基肥施用方式對(duì)小麥出苗及苗期生長的影響

魏建林，譚德水，李國生，李 燕，孫 燕，劉朋朋，崔榮宗

（1山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)部黃淮海平原農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/山東省環(huán)保肥料工程技術(shù)研究中心，濟(jì)南250100；2美盛化肥（煙臺(tái)）有限公司，山東煙臺(tái)264000）

0 引言

小麥?zhǔn)菄鴥?nèi)主要的糧食作物，在全國糧食生產(chǎn)和人們生活中占有重要地位[1]，基肥的施用是小麥生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)小麥的產(chǎn)量影響較大[2-3]。肥料的施用在提高小麥產(chǎn)量的同時(shí)，也因其利用率有限帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題[4-5]。其中肥料的施用位置對(duì)小麥的吸收和利用非常關(guān)鍵[5-9]，如果肥料與小麥根系距離太遠(yuǎn)，不易被吸收利用，造成肥料浪費(fèi)，如果距離太近，又易造成燒種燒苗的問題，通過施肥點(diǎn)位調(diào)節(jié)作物根系形態(tài)和分布，能有效改善小麥養(yǎng)分吸收和物質(zhì)生產(chǎn)能力[10]。前人對(duì)于小麥基肥的施用位置做了許多研究[11-18]，已經(jīng)證實(shí)肥料深施、穴施或條施均可以不同程度提高肥料利用率，但在小麥生產(chǎn)中的施肥位置上不同研究結(jié)果間差異較大。薛少平等[19]通過研究提出了肥料施于小麥種子側(cè)4～6 cm的地方較合適的結(jié)論；袁文勝等[20]的研究也認(rèn)為，肥料與種子間距為5 cm左右為最佳的施肥位置，并且5 cm的施肥深度優(yōu)于3 cm的施肥深度；而劉永哲等[21]的研究認(rèn)為，側(cè)方3 cm深5 cm處的施肥為最佳施肥位置及深度；在國外種肥混施也較常見，在播種時(shí)混合肥料一并施入，稱為“啟動(dòng)肥”[22-23]，通常肥料施用量不高，但也有選用合適控釋肥施用常規(guī)用量的報(bào)道[24]。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械和肥料工藝的改良，播種和施肥技術(shù)不斷改進(jìn)，近年來在小麥生產(chǎn)上提出了種肥混播的方式[25-27]，是否可行存在一定爭(zhēng)議。綜上，對(duì)于肥料與種子是“下位施”、“側(cè)位施”，還是“混合施”效果好，施肥量對(duì)種子是否存在傷害等問題仍不甚清晰?；谶@種狀況，筆者開展了不同基肥施肥方式對(duì)小麥苗期影響的室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，以期評(píng)估不同施肥方式和施肥位置對(duì)于小麥出苗及生長的影響，為小麥基肥合理施用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)條件及材料

試驗(yàn)于2019年2—4月在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玻璃溫室進(jìn)行。試驗(yàn)期間室內(nèi)平均溫度15℃，相對(duì)濕度60%。盆栽用土壤取自山東省濟(jì)南市歷城區(qū)華山鎮(zhèn)農(nóng)田，類型為潮土，質(zhì)地砂壤土?；纠砘誀顬橛袡C(jī)質(zhì)含量9.76 g/kg、堿解氮53.22 mg/kg、有效磷13.29 mg/kg、速效鉀107.5 mg/kg，土壤pH 8.0。采用壁厚3.0 cm、內(nèi)徑44 cm×32.5 cm×22.5 cm（長×寬×高）的白色泡沫箱作為栽培器具。試驗(yàn)麥種為‘濟(jì)麥22’，試驗(yàn)肥料為美可辛（灰色顆粒劑，含N 12%，P2O540%，S 10%，Zn 1%，美盛化肥公司提供）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)肥料用量和播種施肥方式2個(gè)因素。肥料用量（實(shí)物量）設(shè)計(jì)了3個(gè)水平，分別為225、375、600 kg/hm2；播種施肥設(shè)計(jì)了4種方式，分別是：（1）種肥混施條播，種肥水平間距0 cm垂直距離0 cm（種肥混播條播）；（2）種肥分離側(cè)條播，種肥水平間距5 cm垂直距離0 cm（條播條施側(cè)方施肥）；（3）種肥分離正下方條播，種肥水平間距0 cm垂直間距5 cm（條播條施下方施肥）；（4）種肥混播寬幅撒播，種肥撒播寬8 cm播種帶處理（模擬田間寬幅精播方式）。每個(gè)處理3次重復(fù)。播種量按150 kg/hm2，折算每個(gè)泡沫箱播種量2.2 g（50粒麥種），條播處理行距16 cm，每個(gè)泡沫箱播種2行，每行長度42 cm，撒播處理播種帶寬8 cm，種子與肥料距離0～3 cm隨機(jī)分布，每個(gè)泡沫箱一條播種帶。各處理播種深度均為3 cm。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)土壤晾干后過1 cm×1 cm網(wǎng)篩，混勻后裝泡沫箱，每個(gè)泡沫箱裝土15 kg，麥種挑選籽粒飽滿、均勻一致、無破損的完好種子，每個(gè)泡沫箱播種量50粒。2019年2月16日裝土，2月17日施肥、播種，條施條播處理采用2把4寸油灰刀將土壤分開，把肥料及種子呈條狀撒落到試驗(yàn)設(shè)計(jì)位置，然后抽出油灰刀土壤回填、撫平、輕壓實(shí)，種肥混播寬幅撒播處理將種子和肥料撒落在寬8 cm的播種帶上，然后敷土、輕壓實(shí)。播種后當(dāng)天每盆澆水3 L，此后分別于3月3日、3月9日、3月15日、3月20日、3月27日每盆各澆水1.5 L。期間調(diào)查小麥出苗時(shí)間、出苗率，4月1日試驗(yàn)結(jié)束，調(diào)查各處理小麥株高、根長及地上部生物量（鮮重）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料用量及不同施肥位置對(duì)小麥出苗的影響

從各處理小麥出苗時(shí)間看，除種肥混播條播施肥量600 kg/hm2處理小麥出苗時(shí)間相對(duì)略遲一些外，其余處理間差別不大（圖1）。但從出苗時(shí)間的平均值分析，條播條施側(cè)方施肥和下方施肥方式下不同施肥量對(duì)小麥出苗時(shí)間均沒有影響，但下方施肥方式相比側(cè)方施肥方式小麥出苗略延遲，而種肥混播方式下無論是條播還是寬幅撒播均表現(xiàn)出隨著施肥量的增加小麥出苗時(shí)間延遲增加的趨勢(shì)。

圖1 不同播種施肥方式及施肥量對(duì)小麥出苗時(shí)間、出苗率的影響

各處理小麥出苗率調(diào)查結(jié)果顯示，種肥混播條播方式對(duì)小麥的出苗影響極為明顯，且隨著施肥量的增加小麥出苗率明顯降低，施肥量600 kg/hm2處理小麥出苗率與其他處理相比差異達(dá)到了極顯著性水平。而條播側(cè)方施肥、下方施肥以及種肥混播寬幅撒播方式對(duì)于小麥的出苗率影響不大，統(tǒng)計(jì)分析顯示各處理間沒有明顯差異。

2.2 不同肥料用量及不同施肥位置對(duì)小麥株高、根長、生物量的影響

調(diào)查結(jié)果（表1）顯示，各施肥處理小麥株高34.8～40.6 cm，各施肥方式下不同施肥量對(duì)小麥株高的影響規(guī)律不甚明顯。

表1 不同肥料用量及不同施肥位置對(duì)小麥株高、根長及生物量鮮重的影響

從各處理小麥根長平均值看，各施肥處理小麥根長在4.7～6.8 cm，以種肥混播寬幅撒播方式下小麥根系相對(duì)較長。在種肥混播方式下，無論條播還是寬幅撒播方式均表現(xiàn)出了隨著施肥量增加小麥根系增長的趨勢(shì)，而在條播條施方式下，無論側(cè)方施肥還是下方施肥均表現(xiàn)出隨著施肥量增加小麥根系先增后減的變化，但統(tǒng)計(jì)分析顯示，只有種肥混播寬幅撒播600 kg/hm2美可辛處理與種肥混播條播225 kg/hm2美可辛處理小麥之間根長有顯著差異，其余各處理間小麥根長差異未達(dá)到顯著性水平。

收割整個(gè)栽培箱中小麥苗地上部測(cè)定生物量鮮重，結(jié)果表明施肥方式及施肥量對(duì)于小麥苗期生物量的影響較大。各施肥處理小麥地上部生物量在64.9～99.4 g/箱，同一播種施肥方式下，小麥地上部生物量隨著施肥量的增加而增加，而在等量肥料投入的情況下，均表現(xiàn)出種肥混播寬幅撒播＞條播側(cè)方施肥＞條播下方施肥＞種肥混播條播。

3 結(jié)論

基肥采取種肥混播條播方式易導(dǎo)致燒種燒苗，出苗率顯著下降。

小麥條播方式下，在小麥播種行水平側(cè)方5 cm施肥相比正下方5 cm對(duì)于小麥苗期生長表現(xiàn)好。

施用適量美可辛肥料在種肥混播寬幅撒播方式下不會(huì)降低小麥出苗率，苗期生長表現(xiàn)好，株高、根長和地上部生物量指標(biāo)均高于其他條播條施方式。

4 討論

小麥苗期的生長發(fā)育質(zhì)量直接關(guān)系到最終小麥產(chǎn)量的高低，科學(xué)施用肥料是小麥豐產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，研究不同施肥方式及播種規(guī)格對(duì)于小麥苗期各生物學(xué)指標(biāo)的影響，進(jìn)而判斷小麥苗情及進(jìn)行分類管理具有重要生產(chǎn)意義。小麥種子在適宜的水分、溫度和氧氣的條件下，打破休眠開始萌發(fā)，充足的養(yǎng)分供應(yīng)能夠保證麥苗的正常發(fā)育。不同的施肥方式和種肥相對(duì)位置對(duì)于麥苗的生長發(fā)育影響程度不同。礦質(zhì)元素養(yǎng)分在被根吸收之前需先溶于水，在水中解離為離子狀態(tài)，吸附在土壤顆粒表面，如果根距離礦質(zhì)養(yǎng)分近，則可以直接從所接觸的土壤中獲取，如果礦質(zhì)養(yǎng)分距離根較遠(yuǎn)，則需要通過質(zhì)流或擴(kuò)散的方式遷移到根表附近被吸收[28]。在大多情況下，質(zhì)流和擴(kuò)散是植物根系獲取養(yǎng)分的主要途徑，肥料養(yǎng)分的遷移受濃度梯度、水分、溫度以及遷移距離等多種因素的影響，最終能有效到達(dá)根表的比例是有限的[29]。通過施肥位置或施肥方式的改變，可以縮短肥料與種子及根系的空間距離，從而實(shí)現(xiàn)肥料養(yǎng)分的有效吸收，提高利用率。但是另一方面，礦質(zhì)化學(xué)肥料本身是一種鹽，溶解于水后解離為離子，離子濃度影響著溶液的滲透勢(shì)，當(dāng)土壤溶液中鹽分含量增加時(shí)，滲透壓也隨之增高，而水分的有效性即水勢(shì)相應(yīng)降低，從而導(dǎo)致植物根系的吸收困難甚至失水死亡[30]，即施肥不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)燒種燒苗現(xiàn)象，此外，有的含氮類化學(xué)肥料在分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生氨氣，對(duì)于幼苗也會(huì)有灼傷的可能。因此對(duì)于小麥苗期施肥，施肥位置、施肥量以及肥料的種類的選擇都非常重要，不同種類肥料有其自身物理化學(xué)特性，在土壤中的溶解、遷移過程也會(huì)有差異，同時(shí)受外界條件，如水分、溫度、土壤質(zhì)地等因素的影響。

在本研究中，以美可辛肥料作為供試肥料，盆栽結(jié)果顯示，肥料與種子混合在一起播種到一條播種溝時(shí)，施肥過于集中，且肥料與種子相對(duì)位置太近，出現(xiàn)了明顯的燒苗情況，且隨著施肥量的增加而愈加嚴(yán)重，但種肥混播寬幅撒播模式下種與肥相隔一定距離，小麥出苗率沒有受到影響，寬幅撒播是一條寬約8 cm的播種帶，并不是一條窄的播種溝，肥料和種子下落到土壤中自然散落，分散于播種帶中，在試驗(yàn)播種量和施肥量的條件下，肥料與種子直接接觸的概率小，所以對(duì)小麥出苗沒有影響。該播種施肥方式縮短了肥料與小麥根系的距離，使得養(yǎng)分更容易被吸收、利用。所以小麥根系、地上部生物量均表現(xiàn)出了優(yōu)于條播條施的結(jié)果。在條播條施情況下，從小麥出苗率及苗期生長狀況看，側(cè)位施肥效果優(yōu)于下位施肥，這與薛少平等[19]研究的結(jié)果一致，但從小麥產(chǎn)量結(jié)果看大多研究結(jié)論認(rèn)為下位施肥效果更好[19-21]，本試驗(yàn)只做了苗期試驗(yàn)，沒有對(duì)生長后期情況進(jìn)行繼續(xù)跟蹤，下一步可繼續(xù)深入探討。

此外，肥料品種的差異對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果有著很大影響。本試驗(yàn)中只設(shè)置了美可辛肥料種肥混播處理，下一步可進(jìn)行同等肥料用量下不同肥料品種的種肥混播方式試驗(yàn)效果研究，探討種肥混播方式在小麥生產(chǎn)上的可行性。