有機肥替代化肥對旱地小麥水氮利用及經濟效益的影響

王樹瓊，金艷紅

（華池縣農業農村局，甘肅 華池 745600）

小麥是我國主要的糧食作物之一，旱地小麥在我國播種面積占總面積的33%，由于土壤貧瘠、干旱少雨等因素，導致小麥產量低、效益差，農民的積極性不高[1]，因此，優化旱地小麥栽培模式對提高小麥產量、增加小麥收益具有重要的意義[2]。近年來，由于偏施氮肥、單一施肥、過量施肥等不合理施肥現象，不僅增產效果不明顯，還造成嚴重的生態環境問題，出現土壤養分失衡、土壤微生物群落數量和豐度降低、土壤容重增加等問題，嚴重影響植株的正常生長和養分吸收。而有機肥施來源于動植物殘體和廢棄物，能夠起到改善土壤物理化學結構的特性，近年來，隨著國家對農業生態的重視，有機肥的應用逐漸廣泛，研究表明，有機肥通過改善土壤結構、提高土壤養分，促進根系生長和植株發育，是實現綠色農業、農業持續發展的途徑之一，因此，本試驗研究有機肥在旱地小麥上的應用，為旱地小麥栽培提供理論參考。

1 材料方法

1.1 試驗地及試驗材料

大田試驗于2020年—2021年在甘肅省華池縣王咀子鄉劉家廟村村進行，試驗小麥品種為西農979，試驗地土壤為砂壤土，土壤pH值6.2，土壤有機質含量17.48 g/kg，全氮含量1.15 g/kg，速效磷15.8 mg/kg，速效鉀含量127.63 mg/kg。有機肥為腐熟羊糞，pH值8.07，含有機質34.87 g/kg，全氮0.46 mg/kg，全磷0.37 g/kg，全鉀0.48 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗采用完全隨機設計，試驗以化肥處理以為對照，設置4個有機肥替代化肥處理，分別為有機肥15 000 kg/hm2、22 500 kg/hm2、30 000 kg/hm2、37 500 kg/hm2，化肥處理的施肥量為氮肥（N）120 kg/hm2，磷肥（P2O5）90 kg/hm2，鉀肥（K2O）90 kg/hm2，有機肥處理的化肥減量15%，氮肥60%和其他所有肥料做基肥一次施入，40%氮肥在拔節期追施。試驗小區面積為45 m2，小麥于2020年10月5日播種，于2021年5月27日收獲。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 小麥產量的測定

小麥成熟后，每處理隨機選取獲1個1 m2的樣方，脫粒，風干后稱質量計算單位面積產量。

1.3.2 水分和氮肥利用率的測定

水分利用效率（WUE）=產量/生育期耗水量；

生育期耗水量（mm）=播前0~200 cm土壤貯水量+降水量-收獲時0~200 cm土壤貯水量土壤貯水量；

氮肥偏生產力（kg/kg）=籽粒產量/施氮肥量。

1.3.3 經濟效益的計算

記錄小麥從播種到收獲各處理的投入，收獲后計算收入并計算凈收入。

1.4 數據分析

利用Microsoft Excel 2010軟件進行數據整理，采用DPS數據處理系統進行單因素方差分析。

2 結果分析

2.1 有機肥替代化肥對旱地小麥水氮利用率的影響

由表1可知，隨有機肥施用量的增加，小麥產量呈逐漸升高的變化趨勢，T1處理和CK差異不顯著，其他處理均顯著高于CK，T2、T3和T4分別比CK高出17.51%、24.36%和27.01%，T3和T4處理間差異不顯著。水分利用效率變化趨勢和產量相似，T1、T2、T3和T4分別比CK高出7.09%、17.45%、24.38%和46.78%，有機肥處理間差異均顯著。氮肥偏生產力隨有機肥施用量的增加呈逐漸增加的趨勢，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4分別比CK高出33.87%、46.89%、55.46%和58.76%，T3和T4處理間差異不顯著。

表1 有機肥替代化肥對旱地小麥水氮利用率的影響Tab.1 Effect of organic fertilizer instead of chemical fertilizer on water and nitro‐gen utilization rate of dry land wheat

2.2 有機肥替代化肥對旱地小麥經濟效益的影響

由表2可知，各處理的其他投入包括機械、人工、種子、農藥等投入，各處理均相同，秸稈收益均相同，有機肥投入隨用量增加逐漸增加，小麥籽粒收入均高于化肥，隨有機肥施用量呈逐漸增加的趨勢，凈收入隨有機肥施用量增加呈先升高后降低的趨勢，其中，T1處理的凈收入低于CK，其他收入均高于CK，在T3處理時凈收入最高，比CK高出5.15%。

表2 有機肥替代化肥對旱地小麥經濟效益的影響Tab.2 Effectsof organic fertilizer instead of chemical fertilizer on economic benefitsof dry land wheat

3 討論

有機肥具有較強的吸收代換能力，能夠將土壤養分吸附在表明并緩慢釋放，提高土壤養分利用效率，另一方面，有機肥含有豐富的氨基酸、蛋白質等小分子物質，能夠為植株生長提供養分，進而促進作物生長，提高產量。本研究結果表明，有機肥處理能夠顯著提高小麥產量、水分利用率和氮肥偏生產力，且隨有機肥施用量的增加呈逐漸增加的趨勢。主要是由于有機肥起到改善土壤理化性質的作用，為根系的生長提供良好的環境，從而促進根系對水分和養分的吸收。本研究表明，施用有機肥能夠提高小麥的凈收入，有機肥施用量為30 000 kg/hm2時，效益最好。而有機肥施用量過低由于對產量的增加效益不明顯，從而導致凈收入不高，而有機肥施用量超過一定量產量的增加受到影響，因此，適量的有機肥配施是提高產量和經濟效益的關鍵。

綜上所述，有機肥替代部分化肥能減少化肥用量，提高小麥產量和水氮利用效率，增加凈收入，有機肥施用量為30 000 kg/hm2，化肥減量15%處理下的小麥產量和水氮利用率最高，經濟效益最好，可在生產中推廣應用。