沿江潮土小麦精确施氮技术研究

黄春祥 顾志权 秦 军 杜玉彬 钱卫飞 陆建华 张洪雁 钱卫东 吴锡棋 何 萍

摘要在沿江潮土不同肥力水平土壤上进行了小麦精确施氮试验研究,结果表明:小麦精确施氮技术,比常规施肥平均增产1 019.70 kg/hm2,增幅18.16%,节省纯N 22.00kg/hm2,提高氮肥利用率23.14%,说明小麦精确施氮技术,具有节省氮肥、提高氮肥利用率、增加单产的作用,可在生产上推广应用。

关键词沿江潮土;小麦;精确施氮

中图分类号S512.1;S143.1文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)14-0015-02

氮肥是影响小麦产量和品质的重要因素,过量、不科学用肥,既造成小麦产量、品质和经济效益下降,又严重浪费资源、污染环境、危害人类健康。为了探索张家港市沿江潮土地区小麦主体推广品种适宜的氮肥用量,建立小麦优质高产、高效精确施氮技术体系,实现张家港市小麦合理氮肥用量及其运筹技术,为分类指导提供科学依据,张家港市土肥站按照农业部“测土配方施肥技术规范”和“江苏省小麦精确施氮试验方案”要求,在该市沿江潮土地区不同肥力水平土壤上进行了小麦精确施氮技术研究。

1材料与方法

1.1供试材料

供试土壤为张家港市耕地面积最大的潮土,成土母质为全新统海积冲积物,田间试验按土壤肥力和生产水平,分别选择在乐余、南丰、大新3种肥力水平的土壤上进行,每一种肥力水平设2个点,共计6个试验点,各点0~20cm耕层土壤的基础养分含量见表1。前茬作物均为水稻,供试小麦品种为扬麦16号。供试肥料:单质氮肥为尿素(含N 46%),磷肥为过磷酸钙(含P2O5 12%),钾肥为氯化钾(含K2O 60%);配方肥为氮、磷、钾配比12-10-18的配方肥。

1.2试验设计

试验设4个处理:无氮区,除不施氮肥外,磷、钾肥和精确施氮区一样等量施用,面积33.3m2;精确施氮区,施肥量依据历年取得的小麦施肥技术参数,按斯坦福公式计算确定,面积66.7m2;常规施肥区,施肥量参照2007年小麦施肥调查结果,面积100.0m2;配方施肥区,面积100.0m2。无氮区、精确施氮区、常规施肥区的肥料品种为尿素、过磷酸钙、氯化钾。肥料运筹方式:氮肥60%作基肥,40%作拔节孕穗肥;磷、钾肥全部用作基肥。配方施肥区的肥料品种为氮、磷、钾配比12-10-18的配方肥和尿素,配方肥全部用作基肥,尿素作追肥。试验点各处理小区具体施肥量见表2。

各点田间管理统一按当地高产要求进行,在上茬水稻成熟收割后、土壤板田耕翻前按“S”型多点采集试验田耕层0～20cm土样1kg,分析有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等常规项目。在小麦成熟时核产,实收各小区产量,并采集麦粒和茎秆样品分析全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量。

1.3分析项目与方法

检测方法引用中国土壤学会编制的《土壤农业化学分析方法》。土壤有机质采用重铬酸钾-硫酸溶液-油浴法,全氮采用半微量开氏法,全磷采用高氯酸-硫酸—钼锑抗比色法,碱解氮采用扩散皿法,速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法,速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法,缓效钾采用硝酸浸提-火焰光度法。植株分析采用硫酸-过氧化氢一次消煮后分别测定,氮用凯氏法,磷用分光光度法,钾用火焰光度法[1]。

2结果与分析

2.1不同施肥处理对小麦产量的影响

试验表明不同施肥处理对小麦产量影响很大,不同土壤肥力水平均显示无氮对照区小麦产量最低,这说明施用氮肥能显著促进小麦增产,精确施氮区和配方施肥区2处理小麦产量高于常规施肥区,统计分析增产差数达极显著水平,而精确施氮区处理虽比配方施肥区增产,但增产差数不显著(见表3)。

2.1.1不同土壤肥力水平的小麦基础产量。小麦产量的高低与土壤本身肥力有关,田间试验结果表明,不同水平的土壤肥力小麦基础产量不同,表现为高肥力的乐余点产量最高,2点平均产量为3 578.70kg/hm2;而中、低肥力的基础产量较低,分别为3 479.85kg/hm2、3 033.15kg/hm2。因此,生产上应注重培肥土壤地力,提高土壤基础产量,以获得小麦高产。

2.1.2精确施氮对小麦产量的影响。应用精确施氮方法的原理,6个试验点精确施氮处理平均施用氮素174.5kg/hm2,比常规施肥196.5kg/hm2减少22.0kg/hm2,而产量比常规施肥产量5 614.25kg/hm2增产1 019.70kg/hm2,增幅18.16%。不同肥力水平之间,增幅各有差异,表现为高、中肥力水平增幅较为接近,分别为21.23%和32.85%,低肥力大新点增幅较低,增产为13.41%。

2.1.3配方施肥对小麦产量的影响。6个试验点的配方施肥处理小麦平均施用氮素174.5kg/hm2,小麦产量比常规施肥区产量增产870.85kg/hm2,增幅15.51%。不同肥力水平间增产规律与精确施氮有类似趋势,表现为中、高肥力的增幅高于低肥力,但与精确施氮处理的产量相比,减产148.85kg/hm2。

2.2不同施肥处理对小麦产量构成因素的影响

从产量构成因素分析,无氮区与其他处理相比,除千粒重比常规施肥略增外,穗数、每穗粒数和千粒重均比精确施氮和配方施肥减少,这是导致其减产的主要原因,比较不同处理的穗数、粒数、千粒重,发现精确施氮区小麦穗数、千粒重高于其他处理,每穗粒数与配方施肥区处理接近,但高于无氮处理和常规施肥处理。说明精确施氮能促进小麦穗数、粒数、千粒重协调生长,进而提高小麦产量(见表4)。

2.3不同施肥处理小麦测土配方施肥参数

2.3.1小麦生长当季土壤供氮量。据对不施氮肥处理小麦麦粒和秸秆化验分析的结果,发现麦粒含氮量在1.56%~1.61%,变幅不大,而麦秆含氮量差异较大,在0.15%~0.24%之间,当季小麦的供氮量为53.40~63.00kg/hm2,平均59.70kg/hm2,不同土壤肥力之间,表现为低肥力水平的土壤供氮量较低,高、中肥力水平的土壤供氮量明显增多(见表5),这主要是土壤的供氮量与小麦的基础产量有类似趋势,随着小麦的土壤基础产量提高,土壤的供氮量也相应增加。

2.3.2土壤当季氮素养分利用率。以试验田土壤速效养分贮量来测定小麦当季土壤养分的利用率,不同肥力水平之间,土壤水解氮利用率也并不相同,平均为38.43%。

2.3.3小麦单位产量吸氮量。由表6可知,不同施肥模式小麦单位产量的需N量因肥力和产量水平的变化而有所差异,高、中肥力水平表现为精确施氮区>配方施肥区>常规施肥区>无氮区,低肥力水平表现为配方施氮区>常规施肥区>精确施肥区>无氮区,其规律与产量趋势相似。从6个试验点结果可看出,高、中、低3种肥力水平产量最高时的百千克麦粒吸氮量分别为2.38kg、2.26kg、2.38kg。

2.3.4氮肥利用率。由于土壤基础供氮量、施氮量、栽培方法的差异,氮肥利用率也不同,在各试验处理中,小麦当季对氮肥吸收利用率均表现为产量最高处理吸收氮最多,高、中、低3种肥力水平的小麦当季氮肥吸收率分别为54.36%、59.51%、66.07%。6个试验点结果表明,精确施氮处理区氮肥利用率均超过40%,平均为54.11%,比常规施肥区的30.97%,高出23.14个百分点。配方施肥区氮肥利用率平均为50.71%,比常规施肥区高出19.74个百分点,说明精确施氮和配方施肥可提高氮肥利用率,避免和减少氮肥的流失和浪费。

3小结

(1)试验结果表明,小麦精确施氮技术,具有节省氮肥、提高氮肥利用率、增加单产的作用。经试验,精确施氮比常规施肥可增产1 019.70kg/hm2,增幅18.16%,节省纯N 22.00 kg/hm2,提高氮肥利用率23.14%。

(2)用斯坦福公式计算目标产量的总施氮量来进行小麦精确施肥是完全可行的,但要准确确定当地的土壤供氮量和百千克麦粒吸氮量。张家港市沿江潮土高、中、低3种肥力水平小麦生长当季土壤供氮量分别为4.20kg、4.19kg、3.56kg,产量最高时百千克麦粒的吸氮量分别为2.38kg、2.26kg、2.38kg。

4参考文献

[1] 鲁如坤.土壤化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社,2000.