小麦优化施肥对产量及产量结构的影响
2021-06-25韩春龙贾海飞
张 艳 张 俊 韩春龙 贾海飞 洪 诚 刘 田
(如皋市农业科学研究所 江苏如皋226500)
小麦是我国主要粮食作物之一,作为主要的口粮、商品粮和战略储备,在生产、流通和消费中具有重要的作用。而江苏是全国11个小麦主产省之一,同时也是我国小麦产销大省之一,市场化程度高,因此,江苏省小麦生产对保证我国和当地粮食安全、保障粮食供给具有重要的意义。2019年夏收全省小麦面积235万hm2,总产1 318万t,面积最大,但亩产却只有374 kg,平均产量偏低。据张洪程等提出,适当增加总施氮量、前氮后移、重施拔节孕穗肥[1],可提高产量。
化肥是粮食作物的重要生产资料,在所有投入中,化肥对粮食作物的增产作用最大,贡献率达到56.81%[2]。但是,据江苏省化肥减量增效行动实施方案(2018-2022年)指出,江苏省化肥使用量偏多,有机肥利用率不高,化肥盲目过量施用,使农作物产量及品质降低、土壤板结退化、水体严重污染[3]。有机肥具有增加土壤有机质含量,促进微生物对养分的固定,减少养分损失[4],提高土壤养分有效性和改善土壤物理性状等作用[5-6],是促进自然资源循环利用,由无机农业向生态农业和绿色农业发展的必要途径[7-8],所以用有机肥部分代替无机肥,实施化肥减量增效行动,是推进农业“转方式、调结构”的重大措施,是促进节本增效、节能减排的现实需要,也是坚决打赢农业面源污染攻坚战、蓝天保卫战、碧水保卫战和长江保护修复攻坚战的客观需要。因此,小麦优化施肥对实施化肥减量增效及提高单产具有重要指导意义。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在如皋市农业科学研究所试验田(32°22′N、120°28′E)进行,该试验为长期定位试验,“稻—麦”轮作。供试土壤为由江淮冲积物形成的薄层高沙土,土壤肥力均匀。耕层0~20 cm土壤基本理化性状,土壤有机质14.51 g/kg,全氮1.53 g/kg,有效磷8.41 mg/kg,速效钾78.42 mg/kg,pH 7.5。地力均匀,排灌方便。
1.2 试验材料
供试小麦品种:扬麦16(扬0-126),是江苏里下河地区农科所用扬91F138和扬90-30杂交育成的春性中熟小麦品种。供试肥料:氮肥为尿素,磷肥为过磷酸钙,钾肥为氯化钾,有机肥为田娘猪粪有机肥。
1.3 试验设计
试验设4个处理,有机肥替氮(HYN)、高产高效(HYHE)、增施有机肥(AOM)、农民习惯施肥(FFP)。HYN:施总纯氮200 kg/hm2,施无机纯氮160 kg/hm2、有机纯氮40 kg/hm2,无机肥基肥∶拔节肥∶孕穗肥为4∶3∶3,有机肥作基肥一次性施入。HYHE:施总纯氮200 kg/hm2,均为无机肥,基肥∶拔节肥∶孕穗肥为4∶3∶3。AOM:施总纯氮240 kg/hm2,施无机纯氮200 kg/hm2、有机纯氮40 kg/hm2,无机肥基肥∶拔节肥∶孕穗肥为4∶3∶3, 有机肥作基肥一次性施入。FFP:施总纯氮240 kg/hm2,均为无机肥,基肥∶拔节肥为7∶3。4次重复,共16个小区,小区面积45 m2左右,基肥混施入土,追肥于土壤表面撒施。供试生物有机肥由江苏田娘生物科技有限公司生产,养分含量为N 2.68%、P2O52.44%、K2O 2.03%。化肥分别为尿素(N,46%)、过磷酸钙(P2O5,12%)和氯化钾(K2O,60%)。
1.4 试验过程
小麦播种采用小型播种机,行距25 cm,播种量为375 kg/hm2。播种后开横直淋沟,四周排灌畅通。播种结束后,抓住“冷尾暖头”天气,及时做好杂草化除。基肥混施入土,拔节肥在倒3叶叶色褪淡、高峰苗下降、第1节间基本定长、第2节间开始伸长时施入。孕穗肥在剑叶露尖至破口期施入。小麦田中后期用甲硫·戊唑醇、高效氯氟氰菊酯、嘧菌酯防治白粉病、锈病、赤霉病和蚜虫等。
1.5 观察记载内容
基础地力:5点取样,风干后测定土壤有机质及氮磷钾含量。产量结构:每个小区取1个点,每个点1 m长,调查有效穗数;其中取50个穗测出平均穗粒数;取出几个穗子剥出籽粒,烘干后数3个500粒,算出千粒重。产量:收获期每个小区避开边行选3个点,每个点1 m2[9]进行割方脱粒,烘干后称量。
1.6 数据分析
数据用Microsoft Office Excel 2010和SPSS 19.0软件进行ANOVA方差分析,采用LSD法对有显著差异的处理进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同施肥模式对小麦穗数的影响
由附表可知,不同施肥模式对小麦穗数有一定的影响。3年试验结果表明,在穗数上,FFP>AOM>HYHE>HYN。FFP因为注重前期施肥,在小麦分蘖期时得到足够的营养,所以分蘖数多,最终形成的穗数也较多;HYN所施无机纯氮量最少,为160 kg/hm2,再加上有机肥肥效释放缓慢,导致HYN最终形成的穗数最少;AOM和HYHE处理,所施无机纯氮量相当,均为200 kg/hm2,由于有机肥肥效释放慢,AOM在穗数上并没有优势,AOM>HYN,但二者差异不显著。
2.2 不同施肥模式对小麦穗粒数的影响
由附表可知,不同施肥模式对小麦穗粒数有一定的影响。3年试验结果表明,穗粒数AOM>HYHE>HYN>FFP。AOM处理穗粒数最多,原因是首先它的总纯氮量和FFP相同且最多,为240 kg/hm2,再者它注重后期的拔节孕穗肥,加上有机肥释放的养分一直能补偿到后期,所以其穗粒数最多,且与其他处理均存在显著差异。
2.3 不同施肥模式对小麦千粒重的影响
由附表可知,不同施肥模式对千粒重有一定的影响,除2017-2018年度外其他2个年度均表现为HYN>AOM>HYHE>FFP。 由于2017-2018年度是在第2季度施入有机肥(本试验从2016年开始),HYN和AOM处理的有机肥施入在千粒重的表现上还不太明显,所以对千粒重的增加没有优势;FFP处理前期重施、后期肥料供应不上容易导致早衰,所以粒重最低;由于扬麦16穗粒结构协调和有机肥的施用,使HYN千粒重最高,AOM其次,说明有机肥处理在粒重增加上起到一定作用。
附表小麦产量及产量结构
2.4 不同施肥模式对小麦实际产量的影响
由附表可知,不同施肥模式对产量有一定的影响。3年试验结果表明,在产量上,AOM>FFP>HYHE>HYN。AOM处理产量最高,它是将200 kg/hm2的无机纯氮量和40 kg/hm2的有机纯氮量组合在一起,以无机肥4∶3∶3的运筹比例和有机肥作基肥一次性施入的方式,既保证了小麦一生的营养供应,同时有机肥的施入改良了土壤的结构,使植株根系发达、植株健壮,增加了小麦籽粒的营养供应。在2019-2020年度试验结果上得出AOM与其他的处理存在显著差异性,说明有机肥在连续几年施入条件下效果比较明显。
3 讨论
从试验结果可看出,小麦AOM处理产量最高,穗粒结构最优,是最佳施肥方案,AOM实产比FFP增加11.5%左右,按照每千克2.2元计算,AOM比FFP收益增加2 633元/hm2,而AOM与FFP的肥料成本相当,人工成本AOM比FFP多施1次肥,需用工3个/hm2,即270元,其他机械操作种子播量均相当,这样AOM处理比FFP收益增加2 363元/hm2。所以AOM处理对小麦节本增效、提高农民收入起到一定作用。