付勝昔
(商丘市土地肥料管理站,河南 商丘476000)
在農(nóng)作物肥料使用中,尿素較為常見(jiàn),在使用后尿素能快速融入土地,并在脲酶的反應(yīng)下轉(zhuǎn)變?yōu)殇@態(tài)氮及硝態(tài)氮,肥效的作用周期較短,部分硝態(tài)氮在作物灌溉過(guò)程中消失,尿素的肥料利用率較低[1]。據(jù)調(diào)查顯示,我國(guó)的尿素利用率只能達(dá)到30%~50%,脲甲醛作為有機(jī)微溶性緩釋肥料,由尿素與甲醛合成,會(huì)形成亞甲基二脲、二亞甲基三脲和四亞甲基五脲等物質(zhì),肥效與分子鏈長(zhǎng)短存在直接聯(lián)系,分子鏈越長(zhǎng)肥效周期越長(zhǎng)[2]。因此,肥效周期在化學(xué)反應(yīng)下可進(jìn)行人為控制。PASP(聚天冬氨酸)作為一種水溶性多肽,沒(méi)有毒副作用,能完成實(shí)現(xiàn)生物降解,也是世界范圍內(nèi)公認(rèn)的綠色化學(xué)物質(zhì)。PASP作為農(nóng)業(yè)新型肥料,能對(duì)氮、磷、鉀微量元素進(jìn)行充分吸收,提升肥料利用率,改善農(nóng)作物質(zhì)量,并減少環(huán)境污染[3]。DCD(雙氰胺)作為一種硝化抑制劑,在化學(xué)反應(yīng)下,能提升氮素的利用率[4]。因此,為保證氮素的利用率,將尿素和甲醛反應(yīng)合成脲甲醛,并與鉀肥及雙氰胺等融合,獲得全新的緩釋肥料,以小麥為試驗(yàn)對(duì)象,對(duì)該緩釋肥料對(duì)農(nóng)作物的應(yīng)用效果進(jìn)行分析。
以楊麥158作為試驗(yàn)品種,選取新型環(huán)保緩釋肥,其緩釋氮占氮質(zhì)量的10%以上,占雙氰胺質(zhì)量的0.5%,占聚天冬氨酸質(zhì)量的1%。復(fù)合肥料養(yǎng)分情況如表1所示。
將開(kāi)封市、南陽(yáng)市地區(qū)2塊土地作為試驗(yàn)田,小麥耕層<30 cm,劃分2個(gè)處理方法。
第1種處理方式為根據(jù)農(nóng)戶的習(xí)慣施肥,小麥?zhǔn)┓柿繛?50 kghm2,小麥返青期施用尿素187.5 kghm2。
表1 試驗(yàn)材料養(yǎng)分情況
第2種處理方式使用新型環(huán)保緩釋肥,施肥量均為N 202.5 kghm2、P2O5 135 kghm2、K2O 112.5 kghm2。施肥過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)分配不均勻,利用重鈣及氯化鉀進(jìn)行處理,重鈣中W(P2O5)為45.07%、氯化鉀中W(K2O)為57.88%。每個(gè)處理進(jìn)行3次重復(fù),隨機(jī)進(jìn)行組合并試驗(yàn)。
開(kāi)封市、南陽(yáng)市地區(qū)在2018年10月8—20日是適合播種的時(shí)間,小麥的播種量為300 kghm2。常規(guī)肥料使用過(guò)程中,在2019年2月追加尿素,N量為37.5 kghm2,并在后續(xù)階段中持續(xù)使用4次肥料。
新型環(huán)保緩釋肥在使用過(guò)程中,在2019年2月追加肥料,并在后續(xù)追加1次即可。
小麥的成熟期為2019年5—6月,需統(tǒng)計(jì)實(shí)際產(chǎn)量,并對(duì)30 cm范圍內(nèi)的麥株進(jìn)行顆粒測(cè)量,并觀察小麥出苗期、越冬期、返青至拔節(jié)期、揚(yáng)花期、灌漿期和收獲期6個(gè)階段的變化情況及土壤含氮量。觀察2種施肥方式對(duì)小麥產(chǎn)量及形態(tài)的影響、不同施肥處理對(duì)小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響、不同處理方法對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響[5]。
小麥生長(zhǎng)情況越旺盛,則植株的株高越大,分株數(shù)量及有效穗數(shù)也越多。使用常規(guī)肥料處理與采取新型環(huán)保性緩釋肥,小麥的產(chǎn)量差異較為明顯,而新型環(huán)保型緩釋肥株高及有效穗質(zhì)量明顯高于常規(guī)施肥方式。通過(guò)對(duì)顆粒質(zhì)量進(jìn)行觀察,新型環(huán)保緩釋肥處理后的小麥粒質(zhì)量大于常規(guī)肥料,具體試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
由表2可知,不同的施肥條件下,小麥的苗數(shù)及分株數(shù)等性狀呈現(xiàn)一定變化,常規(guī)施肥方法各項(xiàng)指標(biāo)均低于新型環(huán)保緩釋肥施肥方法。通過(guò)對(duì)小麥的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析,常規(guī)施肥的小麥田,小麥色澤較淡,存在氮肥脫肥的情況,后期株高不足,但緩釋肥的小麥田并沒(méi)有出現(xiàn)脫肥的情況。
小麥在常規(guī)施肥的田地中,耕層深度為10 cm,新型環(huán)保緩釋肥,耕層深度為10~20 cm,小麥分為出苗期、越冬期、返青至拔節(jié)期、揚(yáng)花期、灌漿期和收獲期6個(gè)階段[6]。對(duì)不同耕層深度及小麥成熟階段情況進(jìn)行分析。耕層深度為10~20 cm的小麥出苗率更高。出苗期,常規(guī)施肥小麥的出苗數(shù)為22.3萬(wàn)株hm2,新型環(huán)保緩釋肥小麥的出苗數(shù)為24.5萬(wàn)株hm2。越冬期,常規(guī)施肥小麥為25.3萬(wàn)株hm2,新型環(huán)保緩釋肥小麥為29.5萬(wàn)株hm2。返青至拔節(jié)期,常規(guī)施肥小麥為36.3萬(wàn)株hm2,新型環(huán)保緩釋肥小麥為43.5萬(wàn)株hm2。在揚(yáng)花期的株高對(duì)比中,常規(guī)施肥小麥株高為74.5 cm,新型環(huán)保緩釋肥小麥株高為78.5cm。在灌漿期及收獲期,株高并未發(fā)生較大程度改變,但總莖指標(biāo)對(duì)比上,常規(guī)施肥小麥為46.6萬(wàn)株hm2,新型環(huán)保緩釋肥的小麥為64.5萬(wàn)株hm2。
不同施肥處理對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
表2 不同施肥處理下的小麥性狀及產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量對(duì)比
表3 不同施肥處理對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
表4 不同處理方法對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響
注:其中小麥價(jià)格2.1元kg,普通復(fù)合肥價(jià)格為4元kg,新型環(huán)保緩釋肥價(jià)格為4.3元kg。
表5 不同施肥方法下的小麥吸氮量及氮素利用率
新型環(huán)保緩釋肥小麥田與常規(guī)施肥小麥田相比,施肥處理產(chǎn)量明顯提高,能達(dá)到較為顯著的水平[7]。小麥在施用新型環(huán)保緩釋肥后,增產(chǎn)幅度約為17%。這說(shuō)明緩釋肥提升了肥料的利用率,并能減少施肥量。自產(chǎn)量構(gòu)成中觀察,采取緩釋肥的小麥,穗粒數(shù)量及穗數(shù)明顯增加,對(duì)千粒質(zhì)量沒(méi)有較大影響,說(shuō)明緩釋肥對(duì)有效穗產(chǎn)生直接影響,使小麥的產(chǎn)量提升[8]。
不同處理方法對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示。由表4可知,針對(duì)不同施肥方法對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析,新型環(huán)保緩釋肥能有效提升小麥的經(jīng)濟(jì)效益,與常規(guī)施肥處理成鮮明的對(duì)比,雖然緩釋肥的施肥成本相對(duì)較高,但將成本扣除后,緩釋肥處理收益增加幅度在2 655.8元hm2。在減少施肥量的情況下,最終收益也會(huì)增加,能實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的效果。
不同施肥方法下的小麥吸氮量及氮素利用率如表5所示,試驗(yàn)田含氮量如表6所示。
表6 不同處理方法下的試驗(yàn)田含氮量
Table.6 Nitrogen content of experimental field under different treatments
處理W(N)∕%常規(guī)處理0.135新型環(huán)保緩釋肥0.148
由表5、表6可知,利用新型環(huán)保緩釋肥處理的小麥田氮素利用率高于常規(guī)肥料,說(shuō)明新型環(huán)保緩釋肥氮素利用率能有效提升,并減少對(duì)氮素的損失,促進(jìn)小麥對(duì)氮素的有效吸收[9]。在相同的施肥量情況下,新型環(huán)保型緩釋肥處理后的土壤含氮量較高。
在同等的施肥條件下,采取新型環(huán)保緩釋肥有利于促進(jìn)小麥的增產(chǎn)、增收,并提升有穗數(shù)及粗蛋白質(zhì)含量。采取新型的環(huán)保緩釋肥有利于提升氮素的利用價(jià)值,從而使氮素能被小麥充分吸收,氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)>10%,處理氮素是當(dāng)季利用率的17%。通過(guò)新型環(huán)保緩釋肥的使用,有效降低其在土壤中的分解速度,保證氮素在土壤的揮發(fā)率,并減少氮素的損失,能避免發(fā)生環(huán)境污染問(wèn)題[10]。新型環(huán)保型緩釋肥能減少施肥次數(shù),從而減輕農(nóng)戶的勞動(dòng)量,在保證小麥增產(chǎn)、增收的同時(shí),還能有效提升小麥的質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)收益,保證土壤的氮含量,為下次播種提供良好的條件。