杨博兰,杨自超,马 雪,冯梦喜,钟雯瑾
(河南心连心化学工业集团股份有限公司 河南新乡 453731)
小麦是我国四大粮食作物之一,氮肥在小麦的生长过程中起着至关重要的作用。闫湘等[1]于2017年研究发现,氮肥在小麦种植过程中对小麦产量的贡献率远超磷肥和钾肥;乔江飞等[2]、吴晓丽等[3]和侯云鹏等[4]在研究中同样发现,施用氮肥可以明显提高小麦产量。但在农业生产中,氮肥的利用率却很低,张福锁等[5]指出我国小麦氮肥利用率仅为28.2%,远低于国际水平。农业生产中氮源有很多,尿素作为氮源在农业生产中占有较大比例,但不合理的施用造成了极大的浪费[6]。盲目施用氮肥,不仅会对农作物产量带来负面影响,而且对环境也有较大的破坏[7]。因此,研发新型氮肥在农业生产中的应用具有重要意义。
许多学者进行了新型氮肥与农作物的相关性研究。吴兴洪等[8]发现,种植玉米时施用控释尿素能显著提高玉米产量;田灵芝等[9]发现在种植小麦时施用控释尿素能得到类似结果。控释尿素作为一种新型尿素在农业生产中的应用很多,王谋山[10]发现,在小麦种植时一次性将控释尿素基施,不仅施用方便,而且对小麦的生长及产量都有促进作用。
聚能网尿素是由河南心连心化学工业集团股份有限公司生产的一种新型增效氮肥,宗利锋等[11]发现,在种植水稻时施用聚能网尿素,对水稻产量有明显的促进作用。郜峰等[12]、袁海丽等[13]发现在种植玉米时施用聚能网尿素,也能得到同样的结果。聚能网尿素虽然对水稻、玉米等作物的产量具有较好的促进作用,但对小麦的效果并未进行论证。本文主要以小麦为研究对象,探讨增效氮肥聚能网尿素对小麦生长及产量的影响。
供试土壤为黄褐土,其土壤理化性状为:有机质16.58 g/kg,碱解氮107.53 mg/kg,有效磷45.28 mg/kg,速效钾97.30 mg/kg,pH 6.42。
供试作物:小麦,品种为郑麦7698。
供试肥料:复混肥(N-P2O5-K2O为20-15-10)、普通尿素、聚能网尿素Ⅰ、聚能网尿素Ⅱ。上述肥料均由河南心连心化学工业集团股份有限公司提供,其中聚能网尿素Ⅰ、聚能网尿素Ⅱ中添加了不同量的聚天门冬氨酸,且聚能网尿素Ⅰ、聚能网尿素Ⅱ中的总氮质量分数≥46.4%。
试验共设4种处理方法:
处理方法1:空白对照(不施肥);
处理方法2:基肥(复混肥)50 kg/亩(1亩=667 m2,下同)+拔节期追施普通尿素10 kg/亩;
处理方法3:基肥(复混肥)50 kg/亩+拔节期追施聚能网尿素Ⅰ10 kg/亩;
处理方法4:基肥(复混肥)50 kg/亩+拔节期追施聚能网尿素Ⅱ10 kg/亩。
试验于2017年在驻马店市农科院农场进行,设置4种处理方法,每种处理方法3次重复,每个小区面积为30 m2,试验采取随机区组排列。试验于2017年10月31日播种,小麦播种量为12.5 kg/亩,11月16日出苗;2018年3月12日人工开沟追施氮肥;3月8日喷苯磺隆和二甲四氯进行田间除草;4月26日喷三唑酮、多菌灵、吡虫啉、乐斯本进行一喷三防;5月30日收割。按照方案要求,各处理方法田间管理水平一致。各小区实收20 m2,单收单打,产量结果计实产。
4种处理方法在小麦拔节期、灌浆期所得试验结果见表1。
由表1可知,追施聚能网尿素的两种处理方法,在拔节期、灌浆期测得小麦的株高、次生根数量、次生根质量、次生根长指标,均高于追施普通尿素处理(处理方法2),表明在等养分条件下,追施聚能网尿素能够为小麦持续均衡提供养分,促进小麦个体生长发育。
表1 4种处理方法的试验结果
4种处理方法对小麦冬前群体和冬后群体数量、成熟期干物质质量的影响见表2。
由表2可知,采用处理方法4、处理方法3追施聚能网尿素的小麦冬前群体、冬后群体与采用处理方法1、处理方法2的相比,数量显著地提高,而且在成熟期对小麦地上部和地下部干物质质量测量时发现,追施聚能网尿素的处理方法4、处理方法3要显著优于其他处理方法。采用处理方法2追施普通尿素的小麦冬前群体和冬后群体数量、成熟期地上干物质质量、小麦根系干物质质量高于不施肥的处理方法1。试验结果表明,在同等养分条件下,追施聚能网尿素能显著提高小麦冬前群体和冬后群体的数量、促进地上部和地下部的生长发育。
表2 4种处理方法下小麦群体数量及成熟期生物量
4种处理方法对小麦各生育期的影响见表3。
表3 小麦生育期时间调查表(月/日)
从表3可以看出,小麦全生育期212~213 d,4种处理方法对小麦生育期影响不大。但对照处理与其他处理相比,起身晚2 d,拔节和抽穗晚1 d,成熟早1 d。
4种处理方法对小麦生物性状及产量构成因素的影响见表4。
表4 4种处理方法下小麦生物性状及产量构成因素
由表4可知,采用处理方法4、处理方法3的小麦产量三因素协调,小麦的亩穗数、穗粒数、千粒质量显著优于采用处理方法2、处理方法1的。采用处理方法2的产量三因素优于采用处理方法1的。因此施用聚能网尿素处理,小麦成熟期适中,退化小穗少,穗粒数多,千粒质量大,有利于提高小麦产量。
4种处理方法对小麦产量的影响见表5。
表5 4种处理方法下小麦的产量
由表5可知,采用处理方法4小麦产量最高,为461.6 kg/亩,比处理方法1产量增加223.1 kg/亩,增产率为93.5%;比处理方法2产量增加26.7 kg/亩,增产率为6.1%。处理方法3小麦产量为460.4 kg/亩,比处理方法1产量增加221.9 kg/亩,增产率为93.0%;比处理方法2小麦产量增加25.5 kg/亩,增产率为5.9%。处理方法2产量为434.9 kg/亩,比处理方法1产量增加196.4 kg/亩,增产率为82.3%。
由上述数据可知,处理方法4、处理方法3、处理方法2与处理方法1相比,产量差异均达到显著水平;处理方法4、处理方法3与处理方法2之间产量的差异也达到显著水平;处理方法4与处理方法3之间产量差异不显著。
以上结果表明,在同等施肥条件下,追施聚能网尿素Ⅰ、聚能网尿素Ⅱ的肥效优于追施普通尿素的,小麦产量增产5%以上,增产效果显著;比较追施聚能网尿素Ⅰ与聚能网尿素Ⅱ,对小麦的增产效果相当。
王海霞[14]、孙克刚等[15]发现,在玉米种植过程中施用增效尿素,不仅可以促进玉米的生长,而且可以显著提高玉米的产量。魏永富等[16]在种植玉米时施用聚能网尿素,得到同样的结果。试验发现,在同等养分条件下,追施聚能网尿素处理的小麦产量较追施普通尿素的产量均增加5%以上,增产效果显著。追施聚能网尿素Ⅰ与聚能网尿素Ⅱ,对小麦的增产效果相当。
影响小麦产量的三要素为有效穗数、穗粒数和千粒质量,三者良好的关系是小麦取得高产的重要因素[17-19]。小麦群体动态与小麦产量三要素有着密切的关系,且小麦成熟期干物质积累对小麦产量的形成也有重要的影响。试验还发现,在等养分条件下,追施聚能网尿素与追施普通尿素相比,前者能够促进小麦群体、地上部及地下部的协调生长,成熟期适中,且退化小穗少,有利于提高成穗率、增加穗粒数及千粒质量。
综上所述,在等养分条件下,追施聚能网尿素的处理,小麦拔节期、灌浆期的个体生长发育指标均显著优于追施普通尿素的处理。所以追施聚能网尿素能够为小麦持续均衡提供养分,促进小麦个体生长发育。