硫包衣緩釋肥不同施用模式對小麥產量和品質的影響

辛海濱,楊緒清,徐瑞衡

(揚州市江都區農業技術綜合服務中心,江蘇 揚州 225200)

緩釋肥在低碳經濟時代是一種增值型肥料,通過延長或控制養分釋放期,使土壤養分供應與作物營養需求基本同步,實現氮素長效供應管理,可顯著提高土壤酶活性和氮肥利用率,因而緩釋肥具有肥效期長且穩定的特點[1-4]。目前,小麥栽培中存在氮肥施用量大、施肥次數多、人工機械成本高等問題。為了節本增效,本文根據緩釋肥和尿素各自不同的養分釋放特性,進行不同緩釋肥減施增效模式的肥料運籌試驗示范試驗,以期為小麥簡化施肥提供新的思路和途徑,也為小麥大面積生產科學施肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019-2020年在江蘇省揚州市江都區宜陵鎮大陳村王衛鋒農戶承包地內進行。供試田塊土質為中壤土,有機質含量25.48 g/kg,全氮1.49 g/kg,速效磷27.4 mg/kg,速效鉀57.0 mg/kg,pH值7.17。土壤肥力均勻,灌排方便,前茬作物為水稻。

1.2 試驗材料

供試小麥品種為“明麥133”,由揚州市春江花都農資有限公司提供。

試驗的氮磷鉀肥料品種統一,硫包衣緩控釋復肥(生物碳能+硫包衣尿素)由漢楓緩釋肥料(江蘇)有限公司提供,緩釋氮養分量≥4.0%,總養分≥50%,N-P2O5-K2O：26-12-12(含氯);氮肥為尿素(含N 46%),磷肥為過磷酸鈣(含P2O512%),鉀肥為氯化鉀(含K2O 60%),均由江都化肥農藥有限公司提供。

1.3 試驗設計

試驗采用大區示范設計,共設6個試驗組和1個空白對照組共7個處理,每個處理長45.3 m,寬30 m,面積1 359 m2。各處理具體為：(1)常規高產高效模式(CF),氮肥分基肥、分蘗肥、拔節肥、孕穗肥4次施用,其比例為5∶1∶2∶2,均施普通尿素;(2)100%緩釋肥一次基施模式(T1);(3)緩釋肥二次配施模式(T2),60%緩釋肥基施,40%緩釋肥返青期追施;(4)緩釋肥減量二次配施模式,T2減氮15%(T3);(5)緩釋肥+尿素二次施用模式(T4),60%緩釋肥基施,40%尿素拔節期追施;(6)緩釋肥+尿素減量二次施用模式,T4減氮15%(T5);(7)空白對照不施氮肥,只施磷鉀肥(CK)。處理設計見表1。

表1 緩釋肥減施增效不同模式設計及肥料用量 (單位：kg/667 m2)

本試驗于2019年11月9日播種,播種量14 kg/667 m2,純氮用量18 kg/667 m2,磷鉀肥用量8.3 kg/667 m2,磷鉀肥一次性基施,肥料施用時期如下：基肥于播種前施用,分蘗肥于4～5葉期施用,返青肥于返青期施用,拔節肥于倒三葉施用,孕穗肥于劍葉露尖時施用。

病蟲草害防治：試驗處理采取封閉化除和秋季化除,3月上中旬防治紋枯病2次,3月下旬防治白粉病1次,揚花期2次防治赤霉病、白粉病。

1.4 測定指標與方法

調查各處理葉齡進程和莖蘗動態,從三葉期開始定點查基本苗,并于12月17日、1月17日、2月17日、3月17日跟蹤調查葉齡和莖蘗動態。成熟期個體調查(每個處理20株)：株高、節間數、穗下節間長、穗粒數、小穗數、不育小穗數,調查產量結構(有效穗數、每穗粒數、千粒重)和實際收割產量,用近紅外分析儀測定小麥籽粒品質。

1.5 數據處理

通過Excel 2003和SPSS19.0軟件進行數據處理和方差分析。

2 結果與分析

2.1 對莖蘗動態的影響

不同處理對莖蘗動態變化影響較大,施氮肥處理各生育期莖蘗數均高于不施氮肥處理(CK)(表2)。不同處理對出苗影響不明顯,基本苗差異較小。越冬至拔節由于暖冬,整體發苗較快,CF處理的莖蘗數均高于緩釋肥處理(T1～T5),緩釋肥由于是緩慢釋放持續供肥,發苗相對平緩,可控制高峰苗數,更有利于建立合理群體。基施緩釋肥的處理組,隨著施肥量的減少,發苗速度呈遞減趨勢。T1處理由于是基肥一次性使用,拔節前苗數明顯高于其他緩釋肥處理,3月中旬小麥出現缺肥脫力趨勢,T1處理高峰苗下降最快。CK處理組小麥的成穗率最高,T2處理次之,CF處理的成穗率最低。緩釋肥處理中,隨著施氮量的減少,成穗率基本呈下降的趨勢。

表2 不同處理對莖蘗動態的影響

2.2 對葉齡進程的影響

各處理較CK處理組小麥總葉片數均增多,其中以T2處理組最多,達11.0葉。緩釋肥除T1處理組外,其它處理組小麥總葉片均等于或大于CF處理組,說明用緩釋肥可以促進小麥出苗,葉齡進程快(表3)。

表3 不同處理對葉齡的影響

2.3 對植株性狀的影響

T2處理組小麥的株高最高,穗長最長;CK處理組的株高最低,穗長最短(表4)。T2～T5處理組的株高均高于T1處理組,其中T2、T4處理組的株高高于CF處理組。除T3和CK處理組外,其他處理組均有5個節間。T3處理組的結實小穗排數最多,除CK外,T1處理組的結實小穗排數最少。T1～T3處理組拔節期未使用速效氮肥,退化小穗多于T4、T5處理組。不同處理組的穗下節間長度與穗長之和占株高的47.41%～50.75%,其中T2、T4處理組的比例均超過50%,超過株高的50%。

表4 不同處理對植株性狀的影響

2.4 對產量和構成的影響

成熟后對各處理組單打單收計小麥實產。通過方差分析(表5)可見,CK處理組小麥的產量、有效穗數、穗粒數、千粒重均最低,較其他施氮肥處理差異性顯著。在產量構成因素上,有效穗數、穗粒數在T1～T5和CF處理間差異不顯著;T2處理組的千粒重最高,顯著高于其他處理組。從產量上看,以T2處理組產量最高,達532.9 kg/667 m2;其次是T4處理組,CF處理組排第三。表明本地區生態條件下,純氮18 kg/667 m2的產量明顯高于減氮15%的處理組。T1與T2、T4處理組之間存在顯著差異,表明緩釋肥一次性基施肥力不能滿足小麥后期生長。T1與T3、T5處理之間無顯著差異,表明緩釋肥一次性基施肥料養分供應與減量15%的二次施用模式相當。

表5 不同處理對小麥產量及其構成的影響

2.5 對經濟效益的影響

與CK處理相比,施肥均能提高小麥產值及效益,效益增加527.7～664.26元/667 m2(表6)。與CF處理相比,除T2處理組外,其余處理組純效益均低于CF處理組,減少幅度為17.76～131.90元/667 m2;T2處理組的經濟效益最佳,達324.98元/667 m2,比CF處理組多4.66元/667 m2,說明在60%緩釋肥基施和40%緩釋肥返青期追肥的情況下,會使小麥產量增加,綜合效益增加。

表6 不同處理對經濟效益的影響

2.6 對小麥品質的影響

與CK處理相比,無論CF處理還是T1～T5處理均能導致小麥籽粒粗蛋白質含量、濕面筋含量和小麥面粉的沉淀值提高,CF處理下小麥粗蛋白質、濕面筋和沉淀值最高(表7)。T1、T2與T4處理相比,在相同施肥水平上,緩釋肥對小麥籽粒粗蛋白質、濕面筋和面粉沉淀值含量的提高有促進作用。從處理間籽粒粗蛋白質含量看,氮肥施用量減少,粗蛋白質含量顯著降低。

表7 不同處理對小麥品質的影響

3 結論與討論

本試驗結果表明,緩釋肥的肥效能緩慢釋放且持續供肥,可使小麥前期葉齡進程加快,中期發苗平緩,可控制高峰苗數,更有利于建立合理群體,但不建議緩釋肥在小麥生產中一次性基施。60%緩釋肥基施+40%緩釋肥返青期追施(T2)模式最佳,產量第一,效益第一,分別為532.90 kg/667 m2和324.98元/667 m2;與CF處理相比,增產20.8 kg/667 m2,增效4.66元/667 m2。60%緩釋肥基施+40%尿素拔節期追施模式(T4)產量排名第二,較常規4次施肥模式(CF)增產1.7 kg/667 m2,但效益減少了17.76元/667 m2,主要是因為緩釋肥價格較高。采用緩釋肥2次施用或基施緩釋氮肥結合拔節期追施尿素,有利于滿足小麥在2個氮素需求高峰的養分供應,協調穗數和粒質量的形成,提升產量和氮肥利用率,在實現增產的同時,降低了肥料成本,有利于實現效益最大化[5-7]。因此,緩釋肥合理的施氮量及運籌方式應綜合考慮肥料的增產效益及經濟效益。

本次試驗發現,受土壤性質、肥力和施肥習慣等因素影響,“明麥133”這一強筋品種在我區實際生產中最終小麥品質多以中筋為主,增加施肥量也許會恢復筋型,但不利于化肥減量增效。由于硫的易降解性,硫包膜緩控釋肥被認為是比較理想的環境友好型緩控釋肥,但純硫包膜緩釋效果不佳,生產上廣泛采用密封劑、黏合劑、增塑劑和保護劑等改善其控釋效果,不僅增加了工藝的復雜性和生產成本,也增加了施用后土壤殘留的風險[8]。在當前農業生產中應有效控制農業面源污染,促進農業綠色發展。采用純氮用量18 kg/667 m2、磷鉀肥用量8.3 kg/667 m2、磷鉀肥一次性基施、100%硫包衣緩釋肥、基肥∶返青肥 = 6∶4的施肥模式,不僅減少了施肥次數,降低了成本,還可達到增產增效,建議推廣應用。