生物有機(jī)肥對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響研究

張永杰，韓冰，張晨亮

（1.濮陽縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河南 濮陽 457002；2.潤(rùn)農(nóng)欣生物科技有限公司，河北 石家莊 050600）

生物有機(jī)肥料的應(yīng)用特色在于既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類型生物有機(jī)質(zhì)的廢物再利用，例如部分生活垃圾、動(dòng)物排泄物等，又能夠給植物提供長(zhǎng)效、豐富的營(yíng)養(yǎng)，例如綠化樹木、農(nóng)作物等。生物有機(jī)肥料的應(yīng)用原理是把豐富的有益物質(zhì)即有機(jī)質(zhì)輸送給作物，長(zhǎng)效優(yōu)化其周邊生存環(huán)境。但是該類肥料一般是以配方的形式被應(yīng)用，合理搭配其他類型肥料，如鉀肥、磷肥等，從而互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同作用，給作物提供全面的營(yíng)養(yǎng)。因此，文章所進(jìn)行的關(guān)于生物有機(jī)肥對(duì)濮陽縣小麥生長(zhǎng)作用的試驗(yàn)也不是單線條展開的，而是使有機(jī)肥與無機(jī)肥合理結(jié)合，共同影響小麥生長(zhǎng)，從而得出系列數(shù)據(jù)，以分析小麥生長(zhǎng)中對(duì)各類肥料的利用率，獲得研究結(jié)論，指導(dǎo)小麥?zhǔn)┓蕦?shí)踐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

濮陽縣位于黃河沖積平原，土壤多為肥力水平高、輕壤土質(zhì)地的潮土，在品種上歸類為小兩合土。本次試驗(yàn)地是濮陽縣子岸鎮(zhèn)劉良莊村，時(shí)間是2021 年秋季。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

此次試驗(yàn)主要是考察濮陽縣小麥?zhǔn)┓世寐?，得出生物有機(jī)肥在小麥生長(zhǎng)中的作用。試驗(yàn)設(shè)計(jì)了9 個(gè)方式（配方），具體如下：一是無肥區(qū)N0P0K0，二是配方施肥區(qū)N14P6K5+生物有機(jī)肥，三是配方施肥缺氮區(qū)N0P6K5+生物有機(jī)肥，四是配方施肥缺磷區(qū)N14P0K5+生物有機(jī)肥，五是配方施肥缺鉀區(qū)N14P6K0+生物有機(jī)肥，六是常規(guī)施肥區(qū)N15P6K6，七是常規(guī)施肥缺氮區(qū)N0P6K6，八是常規(guī)施肥缺磷區(qū)N15P0K6，九是常規(guī)施肥缺鉀區(qū)N15P6K0。

本次試驗(yàn)的主要方向有兩個(gè)，一是常規(guī)施肥（未加入生物有機(jī)肥），二是特有的配方施肥（加入生物有機(jī)肥）。生物有機(jī)肥能促進(jìn)優(yōu)質(zhì)綠色小麥生產(chǎn)[1]。生物菌肥是以微生物的生命活動(dòng)導(dǎo)致作物得到特定肥料效應(yīng)的一種制品[2]。生物有機(jī)肥和化肥配施能促進(jìn)土壤生物繁殖[3]。生物有機(jī)肥對(duì)土壤細(xì)菌群落多樣性的影響較明顯[4]，是積極的促進(jìn)者[5]。由此可見，以上兩種施肥思路設(shè)計(jì)的目的是讓人們了解一塊小麥地在無生物有機(jī)肥和有生物有機(jī)肥配方的對(duì)比下，小麥作物的不同生長(zhǎng)情況，進(jìn)而判斷生物有機(jī)肥的作用。

試驗(yàn)中，施肥實(shí)際上包含了底肥（10 月）、追肥（次年3 月）兩個(gè)階段，期間配套推進(jìn)灌水、除草、防病等作業(yè)。

1.2.1 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)田地預(yù)先做了秸稈還田處理，精細(xì)整地，摒除影響試驗(yàn)的干擾因素。上述施肥配方中的各施肥處理涉及N、P、K，均分別指代純N、P2O5、K20，用量分別為225 kg/hm2、90 kg/hm2、90 kg/hm2。生物有機(jī)肥選用潤(rùn)農(nóng)欣牌生物有機(jī)肥，用量為600 kg/hm2。氮肥最終確定為尿素，磷肥確定為磷酸鈣（經(jīng)科學(xué)測(cè)定有效磷含量后施用），鉀肥確定為進(jìn)口氯化鉀。

1.2.2 分區(qū)設(shè)計(jì)

為獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)小麥田作了大區(qū)無重復(fù)設(shè)計(jì)，在相應(yīng)的地塊內(nèi)先劃分出兩個(gè)大區(qū)，一是常規(guī)施肥區(qū)域，二是配方施肥區(qū)域。之后再進(jìn)一步精分，確定出空白區(qū)、全肥區(qū)，以及無氮區(qū)、無磷區(qū)和無鉀區(qū)。其中，諸如全肥區(qū)、無磷區(qū)可在其所劃的同一區(qū)組內(nèi)相對(duì)自由地排列，順序不必固定，但在大的區(qū)組之間設(shè)有田埂，能夠避免竄水竄肥的情況出現(xiàn)，以保證試驗(yàn)結(jié)果的有效性。此外，在小麥地周圍設(shè)置高為1 m 的保護(hù)行。

2 試驗(yàn)實(shí)施

試驗(yàn)地肥力情況、質(zhì)地情況都較為理想，pH 值為8.2，全氮1.55 g/kg，有效磷16.5 mg/kg，速效鉀119 mg/kg，有機(jī)質(zhì)15.8g/kg。選擇新麥24 作為試驗(yàn)品種。

10 月12 日整地，分小區(qū)進(jìn)行人工翻耕。10 月15日播種，采取人工撒播的方式作業(yè)，播種量為225 kg/hm2。10 月施底肥，次年3 月追肥，用量為氮肥225 kg/hm2、磷肥90 kg/hm2、鉀肥90 kg/hm2、生物有機(jī)肥600 kg/hm2。其中，底肥的磷、鉀肥均要求100%施用，氮肥施用40%，余下60%氮肥在追肥階段施用，有機(jī)肥主要在底肥階段施用。施底肥時(shí)，氮肥要保持40%用量，其余留在次年小麥返青至拔節(jié)期時(shí)施加。施肥作業(yè)規(guī)定在1 d 內(nèi)完成，以確保施肥均勻。

此外，需要注意的是，底肥撒施后進(jìn)行深翻；同理，追肥作業(yè)后，也要進(jìn)行覆土操作。分別在11 月26 日、次年3 月28 日、次年5 月8 日灌水，共3次，每次用量為2 500 kg/hm2。次年3 月進(jìn)行1 次化學(xué)除草，次年4—5 月進(jìn)行兩次病蟲害治理。

試驗(yàn)進(jìn)行中，一切田間管理均形成紙面記載，由專人負(fù)責(zé)。小麥生長(zhǎng)發(fā)育階段動(dòng)態(tài)形成具體的數(shù)據(jù)。由于冬小麥?zhǔn)强缒晟L(zhǎng)的，從試播種開始到成熟共歷經(jīng)8 個(gè)時(shí)期。本次試驗(yàn)總體的抗蟲、抗病、抗寒表現(xiàn)屬于普通級(jí)別。

3 試驗(yàn)收獲與考種

3.1 試驗(yàn)收獲

養(yǎng)分含量直接影響作物的生長(zhǎng)狀況[6]，本試驗(yàn)根據(jù)樣品莖葉與籽粒養(yǎng)分含量確定。

具體采樣時(shí)，各分區(qū)以“S”形采樣方法為基準(zhǔn)，確定了10 個(gè)采集點(diǎn)，各個(gè)點(diǎn)位取雙行的0.5 m 長(zhǎng)樣段，最終獲得小麥的混合樣品。

經(jīng)科學(xué)分析（莖葉養(yǎng)分含量與植物籽粒養(yǎng)分含量對(duì)照分析），得出下列數(shù)據(jù)，見表1。

表1 各類樣品莖葉養(yǎng)分含量與植物籽粒養(yǎng)分含量對(duì)照表單位：%

3.2 試驗(yàn)考種

試驗(yàn)人員對(duì)各方案進(jìn)行逐一考種，獲得考種測(cè)產(chǎn)數(shù)據(jù)。其中，無肥區(qū)的千粒重最低，平均43.37 g；穗粒數(shù)最少，平均2 656 粒；理論產(chǎn)量、折實(shí)產(chǎn)量均最低，分別是6 282 kg/hm2、5 983.5 kg/hm2。對(duì)比而言，配方施肥區(qū)的以上數(shù)據(jù)均是最高的，千粒重達(dá)45.26 g，穗粒數(shù)達(dá)34.82粒，理論產(chǎn)量、折實(shí)產(chǎn)量分別為9 181.5 kg/hm2、8 842.5 kg/hm2。居于第二位的是常規(guī)施肥區(qū)，千粒重為45.23 g，穗粒數(shù)達(dá)34.76粒，理論產(chǎn)量、折實(shí)產(chǎn)量分別為9 142.5 kg/hm2、8 814 kg/hm2。其他小麥樣品的地塊中，相應(yīng)的數(shù)據(jù)也較為理想?？挤N數(shù)據(jù)總體上表現(xiàn)為無肥區(qū)低于常規(guī)施肥區(qū)（包括缺少氮磷鉀某一肥力要素地塊），常規(guī)施肥區(qū)低于配方施肥區(qū)（包括缺少氮磷鉀某一肥力要素地塊）。

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 養(yǎng)分情況

以100 kg 小麥籽粒為量化計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，得出養(yǎng)分吸收量。計(jì)算公式如下。

有機(jī)質(zhì)方面，吸收量最低地塊為無肥區(qū)，每100 kg籽粒僅有2.21 kg；最高地塊為配方施肥區(qū)，達(dá)到每100 kg 籽粒2.88 kg；所有配方施肥區(qū)的對(duì)應(yīng)養(yǎng)分吸收量數(shù)據(jù)均高于常規(guī)施肥地塊。

氮養(yǎng)分方面，吸收量最低地塊為常規(guī)施肥缺氮區(qū)，每100 kg 籽粒僅有2.29 kg；其次是無肥區(qū)，每100 kg籽粒2.32 kg；最高地塊為配方施肥區(qū)，達(dá)到每100 kg籽粒3.08 kg；其他配方施肥地塊與常規(guī)施肥地塊的氮養(yǎng)分吸收量對(duì)比不明顯，吸收能力相差不大。

磷養(yǎng)分方面，吸收量最低地塊為配方施肥缺磷區(qū)，每100 kg 籽粒僅有1.23 kg；其次是常規(guī)施肥缺磷區(qū)，每100 kg 籽粒1.27 kg；再次是無肥區(qū)，每100 kg 籽粒為1.29 kg；而最高地塊為配方施肥區(qū)，每100 kg 籽粒達(dá)到1.53 kg；其他施肥地塊均達(dá)到每100 kg 籽粒1.35 kg 以上。

鉀養(yǎng)分方面，吸收量最低地塊為無肥區(qū)，每100 kg籽粒僅有3.02 kg；其次是常規(guī)施肥缺鉀區(qū)，每100 kg籽粒3.09 kg；再次是常規(guī)施肥缺氮區(qū)，每100 kg 籽粒3.17 kg；而最高地塊為配方施肥區(qū)，每100 kg 籽粒達(dá)到3.45 kg；居第二位的是常規(guī)施肥區(qū)，每100 kg 籽粒3.40 kg；其他施肥地塊均達(dá)到每100 kg 籽粒3.22 kg以上。

4.2 肥料利用情況

基于各項(xiàng)數(shù)據(jù)計(jì)算肥料利用率，計(jì)算公式如下。

常規(guī)施肥下，氮肥利用率為40.1%，磷肥利用率為34.9%，鉀肥利用率為45.1%；配方施肥下，氮肥利用率為40.6%，磷肥利用率為35.2%，鉀肥利用率為45.9%。

在有具體數(shù)據(jù)作參考的條件下，得出試驗(yàn)土壤中配方施肥所起到作用的大小，即利用率提高情況，這其中包含了生物有機(jī)肥的助力功效。計(jì)算公式如下。

在生物有機(jī)肥科學(xué)參與下，小麥對(duì)氮肥利用率提高0.5%，磷肥利用率提高0.2%，鉀肥利用率提高0.8%。由此得出利用率結(jié)果，加入了生物有機(jī)肥的配方施肥策略明顯比常規(guī)施肥策略更能助力濮陽縣子岸鎮(zhèn)劉良莊村小麥生長(zhǎng)和增產(chǎn)。

5 討論

河南地區(qū)是我國(guó)典型的適宜小麥長(zhǎng)期生產(chǎn)的糧食出產(chǎn)地，長(zhǎng)期以來，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定提供了糧食安全保障，因此研究小麥的生長(zhǎng)發(fā)育影響因素極具現(xiàn)實(shí)意義。生物有機(jī)肥在近年的農(nóng)業(yè)發(fā)展、生產(chǎn)實(shí)踐中受到越來越多的矚目，其肥料的原材料相對(duì)易得，并且能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土壤帶來有益活性菌。生物有機(jī)肥以適當(dāng)比例摻拌于土壤中，會(huì)“釋放”有機(jī)養(yǎng)分，如微生物群等，直接或間接地促進(jìn)了土壤內(nèi)部循環(huán)，有益于作物生長(zhǎng)，例如微生物活動(dòng)促進(jìn)了根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，也讓土壤趨于優(yōu)質(zhì)化，從而具備更高、更強(qiáng)的生產(chǎn)能力。小麥種植于施用生物有機(jī)肥的土壤中，可以在保證自身優(yōu)質(zhì)發(fā)育的基礎(chǔ)上，無須過多施加化肥，不僅小麥產(chǎn)量得到保證，品質(zhì)高、更綠色，也節(jié)約了化肥成本，提高了生產(chǎn)效益，還規(guī)避了農(nóng)業(yè)土壤被污染、生產(chǎn)能力下降等問題。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，生物有機(jī)肥對(duì)于小麥生長(zhǎng)、高產(chǎn)大有裨益。小麥種植區(qū)不施肥，其莖葉、籽粒的養(yǎng)分含量均會(huì)出現(xiàn)不足。這表明小麥種植要配合科學(xué)的施肥方案，不能任由其自由生長(zhǎng)。小麥種植區(qū)采取非常規(guī)性施肥，即令其存在缺氮肥、磷肥或鉀肥中任意一種的情況，則其莖葉、籽粒的養(yǎng)分含量雖然高于未施肥區(qū)，但并非優(yōu)質(zhì)，小麥產(chǎn)量仍會(huì)低于常規(guī)施肥區(qū)。小麥種植區(qū)采取非配方性施肥，即令其存在缺氮肥、磷肥或鉀肥中任意一種的情況，其莖葉、籽粒的養(yǎng)分含量雖然高于未施肥區(qū)，也略高于非常規(guī)性施肥的相應(yīng)區(qū)域，但同樣并非優(yōu)質(zhì)，小麥產(chǎn)量仍低于配方施肥區(qū)?？梢?，結(jié)合本地小麥種植的地塊土壤情況科學(xué)施用生物有機(jī)肥至關(guān)重要。小麥種植前，廣大農(nóng)民應(yīng)總結(jié)、整理出恰當(dāng)?shù)纳镉袡C(jī)肥和氮磷鉀等肥料配比方案，科學(xué)施肥，科學(xué)助產(chǎn)。