霍邱县小麦测土配方施肥田间最佳施肥量分析

2023-07-06潘锦勇

安徽农学通报 2023年7期

潘锦勇

摘要为促进科学合理施肥，节约农业生产成本，保护耕地质量，2022年在霍邱县开展了小麦“3414”小区肥效试验，分析小麦种植田间最佳施肥量。结果表明，霍邱县小麦的最佳施肥量为纯N 278.12 kg/hm2、P2O5 109.37 kg/hm2、K2O 95.59 kg/hm2，此时产量达最大值，经济效益最好。

关键词小麦；最佳施肥量；产量；效益；霍邱县

中图分类号 S512.1 文獻标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）07-0042-04

合理施肥是提高农作物产量、农产品品质和土壤肥力水平的重要技术措施，近40％农作物的增产依靠肥料的投入[1]。肥料的过量投入是导致农业面源污染的重要原因之一[2]。测土配方施肥是以肥料田间试验和土壤测试为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法[3]。近几年，随着测土配方施肥技术的推广应用，逐渐摒弃“一炮轰”施肥方法，改为分期多次施肥，施肥方法更加科学合理。在农业生产中，“3414”小区肥效试验是测土配方施肥项目的一项重要内容。为促进科学合理施肥，保护耕地环境，2022年笔者开展了小麦“3414”小区肥效试验，为肥料配方设计提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小麦品种为当地主导品种宁麦18。供试肥料：氮肥为尿素（含纯N 46％），磷肥为过磷酸钙（含P₂0₅12％），钾肥为氯化钾（含K₂0 60％）。

1.2 试验地概况

试验地选择在远离村庄、道路、沟渠，且无明显障碍层，地势平坦，肥力均匀，排灌方便的田块。耕作类型为稻—麦轮作，前茬作物为水稻。该地区属于亚热带季风气候，雨量适中，光照充足，四季分明，全年平均气温15.4 ℃，年降水量1 000 mm，全年无霜期220 d。试验地块土壤类型为黄棕壤土类、粘盘黄棕壤亚类、沙泥土田土属、淤泥土田土种。试验地土壤基础养分指标采用常规方法测定[4]，其养分状况如下：有机质14.89 g/kg、全氮1.24 g/kg、有效磷16.25 mg/kg，速效钾135.28 mg/kg、有效铁84.71 mg/kg、有效锌2.03 mg/kg、有效硼0.41 mg/kg、有效锰32.55 mg/kg，pH 6.30。

1.3 试验设计

方案设计吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点，采用“3414”完全试验方案，共计设氮、磷、钾3个因素，4水平，14个处理。4水平的含义为0水平不施肥、1水平为2水平×0.5、2水平指当地习惯施肥、3水平为2水平×1.5。各处理施肥水平和试验小区实际施肥量（折纯，下同）见表1。小区面积30 m²（6 m×5 m）。设3次重复，采取随机区组排列，区组内小麦播种量、土壤、地形、灌溉、病虫草害管理等其他条件一致。

1.4 试验过程

2021年10月6日水稻收割后先使用灭茬机粉碎秸秆和稻茬，实行秸秆全量还田，趁墒旋耕翻犁。10月20日开始整地做小区，整地前按照方案将氮肥60%和全部磷、钾肥一次性做基肥施入小区。试验田四周设置1 m保护行，每小区面积30 m²（5 m×6 m）。小区间四周做墒沟，沟宽0.3 m，沟深0.3 m，共计42个小区，随机区组排列。10月21日进行田间播种，小麦播种量按照225 kg/hm²计算，即每小区0.675 kg。于10月27日小麦出芽前用乙草胺封闭处理，预防杂草；12月3日，用7.5%啶磺草胺水分散剂加6.9%精噁唑禾草灵水乳剂茎叶喷雾防治田间杂草。拔节肥（氮肥的40%）于2022年2月28日施入；4月21日喷施井冈霉素、多菌灵、蚜虱净防治纹枯病、赤霉病、麦蚜等病虫害，及时进行清沟沥水等田间管理。5月26日田间测产，记录不同处理小麦的生物学性状，采集植株样品。6月2日小区单收、单打、单独计产。

2 结果与分析

2.1 生物学性状

经过田间观察、记载，试验各处理单打单收，各处理生物学性状和田间产量见表2。

从表2可以看出，株高以处理11（N₃P₂K₂）最高，为86.83 cm，较对照处理1（N₀P₀K₀）高33.18 cm，增幅为61.85%；氮2水平的株高明显高于氮1水平的。穗长以处理11（N₃P₂K₂）最长，为12.81 cm，较对照处理1（N₀P₀K₀）长5.39 cm，增幅为72.64%；氮2水平的穗长明显长于氮1水平的。由此表明，氮元素严重影响小麦的株高和穗长，氮2水平的株高和穗长为最佳。最佳的生物学性状有利于维持小麦高产的植株构型，最终获得理想产量[5]。

有效穗以处理7（N₃P₂K₂）最多，为539.85 万穗/hm²，较对照处理1（N₀P₀K₀）多335.10 万穗/hm²，增幅为163.66%；其次是处理6（N₂P₂K₂），为539.70 万穗/hm²，较对照处理1多334.95 万穗/hm²，增幅为163.59%；再次是处理11（N₃P₂K₂），为525.45 万穗/hm²，较对照处理1多320.70 万穗/hm²，增幅为156.63%；不施氮肥的处理2（N₀P₂K₂）有效穗只有280.50 万穗/hm²，在所有处理中为倒数第二。由此表明，无氮处理的小麦有效穗明显偏少，说明氮肥对有效穗的影响很大。

氮（N）和磷（P）2种元素对作物的生长和发育具有重要作用。从表2可以看出，穗实粒数、千粒重都以处理7（N₃P₂K₂）最大，分别较对照处理1（N₀P₀K₀）增长65.64%和34.88%。氮2水平的穗实粒数、千粒重明显高于氮1水平的。高磷处理小麦穗实粒数、千粒重明显偏大。

实收单产以处理6（N₂P₂K₂）最高，为6 723.66 kg/hm²，处理1（N₀P₀K₀、空白对照）最少，为1 126.48 kg/hm²，两者相差5 597.18 kg/hm²，增产率为496.87%，其他处理比空白对照都有不同程度的增产。处理7（N₂P₃K₂）的磷为3水平，较处理6（N2P2K2）的磷多50%，两者氮、钾肥料水平一致，但处理7实收单产比处理6的少13.12 kg/hm²。由此表明，在小麦生产中，增施肥料可使小麦产量增加，但当达到最佳施肥量时再增施肥料小麦产量反而下降。

对各处理的产量结果进行方差分析（见表3），可以看出，处理间F=246.35>F0.01=2.904，说明处理间的差异达极显著水平，施肥增产效果显著；重复间F=0.681

2.2 经济效益分析

从表4可以看出，经济效益以处理6（N₂P₂K₂）最高，纯收入为10 494.26元/hm²，较对照处理1（N₀P₀K₀）多13 340.12 元/hm²。处理1（N₀P₀K₀）和处理2（N₀P₂K₂）入不敷出，纯收入分别为-2 845.86和-2 276.57 元/hm²。处理11（N₃P₂K₂）、处理7（N₂P₃K₂）、处理10（N₂P₂K₃）和处理6（N₂P₂K₂）相比较氮、磷、钾分别为高肥处理，但纯收入分别下降1 890.09、259.12、1 823.77 元/hm²、降幅分别为18.01%、2.47%、17.38%。由此说明，增施氮、磷、钾肥具有增产增收效果，而且氮、磷、钾配合施用效益最好，但当达到最佳施肥量时再增施肥料经济效益反而下降。

2.3 施肥效果回归分析

2.3.1 施氮效果分析。由处理2、3、6、11相比较可知，在施氮肥不同而其他肥料相同的情况下，小麦经济效益相差很大。其中，氮1水平的处理3（N₁P₂K₂）比不施氮的处理2（N₀P₂K₂）增效5 954.82元/hm²；氮2水平的处理6（N₂P₂K₂）比氮1水平的处理3（N₁P₂K₂）增效6 816.01元/hm²；而氮3水平的处理11（N₃P₂K₂）比氮2水平的处理6（N₂P₂K₂）减收1 890.09元/hm²。由此说明，施用低量氮肥随氮肥量增加小麦纯收入增加较大，但到高氮量后再增施氮肥小麦经济效益反而下降。通过建立一元二次回歸方程y=-0.159 2x²₁+88.554x₁-2 754.9得出氮肥施用278.12 kg/hm²，经济效益最好。

2.3.2 施磷效果分析。由处理4、5、6、7相比较可知，在施磷肥不同而其他肥料相同的情况下，小麦经济效益相差很大。其中，磷1水平的处理5（N₂P₁K₂）比不施磷的处理4（N₂P₀K₂）增效4 448.89元/hm²，增幅为523.15%；磷2水平的处理6（N₂P₂K₂）比磷1水平的处理5（N₂P₁K₂）增效5 194.96元/hm²，增幅为98.03%；在氮、钾水平相同的情况下，多施磷肥会对小麦有较显著的增产、增效作用[6]。而磷3水平的处理7（N₂P₃K₂）比磷2水平的处理6（N₂P₂K₂）减收259.12元/hm²，降幅为2.47%。由此说明，施用低量磷肥随磷肥量增加小麦纯收入增加较大，但到高磷量后再增施磷肥小麦经济效益反而下降。通过建立一元二次回归方程y=-0.837x²₂+183.09x₂+540.4得出磷肥施用109.37 kg/hm²，经济效益最好。

2.3.3 施钾效果分析。由处理8、9、6、10相比较可知，在施钾量不同而其他肥料相同的情况下，小麦经济效益相差很大。其中，钾1水平的处理9（N₂P₂K₁）比不施钾的处理8（N₂P₂K₀）增效386.27 元/hm²，增幅为4.40%；鉀2水平的处理6（N₂P₂K₂）比钾1水平的处理9（N₂P₂K₁）增效1 336.34 元/hm²，增幅为14.59%；而钾3水平的处理10（N₂P₂K₃）比钾2水平的处理6（N₂P₂K₂）减收1 823.77 元/hm²，降幅为17.38%。由此说明，施用低量钾肥随钾肥量增加小麦纯收入增加较大，但到高钾量后再增施钾肥小麦经济效益反而下降。通过建立一元二次回归方程y=-0.153 5x₃²+29.347x₃+8 566.1得出：钾肥施用95.59 kg/hm²，经济效益最好。

2.3.4 氮磷钾多因子综合分析。从表4可以看出，经济效益以处理6（N₂P₂K₂）最高，较处理1（N₀P₀K₀）多13 340.12元/hm²，增产效果明显，经济效益也很明显，但是高施肥量处理的产量和经济效益都会下降。3个因素中有1个因素为0水平，其他2个因素均为2水平时，无钾处理的产量和效益都较高，但无氮、无磷的产量和效益都很低，说明氮、磷肥对小麦增产尤为重要，单因子分析和土壤养分结果也证明了这一点。通过对试验结果进行回归综合分析，建立三元二次综合效应方程为y=308.56+41.29x₁+27.11x₂+15.88x₃+2.93x₁x₂+0.85x₁x₃-18.37x₂x₃-0.96x²₁-2.53x₂²-0.79x²₃（x₁为纯N施用量，x₂为P₂O₅施用量，x₃为K₂O施用量），也表明上述分析的情况。三因素综合分析可知，当施纯N 278.12 kg/hm²、P₂O₅109.37 kg/hm²、K₂O 95.59 kg/hm²时，产量达极大值，经济效益最好。

3 结论与讨论

测土配方施肥作为长期推广应用的技术，可根据土壤情况、作物类型做出具有针对性的施肥方案，协调氮、磷、钾比例，提高肥料利用率，减少农业面源污染。按照最佳施肥量进行田间施肥可以节约生产成本，增加农业效益。过量施肥粮食产量和纯收益双降，不仅减产减收，造成浪费，还造成环境污染。对于土壤不缺某种肥料元素，应不施或少施。本文通过回归分析建立一元二次回归方程，单因子氮肥为y=-0.159 2x²₁+88.554x1-2 754.9，单因子磷肥为y=-0.837x²₂+183.09x₂+540.4，单因子钾肥为y=-0.153 5x²₃+29.347x₃+8 566.1；建立三元二次综合效应方程为y=308.56+ 41.29x₁+27.11x₂+15.88x₃+2.93x₁x₂+0.85x₁x₃-18.37x₂x₃-0.96x²₁-2.53x²₂-0.79x²₃。在当地的耕地地力条件下，种植小麦的最佳施肥量为施纯N 278.12 kg/hm²、P₂O₅109.37 kg/hm²、K₂O 95.59 kg/hm²。建议这一肥料用量应用于大田生产。