吳 云,張亞楠,張亞麗
(1.灌南縣農業技術推廣中心,江蘇灌南 222500;2.灌南縣園藝技術指導站,江蘇灌南 222500)
小麥是我縣的主要糧食作物,產量直接影響到灌南縣糧食產業安全和農業經濟的發展進程,提高小麥產量是當前急需解決的問題之一。在小麥種植過程中,由于肥料的配比不是很合理,不能夠激發小麥植株的生產潛能,經常會出現肥料利用率低、耕地環境受污染等現象。近年來,在作物生產過程中,農民科學施肥意識不夠,對測土配方施肥的重要性認識不到位,氮、磷、鉀肥施肥配比不科學,致使小麥作物產量得不到提高。
灌南縣于2007年開始實施國家測土配方施肥項目,當前,測土配方施肥在灌南縣農業生產中得到了一定的應用,尤其是在稻麥種植上,科學合理地施用氮、磷、鉀等肥料,不僅可以提高稻麥抗倒伏的能力,優化植株的發育,促進稻麥對各種營養元素的吸收,更能達到糧食高質、高效增產的目的[1]。因而,推廣測土配方施肥技術既可以提高稻麥產量,節約生產成本,同時又能改善生態環境[2]。本文對小麥配方施肥、常規施肥和不施肥進行比較,微觀調節肥料的用量和比例,以便發揮配方肥料施用的最優效果,旨在驗證配方肥的田間試驗效果,為配方施肥的推廣應用打下基礎。
2020年11月—2021年6月在江蘇省灌南縣北陳集鎮邵莊村進行田間試驗。灌南縣屬于溫帶季風氣候,地處北緯34.198691°N,東經119.404733°E,年平均日照數為1 666 h,年平均降雨量達到1 034.3 mm,年降水量達到102天,年平均氣溫達到15℃。試驗田塊為稻麥輪作地塊,一年兩熟制,前茬作物為水稻,試驗的土壤類型為潮土,土質為淤土。經理化試驗檢測,耕層土壤理化性狀如下:pH值為7.80,有機質含量為41.7 g/kg,有效磷含量為22.1 mg/kg,速效鉀含量為168 mg/kg,全氮含量為1.70 g/kg。
試驗設三個處理:配方施肥區(主推配方);常規施肥區;不施肥區。配方施肥區、常規施肥處理小區面積200 m2,不施肥區面積66.7 m2。試驗不設重復,單獨排灌,試驗區周圍留1 m以上不施肥保護行。試驗小區之間采用水泥池將各個小區全部隔離開來,避免小區之間出現相互滲漏、串肥串水的現象,降低本次試驗的誤差,提高本次試驗中測土配方施肥試驗數據的準確度。
本次試驗小麥品種為濟麥22號,播種日期在10月底。供試的肥料品種如下:氮肥為含量46%的尿素(N46%),磷肥是含量為12%的過磷酸鈣(P2O512%),鉀肥是含量為60%的氯化鉀(K2O 60%)。施肥方式為分3次撒施:即底肥、追肥、拔節孕穗肥3次。測土配方施肥處理區分3次施用,即在小麥播種前10月28日結合耙田、整地等深施方式撒入底肥,用量為7.5 kg;在播種后25天左右施用苗肥,用量為 10.5 kg;在來年3月底左右施用穗肥,用量為9.5 kg;常規施肥區為我縣近幾年來的農戶習慣施肥方式;不施肥區即小麥全生育期不施任何肥料。其它的田間管理措施同常規施肥方式一致,并由專人在同一天內完成。各試驗小區的具體施肥情況(表1)。

表1 不同施肥處理小區施肥情況
根據數據(表2)可以看出,各處理田間莖蘗動態情況如下:配方施肥區苗期18.58萬/667m2,越冬期26.44萬/667m2,返青期69.48萬/667m2,成穗數 33.64萬/667m2;常規施肥區苗期18.25萬/667m2,越冬期25.45萬/667m2,返青期63.25萬/667m2,成穗數32.30萬/667m2;不施肥區苗期18.10萬/667m2,越冬期24.38萬/667m2,返青期41.83萬/667m2,成穗數 19.3萬/667m2。在苗期至越冬期,三種處理莖蘗增長速度基本一致;越冬期至返青期,施肥區莖蘗增長速度明顯高于不施肥區。成穗數配方施肥區略高于常規施肥區,兩者均高于不施肥區。

表2 各處理田間莖蘗動態
由表3可以看出,配方施肥處理區和常規施肥處理區的有效穗數分別為33.64萬/667m2和32.30萬/667m2,不施肥處理區的有效穗數為19.3萬/667m2;配方施肥處理區和常規施肥處理區的每穗實粒數分別為32.02粒和32.37粒,不施肥處理區的實粒數為22.17粒/穗;配方施肥處理區和常規施肥處理區的小麥產量分別為 422 kg/667m2和405 kg/667m2,不施肥處理區的小麥產量為185 kg/667m2。常規施肥處理和不施肥處理產量數值均低于測土配方施肥處理區。
從以上數值分析得出,不施肥區有效穗數、每穗實粒數、產量都明顯低于其它兩種處理方式,千粒重則區別不大;配方施肥處理區產量較常規施肥處理區產量高17 kg/667m2,增產4.19%;常規施肥區比不施肥區產量高220 kg/667m2,增產119%。可見,測土配方施肥技術中氮、磷、鉀肥料按科學的配比,效果明顯高于常規施肥的方法,增產效果突出。對于不施肥處理,有效穗數、每穗實粒數和產量,均低于其它兩種處理方式。
氮肥農學效率及施氮產投比依據以下公式計算。氮肥農學效率公式如下:(配方施肥區產量-不施氮區產量)/配方施肥區氮肥用量。配方施氮產投比公式如下:[(配方施肥區產量-不施氮區產量)×籽粒價格-配方施肥區氮肥成本]/配方施肥氮肥成本。根據數據(表1、表3),利用氮肥農學效率及施氮產投比公式計算可知:配方施肥氮肥農學效率為12.47%,配方施氮產投比為4.35;常規施肥氮肥農學效率為10.48%,常規施氮產投比為3.49。配方施肥氮肥農學效率比常規施肥高1.99%,施氮產投比高0.86。配方施肥氮肥農學效率及施氮產投比明顯比常規施肥高。

表3 各處理產量結構表
土壤基礎地力包含地力貢獻率與基礎產量,地力貢獻率是指不施肥的產量與施肥的產量的比,兩者差值與施肥產量之比就是肥料的貢獻率,這是土壤養分供給力的一種相對評價方式[3]。地力貢獻率越低,說明肥沃性越差,對肥料依賴性越強,反之,則地力貢獻率越高。
配方施肥區產量422 kg/667m2,常規施肥區產量405 kg/667m2,不施肥區產量185 kg/667m2。從上述數據(表4)可以得出,配方施肥區地力貢獻率平均為43.84%,肥料貢獻率平均為56.16%;常規施肥區地力貢獻率45.68%,肥料貢獻率54.32%。結果顯示,配方區和常規施肥區地力貢獻率和肥料貢獻率懸殊不大,試驗小區總體土壤肥沃性較差,對肥料的依賴性較強。

表4 小麥產量及地力貢獻率(kg/667m2、%)
對試驗中不施肥、常規施肥、配方施肥肥料投入及小麥產量、價格等數據進行處理,計算出常規施肥、配方施肥的經濟效益(不計人工等)[4]。化肥價格(按純養分計算):氮(N)5.6元/kg,鉀(K2O)5元/kg,磷(P2O5)5.1元/kg。配方施肥化肥施用量(純養分,下同)27.5 kg/667m2,其中氮肥用量(N)19 kg/667m2,資金投入106.4元/667m2,磷肥用量(P2O5)5 kg/667m2,資金投入25.5元/667m2,鉀肥用量(K2O)3.5 kg/667m2,資金投入17.5元/667m2;常規施肥化肥施用量30 kg/667m2,其中氮肥用量(N)21 kg/667m2,資金投入117.6元/667m2,磷肥用量(P2O5)5 kg/667m2,資金投入25.5元/667m2,鉀肥用量(K2O)4 kg/667m2,資金投入20元/667m2。
由上述數據可知,配方施肥區比常規施肥區化肥少投入13.7元,即節本增收13.7元/667m2。小麥以 2.4元/kg計算,常規施肥效益972元/667m2,測土配方施肥效益1 012.8元/667m2,配方施肥比常規施肥增產增收 40.8元/667m2。由增產增收和節本增收可知,配方施肥比常規施肥增效益54.5元/667m2。
上述研究數據表明,推廣測土配方施肥技術能滿足小麥全生育期內所需氮、磷、鉀營養,不但產量高,而且成本較低,效益好。配方施肥比常規施肥及不施肥具有明顯的正效應,具有增產節支效果。配方施肥處理的產量較常規施肥處理的產量高 17 kg/667m2,增產了4.19%;農學效率比常規施肥區要高1.99%,施氮產投比高0.86,配方施肥氮肥農學效率及施氮產投比明顯比常規施肥高;配方施肥區和常規施肥區地力貢獻率分別為43.84%和45.68%,肥料貢獻率分別為56.16%和54.32%,配方區和常規施肥區地力貢獻率和肥料貢獻率懸殊不大,試驗小區總體土壤肥沃性較差,對肥料的依賴性較強;配方施肥區比常規施肥區化肥節本增收13.7元/667m2,增產增收 40.8元/667m2,增收效益54.5元/667m2。
測土配方施肥通過優化測土配方施肥技術的各項參數,讓農戶更了解增施什么肥才能滿足稻麥對各種肥料的需求,進而達到節本增收的效果,同時改善稻麥的品質[6]。測土配方施肥技術很大程度上降低了農民在施肥上的盲目性,避免因過量施用氮、磷、鉀肥料等而造成水污染和土壤污染的問題[5],取得比較好的生態效益,提高了肥料的利用率,減少肥料浪費,減輕環境污染[7]。測土配方施肥技術是需要長期堅持[8],長久才能見時效,既要保證稻麥的產量,更要保證稻麥的品質和環境的安全[9]。