不同肥料运筹对稻茬麦产量及经济效益的影响
2021-08-18孙善国杜洪艳王静静张鹏唐小洁李东升
孙善国,杜洪艳,王静静,张鹏,唐小洁,李东升
(江苏省农垦农业发展股份有限公司现代农业研究院 连云港农垦农业科学研究所,江苏 连云港 222000)
东辛位于苏北北部,以种植白皮中强筋小麦为主,土壤属滨海黏质盐土,钾含量丰富,土壤有机质、全氮含量随近年秸秆全量还田推广而逐步提高。
中强筋小麦每100 kg籽粒吸肥量 N 2.8~3.1 kg,P2O51.0~1.5 kg,稻茬小麦无氮区基础地力产量为1 500 kg·hm-2左右。施N 345 kg·hm-2,以小麦产量 8 250 kg·hm-2、每100 kg籽粒吸N 3.1 kg计算,氮肥当季利用率为62%;施P2O5103.5 kg·hm-2,以小麦产量8 250 kg·hm-2、每100 kg籽粒吸P2O51.0 kg计算,磷肥当季利用率为65%[1]。多年肥料试验结果表明,折施N 345 kg·hm-2、P2O5103.5 kg·hm-2达不到预期的产量效果。
基于上述研究基础,在小麦上实施常规肥料减量达到高产高效的目标比较困难。本试验小组研究了常规肥料的施肥模式,试图在肥料用量相同甚至减量的情况下能取得更高的当季肥料利用率,为小麦大田生产实现节本高效提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验于2018年在东辛农科所北16号试验田进行,属滨海黏质盐土,条田面积0.57 hm2,前茬水稻,土壤肥力中等,分布均匀,地势平坦,排灌方便。土壤养分含量:全氮1.13 g·kg-1,有机质21.16 g·kg-1,碱解氮56 mg·kg-1,速效磷6.7 mg·kg-1,速效钾392.8 mg·kg-1,全磷(P2O5)1.23 g·kg-1,pH 8.25。
供试小麦品种为农丰152。供试肥料有普通尿素(N 46%。山西天泽煤化工集团股份公司生产)和丰卉尿素(N 46%。南京正美实农化有限公司研制),磷酸二铵(N 18%,P2O546%。瓮福集团有限责任公司生产),硫酸钾型树脂包衣复合肥(N 22%,P2O58%,K2O 12%。金正大集团生产)。每6 g双效抑制剂(索尔维公司提供)拌普通尿素1 kg,制成双效抑制剂尿素。
1.2 处理设计
设12个处理:处理1,无肥;处理2,无氮;处理3,大田常规,折施N 364.5 kg·hm-2, P2O5138.0 kg·hm-2;处理4,配方常规,折施N 351.0 kg·hm-2,P2O5103.5 kg·hm-2;处理5,常规壮蘖肥磷酸二铵,折施N 351.0 kg·hm-2,P2O5103.5 kg·hm-2;处理6,复合肥基肥,折施N 351.0 kg·hm-2,P2O599.8 kg·hm-2,K2O 72.0 kg·hm-2;处理7,复合肥壮蘖肥,折施N 351.0 kg·hm-2,P2O599.8 kg·hm-2,K2O 72.0 kg·hm-2;处理8,双效抑制剂尿素常量,折施N 351.0 kg·hm-2,P2O5103.5 kg·hm-2;处理9,双效抑制剂尿素减10%,折施N 316.5 kg·hm-2,P2O5103.5 kg·hm-2;处理10,双效抑制剂尿素减10%前移,折施N 316.5 kg·hm-2,P2O5103.5 kg·hm-2;处理11,丰卉尿素常量减10%,折施N 316.5 kg·hm-2,P2O5103.5 kg·hm-2;处理12,丰卉尿素减量10%前移,折施N 316.5 kg·hm-2,P2O5103.5 kg·hm-2(表1)。各处理进行统一灌溉与防病治虫管理。
表1 不同处理小麦的施肥方案
2018年11月1日施基肥、播种,11月14日出苗,11月30日施壮蘖肥,2019年3月18日随雨施拔节肥,4月8日施倒二叶肥。其他管理措施统一按常规栽培要求实施。小区面积20 m2,重复3次,随机区组排列。
1.3 测定指标
每小区定点查茎蘖动态,记录生育期。成熟期考查经济性状,实收计产。
2 结果与分析
2.1 茎蘖动态
表2显示,各处理的基本苗都为525 万·hm-2。处理12、处理10各个时期的苗数都分别高于处理11、处理9,但成穗数都分别低于处理11、处理9,说明在施氮量与施肥种类一致时,肥料前移(拔节肥移至壮蘖肥)有利于分蘖的发生,但是不利于成穗。处理12、处理11各个时期的苗数及成穗数都分别高于处理10、处理9,说明在施氮量与施肥处理一致时,丰卉尿素处理的促分蘖成穗效果好于双效抑制剂尿素处理。
从处理4~8可以看出,处理5、处理6各时期的苗数分别高于处理4、处理7,成穗数则相反,说明施氮量与施肥种类一致时,壮蘖肥施磷酸二铵、树脂包衣复合肥做基肥有利于分蘖的发生,但不利于小麦成穗。
2.2 产量及构成因子
表2 不同施肥处理小麦的茎蘖动态
表3显示,处理4的产量列第2位,处理5产量最高,两者相差20 kg·hm-2,产量差异不显著。处理6、处理3、处理7、处理11产量与处理4和处理5相比差异不显著,分别位居第3、4、5、6位。处理9、处理10、处理8、处理12产量分别位居第7、8、9、10位,但处理间差异不显著。无氮、无肥区产量最低。
施氮量351.0、364.5 kg·hm-2处理的每穗实粒数多于施氮量316.5 kg·hm-2的处理。每穗实粒数处理5最多,处理9多于处理10、处理11多于处理12,说明施氮量与肥料种类一致时,肥料前移会使小麦实粒数减少。施氮肥各处理的千粒重差异不显著。
表3 不同施肥处理小麦的产量及构成因子
高量氮肥、施用磷肥不一定有增产的效果。在同等施氮量条件下,不同肥料运筹模式对小麦产量影响较大,肥料前移不利于小麦高产的形成,倒二叶时施用尿素对最终产量起关键作用。
2.3 经济系数和经济产量
表4显示,不同处理条件下小麦的经济系数,无肥、无氮区最低,分别为0.31和0.33,施氮处理中,丰卉尿素2个处理(处理11和12)最低,均为0.40;其次为处理10,为0.42;处理6最高,为0.45;其余处理在0.43~0.44,相差较小。说明常规肥料磷肥后移一部分追施利于小麦形成经济产量。
表4 不同施肥处理小麦的经济系数和经济效益
生物产量最高是籽粒产量第6位的处理11,籽粒产量第10位的处理12居次,可见丰卉尿素促进分蘖和成穗,但也产生了较多的非经济产量;常规施肥处理和基肥复合肥施用没有形成最高的生物产量,营养物质更多地形成了经济产量。除复合肥全部作基肥施用能形成较高的经济产量外,尿素前移处理均未达理想的经济系数,说明2种尿素在旱田作物上未能达到较强的缓控释作用。
2.4 经济效益
表4显示,在本试验条件下,仅处理5表现出增产增效效果,经济效益较配方常规处理4增加45.45元·hm-2。
3 小结与讨论
在施氮量相同时,小麦分蘖、成穗数与氮肥的运筹模式密切相关,氮肥的适当前移有利于分蘖的发生;返青肥施磷酸二铵有利于分蘖的发生、实粒数的增加。
施肥主要目的是增加小麦的经济产量,要增加经济产量既要保证足够的施肥量,又要控制施肥过量,肥料种类的选择也相当重要,同时,还要优化肥料运筹模式[2-3]。本试验条件下,常规肥料磷肥适当后移有利于小麦形成合理的产量结构,达到高产高效的目的。
高量氮肥、施用磷肥不一定能增产增效;适当的改变施氮总量与氮肥运筹模式有利于较高产量的形成;施用倒二叶肥对小麦高产量的形成起关键作用。
本试验结果表明,小麦的吸肥规律决定要取得小麦的高产高效,必须保证一定的施肥量。在目前缓控释肥尚不完美的情况下,要达到节本增效目标,首先要考虑施肥模式的变化。本试验结果为一年数据,有待进一步验证,最高产量处理磷肥在越冬前施用,磷肥在冬季容易被土壤固定,影响肥效,可进一步设计磷肥推迟到返青时期施用的试验,探索更多种高效肥料运筹模式。