張永杰,韓冰,張晨亮
(1.濮陽縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河南 濮陽 457002;2.潤農(nóng)欣生物科技有限公司,河北 石家莊 050600)
生物有機(jī)肥料的應(yīng)用特色在于既能夠?qū)崿F(xiàn)對各類型生物有機(jī)質(zhì)的廢物再利用,例如部分生活垃圾、動物排泄物等,又能夠給植物提供長效、豐富的營養(yǎng),例如綠化樹木、農(nóng)作物等。生物有機(jī)肥料的應(yīng)用原理是把豐富的有益物質(zhì)即有機(jī)質(zhì)輸送給作物,長效優(yōu)化其周邊生存環(huán)境。但是該類肥料一般是以配方的形式被應(yīng)用,合理搭配其他類型肥料,如鉀肥、磷肥等,從而互相取長補(bǔ)短,共同作用,給作物提供全面的營養(yǎng)。因此,文章所進(jìn)行的關(guān)于生物有機(jī)肥對濮陽縣小麥生長作用的試驗(yàn)也不是單線條展開的,而是使有機(jī)肥與無機(jī)肥合理結(jié)合,共同影響小麥生長,從而得出系列數(shù)據(jù),以分析小麥生長中對各類肥料的利用率,獲得研究結(jié)論,指導(dǎo)小麥?zhǔn)┓蕦?shí)踐。
濮陽縣位于黃河沖積平原,土壤多為肥力水平高、輕壤土質(zhì)地的潮土,在品種上歸類為小兩合土。本次試驗(yàn)地是濮陽縣子岸鎮(zhèn)劉良莊村,時(shí)間是2021 年秋季。
此次試驗(yàn)主要是考察濮陽縣小麥?zhǔn)┓世寐?,得出生物有機(jī)肥在小麥生長中的作用。試驗(yàn)設(shè)計(jì)了9 個(gè)方式(配方),具體如下:一是無肥區(qū)N0P0K0,二是配方施肥區(qū)N14P6K5+生物有機(jī)肥,三是配方施肥缺氮區(qū)N0P6K5+生物有機(jī)肥,四是配方施肥缺磷區(qū)N14P0K5+生物有機(jī)肥,五是配方施肥缺鉀區(qū)N14P6K0+生物有機(jī)肥,六是常規(guī)施肥區(qū)N15P6K6,七是常規(guī)施肥缺氮區(qū)N0P6K6,八是常規(guī)施肥缺磷區(qū)N15P0K6,九是常規(guī)施肥缺鉀區(qū)N15P6K0。
本次試驗(yàn)的主要方向有兩個(gè),一是常規(guī)施肥(未加入生物有機(jī)肥),二是特有的配方施肥(加入生物有機(jī)肥)。生物有機(jī)肥能促進(jìn)優(yōu)質(zhì)綠色小麥生產(chǎn)[1]。生物菌肥是以微生物的生命活動導(dǎo)致作物得到特定肥料效應(yīng)的一種制品[2]。生物有機(jī)肥和化肥配施能促進(jìn)土壤生物繁殖[3]。生物有機(jī)肥對土壤細(xì)菌群落多樣性的影響較明顯[4],是積極的促進(jìn)者[5]。由此可見,以上兩種施肥思路設(shè)計(jì)的目的是讓人們了解一塊小麥地在無生物有機(jī)肥和有生物有機(jī)肥配方的對比下,小麥作物的不同生長情況,進(jìn)而判斷生物有機(jī)肥的作用。
試驗(yàn)中,施肥實(shí)際上包含了底肥(10 月)、追肥(次年3 月)兩個(gè)階段,期間配套推進(jìn)灌水、除草、防病等作業(yè)。
1.2.1 試驗(yàn)處理
試驗(yàn)田地預(yù)先做了秸稈還田處理,精細(xì)整地,摒除影響試驗(yàn)的干擾因素。上述施肥配方中的各施肥處理涉及N、P、K,均分別指代純N、P2O5、K20,用量分別為225 kg/hm2、90 kg/hm2、90 kg/hm2。生物有機(jī)肥選用潤農(nóng)欣牌生物有機(jī)肥,用量為600 kg/hm2。氮肥最終確定為尿素,磷肥確定為磷酸鈣(經(jīng)科學(xué)測定有效磷含量后施用),鉀肥確定為進(jìn)口氯化鉀。
1.2.2 分區(qū)設(shè)計(jì)
為獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù),對試驗(yàn)小麥田作了大區(qū)無重復(fù)設(shè)計(jì),在相應(yīng)的地塊內(nèi)先劃分出兩個(gè)大區(qū),一是常規(guī)施肥區(qū)域,二是配方施肥區(qū)域。之后再進(jìn)一步精分,確定出空白區(qū)、全肥區(qū),以及無氮區(qū)、無磷區(qū)和無鉀區(qū)。其中,諸如全肥區(qū)、無磷區(qū)可在其所劃的同一區(qū)組內(nèi)相對自由地排列,順序不必固定,但在大的區(qū)組之間設(shè)有田埂,能夠避免竄水竄肥的情況出現(xiàn),以保證試驗(yàn)結(jié)果的有效性。此外,在小麥地周圍設(shè)置高為1 m 的保護(hù)行。
試驗(yàn)地肥力情況、質(zhì)地情況都較為理想,pH 值為8.2,全氮1.55 g/kg,有效磷16.5 mg/kg,速效鉀119 mg/kg,有機(jī)質(zhì)15.8g/kg。選擇新麥24 作為試驗(yàn)品種。
10 月12 日整地,分小區(qū)進(jìn)行人工翻耕。10 月15日播種,采取人工撒播的方式作業(yè),播種量為225 kg/hm2。10 月施底肥,次年3 月追肥,用量為氮肥225 kg/hm2、磷肥90 kg/hm2、鉀肥90 kg/hm2、生物有機(jī)肥600 kg/hm2。其中,底肥的磷、鉀肥均要求100%施用,氮肥施用40%,余下60%氮肥在追肥階段施用,有機(jī)肥主要在底肥階段施用。施底肥時(shí),氮肥要保持40%用量,其余留在次年小麥返青至拔節(jié)期時(shí)施加。施肥作業(yè)規(guī)定在1 d 內(nèi)完成,以確保施肥均勻。
此外,需要注意的是,底肥撒施后進(jìn)行深翻;同理,追肥作業(yè)后,也要進(jìn)行覆土操作。分別在11 月26 日、次年3 月28 日、次年5 月8 日灌水,共3次,每次用量為2 500 kg/hm2。次年3 月進(jìn)行1 次化學(xué)除草,次年4—5 月進(jìn)行兩次病蟲害治理。
試驗(yàn)進(jìn)行中,一切田間管理均形成紙面記載,由專人負(fù)責(zé)。小麥生長發(fā)育階段動態(tài)形成具體的數(shù)據(jù)。由于冬小麥?zhǔn)强缒晟L的,從試播種開始到成熟共歷經(jīng)8 個(gè)時(shí)期。本次試驗(yàn)總體的抗蟲、抗病、抗寒表現(xiàn)屬于普通級別。
養(yǎng)分含量直接影響作物的生長狀況[6],本試驗(yàn)根據(jù)樣品莖葉與籽粒養(yǎng)分含量確定。
具體采樣時(shí),各分區(qū)以“S”形采樣方法為基準(zhǔn),確定了10 個(gè)采集點(diǎn),各個(gè)點(diǎn)位取雙行的0.5 m 長樣段,最終獲得小麥的混合樣品。
經(jīng)科學(xué)分析(莖葉養(yǎng)分含量與植物籽粒養(yǎng)分含量對照分析),得出下列數(shù)據(jù),見表1。
表1 各類樣品莖葉養(yǎng)分含量與植物籽粒養(yǎng)分含量對照表單位:%
試驗(yàn)人員對各方案進(jìn)行逐一考種,獲得考種測產(chǎn)數(shù)據(jù)。其中,無肥區(qū)的千粒重最低,平均43.37 g;穗粒數(shù)最少,平均2 656 粒;理論產(chǎn)量、折實(shí)產(chǎn)量均最低,分別是6 282 kg/hm2、5 983.5 kg/hm2。對比而言,配方施肥區(qū)的以上數(shù)據(jù)均是最高的,千粒重達(dá)45.26 g,穗粒數(shù)達(dá)34.82粒,理論產(chǎn)量、折實(shí)產(chǎn)量分別為9 181.5 kg/hm2、8 842.5 kg/hm2。居于第二位的是常規(guī)施肥區(qū),千粒重為45.23 g,穗粒數(shù)達(dá)34.76粒,理論產(chǎn)量、折實(shí)產(chǎn)量分別為9 142.5 kg/hm2、8 814 kg/hm2。其他小麥樣品的地塊中,相應(yīng)的數(shù)據(jù)也較為理想??挤N數(shù)據(jù)總體上表現(xiàn)為無肥區(qū)低于常規(guī)施肥區(qū)(包括缺少氮磷鉀某一肥力要素地塊),常規(guī)施肥區(qū)低于配方施肥區(qū)(包括缺少氮磷鉀某一肥力要素地塊)。
以100 kg 小麥籽粒為量化計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),得出養(yǎng)分吸收量。計(jì)算公式如下。
有機(jī)質(zhì)方面,吸收量最低地塊為無肥區(qū),每100 kg籽粒僅有2.21 kg;最高地塊為配方施肥區(qū),達(dá)到每100 kg 籽粒2.88 kg;所有配方施肥區(qū)的對應(yīng)養(yǎng)分吸收量數(shù)據(jù)均高于常規(guī)施肥地塊。
氮養(yǎng)分方面,吸收量最低地塊為常規(guī)施肥缺氮區(qū),每100 kg 籽粒僅有2.29 kg;其次是無肥區(qū),每100 kg籽粒2.32 kg;最高地塊為配方施肥區(qū),達(dá)到每100 kg籽粒3.08 kg;其他配方施肥地塊與常規(guī)施肥地塊的氮養(yǎng)分吸收量對比不明顯,吸收能力相差不大。
磷養(yǎng)分方面,吸收量最低地塊為配方施肥缺磷區(qū),每100 kg 籽粒僅有1.23 kg;其次是常規(guī)施肥缺磷區(qū),每100 kg 籽粒1.27 kg;再次是無肥區(qū),每100 kg 籽粒為1.29 kg;而最高地塊為配方施肥區(qū),每100 kg 籽粒達(dá)到1.53 kg;其他施肥地塊均達(dá)到每100 kg 籽粒1.35 kg 以上。
鉀養(yǎng)分方面,吸收量最低地塊為無肥區(qū),每100 kg籽粒僅有3.02 kg;其次是常規(guī)施肥缺鉀區(qū),每100 kg籽粒3.09 kg;再次是常規(guī)施肥缺氮區(qū),每100 kg 籽粒3.17 kg;而最高地塊為配方施肥區(qū),每100 kg 籽粒達(dá)到3.45 kg;居第二位的是常規(guī)施肥區(qū),每100 kg 籽粒3.40 kg;其他施肥地塊均達(dá)到每100 kg 籽粒3.22 kg以上。
基于各項(xiàng)數(shù)據(jù)計(jì)算肥料利用率,計(jì)算公式如下。
常規(guī)施肥下,氮肥利用率為40.1%,磷肥利用率為34.9%,鉀肥利用率為45.1%;配方施肥下,氮肥利用率為40.6%,磷肥利用率為35.2%,鉀肥利用率為45.9%。
在有具體數(shù)據(jù)作參考的條件下,得出試驗(yàn)土壤中配方施肥所起到作用的大小,即利用率提高情況,這其中包含了生物有機(jī)肥的助力功效。計(jì)算公式如下。
在生物有機(jī)肥科學(xué)參與下,小麥對氮肥利用率提高0.5%,磷肥利用率提高0.2%,鉀肥利用率提高0.8%。由此得出利用率結(jié)果,加入了生物有機(jī)肥的配方施肥策略明顯比常規(guī)施肥策略更能助力濮陽縣子岸鎮(zhèn)劉良莊村小麥生長和增產(chǎn)。
河南地區(qū)是我國典型的適宜小麥長期生產(chǎn)的糧食出產(chǎn)地,長期以來,為我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定提供了糧食安全保障,因此研究小麥的生長發(fā)育影響因素極具現(xiàn)實(shí)意義。生物有機(jī)肥在近年的農(nóng)業(yè)發(fā)展、生產(chǎn)實(shí)踐中受到越來越多的矚目,其肥料的原材料相對易得,并且能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土壤帶來有益活性菌。生物有機(jī)肥以適當(dāng)比例摻拌于土壤中,會“釋放”有機(jī)養(yǎng)分,如微生物群等,直接或間接地促進(jìn)了土壤內(nèi)部循環(huán),有益于作物生長,例如微生物活動促進(jìn)了根系對養(yǎng)分的吸收,也讓土壤趨于優(yōu)質(zhì)化,從而具備更高、更強(qiáng)的生產(chǎn)能力。小麥種植于施用生物有機(jī)肥的土壤中,可以在保證自身優(yōu)質(zhì)發(fā)育的基礎(chǔ)上,無須過多施加化肥,不僅小麥產(chǎn)量得到保證,品質(zhì)高、更綠色,也節(jié)約了化肥成本,提高了生產(chǎn)效益,還規(guī)避了農(nóng)業(yè)土壤被污染、生產(chǎn)能力下降等問題。
從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,生物有機(jī)肥對于小麥生長、高產(chǎn)大有裨益。小麥種植區(qū)不施肥,其莖葉、籽粒的養(yǎng)分含量均會出現(xiàn)不足。這表明小麥種植要配合科學(xué)的施肥方案,不能任由其自由生長。小麥種植區(qū)采取非常規(guī)性施肥,即令其存在缺氮肥、磷肥或鉀肥中任意一種的情況,則其莖葉、籽粒的養(yǎng)分含量雖然高于未施肥區(qū),但并非優(yōu)質(zhì),小麥產(chǎn)量仍會低于常規(guī)施肥區(qū)。小麥種植區(qū)采取非配方性施肥,即令其存在缺氮肥、磷肥或鉀肥中任意一種的情況,其莖葉、籽粒的養(yǎng)分含量雖然高于未施肥區(qū),也略高于非常規(guī)性施肥的相應(yīng)區(qū)域,但同樣并非優(yōu)質(zhì),小麥產(chǎn)量仍低于配方施肥區(qū)??梢?,結(jié)合本地小麥種植的地塊土壤情況科學(xué)施用生物有機(jī)肥至關(guān)重要。小麥種植前,廣大農(nóng)民應(yīng)總結(jié)、整理出恰當(dāng)?shù)纳镉袡C(jī)肥和氮磷鉀等肥料配比方案,科學(xué)施肥,科學(xué)助產(chǎn)。