沿海滩涂土壤大麦氮、磷、钾最佳施用量研究

诸海焘+李国梁+施圣高+陈小倩+田吉林+蔡树美

摘要：沿海滩涂土壤有机质含量低、养分匮乏，农作物生长发育所需的主要营养元素大多来源于肥料，施肥对产量的影响较大。本研究以大麦品种“花22”为试验材料，在上海崇明东滩沿海土壤上设置了大麦不同氮、磷、钾施用量小区试验，研究氮磷钾施肥量与配比对大麦生长及产量构成的影响。结果表明：大麦生长对于氮肥的依赖性较大，多数生物学性状与施氮量显著相关；通过建立不同肥料施用量与产量的关系方程，确定了沿海滩涂土壤上大麦氮、磷、钾推荐施用量分别为299.22、99.29、76.51 kg/hm2。

关键词：滩涂土壤；大麦；氮磷钾；生物学特性；产量

中图分类号： S512.306 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2017）20-0080-03

上海沿海新围垦滩涂地区由于围垦地利用历史简单短暂，可耕种的土壤中大部分为中低产田，土壤有机质含量低，缺氮、少磷，钾却相对丰富[1]，且养分之间比例也不协调，农作物生长发育所需的主要营养元素大多来源于肥料，施肥对产量的影响较大。大麦是一种耐盐性较强的粮经饲兼用型禾谷类作物，常被用作滩涂盐碱地生物改良的主要作物之一，对盐碱农业的发展具有举足轻重的作用[2]。研究表明，与熟化土壤相比，大麦在滩涂盐碱地土壤上具有生长迟缓、分蘖少和千粒质量低等生育特点[3]。为了明确在滩涂盐碱地这一特殊生境中大麦产量形成的最佳的氮、磷、钾施肥用量及配比，本研究通过在上海崇明东滩滩涂土壤上开展“3414”肥料梯度试验，拟建立适合滩涂土壤和大麦特性的施肥模型，完善测土配方施肥技术体系，补充、平衡和增加土壤养分的贮量，提高生产区大麦产量水平，以期为沿海滩涂土壤大麦实际生产上的科学施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

大麦品种选园区主推品种——花22。试验的氮、磷、钾肥料品种统一：氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O5 12%），钾肥为硫酸钾（含K2O 50%）。供试土壤为长江泥沙淤积而成的盐渍沙壤土，试验区土壤地力偏低，0～20 cm耕层土壤性质为：全氮含量为1.05 g/kg，有机质含量为 9.54 g/kg，碱解氮含量为84.3 mg/kg，速效磷含量为 10.3 mg/kg，速效钾含量为118.2 mg/kg，pH值为8.55，全盐含量为1.2 g/kg。

1.2 试验设计

按“3414”试验方案，设氮、磷、钾3个因素，每个因素4个水平，4个水平分别指：0水平指不施肥，2水平指本地适宜施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5（该水平为过量施肥水平）。确定适宜施肥量（2水平）为N 225 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 112.5 kg/hm2（N ∶ P2O5 ∶ K2O=1 ∶ 0.4 ∶ 0.5），共计14个处理[4-5]，每处理3次重复，共42个小区，每小区面积16.6 m2。小区间做田埂并用塑料膜包裹，防止串水串肥。

1.3 肥料运筹

1.3.1 施肥比例和用量 氮肥的基蘗肥与后期追肥比例为7 ∶ 3，氮肥一般基肥50%，蘖肥（苗期）20%，后期的拔节肥占10%，穗肥占20%。磷肥100%基施（基肥80%，种肥20%）。钾肥基肥占50%，后期50%。

1.3.2 施肥时间 基肥在旋耕之前施入；种肥在播种时施入；苗肥在2～3叶期施入；拔节肥（促花肥）一般在倒3叶前，即麦子第一节间定长、第二节间开始伸长时施入；穗肥一般在剑叶前至倒2叶期施入。

2 结果与分析

2.1 不同肥料处理对大麦各生育期茎蘖动态的影响

试验结果表明，大麦总茎蘖数随着栽培时间的延长，呈现先上升后下降的趋势，在移栽后60～80 d（2月19日前后），田间大麦总茎数出现峰值段。氮、磷、钾合理施入可以显著提高大麦的生长性状，氮肥对大麦生长的影响大于磷肥和钾肥，大麦生长对于氮肥的依赖性大，大麦总茎数和氮肥的用量呈显著正相关，N0和N1水平的小区大麦总茎数低于N2和N3水平的小区，例如等磷钾量的3个氮用量处理比较，N0P2K2和N1P2K2处理的高峰苗总茎蘖数为793.80万个/hm2和 1 080.15万个/hm2，N2P2K2和N3P2K2处理的高峰苗总茎蘖数分别为1 176.60万个/hm2和1 290.00万个/hm2（表1）。

2.2 不同肥料处理对大麦生物学性状及产量结构的影响

表2和表3分别记录了大麦成熟期相关生物学性状和大麦产量相关性状。试验结果表明，氮、磷、钾合理施入可以显著提高大麦的生长性状，其中氮肥对株高、茎粗、有效穗、穗长等的影响大于磷肥和钾肥。从表2、表3可以看出，大麦的株高、茎粗、单株有效穗、穗长及基部第一、第二节间长度都和氮肥的用量呈显著正相关：N0和N1水平的小区明显低于N2和N3水平的小区，但N3水平的小区和N2水平的小区差异不明显。P2K2水平下，N0、N1、N2和N3的株高分别为69.2、75.9、81.6、85.5 cm。尽管N2P1K2和N1P1K2处理的结实率最高，但由于实粒数和有效穗的影响，导致其千粒质量、产量并不高于其他处理。增加氮肥施用量虽可以促进分蘖成穗率的增加，但会造成每穗结实率有所降低，本试验中3个施氮区N3水平实粒数和结实率最低。N0水平和N1水平的小区由于有效穗数和成穗率低，直接影响了产量，但在千粒质量这一指标上表现不明显。相反，N2和N3水平的小区由于有效穗数和成穗率高，产量也高。本试验中理论产量最高的是N2P2K3处理，产量为8 665.05 kg/hm2，其次为N2P1K1处理，N3P2K2处理第三。由此可见，大麦生长对于氮肥的依赖性大，但是氮肥用量到了一定程度后并不能显著提高实际产量，必须注重氮肥的用量及磷、钾肥的配比施用，满足大麦养分的平衡吸收。endprint

2.3 不同施肥处理的肥料效应函数分析

对试验结果通过氮、磷、钾一元二次肥料效应函数的拟合计算“3414”试验推荐施肥量。选用处理2、处理3、处理6、处理11可以看出以P2K2为基础的氮肥效应（图1）；选用处理4、处理5、处理6、处理7可以看出以N2K2为基础的磷肥效应（图2）；选用处理8、处理9、处理6、处理10可以看出以N2P2为基础的钾肥效应（图3）。根据氮、磷、钾的一元二次回归肥料效益函数方程计算得出氮、磷、钾的最佳施肥量与最大施肥量。当边际效益等于边际成本（dy·Py=dx·Px时），肥料的边际利润为零，获得最佳产量及对应施肥量（表4）。

通过试验结合氮、磷、钾一元二次肥料效应函数的拟合计算推荐施肥量，大麦在上海崇明盐碱土壤上的氮、磷、钾最佳经济施肥量分别为299.22、99.29、76.51 kg/hm2。

3 讨论与结论

大麦生长对于氮肥的依赖性较大，多数生物学性状与施氮量显著相关，氮肥施用量越大，植株长势越旺盛，分蘖数和株高相应增加。沙云等研究结果表明，生长前期氮肥不足，株高降低5～8 cm，分蘖减少，但是，当氮肥用量到了一定程度后并不能显著提高大麦产量，产量的增加速度放慢，进而出现产量下降的趋势，同时氮肥的报酬效应降低速度加快[6]。可见，增加氮肥施用量能显著提高产量，但是须控制在一定范围内，为了寻求最佳的经济效益和减少化肥污染，必须注重氮肥与磷钾肥的配合施用，满足大麦对养分的平衡吸收。

考虑到滩涂土壤的养分特性及一元二次方程计算得到的结果，在沿海滩涂土壤上，推荐大麦的氮磷钾最佳施用量分别为299.22、99.29、76.51 kg/hm2，三要素需求量氮>磷>钾。氮用量较高的原因是：（1）滩涂土壤有机质和全氮含量低，土壤中可供吸收的氮素少；（2）滩涂土壤保水保肥性较差，为追求高产，勢必增加肥料的用量和施肥强度。对钾需求量较低也符合沿海滩涂土壤钾素较丰富的实际。这也与陈冬峰等的研究结果[7]一致，在沿海滩涂地区土壤肥力水平中等情况下，大麦施肥主要以氮、磷为主，钾肥次之，钾肥在大麦当季可以少施或不施。

在获得大麦高产的同时，在沿海滩涂土壤上，还需更加注重用地与养地的结合，通过秸秆还田、绿肥轮作、增施有机肥等形式增加有机物料投入量，提高有机养分的施用比例，改良和培肥土壤，维持农业的可持续发展。

参考文献：

[1]朱 萍，王 华，夏 伟，等. 微酸性有机肥用量对滩涂土壤理化性状及水稻产量的影响[J]. 上海农业学报，2015，31（6）：101-103.

[2]王洪君，高兰阳，陈宝玉，等. 三北盐碱地优良牧草——野大麦[J]. 草业与畜牧，2009，158（1）：19-20.

[3]赵檀方，胡延吉，闫先喜. 盐碱地大麦的生育特点及栽培技术[J]. 大麦科学，1994（3）：19-21.

[4]李建军，杨红伟，孙小莉，等. 《测土配方施肥技术规范》贯彻实施指导与作物配方施肥技术手册[M]. 北京：科技文化出版社，2006：3-5.

[5]周 祥，孙兴祥. 滨海盐土地区饲料大麦氮、磷、钾适宜用量及其互作研究[J]. 大麦科学，1997（1）：27-29.

[6]沙 云，杨国敏. 氮磷钾运筹对大麦产量及经济性状的影响[J]. 大麦与谷类科学，2011（1）：43-44.

[7]陈冬峰，杨劲松. 江苏沿海滩涂地区大麦平衡施肥研究[J]. 土壤，2001（5）：278-280.endprint