不同化肥減量增效模式對(duì)花生產(chǎn)量和肥料利用率的影響

閆 童 高秀英 周建康 李西強(qiáng)

（1.臨沂市河?xùn)|區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東臨沂276034；2.臨沂市河?xùn)|區(qū)鄭旺鎮(zhèn)人民政府 山東臨沂276028；3.臨沂市河?xùn)|區(qū)相公街道辦事處 山東臨沂276025；4.山東錦鴻源生態(tài)農(nóng)業(yè)有限責(zé)任公司 臨沂276034）

化肥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，在促進(jìn)我國(guó)糧食增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中起到了不可替代的作用。近年來我國(guó)化肥用量迅速增加，總消費(fèi)量已經(jīng)居于世界前列[1]。但化肥的過量施用也造成了一系列的環(huán)境問題，如土壤酸化、大氣氮沉降、水質(zhì)下降等[2]，已經(jīng)引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。因此，化肥減量勢(shì)在必行。2020 年本課題組整合了測(cè)土配方施肥技術(shù)、秸稈還田技術(shù)和有機(jī)肥替代部分化肥技術(shù)在花生上開展了試驗(yàn)研究，以期在穩(wěn)產(chǎn)增效的前提下，尋求更為科學(xué)的化肥減量技術(shù)參數(shù)，為化肥減量增效技術(shù)在花生上的推廣應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2020 年6～9 月在臨沂市河?xùn)|區(qū)鄭旺鎮(zhèn)小尤家村進(jìn)行，土壤類型為河潮土，0～30 cm 土壤有機(jī)質(zhì)含量為17.1 g/kg，土壤堿解氮含量為135.1 mg/kg，土壤有效磷含量為33.6 mg/kg，土壤速效鉀含量為102 mg/kg。前茬作物為小麥，產(chǎn)量為7 275 kg/hm2。

供試作物：花生，品種為山花9 號(hào)。

供試肥料：氮肥為尿素（N 46.2%），磷肥為過磷酸鈣（P2O514.3%），鉀肥為氯化鉀（K2O 60%），有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)45.7%，氮+磷+鉀5.1%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

常規(guī)的肥效試驗(yàn)一般以常規(guī)施肥為對(duì)照，但目前配方施肥的效果已經(jīng)得到普遍認(rèn)可，配方肥應(yīng)用面積也逐年增加，所以本試驗(yàn)將單施配方肥作為秸稈還田和有機(jī)肥替代部分化肥的對(duì)照。試驗(yàn)采用大區(qū)無重復(fù)設(shè)計(jì)，先將試驗(yàn)田分成配方肥處理、秸稈還田+配方肥處理、有機(jī)肥+80%配方肥處理3 個(gè)大區(qū)，每個(gè)大區(qū)200 m2。每個(gè)大區(qū)劃分4 個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)36 m2（6 m×6 m），小區(qū)之間設(shè)隔離帶，各小區(qū)田間管理措施相同。試驗(yàn)共12 個(gè)處理： 配方肥無氮處理（T1）、配方肥無磷處理（T2）、配方肥無鉀處理（T3）、配方肥全肥處理 （T4）、秸稈還田+配方肥無氮處理（T5）、秸稈還田+配方肥無磷處理（T6）、秸稈還田+配方肥無鉀處理 （T7）、秸稈還田+配方肥全肥處理（T8）、有機(jī)肥+80%配方肥無氮處理（T9）、有機(jī)肥+80%配方肥無磷處理（T10）、有機(jī)肥+80%配方肥無鉀處理（T11）、有機(jī)肥+80%配方肥全肥處理（T12）。花生起壟栽培，地膜覆蓋，行距35 cm，株距20 cm，每穴2 株。

配方肥施肥方案： 純氮 （N）127.5 kg/hm2，純磷（P2O5）82.5 kg/hm2，純鉀（K2O）127.5 kg/hm2。秸稈還田+配方肥處理施肥方案：小麥粉碎全量還田，純氮（N）127.5 kg/hm2，純磷（P2O5）82.5 kg/hm2，純鉀（K2O）127.5 kg/hm2。有機(jī)肥+80%配方肥處理施肥方案：純氮（N）102 kg/hm2，純磷（P2O5）66 kg/hm2，純 鉀（K2O）102 kg/hm2，有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)45.7%，氮+磷+鉀5.1%）80 kg/hm2。本試驗(yàn)氮肥、磷肥、鉀肥、有機(jī)肥全部用作基肥一次性施入。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

養(yǎng)分吸收量=（籽粒養(yǎng)分含量×籽粒產(chǎn)量)+（植株養(yǎng)分含量×植株產(chǎn)量)。

百千克產(chǎn)量吸收養(yǎng)分量=100×（全肥區(qū)作物養(yǎng)分吸收總量/全肥區(qū)產(chǎn)量)。

肥料利用率=［（全肥區(qū)產(chǎn)量-缺素區(qū)產(chǎn)量）×百千克產(chǎn)量需肥量/100］/該元素的施用量。

肥料農(nóng)學(xué)效率=（施肥處理作物產(chǎn)量-不施肥處理作物產(chǎn)量）/該元素的化肥投入量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同化肥減量增效模式對(duì)花生產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果顯示（表1），缺肥明顯影響了花生產(chǎn)量，與全肥區(qū)相比較，所有缺肥處理花生產(chǎn)量均出現(xiàn)大幅下降，其中缺氮處理相對(duì)產(chǎn)量均略高于缺磷和缺鉀處理。配方肥缺氮、缺磷、缺鉀處理的相對(duì)產(chǎn)量分別為78.3%、73.8%、71.9%，秸稈+配方肥缺氮、缺磷、缺鉀處理相對(duì)產(chǎn)量分別為75.1%、67.7、70.0%，有機(jī)肥+80%配方肥缺氮、缺磷、缺鉀處理相對(duì)產(chǎn)量分別為79.9%、74.2%、70.1%。有機(jī)肥+80%配方肥處理全肥區(qū)（T12）的產(chǎn)量最高，較配方肥全肥處理（T4）高7.6%；秸稈還田+配方肥處理（T8）產(chǎn)量次之，較配方肥全肥處理（T4）高5.1%。

2.2 不同化肥減量增效模式對(duì)花生養(yǎng)分積累和肥料利用率的影響

從表2 可以看出，3 種不同化肥減量增效處理100 kg 花生仁果養(yǎng)分吸收量差別不大，其中配方肥處理100 kg 花生仁果產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量為氮5.06 kg、磷0.86 kg、鉀1.58 kg，秸稈還田+配方肥處理為氮5.10 kg、磷0.86 kg、鉀1.56 kg，有機(jī)肥+80%配方肥處理為氮5.07 kg、磷0.83 kg、鉀1.65 kg。

試驗(yàn)結(jié)果表明（表3），與單施配施肥處理相比較，秸稈還田可以有效提高磷肥、鉀肥的肥料利用率，其中秸稈還田+配方肥處理（T8）磷肥、鉀肥利用率分別較單施配方肥處理（T4）高7.1 個(gè)、1.8 個(gè)百分點(diǎn)，而氮肥利用率與配方肥處理（T4）相當(dāng)。秸稈還田對(duì)肥料農(nóng)學(xué)效率的影響與其對(duì)肥料利用率影響類似，秸稈還田+配方肥處理（T8）磷肥和鉀肥農(nóng)學(xué)利用效率分別較單施配方肥處理（T4）提高了4.3 kg/kg 和1.0 kg/kg。與單施配方肥處理（T4）相比較，有機(jī)肥+80%配方肥處理（T12）氮、磷、鉀的肥料利用率均有不同程度的提高，氮、磷、鉀肥料利用率分較配方肥處理（T4）高4.5 個(gè)、5.6 個(gè)、8.5 個(gè)百分點(diǎn)。有機(jī)肥+80%配方肥處理（T12）氮、磷、鉀的肥料農(nóng)學(xué)效率分別比單施配方肥處理（T4）高0.9 kg/kg、3.4 kg/kg、3.2 kg/kg。

2.3 不同施肥處理對(duì)花生經(jīng)濟(jì)效益的影響

根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格，配方肥成本按照1 800 元/hm2、花生莢果價(jià)格按照3.8 元/kg 計(jì)算。秸稈還田+配方肥處理（T8）較單施配方肥處理（T4）每公頃增加機(jī)械成本450 元，統(tǒng)籌化肥減量和增加有機(jī)肥的成本，有機(jī)肥+80%配方肥處理（T12）最終較單施配方肥處理每公頃增加成本1 140 元，各處理人工及其他農(nóng)資投入均相同，不計(jì)入分析。試驗(yàn)結(jié)果表明（表4），與單施配方肥（T4）相比，秸稈還田+配方肥處理（T8）每公頃增加產(chǎn)值1 077.3 元，增加純收益627.3 元； 有機(jī)肥+80%配方肥處理（T12）每公頃增加產(chǎn)值1 596.0 元，增加純收益456.0 元，節(jié)本增收效果明顯。3 種不同化肥減量增效模式產(chǎn)投比大小順序：配方肥處理（T4）>秸稈還田+配方肥處理 （T8）>有機(jī)肥+80%配方肥處理（T12）。

表2 不同處理100 kg 籽粒產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量

表3 不同處理肥料利用率

表4 不同處理經(jīng)濟(jì)效益

3 結(jié)論與討論

3.1 不同化肥減量處理對(duì)花生產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

與單施配方肥相比較，應(yīng)用秸稈還田+配方肥處理墩果數(shù)增加了0.7 個(gè)，百果重增加了3.5 g，產(chǎn)量增加了283.5 kg/hm2，增產(chǎn)率達(dá)5.1%； 與單施配方肥處理相比較，有機(jī)肥+80%配方肥處理墩果數(shù)增加了0.8 個(gè)，百果重增加了3.8 g，產(chǎn)量增加了420 kg/hm2，增產(chǎn)率達(dá)7.6%； 說明秸稈還田和有機(jī)肥替代部分化肥可以有效改善土壤的理化性狀，提高花生養(yǎng)分吸收能力，增加花生的結(jié)果率和果重，與前人研究結(jié)果一致[3-4]。

3.2 不同施肥處理對(duì)花生養(yǎng)分利用效率的影響

缺素明顯影響了花生產(chǎn)量，但不同缺素處理對(duì)產(chǎn)量的影響不同。孫俊麗等[5]研究發(fā)現(xiàn)，施氮、磷、鉀后花生分別增產(chǎn)27.80%、13.56%、21.12%，施氮后花生的增產(chǎn)率顯著高于磷、鉀。本研究結(jié)果表明，3 種不同化肥減量增效處理缺氮的相對(duì)產(chǎn)量均高于缺磷和缺鉀，說明施氮增產(chǎn)效果低于磷肥和鉀肥。究其原因可能是試驗(yàn)田土壤堿解氮含量偏高，導(dǎo)致配方肥施肥方案中推薦氮肥用量偏低，下一步我們將繼續(xù)開展花生“3414”試驗(yàn)以完善不同肥力下的花生推薦施肥指標(biāo)體系。

3.3 不同施肥處理花生經(jīng)濟(jì)效益分析

李紅梅等[6]研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥替代部分化肥與普通三元復(fù)合肥相比對(duì)花生產(chǎn)量及生物學(xué)性狀均有顯著提高，其中以有機(jī)肥替代40%化肥效果最為明顯，但作者僅分析了增產(chǎn)效果，沒有分析效益。本研究表明，有機(jī)肥+80%配方肥處理（T12）較單施配方肥處理（T4）每公頃增加產(chǎn)值1 596.0 元，統(tǒng)籌計(jì)算增施有機(jī)肥和減量化肥的成本，最終每公頃節(jié)本增效456 元，其經(jīng)濟(jì)效益稍低于秸稈還田+配方肥處理（T8）。3 種不同化肥減量增效處理中單施配方肥處理（T4）產(chǎn)投比最高，較有機(jī)肥+80%配方肥處理（T12）高3.9，較秸稈還田+配方肥處理（T8）高1.8，這主要是因?yàn)閱问┡浞椒释度胂鄬?duì)較低，但是綜合考慮耕地質(zhì)量保護(hù)和化肥資源可持續(xù)利用等因素，筆者認(rèn)為秸稈還田和有機(jī)肥替代更值得大力推廣。