帕爾哈提·吾甫爾++阿依古麗·那買提++張勇++張旭東++孫陽(yáng)迅++李聰年++孜熱皮古麗·賽都拉
摘 要:為了構(gòu)建喀什地區(qū)鹽堿地燕麥?zhǔn)┓蕝?shù),本試驗(yàn)研究以采用農(nóng)業(yè)部“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì),通過對(duì)喀什地區(qū)中度鹽漬化土壤不同因素施肥組合對(duì)燕麥養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量及施肥效益的影響,并包括氮、磷、鉀的最佳用量和配肥比例等試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,喀什地區(qū)中度鹽漬化土壤條件下燕麥秸稈部位體內(nèi)N:P2O5:K2O比例為1:0.10:3.86,籽粒部位體內(nèi)N:P2O5:K2O比例為1:0.22:0.19;每千克N增產(chǎn)燕麥3.82kg,每千克P2O5增產(chǎn)燕麥6.39kg,每千克K2O增產(chǎn)燕麥35.5kg;;最佳施N量15.0 kg/667m2 、P2O57.3kg/667m2、K2O0.8kg/667m2,最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量143.8 kg/667m2。平衡施肥可顯著增加燕麥籽粒產(chǎn)量和施肥效益。
關(guān)鍵詞:中度鹽漬化;平衡施肥:燕麥 ;養(yǎng)分吸收; 產(chǎn)量 ;施肥效益
中圖分類號(hào): S147.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20151232001
燕麥屬于小雜糧作物,燕麥(拉丁學(xué)名:Avena sativa L.)為禾本科植物。主要分布在我國(guó)東北、華北、西北、西南及廣東、廣西和華中等省區(qū)多為栽培[1]。是谷粒供磨面食用,或作飼料,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。燕麥作為一種耐寒、耐鹽作物,出飼草量高,有明顯的鹽堿地改良作用。近年來,喀什地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心在上海援疆農(nóng)業(yè)科技課題的資助下,在喀什地區(qū)鹽堿區(qū)域引進(jìn)燕麥品種,進(jìn)行試驗(yàn)示范推廣工作,取得了較好的技術(shù)成果。由于燕麥高產(chǎn)栽培技術(shù)研究不夠、化肥利用率較低、燕麥平衡施肥研究不夠等多方面原因,阻礙和制約了喀什地區(qū)燕麥高產(chǎn)、養(yǎng)分高效利用的目標(biāo)。為此,于2015 年在喀什地區(qū)岳普湖縣實(shí)施了燕麥氮磷鉀“3414”平衡施肥試驗(yàn)研究。通過試驗(yàn)研究,初步獲得了喀什地區(qū)鹽堿地種植燕麥的最佳施肥量、施肥比例、養(yǎng)分吸收、相對(duì)產(chǎn)量等基本施肥參數(shù),為構(gòu)建燕麥?zhǔn)┓手笜?biāo)體系和燕麥科學(xué)施肥提供了科學(xué)依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 試驗(yàn)地基本概況
試驗(yàn)位于新疆維吾爾自治區(qū)岳普湖縣鐵力木鎮(zhèn)協(xié)開爾村喀什金慧通實(shí)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司副業(yè)地,農(nóng)戶高志剛的地塊進(jìn)行,試驗(yàn)地中心位于E76°59′37.94″,N39°6′55.00″,海拔高度1198m ;前茬作物為復(fù)播玉米;土壤類型為潮土、亞類為鹽化潮土、土種為中鹽化沙壤土,土壤鹽堿化類型為硫酸鹽鹽類;土壤質(zhì)地為沙質(zhì)壤土,土壤肥力屬于低肥力水平。供試土壤0~20㎝土層的養(yǎng)分狀況見表1。
1.1.2 供試肥料和作物
供試肥料為尿素(含N≥46.3%)、重過磷酸鈣(含P2O5≥46.0%)、硫酸鉀(含K2O≥50.0%)。燕麥品種為白燕2號(hào)。
1.2 方法
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用氮磷鉀三因素、四水平、14處理,3414類回歸設(shè)計(jì)。0水平指不施肥,2水平為最佳施肥量[2],1水平=2水平×0.5, 3水平=2水平×1.5。試驗(yàn)2水平施肥量N素18kg/667m2、P2O5素8kg/667m2、K2O素1 kg/667m2,試驗(yàn)處理和施肥方案見表2。試驗(yàn)不設(shè)重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)形狀為長(zhǎng)方形,小區(qū)面積為34.2m2(長(zhǎng)8.55m×寬4m)。
1.2.2 施肥方案
氮肥總量的40%、磷肥總量的100%、鉀肥總量的100%做基肥;剩余60%氮肥分2次追肥,剩余30%氮肥在燕麥拔節(jié)期進(jìn)行第1次追施,再剩余30%氮肥在燕麥抽穗期進(jìn)行第2次追施。
1.2.3 試驗(yàn)田間管理
試驗(yàn)前設(shè)計(jì)好試驗(yàn)小區(qū)排列規(guī)劃圖,準(zhǔn)備好了各類試驗(yàn)材料及播種工具,犁地施肥前試驗(yàn)田采集土壤樣品。試驗(yàn)于2015年3月17日犁地、打好小區(qū)間埂,根據(jù)小區(qū)面積撒施入小區(qū)肥料,用旋耕機(jī)混土,3月18進(jìn)行拖拉機(jī)播種;3月28日出苗,3月31日調(diào)查出苗率為98%,4月3日進(jìn)入盛苗期,4月8日調(diào)查基本苗,4月10日灌第1次水,4月21日開始拔節(jié),4月27日灌第2次水,結(jié)合2水進(jìn)行拔節(jié)期追肥,4月30日全田拔節(jié),5月1日進(jìn)行小區(qū)除草,5月23日進(jìn)入抽穗期,5月23日灌第3次水,結(jié)合3水進(jìn)行抽穗期追肥,6月3日進(jìn)入揚(yáng)花期,6月11日進(jìn)入灌漿期,6月19日進(jìn)入乳熟期,6月26日進(jìn)入蠟熟期,2015年7月8日人工收割,按小區(qū)單打單收。
1.2.4 土壤理化性狀的測(cè)定
試驗(yàn)區(qū)犁地前,采集0~20cm土層混合土樣。土壤樣品測(cè)定pH值,水溶性總鹽、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。土壤pH值用電位法,水溶性總鹽用質(zhì)量法,有機(jī)質(zhì)用外加熱重鉻酸鉀容量法,全氮用凱氏定氮法,堿解氮用堿解擴(kuò)散法,有效磷用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法,速效鉀用乙酸銨浸提-火焰光度法進(jìn)行測(cè)定[3]。
1.2.5 植株養(yǎng)分含量的測(cè)定
將燕麥成熟期,采集了14個(gè)處理的燕麥全株植株樣品。分別測(cè)定燕麥籽粒和莖葉部分,主要測(cè)定項(xiàng)目為全氮、全磷、全鉀含量。樣品用H2SO4、H2O2消煮,全氮用凱氏定氮法、全磷用鉬銻抗比色法、全鉀用火焰光度法進(jìn)行測(cè)定[4]。
1.2.6 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析用農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司和全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心聯(lián)合開發(fā)的《測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)》進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[5]。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同施肥處理對(duì)燕麥主要農(nóng)藝性狀的影響
燕麥?zhǔn)斋@期不同施肥處理對(duì)燕麥地上部考種結(jié)果見表3。收獲期每小區(qū)隨機(jī)取有代表性的燕麥10株進(jìn)行考種??挤N內(nèi)容有株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒重、籽稈比等項(xiàng)目。結(jié)果表明,不同施肥量對(duì)燕麥農(nóng)藝性狀的影響不同。不同施肥處理的株高68~126cm之間,各處理株高都明顯大于N0P0K0、N0P2K2、N2P0K2處理,說明氮肥和磷肥對(duì)燕麥株高影響較大,隨施氮和磷肥的增加逐漸增加;不同施肥處理的穗長(zhǎng)13.5~24.5cm之間,穗長(zhǎng)最短出現(xiàn)在N0P0K0理中,其次為缺素處理和低氮處理中,說明氮肥和磷肥對(duì)穗長(zhǎng)的影響較大;穗粒數(shù)反映穗型大小與單穗生產(chǎn)潛力,最高穗粒數(shù)出現(xiàn)在N2P2K2處理中,最低出現(xiàn)在N0P0K0處理中,隨著施氮量和磷量的合理增加,穗粒數(shù)也增加;千粒重是燕麥產(chǎn)量的主要因素之一,最高千粒重出現(xiàn)在N2P3K2處理中,最低千粒重出現(xiàn)在N0P0K0處理中,兩者相差了4.73g。隨施磷量的合理增加千粒重也逐漸增加,與穗粒數(shù)一樣千粒重也以比N0P0K0處理最高;籽稈比是燕麥籽粒和秸稈產(chǎn)量的比例。不同施肥處理籽稈比秸稈范圍可知,隨著合理施肥量的增加反而籽稈比例減少,說明籽粒的養(yǎng)分吸收高于秸稈,提高籽粒產(chǎn)量;不同施肥處理對(duì)燕麥生育期有所差異,平均相處2~10d,各處理間總體發(fā)育趨勢(shì)為:低施肥處理和缺素處理的生育進(jìn)度較快,反而全肥處理和高肥處理生育期較晚、更穩(wěn)健。試驗(yàn)結(jié)果表明,平衡施肥促進(jìn)燕麥養(yǎng)分的高效吸收,合理施肥具有提高燕麥株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒重等作用[6],提高燕麥產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素有效途徑。
2.2 不同施肥對(duì)燕麥植株養(yǎng)分含量的影響
燕麥成熟期各器官植株的N、P2O5、K2O含量見表4。試驗(yàn)表明,燕麥籽粒的N、P2O5含量均大于秸稈,而籽粒的K2O含量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于秸稈;從施肥對(duì)植株體內(nèi)N、P2O5、K2O養(yǎng)分含量的影響來看,施氮肥對(duì)成熟期秸稈的P2O5含量及籽粒的P2O5含量影響不大,但可以明顯提高秸稈和籽粒的N、K2O的含量;施磷只提高籽粒和秸稈中K2O的含量,而對(duì)N、P2O5含量影響不明顯,施鉀提高了秸稈中的K2O含量及籽粒中N的含量,而對(duì)秸稈中的N、P2O5含量及籽粒的P2O5、K2O含量影響不大;燕麥秸稈部位體內(nèi)N:P2O5:K2O比例為1:0.10:3.86,籽粒部位體內(nèi)N:P2O5:K2O比例為1:0.22:0.19。燕麥體內(nèi)養(yǎng)分含量可知,燕麥秸稈鉀素含量較高,說明土壤中吸鉀量高于其它元素。
2.3 不同施肥處理對(duì)燕麥養(yǎng)分吸收量的影響
燕麥各部位每667m2吸收的N、P2O5、K2O養(yǎng)分量見表5。本試驗(yàn)施肥條件下,N2P2K2處理植株整體吸收N量高于N2P2K3處理除外的全部處理,氮素吸收量均依次表現(xiàn)為N2P2K3>N2P2K2>N2P3K2>N2P0K2>N2P2K1>N0P0K0,說明不施氮素或不施肥對(duì)燕麥吸收N量都有比較明顯的影響;N2P2K2處理植株整體吸收P2O5量高于其它所有處理,其中N0P0K0、N0P2K2、N2P0K2處理的吸收磷素量較低,說明氮素對(duì)磷素的吸收有較大的影響;N2P2K2處理植株整體吸收K2O量N2P2K1處理除外的全部處理,鉀素吸收量均依次表現(xiàn)為N2P2K1>N2P2K2>N2P2K3、N1P2K1>N3P2K2>N0P0K0說明施肥對(duì)燕麥鉀素的吸收影響較大。氮磷鉀肥的合理配比可以提高植株對(duì)養(yǎng)分的吸收,N2P2K2處理的N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收明顯均高于其它處理。
燕麥成熟期不同處理籽粒吸收的N、P2O5、K2O的含量分別占整體吸收該養(yǎng)分總量的N 35.5%~45.7%、P2O5 63.8%~65.0%、K2O 3.3%~3.6%,說明燕麥籽粒氮的吸收量低于秸稈吸收量,燕麥籽粒磷的吸收量高于秸稈吸收量,燕麥籽粒鉀的吸收量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于秸稈吸收量;N2P2K2處理燕麥籽粒產(chǎn)量的氮磷鉀養(yǎng)分吸收量分別為N3.71 kg/667m2、P2O5 0.78 kg/667m2、K2O 0.71 kg/667m2,本試驗(yàn)2水平施肥條件下,燕麥每形成100 kg籽粒的養(yǎng)分吸收量N5.73 kg、P2O51.75 kg、K2O 15.02 kg。了解養(yǎng)分吸收動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,有助于采取有效措施調(diào)控作物生長(zhǎng)發(fā)育、提高產(chǎn)量[7]。該試驗(yàn)研究初步驗(yàn)證了燕麥土壤中吸收鉀素效能高,燕麥的秸稈能吸收鹽堿地的鹽堿,相比其它作物鹽堿地改良作用顯著。
2.4 不同施肥處理對(duì)燕麥產(chǎn)量及最佳經(jīng)濟(jì)施肥量的影響
2.4.1 不同施肥處理對(duì)燕麥產(chǎn)量的影響
不同施肥處理對(duì)燕麥產(chǎn)量的影響見表6。試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果表明,不同施肥處理與不施肥對(duì)照(N0P0K0)的產(chǎn)量相比,施用不同比例氮、磷、鉀處理對(duì)燕麥產(chǎn)量均顯著增加,增產(chǎn)量為25.5~94.2kg/667m2。其中,N2P2K2處理的產(chǎn)量最高,產(chǎn)量達(dá)到157.0kg/667m2,,比不施肥處理增產(chǎn)94.2 kg/667m2;其次為N2P2K1處理,產(chǎn)量達(dá)到149.1 kg/667m2,;再次是N2P2K3、N2P3K2、N1P2K1等處理,分別增產(chǎn)86.3 kg/667m2、82.4 kg/667m2、72.6 kg/667m2,其余處理比對(duì)照均不同程度增產(chǎn)。增產(chǎn)幅度較高的處理集中到中氮、中磷水平的處理,施氮肥和磷肥對(duì)產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著水平,施鉀對(duì)產(chǎn)量影響不顯著。該試驗(yàn)條件下N、P2O5、K2O對(duì)燕麥產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率分別是43.8%、32.5%、22.6%,氮、磷、鉀對(duì)燕麥的增產(chǎn)效果依次為N>P2O5>K2O,供試土壤養(yǎng)分貢獻(xiàn)率中等,供肥能力不強(qiáng)。試驗(yàn)缺氮肥(純N)、磷肥(P2O5)、鉀肥K2O的相對(duì)產(chǎn)量分別為56.24%、67.45%、77.39%,該試驗(yàn)土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)為土壤氮、磷較低水平,土壤鉀中等水平。進(jìn)一步對(duì)實(shí)收產(chǎn)量方差分析表明,F(xiàn) =6.77、F0.05=6.00,F(xiàn)0.01=14.66,R值0.97,說明肥料處理間達(dá)到了極顯著水平,土壤肥力均勻一致,結(jié)果可靠。在中度鹽漬化土壤中合理控制氮肥和磷肥的與比例,適當(dāng)施入鉀肥,是提高燕麥產(chǎn)量的重要技術(shù)措施。
2.4.2 不同施肥處理對(duì)燕麥肥料效益的影響
不同施肥處理對(duì)燕麥肥料效益的影響見表6。結(jié)果表明,不同施肥處理對(duì)燕麥肥料經(jīng)濟(jì)效益分析顯示,不同施肥處理燕麥產(chǎn)值292.0~730.1元/667m2之間,產(chǎn)值最高為N2P2K2處理,達(dá)到730.1元/667m2,產(chǎn)值最低為N0P0K0處理,達(dá)到292.0元/667m2。較對(duì)照而言,各施肥處理產(chǎn)值除去肥料投入,各施肥處理燕麥純收入達(dá)到64.1~325.3元/667m2,產(chǎn)投比1.18~3.22:1。其中N2P2K2處理的經(jīng)濟(jì)效益最高純收入達(dá)到325.3元/667m2,其次為N2P2K1、N2P2K3、N2P3K2等處理,分別純收入達(dá)到292.1元/667m2、266.7元/667m2、201.2元/667m2。試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)效益合算時(shí)把燕麥秸稈生物產(chǎn)量沒有算到總施肥效益內(nèi),因試驗(yàn)總體經(jīng)濟(jì)效益并不夠高;本試驗(yàn)條件下鉀肥的增產(chǎn)和施肥效益不明顯。在鹽堿地種植燕麥時(shí),避免高施鉀肥,因鹽堿地含鉀較豐富,應(yīng)注意鉀肥投入,以免造成不不必要的肥料投入。
2.4.3 氮、磷、鉀對(duì)燕麥最佳經(jīng)濟(jì)施肥量的影響
施肥模型公式為:y=b0+b1N+b2N2+b3P+b4P2+b5K+b6K2+b7NP+b8NK+b9PK
試驗(yàn)產(chǎn)量數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)分析,回歸方程為:
y=62.736+5.0633N-0.192N2+10.415P-0.606P2-13.9K-18.87K2-0.0815NP+2.4808NK+1.1773PK。
2015年,燕麥價(jià)格按4.65元/kg、N3.24元/kg、P2O55.9元/kg、K2O7.32元/kg計(jì)算,則最高施N量18.6 kg/667m2、P2O58.4 kg/667m2、K2O1.12 kg/667m2,最高產(chǎn)量146.0 kg/667m2,N:P2O5:K2O比例為1:0.45:0.06。最佳施N量15.0 kg/667m2、P2O57.3kg/667m2、K2O0.8kg/667m2,最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量143.8 kg/667m2,N:P2O5:K2O比例為1:0.49:0.05。肥料的最佳增產(chǎn)效益用每千克養(yǎng)分增產(chǎn)的燕麥產(chǎn)量表示,每千克N增產(chǎn)燕麥3.82kg,每千克P2O5增產(chǎn)燕麥6.39kg,每千克K2O增產(chǎn)燕麥35.5kg,試驗(yàn)結(jié)果表明,在實(shí)際燕麥生產(chǎn)中,要重視氮、磷肥的施用,均衡土壤養(yǎng)分比例來提高化肥施用的效益。
3 結(jié)論
本試驗(yàn)中,喀什地區(qū)中度鹽漬化土壤條件下,平衡施肥促進(jìn)燕麥養(yǎng)分的高效吸收,合理施肥具有提高燕麥株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒重等作用,提高燕麥產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素有效途徑;燕麥秸稈部位體內(nèi)的N含量為0.607%、P2O50.062%、K2O2.340%,N:P2O5:K2O比例為1:0.10:3.86,籽粒部位體內(nèi)的N含量為2.174%、P2O50.470%、K2O0.420%,N:P2O5:K2O比例為1:0.22:0.19,燕麥土壤中吸收鉀素效能高,燕麥的秸稈能吸收鹽堿地的鹽堿,相比其它作物鹽堿地改良作用顯著;燕麥每形成100 kg籽粒的養(yǎng)分吸收量N5.73 kg、P2O51.75 kg、K2O 15.02 kg;燕麥純收入最高達(dá)到325.3元/ kg,產(chǎn)投比1.18~3.22:1;每千克N增產(chǎn)燕麥3.82kg,每千克P2O5增產(chǎn)燕麥6.39kg,每千克K2O增產(chǎn)燕麥35.5kg;;最佳施N量15.0 kg/667m2 、P2O57.3kg/667m2、K2O0.8kg/667m2,最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量143.8 kg/667m2,N:P2O5:K2O比例為1:0.49:0.05。本試驗(yàn)研究施肥參數(shù)是喀什地區(qū)中度鹽漬化土壤上燕麥理想的施肥配比和施肥效益。試驗(yàn)結(jié)果表明,燕麥在中度鹽漬化條件下平衡施肥,可顯著增加燕麥籽粒產(chǎn)量,施肥效益顯著。如何更好的提高喀什地區(qū)燕麥產(chǎn)量和品質(zhì),在今后的試驗(yàn)研究工作中還需要進(jìn)一步驗(yàn)證和探討。
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作者簡(jiǎn)介:帕爾哈提·吾甫爾 (1973年-)新疆喀什市人,農(nóng)藝師,??茖W(xué)歷,從事土壤肥料新技術(shù)推廣工作。
農(nóng)業(yè)與技術(shù)2015年23期