徐俊成徐洪勝周婕劉歡

(1.江蘇省鹽城市鹽都區(qū)耕地質(zhì)量保護(hù)站，江蘇 鹽城 224055；2.揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127)

小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的糧食作物，穩(wěn)定的小麥產(chǎn)量有利于保障人民生活，維護(hù)國(guó)家糧食安全。在作物生產(chǎn)過程中，肥料具有不可替代的作用，但是“量多從優(yōu)”的施肥理念不僅會(huì)影響作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致作物減產(chǎn)，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1-4]。加之目前我國(guó)小麥栽培中普遍存在氮肥施用量大，施肥次數(shù)多，人工機(jī)械成本高等問題[5]，如何做到科學(xué)施肥，在既能優(yōu)化施肥用量和施肥次數(shù)的同時(shí)又能保障作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)是當(dāng)前需要研究的課題[6-10]。

緩釋肥料在大田作物上的應(yīng)用可有效解決上述問題[11-14]。緩釋肥在低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代是一種增值型肥料，具有肥效期長(zhǎng)且穩(wěn)定的特點(diǎn)，通過延長(zhǎng)或控制養(yǎng)分釋放期，使土壤養(yǎng)分供應(yīng)與作物營(yíng)養(yǎng)需求相一致，實(shí)現(xiàn)氮素長(zhǎng)效供應(yīng)管理，可有效提高土壤養(yǎng)分含量。

本試驗(yàn)擬研究不同緩釋肥料對(duì)小麥產(chǎn)量和養(yǎng)分含量的影響，并在小麥產(chǎn)量基本穩(wěn)定的前提下提出緩釋肥料合理施用范圍，為簡(jiǎn)化施肥次數(shù)、減少肥料資源浪費(fèi)、提高小麥產(chǎn)量和品質(zhì)提供理論依據(jù)，同時(shí)為減少污染、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2021年11月24日—2022年5月30日在江蘇省鹽城市鹽都區(qū)學(xué)富鎮(zhèn)稻麥基地內(nèi)進(jìn)行。

1.1.1 土壤基本性質(zhì)(0～20cm)

pH 5.73、有機(jī)質(zhì)39.2g·kg-1、堿解氮114mg·kg-1、有效磷33.1mg·kg-1、速效鉀226mg·kg-1。

1.1.2 供試肥料

定制緩釋肥(N-P2O5-K2O=25-11-8)、漢楓緩釋肥(漢楓緩釋肥料(江蘇)有限公司生產(chǎn)，N-P2O5-K2O=26-12-12)、某品牌緩釋尿素(含氮46%)、普通尿素(含氮46%)，磷肥為過磷酸鈣肥料(P2O512%以上)，鉀肥為氯化鉀肥料(K2O為60%)。

1.1.3 供試小麥品種

“揚(yáng)麥25號(hào)”。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理，分別為緩釋尿素處理2個(gè)氮素水平、漢楓緩釋肥處理2個(gè)氮素水平、定制緩釋肥2個(gè)氮素水平，無(wú)氮區(qū)作對(duì)照用于計(jì)算氮肥利用率，各處理代號(hào)及施氮量、肥料配比、肥料運(yùn)籌如表1所示。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

磷、鉀施用量均為125kg·hm-2，緩釋肥中不足部分用地產(chǎn)普鈣氯化鉀調(diào)整到統(tǒng)一水平。小區(qū)面積21m2(長(zhǎng)6.0m，寬3.5m)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)之間用溝隔開。試驗(yàn)重復(fù)3次。

播種前整地，耕深在20cm左右，做到田面平整、土塊細(xì)碎。2021年11月24日施基肥，2021年11月25日播種(撒播)，用種量450kg·hm-2，2022年2月28日施返青肥。其它措施按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)要求管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 小麥產(chǎn)量

于小麥成熟期(2022年5月30日)測(cè)產(chǎn)，每個(gè)小區(qū)確定2個(gè)有代表性的點(diǎn)，每點(diǎn)0.25m2，計(jì)數(shù)小麥穗數(shù)。同時(shí)采集0.25m2內(nèi)的植株樣，脫粒烘干后稱重，考察小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)。

1.3.2 小麥土壤速效氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量

采用碳酸氫鈉浸提，鉬銻抗分光光度法測(cè)定有效磷含量、堿解擴(kuò)散法測(cè)定堿解氮含量、氯化鉀浸提，靛酚藍(lán)比色法測(cè)定銨態(tài)氮-硝態(tài)氮含量、乙酸銨浸提，火焰分光光度法測(cè)定速效鉀含量、重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量。

1.3.3 小麥氮、磷、鉀養(yǎng)分含量及積累量

采用硫酸-雙氧水消煮，靛酚藍(lán)比色法測(cè)定全氮含量、鉬銻抗比色法測(cè)定全磷含量、火焰分光光度法測(cè)定全鉀含量；氮、磷、鉀積累量=氮、磷、鉀含量×生物量。

1.3.4 氮肥肥料利用率

氮肥利用率(%)=(施氮處理氮積累量-不施氮處理氮積累量)/施氮量

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2016處理，差異顯著性檢驗(yàn)采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件LSD法。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同緩釋肥對(duì)小麥成熟期土壤有機(jī)質(zhì)及速效氮、磷、鉀養(yǎng)分含量的影響

不同緩釋肥影響土壤中有效氮的含量，見表2。試驗(yàn)結(jié)果顯示，同樣施氮量水平下，漢楓緩釋肥處理土壤堿解氮含量高于其他緩釋肥處理。施氮量為270kg·hm-2時(shí)，3種緩釋肥處理堿解氮含量相差不大，但施氮量為240kg·hm-2時(shí)，漢楓緩釋肥處理堿解氮含量明顯高于其它2種緩釋肥處理堿解氮含量，漢楓緩釋肥(240)處理最高，為166mg·kg-1，緩釋尿素(240)最低，為150mg·kg-1，定制緩釋肥(240)為158mg·kg-1。

表2 土壤中速效氮、磷、鉀含量

緩釋肥種類及施氮量對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷含量的影響表現(xiàn)為，漢楓緩釋肥和定制緩釋肥處理較緩釋尿素處理土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷含量有增加趨勢(shì)，其中有機(jī)質(zhì)含量略有增加，有效磷增加較多。

不同緩釋肥與土壤速效鉀含量無(wú)明顯相關(guān)性。

2.2 不同緩釋肥對(duì)小麥體內(nèi)氮、磷、鉀養(yǎng)分含量的影響

不同緩釋肥影響了小麥體內(nèi)氮含量，見表3。結(jié)果顯示，較高的施氮水平下有利于提高小麥體內(nèi)氮含量。除緩釋尿素(240)處理外，其余均為施氮270kg·hm-2處理籽粒和秸稈中氮含量高于施氮240kg·hm-2處理，漢楓緩釋肥(270)處理籽粒和秸稈中的氮含量最高，分別為17.7g·kg-1和4.48g·kg-1，緩釋尿素處理籽粒氮含量較低，定制緩釋肥秸稈氮含量最低。

不同緩釋肥料對(duì)植物體內(nèi)磷、鉀含量的影響與土壤表現(xiàn)一致，即漢楓緩釋肥和定制緩釋肥處理小麥體內(nèi)磷含量較緩釋尿素處理籽粒和秸稈中磷含量均明顯增加，鉀含量與緩釋肥種類無(wú)明顯相關(guān)性。

2.3 不同緩釋肥對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

不同緩釋肥和施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為，在施氮水平較低(240kg·hm-2)時(shí)，3種緩釋肥處理產(chǎn)量相差不大，分別為8.33t·hm-2、8.24t·hm-2和8.49t·hm-2；在施氮水平較高(270kg·hm-2)時(shí)，漢楓緩釋肥(270)處理產(chǎn)量最高，達(dá)到10.05t·hm-2，較緩釋尿素(270)處理增產(chǎn)5.2%，較定制緩釋肥(270)處理增產(chǎn)8.5%，見表4。漢楓緩釋肥處理產(chǎn)量高的主要原因在于穗數(shù)較其它處理有明顯提高，粒數(shù)和千粒重較其它2種緩釋肥處理略有增減或增減不明顯。

表4 不同處理小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

2.4 不同緩釋肥對(duì)小麥氮肥表觀利用率的影響

2.4.1 不同緩釋肥處理小麥體內(nèi)氮、磷、鉀積累量

從表5試驗(yàn)結(jié)果可以明顯看出，相同緩釋肥處理之間，施氮量高，氮、磷、鉀積累量高；不同緩釋肥處理相比，氮、磷積累量為漢楓緩釋肥處理﹥定制緩釋肥處理﹥緩釋尿素處理，鉀積累量為漢楓緩釋肥處理﹥緩釋尿素處理﹥定制緩釋肥。

表5 不同處理小麥體內(nèi)氮、磷、鉀積累量

2.4.2 不同緩釋肥處理小麥氮肥表觀利用率

不同緩釋肥處理氮、磷、鉀積累量影響了小麥氮素肥料利用率，見圖1。施氮水平為240kg·hm-2時(shí)，3種緩釋肥處理氮肥利用率均較低且差異不顯著；當(dāng)施氮水平為270kg·hm-2時(shí)，3種緩釋肥處理氮肥利用率均有所提高，漢楓緩釋肥處理氮肥利用率提高最多，達(dá)到57.3%，其次是定制緩釋肥處理，氮肥利用率為44.4%，緩釋尿素處理氮肥利用率最小，只有35.6%。

3 討論與結(jié)論

大田種植中過量施肥往往造成肥料利用率降低等一系列問題，間接導(dǎo)致資源浪費(fèi)。研究發(fā)現(xiàn)使用緩釋肥是提高小麥產(chǎn)量、提高肥料利用率的必要手段之一，探索科學(xué)施用緩釋肥對(duì)小麥養(yǎng)分積累、小麥產(chǎn)量、肥料利用率的影響成為許多學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)[15-17]。

周華敏等[18]研究認(rèn)為，小麥中后期土壤中堿解氮含量處于一個(gè)較高水平，能夠充足供應(yīng)小麥生長(zhǎng)所需的氮素。周星等[19]研究結(jié)果表明，漢楓緩釋肥處理的小麥每穗粒數(shù)和產(chǎn)量都高于對(duì)照組，并處于一個(gè)較高的水平。本實(shí)驗(yàn)結(jié)論與以上研究結(jié)論一致，緩釋肥處理的土壤堿解氮含量顯著高于不施氮處理，處于一個(gè)較高水平，有利于小麥的生長(zhǎng)；漢楓緩釋肥處理的小麥產(chǎn)量明顯高于其它緩釋肥處理。

本試驗(yàn)通過設(shè)置不同緩釋肥田間試驗(yàn)，比較不同緩釋氮肥在小麥上的使用效果，得到如下基本結(jié)論。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，施用不同緩釋肥影響了土壤有效養(yǎng)分含量，其中，漢楓緩釋肥和定制緩釋肥處理較緩釋尿素處理土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷含量均有所增加，速效鉀則表現(xiàn)為不增加或增加不明顯。

不同緩釋肥對(duì)植物體內(nèi)氮、磷、鉀含量的影響與土壤表現(xiàn)基本一致。漢楓緩釋肥處理籽粒和秸稈中的氮含量最高，緩釋尿素處理籽粒氮含量較低，定制緩釋肥處理秸稈氮含量最低。

不同緩釋肥對(duì)小麥產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為，在施氮水平較低(240kg·hm-2)時(shí)，3種緩釋肥處理產(chǎn)量相差不大，在施氮水平較高(270kg·hm-2)時(shí)，漢楓緩釋肥處理產(chǎn)量最高，緩釋尿素處理和定制緩釋肥處理產(chǎn)量持平。

適宜的施氮水平有利于提高氮肥利用率，當(dāng)施氮量為270kg·hm-2時(shí)，漢楓緩釋肥處理氮肥利用率最高，為57.3%，其次是定制緩釋肥處理，為44.4%，緩釋尿素處理氮肥利用率最小，只有35.6%。