小麥有機(jī)肥等氮替代氮肥試驗(yàn)分析

張瑞雪 劉鑫融 盧萍萍 李慧卿

（1.衡水市土壤肥料工作站 河北衡水 053000；2.河北省武強(qiáng)縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北武強(qiáng) 053300）

近年， 有機(jī)肥替代化肥是實(shí)現(xiàn)我國(guó)化肥零增長(zhǎng)的重要途徑之一。 通過(guò)調(diào)查分析衡水市小麥田作物生長(zhǎng)和施肥情況，針對(duì)生產(chǎn)中化學(xué)肥料投入不合理、有機(jī)肥施用少，造成肥料利用效率低、土壤生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降、微生物群落失去平衡等問(wèn)題，2021-2022 年開(kāi)展了綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目，通過(guò)田間試驗(yàn)，以等養(yǎng)分條件為基礎(chǔ)， 研究不同比例有機(jī)肥等氮替代化肥對(duì)小麥生長(zhǎng)及土壤化學(xué)性狀的影響， 確定適合本區(qū)域的有機(jī)肥替代氮肥的適宜比例， 明確有機(jī)肥替代氮肥對(duì)土壤性狀及小麥生長(zhǎng)的效應(yīng)影響，建立小麥有機(jī)肥等氮替代化肥技術(shù)模式， 進(jìn)行大面積示范應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)：武強(qiáng)縣東孫莊鎮(zhèn)張法臺(tái)村，前茬作物為夏玉米。土壤類(lèi)型是潮褐土，年平均氣溫13.6℃，年平均降雨量554 mm，年日照時(shí)數(shù)2 638.3 h，無(wú)霜期185 d。 播種前0～20 cm 土壤基礎(chǔ)地力情況見(jiàn)表1。

表1 小麥種養(yǎng)循環(huán)試驗(yàn)地基礎(chǔ)地力

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 供試肥料 普通尿素（含N 46%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O 60%）、有機(jī)肥（純N、P2O5、K2O 含量分別為1.1%、0.62%、0.86%）。

1.2.2 供試品種 小麥品種太麥198。

1.2.3 試驗(yàn)處理及方法 試驗(yàn)設(shè)6 個(gè)處理， 分別為空白對(duì)照、常規(guī)施肥、優(yōu)化施肥、有機(jī)肥替代15%氮肥、有機(jī)肥替代15%氮肥、有機(jī)肥替代15%氮肥，每個(gè)處理（小區(qū)）面積30 m2，重復(fù)3 次，隨機(jī)區(qū)組排列，氮肥基追比為1∶1、磷肥基追比為3∶1、鉀肥基追比分別為5∶1 和4∶1。各處理間采用單灌單排方式，具體試驗(yàn)處理及相應(yīng)純養(yǎng)分用量見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)處理及純養(yǎng)分用量（單位：kg/畝）

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 土壤樣品采集、測(cè)定項(xiàng)目 在小麥成熟期，采用S 型5 點(diǎn)取樣法，采集0～20 cm 土壤樣品，樣品風(fēng)干后測(cè)定pH 及有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量。

1.3.2 植物樣品采集、 測(cè)定項(xiàng)目及方法 小麥返青期采樣，測(cè)定全氮、全磷、全鉀；小麥成熟期，分莖葉和穎殼、籽粒采樣，測(cè)定全氮、全磷、全鉀；小麥成熟期測(cè)算行距和株距， 每小區(qū)1 米2 行， 測(cè)算有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)；取2 米6 行穗風(fēng)干脫粒，測(cè)定籽粒含水量， 稱(chēng)全部風(fēng)干粒質(zhì)量后按面積折算為含水量12.5%的籽粒產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表3 可以看出， 穗粒數(shù)、 有效穗數(shù)、 千粒重之間有著密切的聯(lián)系。 畝穗數(shù)以T6 處理最高， 其次是T4 處理； 穗粒數(shù)以T5 處理最高， T6 處理其次； 小麥產(chǎn)量以T5 處理最高， 而生物有機(jī)肥替代化肥比例較高的T6 處理則有明顯的減產(chǎn)趨勢(shì)。 綜上可知， 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素以生物有機(jī)肥替代30%化肥處理較佳。

表3 不同處理對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.2 不同處理對(duì)小麥養(yǎng)分動(dòng)態(tài)積累和分配的影響

2.2.1 氮的分配和積累 試驗(yàn)地植株平均全N 積累量見(jiàn)圖1。通過(guò)對(duì)小麥返青期、成熟期調(diào)查檢測(cè)，植株全N 積累量大致呈現(xiàn)為T(mén)5＞T6＞T4＞T3＞T2＞T1 的規(guī)律。 T5 處理在各處理中全N 積累量均較高，說(shuō)明生物有機(jī)肥替代30%化肥可促進(jìn)植株全N 積累量，過(guò)高的替代比例不利于植株全N 的積累。

圖1 不同處理植物全N 養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化

2.2.2 磷的分配和積累 試驗(yàn)地植株平均全P 積累量見(jiàn)圖2，通過(guò)對(duì)小麥返青期、成熟期調(diào)查檢測(cè)，植株全P 積累量大致呈現(xiàn)為T(mén)5＞T6＞T4＞T3＞T2＞T1 的規(guī)律。T5 處理在各處理中全P 積累量均較高，說(shuō)明生物有機(jī)肥替代30%化肥可促進(jìn)植株全P 的積累， 過(guò)高的替代比例不利于植株全P 的積累。

圖2 不同處理植物全P 養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化

2.2.3 鉀的分配和積累 試驗(yàn)地植株平均全K 積累量見(jiàn)圖3。 通過(guò)對(duì)返青期、 成熟期調(diào)查檢測(cè)， 植株全K 積累量大致呈現(xiàn)為T(mén)5＞T6＞T4＞T3＞T2＞T1 的規(guī)律。 T5 處理全K 積累量較高，說(shuō)明生物有機(jī)肥替代30%化肥可促進(jìn)植株全K 的積累， 過(guò)高的替代比例不利于植株全K 的積累。

圖3 不同處理植物全K 養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化

2.3 不同處理對(duì)土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化的影響

從表4 可以看出，表層土壤全氮、有效磷、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量均較20～40 cm 土層含量低，pH 有所增加。 T5 處理的表層土壤有機(jī)質(zhì)增加2.91%～12.17%， 全氮、 有效磷和速效鉀分別提高18.55%～39.24%、36.69%～64.99%、3.61%～27.91%，土壤pH 下降1.09%～2.85%。 生物有機(jī)肥替代30%化肥可整體降低土壤pH，促進(jìn)作物對(duì)N、P、K 的吸收，減少淋溶，降低損失，提高土壤養(yǎng)分含量。

表4 不同處理土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化

3 討論與結(jié)論

根據(jù)不同比例的生物有機(jī)肥養(yǎng)分替代化肥的定位試驗(yàn)結(jié)果，從作物養(yǎng)分積累、產(chǎn)量，土壤的養(yǎng)分供應(yīng)和對(duì)土壤化學(xué)性狀改變的不同角度進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)，得到以下結(jié)論。

（1）各處理產(chǎn)量及其構(gòu)成因素基本表現(xiàn)為有機(jī)肥替代30%氮肥＞有機(jī)肥替代50%氮肥＞有機(jī)肥替代15%氮肥＞化肥優(yōu)化施肥＞常規(guī)施肥＞空白對(duì)照， 產(chǎn)量以生物有機(jī)肥替代30%氮肥較佳。 說(shuō)明生物有機(jī)肥對(duì)籽粒產(chǎn)量、 有效穗數(shù)、 千粒重、 穗粒數(shù)等有促進(jìn)作用。

（2）有機(jī)肥替代比例對(duì)小麥的干物質(zhì)積累量和植物養(yǎng)分積累有著顯著的影響。 有機(jī)肥替代30%氮肥處理成熟期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)最佳。

（3）對(duì)植株全N、P、K 積累隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，有機(jī)肥起到了更多的促進(jìn)作用， 也表現(xiàn)為有機(jī)肥替代30%氮肥處理最佳。

（4）有機(jī)肥替代化肥的施入對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)也有顯著影響， 有機(jī)肥替代30%氮肥表現(xiàn)為提高了表層土壤有機(jī)質(zhì)含量， 減少了土壤對(duì)肥料的淋溶， 提高了土壤表層有效磷、 速效鉀的含量， 改善了土壤的pH。

由此可知， 有機(jī)肥替代30%氮肥能夠有效地促進(jìn)小麥養(yǎng)分吸收利用， 提高小麥產(chǎn)量， 改善土壤性狀，可以在今后的糧田生產(chǎn)中推廣使用。