缓释肥在宜兴市小麦生产上的应用效果初探
2023-06-17郑博文周焕成沈丹锋朱正康陈可伟
郑博文 周焕成 沈丹锋 朱正康 陈可伟
(宜兴市农业技术推广中心,无锡 214200) *为通信作者
近几十年来,在小麦等农作物种植过程中,化肥施用量一直居高不下[1-2],而过高的化肥施用量并没有带来高产量[3],凸显了肥料利用率低等相关问题[4]。为此,很多专家、学者进行了大量研究,并探索通过施用缓释肥来解决这一难题[5-7]。缓释肥可以控制养分释放速度,且养分释放周期长,可以持续为农作物生长提供养分[7-8],降低施肥的用工成本[6],从而促进农作物增产增效。在此背景下,笔者以江苏省宜兴市大面积推广的小麦‘宁麦26’为试验材料,研究了不同缓释肥施用方式对小麦群体、产量及其构成、经济效益等的影响,以期探索出宜兴市小麦生产上高产高效的缓释肥施用方式,从而为宜兴市小麦高产栽培提供技术支撑。现将相关试验结果报道如下。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验于2021年—2022年在宜兴市周铁镇王茂村的试验基地内进行。供试田块灌排方便,前茬作物为单季晚稻(2021 年10 月27 日收获,每667 m2产量在630 kg 左右),土壤类型为黄泥土,土壤肥力分布均匀,播种前0~20 cm土层的土壤有机质含量为32.6 g/kg、全氮含量为1.92 g/kg、速效磷含量为16.2 mg/kg、速效钾含量为121 mg/kg、pH为5.76、容重为0.98 g/cm3。试验田块在小麦播种前1 d 利用中拖旋耕机进行浅旋灭茬,在基肥施入后进行人工碎土、作畦,在播种后再次进行1次人工碎土、盖籽。
供试小麦品种为‘宁麦26’,2021 年11 月2 日播种,播种方式为人工撒播,目标基本苗数为225万苗/h m2
供试肥料为复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15,质量分数,下同)、缓释肥(N∶P2O5∶K2O=27∶10∶12,养分缓释期为90~120 d)、尿素(N 含量为46.3%)。
1.2 试验设计
试验依据肥料施用种类及方式不同,设处理:(1)空白对照(CK),不施肥。(2)当地主推施肥模式(60%的复合肥和尿素基施、40%的复合肥和尿素于拔节期追施),即基肥施复合肥400 kg/hm2、尿素163 kg/hm2,在小麦拔节期施复合肥267 kg/hm2尿素109 kg/hm2。(3)缓释肥一次性基施,即基肥施缓释肥834 kg/hm2。(4)缓释肥两次施用(60%的缓释肥基施、40%的缓释肥于拔节期追施),即基肥施缓释肥500 kg/hm2,在小麦拔节期施缓释肥334 kg/hm2。各处理纯氮(N)施用量均为225 kg/hm2,磷(P2O5)、钾(K2O)施用量均在100 kg/hm2左右。每处理重复3 次,每小区面积为13.33 m2(长7.14 m、宽1.87 m),随机区组排列。整个试验区四周均设置保护行(行宽1.0 m 左右)。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 产量及其构成
在小麦成熟期,每小区选取3 个1 m2的种植区域调查有效穗数,并连续取40~60 个穗,测定每穗粒数和千粒质量(籽粒测定含水量后,按籽粒含水量13%计算千粒质量);同时,每小区进行实收测产。
1.3.2 茎蘖动态、植株素质和开花后干物质积累动态
分别于越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期,每小区取样20 株植株,调查在田苗数及植株素质。分别于开花期、灌浆期和成熟期,每小区取样调查小麦开花后干物质积累动态(样品在105 ℃杀青60 min,80 ℃烘干至恒重,测定干物质积累量)。
1.3.3 数据处理
采用Microsoft Excel 2007、SPSS等软件进行数据整理分析。
2 结果与分析
2.1 缓释肥施用对小麦产量及构成因素的影响
由表1可知,从实际产量来看,采用当地主推施肥模式[处理(2)]的小麦产量最高,缓释肥两次施用[处理(4)]的小麦产量次之,缓释肥一次性基施[处理(3)]的小麦产量最低。从产量构成因素看,处理(2)的有效穗数最多,其次是处理(3);处理(4)的每穗实粒数和千粒质量均为各处理中最高。以上结果表明,缓释肥两次施用更有利于小麦增加每穗粒数、形成大穗,且能促进小麦籽粒灌浆;采用当地主推施肥模式的小麦在有效穗数和实际产量方面优于施用缓释肥的小麦;缓释肥两次施用的小麦实际产量略低于采用当地主推施肥模式的小麦,但高于缓释肥一次性基施的小麦。
表1 不同施肥模式对小麦产量及构成因素的影响
2.2 缓释肥施用对小麦群体质量的影响
2.2.1 群体茎蘖动态
由表2 可知,在返青期前,处理(2)的在田苗数多于处理(3)和处理(4),表明当地主推的施肥模式在此时期能较快释放养分供植株利用,而缓释肥的养分释放期相对较长,导致在田苗数增长较慢。在返青期及其之后,处理(2)的在田苗数低于处理(3)和处理(4),但最终处理(2)的有效穗数、成穗率均明显高于处理(3)和处理(4),表明施用缓释肥的小麦在生长前期在田苗数增长较慢,自返青期之后在田苗数逐渐增多,但最终有效穗数及成穗率仍低于采用当地主推施肥模式的小麦。
表2 不同施肥模式对小麦群体茎蘖动态的影响
2.2.2 开花后干物质积累动态
由表3可知,在开花后,各处理小麦的干物质积累量持续增加。其中,处理(2)在灌浆期、成熟期的干物质积累量和花后干物质积累量均为各处理中最高,尤其是花后干物质积累量,显著高于其他处理,这与该处理产量最高的趋势相对应,表明小麦采用当地主推施肥模式更有利于籽粒产量的形成。在施肥的3 个处理中,处理(3)在开花期的干物质积累量最高,在成熟期的干物质积累量最低,花后干物质积累量最少,表明缓释肥一次性基施的小麦在生长后期干物质积累慢,这可能是后期供肥不足造成的。
表3 不同施肥模式对小麦开花后干物质积累动态的影响(单位:kg/hm2)
2.2.3 越冬期植株素质
由表4 可知,在越冬期,在施肥的3 个处理中,处理(3)的苗高、百株鲜质量均为最高,主茎绿叶数、单株带蘖数均较多;处理(4)的茎粗最粗,主茎绿叶数、单株带蘖数均为最多,百株鲜质量较高。以上结果表明,小麦施用缓释肥更有利于实现壮苗过冬。
表4 不同施肥模式对小麦越冬期植株素质的影响
2.2.4 拔节期植株素质
由表5 可知,在拔节期,在施肥的3 个处理中,处理(3)的苗高、百株鲜质量均为最高,茎粗最粗,单株带蘖数最多;处理(2)的主茎绿叶数最多;处理(4)的植株素质各项指标表现均相对较差。以上结果表明,缓释肥一次性基施的小麦植株素质表现较好,这有利于形成足够多的有效穗数,从而为获得高产打牢穗数基础;小麦采用当地主推施肥模式更有利于促进拔节期叶片生长。
表5 不同施肥模式对小麦拔节期植株素质的影响
2.2.5 开花期植株素质
由表6 可知,在开花期,在施肥的3 个处理中,处理(2)和处理(3)的株高、基部节间粗、剑叶长度、倒二叶长度、倒三叶长度表现均差异不大;处理(4)的植株素质各项指标表现均相对较差。
表6 不同施肥模式对小麦开花期植株素质的影响
2.2.6 灌浆期植株素质
由表7 可知,在灌浆期,在施肥的3 个处理中,处理(2)的植株最高,第二节间长度最长,穗长最短,每穗总排数和每穗退化排数均为最少;处理(3)的基部节间长度最长,每穗退化排数最多,每穗实粒数最少,这可能是因为该处理后期供肥不足;处理(4)的植株最矮,基部节间长度和第二节间长度最短,植株有更强的抗倒伏能力,第三节间长度和穗长最长,每穗总排数和每穗实粒数最多。
表7 不同施肥模式对对小麦灌浆期植株素质的影响
2.3 缓释肥施用对小麦经济效益的影响
由表8可知,在施肥的3个处理中,处理(2)的产值最高,生产成本最低,最终纯收益最高,表明小麦采用当地主推施肥模式的经济效益较好;处理(4)虽然比处理(3)多了追肥成本,但是产值高,最终纯收益仍高于处理(3),表明小麦施用缓释肥,两次施用比一次性基施的经济效益好。
表8 不同施肥模式对小麦经济效益的影响(单位:元/hm2)
3 结论与讨论
在关于施用缓释肥对小麦产量影响的研究中,刘虹丹等[9]认为,冬小麦施用缓释肥比施用常规肥料的产量高,且氮肥利用率、氮素农学效率也均有所提高;马富亮等[10]认为,与施用普通尿素相比,施用硫膜和树脂膜控释尿素均能显著提高小麦籽粒的产量和品质;马泉等[11]认为,硫包膜缓释肥基施+返青期追施的冬小麦,比施用尿素4次的冬小麦增产21.31%,且叶片光合性能优于常规化肥、缓释肥一次性基施的冬小麦。在本试验中,由于当地主推施肥模式更符合当地田块条件且已在当地熟化运用,故采用当地主推施肥模式的小麦实际产量最高,但与缓释肥两次施用的小麦实际产量差异不显著;同时,缓释肥两次施用的小麦每穗实粒数和千粒质量均为3 个施肥处理中最高,表明该施肥方式的应用前景较好,可通过调整缓释肥的施用时间来进一步挖掘该施肥方式的增产增效潜力。
本试验结果表明,在开花期及其之前,施用缓释肥的小麦植株素质和干物质积累量与采用当地主推施肥模式的小麦差异不大,各有优劣,但在开花期之后,施用缓释肥的小麦干物质积累量有所减少,表明施用缓释肥的小麦在生长后期存在供肥不足的问题。因此,强化缓释肥的供肥能力,有助于进一步提高小麦产量,从而提高小麦经济效益。
缓释肥是由常规肥料再次加工而成,故其价格比常规肥料更高,这就增加了生产成本。在关于施用缓释肥对小麦经济效益影响的研究中,吴冬乾等[12]认为,在小麦生产上施用缓释肥,能够提高小麦经济效益;杨雯玉等[13]认为,施用缓释肥极显著增加了冬小麦的籽粒产量,虽然肥料成本相对较高,但是经济效益仍有所提高。在本试验中,采用当地主推施肥模式的小麦实际产量高于施用缓释肥的小麦,且生产成本较低,故经济效益最好。