湯小蘭
(如東縣栟茶鎮綜合服務中心,南通 226406)
化肥是農作物的“糧食”,能為農作物生長提供必要的養分。但是,如果不合理施用化肥,不僅會導致化肥利用率低及過量的肥料流失,還會影響糧食生產安全,這不利于農業的可持續發展[1]。江蘇省南通市如東縣自2016 年開展化肥減量增效工作以來,結合測土配方施肥項目,對當地水稻、小麥生產上的氮肥、磷肥、鉀肥利用率進行了研究。目前,對當地水稻生產上的肥料利用率研究已有報道,但對小麥生產上的肥料利用率研究卻鮮有報道。在此背景下,筆者于2020年11月秋播,對如東縣冬小麥生產上配方施肥的應用效果及其肥料利用率進行了試驗研究,以期為當地的小麥化肥減量工作提供技術支撐。現將相關試驗結果報道如下。
試驗設在如東縣栟茶鎮大窯村9 組一種植大戶的承包田內進行,供試田塊前茬作物為水稻(品種為‘南粳9108’),土壤肥力中等、分布均勻[土壤(耕層0~20 cm)有機質含量為26.3 g/kg、全氮含量為1.56 g/kg、有效磷含量為21.1 mg/kg、速效鉀含量為136 mg/kg],基礎設施良好,排灌能力強,無明顯侵蝕,具有代表性。
供試小麥品種為‘鎮麥10 號’,該品種于2020年11 月8 日進行播種,全生育期在206 d 左右。供試肥料為尿素(N 含量為 46%)、過磷酸鈣(P2O5含量為12%)、氯化鉀(K2O 含量為60%)。
試驗分為常規施肥區和配方施肥區,各設無氮、無磷、無鉀、全肥4個處理,共8個處理。試驗采用大區無重復設計,其中,常規施肥全肥處理和配方施肥全肥處理的面積均為333 m2,其他6 個處理的面積均為33 m2,各處理間設置50 cm 寬的田埂進行分隔,防止竄水竄肥。常規施肥全肥處理的施肥配比為每667 m2施N 15 kg、P2O54.5 kg、K2O 4.5 kg,基肥氮肥用量∶拔節孕穗肥氮肥用量=7.8∶2.2,磷肥、鉀肥均作基肥一次性施入,無氮、無磷、無鉀處理均相應去除對應的肥料施用。配方施肥全肥處理的施肥配比為每667 m2施N 12 kg、P2O53.6 kg、K2O 4.8 kg,基肥氮肥用量∶拔節孕穗肥氮肥用量=7.3∶2.7,磷肥、鉀肥均作基肥一次性施入,無氮、無磷、無鉀處理均相應去除對應的肥料施用。具體施肥方案見表1。除施肥不同外,各處理的其他田間管理措施均保持一致。

表1 各處理肥料施用方案(單位:kg)
分別在小麥播種后、越冬期、拔節期、成熟期,調查小麥的基本苗數、越冬苗數、高峰苗數、有效穗數等。
在小麥成熟后,各處理區取具代表性的小麥5 m2割方,測定實際產量,并在各處理區分別采集具代表性的植株10 株,調查株高、劍葉長與寬等農藝性狀和每穗實粒數、千粒質量等產量構成,測定籽粒與莖葉的全氮、全磷、全鉀含量,計算肥料利用率。計算公式:氮(磷或鉀)肥利用率=[全肥處理的小麥植株吸氮(磷或鉀)量-無氮(無磷或無鉀)處理的小麥植株吸氮(磷或鉀)量]÷所施肥料的氮(磷或鉀)素總量×100%。
由表2可知,小麥從越冬期到拔節期(達到高峰苗數),常規施肥無氮、常規施肥無磷、常規施肥無鉀、常規施肥全肥4 個處理的每667 m2在田苗數分別增加了6.1 萬、15.5 萬、17.7 萬、19.3 萬苗,配方施肥無氮、配方施肥無磷、配方施肥無鉀、配方施肥全肥4 個處理的每667 m2在田苗數分別增加了6.2 萬、14.8 萬、15.5 萬、15.8 萬苗。同時,無論是常規施肥區還是配方施肥區,越冬苗數、高峰苗數和在田苗數增長量均表現為無氮<無磷<無鉀<全肥,且常規施肥全肥處理的越冬苗數、高峰苗數和在田苗數增長量均高于配方施肥全肥處理。以上結果表明,施用氮肥、磷肥、鉀肥能促進小麥生長發育,且氮肥、磷肥、鉀肥配施能促進小麥對各種養分的吸收[2];小麥對氮、磷、鉀的敏感度表現從大到小依次為氮、磷、鉀,不施氮肥、磷肥會明顯影響小麥分蘗。

表2 各處理在田苗數和農藝性狀
由表2可知,小麥從拔節期到成熟期,常規施肥全肥處理的每667 m2在田苗數消亡量為11.6 萬苗,比配方施肥全肥處理的消亡量增加5.6 萬苗,這表明雖然常規施肥全肥處理較配方施肥全肥處理的氮肥用量多,帶來了更多的分蘗,但是多為無效分蘗。
由表2 可知,無論是常規施肥區還是配方施肥區,小麥株高、劍葉長和劍葉寬均表現為全肥>無鉀>無磷>無氮。其中,常規施肥全肥處理較常規施肥無氮處理、常規施肥無磷處理、常規施肥無鉀處理,株高分別增加14.4、4.6、2.4 cm,劍葉長分別增加4.80、3.20、1.10 cm,劍葉寬分別增加0.98、0.22、0.13 cm;配方施肥全肥處理較配方施肥無氮處理、配方施肥無磷處理、配方施肥無鉀處理,株高分別增加13.4、4.0、1.7 cm,劍葉長分別增加5.40、3.40、1.10 cm,劍葉寬分別增加0.99、0.22、0.12 cm。以上結果表明,常規施肥全肥處理和配方施肥全肥處理均為氮磷鉀配施,這在一定程度上擴大了小麥光合葉的葉面積,葉片的光合效率高,從而有利于形成較多的光合產物,進而促進籽粒灌漿結實、增粒增重。
由表3可知,常規施肥區和配方施肥區的有效穗數、每穗實粒數、千粒質量(配方施肥區4個處理除外)、產量均表現為無氮<無磷<無鉀<全肥,配方施肥全肥處理的每667 m2實際產量最高,為437.6 kg,比常規施肥全肥處理增產6.39%。以上結果表明,施用氮肥、磷肥、鉀肥可提高小麥的有效穗數、每穗實粒數和千粒質量,其中施用磷肥對小麥有效穗數和千粒質量的提高效果較為明顯;氮磷鉀配施均比單施氮磷鉀中的任一種的產量高,且氮、磷、鉀對小麥產量的影響大小依次為氮、磷、鉀,其中氮肥對小麥產量的影響較大,其次為磷肥,鉀肥對小麥產量的影響較小[2-3];配方施肥全肥處理的施肥配比比常規施肥全肥處理的施肥配比更為合理。

表3 各處理產量和產量結構
依據純N 價格為4.30 元/kg、P2O5價格為5.60元/kg、K2O 價格為4.00 元/kg、小麥價格為2.70元/kg,對兩個全肥處理的小麥經濟效益進行分析。據測算,常規施肥全肥處理和配方施肥全肥處理的每667 m2肥料投入成本分別為107.70、90.96 元,每667 m2產值分別為1 110.51、1 181.52 元,扣除施肥成本后,每667 m2純利潤分別為1 002.81、1 090.56 元,配方施肥全肥處理較常規施肥全肥處理每667 m2純利潤增加87.75 元。
從常規施肥全肥處理和配方施肥全肥處理的氮磷鉀施用量來看,配方施肥全肥處理可比常規施肥全肥處理減少氮肥用量20%、減少磷肥用量20%、增加鉀肥用量6.67%,配方施肥全肥處理較常規施肥全肥處理節氮、節磷、增鉀,配比更合理,既有利于小麥平衡生長,又減少了氮肥、磷肥的用量,從而在一定程度上避免了因氮磷流失帶來的面源污染[4]。
由表4可知,相較于常規施肥,配方施肥的肥料利用率有所提高[5]。其中,配方施肥全肥處理的氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為41.19%、29.57%、42.58%,常規施肥全肥處理的氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為35.05%、26.94%、40.53%,配方施肥全肥處理的氮肥、磷肥、鉀肥利用率比常規施肥全肥處理分別高6.14、2.63、2.05 個百分點。

表4 各處理養分吸收量與肥料利用率
試驗結果表明,在本試驗條件下,配方施肥全肥處理的施肥配比比常規施肥全肥處理的施肥配比更為合理,配方施肥全肥處理較常規施肥全肥處理節氮、節磷、增鉀,這不僅減少了氮肥、磷肥的用量,在一定程度上避免了因氮磷流失帶來的面源污染,還提高了肥料利用率,更有利于促進小麥平衡生長和籽粒灌漿結實、增粒增重,從而提高了小麥的產量和經濟效益。配方施肥全肥處理的每667 m2實際產量為437.6 kg,比常規施肥全肥處理增產6.39%;配方施肥全肥處理的氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為41.19%、29.57%、42.58%,比常規施肥全肥處理分別高6.14、2.63、2.05 個百分點。