12 000（M1），24 000（M2），36 000 kg/hm2（M3），配方化肥（尿素 225 kg/hm2，陜復(fù)二銨 300 kg/hm2，鉀肥75 kg/hm2）（FF），不施肥（CK）。5次重復(fù)，共計(jì) 40個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。按照寬窄行（寬行80 cm、窄行40 cm）種植，小區(qū)面積18 m2（3.6 m×5 m），留苗24 萬株 /hm2。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻的谷子區(qū)域?yàn)槿訉?duì)象，谷子生長(zhǎng)期間，在每個(gè)小區(qū)標(biāo)記生長(zhǎng)一致的植株，于成熟后進(jìn)行采收計(jì)產(chǎn)，并根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)年的糧食價(jià)格計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益。

1.4.1 成熟期 占取樣范圍內(nèi)90%以上的主穗谷粒已顯現(xiàn)原品種成熟時(shí)的顏色，且谷粒內(nèi)含物呈粉狀而堅(jiān)硬時(shí)，為成熟期，用月、日表示。

1.4.2 產(chǎn)量 將小區(qū)內(nèi)收獲的谷穗風(fēng)干至恒質(zhì)量時(shí)，脫粒稱質(zhì)量（含水量低于13%），取3次重復(fù)平均值。

1.4.3 地上部生物量 地上部生物量為谷子成熟時(shí)莖稈、葉片、穗部的鮮質(zhì)量，單位為kg。

1.4.4 肥料與灌溉投入 根據(jù)當(dāng)年市場(chǎng)價(jià)，尿素1.6 元 /kg，陜復(fù)二銨 2.0 元 /kg，鉀肥 5.5 元 /kg，商品有機(jī)肥 2.5 元 /kg，羊糞 0.187 5 元 /kg，對(duì)每個(gè)處理進(jìn)行計(jì)算，單位為元/hm2。

根據(jù)當(dāng)年市場(chǎng)價(jià)，每立方米水2元，滴灌帶0.11元/m，對(duì)每個(gè)處理進(jìn)行計(jì)算，單位為元/hm2。

1.4.5 增產(chǎn)增收及收益 增產(chǎn)為處理產(chǎn)量減去對(duì)照產(chǎn)量。按當(dāng)年市場(chǎng)價(jià)谷子5元/kg計(jì)算，用谷子的增產(chǎn)乘以谷子市場(chǎng)價(jià)所得為增加的收益。純收益為增收減去肥料投入即可。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用 Microsoft Office Excel 2007，SPSS 20.0 等軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，利用鄧肯多重比較進(jìn)行差顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌溉對(duì)晉谷29產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.1.1 灌溉對(duì)谷子產(chǎn)量的影響 從圖2可以看出，谷子生育期是否灌溉對(duì)于谷子的產(chǎn)量有著較大的影響，無論是施肥處理還是不施肥處理，灌溉都能夠提高晉谷29的產(chǎn)量，其中，I1F0處理較CK增產(chǎn)72.89%，I1F1 處理較 I0F1 處理增產(chǎn) 39.92%。相比CK，I1F0，I0F1，I1F1 處 理 的 增 產(chǎn) 幅 度 分 別 為72.89%，66.32% 和 132.71% ，同時(shí) I1F1，I0F1，I1F0處理與CK間差異達(dá)顯著水平，但I(xiàn)0F1，I1F0處理間的差異不顯著。這說明在當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件下，灌溉配施化肥能夠有效提高谷子的產(chǎn)量。

2.1.2 灌溉對(duì)谷子經(jīng)濟(jì)效益的影響 由表2可知，各處理與空白不滴水（CK）處理區(qū)相比，其他處理經(jīng)濟(jì)效益都有顯著增加，以I1F1處理純?cè)鍪兆疃?，?10 426.8元 /hm2，I1F0和 I0F1處理較空白純?cè)鍪盏牟町惒淮螅f明在谷子作物上化肥配施和灌溉都能顯著增加經(jīng)濟(jì)效益，但施肥不合理或干旱少雨情況下經(jīng)濟(jì)效益均有所下降。這就要求生產(chǎn)中合理灌溉加之配方施肥，最大程度地提高農(nóng)民的純收入。

表2 不同灌溉處理下經(jīng)濟(jì)效益的比較

2.2 配方施肥對(duì)晉谷29產(chǎn)量的影響

2.2.1 配方施肥對(duì)谷子成熟期地上部干物質(zhì)量的影響 配方施肥對(duì)晉谷29成熟期地上部生物量的影響如圖3所示。

從圖3可以看出，利用成熟期谷子的莖稈、葉片、穗部的鮮質(zhì)量與干質(zhì)量測(cè)算該時(shí)期谷子地上部的生物量，通過分析可知，所有處理的地上部生物量均超過了20 000 kg/hm2，F(xiàn)F處理的生物量顯著高于其他處理（P＜0.05），為 27 535.16 kg/hm2，其余處理依次為FFNP＞FFNK＞F＞FFNN＞FNP＞FNK＞FNN，其中，F(xiàn)FNP和FFNK處理之間、FFNN和F處理之間的差異均不顯著，相比常規(guī)施肥，配方施肥顯著提高了谷子成熟期生物量，F(xiàn)F處理較F處理，F(xiàn)FNN處理較FNN處理，F(xiàn)FNP處理較FNP處理，F(xiàn)FNK處理較FNK處理增幅依次為19.35%，14.77%，18.83%，22.22%。

2.2.2 配方施肥對(duì)谷子產(chǎn)量的影響 配方施肥對(duì)晉谷29產(chǎn)量的影響如圖4所示。

由圖4可知，不同處理的產(chǎn)量介于2 960.63～3 440.63 kg/hm2，產(chǎn)量最高的處理為 FF，產(chǎn)量最低的處理為FNN，其中，F(xiàn)，F(xiàn)FNP，F(xiàn)FNK處理之間的差異不顯著，F(xiàn)FNN，F(xiàn)NP和FNK處理間的差異不顯著。此外，研究結(jié)果顯示，所有配方施肥處理的產(chǎn)量均比相對(duì)應(yīng)的常規(guī)施肥處理的產(chǎn)量顯著提高，F(xiàn)F處理較F處理，F(xiàn)FNN處理較FNN處理，F(xiàn)FNP處理較FNP處理，F(xiàn)FNK處理較FNK處理分別增產(chǎn)3.50%，5.60%，9.43%，4.73%。

2.3 不同肥料類型和用量對(duì)晉谷29產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.3.1 不同肥料類型和用量對(duì)晉谷29產(chǎn)量的影響

由圖5可知，所有施肥處理的產(chǎn)量均高于CK，各處理從大到小排序?yàn)镸3＞O2＞O3＞M2＞FF＞O1＞M1，產(chǎn)量較 CK 增幅依次為 94.34%，77.22%，64.07%，57.01%，31.52%，21.89%，5.58%，其中，M3 處理與其他處理間差異均達(dá)顯著水平；O2處理與其他處理間也具有相同的顯著性差異，O3處理與M2處理間差異不顯著，但與其他處理間差異達(dá)顯著水平，其余處理相互間的差異也均達(dá)顯著水平。

2.3.2 不同肥料類型和用量對(duì)晉谷29經(jīng)濟(jì)效益的影響 通過分析不同施肥處理的經(jīng)濟(jì)效益可知，僅M2，M3，F(xiàn)F處理的凈收益為正，其余處理均沒有收益（表 3）。

表3 不同肥料類型和用量處理的經(jīng)濟(jì)效益比較

其中，M3處理的凈收益最高，比M2，F(xiàn)F處理分別高出100.79%和77.45%。結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)量效益綜合分析，M3處理有利于提高晉谷29的產(chǎn)量，提高農(nóng)民的收入。

3 結(jié)論與討論

何繼紅等[4]研究結(jié)果表明，配方施肥能夠顯著提高地膜覆蓋栽培谷子的產(chǎn)量，要求合理施肥。嚴(yán)昌榮等[5]研究結(jié)果表明，適量的施肥可以促進(jìn)旱地春谷子的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)，提高土壤養(yǎng)分濃度和水分利用率。王小彬等[6]探討了秸稈還田對(duì)旱地玉米土壤肥力和作物產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，化肥和秸稈還田均對(duì)玉米產(chǎn)量、水分利用效率有很大影響。王小彬等[3]對(duì)旱地玉米的15 a跟蹤結(jié)果表明，玉米在配施牛糞和秸稈還田各1 500，6 000 kg/hm2，作物N吸收、肥料N利用率和產(chǎn)量均較高。解文艷等[7]研究結(jié)果表明，施肥對(duì)旱地春谷子產(chǎn)量、干物質(zhì)積累量、體內(nèi)氮磷鉀吸收和累積量有顯著提高，而施肥或不施肥，氮磷鉀累積吸收量與物質(zhì)積累量、植株內(nèi)磷鉀含量均呈極顯著正負(fù)相關(guān)。徐福利等[8]研究結(jié)果表明，谷子施用氮磷肥的效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益以及氮磷聯(lián)應(yīng)效果均較差。這些與本研究結(jié)果相一致。

本研究結(jié)果表明，灌溉配施化肥方式能有效提高晉谷 29的產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益，I1F1，I0F1，I1F0處理與CK間差異均達(dá)顯著水平；以化肥滴水（I1F1）處理的純?cè)鍪兆疃啵瑸?0 426.8元/hm2，說明化肥配施和灌溉都能顯著增加谷子種植的經(jīng)濟(jì)效益，但施肥不合理或干旱少雨情況下經(jīng)濟(jì)效益均有所下降[9-13]。

配方施肥對(duì)谷子成熟期地上部生物量和產(chǎn)量的影響明顯，分析可知，配方施肥（FF）處理的生物量和產(chǎn)量均最高，分別為 27 535.16，3 440.63 kg/hm2，所有配方施肥處理的地上部生物量及產(chǎn)量均分別比相對(duì)應(yīng)的常規(guī)施肥處理顯著提高14.77%～22.22%和 3.50%～9.43%。

對(duì)晉谷29的生長(zhǎng)而言，所有施肥處理的產(chǎn)量均高于不施肥處理（CK），產(chǎn)量從大到小依次為M3＞O2＞O3＞M2＞FF＞O1＞M1，產(chǎn)量較CK增幅依次 為 94.34% ，77.22% ，64.07% ，57.01% ，31.52% ，21.89%，5.58%；從經(jīng)濟(jì)效益來說，羊糞 36 000 kg/hm2處理（M3）有利于提高晉谷29的產(chǎn)量，且凈收益最高[14-16]。

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