氮磷肥不同施用量對“保大麥20號”農藝性狀和產量的影響

趙加濤,劉猛道,付正波,楊向紅,字尚永

(保山市農業科學研究所,云南保山 678000)

“保大麥20號”系保山市農業科學研究所2019年育成的高產優質飼料大麥新品種,該品種具有高產、穩產、優質、多抗、廣適的特點;2019年1月通過國家非主要農作物品種登記,登記編號為GDP大麥(青稞)(2018)5300665[1]。該品種具有較好的豐產性、穩產性及適應性,推廣應用前景好[2]。如何在推廣過程中保證高產至關重要。大麥產量除受品種遺傳特性影響外,栽培技術在大麥的高產中起到了重要作用,其中肥料是影響產量和品質最主要的因素[3-4]?；首鳛檗r業生產、糧食增收的重要貢獻者功不可沒[5]。在農業增產的諸多因素中,化肥所起的作用占50%左右[6]。為提高作物產量和品質,肥料被廣泛應用于農業生產,我國已成為世界氮肥消費的第一大國;氮肥和磷肥是作物生長必需的大量元素[7]。氮素是影響作物生長和產量的主要因素之一,但過量施用氮肥,導致土壤酸化板結[8-9]。長期大量施用磷肥,不但會造成磷肥在土壤中的大量積累,降低磷肥利用率,而且會使大麥蛋白質含量下降[10]。近年來,農戶對大麥施肥仍存在較大盲目性,重視氮磷肥施用,造成土壤結構惡化,增加農民種植成本,加劇環境風險[11-12]。因此,確定合理的施肥配比和施肥量極為重要。筆者研究氮磷肥不同施用量對“保大麥20號”農藝性狀和產量的影響,旨在合理施肥,減少施肥投入,改善生態環境,以期提高肥料利用率,達到節本增效的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗材料參試品種為保山市農業科學研究所育成的高產優質、多抗廣適的多棱品種“保大麥20號”(2020年入選云南省主導品種);供試氮肥為云南云天化股份有限公司生產的尿素(含純N 46.4%);磷肥為昆明宏騰磷化工有限公司生產的普通過磷酸鈣(含P2O516%)。

1.2 試驗設計以氮肥和磷肥為試驗因素,氮肥施用量為A因素,磷肥施用量為B因素,分別設3個水平,A1375 kg/hm2、A2525 kg/hm2、A3675 kg/hm2,B1450 kg/hm2、B2600 kg/hm2、B3750 kg/hm2;采用隨機區組試驗,3次重復,9個處理,共27個小區,小區面積10 m2,四周設保護行。

1.3 試驗方法試驗田選在保山市板橋鎮小永村,前作水稻,土質砂壤,肥力中等,pH 6.85,有機質含量25.4 g/kg,全氮含量2.36 g/kg,速效磷含量35.6 mg/kg,有效鉀含量121 mg/kg。海拔1 673 m,常年年均溫15.5 ℃?；久?40萬/hm2。刨墑種植,拉線條播,2020年11月10日機械翻犁耙平,11月16日開溝、碎土、平墑,11月20日播種。硫酸鉀120 kg/hm2、過磷酸鈣用量按試驗方案一次性施用作種肥,尿素種肥和追肥按6∶4的比例施用。灌出苗水、分蘗水、抽穗楊花水、灌漿水4次。2021年1月26日化學除草1次;2月7日防治蚜蟲1次;4月29日收獲。

2 結果與分析

2.1 產量由表1、2可知,方差分析結果區組間差異不顯著。A因素氮肥間產量差異達極顯著水平,A2(施尿素525 kg/hm2)極顯著高于A1(施尿素375 kg/hm2);A3顯著高于A1。B因素磷肥間產量差異不顯著,B2(施過磷酸鈣600 kg/hm2)>B1(施過磷酸鈣450 kg/hm2)>B3(施過磷酸鈣750 kg/hm2)。A×B間產量差異不顯著,A2B2處理產量最高,為7 549.5 kg/hm2,顯著高于A3B3、A1B1這2個處理,與其他6個處理間產量差異不顯著。A2B1、A3B2、A2B3、A3B1、A1B2、A1B3處理間產量差異不顯著,但顯著高于A1B1處理,產量分別為7 467.0、7 434.0、7 383.0、7 333.5、7 216.5、7 183.5 kg/hm2。A1B1處理產量最低,為6 783.0 kg/hm2,顯著低于除A3B3處理外的其他處理。

A1中各施磷肥處理間進行多重比較,B2、B3間差異不顯著,但顯著高于B1;A2中各施磷肥處理間進行多重比較,B1、B2、B3間差異不顯著,B2>B1>B3;A3中各施磷肥處理間進行多重比較,B2顯著高于B3,但與B1間差異不顯著,B1、B3間差異不顯著。B1中各施氮肥處理間進行多重比較,A2、A3間差異不顯著,但顯著高于A1;B2中各施氮肥處理間進行多重比較,A1、A2、A3間差異不顯著,A2>A3>A1;B3中各施磷肥處理間進行多重比較,A2顯著高于A3,但與A1間差異不顯著,A1、A3間差異不顯著。說明“保大麥20號”最佳氮磷配比為施尿素525 kg/hm2、過磷酸鈣450～600 kg/hm2。

2.2 生育期不同處理生育期為144～148 d,極差4 d。生育期隨著施氮量增加而推遲,施尿素675 kg/hm2處理生育期最長為148 d,施尿素375 kg/hm2處理生育期為144 d。全生育期與施磷量相關性不大(表3)。

2.3 產量構成因素

2.3.1有效穗。有效穗隨著施氮量增加而增加至施尿素525 kg/hm2達最大值后開始降低,A2施氮水平有效穗極顯著高于A3、A1施氮水平,A3施氮水平有效穗極顯著高于A1施氮水平。A1、A2處理下有效穗隨著施磷量增加而增加至施過磷酸鈣600 kg/hm2達最大值后開始降低,B2、B3施磷水平間有效穗差異不顯著,但顯著高于B1施磷水平。A2B2處理有效穗最高,達420.0萬/hm2,顯著高于除A2B1外的其他處理;A2B1、A2B3、A3B3、A3B2處理間有效穗差異不顯著,分別為408.0萬、406.5萬、402.0萬、394.5萬/hm2;A1B1處理有效穗最低,僅為363.0萬/hm2,顯著低于其他處理;A3B1、A1B2、A1B3處理間有效穗差異不顯著,分別為385.5萬、379.5萬、376.5萬/hm2(表3)。

2.3.2穗實粒數。穗實粒數隨著施氮量增加而增加,A3施氮水平穗實粒數顯著高于A2、A1施氮水平,A1、A2施氮水平間穗實粒數差異不顯著。穗實粒數隨著施磷量增加而增加至施過磷酸鈣600 kg/hm2達最大值后開始顯著降低,B2、B1施磷水平間穗實粒數差異不顯著,但B2顯著高于B3施磷水平。A3B1穗實粒數最高,為52.1粒;A3B2、A2B2、A1B2處理間穗實粒數差異不顯著,但顯著低于A3B1處理,分別為51.6、50.3、50.2粒;A3B3處理穗實粒數最低,僅為48.0粒,顯著低于除A2B1、A2B3、A1B1外的其他5個處理;A1B3、A2B1、A2B3、A1B1處理間穗實粒數差異不顯著,分別為49.7、49.4、49.2、48.7粒(表3)。

2.3.3千粒重。千粒重隨著施氮量增加而增加至施尿素525 kg/hm2達最大值后開始顯著降低,A2、A1施氮水平間千粒重差異不顯著,但極顯著高于A3施氮水平。不同施磷水平之間差異不顯著。A2B3處理千粒重最大,為39.4 g;A2B1、A1B2、A1B3、A2B2處理千粒重均為39.3 g;A1B1、A3B2、A3B1、A3B3處理間千粒重差異不顯著,但極顯著低于其他5個處理,千粒重分別為38.3、38.1、38.1、37.8 g(表3)。

2.4 抗病性所有處理均未發病。白粉病隨著施氮量增加而加重,施氮水平為施尿素375、525 kg/hm2處理僅植株基部葉片有少量病斑(3級),抗白粉病;施尿素675 kg/hm2處理植株中部葉片有一些病斑(5級),中抗白粉病(表3)。

2.5 抗倒伏性株高隨著施氮量的增加而增高,A1、A2施氮量6個處理未發生倒伏;A3施氮量中3個處理倒伏程度為3級,倒伏面積B3(10.8%)>B2(10.0%)>B1(9.5%)(表3)。

2.6 效益分析按市場價,尿素2.25元/kg計,普通過磷酸鈣1元/kg計,大麥按市場價2.2元/kg計,對所有處理進行效益分析。結果表明,投入產出比隨著施氮量和施磷量的增加而降低。A2B2處理氮、磷肥的經濟效益最高,達14 827.65元/hm2;其次是A2B1處理,為14 796.15元/hm2;再次是A1B2處理,為14 432.55元/hm2;A3B3處理的經濟效益最低,僅為13 096.05元/hm2。經濟效益隨著施氮量的增加而增加至施尿素525 kg/hm2達最大值后開始降低;隨著施磷量的增加而增加至施過磷酸鈣600 kg/hm2達最大值后開始降低。表明“保大麥20號”最適施氮量為施尿素525 kg/hm2,最佳施磷量為施普通過磷酸鈣600 kg/hm2(表4)。

3 結論與討論

施尿素在375～525 kg/hm2時,“保大麥20號”產量隨著施氮量增加而增加,繼續增加氮肥用量產量會降低;施普通過磷酸鈣在450～600 kg/hm2時,產量隨著施磷量增加而增加,但增產不明顯,繼續增加磷肥用量產量會降低。與孫炳玲[13]、徐銀萍[14]、趙海波等[15]研究結果相同或相近;與郭云周等[16]、甘國珺[17]研究結果略有不同,他們認為施尿素675 kg/hm2、過磷酸鈣750 kg/hm2時啤酒大麥產量最高,究其原因,一是啤酒大麥屬二棱矮稈品種,需肥量大;二是試驗田土壤中氮、磷含量豐富,達二級標準。“保大麥20號”屬于分蘗力強的大穗型品種,氮磷肥對增加有效穗、穗實粒數、千粒重有促進作用,當施尿素達525 kg/hm2后,繼續增加氮肥用量,穗實粒數、千粒重會降低;當施普通過磷酸鈣達600 kg/hm2后,繼續增加磷肥用量,有效穗、穗實粒數、千粒重會降低,與倪艷云[18]研究結果相同。適當的氮、磷肥配比不但有助于提高大麥產量,還能減少化肥用量,降低大麥生產成本,減輕環境污染,達到節本、增效、環保的目的。結合效益分析及化肥使用零增長行動方案,“保大麥20號”最佳氮磷配比為施尿素525 kg/hm2、普通過磷酸鈣450 kg/hm2,與趙加濤等[19]研究結果減少化肥用量10%～20%產量較高相同。在生產中,建議多施農家肥、有機肥,采用測土配方施肥,施用高含量的肥料,減少肥料施用量,提高肥料利用率,減少農業面源污染。

表3 不同處理主要農藝性狀Table 3 Main agronomic traits of different treatments

表4 不同處理經濟效益分析Table 4 Economic benefit analysis of different treatments