彬州市冬小麥的減肥穩(wěn)產(chǎn)試驗

楊珍珍，王朝輝

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，陜西 楊凌 712100;2.彬州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，陜西 彬州 713500)

陜西省彬州市是典型的渭北旱塬冬小麥種植區(qū)，冬小麥是主要的糧食作物，常年種植面積在1.8 萬hm2，占全市糧食總種植面積的60%以上。由于長期的小農(nóng)戶經(jīng)營導(dǎo)致農(nóng)戶間施肥差異較大，不但達不到增產(chǎn)的效果，而且還浪費了化肥資源［1］。彬州市通過大量的農(nóng)戶施肥情況和高產(chǎn)典型示范調(diào)查，匯總分析土壤測試數(shù)據(jù)和田間試驗結(jié)果，參考氣候、地貌、土壤類型、產(chǎn)量水平、耕作制度等差異，結(jié)合施肥參數(shù)、土壤養(yǎng)分豐缺指標和耕地地力評價體系，組織專家論證，研制出我市的冬小麥配方肥配方為N 20-P2O515-K2O 5，一般做底肥在整地或播種時一次施入，推薦施用量為50 kg·667m-2。我市前期試驗證明，配方施肥每667 m2的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量、產(chǎn)值、純收益、增收和肥料產(chǎn)投比較常規(guī)施肥分別多1.28 萬、1.9 粒、1.4 g、58.6 kg、140.65 元、131.15元、131.15 元和0.88，配方施肥的化肥貢獻率、農(nóng)學(xué)效率和肥料偏生產(chǎn)力較常規(guī)施肥分別高9.13%、2.88 kg·kg-1和4.45 kg·kg-1，配方施肥較常規(guī)施肥不但增產(chǎn)增收增效，還方便實用、省時省工［2］。但對于配方肥的用量多少合適尚不清楚，本研究針對配方肥不同施用量進行比較試驗，為進一步驗證優(yōu)化冬小麥配方肥推薦施用量，解決旱地冬小麥不合理施肥問題提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

彬州市位于陜西省渭北高原西部、咸陽市西北部，介于東經(jīng)107°49'～108°22'、北緯34°51'～35°17'之間，屬隴東黃土高原塬梁丘陵溝壑區(qū)，暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣，年均氣溫11.5℃，年均降雨量540 mm，70%的降雨集中在7～9 月，年度降雨分布見圖1。試驗工作于2015-2017 年進行，該區(qū)域冬小麥種植時間在9 月中下旬，收獲時間在6 月下旬。試驗地選擇在彬州市水口鎮(zhèn)屯里村呂正民承包地(107°57'51.7″E，34°55'08.3″N，海拔1 338 m)，地勢平坦，供試土壤為黑壚土，肥力中等(2015-2016 年度試驗地有機質(zhì)14.1 g·kg-1、銨態(tài)氮0.585 mg·kg-1、硝態(tài)氮6.796 mg·kg-1、有效磷18.20 mg·kg-1、速效鉀132.0 mg·kg-1;2016-2017 年度試驗地有機質(zhì)13.3 g·kg-1、銨態(tài)氮2.936 mg·kg-1、硝態(tài)氮4.048 mg·kg-1、有效磷19.2 mg·kg-1、速效鉀135.0 mg·kg-1)，無灌溉條件，前茬作物是冬小麥。

1.2 試驗設(shè)計與管理

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，供試配方肥為摻混肥(N 20-P2O515-K2O 5)，一袋50kg，設(shè)配方施肥1、配方施肥2、空白對照3 個處理，每個處理施肥量見表1，每個處理3 次重復(fù)，共9 個小區(qū)，每小區(qū)面積78.96 m2(9.4 m ×8.4 m)。試驗小區(qū)間有明顯的邊界分隔(設(shè)走道60 cm)，所用肥料做基肥一次性撒施后翻耕入土，春季不追肥，除施肥外各小區(qū)其他田間管理措施相同。試驗兩年度選取冬小麥品種為西農(nóng)928，播量12.5 kg·667m-2，采用寬幅條播機械播種方式。

圖1 試驗地各年度月降雨量分配

表1 各處理施肥情況

1.3 計算公式及數(shù)據(jù)分析

肥料產(chǎn)量貢獻率是施肥后冬小麥增產(chǎn)量占產(chǎn)量的百分數(shù)(%)，計算公式=(施肥區(qū)產(chǎn)量-無肥區(qū)產(chǎn)量)÷施肥區(qū)產(chǎn)量×100;

農(nóng)學(xué)效率(kg·kg-1)是指在特定施肥條件下，單位施肥量所增加的作物經(jīng)濟產(chǎn)量，計算公式=(施肥區(qū)產(chǎn)量-無肥區(qū)產(chǎn)量)÷施肥量(氮、磷、鉀);

肥料偏生產(chǎn)力(kg·kg-1)是指施用特定施肥條件下的作物產(chǎn)量與施肥量的比值，計算公式=產(chǎn)量÷施肥量(氮、磷、鉀)。

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 軟件進行處理，SPSS 12.0 進行方差分析，顯著性檢驗水平為P ＜0.05。

2 結(jié)果分析

2.1 各處理對冬小麥產(chǎn)量影響

通過兩年度的定點試驗結(jié)果看出(見表2)，配方施肥2 的產(chǎn)量連續(xù)兩年度(2015-2016 年度、2016-2017 年度，同下)都是最高的，增產(chǎn)量分別為260.5 kg·667m-2和159.7 kg·667m-2，增產(chǎn)率分別為81.1%和51.4%，而配方施肥1 兩年度的增產(chǎn)量分別為234.6 kg·667m-2和143.6 kg·667m-2，增產(chǎn)率分別為73.0%和46.2%。但從方差分析可以看出，配方施肥1 和配方施肥2的產(chǎn)量水平之間無差異，以上兩個處理分別同空白對照的產(chǎn)量水平間存在顯著差異，說明增加施肥量對增產(chǎn)沒有影響。

表2 不同處理冬小麥產(chǎn)量水平

2.2 各處理對冬小麥苗情及產(chǎn)量構(gòu)成影響

比較兩年度的冬小麥產(chǎn)量構(gòu)成結(jié)果看出(見表3)，配方施肥2 總體表現(xiàn)最好，無論在冬前分蘗、春季分蘗及有效穗、穗粒數(shù)方面數(shù)值都是最高的，這與產(chǎn)量結(jié)果是一致的。但配方施肥1 和配方施肥2 的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)無差異，這與產(chǎn)量的方差分析也一致，說明增加施肥量并不能有效增加冬小麥的有效穗、穗粒數(shù)和千粒重，各處理之間的群體結(jié)構(gòu)無明顯差別，本試驗的冬小麥個體發(fā)育差異不是由施肥量決定的。

2.3 各處理對冬小麥經(jīng)濟效益影響

據(jù)調(diào)查所知，近兩年我市冬小麥收購均價為2.12 元·kg-1，據(jù)此計算可知(見表4)，配方施肥2 的產(chǎn)值、肥料成本最高，配方施肥1 的純效益、增收和肥料產(chǎn)投最高。兩年度中配方施肥1 較配方施肥2 增加收益分別為75.1 元·667m-2、95.9元·667m-2，說明配方施肥1 從經(jīng)濟效益方面優(yōu)于配方施肥2，推薦施肥量為50 kg·667m-2不但可以保證冬小麥產(chǎn)量，還能更好地提高經(jīng)濟效益。

2.4 各處理對冬小麥增產(chǎn)效應(yīng)影響

根據(jù)計算可知，配方施肥2，兩年度的肥料產(chǎn)量貢獻率較配方施肥1 高2.3～2.5 個百分點，但配方施肥1 的農(nóng)學(xué)效率和肥料偏生產(chǎn)力幾乎是配方施肥2 的兩倍，說明配方施肥1 可以有效提高冬小麥的化肥農(nóng)學(xué)效率和肥料偏生產(chǎn)力。

表3 不同處理冬小麥苗情及產(chǎn)量構(gòu)成

表5 不同處理冬小麥增產(chǎn)效應(yīng)

3 討論

3.1 冬小麥產(chǎn)量與施肥量

試驗產(chǎn)量結(jié)果顯示，施肥量和小麥品種相同的情況下2015-2016 年度的產(chǎn)量明顯高于2016-2017 年度，圖1 中發(fā)現(xiàn)冬小麥收獲期時第二年度的降雨量為100.1 mm，降雨量偏大導(dǎo)致冬小麥植株倒伏，還影響冬小麥后期穗粒數(shù)量(見表3)，最終導(dǎo)致兩年度之間冬小麥產(chǎn)量差異大。雖然水分是旱地小麥生產(chǎn)潛力的決定因素，但不能忽視施肥在實現(xiàn)作物潛力產(chǎn)量和培肥土壤的關(guān)鍵作用［3］。有研究表明，產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥的用量不相關(guān)［3］，本試驗中增加施肥量對增產(chǎn)沒有顯著作用、對提高冬小麥群體構(gòu)成也無顯著影響，從投入產(chǎn)出角度考慮，配方施肥1 不但能達到減肥的目的，還能保證穩(wěn)產(chǎn)的效果。

也有大量試驗研究結(jié)果表明施肥量因產(chǎn)量而異［3～4］，基于我市冬小麥平均產(chǎn)量來看，曹寒冰等［3］推薦施氮量、施磷量、施鉀量分別為10.4 kg·667m-2、3.9 kg·667m-2、2.7 kg·667m-2，與配方施肥1 的用肥量基本一致，說明我市推薦的配方肥施用量符合旱地冬小麥生產(chǎn)實際。

3.2 冬小麥的效益與施肥量

經(jīng)濟效益的高低直接影響農(nóng)戶種植的積極性，本研究表明，配方施肥1 較配方施肥2 增加收益分別為75.1 kg·667m-2、95.9 kg·667m-2，從基層人員推廣和農(nóng)戶利益角度考慮，配方肥施用量為50 kg·667m-2在保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)上能減少肥料投入，不但節(jié)約成本還可增加收入。

張福鎖等［5］研究表明目前很難實現(xiàn)高投入、高產(chǎn)出和高效率并重，而通過高科技手段找到最佳平衡點是可以實現(xiàn)的。作為基層農(nóng)技推廣部門，不但要注重農(nóng)民的高產(chǎn)增收需求，還要考慮少投入來實現(xiàn)增產(chǎn)和高效率，這與張福鎖等的高產(chǎn)條件下盡量減少投入量來充分發(fā)揮每一份投入量作用的觀點一致。水分是制約我市糧食作物產(chǎn)量提高的主要限制因子，且增加肥料的增產(chǎn)潛力不高，因此合理的肥料配比和施用量可有效實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)增效。配方施肥1 的化肥農(nóng)學(xué)效率和肥料偏生產(chǎn)力連續(xù)兩年度高于配方施肥2，且?guī)缀跏桥浞绞┓? 的兩倍，說明推薦施肥量可以有效地提高農(nóng)業(yè)資源利用效率。

4 結(jié)論

本文以配方肥的施用量多少為出發(fā)點，對比了不同用量在產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成、經(jīng)濟效益、增產(chǎn)效益方面的差異。我市推薦的冬小麥配方肥施用量為50 kg·667m-2能更好地在生產(chǎn)中應(yīng)用，基于試驗分析結(jié)果也進一步驗證了該推薦施肥量在減肥穩(wěn)產(chǎn)降本增收上效果最好，同時還能提高冬小麥的化肥農(nóng)學(xué)效率和肥料偏生產(chǎn)力，應(yīng)用該推薦量能有效解決我市旱地小麥的不合理施肥問題。