正陽縣位于河南省東南部,轄19個鄉鎮、281個行政村,地處北亞熱帶向暖溫帶過渡地帶,屬大陸性季風亞濕潤氣候,四季分明,雨熱同季,光、熱、水等自然資源豐富。全縣土壤共分為4大類型,其中黃褐土類土壤面積最大,占全縣土壤面積的64%。研究、探索該類土壤的供應能力,對搞好科學施肥,節約成本,提高肥料利用率,減少面源污染,實現小麥高產、優質、高效,具有重要的指導意義。
1.供試作物及品種。小麥品種選擇在當地綜合性狀表現良好、優質、高產的小麥品種衡觀35。
2.供試肥料。尿素(46%)由駐馬店昊化化工股份有限公司生產,氯化鉀(60%)為俄羅斯產鉀肥,過磷酸鈣(12%)由云南磷化公司生產。
試驗設8個處理,3次重復,小區隨機排列。小區長7 m,寬4 m,面積28 m2;行距0.2 m,20行區;走道寬0.5 m,保護行1 m。
1.試驗過程。2013—2017年筆者在全縣黃褐土類型土壤高、中、低產田上共安排小麥“3414”試驗6個,“豐缺指標”試驗10個。其中2013—2014年6個,2014—2015年4個,2015—2016年4個,2016—2017年2個。
2.試驗及測定方法。所有試驗點的磷肥、鉀肥及40%的氮肥底施,60%的氮肥返青期追施。小麥播種量187.5 kg/hm2,于小麥返青期化學除草。收獲時各小區單獨收獲,實際稱質量進行測產。土壤養分質量分數按照農業農村部制定的《測土配方施肥實施技術規范》要求的測定方法測定。
有表1可以看出,隨著土壤有效磷質量分數的增加,土壤供磷能力也在逐步增加。當土壤中有效磷質量分數達到32.3 mg/kg時,在不施磷肥的情況下,小麥產量仍可達到完全施肥水平下的96.1%,表明此時土壤供磷能力最高。當土壤有效磷質量分數在21.2~21.9 mg/kg時,小麥產量保持在完全施肥水平下的92.0%,表明此時土壤供磷能力為中等水平。當土壤有效磷質量分數在13.0~19.8 mg/kg時,小麥產量保持在完全施肥水平下的72.9%~87.0%,表明此時土壤供磷能力為中下水平。從總體上看,正陽縣黃褐土類土壤磷的供應能力大部分在85%以上,屬中等偏上水平。同時,綜合土樣有效磷的化驗結果,全縣80%的黃褐土類土壤有效磷質量分數在15 mg/kg以上,說明80%的黃褐土類土壤磷的供應能力在85%以上,屬較豐富水平。

表1 土壤有效磷質量分數與土壤供磷能力值

表2 土壤速效鉀質量分數與土壤供鉀能力值

表3 土壤全氮質量分數與土壤養分供應能力值
由表2可以看出,隨著土壤速效鉀質量分數的增加,土壤供鉀能力也在逐步增加。當土壤中有效鉀質量分數達到125 mg/kg時,在不施鉀肥的情況下,小麥產量仍可達到完全施肥水平下的84.1%,表明此時土壤供鉀能力為較高水平。當土壤速效鉀質量分數在85~93 mg/kg時,土壤供鉀能力在72.5%~74.7%,表明此時土壤供鉀能力為中下水平。當土壤速效鉀質量分數在60~77 mg/kg時,土壤供鉀能力在60.5%~69.5%,表明此時土壤供鉀能力為低水平。當土壤速效鉀質量分數在57 mg/kg時,土壤供鉀能力在57.5%,表明此時土壤供鉀能力為極低水平。從總體上看,正陽縣黃褐土類土壤鉀的供應能力大都在80%以下,屬中等偏下水平,部分屬極低水平。根據土樣速效鉀的化驗結果,全縣土壤速效鉀質量分數在120 mg/kg以下的占90%,質量分數在100 mg/kg以下的占75%,表明全縣90%的黃褐土類土壤鉀的供應能力在85%以下,屬較低水平,部分土壤屬極低水平。
由表3可以看出,全縣黃褐土類土壤的供氮能力與土壤中全氮質量分數沒有明顯的相關性。從試驗和化驗結果來看,全縣黃褐土類土壤的供氮能力基本上在40%~55%,說明土壤速效氮質量分數低是影響產量形成的主要制約因子。只有合理施用氮肥,才能達到既提高產量,又改善品質、減少環境污染的目的。
通過對試驗結果的綜合分析,建議全縣黃褐土在磷肥的施用上應掌握以下原則:速效磷質量分數在25 mg/kg以上的高磷地塊,應施純P2O545~55 kg/hm2;質量分數在15~25 mg/kg的中磷地塊,應施純P2O555~65 kg/hm2;質量分數在15 mg/kg以下的貧磷地塊,應施純P2O565~75 kg/hm2。鉀肥的應用應把握以下規則:速效鉀質量分數在120 mg/kg以上的地塊,應施純K2O60~70 kg/hm2;速效鉀質量分數在80~120 mg/kg的地塊,應施純K2O70~80 kg/hm2;質量分數在80 mg/kg以下的地塊,應施純K2O 80~90 kg/hm2。在氮肥的施用上,應遵循總量控制、分期追施的原則。具體方法:高產田塊,施純氮180~190 kg/hm2;中產田塊,施純氮165~180 kg/hm2;低產田塊,施純氮155~165 kg/hm2。