黄绵土雨养农业区冬小麦磷肥投入阈值研究

杨志奇，刘 莺，罗照霞，俄胜哲

（1.甘肃省天水市农业科学研究所，甘肃 天水 741000；2.甘肃省农业科学院土壤肥料与节水研究所，甘肃 兰州 730070）

磷是植物营养三要素之一，它既是植物体内许多重要有机化合物的组成部分，又能以多种方式参与植物体的生理过程，对促进植物生长发育和新陈代谢有重要作用［1～2］。土壤缺磷是世界范围内的普遍现象，也是小麦生产的重要限制因素之一。国内外研究表明，施用磷肥对提高作物产量，改善品质，增加土壤肥力，提高肥料利用率等效果显著［3～5］。磷肥施用合理可增加农作物产量、提高土壤肥力，施用过量可导致产量下降，效益降低，并给环境带来潜在威胁［6～8］。天水市农业科学研究所针对天水地区磷肥与有机肥施用状况，进行了冬小麦磷肥不同施用量与有机肥配施试验，以期为天水市及周边黄绵土雨养农业区冬小麦科学施用磷肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

指示冬小麦品种2010年为中梁05267，2011、2012年为天选51号，均由天水市农业科学研究所提供。供试有机肥为精鸡粪，购买于当地养鸡场；氮肥为尿素（含N 46.4%），中国石油兰州石化公司生产；磷肥为普通过磷酸钙（含P2O512%），云南安宁万合磷肥厂生产。

1.2 试验方法

试验在天水市农业科学研究所中梁试验站进行。地处 34°05′N，104°5′E，属半干旱山区，海拔1 650 m，年平均气温11.5℃，降水量500～600 mm，无霜期185 d。土壤为中壤黄绵土，pH 8.54。耕层含有机质11.87 g/kg、全氮 0.82 g/kg、全磷 0.66 g/kg、全钾 16.60 g/kg、速效氮 73.0 mg/kg、速效磷8.6 mg/kg、速效钾190.0 mg/kg、有机碳9.14 g/kg。前茬作物为冬小麦。

1.3 试验设计

试验裂区设计，主处理为有机肥施用量（M），M1为施精鸡粪7 500 kg/hm2（干重），M0为不施有机肥。副处理为磷肥施用量，P0为不施磷肥，P5施 P2O575 kg/hm2，P10施 P2O5150 kg/hm2，P15施P2O5225 kg/hm2。各处理均施氮（N）150 kg/hm2。试验设M0P0（CK）、M0P5、M0P10、M0P15、M1P0、M1P5、M1P10、M1P15共8个处理组合，3次重复，小区面积28 m2。重复间走道宽0.4 m，试验四周设保护行1.0 m。行距16.5 cm，播种密度450万粒/hm2。播前按试验方案结合整地将供试肥料一次性基施，田间管理措施同当地大田。收获前（成熟期）每小区随机抽取60株考种，分别测定株高、穗长、穗粒数、穗粒重及千粒重，按小区单收计产。

2 结果与分析

2.1 冬小麦主要性状

结果（表1）表明，冬小麦的株高、穗粒数、千粒重、穗长、穗粒重除M0P5处理的穗粒数与对照相同外，其余处理均高于对照。M0P0~M0P15处理和M1P0~M1P15处理的株高、穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重均随磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趋势，且均以 P2O5150 kg/hm2（M0P10、M1P10）处理的表现最好。可见，在施氮量相同水平下，有机肥与磷肥配施对提高穗粒数、穗粒重和千粒重等主要经济性状有明显的促进作用。

表1 不同处理的冬小麦主要性状①

2.2 冬小麦产量

从表2、图1可以看出，在主处理M1和M0水平下，随着磷肥（P2O5）施用量的增加，冬小麦产量均呈先升后降趋势，但各施磷处理均高于对照。在同一施磷水平下，配施有机肥处理的冬小麦产量明显高于不施有机肥处理。2010—2013年3 a平均折合产量以M1P10处理最高，为5 317.60 kg/hm2，较M0P0处理增产52.71%，M1P15处理次之，折合平均产量为4 935.00 kg/hm2，较M0P0处理增产41.72%。其余处理较M0P0处理增产10.31%～37.32%。3 a均以M1P10处理最高，折合产量分别较M0P0处理增产38.91%、83.33%、47.34%。方差分析表明，2010—2013年3 a冬小麦平均产量除M1P0与CK达显著水平外，其余处理与CK的差异达极显著水平。2010—2011年度平均产量M1P0处理与CK差异不显著，其余处理与CK的差异均达极显著水平。2011—2012年度平均产量M0P5、M0P15、M1P0处理与CK差异不显著，M1P5处理与CK差异显著，M0P10、M1P10、M1P15处理与CK的差异达极显著水平。2012—2013年度M1P0处理与CK的差异不显著，其余处理与CK的差异均达极显著水平。

图1 施磷量对冬小麦产量的影响

表2 2010—2013年不同处理的冬小麦产量

3 小结与讨论

1） 试验结果表明，在相同施氮水平下，施P2O5150 kg/hm2、配施有机肥7 500 kg/hm2处理的冬小麦穗粒数、穗粒重及千粒重显著高于不施有机肥处理，且平均折合产量最高，为5 317.60 kg/hm2，较对照不施有机肥、不施磷肥（P2O5）增产52.71%。2） 化肥的增产效应是衡量化肥施用是否合理的重要指标，也是制定科学施肥方案的重要依据。施用磷肥可显著提高冬小麦的分蘖数和成穗数，但施磷过多无效分蘖增多，无效消耗加大，抑制成穗数的提高，最终影响冬小麦产量的提高。在本试验条件下，在相同施氮水平下，施磷量为150 kg/hm2、配施有机肥7 500 kg/hm2时冬小麦主要经济性状表现最好，产量最高，可作为天水市及周边地区冬小麦磷肥的投入阈值。但由于农作物对磷的吸收利用受气候因子、作物品种等多种因素的影响，在实际生产中还应根据各地的具体情况因地制宜地调整磷肥量。

［1］ 赵义涛，姜伯文，梁运江.土壤肥料学［M］.北京：化学工业出版社，2010：171.

［2］ 李新武．酸性氧化电位水研究及在医疗领域的应用［J］．中国护理管理，2008，8（4）：12－17．

［3］ 黄吉城，邓 峰，严纪文，等．电解氧化水的杀菌效果及其在食品生产和食具消毒中的应用研究［J］．广东卫生防疫，2001，27（2）：8－10．

［4］ 曹 薇，施正香，朱志伟，等．电解水在养殖业的应用展望［J］．农业工程学报，2006，2（2）：150－154．

［5］ 岳寿松，于振文．磷对冬小麦后期生长及产量的影响［J］．山东农业科学，1994（1）：13-15．

［6］ 曹 宁，陈新平，张福锁，等．从土壤肥力变化预测中国未来磷肥需求［J］．土壤学报，2007，44（3）：536－543．

［7］ 连彩云，马忠明.露地栽培条件下大白菜氮肥投入阈值研究［J］．甘肃农业科技， 2014（6）：6-9.

［8］ 郭岷江，俄胜哲，罗照霞，等.磷肥与有机肥配施对冬小麦产量的影响［J］．甘肃农业科技，2014（9）：21-22.