馬利明
潮土是河南省長垣市的主要土壤類型。其小麥—玉米兩熟制播種面積占總播種面積的70%以上,長期單施化肥造成明顯的土壤板結(jié)和結(jié)構(gòu)惡化現(xiàn)象。如何實現(xiàn)藏糧于地的目標(biāo),改善土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分的平衡供給,關(guān)鍵是要調(diào)節(jié)化肥與有機物質(zhì)的投入量。研究表明,長期平衡施肥尤其長期有機無機配施可顯著提高農(nóng)作物產(chǎn)量,提高肥料氮利用率、降低氮肥損失,提高土壤顆粒有機碳和氮含量,提高土壤有機質(zhì)含量、改善土壤物理性質(zhì)。借鑒先進(jìn)科研成果,在秸稈還田的基礎(chǔ)上,探討氮肥減施技術(shù)及基于土壤肥力的小麥—玉米周年施肥模式,為長垣市綠色農(nóng)業(yè)持續(xù)高效發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
一、試驗設(shè)計
試驗地點為長垣市張三寨鄉(xiāng)臨河村,試驗土壤為壤質(zhì)潮土,土壤有機質(zhì)為16.4g/kg、有效氮為102.5mg/kg、速效磷為16.3mg/kg、速效鉀為108.6mg/kg、pH值為7.63。年降水量643.4mm,屬于典型的暖溫帶大陸性氣候。小麥—玉米周年養(yǎng)分調(diào)控試驗設(shè)置:(1)對照(N0P0K0);(2)缺氮處理(N0P90K90);(3)缺磷處理(N240P0K90);(4)缺鉀處理(N240P90K0);(5)氮磷鉀配比處理(N240P90K90);(6)有機無機處理(M750N240P90K90);(7)高氮處理(N300P90K90,玉米為N450P90K90)。氮肥基追比為7:3,鉀肥和磷肥一次性底肥施入,試驗用肥料為尿素(含N為46%)、過磷酸鈣(含P2O5為12%)和氯化鉀(含K2O為50%)。試驗小區(qū)面積30m2,重復(fù)3次,隨機排列。灌水、病蟲害防控等農(nóng)田管理措施均一致。
二、試驗結(jié)果分析
(一)對小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響
從表1 可以看出,不同養(yǎng)分配比對改善小麥生長發(fā)育具有積極影響。與對照區(qū)相比,小麥株高較對照提高0.46~2.01cm,以有機無機處理最佳;穗長增加0.13~0.36cm,以缺鉀處理增加最長;穗粒數(shù)增加0.46~3.23粒,以缺鉀處理增加最多;千粒質(zhì)量增加0.70~1.40g,以缺磷處理增加最重;單位穗數(shù)增加92萬~150.7萬穗/hm2,以有機無機處理增加最多,從而影響了小麥籽粒產(chǎn)量。
小麥籽粒產(chǎn)量分別較對照區(qū)提高6.00%~32.38%,其中氮磷鉀均衡配比與有機肥相結(jié)合處理增產(chǎn)幅度最大,增產(chǎn)32.38%。從增產(chǎn)幅度來看,有機無機結(jié)合處理>高氮處理>氮磷鉀處理>缺鉀處理>缺氮處理>缺璘處理,說明增施有機肥實可以增產(chǎn)增效;氮肥對經(jīng)濟產(chǎn)量的貢獻(xiàn)無法代替,但高氮施入對增產(chǎn)的效果不明顯。
(二)對玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響
從表2可以看出,不同養(yǎng)分配比對改善玉米生長發(fā)育特性具有積極影響。與對照區(qū)相比,除處理2外,穗長增加0.16~1.53cm,以有機無機處理增加最長;行粒數(shù)增加0.60~3.41粒,以有機無機處理增加最多;穗行數(shù)增加0.07~1.84行,以有機無機處理增加最多;玉米禿尖減少0.03~0.15cm,以有機無機處理、氮磷配施和高氮處理減少最多;穗粗增加0.07~0.73cm,以有機無機處理增加最多;千粒質(zhì)量增加1.67~24.87g,以有機無機處理增加最重,從而影響了玉米籽粒產(chǎn)量和氮肥利用效率。
玉米籽粒產(chǎn)量分別較對照提高7.04%~30.59%,其中氮磷鉀均衡配比與有機肥相結(jié)合處理增產(chǎn)幅度最大,增產(chǎn)30.59%。從增產(chǎn)幅度來看,有機無機結(jié)合處理>高氮處理>氮磷鉀處理>缺鉀處理>缺璘處理>缺氮處理,說明增施有機肥可以增產(chǎn)增效;同時,氮肥對經(jīng)濟產(chǎn)量的貢獻(xiàn)無法代替,但高氮施入對增產(chǎn)的效果不明顯。
(三)對小麥—玉米產(chǎn)量和養(yǎng)分利用的影響
從表3可以看出,不同施肥處理對小麥—玉米周年具有積極影響。與對照區(qū)相比,不同施肥處理增產(chǎn)9.38%~31.37%,并以有機無機處理最佳,增產(chǎn)31.37%;其次為高氮處理增產(chǎn)25.62%。增產(chǎn)幅度排序為有機無機處理>高氮處理>氮磷鉀處理>缺鉀處理>缺璘處理>缺氮處理,與玉米的增產(chǎn)趨勢一致。說明增施有機肥有利于促進(jìn)小麥、玉米增產(chǎn),可以減少氮肥投入。
從氮肥的農(nóng)學(xué)利用效率可以看出,小麥、玉米、小麥—玉米周年均表現(xiàn)為隨著氮肥投入的氮肥農(nóng)學(xué)利用效率先增加再降低的過程,并在有機無機相結(jié)合的情況下氮肥農(nóng)學(xué)利用效率最高。每公斤氮肥增加的經(jīng)濟產(chǎn)量基本上均以玉米每公斤氮肥增加的經(jīng)濟產(chǎn)量最大、其次為小麥玉米、小麥增產(chǎn)量最小,但高氮處理的趨勢正好相反;其排序為有機無機處理>氮磷鉀處理>高氮處理>缺鉀處理>缺璘處理。
增施有機肥有利于激發(fā)土壤活力,調(diào)控土壤水、肥、氣、熱的供應(yīng)能力,實現(xiàn)增產(chǎn)增效;氮肥對經(jīng)濟產(chǎn)量的貢獻(xiàn)無法代替,氮肥利用率得以提高,有機無機配施的各產(chǎn)量要素及最終產(chǎn)量均好于其他處理。
三、結(jié)果與討論
(一)不同養(yǎng)分配比對改善作物生長發(fā)育具有積極影響。試驗結(jié)果表明合理的養(yǎng)分配置對提高小麥千粒質(zhì)量、穗粒數(shù)、穗長和玉米千粒質(zhì)量、雙行粒數(shù)及減少小麥不孕穗與玉米禿尖具有積極效果。
(二)合理的養(yǎng)分配置及有機無機相結(jié)合可以顯著提高作物產(chǎn)量。試驗結(jié)果表明,與對照相比小麥籽粒產(chǎn)量分別提高6.00%~32.38%,玉米籽粒產(chǎn)量分別提高7.04%~30.59%,小麥—玉米周年分別增產(chǎn)9.38%~31.37%,均以有機無機結(jié)合處理>高氮處理>氮磷鉀處理>缺鉀處理>缺氮處理>缺璘處理,說明增施有機肥有利于激發(fā)土壤活力,調(diào)控土壤水、肥、氣、熱的供應(yīng)能力,實現(xiàn)增產(chǎn)增效。
(三)合理的養(yǎng)分配置與有機無機相結(jié)合可以顯著提高養(yǎng)分利用效率。試驗結(jié)果表明,小麥、玉米、小麥—玉米周年氮肥的農(nóng)學(xué)利用效率均表現(xiàn)為隨著氮肥投入增加而先增加再降低的過程,并在有機無機相結(jié)合的情況下氮肥農(nóng)學(xué)利用效率最高,即有機無機處理>氮磷鉀處理>高氮處理>缺鉀處理>缺璘處理。
(四)基于長垣市壤質(zhì)潮土的土壤肥力,小麥—玉米周年施肥模式建議采用有機無機相結(jié)合的施肥模式,從而實現(xiàn)氮肥減施、節(jié)本增效與培肥改土的多重目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]張廣凱,宋祥云,劉樹堂,等.長期定位施肥對小麥-玉米氮素利用及產(chǎn)量品質(zhì)的影響.華北農(nóng)學(xué)報.
[2]趙偉,梁斌,楊學(xué)云,等.長期不同施肥對小麥-玉米輪作體系土壤殘留肥料氮去向的影響.中國農(nóng)業(yè)科學(xué).
(作者單位:長垣市農(nóng)牧技術(shù)推廣站)