摘要 ［目的］通過(guò)多地田間試驗(yàn)，研究施用氮磷鉀對(duì)稻茬小麥生長(zhǎng)發(fā)育和經(jīng)濟(jì)收益的影響，探究秸稈還田下小麥氮磷鉀施肥效應(yīng)。［方法］設(shè)置氮磷鉀優(yōu)化施肥ST，以缺氮、缺磷、缺鉀和空白無(wú)肥的CK為對(duì)照，5個(gè)處理，小麥成熟期采樣，考察產(chǎn)量性狀，計(jì)算施肥效益。［結(jié)果］施用氮磷鉀對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育具有明顯的促進(jìn)作用，能顯著提高籽粒產(chǎn)量，提升經(jīng)濟(jì)收益。4地試驗(yàn)，測(cè)土配方施肥ST較缺氮、缺磷、缺鉀的對(duì)照ST-N、ST-P、ST-K分別增產(chǎn)33.67%～119.90%、6.85%～18.72%和5.87%～12.26%，與CK相比，產(chǎn)量相應(yīng)提升35.83%～159.28%，平均增產(chǎn)72.73%、12.92%、8.01%和91.18%。按照平均產(chǎn)量計(jì)算，小麥?zhǔn)┯玫租浽鍪? 652～10 620元/hm2，產(chǎn)投比達(dá)（3.15～11.43）∶1。［結(jié)論］ 秸稈還田條件下，氮磷鉀優(yōu)化配方施肥能有效提高江淮流域稻田冬小麥籽粒產(chǎn)量，提升種植的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞 氮磷鉀優(yōu)化配方施肥；小麥籽粒產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益；江淮流域

中圖分類號(hào) S 143" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A" 文章編號(hào) 0517-6611（2025）04-0140-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.04.029

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effect of" Applying with Nitrogen， Phosphorus and Potassium on Paddy Wheat Growth and Economic Benefit

CHEN" Yong1， WANG" Jia jia2， SUN" Shao li3" et" al

（1.Zhongyan Anhui Hongsifang Fertilizer Co.， Ltd.， Hefei， Anhui" 232100;2. Institute of Soil Fertilizer， Anhui

Academy of Agricultural Sciences（National Soil Quality Taihe Observation Experiment Station）/Nutrient Cycling and Cultivated Land Conservation Anhui Province Key Laboratory，Hefei，Anhui 230031;3.Funan County Agricultural Technology Extension Center，F(xiàn)unan，Anhui 236300）

Abstract" ［Objective］ To study on the effects of nitrogen （N）， phosphorus （P） and potassium （K） optimizing prescription fertilization on wheat growth and economic benefit so as to explore the response of wheat grain yield to fertilization on the condition of straw returned to field at four sites. ［Method］ Five treatments were set up including the one ST which was N， P and K prescription fertilization and the ones omitted N （ST N）， P （ST P）， K （ST K） and NPK （CK）. The samples were collected at maturing stage of wheat， and the economic was calculated. ［Result］ There was an obvious relation effect of applying with N， P and K on wheat growth， grain yield increased and economic benefit of planting wheat improved， which wheat seed yield raised by 33.67%-119.90%， 6.85%-18.72% ， 5.87%-12.26% and 35.83%-159.28% averagely 72.73%， 12.92%， 8.01% and 91.18% at four sites respectively compared the treatment of NPK prescription fertilization with the control of omitting N， P， K and NPK. According to the calculation of average wheat grain yield， the economic profit to plant wheat increased by 1 652-10 620 yuan/hm2， and the ratio of income to invest of fertilization reached （3.15-11.43）∶1 compared the treatment of ST to the one of ST N，ST P， ST K and CK. ［Conclusion］ The optimizing prescription fertilization of N， P， K could effectively increase winter wheat seed yield and improve economic benefit in the region of the Yangtze Huai River valley under the condition of straw returned to field.

Key words Optimizing prescription fertilization of N， P， K;Wheat grain yield;Economic benefit;Yangtze Huai River valley

基金項(xiàng)目 國(guó)家重大研發(fā)專項(xiàng)“長(zhǎng)江流域冬小麥化肥農(nóng)藥減施增效技術(shù)研究與示范”（2018YFD0200505）。

作者簡(jiǎn)介 陳勇（1968—），男，安徽長(zhǎng)豐人，推廣研究員，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗(yàn)和復(fù)合肥料的生產(chǎn)管理工作。*通信作者，研究員，博士，從事土壤肥料研究。

收稿日期 2024-06-11

小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物之一，是北方廣大人民群眾的主食和碳水化合物的主要來(lái)源^［1］。中國(guó)是當(dāng)今世界最大的小麥生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)家，安徽是我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016—2021年全省小麥總播種面積為284.9萬(wàn)hm2，年平均總產(chǎn)量1 643萬(wàn)t，播種面積和總產(chǎn)量分別占全國(guó)的11.82%和12.32%，均位于全國(guó)第3位^［2-3］。發(fā)展小麥生產(chǎn)，對(duì)保障國(guó)家糧食安全、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增產(chǎn)增收、鞏固脫貧成果和鄉(xiāng)村振興均有重要作用^［4-6］。

氮是小麥植株中蛋白質(zhì)等重要有機(jī)化合物的組成元素，磷為核酸等有機(jī)磷化合物的組分，鉀可以促進(jìn)小麥光合作用，提高CO 2同化率，增強(qiáng)抗病能力。氮磷鉀3種元素均是小麥正常生長(zhǎng)發(fā)育所必需的16種營(yíng)養(yǎng)元素之一，屬于6種大量營(yíng)養(yǎng)元素，被稱為肥料三要素^［7］，對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育和籽粒產(chǎn)量有重大影響。小麥?zhǔn)切璺柿枯^多的高產(chǎn)農(nóng)作物，研究表明，每生產(chǎn)100 kg小麥籽粒，平均吸收2.61 kg N、0.96 kg P 2O 5、2.93 kg K 2O，N∶P 2O 5∶K 2O為2.7∶1∶3.1，氮磷鉀是除氧、碳外小麥需求量最多的3種必需營(yíng)養(yǎng)元素^［7-8］。然而，江淮流域小麥產(chǎn)區(qū)下蜀黃土發(fā)育的旱地-黃褐土、水田-水稻土，以及沿淮河的沖積土、砂姜黑土等，土壤肥力不高，供肥強(qiáng)度較弱，不能滿足小麥正常生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)氮素的需求^［8-10］，特別是水稻秸稈全量還田下。為了高產(chǎn)，農(nóng)民傳統(tǒng)施肥法施用大量氮素化肥，磷鉀用量較少，不僅氮肥施用過(guò)量，氮磷鉀比例也不合理，導(dǎo)致田間生長(zhǎng)環(huán)境郁閉，通風(fēng)透光差，小麥病蟲害嚴(yán)重，易倒伏，籽粒癟小，產(chǎn)量劇減^［11-13］。針對(duì)小麥生產(chǎn)中存在的突出施肥問(wèn)題，特別是秸稈禁燒/全面還田的新形勢(shì)下氮肥施用過(guò)量、氮磷鉀比例不合理的現(xiàn)狀，筆者通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，進(jìn)一步研究江淮地區(qū)冬小麥?zhǔn)┯玫租浕实男?yīng)，提高化肥利用效率，減少肥料養(yǎng)分流失和損失，減輕農(nóng)業(yè)面源污染，保護(hù)環(huán)境，提高施肥的經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)民收益，旨在為合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

田間試驗(yàn)于2022—2023年在安徽省江淮流域的滁州市定遠(yuǎn)縣、阜陽(yáng)市阜南縣、合肥市長(zhǎng)豐縣和淮南市潘集區(qū)4個(gè)縣區(qū)同時(shí)進(jìn)行，其中定遠(yuǎn)和長(zhǎng)豐2個(gè)縣的供試土壤均為下蜀系沉積黃土發(fā)育的潴育型水稻土-黃白土田，阜南和潘集供試土壤相應(yīng)為淮河沖積物和砂姜黑土母質(zhì)發(fā)育的淹育水稻土-淺馬肝田及潛育型水稻土-青湖泥田，前茬作物水稻，肥力中等，灌溉排水條件良好。小麥播種前，0～20 cm 耕層土壤樣品，按常規(guī)方法分析，養(yǎng)分狀況：pH分別為4.39、5.39、5.73和6.21，有機(jī)質(zhì)含量分別為18.95、16.58、19.32和27.18 g/kg，堿解氮分別為119.7、68.1、105.2和173.1 mg/kg，有效磷分別為11.93、8.01、13.58和17.32 mg/kg，速效鉀含量分別為125.6、128.5、108.7和198.3 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)肥料

供試氮肥品種為尿素，含氮（N）量46.0％，生產(chǎn)商為中鹽安徽紅四方肥業(yè)股份有限公司；磷肥品種為國(guó)產(chǎn)過(guò)磷酸鈣，P 2O 5含量12.0％，產(chǎn)地云南??；鉀肥則為氯化鉀，含鉀量（K 2O含量）為60％，產(chǎn)地俄羅斯。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

共設(shè)置5個(gè)處理：①測(cè)土優(yōu)化配方施肥處理ST（氮磷鉀施肥量N、P 2O 5、K 2O量分別為180、90、90 kg/hm2）；②ST-N（ST基礎(chǔ)上不施氮）； ③ST-P（ST基礎(chǔ)上不施磷）；④OPT-K（ST基礎(chǔ)上不施鉀肥）；⑤CK（無(wú)肥空白對(duì)照，完全不施任何肥料的無(wú)肥處理）。 4地試驗(yàn)處理相同，小區(qū)面積30.0 m2，3次重復(fù)，區(qū)組內(nèi)完全隨機(jī)排列。肥料的施用方法：磷和鉀全部作基肥，一次性施用；氮肥按7∶3比例分期施用。供試小麥品種為當(dāng)?shù)刂魍频膿P(yáng)麥23號(hào)、揚(yáng)輻麥2號(hào)、淮麥33號(hào)和煙農(nóng)21號(hào)，當(dāng)年10月下旬播種，第2年6月初收獲。病蟲草害防治和水分管理等栽培措施，同當(dāng)?shù)仄胀ù筇镄←湣?/p>

1.4 樣品采集與分析

試驗(yàn)地土壤耕作施肥前，多點(diǎn)采集基礎(chǔ)土壤樣品，測(cè)定基本農(nóng)化性狀。小麥成熟收獲前，考察單位面積有效穗數(shù)，每個(gè)處理小區(qū)選取具有代表性的25株樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行考種，測(cè)定株高、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)小穗數(shù)、不孕小穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重、秸稈和籽粒重等性狀指標(biāo)。實(shí)施人工收獲，每小區(qū)單收、單獨(dú)脫粒，分開(kāi)晾曬和稱重，計(jì)算實(shí)產(chǎn)。

土壤基本性狀采用常規(guī)法分析，參照《土壤農(nóng)化分析》^［14］等進(jìn)行；pH用玻璃電極法測(cè)定，有機(jī)質(zhì)選用H 2SO 4-K 2CrO 7氧化法測(cè)定；堿解氮采用擴(kuò)散法測(cè)定，有效磷采用氟化銨-稀鹽酸浸提-鉬藍(lán)比色法測(cè)定，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計(jì)法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel和SPSS等統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用最小差異顯著法LSD法進(jìn)行處理間差異的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用氮磷鉀對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響

由表1可知，地處江淮丘陵水稻-小麥輪作區(qū)的合肥市長(zhǎng)豐縣水稻土-黃白土稻田，氮磷鉀化肥配合施用的小麥測(cè)土優(yōu)化配方平衡施肥對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育具有良好的促進(jìn)作用，小麥植株的高度、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)小穗數(shù)和穗粒數(shù)均明顯增加，不孕小穗數(shù)減少，千粒重提高，籽粒產(chǎn)量的結(jié)構(gòu)性狀改善，為籽粒產(chǎn)量的最終提高奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，盡管單位面積的分蘗成穗數(shù)即有效穗數(shù)沒(méi)有明顯增多。滁州市定遠(yuǎn)縣、阜陽(yáng)市阜南縣及淮南市潘集區(qū)3地試驗(yàn)，小麥產(chǎn)量性狀的考察結(jié)果與長(zhǎng)豐縣的趨勢(shì)基本一致?？傊租浥浜系臏y(cè)土配方優(yōu)化施肥ST較對(duì)照ST-N、ST-P、ST-K和空白無(wú)肥的CK，均能明顯促進(jìn)小麥生長(zhǎng)發(fā)育，改善產(chǎn)量結(jié)構(gòu)性狀（表1）。

2.2 施用氮磷鉀對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，氮磷鉀化肥配合施用的優(yōu)化配方肥料，對(duì)江淮流域稻茬冬小麥籽粒產(chǎn)量有較大影響。長(zhǎng)豐、定遠(yuǎn)、阜南和潘集4地試驗(yàn)，與不施用氮磷鉀的對(duì)照ST-N、ST-P、ST-K和空白無(wú)肥處理CK相比，測(cè)土優(yōu)化配方施肥ST處理小麥籽粒產(chǎn)量分別增長(zhǎng)33.67%～119.90%、6.85%～18.72%、5.87%～12.26%和35.83%～159.28%，平均增產(chǎn)72.93%、12.92%、8.01%和91.18%，其中增施氮肥或氮磷鉀化肥的增產(chǎn)效應(yīng)均達(dá)極顯著水平（Plt;0.01）。相比ST-P處理，ST處理的增產(chǎn)效應(yīng)長(zhǎng)豐、定遠(yuǎn)2地試驗(yàn)均達(dá)極顯著水平（Plt;0.01），阜南試驗(yàn)達(dá)顯著水平（Plt;0.05），而潘集試驗(yàn)增產(chǎn)效應(yīng)則不顯著。相比ST-K處理，ST處理長(zhǎng)豐試驗(yàn)增產(chǎn)效應(yīng)達(dá)極顯著水平（Plt;0.01），但定遠(yuǎn)、阜南及潘集3地試驗(yàn)增產(chǎn)效應(yīng)均未達(dá)顯著水平（Plt;0.05）。不施肥或者不施氮肥，小麥籽粒產(chǎn)量急劇下降，4地試驗(yàn)，無(wú)肥CK和無(wú)氮的ST-N處理只有氮磷鉀配方肥ST處理的38.57%～73.62%及45.48%～74.81%，平均為52.31%和57.83%，減產(chǎn)效應(yīng)極顯著；不施磷及不施鉀的處理ST-P與ST-K，小麥產(chǎn)量為氮磷鉀配合的優(yōu)化配方肥ST處理的84.23%～93.59%、89.08%～94.46%，平均達(dá)88.56%和92.58%，長(zhǎng)豐試驗(yàn)不施磷肥ST-P和不施鉀肥ST-K的2個(gè)處理減產(chǎn)效應(yīng)均達(dá)極顯著水平（Plt;0.01）；定遠(yuǎn)試驗(yàn)不施磷肥減產(chǎn)效應(yīng)達(dá)極顯著水平（Plt;0.01），不施鉀肥的減產(chǎn)效應(yīng)不顯著；阜南試驗(yàn)不施磷肥減產(chǎn)效應(yīng)達(dá)顯著水平（Plt;0.05），不施鉀肥的減產(chǎn)效應(yīng)不顯著；潘集試驗(yàn)2個(gè)不施磷和不施鉀處理減產(chǎn)效應(yīng)均未達(dá)顯著水平（Plt;0.05）?？傮w上，小麥?zhǔn)┑脑霎a(chǎn)效應(yīng)最明顯也最穩(wěn)定，增產(chǎn)幅度在30%以上；施用磷、鉀肥的增產(chǎn)效應(yīng)存在變數(shù)，與試驗(yàn)地土壤有效磷和鉀含量有較大的關(guān)系，有時(shí)增產(chǎn)幅度低于10%，增產(chǎn)效應(yīng)不顯著。4地試驗(yàn)，氮磷鉀增產(chǎn)效應(yīng)均為Ngt;gt;P≥K。總體分析，江淮丘陵地區(qū)水稻-小麥水旱輪作區(qū)，下蜀黃土母質(zhì)發(fā)育的黃白土稻田，小麥?zhǔn)┯玫租浕示哂休^高增產(chǎn)幅度，施肥效應(yīng)明顯高于沿淮沖積物及湖積物發(fā)育的水稻土。

2.3 小麥?zhǔn)┯玫浄柿系慕?jīng)濟(jì)效益分析

依據(jù)2023年夏季小麥的收購(gòu)價(jià)格和2022年秋冬麥季氮磷鉀肥料的購(gòu)買售價(jià)，計(jì)算小麥?zhǔn)┓实慕?jīng)濟(jì)收益，結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可以看出，氮磷鉀化肥配合施用的優(yōu)化配方施肥ST可以大幅提高小麥產(chǎn)值，顯著提升農(nóng)民種植小麥的經(jīng)濟(jì)收益。在不考慮勞動(dòng)用工費(fèi)、僅計(jì)算肥料成本的前提下，按照4地試驗(yàn)小麥平均產(chǎn)量計(jì)算，與不施氮的對(duì)照ST-N相比，ST施氮平均增收9 391元/hm2，施用氮肥的產(chǎn)投比達(dá)11.43∶1；與不施磷的對(duì)照ST-P相比，ST施磷增收2 548元/hm2，施用磷肥的產(chǎn)投比為5.48∶1；與不施鉀肥的對(duì)照ST-K相比，ST施鉀增收1 652元/hm2，施鉀的產(chǎn)投比達(dá)3.15∶1；與完全不施肥的空白對(duì)照CK相比，ST施用氮磷鉀化肥增收10 620元/hm2，施肥產(chǎn)投比達(dá)5.86∶1。從產(chǎn)投比看，氮的施肥效應(yīng)遠(yuǎn)高于磷和鉀，即表現(xiàn)出Ngt;gt;P≥K，施用氮肥的經(jīng)濟(jì)收益最高、產(chǎn)投比最大，與上述的小麥籽粒產(chǎn)量的趨勢(shì)基本一致。

3 討論

施用氮磷鉀化肥對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育和種植經(jīng)濟(jì)收益的影響已有較多的試驗(yàn)^［8-13］。研究表明，適宜數(shù)量的氮磷鉀化肥配合施用可有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量，提升經(jīng)濟(jì)效益^［15-19］。

陳開(kāi)平等^［15］研究表明，小麥?zhǔn)┯秒寮兹?fù)合肥較常規(guī)配方肥增產(chǎn)2.93%，增加凈效益758元/hm2。付文等^［16］研究表明，高中低3種肥力水平下，調(diào)整配方施肥較無(wú)肥的對(duì)照，小麥分別增產(chǎn)12.0%、21.5%和14.4%，較農(nóng)民習(xí)慣施肥增收16.6%。魏建林等^［17］研究發(fā)現(xiàn)，基于養(yǎng)分專家系統(tǒng)推薦的山東氮磷鉀配方施肥（OPTE）較無(wú)肥的對(duì)照CK，玉米增產(chǎn)率為15.1%～29.5%，小麥產(chǎn)量提高25.6%～37.2%;養(yǎng)分投入量降低，提升了全年種植效益，產(chǎn)投比明顯升高。楊慧敏等^［18］在河北實(shí)施定位8年研究，結(jié)果表明優(yōu)化施肥OPT小麥產(chǎn)量較農(nóng)民習(xí)慣施肥FP提高0.5%～12.8%，年均增產(chǎn)4.3%；玉米產(chǎn)量增加0.3%～15.5%，年均提升5.3%；周年輪作產(chǎn)量增長(zhǎng)0.5%～9.8%，年均提高4.8%；施肥處理產(chǎn)量呈現(xiàn)穩(wěn)定性變化且保持可持續(xù)發(fā)展。趙萍萍等^［19］在山西的研究顯示，養(yǎng)分專家系統(tǒng)NE和測(cè)土配方ST較農(nóng)民習(xí)慣施肥FP具有明顯的減肥效果，均是小麥養(yǎng)分管理的有效方法。該研究表明，安徽江淮丘陵地區(qū)水稻-小麥輪作區(qū)，氮磷鉀化肥配合施用的小麥優(yōu)化配方平衡施肥對(duì)小麥生長(zhǎng)與發(fā)育具有良好的促進(jìn)作用。4地試驗(yàn)，與不施氮磷鉀的對(duì)照ST-N、ST-P、ST-K和無(wú)肥的CK相比，優(yōu)化配方施肥ST處理，小麥籽粒產(chǎn)量分別增長(zhǎng)33.67%～119.90%、6.85%～18.72%、5.87%～12.26%和35.83%～159.28%，平均增產(chǎn)72.93%、12.92%、8.01%和91.18%，增施氮肥或氮磷鉀化肥的增產(chǎn)效應(yīng)均達(dá)極顯著水平（Plt;0.01），施用磷、鉀肥的增產(chǎn)效應(yīng)達(dá)顯著（Plt;0.05）或極顯著（Plt;0.01）水平，與土壤有效磷鉀含量有關(guān)，即地處江淮分水嶺地區(qū)的長(zhǎng)豐、定遠(yuǎn)2縣，土壤為下蜀系黃土母質(zhì)發(fā)育的黃白土田，稻田堿解氮、有效磷和速效鉀含量均較低，小麥?zhǔn)┯玫租浀男?yīng)較明顯，籽粒產(chǎn)量增加幅度較大；位于淮河以北的阜南及潘集，土壤為淮河沖積物及古湖積物母質(zhì)發(fā)育的馬肝田和青湖泥田，有效磷鉀含量較高，潘集基礎(chǔ)土壤有效鉀含量高達(dá)198.3 mg/kg，小麥?zhǔn)┓市?yīng)不明顯，磷鉀增產(chǎn)效應(yīng)不顯著?？傮w上，4地試驗(yàn)氮磷鉀的增產(chǎn)順序均為Ngt;gt;P≥K。按照4地小麥平均產(chǎn)量計(jì)算，施用氮磷鉀化肥分別增收9 391、2 548、1 562和10 620元/hm2，施肥產(chǎn)投比相應(yīng)達(dá)11.43∶1、5.48∶1、3.15∶1和5.86∶1，經(jīng)濟(jì)效益較高、產(chǎn)投比較大，研究結(jié)果與付文等^［16］、魏建林等^［17］在河南、山東、江蘇、河北、山西等地的相似。

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