肥料运筹对啤酒大麦产量品质及氮磷利用率的影响

冉生斌

（甘肃省农业科学院经济作物与啤酒原料研究所，甘肃 兰州 730070）

化肥是农作物增产的基础，世界农业的发展证明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增产措施。但随着化肥用量的逐年增加，在增产的同时，由于作物养分需求和供给不平衡引起的施肥效率也在逐渐降低，由此引起了一系列资源浪费和环境污染等问题。如何提高肥料利用率、减少由于过量施肥带来的环境污染是长期以来全球共同关注的课题［1］，也是关乎资源、环境和粮食安全的重要问题。合理肥料运筹可以提高作物对养分的利用效率。研究表明，冬小麦春季追施氮肥的损失量明显低于秋施氮肥［2-4］。优化氮肥总量和基施追施比例可在保证小麦、玉米产量的同时，较农民的习惯氮肥管理减少氮素损失116、65 kg/hm2。肥料的施用方式影响其利用率。李殿平［5］在水稻上的试验表明，普通尿素深施比表施氮素利用率提高22%。因此，研究不同施肥方式的肥料利用率具有显著的生产实践意义。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试肥料为啤酒大麦专用肥（总养分≥40%，N、P2O5、K2O质量比例为17∶18∶5，甘肃省农业科学院啤酒原料研究所研制）、新动力（总养分≥25%，其中N≥20%，中微量元素、植物生长调节剂等≥5%，甘肃省农业科学院啤酒大麦研究开发中心研制）、磷酸二铵（总养分≥64%，N≥18%，P2O5≥46%）、尿素（N≥46%）、氯化钾（K2O≥33%）。指示啤酒大麦品种为甘啤4号。

1.2 试验地概况

试验设在甘肃省农业科学院武威市黄羊镇啤酒大麦育种基地。海拔1 766 m，年平均气温6.9℃，≥0℃积温3 210℃，年均降水量216.7mm，全年日照时数为2 915.1 h。试验地前茬作物为大麦，夏收后进行翻耕，于10月中旬灌水泡地，11月初旋耕1次，翌年1月份镇压2次。试验地0～20cm土层土壤含有机质21.1 g/kg、全氮1.3 g/kg、全磷 0.03 g/kg，全钾 22.32 g/kg、水解氮 106.4 mg/kg、速效磷16.18 mg/kg、速效钾224.13 mg/kg，pH 8.20。

1.3 试验方法

试验设6个处理。处理A基施啤酒大麦专用肥600 kg/hm2、新动力150 kg/hm2；处理B基施啤酒大麦专用肥600 kg/hm2，追施新动力150 kg/hm2；处理C基施磷酸二铵234.75 kg/hm2、尿素211.5 kg/hm2、氯化钾90 kg/hm2；处理D基施磷酸二铵234.75 kg/hm2、氯化钾 90 kg/hm2、尿素 130.5 kg/hm2，追施尿素81.0 kg/hm2；处理E基施啤酒大麦专用肥600 kg/hm2、尿素81.0 kg/hm2，追施尿素81.0 kg/hm2；处理F不施肥（CK）。以上 5个施肥处理除处理E多追施尿素81.0 kg/hm2外，其余各处理的纯养分含量均为等量（N、P2O5、K2O质量比例为139.5∶108∶30）。处理B、处理D、处理E中作为追肥的氮素纯养分量均为纯氮37.5 kg/hm2。各处理追肥方法均为灌水前于大麦行间开沟，肥料条施沟内覆土掩埋，然后灌水，尽量减少因灌水造成不同处理小区之间互相串肥。

试验随机区组排列，小区面积10 m2（5 m×2 m），3次重复。每小区播种8行，播种量为750万粒/hm2。于3月13日人工手锄开沟撒播，4月9日出苗，6月10日抽穗，7月17日成熟收获。生育期共灌水2次，5月4日灌头水，结合灌水追肥，6月28日灌二水。啤酒大麦收获前在每小区同一行中连续取样20株进行考种，测定株高、穗长、穗粒数等。小区单收计产，另取样测定啤酒大麦品质。

1.4 数据测定和分析

收获后测定每个小区的啤酒大麦蛋白质含量和籽粒饱满率。蛋白质含量采用瑞典FOSS公司生产的1241近红外快速品质分析仪测定，籽粒饱满率采用德国SORTTMAT公司生产的型号为K3的分级筛进行筛选。试验所有数据均使用SPSS软件进行统计分析，所有图表均由Excel软件绘制。

2 结果与分析

2.1 肥料运筹对啤酒大麦农艺性状的影响

由表1可知，专用肥和新动力配施的2个处理（处理A、处理B）基本苗均多于对照，其中专用肥和新动力均基施的基本苗最多，为309.2万株/hm2，比对照多16.7万株/hm2。常规肥料配施的2个处理（处理C、处理D）基本苗均少于对照，其中全部基施的处理C最低，仅有246.0万株/hm2，比对照少46.5万株/hm2，这是由于尿素基施后容易造成烧苗，从而影响基本苗。专用肥和尿素配施的处理E基本苗和对照基本一致。成穗数各施肥处理均高于对照，其中处理A最高，达1 050.5万株/hm2，比对照多462.3万株/hm2；其次是处理D，比对照多434.8万株/hm2；处理B、处理E、处理C比对照多271.0万～402.1万株/hm2。株高常规肥料配施处理高于专用肥和其余肥料配施处理，这和以往的研究结果相符，即施用专用肥后能有效降低大麦株高，增加抗倒伏能力。穗长、穗粒数也均以常规肥料配施的处理C、处理D两个处理较高，其余从高到低依次为处理B、处理E、处理A。

表1 肥料运筹处理的啤酒大麦农艺性状

2.2 肥料运筹对啤酒大麦品质的影响

根据实验室品质分析结果（表2）可知，专用肥和新动力配施的处理A、处理B千粒重均比常规肥配施的处理C、处理D高，其中新动力追施（处理B）的千粒重最高，达49.7 g，比处理A增加0.5 g，比不施肥对照增加1.3 g，处理C、处理D的千粒重差异不大。筛选率各处理间差别不大，处理A、处理B均略高于其余处理。蛋白质含量处理E最高，为9.9%；其次为处理B、处理D，均为9.5%；再次为处理C、处理A、对照，分别为9.4%、9.3%、9.2%。可见专用肥和新动力配施比常规肥料配施能有效能改善啤酒大麦的品质，即千粒重增加、蛋白质降低，其中以新动力追施（处理B）的效果最佳。蛋白质含量随着施氮量的增加而增加，在全生育期总施氮量相等的情况下，氮肥部分追施比全部基施的蛋白质含量高。

2.3 肥料运筹对啤酒大麦产量的影响

由测产结果（表2）可知，所有施肥处理的啤酒大麦产量均极显著高于对照，其中施用啤酒大麦专用肥的3个处理（处理A、处理B、处理E）折合产量均高于常规肥料配施处理，以处理B专用肥基施+新动力追施的折合产量最高，为8 186.7 kg/hm2，比不施肥对照增产3 860 kg/hm2，增产率89.2%；其次为处理A和处理E，折合产量分别为8 140.0 kg/hm2和8 103.3 kg/hm2，比不施肥对照分别增产88.1%和87.3%。常规肥料配施的两个处理（处理C、处理D）的产量较低，比不施肥对照分别增产72.3%和82.7%。不同肥料运筹，基施+追施的施肥方式啤酒大麦折合产量均比全部基施的高。其中处理B比处理A增产46.7 kg/hm2，差异不显著；处理D比处理C增产450.0 kg/hm2，达到极显著水平。说明在施肥量相同的情况下，适当增加苗期追肥可提高啤酒大麦的产量。专用肥和新动力基施（处理A）比常规肥料基施（处理C）增产683.3 kg/hm2，达到极显著水平；专用肥基施+新动力追施（处理B）比常规肥料基施+追施（处理D）增产280.0 kg/hm2，达到显著水平，说明啤酒大麦专用肥和新动力配施比常规肥料配施能够显著增加啤酒大麦产量。对施用啤酒大麦专用肥的处理A、处理B、处理E产量结果进行比较可以看出，专用肥和新动力配施的处理A、处理B，虽然比处理E少施纯氮37.5 kg/hm2，但产量却比专用肥和尿素配施的处理E分别高83.4 kg/hm2和36.7 kg/hm2，说明新动力和专用肥配施，既能降低施氮量，减少过量施肥对环境的污染，而且还能增加产量。

2.4 肥料运筹对啤酒大麦氮、磷肥利用率的影响

从图1可以看出，不同施肥处理对氮、磷的利用率变化影响趋势一致。在所有施肥处理中，均以处理B的氮、磷肥利用率最高，分别为33.55%和19.23%；其次为处理E，氮、磷肥利用率分别为30.07%和17.54%；处理D的氮、磷肥利用率最低，分别为23.51%和14.01%。

表2 肥料运筹处理的啤酒大麦品质和产量

图1 肥料运筹对啤酒大麦氮磷利用率的影响

肥料全部基施时的处理A和处理C对磷肥利用率的影响不大，但氮肥的利用率处理A比处理C提高4.66百分点，差异达显著水平；氮肥部分追施时，啤酒大麦专用肥和新动力配施（处理B）比常规施肥（处理D）氮磷利用率明显提高，分别提高10.04百分点和5.22百分点，处理间差异达极显著水平。说明啤酒大麦专用肥和新动力配施在2种施肥方式下氮磷肥利用率均比常规肥料配施高，其中对氮肥利用率提高的促进作用更加明显。啤酒大麦专用肥和新动力配施的两个处理（处理A和处理B）相比，新动力追施氮（处理B）、磷肥的利用率均比基施（处理A）高，其中氮肥利用率提高3.57百分点，磷肥利用率提高2.67个百分点，处理间差异达极显著水平。因此在啤酒大麦专用肥基施的条件下，新动力在苗期追施对植株的促进作用比基施明显，对肥料的利用率影响也更大。而常规肥料不同施用技术（处理C和处理D）的氮、磷利用率变化趋势和施用专用肥正好相反，即尿素追施后氮、磷肥的利用率均比基施降低，其中氮肥利用率降低1.81百分点，磷肥利用率降低2.04百分点。这是由于酰胺态氮不能直接被作物吸收，需转化成氨态氮才能被吸收。而当地灌水方式为大水漫灌，尿素极易溶于水，灌水时随水追施尿素，作物来不及吸收，部分尿素随水流失，影响到大麦对氮肥的吸收。

3 小结与讨论

试验结果表明，专用肥和新动力全部基施时基本苗和成穗数均最高，而有尿素基施的2个处理的基本苗都显著低于其余施肥处理。其中尿素全部基施的处理基本苗和成穗数为最低，说明尿素施用不当，容易造成基本苗缺失，即使基施条件下，也应当尽量深施，否则容易烧苗。3个施用啤酒大麦专用肥处理的株高均低于常规肥料，说明专用肥施用后能够降低啤酒大麦的株高，这和他人的的试验研究结果一致［6-7］。

专用肥和新动力配施后，均能显著改善啤酒大麦的酿造品质，使千粒重增加、筛选率提高、蛋白质含量降低。蛋白质含量随着施氮量的增加而增加，氮肥追施处理的啤酒大麦蛋白质含量比基施的高。施用专用肥的3个处理产量均高于常规肥料配施的处理，其中以新动力追施的产量最高。新动力配施的产量比尿素配施的高，在少施纯氮37.5 kg/hm2的情况下，产量却分别增加37.5 kg/hm2和84.0 kg/hm2。氮肥部分追施的大麦产量均比全部基施的高，特别是尿素追施比基施增产450 kg/hm2，增产效果极显著，说明适当增加苗期追肥可提高啤酒大麦的产量。

专用肥新动力配施氮、磷肥利用率均比常规肥料配施高，这是由于新动力能促进植株生长发育，从而促进作物对肥料的吸收；新动力追施的氮、磷肥利用率均比基施高，因此新动力在苗期追施更能促进植株对养分的吸收。而即尿素追施后氮、磷肥的利用率却均比基施低，这是由于尿素容易随水流失。增加氮肥的用量可以提高磷肥的利用率，说明氮、磷之间存在明显的交互作用。

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