旱地小麦肥料效率与监控施肥试验研究

刘斌侠,张娟妮,谢卓越,何百强

(岐山县农业技术推广服务中心, 陕西 岐山 722400)

引言

为了研究旱地小麦氮、磷、钾肥料利用效率，探索不同养分对小麦生长和产量的影响，为推荐科学施肥、节本增效提供技术依据。2018年秋播，在陕西省岐山县凤鸣镇设置小麦肥料效率与监控施肥试验1组，旨在探求减肥增效施肥配方，提高肥料利用效率，保护农业生境。

1 试验材料与方法

1.1 试验基本情况

试验设在千山南麓旱作区的岐山县凤鸣镇北寨子村武家新庄。试验地土类黄绵土，土质粘壤，无灌溉条件。供试田块面积0.23 hm2，年种植一季冬小麦。秋播前采土测定土壤全氮含量0.89 g·kg-1,硝态氮277.36 mg·kg-1,速效磷11.55 mg·kg-1,速效钾129.5 mg·kg-1,pH值8.0。试验小麦2018年9月30日机械旋播，供试小麦品种为西农822，每667 m2播量10.5 kg。冬前开展化除一次，春季人工除草一次， 2019年5月10日开展“一喷三防”。5月14日分不同小区测产，5月31日采集麦株标本，6月2日试验小麦机械收获。6月15日分小区室内考种、计实产。在试验小麦出苗后、越冬期、拔节期、灌浆成熟期等关键生育时期开展调查并做好观察记载。

1.2 试验设计

试验设6个处理，3次重复，共计18个试验小区，每个试验小区面积50 m2，小区间单排式随机排列。试验所用肥料氮肥为尿素，磷肥为普通过磷酸钙，钾肥为50%硫酸钾。肥料养分以纯N、P2O5、K2O计，各处理施肥量依次：处理1(14-8-2)为农户常规施肥，即每667 m2纯N 、P2O5、K2O施入量分别为14 kg、8 kg、2 kg；处理2(11-4-3)为专家推荐施肥；处理3(2-6-2)为监控施肥，即在土壤养分测定基础上根据小麦目标产量提出的施肥配方；处理4(0-6-2)为监控施肥无氮；处理5(2-0-2)为监控施肥无磷；处理6(2-6-0)为监控施肥无钾。试验各处理肥料作为底肥在小麦播种前一次性施入，播种后再起垄作畦。重复间留置走道，四周设置保护区和保护行。

2 试验结果与分析

2.1 不同肥料效应对小麦生长势的影响

2.1.1 对冬前小麦生长势的影响 从冬前(12月13日)调查(表1)看：处理1(14-8-2)农户常规施肥，小麦株高24.1 cm，叶片数6.7片，分蘖数8.4个，3叶1心大蘖数3.6个，次生根11.6条，新生次生根2.5条，每平方米茎数1 113.3条，每667 m2茎数74.26万，排名第1，优于其余处理。其次为处理3(2-6-2)监控施肥，处理2(11-4-3)专家推荐施肥,冬前长势综合排名第3，缺素区的处理4(0-6-2)监控施肥无氮、处理6(2-6-0)监控施肥无钾、处理5(2-0-2)监控施肥无磷，冬前长势较差。分析原因是处理1、处理2、处理3所施肥料氮、磷、钾养分齐全且处理1氮、磷供应充足，对小麦苗期生长有利，所以冬前长势排名第1。缺素造成养分供应不均衡，因而小麦长势偏差。

表1 小麦肥料效率与监控施肥研究试验越冬期调查结果记载

注:试验地点:凤鸣镇北寨子村;调查时间：2018年12月13日。

2.1.2 对春季小麦生长势的影响 春季小麦停止分蘖前(3月13日)调查(见表2)：从表2看出，小麦株高、单株叶片数、分蘖数、3叶1心大蘖数、次生根数、新生次生根数处理2总体表现最优，分别是30.16 cm、9.29条、13.73个、11.55个、28.45条、5.91条。小麦拔节期长势由好到差排名依次为处理2、处理1、处理3、处理5、处理4、处理6。氮、磷、钾全素区的处理2、处理1、处理3小麦长势明显优于缺素区的处理5、处理4、处理6。春季与冬前调查结果基本一致。唯有处理5叶片数、次生根数、新生次生根数高于处理3，分析原因是试验土壤基础养分中有效磷含量处于低水平，监控施磷量只有常规施磷量的1/4，所以1季作物2个不同处理长势相差不甚明显。

表2 小麦肥料效率与监控施肥研究试验拔节期调查结果记载

注:试验地点： 凤鸣镇北寨子村;调查时间：2019年3月13日。

2.2 不同肥料效应对小麦产量的影响

小麦成株期(5月14日)调查(见表3)，经对产量构成三要素分析，处理3折每667 m2有效穗数为45.6万穗，穗粒数平均25.7粒，千粒重44.3 g，理论每667 m2产量519.2 kg，实际467.3 kg，每667 m2产量位居6个处理之首。理论每667 m2产量处理6、处理1、处理5、处理2、处理4分别为516.1 kg、495.6 kg、495.5 kg，493.7 kg、487.0 kg。实际产量分别为464.5 kg、446.0 kg、446.0 kg、444.3 kg、438.3 kg。对实际每667 m2产量结果进行方差分析和多重比较：经方差分析计算，F值=5.310，F0.05=3.326，F0.01=5.636，F0.05

表3 小麦肥料效率与监控施肥研究试验产量因素调查记载及方差分析

试验地点： 凤鸣镇北寨子村 调查时间：5月14日

2.3 不同肥料效应对小麦产值和效益的影响

小麦单价按2.3元·kg-1，单质化肥价格纯氮按4.78元·kg-1，P2O5按4.0元·kg-1，K2O按8.0元·kg-1计算，处理3、处理6、处理1、处理5、处理2、处理4每667 m2化肥投入分别为49.6元、33.6元、114.9元、25.6元、92.6元、40.0元。小麦每667 m2产值处理3、处理6、处理1、处理5、处理2、处理4依次为1 074.8元、1 068.4元、1 025.8元、1 025.8元、1 021.9元、1 008.1元，扣除肥料成本后每667 m2净收益依次为1 025.2元、1 034.8元、910.9元、1 000.2元、929.3元、968.1元。每667 m2净收益排名处理6最高，其次为处理3，处理1最低。处理3较处理1每667 m2增加小麦收益49元，节约化肥成本65.3元，增收节支114.3元。处理3较处理2每667 m2增收节支95.9元，处理3节本增收效果明显。

2.4 监控施肥肥料利用率计算

根据每生产100 kg小麦籽粒需纯N 3kg，P2O51.25 kg，K2O 2.5 kg计算，监控施肥氮肥利用率为34.5%，磷肥利用率为5.23%，钾肥利用率为12.0%。氮肥利用率尚可，磷、钾肥利用率偏低。

3 小结与讨论

(1)试验结果表明：在缺乏灌溉条件的千山南麓旱作区，小麦施肥应注重氮、磷、钾配合，各种养分达到相对均衡，才能促进小麦越冬、拔节、成株期生长及抽穗结实。

(2)群众常规施肥用量偏大，小麦越冬前长势虽好，但施肥量的增大造成施肥成本增加，易引发旺长，后期存在倒伏和减产风险，造成小麦净收益降低。

(3)监控施肥(处理3)较农户常规施肥(处理1)每667m2增收节支114.3元；较专家推荐(处理2)每667 m2增收节支95.9元。由此表明：近些年大量施用化肥造成土壤中养分残存较高，监控施肥能有效利用土壤残存养分，在保证作物产量的前提下还能减少施肥成本和化肥污染，保护农业生态环境，该技术值得在旱地小麦上大力推广。

(4)缺素处理6(监控无钾)小麦每667m2产量在6个处理中排名第2，净产值排名第1。分析原因是土壤速效钾含量丰缺指标等级处于中等偏高水平，满足了小麦生长季的钾素需求。

(5)监控施肥氮肥利用率34.5%，磷、钾肥利用率偏低。分析原因是自2018年秋播至2019年5月底，我地降雨量170.9 mm，较历年同期(249.5 mm)偏少3成，持续干旱少雨影响了磷、钾肥效的正常发挥。

(6)小麦肥料效率与监控施肥试验本地属首次安排，所得数据难免存在一定偏差，部分监控施肥肥料效应未能得到最大限度发挥，试验结果有待今后进一步验证。