几种不同生产工艺的复混肥对冬小麦的影响

曹子库　张培　孙育强

摘 要：为了改变生产者在冬小麦基肥施用上选用复混肥生产工艺的盲目性、随意性，解决因施肥不当造成小麦产量难以提高问题，采用大田试验方法，于2010—2012年在典型地块开展了市场上常见的几种不同生产工艺生产的N、P2O5、K2O配比为15-15-15的硫基复混肥每公顷基施600 kg对小麦的影响对比试验研究。结果表明，掺混肥工艺、法国AZF工艺较其他处理极显著提高了小麦产量和效益，这2个处理间产量差异不显著，效益差异极显著；每公顷分别增产3262.0 kg、3168.0 kg，增产率65.7%、63.8%；分别增收5278.20元、4252.80元。得出在冬小麦基肥施用上应首选掺混肥工艺、法国AZF工艺生产的复混肥。

关键词：生产工艺；复混肥；冬小麦；筛选

中图分类号：S143 文献标志码：A 论文编号：2014-0347

0 引言

中国是传统的农业大国，农业在国民生产中一直占据着非常重要的位置。现代农业技术推动了农业生产的快速发展，特别是化学肥料的推广，显著的增加了农作物产量，使得农业产生了巨大的经济效益[1]。中国的化肥生产与施用已从单一肥料[2]发展到复混肥料[2-3]，化肥的生产工艺（方法）已趋于多元化。不同的生产工艺对肥料利用率、肥效有一定的影响，从而影响农作物的生育进程，最终影响产量。关于化肥对冬小麦生长影响的研究报道很多，有研究N肥[4-8]、P肥[9-12]、K肥[13-15]对冬小麦生长影响的，还有研究N、P肥配施[16-19]、N、K肥配施[20]、P、K肥配施[21]以及N、P、K肥配施[22-25]对冬小麦生长影响的，但以上研究大部分都是以单质肥为研究对象，很少考虑在生产复混肥过程中N、P、K之间的反应以及对冬小麦的影响，虽有缓释肥对冬小麦生长影响的研究报道[26-27]，但关于不同的生产工艺的复混肥对冬小麦的影响鲜见报道。另一方面由于部门分工，复混肥生产企业对肥料的研究[28-31]，一般考虑的是工艺简单化、成本优化，对原材料的选择也以成本为先，对养分形态很少考虑，并且用工业标准来检测肥料的合格与否，对影响植物养分吸收的物理、化学性状几乎不予考虑。冬小麦是中国主要粮食作物，常年种植约2000万hm2，其产量的高低关乎国家粮食安全。目前市场上复混肥的生产工艺主要有法国AZF工艺、氢钾工艺、高塔工艺、氨化工艺、掺混肥工艺、缓控释肥工艺等，生产厂家都宣传各自工艺的优点，农民无可适从，因此筛选适合冬小麦生产的复混肥的生产工艺就显得相当迫切和重要。为此，2010年以来，笔者选择市场上常见的几种不同生产工艺的复混肥，连续2年在典型地块进行了对比试验研究，以其为当地示范推广冬小麦测土配方施肥技术提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于2010年10月—2011年6月、2011年10月—2012年6月，分别在永年县临洺关镇娄山村和永年县讲武乡小北汪四分村进行。试验田地处太行山山前平原，属北温带半湿润大陆性季风气候。种植模式为永年县典型的冬小麦-夏玉米轮作模式。冬小麦产量水平常年在6750～8250 kg/hm2之间，夏玉米常年在9000～10500 kg/hm2之间。土壤类型分别为石灰性褐土和潮褐土，这2种类型的土壤占永年县耕地面积的74%以上；土壤质地为壤土，土体构型为海绵型。翻地前采集0～20 cm耕层土壤进行分析测定，结果见表1。

1.2 供试肥料及冬小麦品种

1.2.1 试验用肥料 分别用法国AZF工艺、氢钾工艺、高塔工艺、氨化工艺、缓控释肥工艺生产的N、P2O5、K2O配比为15-15-15的硫基复混肥，以及用沧州尿素、“六国”磷酸二铵、“爱普”硫酸钾调配的掺混肥（15-15-15）。不同生产工艺的肥料分别由县级经销商提供，尿素、磷酸二铵、硫酸钾由市场购得。

1.2.2 试验用冬小麦品种 娄山试验田为‘冀5265，由河北省农林科学院粮油作物研究所选育，半冬性，中晚熟品种。小北汪四分村试验田为‘良星99，由山东省德州市良星种子研究所选育，为半冬性、中熟品种。

1.3 试验设计

试验设7个处理，3次重复，小区面积30 m2 （5 m×6 m），随机区组排列。（1）不施基肥（CK）；（2）基施法国AZF工艺复混肥600 kg/hm2；（3）基施氢钾工艺复混肥600 kg/hm2；（4）基施高塔工艺复混肥600 kg/hm2；（5）基施氨化工艺复混肥600 kg/hm2；（6）基施缓控释肥复混肥600 kg/hm2；（7）基施掺混肥（用沧州尿素、“六国”二铵、“爱普”硫酸钾调配，配比为15-15-15）600 kg/hm2。在拔节期每个处理均追施尿素150 kg/hm2。其他田间管理措施一致，按丰产田要求管理。

2 结果与分析

2.1 不同处理对冬小麦生物学性状的影响

2.1.1 不同处理对冬小麦茎数的影响 从表2中可以看出，各处理茎数均比CK多，其中越冬期处理5最多，处理7次之，处理4第三；起身期最高总茎数、拔节孕穗期有效茎数排序相同，处理4最多，处理5次之，处理7第三。另外，2年试验表明，各处理成熟期均比CK晚1～2天，且CK叶片黄绿无光泽，茎秆细弱，有明显脱肥现象。分析其原因，主要是因为除CK外，其他各处理均含有N、P、K三种元素，而N素营养的作用在于促进小麦根、茎、叶、分蘖等营养器官的生长，P素可以促进麦苗早分蘖、早生根，使根系发育健壮，抗寒能力增强，所以分蘖多；K素可提高小麦植株内纤维素、木质素的含量，促进维管束的发育[32-33]，所以其茎秆坚韧，CK由于缺素早衰而早熟。

2.1.2 不同处理对冬小麦单位面积穗数、穗粒数、千粒重的影响 从表3中可以看出，各处理每公顷穗数均比CK有所增加，其中处理5最多，为769.5万，增加168.0万；处理7次之，为768.0万，增加166.5万；处理4第三，为766.5万，增加165.0万。各处理穗粒数均比CK多，其中处理2 最多，为32.1个，多6.7个；处理7次之，为30.7个，多5.3个；处理3第三，为30.2个，增加4.8个。各处理千粒重均比CK 重，其中处理7最重，为42.6 g，重3.9 g；处理3、6次之，均为42.5 g，重3.8 g；分析其原因，主要是因为除CK外，其他各处理均含有N、P、K三种元素，而N 素营养有利于叶片功能期延长，增加小麦植株体的绿色面积，加强光合作用和营养物质的积累[32-33]；P素提高了小麦全生育期的根系活力和生育后期小麦群体光合能力[11-12，34]；K素可提高旗葉叶绿素的含量和生育后期旗叶的光合速率、可提高籽粒灌浆速率，不仅能加强光合产物由源器官的外运，而且还能促进同化物向穗部器官转运与分配[34]，因此单位面积穗数、穗粒数、千粒重均比CK有所增加。

2.2 不同处理对冬小麦产量的影响

表4结果显示，各处理每公顷产量均比CK增产，差异达极显著水平，其中处理7最高，为8228.5 kg，增产3262.0 kg，增产率65.7%；处理2次之，为8134.5 kg，增产3168.0 kg，增产率63.8%；处理4第三，为7758.5 kg，增产2792.0 kg，增产率56.2%。其中，处理7、2与其他处理相比，增产效果达极显著水平，但处理7与处理2之间，差异不显著。这说明掺混肥、法国AZF工艺复混肥具有显著增产效，其中掺混肥效果最好。处理4与处理3、6、5相比，差异达极显著水平；处理3与处理6、5相比，差异达极显著水平；处理6与处理5之间，差异不显著。

2.3 不同处理冬小麦经济效益比较

复混肥在增加小麦产量的同时，显著增加了农民的收益（表4）。各处理每公顷纯收益均比CK高，差异达极显著水平，其中处理7最多，为15707.85元，增收5278.20元；处理2次之，为14682.45元，增收4252.80元；处理4第三，为14072.85元，增收3643.20元。另外，处理7与其他处理相比，增收效果达极显著水平；处理2与处理4、3、6、5相比，增收效果达极显著水平；处理4与处理3之间，差异显著，但不是极显著；处理4与处理6、5相比，增收效果达极显著水平；处理3与处理6、5相比，增收效果达极显著水平；处理6与处理5之间，差异不显著。表4结果显H

3 结论

2010年10月—2012年6月，连续2年在永年县典型的冬小麦-夏玉米轮作模式地块进行了常见的几种不同生产工艺的复混肥对冬小麦的影响对比试验，研究结果表明，含有N、P、K三元素的复混肥较CK可明显促进小麦分蘖，植株生长健壮，单位面积穗数、穗粒数、千粒重均有明显提高，极显著提高了小麦产量和效益；其中掺混肥工艺、法国AZF工艺复混肥之间产量差异不显著，但均比其他生产工艺复混肥增产达极显著水平；掺混肥工艺与其他生产工艺复混肥相比，增收效果达极显著水平；因此掺混肥工艺、法国AZF工艺复混肥比较适合冬小麦生长发育，值得在生产上推广应用。

4 讨论

冬小麦在中国粮食种植中占有很大比重，要取得较高的产量和良好的经济效益，科学施肥非常重要。当前，随着测土配方施肥技术的推广，高产品种的应用和栽培技术的改进，小麦单位面积的生物产量和经济产量不断提高。从常见的几种不同生产工艺的复混肥基施对冬小麦的影响对比试验研究结果可以看出，N、P、K三元素配合施用，可促进小麦分蘖，单位面积穗数、穗粒数、千粒重提高，显著提高了小麦产量和效益，这与前人的研究结果基本一致[23，25，35-36]。但刘丽俊[37]研究指出，在养分含量相同情况下，施用由厂家生产的成品配方肥比单质肥料混施能促进冬小麦各生育期生长指标提高，产量增加，经济效益明显提高。这与本研究得出的掺混肥工艺增产增收效果最好的结论不仅一致。另外，肖强等[26]研究认为，与等量N、P、K化肥配施相比，纳米级材料胶结包膜型缓/控释肥料提高了小麦子粒产量。这与本研究得出的施用缓控释肥工艺复混肥冬小麦产量显著低于施用掺混肥工艺、法国AZF工艺、高塔工艺、氢钾工艺复混肥的结果不相符，这可能因缓控释肥所用的包膜材料不同所致。以往研究肥料对冬小麦的影响，大部分都是以单质肥为研究对象，很少考虑在复混肥生产过程中N、P、K之间的反应以及对作物的影响，当前，复混肥在农业生产中施用面积越来越大，本研究以不同的生产工艺的复混肥为研究对象，具有现实意义。

由于本试验研究对象为6种不同的生产工艺的复混肥，要使每种复混肥N、P2O5、K2O配比都为适合本地冬小麦土壤[38]的18-18-6较为困难，所以选用了各生产工艺都普遍生产的配比为15-15-15的硫基复混肥为研究对象，与最佳配比相比，N、P2O5偏低、K2O偏高，在一定程度上影响试验结果。另外，缓控释肥由于所用的包膜材料不同，其结果可能有一定的差异。如能选用适合本地冬小麦土壤的复混肥为研究对象，其结果更能反映生产实际情况，更具有现实意义。

本试验掺混肥料的投入，只是从市场上购买基础肥料尿素、磷酸二铵、硫酸钾的成本，而没有考虑工厂化生产掺混肥的能源、人工、机械折旧等成本。目前生产1 t掺混肥的加工成本300元左右，计入肥料投入后，其增收效果还是达极显著水平。发达国家掺混肥已占农业化肥用量的60%～70%[39]，中国发展相对缓慢。但随着测土配方施肥技术推广的深入，适度规模经营主体——农民专业合作社、家庭农场、种植大户等的增多，掺混肥以其工艺简单、生产成本低、养分配比可因土因作物灵活调控而越来越受到商家和用户的青睐。

另外，从栽培学的角度考虑，基施法國AZF工艺复混肥的冬麦田，其分蘖虽不是最多，但其植株稳健，成穗率高，产量三要素结构也比较合理，抵御自然灾害（大风、干热风）的能力较强，应在生产上大力推广。但该工艺应加强技改，降低生产成本，增加市场占有率。

本次试验所用的各生产工艺复混肥，不一定代表中国该工艺先进水平，所以该试验研究结果有待于进一步验证。

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