基肥施用方式对小麦出苗及苗期生长的影响

魏建林，谭德水，李国生，李 燕，孙 燕，刘朋朋，崔荣宗

（1山东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部黄淮海平原农业环境重点实验室/山东省环保肥料工程技术研究中心，济南250100；2美盛化肥（烟台）有限公司，山东烟台264000）

0 引言

小麦是国内主要的粮食作物，在全国粮食生产和人们生活中占有重要地位[1]，基肥的施用是小麦生产中的一个重要环节，对小麦的产量影响较大[2-3]。肥料的施用在提高小麦产量的同时，也因其利用率有限带来了严重的环境问题[4-5]。其中肥料的施用位置对小麦的吸收和利用非常关键[5-9]，如果肥料与小麦根系距离太远，不易被吸收利用，造成肥料浪费，如果距离太近，又易造成烧种烧苗的问题，通过施肥点位调节作物根系形态和分布，能有效改善小麦养分吸收和物质生产能力[10]。前人对于小麦基肥的施用位置做了许多研究[11-18]，已经证实肥料深施、穴施或条施均可以不同程度提高肥料利用率，但在小麦生产中的施肥位置上不同研究结果间差异较大。薛少平等[19]通过研究提出了肥料施于小麦种子侧4～6 cm的地方较合适的结论；袁文胜等[20]的研究也认为，肥料与种子间距为5 cm左右为最佳的施肥位置，并且5 cm的施肥深度优于3 cm的施肥深度；而刘永哲等[21]的研究认为，侧方3 cm深5 cm处的施肥为最佳施肥位置及深度；在国外种肥混施也较常见，在播种时混合肥料一并施入，称为“启动肥”[22-23]，通常肥料施用量不高，但也有选用合适控释肥施用常规用量的报道[24]。随着农业机械和肥料工艺的改良，播种和施肥技术不断改进，近年来在小麦生产上提出了种肥混播的方式[25-27]，是否可行存在一定争议。综上，对于肥料与种子是“下位施”、“侧位施”，还是“混合施”效果好，施肥量对种子是否存在伤害等问题仍不甚清晰。基于这种状况，笔者开展了不同基肥施肥方式对小麦苗期影响的室内盆栽试验，以期评估不同施肥方式和施肥位置对于小麦出苗及生长的影响，为小麦基肥合理施用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验条件及材料

试验于2019年2—4月在山东省农业科学院玻璃温室进行。试验期间室内平均温度15℃，相对湿度60%。盆栽用土壤取自山东省济南市历城区华山镇农田，类型为潮土，质地砂壤土。基本理化性状为有机质含量9.76 g/kg、碱解氮53.22 mg/kg、有效磷13.29 mg/kg、速效钾107.5 mg/kg，土壤pH 8.0。采用壁厚3.0 cm、内径44 cm×32.5 cm×22.5 cm（长×宽×高）的白色泡沫箱作为栽培器具。试验麦种为‘济麦22’，试验肥料为美可辛（灰色颗粒剂，含N 12%，P2O540%，S 10%，Zn 1%，美盛化肥公司提供）。

1.2 试验设计

试验设计肥料用量和播种施肥方式2个因素。肥料用量（实物量）设计了3个水平，分别为225、375、600 kg/hm2；播种施肥设计了4种方式，分别是：（1）种肥混施条播，种肥水平间距0 cm垂直距离0 cm（种肥混播条播）；（2）种肥分离侧条播，种肥水平间距5 cm垂直距离0 cm（条播条施侧方施肥）；（3）种肥分离正下方条播，种肥水平间距0 cm垂直间距5 cm（条播条施下方施肥）；（4）种肥混播宽幅撒播，种肥撒播宽8 cm播种带处理（模拟田间宽幅精播方式）。每个处理3次重复。播种量按150 kg/hm2，折算每个泡沫箱播种量2.2 g（50粒麦种），条播处理行距16 cm，每个泡沫箱播种2行，每行长度42 cm，撒播处理播种带宽8 cm，种子与肥料距离0～3 cm随机分布，每个泡沫箱一条播种带。各处理播种深度均为3 cm。

1.3 试验方法

试验土壤晾干后过1 cm×1 cm网筛，混匀后装泡沫箱，每个泡沫箱装土15 kg，麦种挑选籽粒饱满、均匀一致、无破损的完好种子，每个泡沫箱播种量50粒。2019年2月16日装土，2月17日施肥、播种，条施条播处理采用2把4寸油灰刀将土壤分开，把肥料及种子呈条状撒落到试验设计位置，然后抽出油灰刀土壤回填、抚平、轻压实，种肥混播宽幅撒播处理将种子和肥料撒落在宽8 cm的播种带上，然后敷土、轻压实。播种后当天每盆浇水3 L，此后分别于3月3日、3月9日、3月15日、3月20日、3月27日每盆各浇水1.5 L。期间调查小麦出苗时间、出苗率，4月1日试验结束，调查各处理小麦株高、根长及地上部生物量（鲜重）。

2 结果与分析

2.1 不同肥料用量及不同施肥位置对小麦出苗的影响

从各处理小麦出苗时间看，除种肥混播条播施肥量600 kg/hm2处理小麦出苗时间相对略迟一些外，其余处理间差别不大（图1）。但从出苗时间的平均值分析，条播条施侧方施肥和下方施肥方式下不同施肥量对小麦出苗时间均没有影响，但下方施肥方式相比侧方施肥方式小麦出苗略延迟，而种肥混播方式下无论是条播还是宽幅撒播均表现出随着施肥量的增加小麦出苗时间延迟增加的趋势。

图1 不同播种施肥方式及施肥量对小麦出苗时间、出苗率的影响

各处理小麦出苗率调查结果显示，种肥混播条播方式对小麦的出苗影响极为明显，且随着施肥量的增加小麦出苗率明显降低，施肥量600 kg/hm2处理小麦出苗率与其他处理相比差异达到了极显著性水平。而条播侧方施肥、下方施肥以及种肥混播宽幅撒播方式对于小麦的出苗率影响不大，统计分析显示各处理间没有明显差异。

2.2 不同肥料用量及不同施肥位置对小麦株高、根长、生物量的影响

调查结果（表1）显示，各施肥处理小麦株高34.8～40.6 cm，各施肥方式下不同施肥量对小麦株高的影响规律不甚明显。

表1 不同肥料用量及不同施肥位置对小麦株高、根长及生物量鲜重的影响

从各处理小麦根长平均值看，各施肥处理小麦根长在4.7～6.8 cm，以种肥混播宽幅撒播方式下小麦根系相对较长。在种肥混播方式下，无论条播还是宽幅撒播方式均表现出了随着施肥量增加小麦根系增长的趋势，而在条播条施方式下，无论侧方施肥还是下方施肥均表现出随着施肥量增加小麦根系先增后减的变化，但统计分析显示，只有种肥混播宽幅撒播600 kg/hm2美可辛处理与种肥混播条播225 kg/hm2美可辛处理小麦之间根长有显著差异，其余各处理间小麦根长差异未达到显著性水平。

收割整个栽培箱中小麦苗地上部测定生物量鲜重，结果表明施肥方式及施肥量对于小麦苗期生物量的影响较大。各施肥处理小麦地上部生物量在64.9～99.4 g/箱，同一播种施肥方式下，小麦地上部生物量随着施肥量的增加而增加，而在等量肥料投入的情况下，均表现出种肥混播宽幅撒播＞条播侧方施肥＞条播下方施肥＞种肥混播条播。

3 结论

基肥采取种肥混播条播方式易导致烧种烧苗，出苗率显著下降。

小麦条播方式下，在小麦播种行水平侧方5 cm施肥相比正下方5 cm对于小麦苗期生长表现好。

施用适量美可辛肥料在种肥混播宽幅撒播方式下不会降低小麦出苗率，苗期生长表现好，株高、根长和地上部生物量指标均高于其他条播条施方式。

4 讨论

小麦苗期的生长发育质量直接关系到最终小麦产量的高低，科学施用肥料是小麦丰产的重要物质基础，研究不同施肥方式及播种规格对于小麦苗期各生物学指标的影响，进而判断小麦苗情及进行分类管理具有重要生产意义。小麦种子在适宜的水分、温度和氧气的条件下，打破休眠开始萌发，充足的养分供应能够保证麦苗的正常发育。不同的施肥方式和种肥相对位置对于麦苗的生长发育影响程度不同。矿质元素养分在被根吸收之前需先溶于水，在水中解离为离子状态，吸附在土壤颗粒表面，如果根距离矿质养分近，则可以直接从所接触的土壤中获取，如果矿质养分距离根较远，则需要通过质流或扩散的方式迁移到根表附近被吸收[28]。在大多情况下，质流和扩散是植物根系获取养分的主要途径，肥料养分的迁移受浓度梯度、水分、温度以及迁移距离等多种因素的影响，最终能有效到达根表的比例是有限的[29]。通过施肥位置或施肥方式的改变，可以缩短肥料与种子及根系的空间距离，从而实现肥料养分的有效吸收，提高利用率。但是另一方面，矿质化学肥料本身是一种盐，溶解于水后解离为离子，离子浓度影响着溶液的渗透势，当土壤溶液中盐分含量增加时，渗透压也随之增高，而水分的有效性即水势相应降低，从而导致植物根系的吸收困难甚至失水死亡[30]，即施肥不当会出现烧种烧苗现象，此外，有的含氮类化学肥料在分解时会产生氨气，对于幼苗也会有灼伤的可能。因此对于小麦苗期施肥，施肥位置、施肥量以及肥料的种类的选择都非常重要，不同种类肥料有其自身物理化学特性，在土壤中的溶解、迁移过程也会有差异，同时受外界条件，如水分、温度、土壤质地等因素的影响。

在本研究中，以美可辛肥料作为供试肥料，盆栽结果显示，肥料与种子混合在一起播种到一条播种沟时，施肥过于集中，且肥料与种子相对位置太近，出现了明显的烧苗情况，且随着施肥量的增加而愈加严重，但种肥混播宽幅撒播模式下种与肥相隔一定距离，小麦出苗率没有受到影响，宽幅撒播是一条宽约8 cm的播种带，并不是一条窄的播种沟，肥料和种子下落到土壤中自然散落，分散于播种带中，在试验播种量和施肥量的条件下，肥料与种子直接接触的概率小，所以对小麦出苗没有影响。该播种施肥方式缩短了肥料与小麦根系的距离，使得养分更容易被吸收、利用。所以小麦根系、地上部生物量均表现出了优于条播条施的结果。在条播条施情况下，从小麦出苗率及苗期生长状况看，侧位施肥效果优于下位施肥，这与薛少平等[19]研究的结果一致，但从小麦产量结果看大多研究结论认为下位施肥效果更好[19-21]，本试验只做了苗期试验，没有对生长后期情况进行继续跟踪，下一步可继续深入探讨。

此外，肥料品种的差异对于试验结果有着很大影响。本试验中只设置了美可辛肥料种肥混播处理，下一步可进行同等肥料用量下不同肥料品种的种肥混播方式试验效果研究，探讨种肥混播方式在小麦生产上的可行性。