蓝田县冬小麦肥料利用率试验研究
2021-07-29郑小春
郑小春 闫 洁
(蓝田县农业技术推广中心 陕西蓝田710500)
蓝田县属暖温带半湿润大陆性气候,东部和西部有高俊的秦岭阻隔,海洋性气候对其影响较小,受西伯利亚的大气环流影响较大,具有明显的大陆性气候特点。蓝田县耕地面积4.9万hm2,80%的耕地为旱地,境内川、塬、岭、山地形复杂,水资源严重不足,且旱塬地势不平整,灌溉成本高、效率低,因此蓝田县小麦生产基本属于雨养农业,肥料利用率低,小麦产量低且提升困难。
小麦作为世界上最重要的粮食作物之一,也是我国北方种植面积最大的粮食作物[1],所以对小麦施肥情况研究尤为重要。肥料利用率作为一个反映施肥效果的重要指标和确定施肥量的重要参数,与气候条件、土壤类型、作物种类、施肥技术等因素有关。为进一步验证蓝田县冬小麦肥料利用率,通过小麦大田氮肥、磷肥和钾肥的利用率对比试验,进一步探索蓝田县冬小麦氮肥、磷肥和钾肥的利用率现状,优化肥料配方,达到肥料低投入、高产量、高经济效益的目的,特开展冬小麦氮磷钾肥利用率试验[2]。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验安排在蓝田县普化镇当院村,距离蓝田县约6 km,交通便利。试验田作物为小麦—玉米轮作田,该试验地长106 m、宽32 m,地势平坦,土壤质地为壤土,土壤类型为褐土,土壤肥力较均匀,有灌排条件。纬度为34.15188°、经度为109.37659°,海拔高度为549 m。试验前采集试验地0~20 cm耕层土壤样品,测定的土壤养分条件情况如下:有机质16.12 g/kg,碱解氮99 mg/kg,速效磷14.57 mg/kg,速效钾145 mg/kg,pH 7.1。
1.2 试验材料
供试小麦品种为西农822。试验肥料氮肥为陕化尿素(46%)、磷肥为云南昆明市磷肥(12%)、钾肥为中农天津硫酸钾(50%)。
1.3 试验时间
试验时间:2019年10月至2020年6月1日。
1.4 试验设计
不同处理养分用量试验设计见表1,折合成肥料实物用量见表2。
表1 各试验小区养分用量试验设计
表2 不同处理肥料实物用量(单位:kg)
1.5 试验方法
1.5.1 试验处理 采用无重复大区设计,每个处理60 m2(20 m×30 m)。行距0.2 m,机械播种,亩用种量为14 kg,小区之间及周围设置隔离带1 m,每个处理之间起垄,防止窜肥。试验期间各小区的田间管理措施与大田相同。
1.5.2 施肥方法 基肥包括70%的氮肥、全部的磷肥和钾肥,在整地时施入,剩余的30%氮肥在3月初小麦拔节期趁雨追施。2019年4月初小麦孕穗期喷洒吡虫啉和戊唑醇防治赤霉病、蚜虫和锈病等小麦病虫害。
1.5.3 试验取样 2020年6月1日对每个小区单独收获计产并考种,同时对每个小区采集植株样品,风干后测定氮磷钾养分含量。
2 结果与分析
2.1 经济效益分析
从表3可以看出,配方肥区小麦产量最高,为550.25 kg/亩,去掉肥料投入成本,经济效益也最高,每亩可以达到1169.73元。无钾区和无磷区产量相差不大,分别为498.69 kg/亩和472.02 kg/亩,分别比配方肥区产量低51.56 kg/亩和78.23 kg/亩,肥料投入成本几乎相同,无钾区只比无磷区多10元/亩,因此,2个处理的经济效益也相差无几,分别为1085.99元/亩和1031.98元/亩。空白处理小麦产量最低,只有225.35 kg/亩,无肥料投入,也就是肥料投入成本为0,最终经济效益只有540.84元/亩,差不多只是配方区经济效益的一半,经济效益最差。无氮区产量为393.57 kg/亩,比配方区产量低156.68 kg/亩,相差较大,从肥料投入成本来讲,和无磷区及无钾区相差不大,只比无磷区低10.87元/亩,比无钾区低20.87元/亩,但是经济效益却分别比无钾区和无磷区低231.42元/亩和177.41元/亩,比配方区经济效益低325.16元/亩。
表3 各处理小麦经济效益分析
2.2 肥料利用率分析
2.2.1 氮肥利用率 配方肥区每形成100 kg经济产量氮素吸收量为2.99 kg,无氮区每形成100 kg经济产量氮素吸收量为2.74 kg,配方肥处理区作物吸氮总量为16.48 kg,无氮区作物吸氮总量为10.78 kg。根据氮肥利用率计算公式,氮肥利用率=(全肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量)/所施肥料中氮素的总量×100%,可以算出,本次试验小麦的氮肥利用率为40.72%(表4)。
2.2.2 磷肥利用率 配方肥区每形成100 kg经济产量磷素(P2O5)吸收量为0.52 kg,无磷区每形成100 kg经济产量磷素(P2O5)吸收量为0.38 kg,配方肥区作物吸磷(P2O5)总量为16.51 kg,无磷区作物吸磷(P2O5)总量为9.44 kg。根据磷肥利用率计算公式,磷肥利用率=(全肥区作物吸磷总量-无磷区作物吸磷总量)/所施肥料中磷素的总量×100%,可以算出,本次试验小麦的磷肥利用率为17.93%(表4)。
2.2.3 钾肥利用率 配方肥区每形成100 kg经济产量钾素(K2O)吸收量为2.43 kg,无钾区每形成100 kg经济产量钾素(K2O)吸收量为2.25 kg,配方肥区作物吸钾(K2O)总量为10.07 kg,无钾区作物吸钾(K2O)总量为8.43 kg。根据钾肥利用率计算公式,钾肥利用率=(全肥区作物吸钾总量-无钾区作物吸钾总量)/所施肥料中钾素的总量×100%,可以算出,本次试验小麦的钾肥利用率为42.25%(表4)。
表4 各处理100 kg小麦经济产量养分吸收量
3 结论
本试验表明,冬小麦生产上合理施肥有明显的增产效果,配方施肥从产量和经济效益上来说都是最优的,其中氮素营养对小麦的增产效果最为明显,磷素和钾素次之,配方肥处理肥料投入最高,但是相应的经济效益也最高,缺肥处理中,虽然肥料投入成本差距不大,但是缺氮处理经济效益最低,所以对小麦来说氮肥最不可缺少,从长远来看合理的配料配比对抑制土壤退化有明显的效果,生产中应该尽量合理配比肥料。从肥料利用率来看,钾肥利用率最高,磷肥利用率最低,从环保的角度来看,在以后农技推广工作中,应该引导农民注重合理的氮磷钾配施,在不减少产量的情况下达到最高经济效益[3]。