岐山县旱地冬小麦肥料利用率试验初探

何百强 张娟妮 牛卫兵 刘斌侠

（岐山县农业技术推广服务中心 陕西岐山 722400）

为进一步探索本地冬小麦不同施肥水平对产量的影响，了解冬小麦植株和籽粒对氮、磷、钾肥的吸收量和利用率，2020年秋播，在岐山县千山南麓旱作区设置了冬小麦肥料利用率试验1组，旨在为今后施肥提供更加科学有效的施肥技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验基本情况

冬小麦肥料利用率试验安排在千山南麓旱作区的京当镇岐阳村。试验田块土壤为褐土，供试面积4亩，种植小麦品种为百农207。亩播量为11.5 kg，分行称好种子，9月27日人工开沟播种。肥料作底肥按小区一次性施入。11月开展冬前化除，2021年4月中下旬进行以小麦条锈病防治为主的“一喷三防”。在小麦关键生育期（越冬期、拔节期、成熟期）做好观察记载、测产，分区收获。试验6月10日收获后分区考种、计产。

1.2 试验设计

供试肥料为尿素（含N 46.0%）、普通过磷酸钙（含P2O512%）、硫酸钾（含K2O 50%）。

试验设4个处理，3次重复，采用单排式随机排列。每个处理面积30 m2，处理间随机排列。处理1为无氮区（PK）：每亩施入P2O59 kg、K2O 5 kg；处理2（无磷区），每亩施入纯N13 kg、K2O 5 kg；处理3（无钾区）每亩施入纯N 13 kg、P2O59 kg；处理4（常规施肥区），每亩施入纯N 13 kg、P2O59 kg、K2O 5 kg。试验田四周均设置保护区和保护行，并留置走道，各小区间筑好畦塄。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对植株性状的影响

2.1.1 对冬前小麦生长势的影响由冬前12月7日的调查结果可知（表1），在调查的株高、叶片数、分蘖数、3叶1心大蘖数、次生根数、新生次生根数、亩总茎数等7项指标中，处理2（无磷区）叶片数平均6.3片、分蘖数5.6个、3叶1心大蘖数3.4个、次生根平均8.2条，4项指标排名第1，亩总茎67.0万，综合排名第一。处理4（全素区）小麦株高平均25.5 cm、叶片数6.0片、单株分蘖数5.2个、3叶1心大蘖数3.1个、次生根7.5条、新生次生根数2.6条、亩总茎68.5万茎，冬前综合长势排名第二。冬前综合长势排名第三的处理3（无钾区）株高平均28.1 cm、亩总茎数71.9万茎，新生次生根2.7条。处理1（无氮区）长势最差，排名第四[1]。处理2冬前长势较好，分析原因是磷元素当季利用率不高，土壤中残存的磷素足以满足小麦苗期的生长需求[2]；处理4（全素区）表现出小麦总体长势较好，群体足，叶蘖配套，个体健壮；处理1因缺氮素，影响冬前分蘖和生长[3]。

2.1.2 对春季小麦生长势的影响由春季3月5日的调查结果可知（表1），处理3（无钾区）株高29.5 cm，叶片数8.8片、分蘖数9.9个、3叶1心大蘖数5.2个、次生根数16.8个、亩总茎数97.8万茎。春季综合长势排名第一。处理4（全素区）小麦平均株高27.6 cm、分蘖数7.53个、3叶1心大蘖数4.7个、次生根数15.9个、新生次生根5.7个、亩总茎数89.1万茎，综合指标排名第二。处理2（无磷区）小麦亩总茎数87.7万茎，排名第3。处理1（无氮区）小麦拔节期长势较其他处理差。春季长势由好到差依次为处理3（NP）、处理4（NPK）、处理2（NK）、处理1（PK）。分析原因是处理3（无钾区）、处理4（全素区）磷素与氮素配合施用可促进氮的代谢，数据显示NP区分蘖数为7.5～9.9个、3叶1心大蘖为4.7～5.2个、次生根数为15.9～16.8条、新生次生根为5.0～5.7个，分蘖数量多，分蘖能力强，次生根、新生次生根较为发达。缺氮、缺磷区春季长势较弱。分析处理3春季长势较好的原因是近些年小麦机械还田引起土壤有机质和钾素逐年积累，不施钾肥的小区小麦长势仍较好。

表1 岐山县2020-2021年度冬小麦肥料利用率田间试验调查

2.2 不同肥料效应对小麦产量构成因素的影响

5月25日试验测产结果（表2）表明，处理4（NPK）亩穗数52.8万穗，穗粒数平均30.4粒，千粒重47.5 g，理论亩产量762.8 kg。麦收后室内考种和实产调查，实际亩产量648.4 kg，产量排名第一。处理3无钾区（NP），亩穗数48.5万穗，穗粒数平均29.9粒，千粒重47.2 g，实际产量585.2 kg，产量水平位居第二。排名第三的处理2（无磷区）每亩实产564.8 kg；处理1每亩实产444.3 kg，产量最低。经对肥料试验小区产量折亩产结果进行方差分析可知，试验各处理间F值为6.197，大于F0.05（4.757）,小于F0.01（9.780），说明试验各处理间差异达到显著水平。采用最小显著极差法（LSR-SSR）进行多重比较可知在α=0.05水平上，处理4、处理3、处理2与处理1之间差异显著性达到显著水平，处理4、处理3、处理2之间差异不显著。在α=0.01水平上，处理4和处理1之间差异达到极显著水平，处理4、处理3、处理2之间，处理3、处理2、处理1之间差异不显著[4]。

表2 岐山县2020-2021年度冬小麦肥料利用率试验产量结构

2.3 肥料利用率分析

按每生产100 kg冬小麦籽粒需纯N 3 kg、P2O51.25 kg、K2O 2.5 kg计[5]，试验计算得出氮肥利用率为46.98%，磷肥利用率为11.61%，钾肥利用率为31.59%。

2.4 产值和投入产出分析

对各处理产值和投入产出效益计算（表3）可知，小麦收购价以2.44元/kg计，肥料价格纯N 3.78元/kg、P2O55元/kg、K2O 8.4元/kg计,试验处理4产量、产值、净收益在各处理中排名第一。缺素区的肥料投入成本、净收益较少，因而投入产出比高于处理4。

表3 不同产值和投入产出效益

2.5 不同肥料效应的秸秆系数

夏收前采集12个处理的小麦样品，包括秸秆与根系，经过室内考种测定秸秆系数。处理1、处理2、处理3、处理4秸秆系数分别为1∶1.10、1∶1.10、1∶1.06、1∶1.08。不同处理秸秆系数平均为1∶1.09。处理3、处理4秸秆系数与处理1、处理2相比偏小，说明这2个处理籽粒产量和经济系数高。

3 结论

（1）试验结果表明，在千山南麓小麦主栽区，每亩施入纯N 13 kg、P2O59 kg、K2O 5 kg或每亩施入纯N 13 kg、K2O 5 kg，全素区和氮磷元素配合、氮钾元素配合使用后总体小麦越冬期、返青至拔节期、收获期表现较好，小麦抗条锈病、抗倒伏性较无氮区和周边田块能力强。

（2）处理2（无磷区）越冬期长势排名第一，分析原因一是该试验为第2年设置，土壤中残留的磷素养分尚能满足小麦出苗至越冬期对磷元素的需求；二是小麦拔节期对磷元素需求达到第2个高峰期，但缺磷的处理2难以满足此期对磷元素的需求，所以小麦生长缓慢，分蘖数、次生根数、新生次生根数较其他处理显著减少，影响了小麦拔节期至成熟期的生长，导致收获时产量偏低。

（3）处理3（无钾区）亩施纯N 13 kg、P2O59 kg时小麦亩产585.2 kg，肥料成本94.1元，净收益1 333.8元，肥料投入与产出比为1∶15.2，总体收益较高。说明土壤中钾肥含量较高，分析近年来小麦秸秆还田有助于土壤钾元素的积累，小麦不施钾肥对产量影响不明显，还能促进节本增收。

（4）该试验计算得出氮肥利用率为46.98%，较同址试验第1年小麦氮肥利用率7.5%提升了39.48个百分点。磷肥利用率11.6%、钾肥利用率31.59%，较上一年同期磷肥利用率、钾肥利用率均有显著提升。

（5）受条件限制，肥料利用率试验的小麦秸秆和籽粒养分含量未能及时测定，影响了试验效果，调查数据难免存在偏差，试验结果还有待今后进一步验证。