黃綿土雨養農業區冬小麥磷肥投入閾值研究

楊志奇，劉 鶯，羅照霞，俄勝哲

（1.甘肅省天水市農業科學研究所，甘肅 天水 741000；2.甘肅省農業科學院土壤肥料與節水研究所，甘肅 蘭州 730070）

磷是植物營養三要素之一，它既是植物體內許多重要有機化合物的組成部分，又能以多種方式參與植物體的生理過程，對促進植物生長發育和新陳代謝有重要作用［1～2］。土壤缺磷是世界范圍內的普遍現象，也是小麥生產的重要限制因素之一。國內外研究表明，施用磷肥對提高作物產量，改善品質，增加土壤肥力，提高肥料利用率等效果顯著［3～5］。磷肥施用合理可增加農作物產量、提高土壤肥力，施用過量可導致產量下降，效益降低，并給環境帶來潛在威脅［6～8］。天水市農業科學研究所針對天水地區磷肥與有機肥施用狀況，進行了冬小麥磷肥不同施用量與有機肥配施試驗，以期為天水市及周邊黃綿土雨養農業區冬小麥科學施用磷肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示冬小麥品種2010年為中梁05267，2011、2012年為天選51號，均由天水市農業科學研究所提供。供試有機肥為精雞糞，購買于當地養雞場；氮肥為尿素（含N 46.4%），中國石油蘭州石化公司生產；磷肥為普通過磷酸鈣（含P2O512%），云南安寧萬合磷肥廠生產。

1.2 試驗方法

試驗在天水市農業科學研究所中梁試驗站進行。地處 34°05′N，104°5′E，屬半干旱山區，海拔1 650 m，年平均氣溫11.5℃，降水量500～600 mm，無霜期185 d。土壤為中壤黃綿土，pH 8.54。耕層含有機質11.87 g/kg、全氮 0.82 g/kg、全磷 0.66 g/kg、全鉀 16.60 g/kg、速效氮 73.0 mg/kg、速效磷8.6 mg/kg、速效鉀190.0 mg/kg、有機碳9.14 g/kg。前茬作物為冬小麥。

1.3 試驗設計

試驗裂區設計，主處理為有機肥施用量（M），M1為施精雞糞7 500 kg/hm2（干重），M0為不施有機肥。副處理為磷肥施用量，P0為不施磷肥，P5施 P2O575 kg/hm2，P10施 P2O5150 kg/hm2，P15施P2O5225 kg/hm2。各處理均施氮（N）150 kg/hm2。試驗設M0P0（CK）、M0P5、M0P10、M0P15、M1P0、M1P5、M1P10、M1P15共8個處理組合，3次重復，小區面積28 m2。重復間走道寬0.4 m，試驗四周設保護行1.0 m。行距16.5 cm，播種密度450萬粒/hm2。播前按試驗方案結合整地將供試肥料一次性基施，田間管理措施同當地大田。收獲前（成熟期）每小區隨機抽取60株考種，分別測定株高、穗長、穗粒數、穗粒重及千粒重，按小區單收計產。

2 結果與分析

2.1 冬小麥主要性狀

結果（表1）表明，冬小麥的株高、穗粒數、千粒重、穗長、穗粒重除M0P5處理的穗粒數與對照相同外，其余處理均高于對照。M0P0~M0P15處理和M1P0~M1P15處理的株高、穗長、穗粒數、穗粒重、千粒重均隨磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢，且均以 P2O5150 kg/hm2（M0P10、M1P10）處理的表現最好。可見，在施氮量相同水平下，有機肥與磷肥配施對提高穗粒數、穗粒重和千粒重等主要經濟性狀有明顯的促進作用。

表1 不同處理的冬小麥主要性狀①

2.2 冬小麥產量

從表2、圖1可以看出，在主處理M1和M0水平下，隨著磷肥（P2O5）施用量的增加，冬小麥產量均呈先升后降趨勢，但各施磷處理均高于對照。在同一施磷水平下，配施有機肥處理的冬小麥產量明顯高于不施有機肥處理。2010—2013年3 a平均折合產量以M1P10處理最高，為5 317.60 kg/hm2，較M0P0處理增產52.71%，M1P15處理次之，折合平均產量為4 935.00 kg/hm2，較M0P0處理增產41.72%。其余處理較M0P0處理增產10.31%～37.32%。3 a均以M1P10處理最高，折合產量分別較M0P0處理增產38.91%、83.33%、47.34%。方差分析表明，2010—2013年3 a冬小麥平均產量除M1P0與CK達顯著水平外，其余處理與CK的差異達極顯著水平。2010—2011年度平均產量M1P0處理與CK差異不顯著，其余處理與CK的差異均達極顯著水平。2011—2012年度平均產量M0P5、M0P15、M1P0處理與CK差異不顯著，M1P5處理與CK差異顯著，M0P10、M1P10、M1P15處理與CK的差異達極顯著水平。2012—2013年度M1P0處理與CK的差異不顯著，其余處理與CK的差異均達極顯著水平。

圖1 施磷量對冬小麥產量的影響

表2 2010—2013年不同處理的冬小麥產量

3 小結與討論

1） 試驗結果表明，在相同施氮水平下，施P2O5150 kg/hm2、配施有機肥7 500 kg/hm2處理的冬小麥穗粒數、穗粒重及千粒重顯著高于不施有機肥處理，且平均折合產量最高，為5 317.60 kg/hm2，較對照不施有機肥、不施磷肥（P2O5）增產52.71%。2） 化肥的增產效應是衡量化肥施用是否合理的重要指標，也是制定科學施肥方案的重要依據。施用磷肥可顯著提高冬小麥的分蘗數和成穗數，但施磷過多無效分蘗增多，無效消耗加大，抑制成穗數的提高，最終影響冬小麥產量的提高。在本試驗條件下，在相同施氮水平下，施磷量為150 kg/hm2、配施有機肥7 500 kg/hm2時冬小麥主要經濟性狀表現最好，產量最高，可作為天水市及周邊地區冬小麥磷肥的投入閾值。但由于農作物對磷的吸收利用受氣候因子、作物品種等多種因素的影響，在實際生產中還應根據各地的具體情況因地制宜地調整磷肥量。

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