基于收获期土壤测试和施肥位置优化的旱地小麦减肥增效研究

丁帅

摘 要：優化施肥是我国粮食种植中非常关键的理念，不仅可以强化小麦等作物的产量，而且还能够减少对土壤环境的影响。然而由于不同区域小麦种植产量以及养分需求存在差异，因此优化施肥工作的落实难度较高。鉴于此，本文重点围绕收获期阶段的土壤测试以及施肥位置优化开展测试，并有针对性地分析不同环境对旱地小麦减肥增效效果的影响，为后续改进种植技术运用、优化小麦养分管理提供参考。

关键词：收获期；土壤测试；小麦减肥增效

化肥是一种能够提高粮食产量的重要物质，在保障粮食安全等方面具有重要意义，尤其在人口增多的环境下，若想实现增产，就要做好对于化肥的运用与控制。然而就目前来看，部分区域由于化肥使用不合理，已经出现土壤贫瘠、营养成分不足、水土流失等问题，严重制约小麦生长。由此可见，围绕收获期土壤测试与施肥位置优化旱地小麦减肥增效开展分析尤为关键，这是强化旱地小麦种植水平的必然要求。

1基于收获期土壤测试的旱地小麦减肥增效分析

1.1硝态氮测试

1.1.1前期准备

在对收获期阶段的硝态氮开展测试分析的过程中，技术人员对多个地区进行了分析，最终确认定点试验区域。该区域为我国典型的旱作农业区，其中冬小麦种植是主要的农业发展形势。本次试验历经3年，选择了不同的田块完成测试，其中所有的试验地在前期均进行了40cm左右的深耕，其中一半用作常规施肥，一半用作优化施肥，以此进行数据对比。结合当前来看，在常规施肥的过程中，氮磷钾的使用量分别为10家农户日常使用量的平均值，而开展收获期硝态氮测试的氮磷钾使用量，则按照以下公式计算：

氮肥使用量=产量目标对氮的需求量+收获期10～100cm硝态氮的安全阈值系数-收获期土壤自身的硝态氮

在开展数据计算的过程中，技术人员首先需要借助公式计算产量规划下对氮的需求量，一般来说，计算公式如下：

目标产量下的氮需求量=规划产量目标×28/1000

其中28为参数，是指当前理论下1000kg小麦产量需要的氮含量。

1.1.2测试过程

在测试之前首先需要开展田间管理工作，技术人员将每一块土地大小设置为96m2，氮磷钾化肥的使用分别设定为尿素、过磷酸钙以及硫酸钾，并于10月进行播种，在次年6月规划收获。在样品处理中，技术人员会在播种前期进行样品采集，其中每20cm为一层，此样本主要用于测定土壤的理化特点以及硝态氮的含量，在样本混合之后，去除其中的500g作为分析对象，其中一部分直接测定水分以及硝态氮的含量，另外一部分则经筛之后保存好。在具体工作中，水分分析主要是运用烘干法进行测算，要求技术人员取30g左右的土壤样本，将其放置在105℃的环境下烘干24h。在硝态氮测算的过程中，则要求先准备氯化钾溶液，之后振荡并静置1h，然后使用过滤设备对其中的硝态氮进行浓度分析[1]。

1.1.3结果分析

在对小麦产量开展分析的过程中，技术人员发现部分试点的优化施肥并没有对最终的籽粒产量带来影响，但是3年内的平均产量与传统的施肥形式相比增加了6.9%左右，且部分品种的产量涨幅为33.8%左右。但是在测试的过程中，技术人员发现某田块的试点产量呈现明显下降的趋势，其主要原因是冬季进行了补充灌溉，有效强化了小麦的生产潜力，以致后续在优化施肥的过程中受到低氮素的影响而出现了减产状况。在对产量构成因素开展分析的过程中，最终认为收获期硝态氮测试的优化施肥能够进一步优化籽粒产量，其主要体现为千粒重不断提升。

此外，从氮磷钾养分含量变化的角度分析，与传统施肥效果相比，优化施肥背景下小麦的含氮量出现一定的下降，降幅为4.1%左右，但是在磷、钾含量方面并没有明显变化，可见在收获期硝态氮测试中，施肥量的不断下降会导致养分含量出现一定的变化。

总而言之，与传统的施肥形式相比，在优化施肥的过程中，氮肥的使用量进一步降低，3年内平均减少了95kg·hm-2，磷、钾肥使用分别减少42kg·hm-2、120kg·hm-2，而籽粒产量明显上升，每公顷增加380kg左右。之所以产量会上升，是因为在优化施肥的过程中，土壤的氮、磷、钾的积累量并不会受到影响，反而提升了收获指数以及吸收效率。所以通过硝态氮测试来看，科学的优化施肥能够减少肥料用量，保障经济效益，帮助工作人员平衡农作物种植以及环境保护之间的冲突问题，为旱作区的小麦种植提供新的可能[2]。

1.2 有机质土壤测试下对小麦的影响

1.2.1 对小麦养分生理效率以及肥料偏生产力的影响

在优化施肥的过程中，旱地小麦氮磷钾元素的生理效率出现明显变化，且不同试验田的数据存在明显差异。结合相关数据来看，传统施肥背景下CFA生产效率存在下降趋势，这说明农户在施肥的过程中存在过量状况，以致小麦吸收养分的质量下降。与此数值相比，在优化施肥的过程中，平均氮磷效率分别提升4.5%、3.4%，钾方面无明显区别，这说明减少化肥使用量可有效提升旱地小麦的生理效率。从偏生产力的角度来看，氮、磷、钾分别提升33.7%、98.2%、40.5%，其中钾肥更是存在10个点的优化，说明在收获期内有机质分析的过程中优化施肥可强化偏生产力。然而需要注意的是，在调整用量的过程中，应该循序渐进，若是骤然减少大量的化肥使用量，反而会不利于偏生产力。

1.2.2 氮磷钾回收率以及农学效率

化肥回收率以及农学效率是分析施肥是否科学的重要参数，在本次开展土壤测试的过程中，平均回收率分别为48.6%、9.5和66.9%，农学效率则为N9.2kg-1、P2O51.4kg-1以及K2O18.3kg-1。由此可见，在优化施肥的过程中，肥料的回收率以及农学效率的变化并不大，详细数据如表1所示。

2收获期施肥位置优化的旱地小麦减肥增效分析

2.1 试验区域土壤养分以及降水量情况分析

本文将围绕某区域开展分析，其属于易干旱区，其中冬小麦种植是主要的农业发展形势。从降水量的角度来看，其多年平均降水量为530mm左右，每年6～9月的平均降水量能达到305mm，通常情况下，降水量最高时期是5～6月。结合标准来看，若当年降水量在570mm以上，则说明可以将其判定为丰水年，当年降水量在480mm以下，则为欠水年，其他阶段则为平水期。表2为试验区前期土壤样本的理化特征[3]。

2.2 试验分析与田间管控

在开展测试的过程中，主要分为平作以及沟翻、膜侧施肥几个阶段，其中平作是指技术人员在播种前7天开始施肥，并将其施入15cm的深度内，之后运用条播设备，以20cm为间距进行播种。在次年收获期收获的过程中，需要留出15cm加以处理，并在21天左右再次翻耕。沟播与平作的方式相似，在播种前7天，工作人员要将种子撒在土壤表面，之后借助旋耕的方式使其与土壤混合均匀，之后运用覆膜播种设备一次性完成起垄播种工作。在测试的过程中，夏季休闲阶段并不揭膜，使其能够一直在表面，而秸秆等则放置在沟内。为进一步降低不同地块对试验结果的影响，氮肥的使用量依旧按照目标所需量来定，而磷肥和钾肥则使用衡量监控技术要求的用量。

2.3 具体参数测算

在测试的过程中，小麦耗水量的测定十分关键。工作人员以20cm为一层开展土壤成分的测定。在具体工作中，技术人员将0～40cm的土壤划分为5个样本区，而40～200cm则分为两个样本区，在混合样品土壤之后取出其中的300g作为样品。在水分测算的过程中，主要运用下述公式：

WS=1/10DiHiWi

其中，WS是指土壤内部的储水量；i则是指土层；D的数值根据土层的不同来确定，一般情况下，0～20cm时的取值为1.18；20～40cm时的取值为1.38；40～60cm时的取值为1.38；H为土层厚度；W则是土壤水分，通常按照百分比的形式加以体现。

小麦内部的物质积累量测定也是本次试验非常关键的内容，技术人员需要提前标记好具备代表性的样品段，之后掌握苗数状况，然后随机选择20个样本点，运用取样铲松动土壤，之后在0～20cm深度内取出1～2株小麦样本，然后将其分为不同的部分，称其重量。对于收获期来讲，一般会将其划分为茎叶、穗轴与颖壳几个部分，各自取出50g，使其在90℃的环境下进行0.5h的杀青处理，之后在65℃的环境下烘干，直至数据不发生变化产生恒定之后测定其重量。

2.4 结果分析

2.4.1对旱地小麥产量的影响

结合以上测算分析以及试验结果来看，在此种栽培形势下，小麦的籽粒产量会受到优化施肥的影响而出现明显变化，其中之所以会产生产量波动，是因为穗数出现了变动。具体来看，对于丰水年来讲，垄覆沟播下的产量会比传统施肥环境下的产量更多，但是影响并不明显，而在平水以及欠水阶段，则十分显著。在3年的试验过程中，地上生物量以及产量的涨幅分别约为6.8%和8.6%。而在膜侧施肥的过程中，与传统施肥形式相比，3年内的生物量、穗数以及产量均有所上升，其中前两种的涨幅分别约为17.5%和19.9%。从平均数值的角度来看，在膜侧施肥的过程中，生物量、穗数以及产量可分别提升约8.9%、10.2%和11.3%。此项研究再一次说明，膜侧施肥可有效强化产量，实现增产，尤其是在降水期较短或者偏旱的年度更加明显[4]。

2.4.2 生育期耗水以及水分利用率的变化

从3年测试的数据来看，膜侧施肥以及沟播两种形式在土壤内部水分消耗的平均数并没有出现明显变化，但是若以年度为对比参数，则有一定的差异。例如，在丰水年，覆膜处理背景下0～200cm深度内的土壤水分消耗量可进一步降低，仅分别消耗传统施肥环境下的7.9%和11.5%左右。并且从不同土层的情况来看，在运用覆膜处理技术时，0～100cm深度内的土壤水分消耗变化并不明显，说明其主要能够降低0～100cm内的水分消耗量。而对欠水年而言，100～200cm的水分消耗却比常规施肥环境下的消耗多6.9%左右，但沟播环境下无明显差异。除此之外，与传统的施肥形式相比，在小麦水分利用效率方面，以上两种方式均能够强化利用率，具体数据分别约为8.0%和15.7%。由此可见，膜侧施肥更能够帮助小麦完成水分的吸收和利用，以此保障后续的籽粒产量。

2.4.3 旱地小麦休闲季蓄水与前期贮水能力影响

与沟播形式相比，在0～200cm的深度范围内，土壤内部的贮水量一般能够在下一阶段播种前完全恢复到传统种植形式的水平，而在膜侧施肥环境下，土壤的贮水量则进一步提升，与沟播的方式相比还高4.2%左右。出现此种情况的原因是收获期内的土壤贮水量并没有明显差异，且在膜侧施肥的环境下，能够增加5.6%左右的贮水量。由此可见，沟播以及膜侧施肥可有效降低水分的损耗，帮助土壤在下一阶段播种之前及时恢复或者比原先更高。

2.4.4 对旱地小麦养分吸收利用的作用

在传统种植过程中，技术人员能够意识到使用覆膜栽培技术对小麦产量的影响，其对于籽粒的含氮量也会产生不利影响，因此需要借助优化施肥的方式及时加以处理。在开展试验的过程中，需要先明确氮磷钾的测定方式。工作人员需要在每一个试验区域标记4个长度为1m的样本段，之后分别在不同的生长周期检查群体的茎蘖数，并在每一个区域内随机选定20个样本点，在每一个样本点内部取1～2株小麦，在明确茎蘖数之后开展测试。例如，对于成熟期的小麦来讲，需要对茎叶、颖壳和籽粒完成称重，需要注意的是，此阶段直接称重并不烘干，之后再取其中的50g作为分析样本，在杀青处理之后进行烘干称重。

结合不同阶段的氮磷钾积累量来看，小麦在生长的过程中会随着自身的发育而出现积累量不断上升的现象，其中钾元素在积累量达到一定峰值之后会不断下降。与传统的形式相比，拔节期等阶段覆膜处理作用下的氮磷钾积累量会不断提升。总而言之，在垄覆沟播以及膜侧施肥环境下，小麦在拔节期的氮磷钾积累量会不断增加，且相比之下膜侧施肥更能够保障氮磷钾元素的有效吸收，为后续的产量提升奠定良好基础，保障植株内部的营养吸收效果。

综上所述，优化施肥在小麦产量优化中具有重要意义，结合收获期的硝态氮测试成果来看，优化施肥不仅能够减少土壤内部的硝态氮残留量，而且有助于强化养分吸收量。此外在有机质测试的过程中，发现不仅能够有效减少氮磷肥的使用量，而且有助于提升小麦的生长质量。因此在后续工作中，要求相关人员应科学管控小麦化肥的使用，以此保障其养分吸收效率，减少对于环境的破坏，为农业发展提供基础保障。

参考文献：

[1]吴亭，杜学云.化肥减量增效5种施肥模式在小麦上应用的肥效比较试验[J].安徽农学通报，2021，27（19）：80-81.

[2]李永斌，李云龙，关国华，等.植物根际促生菌的筛选、鉴定及其对小麦的减肥增产效果[J].农业生物技术学报，2020，28（8）：1471-1476.

[3]刘淑娟.长葛市化肥减量增效示范工作成效及技术模式[J].河南农业，2020（4）：16.

[4]毛应诚，刘祁峰，谭岩.新型经营主体模式下春小麦肥料利用率田间试验总结[J].农业科技与信息，2019（19）：9-10.