硝基復(fù)合肥對(duì)冬小麥冬前生長及產(chǎn)量的影響

樊志磊，馬 雪，馬雪麗，張丹丹，馮夢(mèng)喜，張書紅，岳艷軍

(河南心連心化肥有限公司 河南新鄉(xiāng) 453731)

0 前言

硝基復(fù)合肥是指以硝酸銨為氮源，添加磷、鉀等原料后生產(chǎn)出的氮磷鉀高濃度復(fù)合肥料。硝酸銨中的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量各占一半，稱為硝銨態(tài)氮肥；而硝酸磷肥和硝酸磷鉀肥等復(fù)合(混)肥料中也含有硝態(tài)氮和銨態(tài)氮，連同硝酸銨在內(nèi)，可以統(tǒng)稱為含硝態(tài)氮肥料[1]。硝基復(fù)合肥中的銨態(tài)氮帶有正電荷，能夠被帶負(fù)電荷的土壤顆粒所吸附，肥效期較長；硝態(tài)氮的溶解性、移動(dòng)性均較好，有利于提高肥料利用效率。因此，硝基復(fù)合肥具有速效和長效相結(jié)合、肥料利用效率高等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛用作各種旱地作物的基肥和追肥。目前，硝基復(fù)合肥在經(jīng)濟(jì)作物上應(yīng)用的研究較多，并且對(duì)不同區(qū)域、不同經(jīng)濟(jì)作物的增產(chǎn)作用有較深入的研究[2- 7]。

小麥作為我國第2大糧食作物，占糧食總產(chǎn)量的22.5%和總消費(fèi)量的25%左右，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。黃淮海農(nóng)業(yè)區(qū)是我國最重要的小麥生產(chǎn)基地，也是中國強(qiáng)筋、中筋優(yōu)質(zhì)小麥適宜生產(chǎn)地帶，該區(qū)小麥高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效地持續(xù)發(fā)展對(duì)我國糧食產(chǎn)量影響十分重大[8]。目前關(guān)于硝基復(fù)合肥對(duì)小麥影響的研究主要集中在苗期表現(xiàn)上，而對(duì)黃淮海地區(qū)硝基復(fù)合肥對(duì)小麥產(chǎn)量的影響研究較少[9]；同時(shí)，對(duì)硝基復(fù)合肥在黃淮海地區(qū)推廣是否會(huì)造成冬小麥冬前群體旺長，是否易于造成“旺長苗”尚無定論?；谏鲜銮闆r，在黃淮海地區(qū)不同試驗(yàn)點(diǎn)上開展了硝基復(fù)合肥對(duì)冬小麥生長特性及產(chǎn)量影響的研究，以期為硝基復(fù)合肥在黃淮海地區(qū)的推廣提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年10月至2017年6月在河南省新鄉(xiāng)市新鄉(xiāng)縣龍泉、趙堤、魏莊、張灣、東荊樓試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)土壤類型為壤土，各試驗(yàn)點(diǎn)土壤理化性狀如表1所示。

表1 各試驗(yàn)點(diǎn)土壤理化性狀

試驗(yàn)點(diǎn)pH有機(jī)質(zhì)/(g·kg-1)銨態(tài)氮/(mg·L-1)硝態(tài)氮/(mg·L-1)速效磷/(mg·L-1)速效鉀/(mg·L-1)有效鈣/(mg·L-1)有效鎂/(mg·L-1)趙堤8.436.119.1524.0528.85121.601 747.75228.25龍泉8.284.633.9019.8033.30119.302 547.90345.80魏莊8.546.16.7013.3031.70137.902 030.70216.30張灣8.365.130.4726.7334.00128.532 198.43254.13東荊樓8.474.926.7727.4323.4750.271 735.90265.37

試驗(yàn)分小區(qū)試驗(yàn)和大田示范兩大部分。小區(qū)試驗(yàn)設(shè)置尿氯基復(fù)合肥和硝氯基復(fù)合肥2個(gè)處理，按當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣設(shè)置施肥量。處理1(T1)基施河南心連心化肥有限公司提供的N- P2O5- K2O=20- 20- 5的尿氯基復(fù)合肥600 kg/hm2，追施普通尿素225 kg/hm2；處理2(T2)基施河南心連心化肥有限公司提供的N- P2O5- K2O=19- 19- 6的硝氯基復(fù)合肥600 kg/hm2，追施普通尿素225 kg/hm2。不同處理具體施肥方案如表2所示。

表2 不同處理具體施肥方案 kg/hm2

供試品種為矮抗58。小區(qū)試驗(yàn)設(shè)置3次重復(fù)，共6個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)面積為30 m2，小區(qū)之間和區(qū)組之間均設(shè)置保護(hù)行和走道。小區(qū)試驗(yàn)分別在龍泉和趙堤兩地進(jìn)行，示范試驗(yàn)在上述5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行。試驗(yàn)田種植方式及田間管理均采用當(dāng)?shù)卮筇锓N植的常規(guī)方法，統(tǒng)一播種、統(tǒng)一打藥；病蟲害防治與大田相同，同一作業(yè)日完成。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

生長指標(biāo)：于2016年12月1日選取1 m雙行進(jìn)行冬小麥株數(shù)、分蘗數(shù)統(tǒng)計(jì)，通過總質(zhì)量及株數(shù)計(jì)算單株質(zhì)量[10]。

測(cè)產(chǎn)：2017年6月對(duì)小區(qū)試驗(yàn)進(jìn)行5 m2取樣測(cè)產(chǎn)，對(duì)示范試驗(yàn)進(jìn)行單打單收。

組織氮濃度測(cè)定：植株樣品放入網(wǎng)袋內(nèi)標(biāo)記并于80 ℃下烘干至恒重，塑料袋密封降至室溫后粉碎；取粉碎后樣品0.22～0.23 g，用濃H2SO4-催化劑法進(jìn)行樣品消煮(消煮溫度和消煮時(shí)間分別為200 ℃和2 h、350 ℃和9 h)，采用連續(xù)流動(dòng)注射分析儀(Alliance- Futura)測(cè)定樣品組織中氮濃度[11]。

1.3 數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)均采用Excel 2010和Statistix 8.0程序進(jìn)行整理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)基本苗、冬前群體和冬后群體的影響

對(duì)龍泉和趙堤小區(qū)試驗(yàn)進(jìn)行了基本苗、冬前群體以及冬后群體調(diào)查，調(diào)查結(jié)果(表3)表明：普通尿基復(fù)合肥處理和硝基復(fù)合肥處理的基本苗、冬前群體無顯著差異(p=0.05)，2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的趨勢(shì)一致；2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)硝基復(fù)合肥處理的冬后群體顯著優(yōu)于尿基復(fù)合肥處理，其增長率分別為25.26%和25.80%。為進(jìn)一步分析冬后群體差異的原因，對(duì)冬前個(gè)體水平進(jìn)行了分蘗數(shù)、葉片數(shù)、單株質(zhì)量及氮磷鉀含量的測(cè)定。

表3 不同處理基本苗、冬前群體和冬后群體調(diào)查結(jié)果

試驗(yàn)點(diǎn)處理基本苗/(株·畝-1)冬前群體/(頭·畝-1)冬后群體/(頭·畝-1)龍泉T1229 000 a636 000 a764 000 bT2228 000 a638 000 a957 000 a趙堤T1194 000 b643 000 a717 000 bT2258 000 a625 000 a902 000 a

注：1)1畝=666.67 m2，下同

2.2 不同處理對(duì)冬小麥分蘗數(shù)、葉片數(shù)、單株質(zhì)量的影響

冬前對(duì)小區(qū)進(jìn)行取樣并在個(gè)體水平上對(duì)各處理冬小麥生長發(fā)育特性進(jìn)行了分析。由表4可看出,與尿基復(fù)合肥處理相比，在相近養(yǎng)分配比條件下，硝基復(fù)合肥處理可提高冬小麥分蘗數(shù)和單株質(zhì)量，同時(shí)其葉片數(shù)未出現(xiàn)增加(弱冬性品種達(dá)到7葉1心可能出現(xiàn)旺長)。在趙堤試驗(yàn)點(diǎn)，硝基復(fù)合肥處理的分蘗數(shù)和單株質(zhì)量分別比尿基復(fù)合肥處理增加18.52%和7.74%，同時(shí)葉片數(shù)方差分析無顯著差異(p=0.05)；在龍泉試驗(yàn)點(diǎn)，硝基復(fù)合肥處理的分蘗數(shù)和單株質(zhì)量分別比尿基復(fù)合肥處理增加10.71%和15.58%，同時(shí)葉片數(shù)方差分析無顯著差異(p=0.05)。與尿基復(fù)合肥處理相比，硝基復(fù)合肥能夠在冬前促進(jìn)冬小麥分蘗數(shù)和單株質(zhì)量的增加，同時(shí)葉片數(shù)無明顯區(qū)別，表明硝基復(fù)合肥處理不會(huì)造成冬前群體的旺長，但單株質(zhì)量的增加可促進(jìn)冬后群體的提高。

2.3 不同處理對(duì)冬小麥冬前養(yǎng)分積累的影響

由表5可知，在相近養(yǎng)分配比條件下，與尿基復(fù)合肥處理相比，硝基復(fù)合肥處理的氮、磷、鉀濃度互有差異。在趙堤試驗(yàn)點(diǎn)，硝基復(fù)合肥處理與尿基復(fù)合肥處理的植株氮、磷、鉀濃度無顯著差異(p=0.05)，與尿基復(fù)合肥處理相比，硝基復(fù)合肥處理的氮、磷、鉀濃度增長率分別為-9.70%、-5.88%和-10.38%；同時(shí)，與尿基復(fù)合肥處理相比，硝基復(fù)合肥處理的植株氮、磷、鉀積累量的增長率分別為-3.16%、0.00%和-3.72%。在龍泉試驗(yàn)點(diǎn)，硝基復(fù)合肥處理的植株磷、鉀濃度顯著高于尿基復(fù)合肥處理，而氮濃度無顯著差異；與尿基復(fù)合肥處理相比，硝基復(fù)合肥處理的植株氮、磷、鉀濃度增長率分別為1.22%、30.43%和13.80%；與尿基復(fù)合肥處理相比，硝基復(fù)合肥處理的植株氮、磷、鉀積累量的增長率分別為16.95%、47.06%和31.62%。綜合2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，與尿基復(fù)合肥相比，硝基復(fù)合肥在冬小麥6～7葉期具有一定的速效性，同時(shí)硝基復(fù)合肥處理的冬前群體干物質(zhì)積累優(yōu)勢(shì)為后續(xù)冬后群體的生長提供了基礎(chǔ)。

表4 不同處理對(duì)冬小麥分蘗數(shù)、葉片數(shù)和單株質(zhì)量的影響

試驗(yàn)點(diǎn)處理分蘗數(shù)/(個(gè)·株-1)增長率/%葉片數(shù)/(片·株-1)增長率/%單株質(zhì)量/g增長率/%趙堤T12.7 b6.3 a0.478 bT23.2 a18.526.0 a-4.000.515 a7.74龍泉T12.8 a7.0 a0.719 bT23.1 a10.716.8 a-3.570.831 a15.58

表5 不同處理對(duì)冬小麥冬前養(yǎng)分積累的影響

試驗(yàn)點(diǎn)處理氮濃度/(mg·g-1)磷濃度/(mg·g-1)鉀濃度/(mg·g-1)氮積累量/(mg·株-1)磷積累量/(mg·株-1)鉀積累量/(mg·株-1)趙堤T133.0 a3.4 a33.7 a15.8 a1.6 a16.1 aT229.8 a3.2 a30.2 a15.3 a1.6 a15.5 a龍泉T132.8 a2.3 b32.6 b23.6 b1.7 b23.4 bT233.2 a3.0 a37.1 a27.6 a2.5 a30.8 a

2.4 不同處理對(duì)不同示范點(diǎn)冬小麥產(chǎn)量的影響

由5個(gè)示范點(diǎn)單打單收產(chǎn)量(表6)可知，在相近養(yǎng)分配比條件下，硝基復(fù)合肥處理增產(chǎn)的試驗(yàn)點(diǎn)為趙堤、張灣和東荊樓，增產(chǎn)率分別為7.53%、6.28%和8.13%。對(duì)增產(chǎn)的3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的土壤狀況進(jìn)行分析，趙堤、張灣、東荊樓土壤內(nèi)銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比分別為0.80、1.14和0.98，即土壤中銨態(tài)氮與硝態(tài)氮的質(zhì)量比接近于1。而硝基復(fù)合肥處理減產(chǎn)的試驗(yàn)點(diǎn)為龍泉和魏莊，分別減產(chǎn)11.57%和4.28%，其土壤內(nèi)銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比分別為1.71和0.50，即土壤中銨態(tài)氮與硝態(tài)氮的質(zhì)量比偏離1較大。分析結(jié)果表明，土壤中銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比接近1時(shí)施用硝基復(fù)合肥有助于提高冬小麥產(chǎn)量，而土壤中銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比偏離1較大時(shí)施用硝基復(fù)合肥對(duì)冬小麥肥產(chǎn)量有一定的負(fù)面影響。

表6 不同處理對(duì)不同示范點(diǎn)冬小麥產(chǎn)量的影響

處理產(chǎn)量/(kg·畝-1)趙堤龍泉魏莊張灣東荊樓平均產(chǎn)量/(kg·畝-1)T1371.43666.13432.47504.34588.44512.56T2399.40589.05413.98536.01636.28514.94

3 結(jié)語

化肥中的氮素形態(tài)主要分為硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和酰胺態(tài)氮三大類，不同氮素形態(tài)組合在等氮量的條件下存在肥效差異。尹飛等[12]利用硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和酰胺態(tài)氮3種形態(tài)的氮源在施氮(N)量240 kg/hm2(基肥∶追肥=1∶1)下進(jìn)行小麥試驗(yàn)，結(jié)果表明硝態(tài)氮處理產(chǎn)量最高，與尿素處理相比增產(chǎn)率在5.8%。曹翠玲等[13]在水培條件下種植冬小麥，分別采用銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和尿素3種氮源進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比為1∶1時(shí)，葉片葉綠素含量最高、葉面積最大、根系活力最強(qiáng)，小麥成熟后地上部生物量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也最高。郭都等[14]的研究表明，種植小麥時(shí)增加硝態(tài)氮肥的施用比例能夠提高酸性土壤的pH，起到改良酸性土壤的作用。本試驗(yàn)中硝基復(fù)合肥處理與尿基復(fù)合肥處理的冬小麥冬前群體無顯著差異，并且通過對(duì)分蘗數(shù)、葉片數(shù)等數(shù)據(jù)的分析表明不會(huì)造成冬前旺長，但由于硝基復(fù)合肥合理的硝銨比(1∶1)及直接吸收利用無需脲酶分解的特點(diǎn)，有效促進(jìn)了冬小麥冬前群體生物量的積累，而冬前充足的生物量及營養(yǎng)積累對(duì)提高冬后群體數(shù)量有利。

在相近養(yǎng)分配比條件下，與尿基復(fù)合肥處理相比，硝基復(fù)合肥處理增產(chǎn)的試驗(yàn)點(diǎn)為趙堤、張灣和東荊樓，增產(chǎn)率分別為7.53%、6.28%和8.13%；硝基復(fù)合肥處理減產(chǎn)的試驗(yàn)點(diǎn)為龍泉和魏莊，減產(chǎn)率分別為11.57%和4.28%。綜合5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，在相近養(yǎng)分配比條件下，硝基復(fù)合肥處理比尿基復(fù)合肥處理平均增產(chǎn)率為0.46%。對(duì)5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的土壤信息進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)硝基復(fù)合肥處理增產(chǎn)的趙堤、張灣和東荊樓土壤內(nèi)銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比分別為0.80、1.14和0.98，其土壤內(nèi)銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比接近于1；硝基復(fù)合肥處理減產(chǎn)的龍泉和魏莊土壤內(nèi)銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比分別為1.71和0.50，其土壤內(nèi)銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比偏離1較大。分析結(jié)果表明，土壤中銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比接近1時(shí)施用硝基復(fù)合肥對(duì)提高冬小麥產(chǎn)量有利，而土壤中銨態(tài)氮與硝態(tài)氮質(zhì)量比差異較大時(shí)施用硝基復(fù)合肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量有一定的負(fù)面影響。