氮磷肥不同施用量对“保大麦20号”农艺性状和产量的影响

赵加涛,刘猛道,付正波,杨向红,字尚永

(保山市农业科学研究所,云南保山 678000)

“保大麦20号”系保山市农业科学研究所2019年育成的高产优质饲料大麦新品种,该品种具有高产、稳产、优质、多抗、广适的特点;2019年1月通过国家非主要农作物品种登记,登记编号为GDP大麦(青稞)(2018)5300665[1]。该品种具有较好的丰产性、稳产性及适应性,推广应用前景好[2]。如何在推广过程中保证高产至关重要。大麦产量除受品种遗传特性影响外,栽培技术在大麦的高产中起到了重要作用,其中肥料是影响产量和品质最主要的因素[3-4]。化肥作为农业生产、粮食增收的重要贡献者功不可没[5]。在农业增产的诸多因素中,化肥所起的作用占50%左右[6]。为提高作物产量和品质,肥料被广泛应用于农业生产,我国已成为世界氮肥消费的第一大国;氮肥和磷肥是作物生长必需的大量元素[7]。氮素是影响作物生长和产量的主要因素之一,但过量施用氮肥,导致土壤酸化板结[8-9]。长期大量施用磷肥,不但会造成磷肥在土壤中的大量积累,降低磷肥利用率,而且会使大麦蛋白质含量下降[10]。近年来,农户对大麦施肥仍存在较大盲目性,重视氮磷肥施用,造成土壤结构恶化,增加农民种植成本,加剧环境风险[11-12]。因此,确定合理的施肥配比和施肥量极为重要。笔者研究氮磷肥不同施用量对“保大麦20号”农艺性状和产量的影响,旨在合理施肥,减少施肥投入,改善生态环境,以期提高肥料利用率,达到节本增效的目的。

1 材料与方法

1.1 试验材料参试品种为保山市农业科学研究所育成的高产优质、多抗广适的多棱品种“保大麦20号”(2020年入选云南省主导品种);供试氮肥为云南云天化股份有限公司生产的尿素(含纯N 46.4%);磷肥为昆明宏腾磷化工有限公司生产的普通过磷酸钙(含P2O516%)。

1.2 试验设计以氮肥和磷肥为试验因素,氮肥施用量为A因素,磷肥施用量为B因素,分别设3个水平,A1375 kg/hm2、A2525 kg/hm2、A3675 kg/hm2,B1450 kg/hm2、B2600 kg/hm2、B3750 kg/hm2;采用随机区组试验,3次重复,9个处理,共27个小区,小区面积10 m2,四周设保护行。

1.3 试验方法试验田选在保山市板桥镇小永村,前作水稻,土质砂壤,肥力中等,pH 6.85,有机质含量25.4 g/kg,全氮含量2.36 g/kg,速效磷含量35.6 mg/kg,有效钾含量121 mg/kg。海拔1 673 m,常年年均温15.5 ℃。基本苗240万/hm2。刨墒种植,拉线条播,2020年11月10日机械翻犁耙平,11月16日开沟、碎土、平墒,11月20日播种。硫酸钾120 kg/hm2、过磷酸钙用量按试验方案一次性施用作种肥,尿素种肥和追肥按6∶4的比例施用。灌出苗水、分蘖水、抽穗杨花水、灌浆水4次。2021年1月26日化学除草1次;2月7日防治蚜虫1次;4月29日收获。

2 结果与分析

2.1 产量由表1、2可知,方差分析结果区组间差异不显著。A因素氮肥间产量差异达极显著水平,A2(施尿素525 kg/hm2)极显著高于A1(施尿素375 kg/hm2);A3显著高于A1。B因素磷肥间产量差异不显著,B2(施过磷酸钙600 kg/hm2)>B1(施过磷酸钙450 kg/hm2)>B3(施过磷酸钙750 kg/hm2)。A×B间产量差异不显著,A2B2处理产量最高,为7 549.5 kg/hm2,显著高于A3B3、A1B1这2个处理,与其他6个处理间产量差异不显著。A2B1、A3B2、A2B3、A3B1、A1B2、A1B3处理间产量差异不显著,但显著高于A1B1处理,产量分别为7 467.0、7 434.0、7 383.0、7 333.5、7 216.5、7 183.5 kg/hm2。A1B1处理产量最低,为6 783.0 kg/hm2,显著低于除A3B3处理外的其他处理。

A1中各施磷肥处理间进行多重比较,B2、B3间差异不显著,但显著高于B1;A2中各施磷肥处理间进行多重比较,B1、B2、B3间差异不显著,B2>B1>B3;A3中各施磷肥处理间进行多重比较,B2显著高于B3,但与B1间差异不显著,B1、B3间差异不显著。B1中各施氮肥处理间进行多重比较,A2、A3间差异不显著,但显著高于A1;B2中各施氮肥处理间进行多重比较,A1、A2、A3间差异不显著,A2>A3>A1;B3中各施磷肥处理间进行多重比较,A2显著高于A3,但与A1间差异不显著,A1、A3间差异不显著。说明“保大麦20号”最佳氮磷配比为施尿素525 kg/hm2、过磷酸钙450～600 kg/hm2。

2.2 生育期不同处理生育期为144～148 d,极差4 d。生育期随着施氮量增加而推迟,施尿素675 kg/hm2处理生育期最长为148 d,施尿素375 kg/hm2处理生育期为144 d。全生育期与施磷量相关性不大(表3)。

2.3 产量构成因素

2.3.1有效穗。有效穗随着施氮量增加而增加至施尿素525 kg/hm2达最大值后开始降低,A2施氮水平有效穗极显著高于A3、A1施氮水平,A3施氮水平有效穗极显著高于A1施氮水平。A1、A2处理下有效穗随着施磷量增加而增加至施过磷酸钙600 kg/hm2达最大值后开始降低,B2、B3施磷水平间有效穗差异不显著,但显著高于B1施磷水平。A2B2处理有效穗最高,达420.0万/hm2,显著高于除A2B1外的其他处理;A2B1、A2B3、A3B3、A3B2处理间有效穗差异不显著,分别为408.0万、406.5万、402.0万、394.5万/hm2;A1B1处理有效穗最低,仅为363.0万/hm2,显著低于其他处理;A3B1、A1B2、A1B3处理间有效穗差异不显著,分别为385.5万、379.5万、376.5万/hm2(表3)。

2.3.2穗实粒数。穗实粒数随着施氮量增加而增加,A3施氮水平穗实粒数显著高于A2、A1施氮水平,A1、A2施氮水平间穗实粒数差异不显著。穗实粒数随着施磷量增加而增加至施过磷酸钙600 kg/hm2达最大值后开始显著降低,B2、B1施磷水平间穗实粒数差异不显著,但B2显著高于B3施磷水平。A3B1穗实粒数最高,为52.1粒;A3B2、A2B2、A1B2处理间穗实粒数差异不显著,但显著低于A3B1处理,分别为51.6、50.3、50.2粒;A3B3处理穗实粒数最低,仅为48.0粒,显著低于除A2B1、A2B3、A1B1外的其他5个处理;A1B3、A2B1、A2B3、A1B1处理间穗实粒数差异不显著,分别为49.7、49.4、49.2、48.7粒(表3)。

2.3.3千粒重。千粒重随着施氮量增加而增加至施尿素525 kg/hm2达最大值后开始显著降低,A2、A1施氮水平间千粒重差异不显著,但极显著高于A3施氮水平。不同施磷水平之间差异不显著。A2B3处理千粒重最大,为39.4 g;A2B1、A1B2、A1B3、A2B2处理千粒重均为39.3 g;A1B1、A3B2、A3B1、A3B3处理间千粒重差异不显著,但极显著低于其他5个处理,千粒重分别为38.3、38.1、38.1、37.8 g(表3)。

2.4 抗病性所有处理均未发病。白粉病随着施氮量增加而加重,施氮水平为施尿素375、525 kg/hm2处理仅植株基部叶片有少量病斑(3级),抗白粉病;施尿素675 kg/hm2处理植株中部叶片有一些病斑(5级),中抗白粉病(表3)。

2.5 抗倒伏性株高随着施氮量的增加而增高,A1、A2施氮量6个处理未发生倒伏;A3施氮量中3个处理倒伏程度为3级,倒伏面积B3(10.8%)>B2(10.0%)>B1(9.5%)(表3)。

2.6 效益分析按市场价,尿素2.25元/kg计,普通过磷酸钙1元/kg计,大麦按市场价2.2元/kg计,对所有处理进行效益分析。结果表明,投入产出比随着施氮量和施磷量的增加而降低。A2B2处理氮、磷肥的经济效益最高,达14 827.65元/hm2;其次是A2B1处理,为14 796.15元/hm2;再次是A1B2处理,为14 432.55元/hm2;A3B3处理的经济效益最低,仅为13 096.05元/hm2。经济效益随着施氮量的增加而增加至施尿素525 kg/hm2达最大值后开始降低;随着施磷量的增加而增加至施过磷酸钙600 kg/hm2达最大值后开始降低。表明“保大麦20号”最适施氮量为施尿素525 kg/hm2,最佳施磷量为施普通过磷酸钙600 kg/hm2(表4)。

3 结论与讨论

施尿素在375～525 kg/hm2时,“保大麦20号”产量随着施氮量增加而增加,继续增加氮肥用量产量会降低;施普通过磷酸钙在450～600 kg/hm2时,产量随着施磷量增加而增加,但增产不明显,继续增加磷肥用量产量会降低。与孙炳玲[13]、徐银萍[14]、赵海波等[15]研究结果相同或相近;与郭云周等[16]、甘国珺[17]研究结果略有不同,他们认为施尿素675 kg/hm2、过磷酸钙750 kg/hm2时啤酒大麦产量最高,究其原因,一是啤酒大麦属二棱矮秆品种,需肥量大;二是试验田土壤中氮、磷含量丰富,达二级标准。“保大麦20号”属于分蘖力强的大穗型品种,氮磷肥对增加有效穗、穗实粒数、千粒重有促进作用,当施尿素达525 kg/hm2后,继续增加氮肥用量,穗实粒数、千粒重会降低;当施普通过磷酸钙达600 kg/hm2后,继续增加磷肥用量,有效穗、穗实粒数、千粒重会降低,与倪艳云[18]研究结果相同。适当的氮、磷肥配比不但有助于提高大麦产量,还能减少化肥用量,降低大麦生产成本,减轻环境污染,达到节本、增效、环保的目的。结合效益分析及化肥使用零增长行动方案,“保大麦20号”最佳氮磷配比为施尿素525 kg/hm2、普通过磷酸钙450 kg/hm2,与赵加涛等[19]研究结果减少化肥用量10%～20%产量较高相同。在生产中,建议多施农家肥、有机肥,采用测土配方施肥,施用高含量的肥料,减少肥料施用量,提高肥料利用率,减少农业面源污染。

表3 不同处理主要农艺性状Table 3 Main agronomic traits of different treatments

表4 不同处理经济效益分析Table 4 Economic benefit analysis of different treatments