丹阳市小麦田有机肥部分替代化肥试验初探
2023-10-31金向阳王剑宇管飞翔
张 玲,金向阳,王剑宇,汤 磊,管飞翔
(1.丹阳市珥陵镇农业农村和社会事业局,江苏 丹阳 212300;2.丹阳市陵口镇青禾家庭农场,江苏 丹阳 212300;3.丹阳市农业农村局,江苏 丹阳 212300)
0 引 言
化肥被称为粮食的“粮食”,是农业生产中重要的生产资料,对促进粮食增产意义重大[1]。单一施肥、过量施肥等不合理的施肥方式,不仅导致化肥利用率低下、粮食增产效果不明显,还造成严重的生态环境污染[2]。为摸清丹阳市小麦作物生产上有机肥替代化肥的合理比例,以及有机肥替代后对小麦的产量、经济效益和氮肥的利用率的影响,作者在丹阳市珥陵镇中仙村开展小麦有机肥部分替代化肥的试验,为后续丹阳市小麦大田生产的化肥减量增效提供技术支撑和参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2022 年11 月—2023 年5 月在丹阳市珥陵镇中仙蒋甲村进行,试验地块方整,交通便利,供试土壤为粉沙土,肥力中等,土壤有机质含量33.90 g/kg、全氮含量1.76 g/kg、有效磷含量13.50 mg/kg、速效钾含量86 mg/kg。
1.2 试验材料
供试品种为扬麦25 号,前茬作物为水稻,于2022 年11 月10 日采用机条播播种。
供试有机肥为生态有机肥(甲壳素),经堆沤腐熟形成的有机肥,含N1.3%、P2O52.3%、K2O 1.8%,由江苏华昌化工有限公司生产。
1.3 试验设计
试验设11 个处理:分别为零施肥(CK)、常规施肥无氮肥区、配方施肥无氮肥区、常规施肥区、配方施肥区、配方施肥区施氮量下有机肥无机肥配施1(有机肥替代10%化肥)、配方施肥区施氮量下有机肥无机肥配施2(有机肥替代20%化肥)、配方施肥区施氮量下有机肥无机肥配施3(有机肥替代30%化肥)、配方施肥区施氮量下有机肥无机肥配施4(有机肥替代40%化肥)、配方施肥区施氮量下有机肥无机肥配施5(有机肥替代50%化肥)、配方施肥区施氮量下有机肥无机肥配施6(有机肥替代100%化肥)(表1)。
表1 有机肥部分替代化肥试验设计表
1.4 田间管理与取样测试
所有处理按照统一的耕整地、播种、灌溉、除草、病虫害防治等管理。收获前取样测产,每个区域均匀布置3 个取样点,每个取样点随机选择0.5 m2样框,统计总有效穗数,随机选取20 穗长势均匀的植株,齐地剪断,带回室内考查穗粒数和千粒重,随后留样,用凯氏滴定法测定样品全氮、钼蓝比色法测定样品全磷、火焰光度计法测定样品全钾。
1.5 数据计算与统计
小麦产量根据考种数据计算,氮磷钾化肥利用率按照以下公式计算:
某养分利用率=(施用区某养分摄取量-不施用区某养分摄取量)/某养分施用量×100%。
用IBM SPSS Statistics 19 进行统计分析,用最小显著性检验(LSD)法比较不同处理间的差异显著性,相关图表制作用Excel 2016 完成。
2 试验结果与分析
2.1 有机肥替代化肥比例对小麦产量和产量构成的影响
与常规对照相比,施配方肥的小麦增产4.43%,不同有机肥替代比例中以20%有机肥替代的效果最好,其产量与常规施肥区相比增加5.85%,其次是有机肥替代30%化肥的处理,其产量与常规施肥区相比增加3.84%。有机肥替代比例超过30%,每667 m2有效穗数、穗粒数、千粒重和产量均减少。表明在小麦上施用有机肥,按照氮肥用量计算,其替代比例不宜超过30%(表2)。
表2 不同有机肥替代化肥处理的小麦产量和产量组成
2.2 不同氮肥用量对小麦经济效益的影响
利润方面,与常规对照相比,配方肥的小麦利润增加6.18%,不同有机肥替代比例中以20%有机肥替代的利润最高,其利润与常规施肥区相比增加5.58%,其次是有机肥替代30%化肥的处理,其利润与常规施肥区相比增加2.17%,有机肥替代超过30%的利润均减少;产投比方面,与常规对照相比,配方肥的小麦产投比增加13.13%,不同有机肥替代比例中以10%有机肥替代的效果最好,其产投比与常规施肥区相比增加1.06%,有机肥替代超过10%的产投比均减少。从利润和产投比上综合看,配方肥和有机肥替代10%~20%的小麦经济效益较高(表3)。
表3 不同氮肥用量的小麦经济效益比较
2.3 有机肥替代化肥比例对氮肥利用率的影响
随着有机肥替代化肥比例的增加,小麦秸秆生物量、植株氮含量、籽粒生物量、籽粒氮含量均呈下降趋势。与常规施肥区相比,配方施肥区的氮肥利用率增加13.50%,以40%有机肥替代的氮肥利用率最高,与常规施肥区比较增加31.90%,超过40%替代比例,氮肥利用率下降趋势,但均高于常规施肥区处理(表4)。
表4 不同有机肥替代化肥的小麦氮肥利用率的影响
3 结 语
上述试验表明,丹阳市小麦有机肥替代化肥的建议比例为10%~20%,与常规对照相比,有机肥替代化肥10%和20%有效地提高了小麦的利润和产投比。10%有机肥替代化肥的氮肥利用率提高了21.24%,20%有机肥替代化肥的氮肥利用率相比常规施肥区提高了29.21%。