不同化肥减量增效模式对花生产量和肥料利用率的影响

闫 童 高秀英 周建康 李西强

（1.临沂市河东区农业农村局 山东临沂276034；2.临沂市河东区郑旺镇人民政府 山东临沂276028；3.临沂市河东区相公街道办事处 山东临沂276025；4.山东锦鸿源生态农业有限责任公司 临沂276034）

化肥作为农业生产的基础，在促进我国粮食增产和农业发展过程中起到了不可替代的作用。近年来我国化肥用量迅速增加，总消费量已经居于世界前列[1]。但化肥的过量施用也造成了一系列的环境问题，如土壤酸化、大气氮沉降、水质下降等[2]，已经引起社会的广泛关注。因此，化肥减量势在必行。2020 年本课题组整合了测土配方施肥技术、秸秆还田技术和有机肥替代部分化肥技术在花生上开展了试验研究，以期在稳产增效的前提下，寻求更为科学的化肥减量技术参数，为化肥减量增效技术在花生上的推广应用提供可靠的理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2020 年6～9 月在临沂市河东区郑旺镇小尤家村进行，土壤类型为河潮土，0～30 cm 土壤有机质含量为17.1 g/kg，土壤碱解氮含量为135.1 mg/kg，土壤有效磷含量为33.6 mg/kg，土壤速效钾含量为102 mg/kg。前茬作物为小麦，产量为7 275 kg/hm2。

供试作物：花生，品种为山花9 号。

供试肥料：氮肥为尿素（N 46.2%），磷肥为过磷酸钙（P2O514.3%），钾肥为氯化钾（K2O 60%），有机肥（有机质45.7%，氮+磷+钾5.1%）。

1.2 试验设计

常规的肥效试验一般以常规施肥为对照，但目前配方施肥的效果已经得到普遍认可，配方肥应用面积也逐年增加，所以本试验将单施配方肥作为秸秆还田和有机肥替代部分化肥的对照。试验采用大区无重复设计，先将试验田分成配方肥处理、秸秆还田+配方肥处理、有机肥+80%配方肥处理3 个大区，每个大区200 m2。每个大区划分4 个小区，每个小区36 m2（6 m×6 m），小区之间设隔离带，各小区田间管理措施相同。试验共12 个处理： 配方肥无氮处理（T1）、配方肥无磷处理（T2）、配方肥无钾处理（T3）、配方肥全肥处理 （T4）、秸秆还田+配方肥无氮处理（T5）、秸秆还田+配方肥无磷处理（T6）、秸秆还田+配方肥无钾处理 （T7）、秸秆还田+配方肥全肥处理（T8）、有机肥+80%配方肥无氮处理（T9）、有机肥+80%配方肥无磷处理（T10）、有机肥+80%配方肥无钾处理（T11）、有机肥+80%配方肥全肥处理（T12）。花生起垄栽培，地膜覆盖，行距35 cm，株距20 cm，每穴2 株。

配方肥施肥方案： 纯氮 （N）127.5 kg/hm2，纯磷（P2O5）82.5 kg/hm2，纯钾（K2O）127.5 kg/hm2。秸秆还田+配方肥处理施肥方案：小麦粉碎全量还田，纯氮（N）127.5 kg/hm2，纯磷（P2O5）82.5 kg/hm2，纯钾（K2O）127.5 kg/hm2。有机肥+80%配方肥处理施肥方案：纯氮（N）102 kg/hm2，纯磷（P2O5）66 kg/hm2，纯 钾（K2O）102 kg/hm2，有机肥（有机质45.7%，氮+磷+钾5.1%）80 kg/hm2。本试验氮肥、磷肥、钾肥、有机肥全部用作基肥一次性施入。

1.3 数据处理与分析

养分吸收量=（籽粒养分含量×籽粒产量)+（植株养分含量×植株产量)。

百千克产量吸收养分量=100×（全肥区作物养分吸收总量/全肥区产量)。

肥料利用率=［（全肥区产量-缺素区产量）×百千克产量需肥量/100］/该元素的施用量。

肥料农学效率=（施肥处理作物产量-不施肥处理作物产量）/该元素的化肥投入量。

2 结果与分析

2.1 不同化肥减量增效模式对花生产量的影响

试验结果显示（表1），缺肥明显影响了花生产量，与全肥区相比较，所有缺肥处理花生产量均出现大幅下降，其中缺氮处理相对产量均略高于缺磷和缺钾处理。配方肥缺氮、缺磷、缺钾处理的相对产量分别为78.3%、73.8%、71.9%，秸秆+配方肥缺氮、缺磷、缺钾处理相对产量分别为75.1%、67.7、70.0%，有机肥+80%配方肥缺氮、缺磷、缺钾处理相对产量分别为79.9%、74.2%、70.1%。有机肥+80%配方肥处理全肥区（T12）的产量最高，较配方肥全肥处理（T4）高7.6%；秸秆还田+配方肥处理（T8）产量次之，较配方肥全肥处理（T4）高5.1%。

2.2 不同化肥减量增效模式对花生养分积累和肥料利用率的影响

从表2 可以看出，3 种不同化肥减量增效处理100 kg 花生仁果养分吸收量差别不大，其中配方肥处理100 kg 花生仁果产量养分吸收量为氮5.06 kg、磷0.86 kg、钾1.58 kg，秸秆还田+配方肥处理为氮5.10 kg、磷0.86 kg、钾1.56 kg，有机肥+80%配方肥处理为氮5.07 kg、磷0.83 kg、钾1.65 kg。

试验结果表明（表3），与单施配施肥处理相比较，秸秆还田可以有效提高磷肥、钾肥的肥料利用率，其中秸秆还田+配方肥处理（T8）磷肥、钾肥利用率分别较单施配方肥处理（T4）高7.1 个、1.8 个百分点，而氮肥利用率与配方肥处理（T4）相当。秸秆还田对肥料农学效率的影响与其对肥料利用率影响类似，秸秆还田+配方肥处理（T8）磷肥和钾肥农学利用效率分别较单施配方肥处理（T4）提高了4.3 kg/kg 和1.0 kg/kg。与单施配方肥处理（T4）相比较，有机肥+80%配方肥处理（T12）氮、磷、钾的肥料利用率均有不同程度的提高，氮、磷、钾肥料利用率分较配方肥处理（T4）高4.5 个、5.6 个、8.5 个百分点。有机肥+80%配方肥处理（T12）氮、磷、钾的肥料农学效率分别比单施配方肥处理（T4）高0.9 kg/kg、3.4 kg/kg、3.2 kg/kg。

2.3 不同施肥处理对花生经济效益的影响

根据市场价格，配方肥成本按照1 800 元/hm2、花生荚果价格按照3.8 元/kg 计算。秸秆还田+配方肥处理（T8）较单施配方肥处理（T4）每公顷增加机械成本450 元，统筹化肥减量和增加有机肥的成本，有机肥+80%配方肥处理（T12）最终较单施配方肥处理每公顷增加成本1 140 元，各处理人工及其他农资投入均相同，不计入分析。试验结果表明（表4），与单施配方肥（T4）相比，秸秆还田+配方肥处理（T8）每公顷增加产值1 077.3 元，增加纯收益627.3 元； 有机肥+80%配方肥处理（T12）每公顷增加产值1 596.0 元，增加纯收益456.0 元，节本增收效果明显。3 种不同化肥减量增效模式产投比大小顺序：配方肥处理（T4）>秸秆还田+配方肥处理 （T8）>有机肥+80%配方肥处理（T12）。

表2 不同处理100 kg 籽粒产量养分吸收量

表3 不同处理肥料利用率

表4 不同处理经济效益

3 结论与讨论

3.1 不同化肥减量处理对花生产量构成因素的影响

与单施配方肥相比较，应用秸秆还田+配方肥处理墩果数增加了0.7 个，百果重增加了3.5 g，产量增加了283.5 kg/hm2，增产率达5.1%； 与单施配方肥处理相比较，有机肥+80%配方肥处理墩果数增加了0.8 个，百果重增加了3.8 g，产量增加了420 kg/hm2，增产率达7.6%； 说明秸秆还田和有机肥替代部分化肥可以有效改善土壤的理化性状，提高花生养分吸收能力，增加花生的结果率和果重，与前人研究结果一致[3-4]。

3.2 不同施肥处理对花生养分利用效率的影响

缺素明显影响了花生产量，但不同缺素处理对产量的影响不同。孙俊丽等[5]研究发现，施氮、磷、钾后花生分别增产27.80%、13.56%、21.12%，施氮后花生的增产率显著高于磷、钾。本研究结果表明，3 种不同化肥减量增效处理缺氮的相对产量均高于缺磷和缺钾，说明施氮增产效果低于磷肥和钾肥。究其原因可能是试验田土壤碱解氮含量偏高，导致配方肥施肥方案中推荐氮肥用量偏低，下一步我们将继续开展花生“3414”试验以完善不同肥力下的花生推荐施肥指标体系。

3.3 不同施肥处理花生经济效益分析

李红梅等[6]研究发现，有机肥替代部分化肥与普通三元复合肥相比对花生产量及生物学性状均有显著提高，其中以有机肥替代40%化肥效果最为明显，但作者仅分析了增产效果，没有分析效益。本研究表明，有机肥+80%配方肥处理（T12）较单施配方肥处理（T4）每公顷增加产值1 596.0 元，统筹计算增施有机肥和减量化肥的成本，最终每公顷节本增效456 元，其经济效益稍低于秸秆还田+配方肥处理（T8）。3 种不同化肥减量增效处理中单施配方肥处理（T4）产投比最高，较有机肥+80%配方肥处理（T12）高3.9，较秸秆还田+配方肥处理（T8）高1.8，这主要是因为单施配方肥投入相对较低，但是综合考虑耕地质量保护和化肥资源可持续利用等因素，笔者认为秸秆还田和有机肥替代更值得大力推广。