硝基复合肥对冬小麦冬前生长及产量的影响

樊志磊，马 雪，马雪丽，张丹丹，冯梦喜，张书红，岳艳军

(河南心连心化肥有限公司 河南新乡 453731)

0 前言

硝基复合肥是指以硝酸铵为氮源，添加磷、钾等原料后生产出的氮磷钾高浓度复合肥料。硝酸铵中的硝态氮和铵态氮含量各占一半，称为硝铵态氮肥；而硝酸磷肥和硝酸磷钾肥等复合(混)肥料中也含有硝态氮和铵态氮，连同硝酸铵在内，可以统称为含硝态氮肥料[1]。硝基复合肥中的铵态氮带有正电荷，能够被带负电荷的土壤颗粒所吸附，肥效期较长；硝态氮的溶解性、移动性均较好，有利于提高肥料利用效率。因此，硝基复合肥具有速效和长效相结合、肥料利用效率高等优点，已被广泛用作各种旱地作物的基肥和追肥。目前，硝基复合肥在经济作物上应用的研究较多，并且对不同区域、不同经济作物的增产作用有较深入的研究[2- 7]。

小麦作为我国第2大粮食作物，占粮食总产量的22.5%和总消费量的25%左右，在农业生产及国民经济中占有重要地位。黄淮海农业区是我国最重要的小麦生产基地，也是中国强筋、中筋优质小麦适宜生产地带，该区小麦高产、优质、高效地持续发展对我国粮食产量影响十分重大[8]。目前关于硝基复合肥对小麦影响的研究主要集中在苗期表现上，而对黄淮海地区硝基复合肥对小麦产量的影响研究较少[9]；同时，对硝基复合肥在黄淮海地区推广是否会造成冬小麦冬前群体旺长，是否易于造成“旺长苗”尚无定论。基于上述情况，在黄淮海地区不同试验点上开展了硝基复合肥对冬小麦生长特性及产量影响的研究，以期为硝基复合肥在黄淮海地区的推广提供数据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2016年10月至2017年6月在河南省新乡市新乡县龙泉、赵堤、魏庄、张湾、东荆楼试验田进行。试验土壤类型为壤土，各试验点土壤理化性状如表1所示。

表1 各试验点土壤理化性状

试验点pH有机质/(g·kg-1)铵态氮/(mg·L-1)硝态氮/(mg·L-1)速效磷/(mg·L-1)速效钾/(mg·L-1)有效钙/(mg·L-1)有效镁/(mg·L-1)赵堤8.436.119.1524.0528.85121.601 747.75228.25龙泉8.284.633.9019.8033.30119.302 547.90345.80魏庄8.546.16.7013.3031.70137.902 030.70216.30张湾8.365.130.4726.7334.00128.532 198.43254.13东荆楼8.474.926.7727.4323.4750.271 735.90265.37

试验分小区试验和大田示范两大部分。小区试验设置尿氯基复合肥和硝氯基复合肥2个处理，按当地施肥习惯设置施肥量。处理1(T1)基施河南心连心化肥有限公司提供的N- P2O5- K2O=20- 20- 5的尿氯基复合肥600 kg/hm2，追施普通尿素225 kg/hm2；处理2(T2)基施河南心连心化肥有限公司提供的N- P2O5- K2O=19- 19- 6的硝氯基复合肥600 kg/hm2，追施普通尿素225 kg/hm2。不同处理具体施肥方案如表2所示。

表2 不同处理具体施肥方案 kg/hm2

供试品种为矮抗58。小区试验设置3次重复，共6个小区，随机区组排列，每个小区面积为30 m2，小区之间和区组之间均设置保护行和走道。小区试验分别在龙泉和赵堤两地进行，示范试验在上述5个试验点进行。试验田种植方式及田间管理均采用当地大田种植的常规方法，统一播种、统一打药；病虫害防治与大田相同，同一作业日完成。

1.2 测定项目及方法

生长指标：于2016年12月1日选取1 m双行进行冬小麦株数、分蘖数统计，通过总质量及株数计算单株质量[10]。

测产：2017年6月对小区试验进行5 m2取样测产，对示范试验进行单打单收。

组织氮浓度测定：植株样品放入网袋内标记并于80 ℃下烘干至恒重，塑料袋密封降至室温后粉碎；取粉碎后样品0.22～0.23 g，用浓H2SO4-催化剂法进行样品消煮(消煮温度和消煮时间分别为200 ℃和2 h、350 ℃和9 h)，采用连续流动注射分析仪(Alliance- Futura)测定样品组织中氮浓度[11]。

1.3 数据计算与统计分析

所有数据均采用Excel 2010和Statistix 8.0程序进行整理和方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对基本苗、冬前群体和冬后群体的影响

对龙泉和赵堤小区试验进行了基本苗、冬前群体以及冬后群体调查，调查结果(表3)表明：普通尿基复合肥处理和硝基复合肥处理的基本苗、冬前群体无显著差异(p=0.05)，2个试验点的趋势一致；2个试验点硝基复合肥处理的冬后群体显著优于尿基复合肥处理，其增长率分别为25.26%和25.80%。为进一步分析冬后群体差异的原因，对冬前个体水平进行了分蘖数、叶片数、单株质量及氮磷钾含量的测定。

表3 不同处理基本苗、冬前群体和冬后群体调查结果

试验点处理基本苗/(株·亩-1)冬前群体/(头·亩-1)冬后群体/(头·亩-1)龙泉T1229 000 a636 000 a764 000 bT2228 000 a638 000 a957 000 a赵堤T1194 000 b643 000 a717 000 bT2258 000 a625 000 a902 000 a

注：1)1亩=666.67 m2，下同

2.2 不同处理对冬小麦分蘖数、叶片数、单株质量的影响

冬前对小区进行取样并在个体水平上对各处理冬小麦生长发育特性进行了分析。由表4可看出,与尿基复合肥处理相比，在相近养分配比条件下，硝基复合肥处理可提高冬小麦分蘖数和单株质量，同时其叶片数未出现增加(弱冬性品种达到7叶1心可能出现旺长)。在赵堤试验点，硝基复合肥处理的分蘖数和单株质量分别比尿基复合肥处理增加18.52%和7.74%，同时叶片数方差分析无显著差异(p=0.05)；在龙泉试验点，硝基复合肥处理的分蘖数和单株质量分别比尿基复合肥处理增加10.71%和15.58%，同时叶片数方差分析无显著差异(p=0.05)。与尿基复合肥处理相比，硝基复合肥能够在冬前促进冬小麦分蘖数和单株质量的增加，同时叶片数无明显区别，表明硝基复合肥处理不会造成冬前群体的旺长，但单株质量的增加可促进冬后群体的提高。

2.3 不同处理对冬小麦冬前养分积累的影响

由表5可知，在相近养分配比条件下，与尿基复合肥处理相比，硝基复合肥处理的氮、磷、钾浓度互有差异。在赵堤试验点，硝基复合肥处理与尿基复合肥处理的植株氮、磷、钾浓度无显著差异(p=0.05)，与尿基复合肥处理相比，硝基复合肥处理的氮、磷、钾浓度增长率分别为-9.70%、-5.88%和-10.38%；同时，与尿基复合肥处理相比，硝基复合肥处理的植株氮、磷、钾积累量的增长率分别为-3.16%、0.00%和-3.72%。在龙泉试验点，硝基复合肥处理的植株磷、钾浓度显著高于尿基复合肥处理，而氮浓度无显著差异；与尿基复合肥处理相比，硝基复合肥处理的植株氮、磷、钾浓度增长率分别为1.22%、30.43%和13.80%；与尿基复合肥处理相比，硝基复合肥处理的植株氮、磷、钾积累量的增长率分别为16.95%、47.06%和31.62%。综合2个试验点的数据，与尿基复合肥相比，硝基复合肥在冬小麦6～7叶期具有一定的速效性，同时硝基复合肥处理的冬前群体干物质积累优势为后续冬后群体的生长提供了基础。

表4 不同处理对冬小麦分蘖数、叶片数和单株质量的影响

试验点处理分蘖数/(个·株-1)增长率/%叶片数/(片·株-1)增长率/%单株质量/g增长率/%赵堤T12.7 b6.3 a0.478 bT23.2 a18.526.0 a-4.000.515 a7.74龙泉T12.8 a7.0 a0.719 bT23.1 a10.716.8 a-3.570.831 a15.58

表5 不同处理对冬小麦冬前养分积累的影响

试验点处理氮浓度/(mg·g-1)磷浓度/(mg·g-1)钾浓度/(mg·g-1)氮积累量/(mg·株-1)磷积累量/(mg·株-1)钾积累量/(mg·株-1)赵堤T133.0 a3.4 a33.7 a15.8 a1.6 a16.1 aT229.8 a3.2 a30.2 a15.3 a1.6 a15.5 a龙泉T132.8 a2.3 b32.6 b23.6 b1.7 b23.4 bT233.2 a3.0 a37.1 a27.6 a2.5 a30.8 a

2.4 不同处理对不同示范点冬小麦产量的影响

由5个示范点单打单收产量(表6)可知，在相近养分配比条件下，硝基复合肥处理增产的试验点为赵堤、张湾和东荆楼，增产率分别为7.53%、6.28%和8.13%。对增产的3个试验点的土壤状况进行分析，赵堤、张湾、东荆楼土壤内铵态氮与硝态氮质量比分别为0.80、1.14和0.98，即土壤中铵态氮与硝态氮的质量比接近于1。而硝基复合肥处理减产的试验点为龙泉和魏庄，分别减产11.57%和4.28%，其土壤内铵态氮与硝态氮质量比分别为1.71和0.50，即土壤中铵态氮与硝态氮的质量比偏离1较大。分析结果表明，土壤中铵态氮与硝态氮质量比接近1时施用硝基复合肥有助于提高冬小麦产量，而土壤中铵态氮与硝态氮质量比偏离1较大时施用硝基复合肥对冬小麦肥产量有一定的负面影响。

表6 不同处理对不同示范点冬小麦产量的影响

处理产量/(kg·亩-1)赵堤龙泉魏庄张湾东荆楼平均产量/(kg·亩-1)T1371.43666.13432.47504.34588.44512.56T2399.40589.05413.98536.01636.28514.94

3 结语

化肥中的氮素形态主要分为硝态氮、铵态氮和酰胺态氮三大类，不同氮素形态组合在等氮量的条件下存在肥效差异。尹飞等[12]利用硝态氮、铵态氮和酰胺态氮3种形态的氮源在施氮(N)量240 kg/hm2(基肥∶追肥=1∶1)下进行小麦试验，结果表明硝态氮处理产量最高，与尿素处理相比增产率在5.8%。曹翠玲等[13]在水培条件下种植冬小麦，分别采用铵态氮、硝态氮和尿素3种氮源进行试验，当铵态氮与硝态氮质量比为1∶1时，叶片叶绿素含量最高、叶面积最大、根系活力最强，小麦成熟后地上部生物量和经济产量也最高。郭都等[14]的研究表明，种植小麦时增加硝态氮肥的施用比例能够提高酸性土壤的pH，起到改良酸性土壤的作用。本试验中硝基复合肥处理与尿基复合肥处理的冬小麦冬前群体无显著差异，并且通过对分蘖数、叶片数等数据的分析表明不会造成冬前旺长，但由于硝基复合肥合理的硝铵比(1∶1)及直接吸收利用无需脲酶分解的特点，有效促进了冬小麦冬前群体生物量的积累，而冬前充足的生物量及营养积累对提高冬后群体数量有利。

在相近养分配比条件下，与尿基复合肥处理相比，硝基复合肥处理增产的试验点为赵堤、张湾和东荆楼，增产率分别为7.53%、6.28%和8.13%；硝基复合肥处理减产的试验点为龙泉和魏庄，减产率分别为11.57%和4.28%。综合5个试验点的产量数据，在相近养分配比条件下，硝基复合肥处理比尿基复合肥处理平均增产率为0.46%。对5个试验点的土壤信息进行分析，发现硝基复合肥处理增产的赵堤、张湾和东荆楼土壤内铵态氮与硝态氮质量比分别为0.80、1.14和0.98，其土壤内铵态氮与硝态氮质量比接近于1；硝基复合肥处理减产的龙泉和魏庄土壤内铵态氮与硝态氮质量比分别为1.71和0.50，其土壤内铵态氮与硝态氮质量比偏离1较大。分析结果表明，土壤中铵态氮与硝态氮质量比接近1时施用硝基复合肥对提高冬小麦产量有利，而土壤中铵态氮与硝态氮质量比差异较大时施用硝基复合肥对冬小麦产量有一定的负面影响。