梁路 張明全 高建勇

摘 要：通過開展有機(jī)肥與化肥配合施用田間小區(qū)試驗(yàn)，分析有機(jī)肥部分替化肥對(duì)小麥產(chǎn)量和氮肥利用率的影響。結(jié)果表明：配方施肥處理的小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率最高，分別為6345.35kg/hm2和44.13%;有機(jī)肥氮替代占比為10%和20%時(shí)，小麥產(chǎn)量和氮肥利用率與配方施肥處理相當(dāng)，小麥產(chǎn)量分別為6084.10、6146.39kg/hm2，氮肥利用率分別為41.58%、41.74%。由此可見，小麥生產(chǎn)上有機(jī)肥氮可以在一定范圍內(nèi)部分替代化肥氮。

關(guān)鍵詞：小麥;有機(jī)肥;化肥;替代;溧水區(qū)

肥料作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)資料，是糧食的“糧食”，對(duì)促進(jìn)糧食和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有不可替代的作用[1]。當(dāng)前由于養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)分離，農(nóng)戶失去了有機(jī)肥的來源，化肥施用量持續(xù)增加，長(zhǎng)期不合理地過量施用化肥導(dǎo)致土壤失去可耕作性，農(nóng)作物增產(chǎn)效果不顯著，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加以及嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染?；蔬^量施用已成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源，眾多研究表明我國化肥施用量已經(jīng)超過了經(jīng)濟(jì)意義上的最優(yōu)施用量[2，3]。筆者通過開展有機(jī)肥與化肥配合施用試驗(yàn)，分析有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)小麥產(chǎn)量和氮肥利用率的影響，探討溧水區(qū)小麥有機(jī)肥部分替代化肥的適宜比例，以期減少和控制不合理的化肥施用量，為化肥減量增效提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)于2019年11月2日至2020年5月28日在南京市溧水區(qū)和鳳鎮(zhèn)吳村橋谷豐農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社（119.0277°E、31.4770°N）進(jìn)行。溧水區(qū)屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，2019年平均氣溫16.4℃，年降水量817.5mm，年日照時(shí)數(shù)1983.3h，年無霜期261d。溫、光、水資源適宜稻、麥、油菜等多種作物生長(zhǎng)發(fā)育。試驗(yàn)地地勢(shì)平整，前茬作物為水稻。土壤類型為河淤土，pH 4.94、全氮1.8g/kg、有效磷41.2mg/kg、速效鉀101mg/kg、有機(jī)質(zhì)32.9g/kg，以長(zhǎng)三角區(qū)域土壤養(yǎng)分指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為參照，其處于一級(jí)水平，是溧水區(qū)當(dāng)?shù)赜写硇缘闹饕寥繹4]。

1.2 供試材料

1.2.1 供試作物 供試作物為小麥，品種為揚(yáng)麥25，屬于春性紅皮中筋小麥品種，熟期中等早，熟相好，適宜在長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)的江蘇淮安地區(qū)、安徽淮南地區(qū)、上海、浙江、湖北中南部地區(qū)、河南信陽地區(qū)種植。

1.2.2 供試肥料 有機(jī)肥是南京沃優(yōu)生物肥業(yè)有限公司提供的商品有機(jī)肥（N-P2O5-K2O=2-1-2），無機(jī)氮肥是江蘇靈谷化工有限公司生產(chǎn)的尿素（46%）、磷肥是丹陽金陽光肥料有限公司生產(chǎn)的普通過磷酸鈣（12%）、鉀肥是中國化工建設(shè)總公司銷售的氯化鉀（60%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)11個(gè)處理，即處理1：不施肥（CK）;處理2：常規(guī)施肥無氮區(qū);處理3：配方施肥無氮區(qū);處理4：常規(guī)施肥區(qū);處理5：配方施肥區(qū);處理6：有機(jī)氮∶無機(jī)氮=1∶9（10%M）;處理7：有機(jī)氮∶無機(jī)氮=2∶8（20%M）;處理8：有機(jī)氮∶無機(jī)氮=3∶7（30%M）;處理9：有機(jī)氮∶無機(jī)氮=4∶6（40%M）;處理10：有機(jī)氮∶無機(jī)氮=5∶5（50%M）;處理11：有機(jī)氮∶無機(jī)氮=10∶0（100%M）。每處理3次重復(fù)，小區(qū)面積40m2（20m×2m），小區(qū)間筑土埂實(shí)行灌排分開，四周設(shè)保護(hù)行，單獨(dú)設(shè)立排灌水溝，筑埂并用扣板隔離，防止竄水竄肥。除施肥外，各小區(qū)其他田間管理措施相同，病蟲草害遵循區(qū)植保站要求，與大田一起防治。

1.4 肥料運(yùn)籌 小麥播種量225kg/hm2，于2019年11月2日（前茬水稻收割前3d）人工播種，11月4日施基肥，2020年1月3日施分蘗肥，2月15日施拔節(jié)孕穗肥，施肥方式采用人工撒施，2020年5月28日各試驗(yàn)小區(qū)單打單收。

常規(guī)施肥處理肥料運(yùn)籌（1hm2用量折純）：氮294kg、五氧化二磷75kg、氯化鉀90kg，氮肥運(yùn)籌按基肥∶分蘗肥=6∶4進(jìn)行，磷肥和鉀肥全部基施;配方施肥處理肥料運(yùn)籌（1hm2用量折純）：氮276kg、五氧化二磷58.5kg、氯化鉀72 kg，氮肥運(yùn)籌按基肥∶分蘗肥∶拔節(jié)孕穗肥=5∶1.5∶3.5進(jìn)行，其中有機(jī)氮∶無機(jī)氮=10∶0（100%M）的氮肥全部基施，磷肥和鉀肥運(yùn)籌按基肥∶拔節(jié)孕穗肥=6∶4進(jìn)行，具體見表1。

1.5 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)由Excel 2010 進(jìn)行計(jì)算，利用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。肥料各指標(biāo)計(jì)算公式如下：

氮肥農(nóng)學(xué)效率=（施氮區(qū)產(chǎn)量-空白區(qū)產(chǎn)量）/施氮量? ? （1）

氮肥利用效率（%）=（施氮區(qū)地上部氮素積累量-空白區(qū)地上部氮素積累量）/施氮量×100 （2）

氮肥偏生產(chǎn)力=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量 （3）

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)小麥農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 株高 由表2可知，株高最高的是配方施肥區(qū)，為84.2cm;10%M和20%M株高相當(dāng)，分別是83.8cm和83.6cm;30%M、40%M、50%M株高相近，配方施肥無氮區(qū)比常規(guī)施肥無氮區(qū)略高;不施肥（CK）株高最矮，為57.5cm。

2.1.2 有效穗 由表2可知，配方施肥區(qū)有效穗最高，為568.76萬/hm2;從10%M開始，隨著有機(jī)肥比例增大，有效穗逐漸減小;配方施肥無氮區(qū)和常規(guī)施肥無氮區(qū)有效穗相近;有效穗最低的是不施肥（CK），為417.65萬/hm2。

2.1.3 實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率 由表2可知，小麥每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率最高的均為配方施肥區(qū)，分別為40.29粒和96.98%;最低的都是不施肥（CK），分別是18.59粒和72.49%;從20%M開始，隨著有機(jī)肥比例增大，小麥每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率依次遞減;配方施肥無氮區(qū)小麥每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率均高于常規(guī)施肥無氮區(qū)。

2.1.4 千粒重 由表2可知，常規(guī)施肥區(qū)小麥千粒重最高;常規(guī)施肥區(qū)、配方施肥區(qū)、10%M、20%M、30%M小麥千粒重相當(dāng)，分別為40.90、40.84、40.76、40.81、40.72g;不施肥（CK）千粒重最低，為38.71g。

2.2 不同處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響 由表2可知，配方施肥區(qū)小麥產(chǎn)量最高，為6345.35kg/hm2;第2是20%M，為6146.39kg/hm2;10%M為6084.1kg/hm2，排在第3;常規(guī)施肥區(qū)（5486.4kg/hm2）、30%M（4853.11kg/hm2）、40%M（4588.9kg/hm2）、50%M（4541.77kg/hm2）、100%M（4492.59kg/hm2）、配方施肥無氮區(qū)（3508.15kg/hm2）和常規(guī)施肥無氮區(qū)（3454.51kg/hm2）分別排在4～10名;小麥產(chǎn)量最低的是不施肥（CK），僅為3229.08kg/hm2。

對(duì)各試驗(yàn)小區(qū)實(shí)收產(chǎn)量進(jìn)行方差分析，發(fā)現(xiàn)處理間差異極顯著，F(xiàn)值（77.87）>F0.01（3.37），詳見表3。繼續(xù)對(duì)各小區(qū)籽粒產(chǎn)量進(jìn)行新復(fù)極差分析，結(jié)果顯示：配方施肥、20%M、10%M、常規(guī)施肥之間差異不顯著，但與30%M、40%M、50%M、100%M、配方施肥無氮、常規(guī)施肥無氮和不施肥（CK）差異顯著。由此可見，有機(jī)肥與無機(jī)肥配施并不是有機(jī)肥比例越大越好，有機(jī)肥氮替代比例只有在10%～20%比較合理，與小麥產(chǎn)量最高的配方施肥區(qū)相當(dāng)，當(dāng)有機(jī)肥氮替代比例超過30%后，小麥籽粒產(chǎn)量會(huì)顯著降低（見表2）。

2.3 不同處理對(duì)小麥氮肥利用率的影響 由表4可知，小麥氮肥利用率最高的是配方施肥區(qū)，為44.13%;當(dāng)有機(jī)肥氮替代比例大于30%，小麥氮肥利用率逐漸降低，當(dāng)有機(jī)肥氮替代比例達(dá)到40%后，小麥氮肥利用率均低于常規(guī)施肥區(qū)。配方施肥區(qū)由于氮投入量較少，籽粒產(chǎn)量較高，因此氮肥偏生產(chǎn)力最高，為22.99kg/kg;10%M和20%M氮肥偏生產(chǎn)力相近，分別為22.04kg/kg和22.27kg/kg;40%M、50%M和100%M氮肥偏生產(chǎn)力都比較低;氮肥偏生產(chǎn)力最低的是100%M，為16.28kg/kg。

3 結(jié)論與討論

常規(guī)施肥處理是溧水區(qū)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的習(xí)慣施肥水平，施氮總量與配方施肥相比略高，氮肥利用率偏低，小麥產(chǎn)量不高。由于試驗(yàn)配方施肥處理是根據(jù)溧水區(qū)當(dāng)年測(cè)土配方施肥建議卡進(jìn)行的，肥料運(yùn)籌比較合理，因此氮肥利用率和小麥產(chǎn)量均較高。

有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用能有效減少化肥施用，目前有很多試驗(yàn)涉及到不同比例有機(jī)肥與無機(jī)肥配施對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響，多數(shù)研究者認(rèn)為并非有機(jī)肥所占比例越高越好，而是存在最佳比例[5-8]。本試驗(yàn)結(jié)果表明：有機(jī)肥氮替代比例只有在10%～20%比較合理，小麥產(chǎn)量和氮肥利用率均與表現(xiàn)最好的配方施肥區(qū)相當(dāng);當(dāng)有機(jī)肥氮替代占比大于30%，小麥產(chǎn)量和氮肥利用率逐漸降低，且小麥產(chǎn)量顯著性低于純化肥處理。本試驗(yàn)結(jié)果可為溧水地區(qū)小麥生產(chǎn)上利用有機(jī)肥部分替代化肥施用提供參考。

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（責(zé)編：徐世紅）