楊煥煥,孫克剛,張 琨,杜 君,和愛(ài)玲,張運(yùn)紅,李丙奇
(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所 河南鄭州 450002;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 河南鄭州 450002; 3.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所 河南鄭州 450002)
目前,氮肥在施用過(guò)程中存在著施用量大、利用率低、環(huán)境污染[1-4]等問(wèn)題,這是由施肥方法不當(dāng)所造成的。在作物施肥研究中,過(guò)去只重視基肥的施用,之后的研究則側(cè)重于根據(jù)作物需肥規(guī)律調(diào)整氮肥在整個(gè)生育期的分配比例而使氮肥后移,并取得許多重要的研究成果[5-7]。雖然氮肥后移可以提高作物對(duì)肥料的利用率,但同時(shí)增加了施肥次數(shù),增大了勞動(dòng)強(qiáng)度??蒯尫柿暇哂叙B(yǎng)分釋放與作物需求同步,揮發(fā)、淋溶、固定少,對(duì)環(huán)境污染輕等優(yōu)點(diǎn),因此其成為新型肥料的研究熱點(diǎn)[8-10]。而隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展、農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移以及種植業(yè)機(jī)械化程度的提高,都需要農(nóng)作物栽培方式的簡(jiǎn)化,因此研究控釋肥料在小麥作物上一次性施肥技術(shù)具有重要的意義。
冬小麥試驗(yàn)安排在河南省駐馬店市地力為中低水平的砂姜黑土上,共設(shè)中等肥力點(diǎn)(駐馬店市西平縣盆堯鎮(zhèn)于營(yíng)村)和低肥力點(diǎn)(駐馬店農(nóng)科院農(nóng)場(chǎng))2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),中等肥力點(diǎn)小區(qū)面積為30 m2,低肥力點(diǎn)小區(qū)面積為48 m2,播種量均為11 kg/畝(1畝=666.67 m2,下同),供試品種為新農(nóng)979,低肥力點(diǎn)和中等肥力點(diǎn)的播種日期分別為10月9日和10月5日。種植前采取耕作層土壤(0~20 cm)進(jìn)行基礎(chǔ)土樣分析,具體養(yǎng)分情況如表1所示。
表1 供試土壤理化性狀
冬小麥試驗(yàn)在中等肥力點(diǎn)和低肥力點(diǎn)上均設(shè)置5個(gè)處理,其中:PK,只施磷鉀肥;FP,習(xí)慣施肥,尿素按質(zhì)量比4∶6分別在苗期和拔節(jié)期施入,氮肥用量為純氮15.0 kg/畝;OPT,優(yōu)化施肥,根據(jù)當(dāng)?shù)販y(cè)土配方及往年試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定各養(yǎng)分投入量、基追比和施用方式,尿素按質(zhì)量比4∶6分別在苗期和拔節(jié)期施入,氮肥用量為純氮12.0 kg/畝;100%CRF,與OPT處理等氮量,氮來(lái)自控釋尿素[w(N)=44%],所有肥料一次性底施,氮肥用量為純氮12.0 kg/畝;80%CRF,與OPT處理相比氮用量減少20%,氮來(lái)自控釋肥尿素,所有肥料一次性底施,氮肥用量為純氮9.6 kg/畝;所有處理的磷、鉀用量相同,均為P2O56.0 kg/畝、K2O 8.0 kg/畝,磷肥為w(P2O5)=12%的過(guò)磷酸鈣,鉀肥為w(K2O)=60%的氯化鉀。每個(gè)處理3次重復(fù),完全隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)之間設(shè)畦埂,重復(fù)之間設(shè)走道。
冬小麥?zhǔn)斋@后,每個(gè)小區(qū)取5 m2樣品脫粒測(cè)產(chǎn),產(chǎn)量以風(fēng)干質(zhì)量表示;植株全氮含量采用濃硫酸-雙氧水聯(lián)合消煮,凱氏定氮法測(cè)定;產(chǎn)量和氮肥利用率均采用多重比較法(LSD法)進(jìn)行差異性分析。
由表2可知:不論是在低肥力點(diǎn)還是在中等肥力點(diǎn),與不施氮肥處理相比,增施氮肥可顯著提高冬小麥產(chǎn)量,增產(chǎn)幅度為35.4%~48.6%(低肥力點(diǎn))和36.6%~50.1%(中等肥力點(diǎn));低肥力點(diǎn)和中等肥力點(diǎn)產(chǎn)量最高的均為100%CRF處理,其次均為OPT處理,都與FP處理達(dá)到顯著性差異,說(shuō)明控釋尿素全部基施和優(yōu)化施肥處理在提高產(chǎn)量方面優(yōu)于習(xí)慣施肥;與OPT處理相比,等氮量100%CRF處理和OPT處理間雖未達(dá)顯著性差異,但100%CRF處理的冬小麥產(chǎn)量在2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均高于OPT處理,分別提高50.0 kg/hm2和53.0 kg/hm2,而且減少了施肥次數(shù);與FP處理相比,當(dāng)減施20%的氮肥時(shí),80%CRF處理的冬小麥產(chǎn)量在2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)分別下降了2.7%和3.7%,說(shuō)明氮肥用量減少存在減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
表2 不同施肥處理對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響
由表3可知:與FP處理相比,低肥力點(diǎn)氮肥利用率提高了8.6%~11.8%,中等肥力點(diǎn)提高了8.6%~12.2%;在低肥力點(diǎn)和中等肥力點(diǎn),氮肥利用率最高的均為100%CRF處理,其余依次均為80%CRF處理、OPT處理和FP處理,說(shuō)明控釋肥的氮肥利用效果較好;與100%CRF處理相比,80%CRF處理在2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的氮肥利用率分別降低了2.1%和2.4%,這可能與當(dāng)年該處理產(chǎn)量下降有關(guān)。
表3 不同施肥處理對(duì)冬小麥氮肥利用率的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,在所有處理中,產(chǎn)量最高的為100%CRF處理,冬小麥產(chǎn)量分別達(dá)7 336.0 kg/hm2(低肥力點(diǎn))和7 816.5 kg/hm2(中等肥力點(diǎn)),與OPT處理相比,分別提高了50.0 kg/hm2(低肥力點(diǎn))和53.0 kg/hm2(中等肥力點(diǎn)),說(shuō)明按OPT處理施氮量的控釋尿素全部一次性基施的效果較好,不僅提高了冬小麥產(chǎn)量和氮肥利用率,而且減少了施肥次數(shù),降低了勞動(dòng)強(qiáng)度;在OPT處理施氮量的基礎(chǔ)上減施20%的氮肥,與習(xí)慣施肥相比,80%CRF處理的冬小麥產(chǎn)量下降,存在減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),氮肥利用率與100%CRF處理相比也有所下降,這可能與當(dāng)年該處理產(chǎn)量下降有關(guān)。