湖北省小麥?zhǔn)┓尸F(xiàn)狀及分析

鄒娟+湯顥軍+朱展望+劉易科+佟漢文+陳泠+張宇慶+高春保

摘要：于2013—2015年對(duì)湖北省1 218個(gè)農(nóng)戶小麥（Triticum aestivum L.）施肥狀況進(jìn)行了調(diào)查，并分析施肥中存在的問(wèn)題。結(jié)果表明，小麥種植中施用有機(jī)肥的農(nóng)戶僅占6.24%;化肥品種中，施用尿素、碳銨和復(fù)合肥的農(nóng)戶比例分別為73.89%、53.12%和62.32%，而施用單質(zhì)磷、鉀肥及中微量元素肥料的農(nóng)戶比例較低;全省小麥氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）平均施用量分別為136.5、54.7和41.3 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O為1∶0.40∶0.30，化學(xué)氮、磷、鉀肥投入量分別占養(yǎng)分投入總量的96.26%、95.98%和95.64%。施肥量分級(jí)結(jié)果顯示，氮、磷、鉀施用量不足的農(nóng)戶比例分別為25.29%、34.32%和43.02%，未施用鉀肥的農(nóng)戶約占1/3;隨施肥量的增加，小麥產(chǎn)量呈現(xiàn)增加趨勢(shì);肥料一次性基施的比例超過(guò)1/3，基施氮肥用量平均占總氮量的3/4左右。因此，要進(jìn)一步提高湖北省小麥產(chǎn)量水平及肥料利用效率，需加大有機(jī)肥投入，擴(kuò)大秸稈還田面積;重視鉀肥和中微量元素肥料的施用;增加施肥次數(shù)，調(diào)整基肥與追肥的比例，減少前期氮肥用量;提倡機(jī)械施肥，基肥由撒施淺施改為深施。

關(guān)鍵詞：施肥;養(yǎng)分管理;小麥（Triticum aestivum L.）;現(xiàn)狀;產(chǎn)量;湖北省

中圖分類號(hào)：S512.1 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：0439-8114（2015）23-5848-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.014

Analysis on Fertilization Status of Wheat in Hubei Province

ZOU Juan1，TANG Hao-jun2，ZHU Zhan-wang1，LIU Yi-ke1，TONG Han-wen1，

CHEN Ling1，ZHANG Yu-qing1，GAO Chun-bao1，3

（1. Institute of Food Crops， Hubei Academy of Agriculture Science， Wuhan 430064， China;

2. Agricultural Technology Extension Center of Hubei Province， Wuhan 430070， China）

Abstract： An investigation of nutrients management on wheat of 1 218 farmers in Hubei Province was carried out from 2013 to 2015， and the main problems in fertilization were also discussed. The results indicated that the famers applying organic fertilizer only occupied 0.82%， and in terms of chemical fertilizer， farmers using urea， ammonium bicarbonate and compound fertilizer accounted for 73.89%， 53.12% and 62.32% respectively， while the proportion of single phosphorus， single potassium， or medium trace element fertilizer used by the farmers was very low. The average amount of N， P2O5 and K2O fertilizer used for wheat in Hubei province were 136.5 kg/hm2， 54.7 kg/hm2 and 41.3 kg/hm2， respectively， with the ratio of 1：0.40：0.30， and the chemical resource accounted for 96.26%， 95.98% and 95.64%， respectively. The grading results of fertilizer amount showed that， the ratios of farmers ?applying nitrogen， phosphorus or potassium fertilizer not enough were 25.29%， 34.32% and 43.02%， respectively， and about 1/3 farmers had no potassium supply. The wheat yield had positive relationship with amount of N， P2O5 and K2O. There were more than 1/3 farmers applying fertilizer one time as base fertilizer， moreover about 3/4 N fertilizer were applied as basal fertilizer. Thus， to further promote wheat production and fertilizer use efficiency， actions should be carried out from the following aspects： improving organic fertilizer input and expanding the area of straw returning to field; paying attention to the application of potassium and medium trace element fertilizers; increasing times of fertilization， adjusting the proportion of nitrogen fertilizer as basal and topdressing， and controlling nitrogen fertilizer during the early stage of wheat growth; advocating the application of basal fertilizer deeply by machineries.endprint

Key words： wheat（Triticum aestivum L.）; nutrition management; fertilization; status; yield; Hubei Province

小麥（Triticum aestivum L.）是湖北省僅次于水稻的第二大作物，在全省糧食生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位[1，2]。近年來(lái)，湖北省小麥生產(chǎn)穩(wěn)步發(fā)展，是全省糧食連續(xù)增產(chǎn)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)全省糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率超過(guò)60%[2]。小麥播種面積和總產(chǎn)均上升至全國(guó)第8位，單產(chǎn)亦呈逐年上升趨勢(shì)[1]，并于2015年突破4 000 kg/hm2。但是，與小麥生產(chǎn)先進(jìn)省及同生態(tài)區(qū)省份相比仍然存在較大差距，主要表現(xiàn)在單產(chǎn)偏低、生產(chǎn)條件差、栽培技術(shù)落后等方面[3]。已有研究顯示，當(dāng)前湖北省小麥生產(chǎn)仍采用粗放、統(tǒng)一的習(xí)慣施肥方式，存在施肥技術(shù)不夠科學(xué)、肥效低等問(wèn)題，制約湖北小麥單產(chǎn)及品質(zhì)的進(jìn)一步提升[2，4]。

然而，有關(guān)湖北省小麥?zhǔn)┓尸F(xiàn)狀的研究鮮見(jiàn)報(bào)道，小麥?zhǔn)┓手械膯?wèn)題尚未明確。為此，本研究采用農(nóng)戶抽樣調(diào)查的方法，在綜合考慮各麥區(qū)的種植面積及生產(chǎn)力水平，確定農(nóng)戶調(diào)查樣本數(shù)1 218戶，調(diào)查各農(nóng)戶近年小麥的施肥狀況。旨在利用大樣本的調(diào)查數(shù)據(jù)，分析并闡明湖北省小麥?zhǔn)┓蚀嬖诘膯?wèn)題，以期為當(dāng)期生產(chǎn)條件下湖北省小麥高產(chǎn)、高效栽培及科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?研究區(qū)概況

根據(jù)氣候、土壤、種植制度等因素，湖北省劃分為6個(gè)麥區(qū)[5]，分別為：①鄂中丘陵和鄂北崗地麥區(qū)（簡(jiǎn)稱鄂中北），所轄縣（市）有荊門市、隨州市全部以及安陸、老河口、襄陽(yáng)襄州區(qū)、棗陽(yáng)和宜城;②鄂東北丘陵低山麥區(qū)（簡(jiǎn)稱鄂東北），主要包括大悟、紅安、麻城、羅田、英山;③鄂西北山地麥區(qū)（簡(jiǎn)稱鄂西北），包括十堰市全部以及南漳、谷城、?？?、神龍架;④江漢平原麥區(qū)，包括武漢市、荊州市與鄂州市全部以及仙桃、天門、潛江、枝江、當(dāng)陽(yáng)、孝昌、云夢(mèng)、應(yīng)城、漢川、孝感市郊、嘉魚(yú)、黃岡市郊、團(tuán)風(fēng)、蘄春、武穴、黃梅、浠水;⑤鄂東南丘陵低山麥區(qū)（簡(jiǎn)稱鄂東南），包括咸寧市（嘉魚(yú)除外）與黃石市;⑥鄂西南山地麥區(qū)（簡(jiǎn)稱鄂西南），包括恩施自治州全部以及宜昌市的宜都、遠(yuǎn)安、興山、秭歸、長(zhǎng)陽(yáng)、宜昌、五峰、宜昌市郊。其中鄂中北和江漢平原小麥面積較大，播種面積分別占全省的45.3%和34.4%，總產(chǎn)占全省的58.6%和26.2%。

1.2 ?調(diào)查方法及內(nèi)容

1.2.1 ?調(diào)查方法 ?本研究采用農(nóng)戶抽樣調(diào)查的方法，于2013—2015年對(duì)湖北省農(nóng)戶近年的小麥?zhǔn)┓薁顩r進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。綜合考慮各麥區(qū)的種植面積及生產(chǎn)力水平，確定農(nóng)戶調(diào)查樣本數(shù)。被調(diào)查農(nóng)戶在各麥區(qū)的情況為鄂中北371個(gè)樣品，鄂東北155個(gè)樣本，鄂西北196個(gè)樣本，江漢平原356個(gè)樣本，鄂東南76個(gè)樣本，鄂西南64個(gè)樣本，共計(jì)1 218個(gè)樣本。各麥區(qū)調(diào)查農(nóng)戶在小麥產(chǎn)量、管理水平等方面均具有代表性。

1.2.2 ?調(diào)查內(nèi)容 ?調(diào)查內(nèi)容包括：①種植小麥的面積、品種、產(chǎn)量及前茬作物;②基肥施用有機(jī)、無(wú)機(jī)肥的種類、時(shí)間、施肥量;③追肥的種類、時(shí)間、追肥量及追肥方法;④其他與施肥相關(guān)的問(wèn)題。

1.3 ?化肥與有機(jī)肥養(yǎng)分的計(jì)算

農(nóng)戶施用的氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）肥料養(yǎng)分含量，化肥以肥料包裝袋上標(biāo)明的養(yǎng)分量為準(zhǔn)，有機(jī)肥養(yǎng)分含量參照文獻(xiàn)《中國(guó)有機(jī)肥養(yǎng)分志》提供的數(shù)值計(jì)算[6]。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖。圖表中的樣本比例是以小麥種植戶的樣本個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)算的。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?小麥?zhǔn)┓势贩N及比例

湖北省小麥?zhǔn)┓实钠贩N及其比例如表1所示。由表1可知，99.10%的被調(diào)查農(nóng)戶在小麥生產(chǎn)中施用了肥料，其中施用有機(jī)肥的比例占6.24%，施用化肥的比例占98.28%。有機(jī)肥品種主要包括人糞尿、豬牛糞、沼渣、餅肥及秸稈，化肥品種為單質(zhì)氮、磷、鉀肥及復(fù)合肥和鋅肥。在化肥品種中，復(fù)合肥的普及率相對(duì)較高，達(dá)到62.32%;施用單質(zhì)氮肥尿素和碳銨的農(nóng)戶比例亦較高，分別是73.89%和53.12%，而施用單質(zhì)磷、鉀肥的農(nóng)戶比例較低，分別為27.67%和3.12%，施用微量元素鋅肥的樣本僅占0.74%。結(jié)果表明，湖北省小麥種植農(nóng)戶比較重視肥料的施用，但有機(jī)肥施用比例過(guò)低，且有機(jī)肥品種單一;主要的化肥品種為尿素、復(fù)合肥和碳銨，重氮肥而輕磷、鉀及中微量元素肥料。

2.2 ?小麥?zhǔn)┓柿考梆B(yǎng)分比例

小麥養(yǎng)分投入量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明（表2），從湖北省全省范圍看，氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）變化幅度分別為0～373.8、0～222.0、0～254.3 kg/hm2，平均施用量分別為136.5、54.7、41.3 kg/hm2，其中由化肥提供的N、P2O5和K2O分別是131.4、52.5和39.5 kg/hm2。說(shuō)明當(dāng)前小麥養(yǎng)分投入中化學(xué)肥料占主導(dǎo)地位，化學(xué)氮、磷、鉀肥投入量分別占養(yǎng)分投入總量的96.26%、95.98%和95.64%。表2還反映出，不同麥區(qū)氮、磷、鉀施用量存在一定差異，鄂中北麥區(qū)氮、磷施用量相對(duì)較高，平均施氮（N）、磷（P2O5）量為162.6和65.3 kg/hm2;鄂西北麥區(qū)平均施鉀（K2O）量60.0 kg/hm2，高于其他麥區(qū)。氮、磷、鉀施用量較低的地區(qū)分別是鄂西南、江漢平原和鄂東南麥區(qū)，平均N、P2O5和K2O用量?jī)H105.9、45.0和28.6 kg/hm2。

據(jù)農(nóng)業(yè)部發(fā)布《2014年秋冬季主要作物科學(xué)施肥指導(dǎo)意見(jiàn)》和《長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)春季科學(xué)施肥指導(dǎo)意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見(jiàn)》）[7，8]，長(zhǎng)江中下游冬小麥產(chǎn)量水平4 500～6 000 kg/hm2時(shí)，N、P2O5、K2O推薦施用量為123.3～163.8 kg/hm2、51.0～67.5 kg/hm2和40.8～54.0 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O約為1∶0.41∶0.33。若以產(chǎn)量4 500～6 000 kg/hm2為小麥生產(chǎn)目標(biāo)，綜合考慮養(yǎng)分用量及比例，則鄂中北麥區(qū)需增施鉀肥，鄂東北及鄂西北麥區(qū)需增施磷肥并減少鉀肥用量，江漢平原麥區(qū)氮、磷、鉀肥用量均需增加，鄂東南麥區(qū)需增鉀減磷，鄂西南麥區(qū)需增氮減磷。endprint

2.3 ?小麥?zhǔn)┓柿糠旨?jí)

分別對(duì)1 218戶調(diào)查樣本N、P2O5、K2O施用量進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì)（圖1），結(jié)果顯示，超過(guò)一半的農(nóng)戶小麥?zhǔn)┑∟）量在120～180 kg/hm2之間、施磷（P2O5）量在30～60 kg/hm2之間;施鉀（K2O）量在30～60 kg/hm2之間的比例最大，占41.71%。若以《指導(dǎo)意見(jiàn)》[7，8]小麥產(chǎn)量在4 500～6 000 kg/hm2時(shí)的最低推薦用量N 123.3 kg/hm2、P2O5 51.0 kg/hm2和K2O 40.8 kg/hm2為臨界值，則湖北省小麥氮、磷和鉀肥施用量不足的農(nóng)戶比例分別為25.29%、34.32%和43.02%。值得注意的是，約有1/3的農(nóng)戶在小麥生產(chǎn)中未施用鉀肥，未施用氮肥和磷肥的比例分別占1.23%和6.90%。

2.4 ?不同小麥產(chǎn)量水平肥料用量

對(duì)不同產(chǎn)量水平下小麥氮、磷、鉀肥施用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果（表3）表明，隨著施肥量（氮、磷、鉀及施肥總量）的增加，小麥產(chǎn)量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，說(shuō)明施肥可增加小麥產(chǎn)量，這與前人的研究結(jié)果一致[9-13]。此外，在低產(chǎn)條件下，當(dāng)?shù)适┯昧孔兓淮髸r(shí)，增施磷、鉀肥可明顯增加小麥產(chǎn)量;而在高產(chǎn)條件下，當(dāng)磷、鉀肥施用量變化不大時(shí)，增施氮肥增產(chǎn)效果明顯。

從表3中還可以看出，中低產(chǎn)（<4 500 kg/hm2）樣本比例占53.61%，高產(chǎn)（>7 500 kg/hm2）樣本僅占0.25%，這與山東、河南、河北等小麥高產(chǎn)省份差距較大（2013年3省份小麥平均產(chǎn)量分別為6 011、5 950和5 550 kg/hm2[14]）。調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，山東、河南、河北小麥農(nóng)民習(xí)慣平均施肥量為N 184～317 kg/hm2、P2O5 42～161 kg/hm2和K2O 13～127 kg/hm2[15]，肥料（尤其氮、磷）用量明顯高于湖北小麥農(nóng)民習(xí)慣施肥量（氮、磷、鉀施用量平均為136.5、54.7、41.3 kg/hm2），說(shuō)明小麥生產(chǎn)中養(yǎng)分投入量不足可能是制約湖北小麥單產(chǎn)水平進(jìn)一步提高的原因之一。

與此同時(shí)，除小麥產(chǎn)量、肥料品種、各肥料用量等指標(biāo)外，本研究還調(diào)查了各農(nóng)戶肥料施用方法（施用次數(shù)及各次施用量等），結(jié)果顯示，磷、鉀肥以基施為主，64.47%的農(nóng)戶將氮肥分兩次或兩次以上施用。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)氮肥作基肥和追肥的用量及比例，表明在追施了氮肥的樣本中追氮量平均占總氮量的27.13%，其中追氮量不足總氮量一半的樣本比例占79.59%，說(shuō)明湖北小麥?zhǔn)┓蚀螖?shù)偏少，前期氮肥用量偏大，后期氮肥用量不足。

3 ?小結(jié)與討論

2015年2月農(nóng)業(yè)部正式啟動(dòng)“化肥零增長(zhǎng)”行動(dòng)，旨在減少農(nóng)業(yè)面源污染和提高肥料利用率[16]。另一方面，研究表明當(dāng)前生產(chǎn)條件下施肥對(duì)小麥產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為48.6%[17]，小麥產(chǎn)量的提高必須依賴化肥的施用。如何平衡“施肥增產(chǎn)”和“化肥零增長(zhǎng)”兩者的關(guān)系，科學(xué)施肥是不二選擇。根據(jù)農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《2014年秋冬季主要作物科學(xué)施肥指導(dǎo)意見(jiàn)》，湖北省小麥產(chǎn)量在4 500～6 000 kg/hm2時(shí)，建議養(yǎng)分用量N 123.3～163.8 kg/hm2，P2O5 51.0～67.5 kg/hm2，K2O 40.8～54.0 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O養(yǎng)分比例約為1∶0.41∶0.33，此養(yǎng)分用量為化肥、有機(jī)肥及秸稈養(yǎng)分投入量。對(duì)照《2014年秋冬季主要作物科學(xué)施肥指導(dǎo)意見(jiàn)》的施肥原則及推薦用量，目前湖北省小麥?zhǔn)┓手写嬖谝韵聠?wèn)題：

3.1 ?有機(jī)肥投入不足，秸稈還田率低

施用有機(jī)肥和秸稈還田不僅能提供多種養(yǎng)分，還具有培肥土壤、改良土壤結(jié)構(gòu)、增加產(chǎn)量的作用[18-20]，同時(shí)秸稈還田還能杜絕秸稈焚燒所造成的大氣污染[20]。然而，本研究調(diào)查結(jié)果表明，湖北省小麥生產(chǎn)中施用有機(jī)肥或秸稈還田的樣本比例僅占6.24%，有機(jī)肥品種單一，且施用量偏少。有機(jī)肥和秸稈還田中氮投入量?jī)H占氮養(yǎng)分投入總量的3.74%，磷和鉀分別占4.02%和4.36%。與小麥高產(chǎn)省份相比，湖北省小麥生產(chǎn)中養(yǎng)分投入總量的不足主要是由于有機(jī)肥投入不夠和秸稈還田率低下導(dǎo)致。

3.2 ?重視氮磷肥，輕視鉀肥

鉀在增加小麥產(chǎn)量、改善小麥品質(zhì)、增強(qiáng)其抗逆性方面具有其他養(yǎng)分不可替代的作用[12，21，22]。隨著高產(chǎn)品種的選用，氮、磷肥用量增加，作物單位面積產(chǎn)量不斷提高，從土壤中帶走鉀量逐漸增大，但由于有機(jī)肥投入少和鉀肥資源匱乏，鉀肥投入不足，小麥主產(chǎn)區(qū)土壤缺鉀面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)[23]。盡管20世紀(jì)80～90年代以及近10年的研究也表明，湖北小麥?zhǔn)┾浶Ч黠@[12，24]，但施肥調(diào)查結(jié)果顯示，約1/3的農(nóng)戶在小麥生產(chǎn)中未施用鉀肥，即使施鉀也是以復(fù)合肥的形式施用，單質(zhì)鉀肥使用率僅3.12%。在主產(chǎn)地鄂中北麥區(qū)、江漢平原麥區(qū)以及鄂東南麥區(qū)鉀肥用量不足的現(xiàn)象更為突出，因此進(jìn)一步提高湖北省小麥單產(chǎn)必須重視鉀肥的施用。

3.3 ?施肥次數(shù)偏少，基肥與追肥比例失調(diào)

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)的變化，小麥生產(chǎn)全程機(jī)械化推廣面積呈逐年擴(kuò)大趨勢(shì)[25]，肥料撒施或伴隨旋耕、播種、鎮(zhèn)壓等生產(chǎn)環(huán)節(jié)一次性淺施，施肥深度淺，后期追肥次數(shù)減少，比例失調(diào)。調(diào)查結(jié)果顯示，全省小麥平均基施氮肥量約占總氮量的3/4，同時(shí)超過(guò)1/3的農(nóng)戶氮肥全部基施，這與“養(yǎng)分供應(yīng)與作物的養(yǎng)分需求相同步”的施肥原則相左，不僅容易導(dǎo)致小麥生長(zhǎng)后期脫肥早衰，而且使氮肥利用率降低[26]。高產(chǎn)小麥養(yǎng)分需求的特征是開(kāi)花后氮素需求量增加[13，27]，因此，提倡機(jī)械施肥，基肥由目前較大比例的撒施淺施改為深施，且控釋肥尚未普及的條件下，結(jié)合各主產(chǎn)區(qū)小麥生育期降雨量及土壤質(zhì)地適當(dāng)增加施肥次數(shù)、調(diào)整基肥與追肥比例、減少前期氮肥是實(shí)現(xiàn)湖北省小麥高產(chǎn)高效、提高肥料利用率的必要措施。endprint

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