扩蓄增容肥促进农作物生长发育的研究

蔡东明，饶慧斌，曹 华，贺 勇，刘有全

（西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100）

我国是严重缺水的国家，人均水资源占有量只有2 300 m3，仅为世界平均水平的25%，而水的利用首先要保证基本生活，依次为工业农业。农业生产中以小麦种植为例，每生产0.5 kg 小麦需要消耗1 t 水，就是所谓的“斤粮吨水”，可想而知水资源在农业生产中是多么稀缺。不仅如此，我国大部分地区特别是西北地区土壤还非常瘠薄，2017 年在陕西关中地区多点抽样检测，结果为pH=8.6、有机质含量1.34%、速效磷 12.26 mg/kg、速效钾 90.4 mg/kg、硝态氮 16.66 mg/kg、铵态氮7.21 mg/kg。为了改善我国西北地区土壤缺水瘠薄的现状，研制出节水、抗旱、增产、增效的扩蓄增容肥。

1 扩蓄增容技术介绍

1.1 扩蓄增容目的

改善我国西北地区土壤缺水瘠薄的现状。

1.2 扩蓄增容目标

使我国西北地区土壤增强节水、抗旱、增产及增效的特性，最终提高农作物的产量和品质。

1.3 扩蓄增容途径

1.3.1 扩蓄

增强我国西北旱区土壤贮水能力，以期提高水资源利用效率。

1.3.2 增容

增加土壤有机质含量，减少无机化肥使用量，改良土壤结构和理化性状。

1.4 扩蓄增容肥原料

以有机质含量较高的草炭、风化煤、油渣、秸秆、活性炭及土壤结构改良剂PAM、发酵菌、微量元素等材料，经过系列合成。

1.5 扩蓄增容肥技术路线

通过增加土壤有机质含量，提高土壤贮水能力，产生大量好气菌，从而有效促进作物吸收氮、磷、钾等营养元素。

2 山地苹果扩蓄增容

2.1 方法

2016 年，选择最具我国西北土壤缺水贫瘠代表性，位于陕西安塞化子坪镇的山地苹果园。实验共设5 个处理3 个重复，处理分别为F350、F300、F250、CK、空白，CK 为传统农家肥。每株施扩蓄增容肥0.5 kg、农家肥约2.5 kg，围绕幼树根部周围均匀施肥，挂果后测产。

2.2 结果

通过定位观测显示，扩蓄增容肥表现出较强的贮蓄降水功能，完全满足苹果发育关键期的需水量，显著增加单果质量，平均产量较CK 增加22.8%（见表1）。另外，扩蓄增容肥对土壤结构、有机质含量、苹果着色效果均有不同程度改善。

2.3 分析

通过5 个处理3 个重复实验，扩蓄增容肥F250，产量较CK 有显著提高，F300 和 F350 较 F250 产量均有明显增加，但两者产量差距不大，说明扩蓄增容肥在山地苹果的适宜配方为F300或F350。

6 次观测期分别为初始、7 月—11 月。统计观测结果显示，F350、F300、F250 和 CK 4 个处理的贮水效果较空白均有显著提高，但参差不齐。分析认为，这与扩蓄增容肥的生产原料及配方比例有关（见图1），因此在大面积推广使用时，还需要因地制宜，适当调整生产原料和配方比例。

表1 扩蓄增容肥显著提高山地苹果产量kg/0.067 hm2Tab.1 Yield of apple in mountainous by increasing storage and capacity

图1 苹果发育关键期扩蓄增容肥的贮水效应Fig.1 The water storage effect of expanding storage and increasing

3 冬小麦扩蓄增容

3.1 方法

2014 年—2017 年，在陕西关中灌区的三原、泾阳、临潼、临渭、兴平、武功、耀州7个水地县（区）以及永寿、合阳、蓝天、长武4 个旱地县（区）安排示范和展示，扩蓄增容肥和小麦专用肥0.067 hm2施用量分别为12 kg 和50 kg，从苗期到收获对小麦的各个生长发育阶段进行调查对比研究（见图2）。

图2 陕西关中泾阳县扩蓄增容肥示范点Fig.2 The demonstration site of increasing storage and capacity fertilizer in Jingyang County

3.2 结果

经调查，0.067 hm2扩蓄增容肥小麦群体较专用肥多10×104～13×104穗，单株次生根多2～5 条，有效分蘖多0.4～1.3 个/株。实验结果显示，扩蓄增容肥普遍对根系、分蘖数、穗粒数、千粒质量和品质均有显著提高，其中7个水地县（区）平均较对照增产16.8%，4 个旱地县（区）平均较对照增产8.6%，水、旱地平均增产12.7%（见图3）。

图3 扩蓄增容肥（左）处理与小麦专用肥（右）处理对比Fig.3 Comparison between the treatment of expanding storage and increasing capacity fertilizer and the treatment of wheat special fertilizer

3.3 分析

由于扩蓄增容肥主要原料是草炭、风化煤、油渣、秸秆、活性炭及土壤结构改良剂PAM、发酵菌、微量元素等材料，提高了土壤有机质的含量，并产生大量好气菌，为小麦吸收土壤中的氮、磷、钾等微量元素创造了良好条件，从而有效促进了小麦的生长发育，显著提高了小麦的产量三要素。需要指出的是，扩蓄增容肥在水地县（区）与专用肥比较，小麦品质的个别指标有所下降（见表2），但这不影响小麦品质的整体提高。

表2 扩蓄增容肥水地小麦品质个别指标较专用肥降幅Tab.2 The individual quality indexes of wheat in the field of expanding storage and capacity are more specific

4 小结

扩蓄增容技术选取我国西北地区具有代表性的经济作物山地苹果和主要粮食作物冬小麦，进行扩蓄贮水和增容增加有机质的实验。结果表明，扩蓄增容肥提高了土壤的贮水能力，使山地苹果的产量和商品性明显提高；扩蓄增容肥为小麦吸收氮、磷、钾等微量元素创造了有利条件，从而促进其生长和发育，最终提高了产量和品质。因此，针对我国西北地区缺水瘠薄的土壤结构，扩蓄增容肥具有巨大的推广意义。从客观上讲，扩蓄增容肥不只局限于我国西北，只要是土壤缺水瘠薄地区都适宜推广使用。