不同磷酸二銨對冬小麥產(chǎn)量?經(jīng)濟(jì)效益和土壤特性的影響

王玉霞 杜夢揚 李洪杰 周曉琳 王富建 王薇 趙同凱 李子雙

摘要 為研究不同磷酸二銨對冬小麥產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及土壤特性的影響，以“濟(jì)麥22”為供試小麥品種，選用5種不同種類的磷酸二銨進(jìn)行施肥處理試驗，試驗周期為2年，磷酸二銨含P2O5占比為39%（T1、T2），46%（T3、T4），40%（T5），空白對照不施肥（T0），所有處理尿素（含N 45%）、硫酸鉀（含K2O 50%）分別等量施用。結(jié)果表明，小麥分蘗期分別為T2、T1地上干重最大；返青拔節(jié)期地上干重、分蘗數(shù)分別為T2、T1最大，全氮、全磷、全鉀除T0外，各處理間差異不顯著；挑旗期地上干重均為T2最大，全氮、全磷、全鉀除T0外，各處理間差異不顯著；灌漿期地上干重分別為T2、T3最大，全氮、全磷、全鉀除T0外，各處理間差異不顯著；收獲期株高，秸稈和籽粒的全氮、全磷、全鉀除T0外，各處理間差異不顯著；籽粒產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、相對凈收入、產(chǎn)投比T1、T2最大；籽粒吸磷量、秸稈吸磷量、地上部吸磷量、磷肥效、磷肥農(nóng)學(xué)利用率為T1、T2最高；隨著施磷時間增加，土壤中全氮含量不受影響，有效磷含量降低，速效鉀含量不受影響，pH降低，表明磷肥會降低土壤pH。綜上所述，P2O5占比為39%的磷酸二銨在德州地區(qū)冬小麥種植中表現(xiàn)較好。

關(guān)鍵詞 磷酸二銨；生育期動態(tài)；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益；肥效

中圖分類號 S512.1+1? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2024）11-0133-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.029

Effects of Different Diammonium Phosphate on Winter Wheat Yield， Economic Benefits and Soil Characteristics

WANG Yu-xia， DU Meng-yang， LI? Hong-jie et al

（Dezhou? Academy of Agricultural Sciences， Dezhou，Shandong? 253015）

Abstract To study the effects of different diammonium phosphate on winter wheat yield， economic benefits and soil characteristics， this experiment was conducted using ‘Jimai 22 as the test wheat variety. In this experiment， five different kinds of diammonium phosphate were selected for fertilization treatment. The test period was two years. The proportion of P2O5 in diammonium phosphate was 39% （T1， T2）， 46% （T3， T4）， 40% （T5）. The blank control did not apply fertilizer （T0）. Urea （containing 45% N） and potassium sulfate （containing 50% K2O） were applied equally in all treatments. The results showed that the aboveground dry weight of wheat was the highest at T2 and T1 tillering stages， respectively;the aboveground dry weight and tillering number during the turning green and jointing stage were the highest at T2 and T1， respectively. Except for T0， there was no significant difference in total nitrogen， total phosphorus， and total potassium among all treatments;during the flag raising period， the aboveground dry weight was T2， with no significant difference among all treatments except T0 for total nitrogen， total phosphorus， and total potassium;during the grouting period， the aboveground dry weight was the highest for T2 and T3， respectively. Except for T0， there was no significant difference in total nitrogen， total phosphorus， and total potassium among the treatments;during the harvest period， there was no significant difference in plant height， total nitrogen， total phosphorus， and total potassium among all treatments except T0;the grain yield， economic coefficient， relative net income， and input-output ratio of T1 and T2 were the highest;T1 and T2 had the highest phosphorus uptake by grains， straw， aboveground parts， phosphorus fertilizer efficiency， and agronomic utilization efficiency of phosphorus fertilizer;as the phosphorus application time increases， the total nitrogen content in the soil was not affected， the available phosphorus content decreased， and the available potassium content was not affected. The pH showed a decreasing trend， indicating that phosphorus fertilizer will lower the soil pH. A ratio of 39% containing P2O5 is a more suitable ammonium phosphate.

Key words Diammonium phosphate;Dynamics of reproductive period;Yield;Economic benefits;Fertilizer efficiency

基金項目 山東省重大科技創(chuàng)新工程項目“小麥-玉米周年水肥精準(zhǔn)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與集成示范”（2019JZZY010716）；院內(nèi)青年基金項目“不同綠肥對土壤改良效應(yīng)的研究與應(yīng)用”；2023農(nóng)業(yè)重大技術(shù)協(xié)同推廣計劃“德州市‘噸半糧小麥機(jī)藝融合綠色高產(chǎn)高效技術(shù)集成與協(xié)同推廣”；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程“小麥玉米周年噸半糧關(guān)鍵技術(shù)研究”（CXGC2023A17）。

作者簡介 王玉霞（1990—），女，山東平邑人，農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境和草業(yè)研究。

*通信作者，正高級農(nóng)藝師，碩士，從事土壤與植物營養(yǎng)研究。

收稿日期 2023-08-14

小麥?zhǔn)潜狈降闹饕Z食作物，山東是全國小麥生產(chǎn)第二大省，保障冬小麥產(chǎn)量對我國糧食安全具有重要作用［1］。磷素是小麥生長發(fā)育過程中的重要元素，對于促進(jìn)植物的生長發(fā)育、新陳代謝起著重要作用［2］。施用磷肥對提高土壤供磷能力和作物產(chǎn)量及品質(zhì)提升等方面具有重要作用［3］。磷肥施入土壤后，形成的不同磷素形態(tài)直接決定其植物有效性［4］，不同土壤中施用不同磷肥所帶來的增產(chǎn)效應(yīng)卻有所差異，前人的研究集中在同種磷肥不同用量處理對作物、牧草等產(chǎn)量和磷素吸收利用效率的影響上［5-8］。岳俊芹等［9］研究表明小麥產(chǎn)量與施磷量呈拋物線型關(guān)系。張婷等［10］研究了磷酸二銨施用量及方式對甜菜光合性能和產(chǎn)量的影響。

德州市統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)顯示，2021年該市施純氮肥、磷肥、鉀肥分別為127 630、35 426、19 974 t；而2022年施純氮肥、磷肥、鉀肥分別為116 277、33 012、19 271 t。2021年德州小麥播種面積約53.95萬hm2，總產(chǎn)量375.05萬t，單產(chǎn)達(dá)6 952.2 kg/hm2；2022年德州小麥播種面積約54.29萬hm2，總產(chǎn)量380.13萬t，單產(chǎn)達(dá)7 002.3 kg/hm2。筆者以“濟(jì)麥22”為供試小麥品種，研究5種不同種類的磷酸二銨對冬小麥產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及土壤特性的影響確定適宜的磷酸二銨類型。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020—2022年德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研試驗基地（116°20′37″E，37°21′8″N）進(jìn)行。供試土壤為潮土，質(zhì)地為砂質(zhì)壤土，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，年均溫 12.9 ℃，年降水量 547.5 mm。接茬種植作物為夏玉米，夏玉米收獲后秸稈粉碎全部還田，試驗前土壤基本理化性質(zhì)：全氮 0.70 g/kg，有效磷 29.04 mg/kg，速效鉀 210.91 mg/kg，全鹽 0.3%，pH 9.53。

1.2 試驗設(shè)計

共設(shè)置6個處理，3次重復(fù)，隨機(jī)排列，各處理N、P2O5、K2O施用量見表1，小區(qū)面積50 m2（5.0 m×10 m），小區(qū)間留有1 m保護(hù)行。供試小麥品種為“濟(jì)麥22”，播種量為150 kg/hm2，行間距16 cm，每小區(qū)30行；供試磷肥為磷酸二銨（含N和P2O5占比分別為14%、39%，18%、46%，12%、40%），氮肥為尿素（含N 45%）、鉀肥為硫酸鉀（含K2O 50%），均為市場普通肥料。全部基肥進(jìn)行撒施，小麥返青拔節(jié)期統(tǒng)一使用尿素條施進(jìn)行追肥。

1.3 樣品采集與測定

分別于冬小麥重點生育期取1.0 m單行小樣3個點進(jìn)行相關(guān)植株指標(biāo)的測定：分蘗期地上部分干重；返青拔節(jié)期分蘗數(shù)、地上部分干重、全氮、全磷和全鉀；挑旗期地上部分干重、葉面積、全氮、全磷和全鉀；灌漿期地上部分干重、全氮、全磷和全鉀；收獲期穗數(shù)、株高、地上部分干重、千粒重、產(chǎn)量，植株及籽粒的全氮、全磷和全鉀。每次取回植株樣品于烘箱內(nèi)110 ℃殺青1 h，80 ℃烘干至恒重，冷卻至室溫后稱重，后測定全氮、全磷和全鉀含量；籽粒脫粒自然風(fēng)干后，粉碎測定籽粒的全氮、全磷、全鉀含量。

植株全氮含量采用凱氏定氮法測定，全磷含量用H2SO4-H2O2法消煮和釩鉬黃比色法測定，全鉀含量用火焰光度計法測定。土壤pH 采用水土比（體積質(zhì)量比）5∶1 提取，pH 計測定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定；全氮采用濃硫酸消煮，全自動凱氏定氮儀測定；有效磷采用 0.5 mol/L 碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度計法測定［11］。

計算公式：

經(jīng)濟(jì)系數(shù)=籽粒重量/（籽粒重量+秸稈重量）（1）

磷肥效=施磷區(qū)產(chǎn)量/施磷量（2）

磷肥農(nóng)學(xué)利用率=（施磷區(qū)產(chǎn)量-不施磷區(qū)產(chǎn)量）/施磷用量（3）

產(chǎn)投比=經(jīng)濟(jì)效益/成本（4）

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及基本計算，利用SPSS軟件進(jìn)行重復(fù)間的顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對小麥不同生育期生理指標(biāo)的影響

由表2可知，小麥分蘗期2020—2021年T2地上干重最大，T2、T3與T0、T4間存在顯著差異，2021—2022年T1地上干重最大，T1與T0、T2、T3、T4間存在顯著差異。

返青拔節(jié)期，2020—2021年地上干重T2最大，T2和T0存在顯著差異，分蘗數(shù)各處理間差異不顯著，全氮含量T3、T1與T0存在顯著差異，全磷含量T1和T0存在顯著差異，全鉀含量T1～T5處理與T0差異顯著，T1～T5處理間差異不顯著；2021—2022年地上干重、分蘗數(shù)T1最大，T1～T5處理與T0差異顯著，全氮、全磷各處理間差異不顯著，全鉀含量T1～T5處理與T0差異顯著（表3）。

挑旗期，2020—2021年地上干重、全氮、全磷含量T2最大，除與T0差異顯著外，與其他處理差異不顯著，全鉀T5最大，除與T0差異顯著外，與其他各處理差異不顯著；2021—2022年T1地上干重最大，T3全氮含量最高，T5全鉀含量最高，T3全磷含量最高（表4）。

由表5可知，灌漿期，2020—2021年地上干重、全氮、全磷、全鉀含量T1～T5處理與T0差異顯著，T1～T5處理間差異不顯著，地上干重、全氮、全磷、全鉀分別在T2、T3、T3、T4最大；2021—2022年地上干重、全鉀含量T1～T5與T0差異顯著，T1～T5處理間差異不顯著，地上干重、全鉀含量分別在T3、T4最大，全氮、全磷含量T2最大，全氮含量T2、T3、T4分別與T5、T0存在顯著差異，T5與T0存在顯著差異，全磷含量T2、T4、T5與T3、T0存在顯著差異。

小麥?zhǔn)斋@期2020—2021年株高、秸稈全氮T1～T5與T0差異顯著，T1～T5處理間差異不顯著，T2全氮含量最高，秸稈中全磷含量T1最高，T1與T2差異顯著；秸稈中全鉀含量T4最高，T1、T2、T3、T4分別與T5、T0存在顯著差異；籽粒中全氮T3含量最高，T1、T2、T3分別與T5、T0存在顯著差異，全磷T5含量最高，T5與T0存在顯著差異，全鉀含量T1最高，各處理間差異不顯著（表6）。

小麥?zhǔn)斋@期2021—2022年株高T1～T5處理與T0差異顯著，T1～T5處理間差異不顯著，秸稈中T1全氮含量最高，T1、T4與T0間存在顯著差異，全磷含量T4最高，各處理間差異不顯著，全鉀含量T4最高，T4與T2、T5、T0間存在顯著差異；籽粒中全氮含量T4最高，T1～T5處理與T0差異顯著，T1～T5處理間差異不顯著，全磷含量T4最高，T4與T0、T1、T2、T3間存在顯著差異，全鉀含量T4最高，各處理間差異不顯著（表6）。

2.2 不同施肥處理對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2020—2021年穗數(shù)T2最高，各處理除與T0差異顯著外，其他各處理間差異不顯著，千粒重T2最高，T2與T4、T0差異顯著，籽粒產(chǎn)量T1最高，T1、T2、T3、T4分別與T5、T0間存在顯著差異，秸稈產(chǎn)量T2最高，T1、T2、T4與T0間存在顯著差異，地上部生物量T2最高，T1、T2、T3、T4、T5與T0間存在顯著差異，經(jīng)濟(jì)系數(shù)各處理間差異不顯著。

2021—2022年穗數(shù)T2最高，T2與T0差異顯著，千粒重T1最高，T1與其他幾個處理差異顯著，籽粒產(chǎn)量T1最高，T1與T4、T5、T0間存在顯著差異，秸稈產(chǎn)量T3最高，T1、T2、T3、T4與T0間存在顯著差異，地上部生物量T2最高，T2與T5、T0間存在顯著差異，經(jīng)濟(jì)系數(shù)T1最大，各處理間差異不顯著（表7）。

2.3 不同施肥處理對小麥經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表8可知，2020—2021年產(chǎn)值為T1>T4>T2>T3>T5>T0，相對凈收入為T1>T2>T4>T3>T0>T5，產(chǎn)投比為T0>T1>T2>T4>T3>T5，除T0外，T1最高，為4.89；2021—2022年產(chǎn)值為T1>T2>T3>T4>T5>T0，相對凈收入為T1>T2>T3>T4>T0>T5，產(chǎn)投比為T0>T1>T2>T3>T4>T5，除T0外，T1最高，為5.65。

2020—2021年籽粒吸磷量、秸稈吸磷量、地上部吸磷量、磷肥效、磷肥農(nóng)學(xué)利用率均為T1最高，磷肥效和磷肥農(nóng)學(xué)利用率為T1>T2>T4>T3>T5；2021—2022年籽粒吸磷量、秸稈吸磷量、地上部吸磷量均為T4最高，磷肥效、磷肥農(nóng)學(xué)利用率均為T1最高，磷肥效為T1>T2>T5>T3>T4，磷肥農(nóng)學(xué)利用率為T1>T2>T3>T4>T5（表9）。

2.4 不同施肥處理對土壤特性的影響

2020—2021年不同處理全氮、有效磷、速效鉀、pH差異不顯著；2021—2022年不同處理全氮、有效磷、速效鉀、pH差異不顯著。整體隨著施磷時間增加，土壤中全氮含量不受影響，有效磷含量降低，速效鉀含量不受影響，pH降低，表明磷肥會降低土壤pH（表10）。

3 討論與結(jié)論

研究表明，小麥、水稻、辣椒、玉米等作物產(chǎn)量隨施磷量的增加而增加，但超過一定用量，產(chǎn)量呈下降趨勢［12-15］。該研究結(jié)果表明，通過在德州小麥不同種類的磷酸二銨進(jìn)行施肥處理發(fā)現(xiàn)，小麥分蘗期分別為T2、T1地上干重最大；返青拔節(jié)期地上干重、分蘗數(shù)分別為T2、T1最大，全氮、全磷、全鉀除T0外，各處理間差異不顯著；挑旗期地上干重均為T2最大，全氮、全磷、全鉀除T0外，各處理間差異不顯著；灌漿期地上干重分別為T2、T3最大，全氮、全磷、全鉀除T0外，各處理間差異不顯著；收獲期株高，秸稈和籽粒的全氮、全磷、全鉀除T0外，各處理間差異不顯著；籽粒產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、相對凈收入、產(chǎn)投比T1、T2最大。由此可見，P2O5占比為39%的磷酸二銨會使小麥產(chǎn)量、凈收入、產(chǎn)投比等最大化。

合理的磷肥用量，也能夠提高磷肥肥效、利用率［12-13，15-16］。于小晶［17］研究表明，在保障小麥和玉米作物產(chǎn)量的前提下，玉米季減施磷肥有效減少了土壤磷素累積，提高了磷肥利用率，有利于發(fā)揮土壤微生物對土壤磷的活化作用，實現(xiàn)減磷增效。陳琪［18］盆栽試驗結(jié)果顯示，包膜磷酸二銨配施HA（CDAP+HA）的施用進(jìn)一步提高了土壤有效磷供應(yīng)強(qiáng)度，較CDAP處理小麥和玉米季產(chǎn)量分別提高了8.0%～17.5%和2.0%～2.8%、磷肥利用率分別提高了8.3～8.9百分點和1.1～3.4百分點，最終提高了凈收益。單旭東［19］通過小麥-玉米秸稈還田后得出磷肥減量20%以內(nèi)對小麥玉米產(chǎn)量不會產(chǎn)生顯著影響，且提高了磷肥的利用效率，能夠?qū)崿F(xiàn)減肥增效。該研究結(jié)果表明，籽粒吸磷量、秸稈吸磷量、地上部吸磷量、磷肥效、磷肥農(nóng)學(xué)利用率為P2O5占比為39%的磷酸二銨最高。

磷肥用量對土壤養(yǎng)分的影響，張錦濱等［5］對水稻的研究表明，隨著施磷量的增加，土壤pH呈降低趨勢，土壤堿解氮和有機(jī)質(zhì)呈先降低后升高的趨勢，土壤有效磷、速效鉀呈升高趨勢。王少仁等［20］發(fā)現(xiàn)在石灰性潮土上使用強(qiáng)堿性的鈣鎂磷肥對土壤酸堿度和作物產(chǎn)量的不良影響。該研究結(jié)果表明隨著施磷時間增長，表層土壤中全氮含量不受影響，有效磷含量降低，速效鉀含量不受影響，pH降低，表明磷肥會降低土壤pH。

綜上，在不同年度的氣候條件下，小麥產(chǎn)量可能會有所差異。但整體表現(xiàn)為P2O5占比為39%的磷酸二銨在德州地區(qū)冬小麥種植中有助于提高產(chǎn)量、產(chǎn)投比和增加磷肥肥效和利用率，降低土壤pH，表現(xiàn)較好。

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