川水地膜玉米商品有機(jī)肥部分替代化肥試驗(yàn)分析

瞿慧萍

(青海省海東市樂都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，青海 樂都 810799)

隨著化肥的大量施入，一方面造成土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞，降低了土壤的通透性。另一方面造成土壤保水保肥能力下降，土壤板結(jié)。商品有機(jī)肥替代化肥，是改良土壤環(huán)境，增加綠色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品供給和促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效的重要措施。結(jié)合化肥減量增效行動(dòng)項(xiàng)目的實(shí)施，在川水地膜玉米生產(chǎn)上開展商品有機(jī)肥部分替代化肥的田間試驗(yàn)，探索商品有機(jī)肥部分替代化肥在川水地膜玉米上的應(yīng)用效果，為獲得有機(jī)肥替代化肥最佳技術(shù)參數(shù)和玉米品質(zhì)提升提供科學(xué)施肥依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)選在青海省海東市樂都區(qū)洪水鎮(zhèn)姜灣村王少華的承包地上，海拔1 891 m，東經(jīng)102°33′40.6″，北緯36°26′19.5″，前茬作物為馬鈴薯，土壤為灌於灰鈣土，土層深厚、肥力中等、地勢(shì)平坦，具有代表性。

1.2播前土壤養(yǎng)分狀況

土壤pH值8.2、有機(jī)質(zhì)16.34 g/kg、全氮1.15 g/kg、堿解氮56 mg/kg、速效磷46 mg/kg、速效鉀191 mg/kg、全磷2.8 g/kg、緩效鉀950 mg/kg、全鉀22 g/kg。

1.3供試材料

供試肥料：商品有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥45%，有機(jī)肥總養(yǎng)分N+P2O5+K2O≥5%)青?；嗌锟萍加邢薰旧a(chǎn)；磷酸二銨(N：18%、P2O5：46%)中海石油化學(xué)股份有限公司生產(chǎn)；尿素(N：46%)云南祥豐化肥股份有限公司生產(chǎn)。

供試作物：玉米(品種為中地9988)

供試農(nóng)膜：(厚度≥0.01 mm，寬幅90 cm)青海恩澤農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司生產(chǎn)。

1.4田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，各處理如下：

處理1(CK)：(不施用任何化肥和有機(jī)肥)

處理2：農(nóng)民習(xí)慣施肥(磷酸二銨50 kg/畝，尿素10 kg/畝為底肥，尿素10 kg/畝為追肥)

處理3：全施有機(jī)肥(有機(jī)肥500 kg/畝)

處理4：30%習(xí)慣施肥+70%有機(jī)肥

處理5：50%習(xí)慣施肥+50%有機(jī)肥

處理6：70%習(xí)慣施肥+30%有機(jī)肥

1.4.2試驗(yàn)重復(fù)與小區(qū)面積

為保證試驗(yàn)精度，減少人為因素、土壤肥力和氣候因素的影響，田間試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組排列，區(qū)組內(nèi)土壤、地形等條件相對(duì)一致，除施肥不同外，各處理管理措施相同。小區(qū)面積為20 m2，試驗(yàn)四周設(shè)1 m寬保護(hù)行，處理小區(qū)間、小區(qū)與保護(hù)行之間起寬30 cm田埂，防止串肥串水和便于觀察記載。

1.4.3肥料施用方法

試驗(yàn)于2021年4月5日整地施肥覆膜，商品有機(jī)肥作基肥一次撒施到地表，再深翻入土中，習(xí)慣施肥遵從以往的施肥方式。施肥方案見表1，各施肥處理按田間示意圖對(duì)應(yīng)小區(qū)施肥，不錯(cuò)施、漏施，追肥時(shí)間視玉米長(zhǎng)勢(shì)和農(nóng)事管理而定。

1.4.4種植及田間管理：

種植技術(shù)及田間管理措施(除施肥外)均同當(dāng)?shù)卮筇镉衩追N植一致，出苗后嚴(yán)格控制各小區(qū)基本苗一致。

1.4.5試驗(yàn)田間布置(見圖1)

圖1 田間布置排列圖

1.5試驗(yàn)田間記載及考種

1.5.1玉米生育期和農(nóng)事操作記載

表2 玉米生育期記載(日/月)

表3 農(nóng)事操作記載表(日/月)

1.5.2不同施肥處理對(duì)玉米生育動(dòng)態(tài)及經(jīng)濟(jì)性狀的影響

從表4可看出，不同施肥處理對(duì)玉米綜合經(jīng)濟(jì)性狀影響不同，對(duì)株高、穗粒數(shù)、百粒重、籽粒理論產(chǎn)量等各項(xiàng)指標(biāo)都影響較大，玉米株高以處理5最高，為310 cm，其他處理依次為處理6、4、2、3，分別為312 cm、300 cm、290 cm、286 cm，處理1為最矮，為273 cm；穗粒數(shù)以處理6最大，為573粒，其他處理依次為處理5、2、4、3，分別為566粒、534粒、514粒、490粒，處理1最小，為442粒；百粒重以處理6為最高，為39.2 g，其他處理依次為處理5、2、4、3，分別為38.4 g、37.2 g、37.0 g、36.6 g，處理1最小，為35.8 g；理論畝產(chǎn)量以處理6最高，為853.54 kg，其他處理依次為處理5、2、4、3，分別為825.91 kg、754.86 kg、722.68 kg、681.49 kg，處理1最小，為601.3 kg。其他參數(shù)見表4，無論是從株高、穗粒數(shù)、百粒重、籽粒理論產(chǎn)量等均以處理1最小，處理3次之，說明有機(jī)肥部分替代化肥能通過增加玉米穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)和百粒重，降低禿頂長(zhǎng)，從而有效改善了玉米生物學(xué)特性，提高了玉米產(chǎn)量構(gòu)成因子，使得理論產(chǎn)量顯著高于處理2(常規(guī)施肥)和處理1(不施肥)，而有機(jī)肥全替代(處理3)增產(chǎn)不明顯。

表4 玉米生育動(dòng)態(tài)及經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn) 單位：cm、株/畝、粒、g、kg/畝

2 產(chǎn)量結(jié)果及分析

2.1不同施肥處理對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

由表5可知，不同施肥處理對(duì)玉米實(shí)際產(chǎn)量結(jié)果依次為6>5>2>4>3>1，處理1產(chǎn)量最低，為543.36 kg，處理6最高，達(dá)843.38 kg，各處理較處理1(對(duì)照)增產(chǎn)300.02 kg、271.13 kg、190.01 kg、155.56 kg、71.12 kg，增幅在13.09%～55.22%之間；各處理較處理2(不施有機(jī)肥)增產(chǎn)-190.01 kg、-118.89 kg、-34.45 kg、81.12 kg、110.01 kg，增幅在-26%～15%之間，以上試驗(yàn)結(jié)果表明，在該試驗(yàn)條件下，30%有機(jī)肥+70%習(xí)慣施肥是玉米的最佳施肥量，隨著有機(jī)肥替代比例的上升，玉米的產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)，所以有機(jī)肥替代化肥需要一個(gè)合適的比例。經(jīng)對(duì)各處理產(chǎn)量結(jié)果方差分析(表6)，重復(fù)間差異不明顯，處理間差異達(dá)極顯著水平，從多重比較來看(表7)，處理6同處理3和處理1之間存在顯著性差異，處理6同處理5、處理4、處理2無顯著差異，說明有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)玉米產(chǎn)量有一定的影響。

2.2將小區(qū)產(chǎn)量進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)試驗(yàn)方差分析得到

表5 玉米實(shí)際產(chǎn)量結(jié)果記載表 單位：kg、%

表6 小區(qū)玉米產(chǎn)量方差分析

表7 最小顯著極差法(LSR-SSR)多重比較

2.3不同處理下土壤肥力變化

在玉米收獲后對(duì)各小區(qū)隨機(jī)取土樣，化驗(yàn)0～20 cm土層中各養(yǎng)分含量，將三次重復(fù)結(jié)果平均得出各處理養(yǎng)分含量，結(jié)果顯示：有機(jī)肥部分替代化肥的各處理土壤pH值降低，呈中堿性，土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀、速效磷、全氮含量較處理1(對(duì)照)和處理2(不施有機(jī)肥)均有所增加，同時(shí)土壤容重降低，含水量增加。說明施用商品有機(jī)肥能夠提高土壤肥力，并改善了土壤理化性質(zhì)。其詳情見表8。

表8 土壤養(yǎng)分分析結(jié)果

2.4經(jīng)濟(jì)效益分析

從效益上看，不同施肥處理對(duì)玉米的畝產(chǎn)值影響不同，畝收益以處理6最高，為1 329.66元，處理2、5、1、4、3的畝收益依次減少，分別為1 213.74元、1 202.48元、1 086.72元、901.94元、628.96元，與對(duì)照處理1比較，處理6畝增收242.94元，增幅22.36%，處理2畝增收127.02元，增幅11.69%，處理5畝增收115.76元，增幅10.65%，處理3畝減收457.76元，減幅42.12%，處理4畝減收184.78元，減幅17%，由此說明，適量的有機(jī)肥替代化肥能夠最大程度發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，降低化肥用量，減輕農(nóng)業(yè)面源污染，提高玉米產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的施肥模式。見表9(僅從肥料因素考慮，其它因素不考慮)。

表9 各處理對(duì)玉米經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.5品質(zhì)性狀分析

從表10玉米品質(zhì)分析結(jié)果看，有機(jī)肥的替代施用明顯提高了玉米的粗蛋白、淀粉、脂肪含量。粗蛋白含量處理5最高，達(dá)9.25%，依次為處理5>6>3>4>1>2；淀粉含量處理6最高，達(dá)68.32%，依次為處理6>4>5>3>2>1；脂肪含量處理3最高，達(dá)3.834%，依次為處理3>4>6>5>2>1。

表10 玉米品質(zhì)分析結(jié)果

3 小結(jié)

3.1從產(chǎn)量性狀和經(jīng)濟(jì)效益方面看，處理6(70%習(xí)慣施肥+30%有機(jī)肥)產(chǎn)量最高，效益最好，與處理1(不施肥)、處理3(全施有機(jī)肥)和處理2(習(xí)慣施肥)相比，每畝產(chǎn)量分別提高300.02 kg、228.9 kg、和110.01 kg，每畝收益增加242.94元、700.7元、115.92元?？梢娪袡C(jī)肥部分替代化肥能夠有效的改良玉米的經(jīng)濟(jì)性狀，提高玉米的產(chǎn)量，增產(chǎn)效果明顯，但不是有機(jī)肥越多越好，過量減少化肥用量或有機(jī)肥全替代化肥對(duì)玉米增產(chǎn)效果都不明顯，是不可行的，只有最佳量替代才可以推進(jìn)化肥減量增效，適宜推廣應(yīng)用。

3.2從土壤培肥效益來看，商品有機(jī)肥部分替代化肥能夠改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤含水量，降低土壤pH值和土壤容重，提高土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀、速效磷、全磷、全氮的含量，從而提高了肥料利用率和土壤肥力，可以為玉米增產(chǎn)增效創(chuàng)造基礎(chǔ)。

3.3從產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益、土壤肥效和品質(zhì)分析，本次試驗(yàn)雖然取得了一些施肥參考數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)中可以建議施用有機(jī)肥150 kg、磷酸二銨35 kg、尿素14 kg。但這只是一年的結(jié)論，因?yàn)椴煌耐寥李愋?、不同肥力的田塊和不同的玉米品種對(duì)施肥量的要求還不一樣，要得出有機(jī)肥替代化肥對(duì)玉米經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量和產(chǎn)值影響的最佳施肥量，還需進(jìn)一步通過多年多點(diǎn)繼續(xù)試驗(yàn)來獲得，以為大面積推廣應(yīng)用提供科學(xué)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。