正陽縣位于河南省東南部,轄19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、281個行政村,地處北亞熱帶向暖溫帶過渡地帶,屬大陸性季風(fēng)亞濕潤氣候,四季分明,雨熱同季,光、熱、水等自然資源豐富。全縣土壤共分為4大類型,其中黃褐土類土壤面積最大,占全縣土壤面積的64%。研究、探索該類土壤的供應(yīng)能力,對搞好科學(xué)施肥,節(jié)約成本,提高肥料利用率,減少面源污染,實現(xiàn)小麥高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效,具有重要的指導(dǎo)意義。
1.供試作物及品種。小麥品種選擇在當(dāng)?shù)鼐C合性狀表現(xiàn)良好、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的小麥品種衡觀35。
2.供試肥料。尿素(46%)由駐馬店昊化化工股份有限公司生產(chǎn),氯化鉀(60%)為俄羅斯產(chǎn)鉀肥,過磷酸鈣(12%)由云南磷化公司生產(chǎn)。
試驗設(shè)8個處理,3次重復(fù),小區(qū)隨機排列。小區(qū)長7 m,寬4 m,面積28 m2;行距0.2 m,20行區(qū);走道寬0.5 m,保護行1 m。
1.試驗過程。2013—2017年筆者在全縣黃褐土類型土壤高、中、低產(chǎn)田上共安排小麥“3414”試驗6個,“豐缺指標”試驗10個。其中2013—2014年6個,2014—2015年4個,2015—2016年4個,2016—2017年2個。
2.試驗及測定方法。所有試驗點的磷肥、鉀肥及40%的氮肥底施,60%的氮肥返青期追施。小麥播種量187.5 kg/hm2,于小麥返青期化學(xué)除草。收獲時各小區(qū)單獨收獲,實際稱質(zhì)量進行測產(chǎn)。土壤養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù)按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定的《測土配方施肥實施技術(shù)規(guī)范》要求的測定方法測定。
有表1可以看出,隨著土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)的增加,土壤供磷能力也在逐步增加。當(dāng)土壤中有效磷質(zhì)量分數(shù)達到32.3 mg/kg時,在不施磷肥的情況下,小麥產(chǎn)量仍可達到完全施肥水平下的96.1%,表明此時土壤供磷能力最高。當(dāng)土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)在21.2~21.9 mg/kg時,小麥產(chǎn)量保持在完全施肥水平下的92.0%,表明此時土壤供磷能力為中等水平。當(dāng)土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)在13.0~19.8 mg/kg時,小麥產(chǎn)量保持在完全施肥水平下的72.9%~87.0%,表明此時土壤供磷能力為中下水平。從總體上看,正陽縣黃褐土類土壤磷的供應(yīng)能力大部分在85%以上,屬中等偏上水平。同時,綜合土樣有效磷的化驗結(jié)果,全縣80%的黃褐土類土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)在15 mg/kg以上,說明80%的黃褐土類土壤磷的供應(yīng)能力在85%以上,屬較豐富水平。
表1 土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)與土壤供磷能力值
表2 土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)與土壤供鉀能力值
表3 土壤全氮質(zhì)量分數(shù)與土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力值
由表2可以看出,隨著土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)的增加,土壤供鉀能力也在逐步增加。當(dāng)土壤中有效鉀質(zhì)量分數(shù)達到125 mg/kg時,在不施鉀肥的情況下,小麥產(chǎn)量仍可達到完全施肥水平下的84.1%,表明此時土壤供鉀能力為較高水平。當(dāng)土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)在85~93 mg/kg時,土壤供鉀能力在72.5%~74.7%,表明此時土壤供鉀能力為中下水平。當(dāng)土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)在60~77 mg/kg時,土壤供鉀能力在60.5%~69.5%,表明此時土壤供鉀能力為低水平。當(dāng)土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)在57 mg/kg時,土壤供鉀能力在57.5%,表明此時土壤供鉀能力為極低水平。從總體上看,正陽縣黃褐土類土壤鉀的供應(yīng)能力大都在80%以下,屬中等偏下水平,部分屬極低水平。根據(jù)土樣速效鉀的化驗結(jié)果,全縣土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)在120 mg/kg以下的占90%,質(zhì)量分數(shù)在100 mg/kg以下的占75%,表明全縣90%的黃褐土類土壤鉀的供應(yīng)能力在85%以下,屬較低水平,部分土壤屬極低水平。
由表3可以看出,全縣黃褐土類土壤的供氮能力與土壤中全氮質(zhì)量分數(shù)沒有明顯的相關(guān)性。從試驗和化驗結(jié)果來看,全縣黃褐土類土壤的供氮能力基本上在40%~55%,說明土壤速效氮質(zhì)量分數(shù)低是影響產(chǎn)量形成的主要制約因子。只有合理施用氮肥,才能達到既提高產(chǎn)量,又改善品質(zhì)、減少環(huán)境污染的目的。
通過對試驗結(jié)果的綜合分析,建議全縣黃褐土在磷肥的施用上應(yīng)掌握以下原則:速效磷質(zhì)量分數(shù)在25 mg/kg以上的高磷地塊,應(yīng)施純P2O545~55 kg/hm2;質(zhì)量分數(shù)在15~25 mg/kg的中磷地塊,應(yīng)施純P2O555~65 kg/hm2;質(zhì)量分數(shù)在15 mg/kg以下的貧磷地塊,應(yīng)施純P2O565~75 kg/hm2。鉀肥的應(yīng)用應(yīng)把握以下規(guī)則:速效鉀質(zhì)量分數(shù)在120 mg/kg以上的地塊,應(yīng)施純K2O60~70 kg/hm2;速效鉀質(zhì)量分數(shù)在80~120 mg/kg的地塊,應(yīng)施純K2O70~80 kg/hm2;質(zhì)量分數(shù)在80 mg/kg以下的地塊,應(yīng)施純K2O 80~90 kg/hm2。在氮肥的施用上,應(yīng)遵循總量控制、分期追施的原則。具體方法:高產(chǎn)田塊,施純氮180~190 kg/hm2;中產(chǎn)田塊,施純氮165~180 kg/hm2;低產(chǎn)田塊,施純氮155~165 kg/hm2。