硫包衣缓释肥不同施用模式对小麦产量和品质的影响

辛海滨,杨绪清,徐瑞衡

(扬州市江都区农业技术综合服务中心,江苏 扬州 225200)

缓释肥在低碳经济时代是一种增值型肥料,通过延长或控制养分释放期,使土壤养分供应与作物营养需求基本同步,实现氮素长效供应管理,可显著提高土壤酶活性和氮肥利用率,因而缓释肥具有肥效期长且稳定的特点[1-4]。目前,小麦栽培中存在氮肥施用量大、施肥次数多、人工机械成本高等问题。为了节本增效,本文根据缓释肥和尿素各自不同的养分释放特性,进行不同缓释肥减施增效模式的肥料运筹试验示范试验,以期为小麦简化施肥提供新的思路和途径,也为小麦大面积生产科学施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019-2020年在江苏省扬州市江都区宜陵镇大陈村王卫锋农户承包地内进行。供试田块土质为中壤土,有机质含量25.48 g/kg,全氮1.49 g/kg,速效磷27.4 mg/kg,速效钾57.0 mg/kg,pH值7.17。土壤肥力均匀,灌排方便,前茬作物为水稻。

1.2 试验材料

供试小麦品种为“明麦133”,由扬州市春江花都农资有限公司提供。

试验的氮磷钾肥料品种统一,硫包衣缓控释复肥(生物碳能+硫包衣尿素)由汉枫缓释肥料(江苏)有限公司提供,缓释氮养分量≥4.0%,总养分≥50%,N-P2O5-K2O：26-12-12(含氯);氮肥为尿素(含N 46%),磷肥为过磷酸钙(含P2O512%),钾肥为氯化钾(含K2O 60%),均由江都化肥农药有限公司提供。

1.3 试验设计

试验采用大区示范设计,共设6个试验组和1个空白对照组共7个处理,每个处理长45.3 m,宽30 m,面积1 359 m2。各处理具体为：(1)常规高产高效模式(CF),氮肥分基肥、分蘖肥、拔节肥、孕穗肥4次施用,其比例为5∶1∶2∶2,均施普通尿素;(2)100%缓释肥一次基施模式(T1);(3)缓释肥二次配施模式(T2),60%缓释肥基施,40%缓释肥返青期追施;(4)缓释肥减量二次配施模式,T2减氮15%(T3);(5)缓释肥+尿素二次施用模式(T4),60%缓释肥基施,40%尿素拔节期追施;(6)缓释肥+尿素减量二次施用模式,T4减氮15%(T5);(7)空白对照不施氮肥,只施磷钾肥(CK)。处理设计见表1。

表1 缓释肥减施增效不同模式设计及肥料用量 (单位：kg/667 m2)

本试验于2019年11月9日播种,播种量14 kg/667 m2,纯氮用量18 kg/667 m2,磷钾肥用量8.3 kg/667 m2,磷钾肥一次性基施,肥料施用时期如下：基肥于播种前施用,分蘖肥于4～5叶期施用,返青肥于返青期施用,拔节肥于倒三叶施用,孕穗肥于剑叶露尖时施用。

病虫草害防治：试验处理采取封闭化除和秋季化除,3月上中旬防治纹枯病2次,3月下旬防治白粉病1次,扬花期2次防治赤霉病、白粉病。

1.4 测定指标与方法

调查各处理叶龄进程和茎蘖动态,从三叶期开始定点查基本苗,并于12月17日、1月17日、2月17日、3月17日跟踪调查叶龄和茎蘖动态。成熟期个体调查(每个处理20株)：株高、节间数、穗下节间长、穗粒数、小穗数、不育小穗数,调查产量结构(有效穗数、每穗粒数、千粒重)和实际收割产量,用近红外分析仪测定小麦籽粒品质。

1.5 数据处理

通过Excel 2003和SPSS19.0软件进行数据处理和方差分析。

2 结果与分析

2.1 对茎蘖动态的影响

不同处理对茎蘖动态变化影响较大,施氮肥处理各生育期茎蘖数均高于不施氮肥处理(CK)(表2)。不同处理对出苗影响不明显,基本苗差异较小。越冬至拔节由于暖冬,整体发苗较快,CF处理的茎蘖数均高于缓释肥处理(T1～T5),缓释肥由于是缓慢释放持续供肥,发苗相对平缓,可控制高峰苗数,更有利于建立合理群体。基施缓释肥的处理组,随着施肥量的减少,发苗速度呈递减趋势。T1处理由于是基肥一次性使用,拔节前苗数明显高于其他缓释肥处理,3月中旬小麦出现缺肥脱力趋势,T1处理高峰苗下降最快。CK处理组小麦的成穗率最高,T2处理次之,CF处理的成穗率最低。缓释肥处理中,随着施氮量的减少,成穗率基本呈下降的趋势。

表2 不同处理对茎蘖动态的影响

2.2 对叶龄进程的影响

各处理较CK处理组小麦总叶片数均增多,其中以T2处理组最多,达11.0叶。缓释肥除T1处理组外,其它处理组小麦总叶片均等于或大于CF处理组,说明用缓释肥可以促进小麦出苗,叶龄进程快(表3)。

表3 不同处理对叶龄的影响

2.3 对植株性状的影响

T2处理组小麦的株高最高,穗长最长;CK处理组的株高最低,穗长最短(表4)。T2～T5处理组的株高均高于T1处理组,其中T2、T4处理组的株高高于CF处理组。除T3和CK处理组外,其他处理组均有5个节间。T3处理组的结实小穗排数最多,除CK外,T1处理组的结实小穗排数最少。T1～T3处理组拔节期未使用速效氮肥,退化小穗多于T4、T5处理组。不同处理组的穗下节间长度与穗长之和占株高的47.41%～50.75%,其中T2、T4处理组的比例均超过50%,超过株高的50%。

表4 不同处理对植株性状的影响

2.4 对产量和构成的影响

成熟后对各处理组单打单收计小麦实产。通过方差分析(表5)可见,CK处理组小麦的产量、有效穗数、穗粒数、千粒重均最低,较其他施氮肥处理差异性显著。在产量构成因素上,有效穗数、穗粒数在T1～T5和CF处理间差异不显著;T2处理组的千粒重最高,显著高于其他处理组。从产量上看,以T2处理组产量最高,达532.9 kg/667 m2;其次是T4处理组,CF处理组排第三。表明本地区生态条件下,纯氮18 kg/667 m2的产量明显高于减氮15%的处理组。T1与T2、T4处理组之间存在显著差异,表明缓释肥一次性基施肥力不能满足小麦后期生长。T1与T3、T5处理之间无显著差异,表明缓释肥一次性基施肥料养分供应与减量15%的二次施用模式相当。

表5 不同处理对小麦产量及其构成的影响

2.5 对经济效益的影响

与CK处理相比,施肥均能提高小麦产值及效益,效益增加527.7～664.26元/667 m2(表6)。与CF处理相比,除T2处理组外,其余处理组纯效益均低于CF处理组,减少幅度为17.76～131.90元/667 m2;T2处理组的经济效益最佳,达324.98元/667 m2,比CF处理组多4.66元/667 m2,说明在60%缓释肥基施和40%缓释肥返青期追肥的情况下,会使小麦产量增加,综合效益增加。

表6 不同处理对经济效益的影响

2.6 对小麦品质的影响

与CK处理相比,无论CF处理还是T1～T5处理均能导致小麦籽粒粗蛋白质含量、湿面筋含量和小麦面粉的沉淀值提高,CF处理下小麦粗蛋白质、湿面筋和沉淀值最高(表7)。T1、T2与T4处理相比,在相同施肥水平上,缓释肥对小麦籽粒粗蛋白质、湿面筋和面粉沉淀值含量的提高有促进作用。从处理间籽粒粗蛋白质含量看,氮肥施用量减少,粗蛋白质含量显著降低。

表7 不同处理对小麦品质的影响

3 结论与讨论

本试验结果表明,缓释肥的肥效能缓慢释放且持续供肥,可使小麦前期叶龄进程加快,中期发苗平缓,可控制高峰苗数,更有利于建立合理群体,但不建议缓释肥在小麦生产中一次性基施。60%缓释肥基施+40%缓释肥返青期追施(T2)模式最佳,产量第一,效益第一,分别为532.90 kg/667 m2和324.98元/667 m2;与CF处理相比,增产20.8 kg/667 m2,增效4.66元/667 m2。60%缓释肥基施+40%尿素拔节期追施模式(T4)产量排名第二,较常规4次施肥模式(CF)增产1.7 kg/667 m2,但效益减少了17.76元/667 m2,主要是因为缓释肥价格较高。采用缓释肥2次施用或基施缓释氮肥结合拔节期追施尿素,有利于满足小麦在2个氮素需求高峰的养分供应,协调穗数和粒质量的形成,提升产量和氮肥利用率,在实现增产的同时,降低了肥料成本,有利于实现效益最大化[5-7]。因此,缓释肥合理的施氮量及运筹方式应综合考虑肥料的增产效益及经济效益。

本次试验发现,受土壤性质、肥力和施肥习惯等因素影响,“明麦133”这一强筋品种在我区实际生产中最终小麦品质多以中筋为主,增加施肥量也许会恢复筋型,但不利于化肥减量增效。由于硫的易降解性,硫包膜缓控释肥被认为是比较理想的环境友好型缓控释肥,但纯硫包膜缓释效果不佳,生产上广泛采用密封剂、黏合剂、增塑剂和保护剂等改善其控释效果,不仅增加了工艺的复杂性和生产成本,也增加了施用后土壤残留的风险[8]。在当前农业生产中应有效控制农业面源污染,促进农业绿色发展。采用纯氮用量18 kg/667 m2、磷钾肥用量8.3 kg/667 m2、磷钾肥一次性基施、100%硫包衣缓释肥、基肥∶返青肥 = 6∶4的施肥模式,不仅减少了施肥次数,降低了成本,还可达到增产增效,建议推广应用。