不同施肥水平对冬小麦产量影响研究

李 元

（山西省水利水电科学研究院，山西 太原 030002）

1 引言

随着工业化、城镇化进程的进一步加快，水资源日益紧缺。如何在有限的水资源条件下，充分利用施肥增产与土壤水分状况来确定最佳施肥灌水时期是提高水分利用效率的关键，也是提高我国北方地区水肥综合效率和生产力的关键。下文以半干旱地区冬小麦为研究对象，通过对冬小麦关键生育期施肥水平的控制，观测不同施肥水平对冬小麦产量及养分利用的影响，从而探索出冬小麦施肥的最优方案，为该区冬小麦施肥管理提供科学依据。

2 试验区概况及试验方案

2.1 试验区概况

此次试验小区布置在山西省临汾市灌溉试验站。该试验站位于临汾市尧都区刘村镇东宜村西，海拔449m，引用龙子祠泉水和试验站井水灌溉，灌溉条件优越，试验田属中壤土，田间持水率25.7%。地下0~100 cm土壤平均干容重1.42 g/cm3，地下水埋深3m以下。该地所属气候为温带大陆性半干旱类型，多年平均气温12.1℃，降雨量486.7 mm，蒸发量1568 mm（20 cm口径蒸发皿）。耕作制度为冬小麦—夏玉米一年两作，灌水、施肥管理水平较高。

2.2 试验方案

此次试验包括试验站内小区试验和大田对比试验，其中小区试验在试验站试验田进行，设置处理1为优化处理，灌水时间为WT1，WT2，WT3。为分析比较施肥数量对灌溉预报精度的影响，设置高施肥水平（施肥量较中等施肥水平大50%）和低施肥水平（施肥量较中等施肥水平小50%）两个处理，分别称为处理6和处理7，其灌水时间和数量同处理1。考虑到试验田环境与农户大田生产存在一定差异，本项目在灌区选择两处代表性的农民地块进行大田对比测试，处理9是农民大田水地，其灌水与施肥时间、数量和次数同当地农户。处理10是农民大田旱地，其全生育期内不灌水，仅施低肥不追肥。

2.3 测试项目

土壤养分测定采用取土样室内常规测试方法。处理1、处理6、处理7测试深度均为160 cm，共分8个测定段，在土层0~160 cm深度，每20 cm土层一层；处理9、处理10为0~100 cm深度，每20 cm一层。测试时间为播种、收获阶段，测试项目为有机质、全氮、铵态氮、硝态氮等，其余时段为硝态氮。

3 结果分析

试验期间灌水量和灌水次数、施肥量及施肥品种与施肥次数均严格按照试验方案进行。其施肥实施情况见表1。

表1 冬小麦2011—2012年度施肥情况 单位：kg/hm2

3.1 土壤养分变化过程

采用现场取土室内常规测试方法，对中等肥力的常规处理1、高肥处理6、低肥处理7、大田水地处理9及大田旱地处理10的各生育阶段养分进行测试。测试深度160 cm，每20 cm一层。测试项目分为播种、收获阶段，分别检测有机质、全氮、铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量；其余时段检测硝态氮。

通过对各处理播种和收获时养分值时的测试，得出各生育期养分变化情况，分别见图1～图3。

图1 播种与收获时土壤全氮量变化情况

图2 播种与收获时土壤有机质变化情况

图3 播种与收获时土壤硝态氮变化情况

从上图看出，2011—2012年度的养分在小麦生育期在0~60 cm土层均表现出最大变异性，说明速效氮和氮素的转化过程主要发生在该土层内，随土层深度增加，其变异性减小。此外，硝态氮在小麦返青、拔节、灌浆期需求量较多，因此剖面上此阶段变化幅度较大，即施用氮肥对提高旱地作物利用土壤水分有重要作用。

3.2 作物产量及考种结果

冬小麦2012年度产量及考种结果见表2。

表2 2012年度小麦产量及考种

通过2012年和2013两个年度的田间试验，分析比较各种灌溉施肥方案，全年不灌溉的处理10，水分养分不足，产量明显低于其他灌水施肥处理，说明灌水施肥有明显的增产作用；在同样的灌水条件下，高肥的处理6产量不及低肥、中肥的其他处理，说明在基础肥力较高的小区地块，再增加施肥量对产量的增加影响不大。

4 结论

第一，经过对实测资料进行分析计算表明，小麦生育期内土壤中养分主要集中在0~60 cm的土层内；小麦在返青、拔节、灌浆期对水分和养分的需求量较大，剖面上水分养分在这一阶段变幅较大。

第二，经过对冬小麦两个生长期的动态观测，对于随机排列的小区处理，高肥处理耕作层硝态氮含量相对较高些。

第三，大田旱地处理10产量偏低，说明在小麦生育期不采取灌水追肥措施，会使小麦产量显著降低。

第四，通过近两年来系统监测，对施肥动态决策只在生育期1次追肥中考虑，如果追肥2~3次产量是否会更高需进一步展开研究。