聊城市茌平區冬小麥氮磷鉀肥料利用率研究

劉云　曹娜　孫南　高萌　王闖

摘要通過肥料三要素試驗，研究聊城市茌平區當前冬小麥施肥水平的肥效和養分利用效率，結果表明，生產100 kg冬小麥經濟產量，氮、磷、鉀養分的吸收量分別為N 2.712～2.965 kg、P₂O₅1.291～1.304 kg、K₂O 2.713～2.806 kg；冬小麥經濟系數為48.932%～50.073%；冬小麥氮、磷、鉀肥的利用率分別為42.38%、27.15%、54.60%。

關鍵詞冬小麥；養分吸收量；利用率

中圖分類號S512.1+1文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2023）11-0117-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.11.029開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on Utilization Rate of Nitrogen，Phosphorus and Potassium Fertilizer for Winter Wheat in Chiping District，Liaocheng City

LIU? Yun，CAO? Na，SUN? Nan et al（Liaocheng Chiping District Agricultural Development Service Center，Liaocheng，Shandong? 252100）

AbstractThe fertilizer efficiency and nutrient utilization of winter wheat at current fertilizer level in Liaocheng Chiping District have been studied through the experiment of three factors of fertilizer.The results showed that the fertilizer absorption was 2.712-2.965 kg of N，1.291-1.304 kg of P₂O₅and 2.713-2.806 kg of K₂O respectively when 100 kg economic yield winter wheat was produced.The economic coefficients of winter wheat ranged from 48.932% to 50.073%.The utilization of N，P and K in winter wheat were 42.38%，27.15% and 54.60% respectively.

Key wordsWinter wheat;Nutrient uptake;Utilization rate

小麥是我國三大糧食作物之一［1］，是我國提高糧食生產能力、保障國家糧食安全的重要作物。山東省是我國小麥生產第二大省，小麥常年種植面積和總產量分別約占全國的14%和18%［2］，其中聊城市茌平區小麥播種面積常年穩定在5.3萬hm²以上，是“全國糧食生產先進縣”。化肥是糧食增產的基礎，世界農業的發展證明化肥是最快、最有效、最重要的增產措施［3］。但目前我國小麥生產中普遍存在過量施肥現象，氮肥利用率低于世界同期平均水平 20% ～ 30%［4］，因此，實現作物高產和環境保護相協調，提高化肥利用率是關乎節約資源、保護環境和糧食安全的重要課題［5-6］。

為探明聊城市茌平區種糧大戶中等肥力水平條件下冬小麥氮、磷、鉀的肥料利用率，2019年秋，筆者在種糧大戶中隨機選擇中等肥力水平地塊，進行田間冬小麥氮、磷、鉀三要素試驗，以期為聊城市茌平區冬小麥高效栽培和減肥增效推廣工作提供科學依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況試驗地位于聊城市茌平區杜郎口鎮劉戶掌村張緒猛的億豐家庭農場，該地塊冬小麥、玉米一年兩作，秸稈還田。試驗地土壤肥力狀況：有機質含量16.73 g/kg，全氮含量1.24 g/kg，堿解氮含量102.01 mg/kg，速效磷含量45.82 mg/kg，速效鉀含量195.02 mg/kg。

試驗地長74.0 m，畦寬4.5 m，每畦為1個處理，面積為333 m²。除施肥外，各處理其他田間管理措施相同。試驗于2019年10月6日開始，2020年6月5日結束。

1.2試驗材料尿素（N 46%），齊魯石化公司生產；過磷酸鈣（P₂O₅16%），湖南省石門裕豐化工有限公司生產；氯化鉀（K₂O 60%），產地加拿大，由黑龍江倍豐農業生產資料集團有限公司分銷。供試冬小麥品種為魯原502，安徽現代種業有限公司生產。

1.3試驗方法試驗設4個處理：T₁，氮磷鉀施肥區（NPK）；T₂，無鉀施肥區（NP）；T₃，無磷施肥區（NK）；T₄，無氮施肥區（PK）。

底肥為40%的氮肥和全部磷鉀肥一次性施入，第二次施肥在冬小麥拔節期（4月10日）前追施剩余60%的氮肥。各處理施肥量見表1。折合氮磷鉀施用量分別為N 210.03 kg/hm²，P₂O₅75.02 kg/hm²，K₂O 75.06 kg/hm²。

1.4測定項目與方法收獲時每處理內隨機選取3個樣點，每個樣點5 m²，重復3次。測算單位面積穗數，收獲時稱量記錄鮮重后風干，脫粒并稱量小麥籽粒重量，分別化驗秸稈和籽粒養分，計算經濟系數等。

土壤養分測定方法：凱氏定氮法［7］測定全氮；堿解擴散法［8］測定堿解氮；Olsen法［9］測定速效磷；醋酸銨浸提火焰光度計法［10］測定速效鉀。

植物體和籽粒中氮磷鉀養分測定方法［11］：H2SO4-H2O2一次消解，消煮液用于測定氮磷鉀含量。氮含量測定采用凱氏定氮法；磷含量測定采用釩鉬黃比色法［12］；鉀含量測定采用火焰光度計法。

根據以下公式分別計算氮磷鉀養分利用率［13］：

氮肥利用率=（氮磷鉀施肥區氮吸收量-無氮施肥區氮吸收量）/所施肥料中氮總量×100%

磷肥利用率=（氮磷鉀施肥區磷吸收量-無磷施肥區磷吸收量）/所施肥料中P₂O₅總量×100%

鉀肥利用率=（氮磷鉀施肥區鉀吸收量-無鉀施肥區鉀吸收量）/所施肥料中K₂O總量×100%

施氮量和氮吸收量均用N表示，施磷量和磷吸收量均用P₂O₅表示，施鉀量和鉀吸收量均用K₂O表示。

1.5數據處理采用SPSS 20.0軟件對試驗數據進行統計分析，采用WPS Excel制圖。

2結果與分析

2.1冬小麥莖葉和籽粒養分含量植物體內養分含量可以反映植物對養分的吸收能力和養分利用效率［14］。由表2可知，不同施肥處理對冬小麥莖葉中氮磷鉀含量存在影響。N含量方面，T₃處理最高，為0.753%，顯著高于另外3組處理（P<0.05），T₄處理含量最低，為0.706%，較另外3組處理顯著偏低；P₂O₅含量方面，T₁處理含量最高，為0.494%，顯著高于另外3組處理，T₂、T₃、T₄處理間差異不顯著（P>0.05）；K₂O含量方面，T₃處理含量最高，為2.237%，顯著高于T₁和T₂處理；T₂處理最低，為2.188%，顯著低于另外3組處理。

施肥對植物體內氮磷鉀等元素含量存在影響［15］。由表3可知，不同處理冬小麥籽粒中氮磷鉀養分含量略有差異。N含量方面，T₄處理冬小麥籽粒含量為1.998%，顯著低于另外3組處理，T₁、T₂、T₃處理間差異不顯著；P₂O₅含量方面，T₁處理含量為0.801%，顯著低于另外3組處理，T₂、T₃、T₄處理含量在0.809%～0.816%，且3組處理間差異不顯著；K₂O含量方面，T₂處理含量最低，為0.517%，顯著低于另外3組處理，T₁、T₃、T₄處理含量在0.549%～0.558%，3組處理間差異不顯著。

2.2冬小麥單位產量養分吸收量研究作物養分吸收量對施肥具有指導意義［16］。由表4可知，T₃處理經濟系數最高，為50.073%，T₂處理經濟系數最低，為48.932%，各處理差異不顯著（P>0.05）。不同處理下，生產100 kg小麥籽粒，氮磷鉀的吸收量不同。N吸收量方面，T₃處理吸收量為2.965 kg，顯著高于另外3組（P<0.05），T₄處理最低，為2.712 kg，顯著低于另外3組處理；不同處理對 P₂O₅吸收量影響不顯著，吸收量在1.291～1.304 kg；K₂O吸收量方面，T₄處理最高，為2.806 kg，顯著高于另外3組處理，T₂處理最低，為2.713 kg，顯著低于另外3組處理。

2.3氮磷鉀肥料利用率提高肥料利用率是實現化肥減量增效的有力措施［17］。由表5可知，不同施肥處理對冬小麥經濟產量影響不同。T₁處理經濟產量最高，為9 498.09 kg/hm²，顯著高于另外3組處理（P<0.05），T₄處理經濟產量最低，為6 899.46 kg/hm²，與另外3組處理差異顯著；當季肥料氮、磷、鉀的養分利用率分別為42.38%、27.15%、54.60%。

3結論與討論

肥料利用率受施肥水平、土壤肥力水平、管理水平、植物生長狀況、氣候條件等多種因素的影響［18-19］。一般隨施肥水平的升高，肥料利用率呈降低趨勢［20］。通過該次肥料三要素試驗，明確了聊城市茌平區常規施肥水平下，冬小麥氮、磷、鉀肥的利用率分別為42.38%、27.15%、54.60%，超過全國小麥氮、磷、鉀肥利用率水平［21］。該試驗結果表明生產100 kg冬小麥經濟產量需氮、磷、鉀養分分別為N 2.712～2.965 kg、P₂O₅1.291～1.304 kg、K₂O 2.713～2.806 kg，較李健敏等［3］的研究結果高，原因可能是研究范圍不同，不同地塊肥力水平、施肥特性存在差異。該試驗冬小麥經濟系數為48.932%～50.073%，高于高產田經濟系數45%的理論指標［22］。

綜合來看，聊城市茌平區冬小麥肥料施用較為科學，氮、磷、鉀肥利用率處于國內較高水平，冬小麥經濟系數高于高產田理論指標。受條件所限，該試驗未考慮試驗地秸稈還田情況，關于秸稈還田對肥料利用率的影響需做進一步研究。

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