呂麗華，姚海坡，申海平，梁雙波，賈秀領（農業(yè)部華北地區(qū)作物栽培科學觀測實驗站，河北省農林科學院糧油作物研究所，河北石家莊050035）

不同肥料種類對小麥產量和土壤肥力的影響

呂麗華，姚海坡，申海平，梁雙波*，賈秀領
（農業(yè)部華北地區(qū)作物栽培科學觀測實驗站，河北省農林科學院糧油作物研究所，河北石家莊050035）

土壤肥力低是限制河北省部分地區(qū)糧食產量提高的一個重要因子，因此，通過合理的栽培措施來快速培肥地力非常重要。作者以單施復合肥為對照，研究了玉米秸稈還田基礎上底施復合肥、復合肥垣有機肥、復合肥垣菌肥、復合肥垣有機肥垣菌肥垣微肥等不同的肥料種類對小麥產量和土壤肥力的影響。結果表明：在秸稈還田并施用復合肥的基礎上，雞糞與牛糞混合施用或施入菌肥均可明顯提高土壤養(yǎng)分含量；施入雞糞和牛糞均可明顯促進冬前小麥植株生長，還可增加穗長和莖粗，且施用牛糞或施入低量菌肥均能明顯提高小麥產量。在秸稈還田并施用復合肥的基礎上，雞糞與牛糞混合施用或施入菌肥均能夠顯著提高中低產田的土壤肥力和小麥產量。

肥料種類；小麥；產量；土壤肥力

耕地質量是作物生產的重要基礎。近些年河北省大力推廣秸稈還田、增加農田有機肥投入，提高了土壤基礎肥力和生產能力[1]，但是，耕地面積占全省耕地面積39.8%的低平原區(qū)，土壤有機質含量屬低肥力水平（0.6%耀1%）的土壤面積仍高達61.3%，即使土壤肥力較高的山前平原區(qū)也有33.0%的土壤有機質含量屬低肥力水平[2]。可見，土壤肥力低是限制河北省糧食產量進一步提高的主要因子之一。因此，對中低產田快速培肥地力是一個持續(xù)研究的重點。

當前農業(yè)生產上應用較多的肥料種類有化肥、有機肥和生物菌肥。土壤有機質含量是衡量土壤肥力的重要標準，其中增施有機肥料是土壤培肥的核心，施用有機肥能夠疏松土壤結構、提高作物的抗旱蓄水能力，通過培肥地力而提高糧食單產水平[3，4]。研究表明，綜合運用化肥與有機肥料對培肥土壤地力十分有益。與單獨使用化肥相比，有機肥料與化肥混合施用可促進土壤有機質、全氮、速效鉀含量明顯提高，對土壤健康產生積極影響[5]。生物菌肥的核心是微生物，其施入土壤后，通過微生物的生命活動可以非常有效地溶解土壤養(yǎng)分，為植物提供更多的營養(yǎng)元素，有利于作物生長，同時促進作物對營養(yǎng)物質的吸收與利用，提高作物產量[6，7]。通過微生物的分解作用，作物可以直接從土壤中獲取所需的一些營養(yǎng)素，從而能夠降低化肥的施用量。因此，合理的肥料混施可以將不同類型肥料的優(yōu)點結合起來，達到最佳的養(yǎng)分平衡管理，促進作物生長[9]。

國內學者對小麥-玉米輪作的養(yǎng)分管理技術研究較多，但多側重于單項技術的應用[10耀22]，而對多項技術的集成應用研究較少。研究不同肥料種類綜合施用對小麥產量和土壤地力的影響，明確小麥季哪種肥料配合方式對土壤肥力水平和產量的調控效應最優(yōu)，旨為提高河北地區(qū)土壤肥力提供技術支撐。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2012耀2014年在河北省農林科學院糧油作物研究所藁城堤上試驗站進行。該區(qū)地理位置東經116毅85憶、北緯38毅41憶，屬華北太行山山前平原區(qū)，年平均降雨量484 mm。試驗地0耀20 cm耕層土壤基礎養(yǎng)分含量為有機質1.55%、全氮0.097%、全磷0.22%、堿解氮72.7 mg/kg、有效磷19.5 mg/kg、有效鉀81.0 mg/kg。

1.2試驗材料

試驗小麥品種為冀麥585；肥料種類有史丹利復合肥（簡稱“復合肥”，N、P2O5、K2O含量分別為20豫、26豫、8豫）、尿素（N含量46%）、秸稈催腐鉀（腐植酸鉀含量逸40%、秸稈催腐菌含量2億個/g）、干雞糞、干牛糞、菌肥（有效活菌數逸5億個/g、有機質含量逸80%，濱州雁來紅生物工程有限公司）、硫酸鋅（ZnSO4·7H2O含量99.5豫）和硼砂（Na2B4O7·10H2O含量99.5豫）。

1.3試驗方法

1.3.1試驗設計小麥播種前整地時施入底肥，試驗設9個不同的底肥處理（表1），其中，T1（CK）處理玉米收獲后將秸稈全部移出田間，其他處理均玉米秸稈全部還田。小區(qū)長13.5 m、寬4.2 m，完全隨機區(qū)組排列，4次重復。小麥10月5日播種，行距15 cm，基本苗數量300萬株/hm2；拔節(jié)期和開花期各灌水1次，灌水量均約70 mm/次，其中拔節(jié)期結合灌水追施尿素225 kg/hm2；翌年6月7耀10日收獲；其他管理措施同大田常規(guī)。

1.3.2測定項目與方法

表1　不同處理的肥料種類及其施用量Table1　Fertilizer types and their application rates in different treatments

1.3.2.1土壤養(yǎng)分含量。小麥收獲后，每小區(qū)均采用“S”型5點取樣法，取0耀20 cm耕層土壤樣品，測定堿解氮、有效磷和有效鉀含量。其中，堿解氮含量測定采用堿解擴散法（LY-T 1229—1999），有效磷含量測定采用Olsen方法（0.5 mol/L NaHCO3溶液作為浸提劑），有效鉀含量測定采用火焰光度法（1mol/LNH4OAc浸提）。

1.3.2.2小麥主要性狀。

（1）冬前植株生長性狀。在小麥越冬前（12月2耀10日），每小區(qū)隨機選取有代表性且麥苗長勢均勻一致的麥田樣方0.15 m2（2行伊行距0.15 m伊行長0.5 m），統(tǒng)計總株數、總分蘗數和總次生根條數，計算單株分蘗數和單株次生根條數；挑選長勢均勻的植株20株，用直尺測量葉長和葉寬。根據公式，計算葉面積指數：

LAI越單株葉面積伊單位土地面積內株數/單位土地面積

（2）成熟期植株性狀、穗部性狀和收獲指數。在小麥成熟期，每小區(qū)選定麥田樣方0.333 m2，拔取所有植株，統(tǒng)計10粒以下小穗數；隨機選取長勢均勻的單莖30個，測量穗長、莖粗和株高，并統(tǒng)計不孕小穗數。考種后將樣株風干，稱量生物產量，脫粒后稱量籽粒重，計算收獲指數（豫，籽粒產量/生物產量伊100）。

（3）產量。小麥收獲時，去掉邊行，在小區(qū)中間選取8行，利用小區(qū)聯合收割機（CLASSIC）收獲，籽粒風干后稱重，折算為含水量13%的標準產量。

圖1　不同肥料種類對0～20 cm耕層土壤堿解氮含量的影響Fig.1Effects of different kinds of fertilizer on alkali-hydrolyzable nitrogen content of 0-20 cm soil

圖2　不同肥料種類對0～20 cm耕層土壤有效磷含量的影響Fig.2Effects of different kinds of fertilizer on available phosphorus content of 0-20 cm soil

圖3　不同肥料種類對0～20 cm耕層土壤有效鉀含量的影響Fig.2Effects of different kinds of fertilizer on available potassium content of 0-20 cm soil

2　結果與分析

2.1不同肥料種類對土壤肥力的影響

不同底肥處理的土壤堿解氮、有效磷和有效鉀含量與CK差異均達到了顯著水平（圖1~3），表明不同的肥料種類對土壤肥力水平有明顯影響。

2013年所有處理的土壤堿解氮含量均躍2012年，其中，T7處理含量最高，顯著躍CK和其他處理，其中較2012年指標值提高了37.6%；其他處理的堿解氮含量均與2012年大致相當。2014年所有處理的土壤堿解氮含量均躍2013年，且除T2處理外其他處理的堿解氮含量均顯著躍CK，其中，T7處理含量最高且顯著躍其他處理，其中較2012年指標值提高了68.9%。

2013年T6和T9處理的土壤有效磷含量較高，二者差異不顯著，但均顯著躍CK和其他處理，較2012年指標值分別提高了69.7%和81.1%；其次是T2和T8處理，二者差異不顯著，但均顯著躍CK以及T3、T4、T5和T7處理，其中較2012年指標值分別提高了47.7%和30.7%；其他處理的有效磷含量與2012年大致相當。2014年T6處理的土壤有效磷含量最高，與T7處理差異不顯著，但顯著躍CK和其他處理，其中較2012年指標值提高了78.3%~95.1%；其次是T9、T8和T4處理，三者差異不顯著，但均顯著躍CK以及T2、T3和T5處理，其中較2012年指標值提高了45.3%耀66.3%；其他處理的有效磷含量與2012年大致相當。

2013年T8處理的土壤有效鉀含量最高，顯著躍CK和其他處理，其中較2012年指標值提高了20.2%；T2和T3處理含量較低，二者差異不顯著，且與CK差異也均不顯著；其他處理的有效鉀含量與2012年大致相當，且均顯著躍CK。2014年除T8處理外，其他處理的土壤有效鉀含量均躍2013年，且秸稈還田處理的有效鉀含量均顯著躍CK，其中，T6、T7和T8處理含量較高，三者差異不顯著，但均顯著躍除T3和T4處理外的其他處理，其中較2012年指標值提高了18.0%耀20.7%。

綜上分析可以看出，在秸稈還田并施用復合肥的基礎上，雞糞與牛糞混施或施入菌肥均可明顯提高0耀20 cm耕層土壤肥力水平。

2.2不同肥料種類對小麥主要性狀的影響

2.2.1對小麥冬前生長的影響不同底肥處理的小麥單株分蘗數、單株次生根條數和LAI與CK差異均達到了顯著水平（圖4耀6），表明不同的肥料種類對冬前小麥生長有明顯影響。

圖4　不同肥料種類對冬前小麥單株分蘗數的影響Fig.4Effects of different kinds of fertilizer on number of tillers of wheat before winter

圖5　不同肥料種類對冬前小麥單株次生根條數的影響Fig.5Effects of different kinds of fertilizer on number of secondary roots of wheat before winter

圖6　不同肥料種類對冬前小麥葉面積指數的影響Fig.6Effects of different kinds of fertilizer on leaf area index of wheat before winter

表2　不同肥料種類對小麥穗部性狀和植株性狀的影響Table2　Effects of different kinds of fertilizer on spike and plant traits of wheat

小麥單株分蘗數以T5處理最多，顯著躍CK和其他處理，其中較CK多37.6豫；T3和T7處理明顯較少，顯著約CK和其他處理，二者差異不顯著，均較CK低18豫左右；其他處理與CK差異均不顯著。小麥單株次生根條數以T5處理最多，顯著躍CK和其他處理，其中較CK多24.6豫；其他處理與CK差異均不顯著，其中T2和T7處理的指標值略低。小麥LAI僅T7和T9處理與CK差異不顯著；其他處理均顯著躍CK，其中，T3、T4和T6處理的指標值較高，較CK高40.5豫耀51.9豫，三者差異不顯著，且與T5和T8處理（分別較CK高34.3豫和25.1豫）差異也均不顯著，但顯著躍T2處理。綜上分析可以看出，在秸稈還田的基礎上，施入雞糞和牛糞均可明顯促進冬前小麥植株生長。

2.2.2對小麥植株性狀和穗部性狀的影響秸稈還田處理的小麥莖粗和株高差異均不顯著，但莖粗均顯著躍CK，而株高與CK差異均不顯著（表2）。表明實施秸稈還田能夠明顯提高小麥的抗倒伏性，但秸稈還田條件下不同的肥料種類對小麥植株性狀的影響效果差異不大。

不同底肥處理的小麥10粒以下小穗數、單穗不孕小穗數和穗長與CK差異均達到了顯著水平，表明不同的肥料種類對小麥穗部性狀有明顯影響。秸稈還田處理的小麥10粒以下小穗數均顯著躍CK，其中，T3、T4和T5處理的10粒以下小穗數相對較少，三者差異不顯著，但均顯著約其他處理；其次是T6和T9處理，二者差異不顯著，但均顯著約T2處理，且與T7和T8處理差異也均不顯著。小麥單穗不孕小穗數以T3、T4和T8處理較多，顯著躍CK和其他處理；而其他處理與CK差異均不顯著，其中，T6和T7處理的單穗不孕小穗數略少。小麥穗長除T7處理約CK但差異不顯著外，其他處理均逸CK，其中，T5、T6和T8處理的穗長較大，三者差異不顯著，但均顯著躍除T2、T4和T9處理外的其他處理?？梢钥闯?，實施秸稈還田會導致小麥10粒以下小穗數明顯增多，其中單施復合肥（T2處理）時10粒以下小穗數最多。

綜上分析認為，T5和T6處理效果較好，不僅可相對降低10粒以下小穗數和單穗不孕小穗數，還可明顯促進穗長增大，且莖稈較對照變粗，提高植株的抗倒伏能力，為形成較高產量奠定基礎。

2.2.3對小麥產量和收獲指數的影響不同底肥處理的小麥產量和收獲指數與CK差異均達到了顯著水平（圖7和8），表明不同的肥料種類對小麥產量和收獲指數均有明顯影響。

圖7　不同肥料種類對小麥產量的影響Fig.7Effects of different kinds of fertilizer on grain yield of wheat

圖8　不同肥料種類對小麥收獲指數的影響Fig.8Effects of different kinds of fertilizer on harvest index of wheat

2014年試驗結果顯示，秸稈還田處理的小麥產量，除T2和T4處理約CK但差異不顯著外，其他處理均躍CK，其中，T5和T6處理產量較高，分別較CK增產8.6%和9.5%，二者差異不顯著，但均顯著躍除T8和T9處理（較CK增產率分別為6.6%和6.8%）外的其他處理，而T8與T9處理差異不顯著但均顯著躍T2處理。綜合分析不同底肥處理的肥料種類和施用量，從經濟角度考慮，認為秸稈還田條件下，復合肥合理配施菌肥（T8和T9處理）能夠促進小麥增產，復合肥合理配施有機肥（T5和T6處理）能夠明顯促進小麥增產。

秸稈還田處理的小麥收獲指數以T3處理最高，與CK差異不顯著，但顯著躍其他處理；而其他處理的指標值差異均不顯著，但均顯著約CK。

3　結論與討論

在農田生產條件下，肥料投入對于作物增產起著不可替代的基礎性作用。有機肥與無機肥配施，可培肥地力，提高作物產量[23耀25]。王宏庭等[18，21]研究了秸稈還田與化肥配合施用對作物產量的影響，揭示出在保證高產水平的條件下，通過優(yōu)化施肥結合秸稈還田和生物菌劑可以達到明顯增產的目的。作者以單施復合肥為對照（CK），研究了玉米秸稈還田基礎上底施復合肥、復合肥垣有機肥、秸稈還田垣復合肥垣菌肥、秸稈還田垣復合肥垣有機肥垣菌肥垣微肥等不同的肥料種類對小麥產量和植株性狀的影響，結果表明，小麥產量的提高是通過在施用復合肥的基礎上再施用有機肥（牛糞、牛糞垣雞糞）或菌肥實現的，該肥料條件下土壤堿解氮、有效磷和有效鉀含量明顯增加，小麥莖粗和穗長等植株性狀變優(yōu)，而單施復合肥不能達到有機肥與無機肥配合施用的效果。試驗結果還顯示，肥料種類最多的T9處理產量并非最高。因此，應根據化肥、有機肥和生物肥料的性質及其養(yǎng)分釋放特性的不同，綜合施用復合肥、有機肥和生物肥料，并制定合理的配施比例，以達到理想的作物產量，該方向可作為今后研究的重點。

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Effects of Different Kinds of Fertilizer on Wheat Yield and Soil Fertility

LV Li-hua，YAO Hai-po，SHEN Hai-ping，LIANG Shuang-bo*，JIA Xiu-ling
（Scientific Observing and Experimental Station of Crop Cultivation in North China，Ministry of Agriculture P. R.China，InstituteofCereal andOilCropsofHebeiAcademyofAgricultureandForestrySciences，Shijiazhuang 050035，China）

Low soil fertility is an important limiting factor for gaining high grain yield in Hebei Province，therefore，it is very important through the reasonable cultivation measures to improve soil fertility.The single application of compound fertilizer as control，we studied the effects of compound fertilizer，com原pound fertilizer+organic fertilizer，compound fertilizer+bacterial fertilizer，compound fertilizer+organic fertilizer+bacterial fertilizer+trace elements of different kinds of fertilizers on wheat yield and soil fer原tility on the basis of maize straw returning to field.The results showed that the content of soil nutrient could be increased when the mixture of chicken and cow dung was applied or bacterial manure was ap原plied on the basis of straw returning and application of compound fertilizer.The plant growth of wheat before winter was promoted，and spike length and stem diameter could be increased when chicken and cow manure was applied.Grain yield could be increased when cow dung or less bacterial manure was ap原plied.So in middle and low yield fields，soil fertility and wheat yield could be significantly improved when chicken and cow dung was mixed application or bacterial manure was applied on the basis of straw returning and application of compound fertilizer.

Fertilizer type；Wheat；Grain yield；Soil fertility

S512.1垣1

A

1008-1631（2016）02-0034-06

2015-03-26

農業(yè)部行業(yè)科研專項（201203100）；國家科技支撐計劃項目（2011BAD29B01）

呂麗華（1977-），女，河北景縣人，助理研究員，博士，主要從事小麥和玉米的微灌節(jié)水高產、水肥一體化技術研究。Tel：0311-87670620；E-mail：nkyllh@163.com。

梁雙波（1961-），男，河北大名人，研究員，主要從事作物農機農藝一體化技術研究。Tel：0311-87670601；E-mail：liangshuangbo@21cn.com。