松滋市小麦有机肥（沼液）替代部分化肥试验初报

胡斌，陈元畅，李家华，谢承平，肖娟

摘要：通过开展小麦有机肥（沼液）替代化肥小区试验，研究有机肥替代化肥的比例，探索小麦有机肥——无机肥配合施用的技术模式。试验结果显示，2021年小麦有机肥（沼液）替代化肥试验中，农户常规施肥产量5 500 kg/hm2；优化施肥产量5 557 kg/hm2；有机肥替代15%N产量5 517 kg/hm2，相较于优化施肥，单产降低，降幅为0.72%；有机肥替代化肥30%N单产5 728 kg/hm2，相较于优化施肥，单产增加，增幅为3.08%。最高单产为有机肥替代化肥30%N的处理，表现为产量略增，起到了化肥减量增效的作用，具有推广应用的价值。

关键词：小麦；有机肥替代化肥；松滋市

中图分类号：S512.1文献识别码：A文献编号：1005-6114（2023）01-044-04

小麦是松滋市主要粮食作物之一，常年播种面积2.44万hm2，占粮食作物总播种面积的27.63%。多年来农户习惯于偏施化肥，导致土壤有机质大幅下降，耕地质量下降，使小麦产量降低，品质变差。为了促进养殖业畜禽粪污经过发酵腐熟转变为种植业急需的优质有机肥进行还田，建立从养殖业到种植业的循环机制，解决养殖业粪污对环境的污染问题，提升种植业田间土壤有机质，培肥地力，进而提高粮食作物的产量和品质，2021年松滋市开始实施国家绿色种养循环农业试点项目。而为了摸索出一套成熟的小麦有机肥还田技术，包括有机肥施用的安全性、科学的施用量和化肥替代量、较好的综合效益等，特进行了小麦有机肥（沼液）替代化肥试验，为后续小麦有机肥还田技术的成熟运用和大面积推广提供理论支撑和参考。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验于2021年11月～2022年5月在松滋市老城镇进行，试验点的土壤类型为潮土，地势平坦，肥力均匀，排灌方便，交通便利。土壤养分状况：pH值7.4、有机质12.105 g/kg、有效磷8.96 mg/kg、速效钾181 mg/kg、碱解氮95.52 mg/kg、全氮1330 g/kg、全磷0.882 g/kg、全钾23.861 g/kg、阳离子交换量（CEC）13.39 cmol/kg。供试小麦品种为郑麦9023，播种量12 kg/667m2，前茬为玉米。

1.2供试材料

肥料来源：有机肥为本地畜禽沼液经发酵腐熟的沼液，养分值为：N 1.25 g/L 、P2O5 0.62 g/L、K2O 4.21 g/L；尿素（46%N），湖北三宁化工股份有限公司；过磷酸钙（12%P2O5），湖北兴发化工集团股份有限公司；氯化钾（60%K2O），中化化肥有限公司。

1.3试验设计

试验设5個处理，每处理3次重复，每个小区20 m2，随机区组排列［2-3］。其中，处理1：对照（CK），不施肥；处理2：常规施肥，45%（15-15-15）复合肥+追施尿素，施肥量（纯量）为N159 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O90 kg/hm2；处理3：化肥优化施肥，用单质肥配施，施肥量（纯量）为N180 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O90 kg/hm2；处理4：有机肥替代15%N，按优化施肥方案，用有机肥中的氮替代化肥应施氮量的15%，磷、钾按照有机肥中磷、钾量替代，不足部分用单质肥补足；处理5：有机肥替代30%N，按优化施肥方案，用有机肥中的氮替代化肥应施氮量的30%，磷、钾按照有机肥中磷、钾量替代，不足部分用单质肥补足。

施肥方式：有机肥、磷钾肥作底肥一次性施入，施肥后耕整播种，氮肥70%底肥，30%为追肥，各处理养分用量具体见表1。

1.4调查方法

1.4.1田间土样采集化验

10月20日（试验前）采用5点取样法，在试验田区域进行田间土样采集，制成一个混合样，对土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、CEC等进行化验检测；次年5月25日（收获后），每小区采用5点取样法采集1个混合样，测试项目同试验前土样。

1.4.2冬至苗情调查

12月23日进行冬至苗情调查，调查方法为：每小区随机选取3个样方，每个样方选取0.25 m2，调查基本苗、最高分蘖苗；每个样方随机连续选取20株，调查主茎高度、主茎叶龄。

主茎叶龄=叶片数+心叶长度/完整叶长度

1.4.3测产调查

5月24日，收获前一天，进行测产调查，每小区随机选取3个样方，每个样方选取0.25 m2，调查记录有效穗，每个样方随机连续选取20株，调查记录每穗实粒数，分小区将3个样方小麦籽粒收割，待晒干后称千粒重，进行理论产量计算。

理论产量（kg/hm2）=有效穗（万穗/hm2）×每穗实粒数（粒）×千粒重（g）/100

1.4.4实产调查

5月25日进行收获期实产调查，每小区单打单收，分小区记录小麦湿重、用水分仪测试小麦水分并记录，进行实产计算。

实产=湿重 ×（1－水分%）/87%（干重按照13%的水分进行计算）

1.5数据处理

采用Excel 2007进行数据处理和计算。

2结果与分析

2.1对土壤的影响

表2表明，处理4和处理5相较于试验前土壤养分值均有不同程度提高，随着有机肥施用量的增加呈上升趋势，其中有机质分别提升6.742 g/kg和7.710 g/kg、CEC分别提升1.16 cmol/kg和2.36 cmol/kg。说明施用粪肥后对小麦田土壤有机质及CEC的提高很明显，对提高小麦田耕地质量，改善土壤的保水保肥能力有显著效果［4］。

2.2对小麦生长的影响

通过田间观察，在小麦苗期，施用有机肥的处理比其他处理的小麦叶色更浓，为深绿色，在成熟期，施用有机肥的处理比其他处理茎秆落黄偏迟；苗情调查数据显示，施用有机肥导致主茎叶龄指数降低，与优化施肥相比，有机肥替代15%N的处理和有机肥替代30%N的处理分别降低15.4%和9.6%，说明施用有机肥会推迟小麦的生育期（表3），小麦生长后期的有效穗和穗粒数高于优化施肥，说明有机肥对小麦的产量形成因素有促进作用（表4）。

2.3對小麦产量的影响

处理4相较于处理3，产量降低40 kg/hm2，降幅为0.72%，处理5相较于处理3，产量增加171 kg/hm2，增幅为3.08%。分析可能原因为，试验设计按照氮进行替代，替代15%N处理，有机肥中的氮、磷、钾均在可替代量范围内，小麦产量降低，说明有机肥中氮、磷、钾养分在当季作物吸收利用不及化肥［1］，而替代30%N的处理，有机肥中的钾超过了可替代量101.7%，表现为增产（表4）。

2.4效益分析

由表5可知，在本试验条件下，处理4与处理3比较，有机肥投入增加21 600 kg/hm2，投入成本增加324元/hm2，化肥投入（纯量）节省130.5 kg/hm2，投入成本节省1 096.2元/hm2，减产40 kg/hm2，减收84元/hm2，综合节肥增效688.2元/hm2；处理5与处理3比较，有机肥投入增加43 200 kg/hm2，投入成本增加346元/hm2，化肥投入（纯量）节省171 kg/hm2，投入成本节省1 436.4元/hm2，增产171 kg/hm2，增收359.1元/hm2，综合节肥增效1 147.5元/hm2。

3小结

试验结果显示，试验后土壤养分值与试验前相比，处理4和处理5的有机质分别提升6.742 g/kg和7.710 g/kg，CEC分别提升1.16 cmol/kg和2.36 cmol/kg，说明施用有机肥对提高小麦田耕地质量，改善土壤的保水保肥能力有显著效果［4］；与处理3优化施肥相比，处理4和处理5的叶龄指数分别降低15.4%和9.6%，说明施用有机肥会导致小麦的生育期延迟，但在小麦生长后期，处理4和处理5的有效穗和穗粒数高于处理3，说明施用有机肥对小麦的增产有促进作用；处理4相较于处理3，产量降低40 kg/hm2，降幅为0.72%，处理5相较于处理3，产量增加171 kg/hm2，增幅为3.08%，说明有机肥中的养分和化肥中的养分进行等量替代会导致小麦减产，在实际应用中应该注意有机肥养分施用量应该适当高于替代量，避免小麦减产；施用有机肥能起到较好的节肥增效作用，与处理3优化施肥相比，处理4和处理5节肥增效分别为688.2元/hm2和1 147.5元/hm2。

综上所述，在本试验条件下，有机肥替代化肥30%N的试验处理对提高小麦田耕地质量，改善土壤的保水保肥能力有显著效果；能促使小麦增产，节肥增效作用显著，适合在小麦生产中推广应用。

参考文献

［1］阿曼姑丽·肉孜.小麦田间肥料利用效果分析［J］.农家参谋，2020（8）：58.

［2］刘莉. 有机肥替代化肥决策机制及效果研究［D］.中国农业科学院，2020.

［3］赵仁镕，翟婉萱，徐锦.田间试验和统计方法［J］.山西农业科学，1980（4）：22-27.

［4］汤淑娟，刘安迪.我国耕地质量评价指标体系与方法综述［J］.现代农业研究，2022，28（3）：45-47.