王玉瑋
(河南省民權(quán)縣土肥站 河南民權(quán) 476800)
民權(quán)縣是典型的農(nóng)業(yè)大縣,小麥常年播種面積102萬畝。為順利實施民權(quán)縣2021化肥減量增效工作[豫農(nóng)文(2021)64號],深入推廣測土配方施肥技術(shù),即根據(jù)土壤情況、作物類型,做出具有針對性的施肥方案,協(xié)調(diào)氮磷鉀比例,優(yōu)化民權(quán)縣小麥的配方施肥技術(shù)參數(shù),提高配方施肥效果,優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu),減少農(nóng)業(yè)面源污染[1-2],為農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量提供支撐,以實現(xiàn)“增產(chǎn)、經(jīng)濟、環(huán)?!钡氖┓世砟?。特安排2021-2022年小麥肥料效應(yīng)田間試驗,為可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)道路奠定基礎(chǔ)。
2021年10月試驗安排在民權(quán)縣林七鄉(xiāng)付莊村農(nóng)戶陳永林田中,該試驗田地勢平坦,排灌方便,四周無大型遮陽物。土類是潮土,土種為兩合土,土質(zhì)為中壤,肥力均勻,無障礙層,具有一定的代表性。土壤有機質(zhì)10.4 g/kg,全氮1.03 g/kg,有效磷14.3 mg/kg,速效鉀120 mg/kg,pH 8.2。
供試小麥品種為周麥30。氮肥選用尿素(N 46%);磷肥選用過磷酸鈣(P2O512%);鉀肥選用硫酸鉀(K2O 52%)。小區(qū)面積50 m2。據(jù)此可計算各處理小區(qū)N、P、K肥施用量(表1)。
表1 2021-2022年小麥氮肥減量施肥量統(tǒng)計
N肥設(shè)置5個水平:①N0水平(N0P2K2),不施肥;②N2水平(N2P2K2),常規(guī)施肥,代表中等肥力地塊常規(guī)施肥水平,純N施用量18 kg/畝;③N3水平(N3P2K2),常規(guī)施肥減氮肥10%,即N2×90%,純N施用量16.7 kg/畝;④N4水平(N4P2K2),常規(guī)施肥減氮肥5%,即N2×95%,純N施用量17.1 kg/畝;⑤N5水平(N5P2K2),常規(guī)施肥增氮肥5%,即N2×105%,純N施用量18.9 kg/畝。試驗在不施有機肥的基礎(chǔ)上進行,磷肥和鉀肥用量分別設(shè)置一個水平:①P2O512%,用量9 kg/畝;②K2O 52%,用量6 kg/畝。試驗共設(shè)置5個處理,3次重復(fù)。試驗每個處理在同一區(qū)組內(nèi)隨機排列。每個區(qū)組內(nèi)小區(qū)間設(shè)50 cm田埂,以防止竄水肥,每個區(qū)組間設(shè)置走道1 m,試驗地周圍設(shè)置1 m的保護行。
小麥前茬作物是玉米。玉米施肥情況:N 16 kg/畝,P2O53 kg/畝;產(chǎn)量500 kg/畝。由于2021年9月降水多,發(fā)生澇災(zāi),試驗田小麥整地在2021年10月28日,先深翻后旋耕,試驗區(qū)內(nèi)將氮肥50%底施、50%在返青期追施。磷、鉀肥全部底施。小麥10月29日播種,播種量23 kg/畝,機播。2022年3月24日追施50%氮肥。從播種到收獲共有5次降水,總量80.1 mm,無灌水。3月5日除草1次,4月16日、5月6日分別防治病蟲害1次。除小區(qū)施肥用量不同外,其他管理措施均一致。
1.5.1 土壤樣品土壤樣品采集以整個試驗田為采樣單元,采用S法均勻布點取樣,取0~20 cm耕層土壤,按“四分法”取1 kg帶回室內(nèi)風干、磨細、過篩、瓶裝、標簽,送往河南省依斯特內(nèi)檢測技術(shù)有限公司,分析化驗土壤的常規(guī)六項指標。
1.5.2 植株及籽粒采集小麥收獲時確定各處理小區(qū)小麥群體,量取株高、穗長、穗粒數(shù),試驗各小區(qū)取3 m2植株帶回室內(nèi)風干,稱量籽粒與秸稈質(zhì)量,考查千粒重,制作籽粒與秸稈分析樣品送往河南省依斯特內(nèi)檢測技術(shù)有限公司,分析籽粒與秸稈氮、磷、鉀養(yǎng)分含量。
由表2可知,在5個處理中,以不施氮肥的處理1株高、穗長數(shù)值最低,并且葉片小、葉色發(fā)黃。其他4個施氮處理差別不大。
表2 2021-2022年民權(quán)縣小麥氮肥減量試驗考種測產(chǎn)記載
將各處理數(shù)據(jù)進行方差分析可知,F(xiàn)處理間=234.42>7.01=F0.01,處理間差異極顯著,說明氮肥引起的產(chǎn)量效果極為明顯。F區(qū)組間=0.57<4.46=F0.01(表3),說明試驗田地力均勻,由此引起的誤差不大。計算Sxˉ=8.65,利用新復(fù)極差法進行多重比較(表3),在P0.05的概率條件下,處理5施氮區(qū)與處理3施氮區(qū)、處理3施氮區(qū)與處理1不施氮區(qū)產(chǎn)量差異顯著;在P0.01的概率條件下,4個施氮處理與處理1不施氮區(qū)產(chǎn)量均有明顯差異,但4個施氮處理產(chǎn)量差異不明顯。
表3 小麥氮肥減量試驗方差分析
將施用的純氮按照逆增的順序排列作自變量,與氮處理相對應(yīng)的產(chǎn)量為因變量,可作出施氮的肥料效應(yīng)方程(圖1):Y=-0.435 6X2+24.387X+220.59。據(jù)此公式可計算出獲得最高產(chǎn)量需要施純氮量28.00 kg/畝 (折合尿素60.87 kg/畝),最高產(chǎn)量為561.92 kg/畝;如果按照市場價格純N 6.52元/kg、小麥3元/kg,可計算出最佳經(jīng)濟效益產(chǎn)量為559.20 kg/畝,最佳經(jīng)濟施純氮量為25.50 kg/畝 (折合尿素55.43 kg/畝)。
圖1 2021-2022年小麥氮肥減量試驗氮肥效應(yīng)方程
將各處理小麥籽粒與秸稈化驗結(jié)果折算成自然風干條件下的小麥籽粒與秸稈含純N、P2O5、K2O的數(shù)值(表4)。利用各處理的平均籽粒產(chǎn)量與秸稈產(chǎn)量與上述折算數(shù)值可以計算出試驗各處理每畝純N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量與各處理氮肥利用率。將各處理施用純N的量按梯增順序排列為自變量,與之相應(yīng)的各處理純N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量及氮肥利用率為因變量,可做出試驗各處理每畝純N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量及氮肥利用率折線圖(圖2)。由圖2可知,隨著氮肥施用量的增加,每畝純N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量亦呈上升趨勢,但氮肥利用率在處理1時最大,為54.52%,隨后逐漸降低。
圖2 氮肥減量試驗各處理小麥每畝純N、P2O5、K2O吸收規(guī)律
氮肥是小麥最需要的營養(yǎng)肥料,氮肥施用量對籽粒蛋白質(zhì)含量有一定影響[3],不施氮肥會嚴重影響小麥的生長與產(chǎn)量。在單因素肥料試驗中,隨著投入水平的增加肥效下降[4]。在本試驗規(guī)定的磷、鉀施用量的條件下,氮肥施用量增加產(chǎn)量亦增加。最高產(chǎn)量施純氮量為28.00 kg/畝(折合尿素60.87 kg/畝),最高產(chǎn)量為561.92 kg/畝;最佳經(jīng)濟施純氮量為25.50 kg/畝(折合尿素55.43 kg/畝);最佳經(jīng)濟效益產(chǎn)量為559.20 kg/畝。隨著氮肥施用量的增加,每畝純N、P2O5、K2O養(yǎng)分吸收量亦呈上升趨勢,但氮肥利用率在處理1時最大,為54.52%,隨后呈波浪式降低趨勢。在實際生產(chǎn)應(yīng)用中,應(yīng)找到合理的N、P、K使用量配比,才能達到增產(chǎn)增收。