李娟 徐永 張存嶺
摘 要:為驗證和評價商品有機肥的應用效果,探尋適宜的施用方法,開展了商品有機肥與無機復合肥的配施試驗。結(jié)果表明:在拔節(jié)期普追尿素150kg/hm2基礎上,小麥產(chǎn)量隨有機肥施用量增加而提高,隨復合肥施用量增加呈拋物線變化趨勢;隨著有機肥施用量的增加,施用復合肥的最高產(chǎn)量逐步提高,對應的施肥量逐漸減少;在基施無機復合肥600kg/hm2、拔節(jié)期追施尿素150kg/hm2的基礎上,小麥產(chǎn)量隨有機肥施用量增加呈先上升后下降的趨勢。因此,推薦增施商品有機肥4500kg/hm2,基施無機氮減量8%。
關(guān)鍵詞:商品有機肥;化肥減量;小麥;產(chǎn)量
中圖分類號 S141;S512.1文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2020)17-0087-02
有機肥料是指含有有機物質(zhì),并既能為農(nóng)作物提供多種無機、有機養(yǎng)分,又能培肥改良土壤的一類肥料[1]。近年來,在化肥高施用量的背景下[2],小麥產(chǎn)量在高水平下徘徊,地力水平和小麥品質(zhì)呈下降趨勢,限制了產(chǎn)量的進一步提高[3]。有研究表明,用有機肥配合化肥施用能有效提高耕地土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量,改善土壤物理性狀,提高作物產(chǎn)量[4-8]。為驗證和評價商品有機肥的應用效果,探尋適宜的施用方法,受濉溪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心的委托,濉溪縣楊柳農(nóng)業(yè)科學實驗站開展了商品有機肥與無機復合肥的配施試驗。
1 材料與方法
1.1 供試肥料 商品有機肥(M):時科生物科技有限公司生產(chǎn),有機質(zhì)≥45%,N+P2O5+K2O≥5%;無機復合肥(F):市售高氮小麥專用肥,總養(yǎng)分45%(N-P2O5-K2O=21-12-12)。
1.2 試驗設計
1.2.1 商品有機與無機復合肥配施試驗 在拔節(jié)期普追尿素150kg/hm2基礎上進行,采用二次飽和D—最優(yōu)設計,設基施商品有機肥與無機復合肥施用量2個因素。濉溪縣小麥推薦施肥量(kg/hm2)為:N-P2O5-K2O=240-105-82.5[9],無機復合肥總施氮量上限設定為270kg/hm2,商品有機肥總養(yǎng)分量上限與無機復合肥相同。商品有機肥施用量變幅為0~8100kg/hm2,無機復合肥為0~900kg/hm2,設計方案見表1。隨機區(qū)組排列,重復4次。
1.2.2 商品有機肥施用量試驗 在基施無機復合肥600kg/hm2、拔節(jié)期追施尿素150kg/hm2的基礎上進行,商品有機肥基施用量等距設7個處理水平(0~6300kg/hm2),隨機區(qū)組排列,重復3次(見表1)。
1.3 試驗方法 試驗于2019年10月至2020年5月在濉溪縣楊柳農(nóng)業(yè)科學實驗站進行,小區(qū)面積12.1m2(2.2m×5.5m)。試驗田地勢平坦,肥力均勻,前茬一致,排灌方便,交通便利。前茬玉米,產(chǎn)量9387kg/hm2。秸稈粉碎還田,旋耕耙實。整地后按處理分區(qū)施肥。10月17日人工開溝條播,19日微噴30min,3月9日分區(qū)追施拔節(jié)肥。其他田間管理按高產(chǎn)田要求進行。除施肥量不同外,各小區(qū)田間農(nóng)事操作、防病治蟲及田間除草等管理措施相同。5月30日全區(qū)收獲計產(chǎn)。
1.4 氣候條件 2019年10月中旬至2020年5月下旬,日照時數(shù)1186.4h,比歷年平均少172.3h,全生長周期230d僅60d日照時數(shù)高于歷年平均。5月正值小麥籽粒灌漿期,日照時數(shù)僅196.9h,比歷年平均少31.6h。平均氣溫11.0℃,比歷年平均高1.2℃;日最高氣溫平均16.6℃,比歷年平均高1.9℃;日最低氣溫平均6.4℃,比歷年平均高2.0℃;小麥拔節(jié)期提前5~10d,挑旗、抽穗、開花、成熟提前3~5d。3月2—4日、14—15日和4月13日、23日遭遇“倒春寒”,部分品種穗部受到不同程度的低溫冷害,造成主莖穗死亡或潁殼畸形(張開)、雄蕊或柱頭失去活力,導致穗粒數(shù)減少。2019年10月中旬至11月下旬僅降水15.0mm,比歷年平均少41.5mm;2020年3月上旬至5月下旬僅降水81.8mm,比歷年平均少57.5mm;無機養(yǎng)分釋放和有機養(yǎng)分礦化緩慢,造成分蘗遲發(fā),成穗率降低,有效穗數(shù)減少。
2 結(jié)果與分析
2.1 商品有機與無機復合肥配施的產(chǎn)量效應 商品有機與無機復合肥配施試驗產(chǎn)量在4654.5~7138.4kg/hm2(見表2)。以產(chǎn)量(Y)為應變量,回歸分析得:Y=6459.0+229.404X1+936.222X2+265.899X12-719.089X22-185.576X1X2。從方程的線性項看,無機復合肥施用量對產(chǎn)量的影響大于商品有機肥施用量,二次項也是如此,兩者的互作項為負值。因此,生產(chǎn)上要重點控制無機復合肥施用量,并力求做到無機復合肥與商品有機肥合理配施。
從回歸方程可以看出:小麥產(chǎn)量隨商品有機肥施用量增加而提高,隨無機復合肥施用量增加呈拋物線變化趨勢。固定商品有機肥施用量進行分析,隨著商品有機肥施用量的增加,施用無機復合肥的經(jīng)濟產(chǎn)量(邊際收益=0)逐步提高(6795.3~7182.6kg/hm2),對應的施肥量逐漸減少(680.2~796.3kg/hm2)。無機復合肥經(jīng)濟施肥量X1=0(4050kg/hm2)較X1=-1的減少7.29%。
2.2 增施商品有機肥的產(chǎn)量效應 由表3可知,商品有機肥施用量試驗產(chǎn)量在5343.7~6686.5kg/hm2,處理1產(chǎn)量最低,處理5產(chǎn)量最高。方差分析表明:區(qū)組間差異不顯著(F=1.061),說明試驗田土壤肥力較均勻,對試驗結(jié)果無影響;處理間差異顯著(F=21.465**)。LSD法多重比較顯示:處理5與處理6、處理6與處理4、處理4與處理7、3產(chǎn)量差異不顯著。
以產(chǎn)量(Y)為應變量,進行回歸分析得:Y=5251.6+556.05X-64.407X2,F(xiàn)=20.292**,r(y,X)=0.8242**,r(y,X2)=-0.8683*。回歸方程F值和一次項、二次項偏回歸系數(shù)均達顯著水平,真實反映了商品有機肥增施效應。當X=4.32(4532.5kg/hm2),產(chǎn)量最高。
3 結(jié)論與討論
有機肥和復合肥配施是持續(xù)提高作物產(chǎn)量、培肥地力的有效途徑。化肥徹底突破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依賴于地力自然恢復的瓶頸,促使糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)指數(shù)級增長。但化肥過量施用及使用不科學,造成了資源與能源浪費,并對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響。商品有機肥本身含有大量的碳素與氮、磷、鉀等養(yǎng)分,施用商品有機肥可有效提高耕層土壤有機質(zhì)、團聚體和有益微生物含量,改善土壤理化性質(zhì),培肥地力;但大量元素養(yǎng)分含量較低,不能完全滿足小麥生長發(fā)育的養(yǎng)分需要。有機肥與無機肥配施能較好地全程滿足小麥對養(yǎng)分的需求,且利于中后期干物質(zhì)積累和養(yǎng)分吸收。本試驗結(jié)果表明:在拔節(jié)期普追尿素150kg/hm2基礎上,小麥產(chǎn)量隨商品有機肥施用量增加而提高,隨無機復合肥施用量增加呈拋物線變化趨勢;隨著商品有機肥施用量的增加,施用無機復合肥的最高產(chǎn)量逐步提高,對應的施肥量逐漸減少;在基施無機復合肥600kg/hm2、拔節(jié)期追施尿素150kg/hm2的基礎上,小麥產(chǎn)量隨有機肥施用量增加呈先上升后下降的趨勢。因此,推薦增施商品有機肥4500kg/hm2,基施無機氮減量8%[10]。
本試驗僅進行了1個生產(chǎn)周期,且氣候異常、無機養(yǎng)分釋放和有機養(yǎng)分礦化緩慢,有機肥的當季效益不明顯。因此,商品有機肥和無機復合肥配施當季效應及其后效還需進行持續(xù)深入的試驗研究。
參考文獻
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(責編:徐世紅)