基肥施用方式對小麥出苗及苗期生長的影響

魏建林，譚德水，李國生，李 燕，孫 燕，劉朋朋，崔榮宗

（1山東省農業科學院農業資源與環境研究所/農業部黃淮海平原農業環境重點實驗室/山東省環保肥料工程技術研究中心，濟南250100；2美盛化肥（煙臺）有限公司，山東煙臺264000）

0 引言

小麥是國內主要的糧食作物，在全國糧食生產和人們生活中占有重要地位[1]，基肥的施用是小麥生產中的一個重要環節，對小麥的產量影響較大[2-3]。肥料的施用在提高小麥產量的同時，也因其利用率有限帶來了嚴重的環境問題[4-5]。其中肥料的施用位置對小麥的吸收和利用非常關鍵[5-9]，如果肥料與小麥根系距離太遠，不易被吸收利用，造成肥料浪費，如果距離太近，又易造成燒種燒苗的問題，通過施肥點位調節作物根系形態和分布，能有效改善小麥養分吸收和物質生產能力[10]。前人對于小麥基肥的施用位置做了許多研究[11-18]，已經證實肥料深施、穴施或條施均可以不同程度提高肥料利用率，但在小麥生產中的施肥位置上不同研究結果間差異較大。薛少平等[19]通過研究提出了肥料施于小麥種子側4～6 cm的地方較合適的結論；袁文勝等[20]的研究也認為，肥料與種子間距為5 cm左右為最佳的施肥位置，并且5 cm的施肥深度優于3 cm的施肥深度；而劉永哲等[21]的研究認為，側方3 cm深5 cm處的施肥為最佳施肥位置及深度；在國外種肥混施也較常見，在播種時混合肥料一并施入，稱為“啟動肥”[22-23]，通常肥料施用量不高，但也有選用合適控釋肥施用常規用量的報道[24]。隨著農業機械和肥料工藝的改良，播種和施肥技術不斷改進，近年來在小麥生產上提出了種肥混播的方式[25-27]，是否可行存在一定爭議。綜上，對于肥料與種子是“下位施”、“側位施”，還是“混合施”效果好，施肥量對種子是否存在傷害等問題仍不甚清晰。基于這種狀況，筆者開展了不同基肥施肥方式對小麥苗期影響的室內盆栽試驗，以期評估不同施肥方式和施肥位置對于小麥出苗及生長的影響，為小麥基肥合理施用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗條件及材料

試驗于2019年2—4月在山東省農業科學院玻璃溫室進行。試驗期間室內平均溫度15℃，相對濕度60%。盆栽用土壤取自山東省濟南市歷城區華山鎮農田，類型為潮土，質地砂壤土。基本理化性狀為有機質含量9.76 g/kg、堿解氮53.22 mg/kg、有效磷13.29 mg/kg、速效鉀107.5 mg/kg，土壤pH 8.0。采用壁厚3.0 cm、內徑44 cm×32.5 cm×22.5 cm（長×寬×高）的白色泡沫箱作為栽培器具。試驗麥種為‘濟麥22’，試驗肥料為美可辛（灰色顆粒劑，含N 12%，P2O540%，S 10%，Zn 1%，美盛化肥公司提供）。

1.2 試驗設計

試驗設計肥料用量和播種施肥方式2個因素。肥料用量（實物量）設計了3個水平，分別為225、375、600 kg/hm2；播種施肥設計了4種方式，分別是：（1）種肥混施條播，種肥水平間距0 cm垂直距離0 cm（種肥混播條播）；（2）種肥分離側條播，種肥水平間距5 cm垂直距離0 cm（條播條施側方施肥）；（3）種肥分離正下方條播，種肥水平間距0 cm垂直間距5 cm（條播條施下方施肥）；（4）種肥混播寬幅撒播，種肥撒播寬8 cm播種帶處理（模擬田間寬幅精播方式）。每個處理3次重復。播種量按150 kg/hm2，折算每個泡沫箱播種量2.2 g（50粒麥種），條播處理行距16 cm，每個泡沫箱播種2行，每行長度42 cm，撒播處理播種帶寬8 cm，種子與肥料距離0～3 cm隨機分布，每個泡沫箱一條播種帶。各處理播種深度均為3 cm。

1.3 試驗方法

試驗土壤晾干后過1 cm×1 cm網篩，混勻后裝泡沫箱，每個泡沫箱裝土15 kg，麥種挑選籽粒飽滿、均勻一致、無破損的完好種子，每個泡沫箱播種量50粒。2019年2月16日裝土，2月17日施肥、播種，條施條播處理采用2把4寸油灰刀將土壤分開，把肥料及種子呈條狀撒落到試驗設計位置，然后抽出油灰刀土壤回填、撫平、輕壓實，種肥混播寬幅撒播處理將種子和肥料撒落在寬8 cm的播種帶上，然后敷土、輕壓實。播種后當天每盆澆水3 L，此后分別于3月3日、3月9日、3月15日、3月20日、3月27日每盆各澆水1.5 L。期間調查小麥出苗時間、出苗率，4月1日試驗結束，調查各處理小麥株高、根長及地上部生物量（鮮重）。

2 結果與分析

2.1 不同肥料用量及不同施肥位置對小麥出苗的影響

從各處理小麥出苗時間看，除種肥混播條播施肥量600 kg/hm2處理小麥出苗時間相對略遲一些外，其余處理間差別不大（圖1）。但從出苗時間的平均值分析，條播條施側方施肥和下方施肥方式下不同施肥量對小麥出苗時間均沒有影響，但下方施肥方式相比側方施肥方式小麥出苗略延遲，而種肥混播方式下無論是條播還是寬幅撒播均表現出隨著施肥量的增加小麥出苗時間延遲增加的趨勢。

圖1 不同播種施肥方式及施肥量對小麥出苗時間、出苗率的影響

各處理小麥出苗率調查結果顯示，種肥混播條播方式對小麥的出苗影響極為明顯，且隨著施肥量的增加小麥出苗率明顯降低，施肥量600 kg/hm2處理小麥出苗率與其他處理相比差異達到了極顯著性水平。而條播側方施肥、下方施肥以及種肥混播寬幅撒播方式對于小麥的出苗率影響不大，統計分析顯示各處理間沒有明顯差異。

2.2 不同肥料用量及不同施肥位置對小麥株高、根長、生物量的影響

調查結果（表1）顯示，各施肥處理小麥株高34.8～40.6 cm，各施肥方式下不同施肥量對小麥株高的影響規律不甚明顯。

表1 不同肥料用量及不同施肥位置對小麥株高、根長及生物量鮮重的影響

從各處理小麥根長平均值看，各施肥處理小麥根長在4.7～6.8 cm，以種肥混播寬幅撒播方式下小麥根系相對較長。在種肥混播方式下，無論條播還是寬幅撒播方式均表現出了隨著施肥量增加小麥根系增長的趨勢，而在條播條施方式下，無論側方施肥還是下方施肥均表現出隨著施肥量增加小麥根系先增后減的變化，但統計分析顯示，只有種肥混播寬幅撒播600 kg/hm2美可辛處理與種肥混播條播225 kg/hm2美可辛處理小麥之間根長有顯著差異，其余各處理間小麥根長差異未達到顯著性水平。

收割整個栽培箱中小麥苗地上部測定生物量鮮重，結果表明施肥方式及施肥量對于小麥苗期生物量的影響較大。各施肥處理小麥地上部生物量在64.9～99.4 g/箱，同一播種施肥方式下，小麥地上部生物量隨著施肥量的增加而增加，而在等量肥料投入的情況下，均表現出種肥混播寬幅撒播＞條播側方施肥＞條播下方施肥＞種肥混播條播。

3 結論

基肥采取種肥混播條播方式易導致燒種燒苗，出苗率顯著下降。

小麥條播方式下，在小麥播種行水平側方5 cm施肥相比正下方5 cm對于小麥苗期生長表現好。

施用適量美可辛肥料在種肥混播寬幅撒播方式下不會降低小麥出苗率，苗期生長表現好，株高、根長和地上部生物量指標均高于其他條播條施方式。

4 討論

小麥苗期的生長發育質量直接關系到最終小麥產量的高低，科學施用肥料是小麥豐產的重要物質基礎，研究不同施肥方式及播種規格對于小麥苗期各生物學指標的影響，進而判斷小麥苗情及進行分類管理具有重要生產意義。小麥種子在適宜的水分、溫度和氧氣的條件下，打破休眠開始萌發，充足的養分供應能夠保證麥苗的正常發育。不同的施肥方式和種肥相對位置對于麥苗的生長發育影響程度不同。礦質元素養分在被根吸收之前需先溶于水，在水中解離為離子狀態，吸附在土壤顆粒表面，如果根距離礦質養分近，則可以直接從所接觸的土壤中獲取，如果礦質養分距離根較遠，則需要通過質流或擴散的方式遷移到根表附近被吸收[28]。在大多情況下，質流和擴散是植物根系獲取養分的主要途徑，肥料養分的遷移受濃度梯度、水分、溫度以及遷移距離等多種因素的影響，最終能有效到達根表的比例是有限的[29]。通過施肥位置或施肥方式的改變，可以縮短肥料與種子及根系的空間距離，從而實現肥料養分的有效吸收，提高利用率。但是另一方面，礦質化學肥料本身是一種鹽，溶解于水后解離為離子，離子濃度影響著溶液的滲透勢，當土壤溶液中鹽分含量增加時，滲透壓也隨之增高，而水分的有效性即水勢相應降低，從而導致植物根系的吸收困難甚至失水死亡[30]，即施肥不當會出現燒種燒苗現象，此外，有的含氮類化學肥料在分解時會產生氨氣，對于幼苗也會有灼傷的可能。因此對于小麥苗期施肥，施肥位置、施肥量以及肥料的種類的選擇都非常重要，不同種類肥料有其自身物理化學特性，在土壤中的溶解、遷移過程也會有差異，同時受外界條件，如水分、溫度、土壤質地等因素的影響。

在本研究中，以美可辛肥料作為供試肥料，盆栽結果顯示，肥料與種子混合在一起播種到一條播種溝時，施肥過于集中，且肥料與種子相對位置太近，出現了明顯的燒苗情況，且隨著施肥量的增加而愈加嚴重，但種肥混播寬幅撒播模式下種與肥相隔一定距離，小麥出苗率沒有受到影響，寬幅撒播是一條寬約8 cm的播種帶，并不是一條窄的播種溝，肥料和種子下落到土壤中自然散落，分散于播種帶中，在試驗播種量和施肥量的條件下，肥料與種子直接接觸的概率小，所以對小麥出苗沒有影響。該播種施肥方式縮短了肥料與小麥根系的距離，使得養分更容易被吸收、利用。所以小麥根系、地上部生物量均表現出了優于條播條施的結果。在條播條施情況下，從小麥出苗率及苗期生長狀況看，側位施肥效果優于下位施肥，這與薛少平等[19]研究的結果一致，但從小麥產量結果看大多研究結論認為下位施肥效果更好[19-21]，本試驗只做了苗期試驗，沒有對生長后期情況進行繼續跟蹤，下一步可繼續深入探討。

此外，肥料品種的差異對于試驗結果有著很大影響。本試驗中只設置了美可辛肥料種肥混播處理，下一步可進行同等肥料用量下不同肥料品種的種肥混播方式試驗效果研究，探討種肥混播方式在小麥生產上的可行性。