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        黔西北山區(qū)不同施肥條件下的小麥產(chǎn)量及肥料利用率研究

        2016-10-19 22:07:11薛曉輝王思會胡婭
        湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016年8期

        薛曉輝 王思會 胡婭

        摘要:在黔西北山區(qū)進行兩年的肥料試驗,分析了施肥與小麥產(chǎn)量及肥料利用率的關(guān)系。結(jié)果表明,與不施肥相比施肥后小麥產(chǎn)量增加,氮磷鉀肥配施時小麥產(chǎn)量達到最高,為5 811 kg/hm2。單施氮、單施鉀和氮鉀肥配施處理與不施肥處理間差異不顯著;施肥可以提高小麥對土壤中氮、磷的吸收,且肥料配施效果優(yōu)于肥料單施;單施氮肥時氮肥利用率僅為30.09%,分別與磷、鉀、磷鉀肥配施后氮肥利用率顯著提高。單施磷肥時磷肥利用率僅為17.40%,分別與氮、氮鉀肥配施后磷肥利用率顯著提高。

        關(guān)鍵詞:黔西北;施肥;小麥產(chǎn)量;肥料利用率

        中圖分類號:S512.062 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)08-1923-03

        DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.08.006

        Abstract: This study analyzed the relationship between the wheat yield, fertilizer using efficiency and fertilization through 2 years of fertilizing experiment in northwest Guizhou. The results showed that: 1) Wheat yield increased after fertilization compared with no-fertilizer treatment, which reached the highest 5 811 kg/hm2 after NPK treatment. But the difference between no-fertilizer,N,K and NK treatments was not significant; 2)Fertilization could improve the absorption of N and P in soil and the effect of combining application of fertilizers was better than single application of fertilizer; 3)Using efficiency of N was only 30.09% in single applying N,which increased significantly after combining application of N with P,K or PK.Using efficiency of P was only 17.40% in single applying P,which increased significantly after P and N,NK combining application.

        Key words: northwest Guizhou; fertilization; wheat yield; fertilizer use efficiency

        小麥是貴州省畢節(jié)市重要的糧食作物之一,2013年其播種面積達到6.72×104 hm2,單產(chǎn)僅為1 974 kg/hm2[1],但是一些高產(chǎn)示范田的小麥產(chǎn)量可以達到4 500 kg/hm2[2]。畢節(jié)市小麥單產(chǎn)低,其主要原因之一是施肥不當(dāng)[3]。不少研究結(jié)果[4-7]表明,施肥能夠提高小麥產(chǎn)量,而且氮肥效果大于磷肥[8,9],也有學(xué)者[10]認為,鉀素不是限制小麥生長及產(chǎn)量的主要因素。但畢節(jié)當(dāng)?shù)氐难芯拷Y(jié)果[11]表明,單施磷肥小麥產(chǎn)量比單施氮肥高,陳正剛等[12]在織金縣的研究認為氮、磷、鉀三要素中對小麥產(chǎn)量影響最大的是鉀。王玉龍等[13]的研究結(jié)果也表明,在合理密植、施用氮肥、磷肥、腐殖酸肥的基礎(chǔ)上,施用鉀肥是提高小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵。此外該區(qū)破碎的地形、較為豐沛的降水和淺薄的土層均為養(yǎng)分流失提供了條件,但關(guān)于農(nóng)田肥料利用率的報道相對較少。本研究通過在畢節(jié)市南箐鄉(xiāng)開展肥料試驗,分析了施肥對小麥產(chǎn)量及肥料利用率的影響,為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)科學(xué)施肥提供一定參考。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        試驗于2011年10月在貴州省畢節(jié)市南箐鄉(xiāng)鎮(zhèn)核桃村(N27°13′19.6′′,E105°16′34.3′′,海拔1 518 m)進行。研究區(qū)為低緯度高海拔的冷涼山區(qū),坡耕地多、土層薄。區(qū)內(nèi)最高海拔2 900 m,最低海拔457 m,海拔高差2 443 m,年均溫13.2 ℃,無霜期260 d,年日照時數(shù)1 377 h,日照率31%[14]。年降雨量高達848.6~1 394.4 mm[2],區(qū)內(nèi)主要的糧食作物有玉米、小麥和水稻等,土壤以黃壤為主。試驗田基礎(chǔ)肥力如下:有機質(zhì)29.67 g/kg,全氮2.00 g/kg,堿解氮172.90 mg/kg,土壤全磷0.39 g/kg,速效磷5.60 mg/kg。

        1.2 試驗設(shè)計

        試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,設(shè)N、P、K三個因子,每個因子設(shè)2個水平,共8個處理,具體試驗設(shè)計如表1所示,重復(fù)3次,共24個小區(qū)。小區(qū)面積為4 m×3 m,肥料選用尿素(含N 46%),過磷酸鈣(含P2O5 12%)、氯化鉀(含K2O 60%),且全部用作底肥,具體的處理與用量見表1。小麥品種選取川農(nóng)10號,播種行距30 cm,播種量135 kg/hm2。播種時間為每年10月底。

        1.3 樣品采集與測定

        在小麥收獲時每小區(qū)隨機選取10株,制備成秸稈和子粒樣品待測,并以常規(guī)農(nóng)學(xué)方法對各區(qū)小麥進行考種和測產(chǎn)。秸稈和子粒中的含氮量以凱氏定氮法測定,秸稈和子粒中的含磷量以H2SO4-H2O2消煮-釩鉬黃比色法測定。

        1.4 數(shù)據(jù)的分析與處理

        所有數(shù)據(jù)均在Microsoft office軟件中處理,并用DPS7.05數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同施肥處理條件下的小麥產(chǎn)量

        不施肥(CK)時小麥產(chǎn)量最低,為3 797 kg/hm2(圖1)。與CK處理相比,單獨施用鉀肥后小麥產(chǎn)量增加至3 825 kg/hm2,增加0.74%,單獨施用氮肥小麥產(chǎn)量達到4 287 kg/hm2,增加12.90%,差異均不顯著。單獨施用磷肥時小麥產(chǎn)量顯著增加,達到 5 267 kg/hm2,比CK增加了38.71%。兩種肥料配施時小麥產(chǎn)量均高于單施氮肥和單施鉀肥處理,與CK相比,氮鉀肥配施時小麥產(chǎn)量增加14.88%,達到4 362 kg/hm2。氮磷肥配施和磷鉀肥配施時,小麥產(chǎn)量顯著提高,分別增加38.85%和33.74%,其中以氮磷肥配施時小麥產(chǎn)量較高,達到5 272 kg/hm2。氮、磷、鉀三種肥料配施時小麥產(chǎn)量達到最高,為5 811 kg/hm2,與CK處理差異顯著。

        2.2 不同施肥處理條件下小麥對氮素的吸收

        CK處理小麥秸稈吸氮量為45.46 kg/hm2(表2),單施氮、磷、鉀肥后秸稈吸氮量分別增加37.55%、 -5.46%、5.30%,其中單施氮處理與不施肥處理差異顯著。多種肥料互相搭配施用后,小麥秸稈吸氮量顯著增加,其中以氮鉀配施后秸稈吸氮量最高,達到87.36 kg/hm2,比不施肥處理增加92.17%;CK處理小麥子粒吸氮量為72.76 kg/hm2,分別單施氮、磷、鉀肥后子粒吸氮量增加,其中單施磷肥時子粒吸氮量增加最多,達到38.37%。而多種肥料搭配施用后,小麥子粒吸氮量顯著增加,以氮磷鉀肥配施時最高,達到125.97 kg/hm2,比不施肥處理增加73.13%;小麥整個地上部吸氮量以CK處理時最低,僅為118.22 kg/hm2,施用氮磷鉀肥后達到最高,增加68.92%。

        2.3 不同施肥處理條件下小麥對磷素的吸收

        CK處理小麥秸稈吸磷量為3.06 kg/hm2(表3),施肥后秸稈吸磷量顯著增加,其中單施氮、磷、鉀肥時,增率為25.82%~66.99%。與CK相比,多種肥料的配施可以顯著增加秸稈吸磷量,以氮磷配施處理最高,增加150.00%;CK處理小麥子粒吸磷量最低,僅為9.90 kg/hm2,單施磷肥后子粒吸磷量顯著增加38.08%,雖然單施氮肥和單施鉀肥處理小麥子粒吸磷量也有所提高,但與CK處理差異不顯著。多種肥料配合使用后,小麥子粒吸磷量增加了12.83%~41.72%,以氮磷肥配施處理最高,達到14.03 kg/hm2,并與CK處理差異顯著;從小麥地上部的吸磷量來看,施用肥料后小麥地上部吸磷量均有所增加,氮磷肥處理增加最多,達到67.28%,且多種肥料配施處理地上部吸磷量均高于肥料單施處理。

        2.4 不同施肥處理對氮、磷肥利用率的影響

        單施氮肥處理氮肥利用率最低,僅為30.09%,以磷肥或鉀肥與氮肥配合施用后,氮肥利用率顯著提高,氮磷肥配施后氮肥利用率達到59.44%,氮鉀肥配施處理達到56.09%,當(dāng)?shù)租浄逝涫r氮肥利用率達到最高,為67.91%(圖2)。單施磷肥時磷肥利用率最低,僅為17.40%,以氮肥與其配合施用后磷肥利用率顯著增加,達到33.29%。但當(dāng)磷肥和鉀肥配施時磷肥利用率僅為20.73%,與單施磷肥處理相比差異不顯著。氮磷鉀肥配施時磷肥利用率也顯著增加,達到28.23%(圖3)。

        3 小結(jié)與討論

        在黔西北山區(qū)不施用肥料時小麥產(chǎn)量最低,僅為3 797 kg/hm2,分別單獨施用氮、磷、鉀肥后小麥產(chǎn)量增加。其中單施磷肥的增產(chǎn)效果最好,可以增產(chǎn)38.71%。這與在貴州的一些研究結(jié)果[11,15]類似,但是與徐學(xué)選等[16]的觀點相反。這可能是因為貴州絕大多數(shù)耕地缺磷[17],使得施用磷肥對小麥增產(chǎn)效果明顯。與不施肥處理相比,氮、磷、鉀肥兩兩互相配施后小麥產(chǎn)量增加,其中以氮磷肥配施時小麥產(chǎn)量增加最多,增產(chǎn)38.85%,差異達到顯著水平。氮磷鉀肥配施時小麥產(chǎn)量達到最高,為5 811 kg/hm2。

        與不施肥相比,施肥后小麥秸稈吸氮量和子粒吸氮量均得到提高,其中多種化肥配施處理均高于單施化肥。就小麥地上部吸氮量而言,不施肥時最低,氮磷鉀肥配施時地上部吸氮量最高,可以增加68.92%。施用肥料后也可以增加小麥對磷素的吸收,其中秸稈吸磷量最高增加了150.00%,子粒吸磷量最高增加了41.72%,地上部吸磷量增加了67.28%。不同施肥條件下小麥對土壤中氮、磷素的吸收差異導(dǎo)致了肥料的利用效率不同。單施氮肥時氮肥利用率最低,僅為30.09%,當(dāng)配合磷肥、鉀肥和磷鉀肥施用時,氮肥利用率顯著提高,其中氮磷鉀肥配施時達到最高(67.91%)。單施磷肥時磷肥利用率僅為17.40%,磷鉀肥配施時磷肥利用率提高,達到20.73%,與單施磷肥處理間差異不顯著。但是氮磷肥配施和氮磷鉀肥配施時,磷肥利用率顯著增加。氮磷肥配施處理磷肥利用率最高,達到33.29%。

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