楊偉建,趙曉薇,徐立洋,毛利慧,王俊英,祁耀正



摘 要:小麥是北方的主要糧食作物之一,但是近年來隨著人口增加,河北省種糧效益差、小麥播種面積減少、總產量下降的形勢嚴峻,提高糧食作物產量特別是小麥的產量,已成為刻不容緩的問題。文章采用田間示范試驗研究了小麥配方施肥,在測土了解土壤養分含量的情況下,分析配方施肥與常規施肥的差異。試驗結果表明,配方施肥處理比常規施肥處理增產577.5 kg/hm2,配方施肥增益為553.2元/hm2,相對增益為9.14%。通過測土配方施肥,提高了化肥利用率,提高了施肥的針對性。
關鍵詞:小麥;產量效益;經濟效益;測土配方施肥
文章編號:1005-2690(2023)18-0011-04? ? ? ?中國圖書分類號:S512;S147? ? ? ?文獻標志碼:B
小麥是我國主要農作物之一,隨著機械條件的不斷改善,小麥產量也隨之提高,但是受到人口日益增長及其他因素的影響,小麥種植面積不斷減少,產量出現下滑趨勢。河北省屬于平原區,水資源匱乏、熱量資源緊張,在一定程度上限制了小麥產量水平的提高。隨著農業的發展,我國施用的化肥量逐步增加,化肥施用量從1980年的1 269萬t增加到2020年的7 146萬t。目前,化肥對我國糧食增長的貢獻率約為46.3%。針對我國目前的糧食安全問題,提高糧食產量特別是小麥產量刻不容緩。擴大種植面積或者提高單位面積產量來確保總產量,是保證我國糧食安全的重要途徑[1]。研究測土配方,能準確掌握施肥量和肥料中各元素的比例,提高農作物對肥料的吸收率,達到提高產量的目的[2]。為進一步研究單一農作物的增產方法以及對肥料的吸收,減少盲目施肥造成的成本增加和環境污染,最大限度地降低生產成本[3],相關部門開展試驗研究,解決長期不合理施肥、耕作帶來的土壤養分失調等問題,并制定出一套適合地區自然經濟條件的促進小麥豐產、高產的施肥指標,為小麥高產穩產提供科學、有效的施肥依據。
1 研究材料和方法
1.1 試驗地基本情況
試驗設在邯鄲開發區第一原種場試驗田,土壤類型為黏土,試驗區前茬種植玉米,地勢平坦,四周無障礙物,交通便利,灌溉方便。土壤理化性狀見表1。試驗設3個處理,異地設置重復10次,配方施肥處理和常規施肥處理面積為200 m2,空白處理為30 m2。田間試驗布置見圖1。
1.2 試驗設計與實施
首先調查常規施肥處理(簡稱常規區)3年平均施肥量(主要指氮、磷、鉀肥)、施肥時期、基追肥分配比例、施肥品種和施肥方法等情況。根據調查結果,確定管理和具體施肥方案為:常規區200 m2用復合肥(16-16-16)12 kg作為底肥,結合春季“第一水”追施尿素6 kg作為追肥。測土配方施肥區(簡稱配方區)200 m2用測土配方肥料(15-20-13)12 kg作為底肥,用氮鉀肥(20-0-10)9 kg作為追肥,結合春季“第一水”一并施入;空白區不施用任何化學肥料。具體試驗施肥方案見表2。
1.3 供試品種
供試品種為邯早2號,播種量為225 kg/hm2,采用秸稈還田,深翻20 cm,機械旋耕2遍,精細平整土地,等行條播播種,播后鎮壓,所有作業在當日完成,澆越冬水、拔節水、孕穗水。
1.4 測定方法
測土配方施肥是以養分歸還(補償)學說、最小養分律、不可代替律、同等重要律、肥料效應報酬遞減律和因子綜合作用律等為理論依據,以確定不同養分的施肥量和配比為主要內容。
為了充分發揮肥料的最大增產效益,施肥必須與選用良種、肥水管理、種植密度、耕作制度和氣候變化等影響肥效的眾多因素結合,形成一套完整的施肥技術體系。本研究通過田間試驗分析邯鄲開發區第一原種場夏播玉米的田間肥效情況,制定合理的施肥量。
2 試驗結果及分析
2.1 不同試驗處理的增產效果
每個試驗處理小麥實打實收,扣除水分折合產量見表3。
由表3可知,每個試驗處理區產量水平變化不大,為了更直觀地看出各處理間的差別,把數據以圖的形式表示出來,見圖2。由圖2可知,空白區產量最低,幾乎都在6 000 kg/hm2以下;其次是常規區,產量水平在6 750 kg/ hm2左右;配方區產量水平最高,為7 500 kg/hm2左右。根據產量水平可以初步判斷,測土配方施肥比常規施肥效果更明顯。對表3中的產量進行方差分析,分析結果見表4。
由表4可知,各處理之間差異極顯著,說明施肥有效,不同施肥量造成了處理間的產量差異。通過對各處理進行多重比較(見圖3),可知各處理間差異顯著,其中配方區產量最高,為7 504.5 kg/hm2;其次為常規區,為6 927.0 kg/hm2;空白區產量最低,為5 866.5 kg/hm2。配方區增產1 638.0 kg/hm2,增產率為27.9%;常規區增產1 060.5 kg/hm2,增產率為18.1%;配方區比常規區增產577.5 kg/hm2。
2.2 不同施肥處理的效益分析
投入成本按照市場價格計算,尿素為90元/袋,氮鉀追肥(20-0-10)為60元/袋,配方肥(15-20-13)為100元/袋,復合肥(16-16-16)為95元/袋,各肥料凈重50 kg/袋,耕地、種子、灌水、打藥、收獲等其他投入按2 160元/hm2計算,常規區肥料成本為1 680元/hm2,配方區肥料成本為1 740元/hm2。小麥價格按照1.4元/kg計算,空白區小麥產值為8 213.1元/hm2,常規區小麥產值為9 697.8元/hm2,配方區小麥產值為10 506.3元/hm2,具體見表5。通過這3組數據可以計算不同試驗區的增產效益,空白區的利潤為6 053.1元/hm2,常規區的利潤為5 857.8元/hm2,比空白區減少利潤195.3元/hm2,相對增益為-3.23%;配方區的利潤為6 606.3元/hm2,比空白區增加了利潤553.2元/hm2,相對增益為9.14%。
施肥成本投入過高,且施肥品種比例不當時,增益就變為負值。而通過測定土壤養分后,制定的配方肥各肥料養分比例恰當,使作物對養分的吸收利用率最高,同時做到了針對性施肥,減少盲目施肥而造成的浪費和環境污染,在提高小麥單產的同時降低了生產成本的投入。
2.3 小麥測土配方的制定
2.3.1 小麥對主要養分的吸收量
小麥是需肥料較多、吸肥量較大的作物,每生產1 000 kg小麥需要吸收純氮30 kg、五氧化二磷12.5 kg、氧化鉀28 kg。
2.3.2 土壤養分的分級
根據土壤養分的供應能力,分為3個等級,見表6。
2.3.3 小麥配方施肥計算方法
1)生產小麥7 500 kg/hm2,需吸收純N、P2O5、K2O的量分別為225、 93.75、210 kg/hm2。
2)中等地力土壤養分水平:水解氮90 mg/kg、速效磷30 mg/kg、速效鉀90 mg/kg。
3)土壤供肥水平,按20 cm耕層土重15萬kg、養分利用系數為0.7計算:土壤供N量90×0.15×0.7×15=141.75 kg/hm2;土壤供P2O5量=30×0.15×0.7×15=47.25 kg/hm2;土壤供K2O量=90×0.15×0.7×15=141.75 kg/hm2。
4)生產小麥7 500 kg/hm2,需施肥補充的各養分含量為:N 83.25 kg/hm2;P2O5 46.5 kg/hm2;K2O 68.25 kg/hm2。
5)按照氮肥利用率為50%、磷肥利用率為35%、鉀肥利用率為40%計算施肥量:施N量=5.55÷50%×15=166.5 kg/hm2;施P2O5量=3.1÷35%×15=132.75 kg/hm2;施K2O量=4.55÷40%×15=170.7 kg/hm2。
2.3.4 建議施用小麥配方肥的配比
建議施用小麥配方肥的配比見表7。
追肥采用氮鉀肥,其氮磷鉀比例為25∶0∶5或20∶0∶10,高鉀地塊選用25∶0∶5,低鉀地塊選用20∶0∶10。追肥分2次施用,第1次追肥在返青至起身期,第2次追肥在拔節前,每次追施150~300 kg/hm2。除氮、磷、鉀外,小麥還需要多種營養元素。建議小麥種植戶在合理施用有機肥的基礎上,根據地塊養分含量的具體情況選擇使用配方肥,并葉面噴施硼、鋅、鐵、銅等微肥。
3 結論
根據試驗結果可知,在產量水平方面,配方施肥處理區與常規施肥處理區之間差異顯著,測土配方施肥處理區增產1 638.0 kg/hm2,增產率27.9%;常規施肥處理區增產1 060.5 kg/hm2,增產率為18.1%;測土配方施肥比常規施肥處理增產577.5 kg/hm2。在產值效益方面,不施肥的產值為8 213.1元/hm2,常規施肥的產值為9 679.8元/hm2,配方施肥的產值為10 506.3元/hm2。建議追肥采用氮鉀肥,其氮磷鉀比例為25∶0∶5或20∶0∶10,高鉀地塊選用25∶0∶5,低鉀地塊選用20∶0∶10。
參考文獻:
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(編輯:劉 琴)