缓释肥对江阴市小麦产量、效益和肥料农学利用率的影响
2020-12-12袁月星仇美华
袁月星 仇美华 薛 莉
(1江阴市农业技术推广中心,江苏省无锡市 214431;2江苏省耕地质量与农业环境保护站,江苏省南京市 210029)
小麦是我国三大粮食作物之一,也是我国主要的商品粮和战略储备粮,其产量的稳定性直接影响着我国粮食安全。肥料在作物生产中发挥着不可替代的作用[1],但过量施用化肥,不仅不会促进作物增产,还会导致肥料利用率降低,造成环境污染,更不利于农业生产的可持续发展[2]。按照《到2020年化肥使用量零增长行动方案》的要求,江苏省下发了《江苏省化肥减量增效行动实施方案(2018-2022年)》,要求优化施肥管理,提高肥料利用率,减少农业面源污染。
与速效肥料相比,缓控释肥可通过延长或控制养分释放期,使土壤养分供应与作物营养需求相一致,从而实现氮素长效供应管理[3],减少养分流失和对环境的污染,提高肥料利用率[4]。同时,余辉等[5]研究表明,与当地习惯施肥相比,施用缓控释肥能使小麦增产11.7%,经济效益增加1 158元/hm2;傅送保等[6]研究表明,不同施用量的缓释肥均能显著提高小麦产量,增产幅度为2.6%~17.1%,在施肥量减少15%的情况下,仍能保持小麦稳产,且施用缓释肥还可提高小麦的经济效益,增收598.6~2 683.8元/hm2。此外,江苏省江阴市在水稻等作物上已进行多次缓释肥应用试验和示范,但在小麦生产上进行的应用试验较少。在此背景下,为进一步探索缓释肥在江阴市小麦生产上的施用效果,掌握缓释肥在小麦生产上的适宜用量及施用方法,笔者于2019—2020年进行了缓释肥对小麦产量、经济效益和肥料农学利用率的影响试验,以期为缓释肥在江阴市小麦生产上的示范推广提供科学依据。现将相关试验结果报道如下。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2019年11月—2020年6月在江阴市南闸街道裕民农业专业合作社的农田进行,试验地土壤pH为6.82、有机质含量为22.38 g/kg、全氮含量为1.92 g/kg、有效磷含量为13.44 mg/kg、速效钾含量为104.12 mg/kg。
供试小麦品种为江阴市主推品种“扬麦25”,于2019年11月8日播种,播种量为345 kg/hm2。
供试肥料为尿素(含N 46%)、小麦专用肥(NP-K=15-15-10,由江阴长青肥业有限公司提供)、缓释肥(N-P-K=25-14-6,由山东农大肥业科技有限公司提供)。
1.2 试验设计
试验共设8个处理,每处理重复3次,随机区组排列,小区面积为30 m2,各处理详细施肥情况见表1。试验小区间设畦埂,重复间设走道,保护行宽为2 m。施肥方法:按各处理设计,播前撒施缓释肥或小麦专用肥作基肥,施后旋耕;拔节孕穗期撒施尿素作追肥。其它病虫草害防治和田间管理措施同常规。
表1 各处理施肥情况
1.3 调查项目
建立苗情观察点,观察记录小麦生育进程,每10 d调查并记载1次在田苗数和叶龄情况,在小麦返青期、拔节期、齐穗期等进行苗情考查,调查记录株高、基本苗数、高峰苗数和有效穗数等,成熟期进行穗粒结构的考查,实割实测产量,并计算肥料农学利用率。计算公式:肥料农学利用率(kg/kg)=[施肥区籽粒产量(kg/hm2)-缺素区籽粒产量(kg/hm2)]÷纯养分施用量(kg/hm2)。
1.4 数据统计与分析
试验数据采用Excel 2007进行整理,利用DPS软件进行统计分析,采用最小显著性差异法(LSD)进行检验(差异显著性水平p<0.05)。
2 结果与分析
2.1 不同处理对小麦群体动态的影响
由表2可知,各处理的基本苗数差异不大。从高峰苗数看,不施肥的处理(1)最低,仅为591.3万苗/hm2,处理(5)最高,为789.8万苗/hm2,仅施缓释肥的处理(3)的高峰苗数比处理(1)高160.2万苗/hm2,比处理(5)低38.3万苗/hm2;从有效穗数看,处理(5)最高,其次是处理(8)、处理(4),不施肥的处理(1)的有效穗数最低,为324.00万穗/hm2,比处理(5)减少72.45万穗/hm2。从总成穗率看,处理(1)最高,为54.8%,其次是处理(5)、处理(8);从主茎成穗比例看,处理(1)最高,为74.6%,其次是处理(3)、处理(6);从分蘖成穗比例看,其高低与主茎成穗比例呈反比,其中,处理(1)的分蘖成穗比例最低,仅为25.4%。
表2 不同施肥处理的小麦群体结构
2.2 不同处理对小麦穗粒结构和产量的影响
由表3可知,处理(5)的穗最长,为9.8 cm,比不施肥的处理(1)增加1.7 cm,比处理(2)增加1.0 cm;处理(5)的每穗实粒数最多,为42.4粒,分别比处理(1)和处理(2)增加4.9粒和3.2粒;处理(3)和处理(6)的千粒重低于其他处理,说明对于生育期较长的小麦品种,缓释肥一次性基施会造成小麦生长后期肥力不足。处理(8)的实际产量最高,为6 482 kg/hm2,其次是处理(5),实际产量为6 443 kg/hm2,这两个处理间产量差异不显著,且均与其他处理间产量差异达显著水平;产量最低的是不施肥处理(1),为4 200 kg/hm2,处理(3)和处理(6)的产量低于其他施肥处理,说明缓释肥一次性基施不利于小麦获得高产。
表3 不同施肥处理的小麦穗粒结构和产量
2.3 不同处理对小麦经济效益的影响
由表4可知,处理(8)的经济效益最高,为5 587.1元/hm2,其次是处理(5),为5 249.3元/hm2,分别比处理(1)增加2 201.6元/hm2和1 863.8元/hm2,分别比处理(2)增加2 091.3元/hm2和1 753.5元/hm2。
2.4 不同处理对小麦氮肥农学利用率的影响
肥料农学利用率是施肥增产效应的综合体现,施肥量、作物种类和管理措施均会影响肥料农学利用率[7]。由表5可知,处理(8)的氮肥农学利用率最高,为13.16 kg/kg,其次是处理(5)和处理(7),氮肥农学利用率分别为11.00 kg/kg和10.17kg/kg,处理(3)和处理(6)的氮肥农学利用率均较低,仅为5.47 kg/kg和7.21 kg/kg。
表4 不同施肥处理的小麦经济效益
表5 不同施肥处理的小麦氮肥农学利用率
3 结论与讨论
试验结果表明,不同施肥处理对小麦基本苗数的影响不大;但所有施肥处理的高峰苗数均显著高于不施肥对照,缓释肥一次性基施处理的高峰苗数相对较低,显著低于其它施肥处理。基肥施缓释肥、追肥施尿素,纯氮用量运筹比例基肥∶追肥为7∶3处理的有效穗数较高,不施肥、常规施肥和缓释肥一次性基施处理的有效穗数较低。施用缓释肥处理的每穗实粒数比不施肥和常规施肥处理高,但对千粒重的影响不大,说明施用缓释肥对小麦拔节和抽穗阶段的影响较大,但对籽粒灌浆的影响不明显。从产量来看,所有施肥处理的小麦产量均较不施肥处理显著提高,增产幅度为26.57%~54.33%,且在纯氮用量减少15%的前提下,仍能保持稳产。从经济效益和氮肥农学利用率来看,施用缓释肥,提高了小麦经济效益和氮肥农学利用率,在等氮或减氮条件下,基肥施缓释肥、追肥施尿素,纯氮用量运筹比例基肥∶追肥为7∶3的处理的经济效益最高,其次是纯氮用量运筹比例基肥∶追肥为8∶2的处理。
综上,在本试验条件下,小麦全生育期纯氮用量为173.4 kg/hm2,基肥施缓释肥、追肥施尿素,纯氮用量运筹比例基肥∶追肥为7∶3,能使小麦获得最佳的产量和经济效益,且氮肥农学利用率较高。——