新野縣冬小麥肥料利用率試驗

李清忠 劉聽報

（1.新野縣種子技術(shù)服務(wù)站 河南新野 473500；2.新野縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 河南新野 473500）

新野縣地處河南省西南邊陲南陽盆地中心，青黑土是縣內(nèi)面積最大的土種，對該土種的肥料利用率等施肥技術(shù)參數(shù)的持續(xù)研究，是更新施肥配方的重要基礎(chǔ)工作。為此，2020年10月至2021年6月進行了肥料利用率試驗研究，以期為施肥方案設(shè)計和配方更新提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及基本情況

試驗地點位于新野縣城郊鄉(xiāng)官碾村西南500 m，整塊土地平坦，灌溉排澇條件較好，土類為砂姜黑土，土種為青黑土，質(zhì)地黏土。前茬作物為夏花生，常年產(chǎn)量4 500 kg/hm2。土壤肥力水平較高，養(yǎng)分含量為全氮1.34 g/kg、有效磷55.6 mg/kg、速效鉀173 mg/kg、緩效鉀698 mg/kg、有機質(zhì)18.0 g/kg，土壤pH 6.0。試驗點農(nóng)戶為種糧大戶，種植模式以小麥—玉米/花生為主，試驗田塊每年種植作物種類品種一致，管理措施統(tǒng)一，地力基礎(chǔ)均勻，能夠較好地保證各處理之間的土壤條件均勻一致。

1.2 試驗材料

試驗所用肥料種類為尿素、過磷酸鈣、進口氯化鉀，小麥品種為天寧38。除施肥水平外，其他農(nóng)事操作力求一致，并按方案要求進行土壤采樣測試、田間記載和考種測產(chǎn)。

1.3 試驗設(shè)計

本試驗設(shè)置4個處理，每個處理3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列[1]。

處理1：無氮區(qū)N0P90K90（每公頃施用P2O590 kg、K2O 90 kg，不施氮肥）。

處理2：無磷區(qū)N210P0K90（每公頃施用純N 210 kg、K2O 90 kg，不施磷肥）。

處理3：無鉀區(qū)N210P90K0（每公頃施用純N 210 kg、P2O590 kg，不施鉀肥）。

處理4：氮磷鉀區(qū)N210P90K90（每公頃施用純N 210 kg、P2O590 kg,K2O 90 kg）。

以上試驗設(shè)計在不施有機肥的基礎(chǔ)上進行，試驗各處理在同一區(qū)組內(nèi)隨機排列。每個小區(qū)長7 m、寬3.4 m，小區(qū)面積23.8 m2。每小區(qū)種植12行，23.0 cm等行距播種。小區(qū)間隔0.4 m，走道0.6 m，小區(qū)間和區(qū)組間設(shè)埂，以便觀測、記載、采樣、測產(chǎn)。埂高不低于20 cm，嚴防竄水竄肥，四周保護行1 m以上。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量統(tǒng)計

分別對各小區(qū)進行考種測產(chǎn)，統(tǒng)計各處理籽粒和莖葉平均產(chǎn)量，折算為公頃產(chǎn)量。產(chǎn)量統(tǒng)計結(jié)果見表1。

2.2 植株樣品分析

采集各小區(qū)籽粒、莖葉樣品，每個處理3次重復(fù)的植株樣等量合并后制成1個植株樣品，分別檢測分析籽粒、莖葉全氮、全磷、全鉀含量[2]，分析結(jié)果見表1。

表1 試驗產(chǎn)量與植株樣品分析結(jié)果

2.3 磷鉀相對產(chǎn)量與土壤豐缺評價

根據(jù)試驗產(chǎn)量統(tǒng)計，分別計算磷、鉀相對產(chǎn)量。計算方法如下：磷的相對產(chǎn)量=無磷區(qū)籽粒產(chǎn)量/氮磷鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量×100%。鉀的相對產(chǎn)量=無鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量/氮磷鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量×100%。

由表2可知，本試驗磷的相對產(chǎn)量為96.36%，鉀的相對產(chǎn)量為90.54%。

表2 磷、鉀相對產(chǎn)量計算結(jié)果

根據(jù)新野縣冬小麥施肥技術(shù)參數(shù)研究成果，當磷的相對產(chǎn)量≥95%時，土壤有效磷豐缺狀況為極高；當鉀的相對產(chǎn)量為80%～95%時，土壤速效鉀豐缺狀況為高。說明該試驗田塊耕層土壤有效磷含量為極高水平，速效鉀含量為高水平[3]。

2.4 百千克經(jīng)濟產(chǎn)量吸肥量

根據(jù)試驗各處理籽粒產(chǎn)量、莖葉產(chǎn)量、植株樣品分析結(jié)果，分別計算每形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量需吸收N、P2O5、K2O的量。計算方法如下：每形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量=（籽粒產(chǎn)量×籽粒養(yǎng)分含量+莖葉產(chǎn)量×莖葉養(yǎng)分含量）/籽粒產(chǎn)量×100。

統(tǒng)計分析結(jié)果表明，試驗點每形成100 kg籽粒吸N量，全肥區(qū)2.950 kg、無氮區(qū)2.784 kg；吸收P2O5的量，全肥區(qū)1.011 kg、無磷區(qū)0.922 kg；吸收K2O的量、全肥區(qū)2.547 kg、無鉀區(qū)2.236 kg（表3）。

2.5 肥料利用率

根據(jù)產(chǎn)量統(tǒng)計和植株分析結(jié)果，分別計算氮、磷、鉀肥利用率[4]。計算方法如下：氮肥利用率=[（全肥區(qū)籽粒產(chǎn)量×籽粒氮質(zhì)量分數(shù)+全肥區(qū)莖葉產(chǎn)量×莖葉氮質(zhì)量分數(shù)）-（無氮區(qū)籽粒產(chǎn)量×籽粒氮質(zhì)量分數(shù)+無氮區(qū)莖葉產(chǎn)量×莖葉氮質(zhì)量分數(shù)）]/全肥區(qū)施氮量。磷肥利用率=[（全肥區(qū)籽粒產(chǎn)量×籽粒磷質(zhì)量分數(shù)+全肥區(qū)莖葉產(chǎn)量×莖葉磷質(zhì)量分數(shù)）-（無磷區(qū)籽粒產(chǎn)量×籽粒磷質(zhì)量分數(shù)+無磷區(qū)莖葉產(chǎn)量×莖葉磷質(zhì)量分數(shù)）]×2.29/全肥區(qū)施磷量。鉀肥利用率=[（全肥區(qū)籽粒產(chǎn)量×籽粒鉀質(zhì)量分數(shù)+全肥區(qū)莖葉產(chǎn)量×莖葉鉀質(zhì)量分數(shù)）-（無鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量×籽粒鉀質(zhì)量分數(shù)+無鉀區(qū)莖葉產(chǎn)量×莖葉鉀質(zhì)量分數(shù)）]×1.204 6/全肥區(qū)施鉀量。

統(tǒng)計分析與計算結(jié)果表明，試驗點氮肥利用率40.56%、磷肥利用率10.72%、鉀肥利用率45.74%（表3）。

2.6 肥料農(nóng)學(xué)效率

根據(jù)施肥設(shè)計和產(chǎn)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分別計算氮磷鉀肥的農(nóng)學(xué)效率[5]。計算方法如下：肥料農(nóng)學(xué)效率=（施用某一特定化肥的經(jīng)濟產(chǎn)量-不施用特定化肥條件下的經(jīng)濟產(chǎn)量）/肥料純養(yǎng)分投入量。

計算結(jié)果表明，試驗點氮肥農(nóng)學(xué)效率12.34 kg/kg，磷肥農(nóng)學(xué)效率3.18 kg/kg，鉀肥農(nóng)學(xué)效率8.28 kg/kg（表3）。

2.7 耕層土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)

土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)實際就是土壤有效養(yǎng)分利用率。計算方法如下：磷的校正系數(shù)=（無磷區(qū)籽粒產(chǎn)量×無磷區(qū)百千克經(jīng)濟產(chǎn)量吸收P2O5量×0.01）/［土壤有效磷P2O5測定值（mg/kg）×150 000/1 000 000×2.29］。鉀的校正系數(shù)=（缺鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量×缺鉀區(qū)百千克經(jīng)濟產(chǎn)量吸K2O量×0.01）/［土壤速效鉀K2O測定值（mg/kg）×150 000/1 000 000×1.204 6］。

統(tǒng)計分析與計算結(jié)果表明，試驗點耕層土壤有效養(yǎng)分P2O5校正系數(shù)為0.24，耕層土壤有效養(yǎng)分K2O的校正系數(shù)為0.34（表3）。

表3 肥料效應(yīng)統(tǒng)計

3 小結(jié)與討論

（1）在土壤質(zhì)地為黏土、土種為青黑土的較高肥力田塊，每公頃施用純N 210 kg、P2O590 kg、K2O 90 kg，每生產(chǎn)100 kg小麥籽粒產(chǎn)量的吸肥量為N 2.950 kg、P2O51.011 kg、K2O 2.547 kg。肥料利用率為N 40.56%、P2O510.72%、K2O 45.74%。氮肥農(nóng)學(xué)效率12.34 kg/kg，磷肥農(nóng)學(xué)效率3.18 kg/kg，鉀肥農(nóng)學(xué)效率8.28 kg/kg。耕層土壤有效養(yǎng)分P2O5校正系數(shù)為0.24，K2O的校正系數(shù)為0.34。

（2）在土壤質(zhì)地為黏土、土種為青黑土的田塊，當耕層土壤有效磷達到55.6 mg/kg，其相對產(chǎn)量所對應(yīng)的豐缺狀況為極高；速效鉀達到173 mg/kg時，其相對產(chǎn)量所對應(yīng)的豐缺狀況為高。施用磷鉀肥雖然具有一定的增產(chǎn)效果，且對于維持土壤磷鉀平衡是必要的，但在基礎(chǔ)地力磷含量極高的情況下，磷肥的利用率和農(nóng)學(xué)效率顯著偏低，因此應(yīng)適當限制磷肥施用量，降低生產(chǎn)施肥成本，減少肥料浪費，提高經(jīng)濟效益和生態(tài)效益[6]。