樹脂包衣肥料在小麥上的肥效試驗(yàn)

周星， 王振， 王升

(江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院，江蘇 南京 210019)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化肥對我國作物產(chǎn)量的提高起著重要的作用，但長期過量和單一施用化肥會對作物產(chǎn)量、土壤及周圍環(huán)境產(chǎn)生不利且不可逆的影響[1-2]，且農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移加大了施肥的難度[3]；因此，減少化肥的施用量及次數(shù)是推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的措施之一。緩控釋肥是一種根據(jù)作物養(yǎng)分需求緩慢釋放養(yǎng)分的新型肥料，它們能延長肥效期，最大限度地提高肥料利用率，減少養(yǎng)分流失，可一次性基施[4-6]，考慮到減少施肥次數(shù)和環(huán)保等，施用緩釋肥是一種較理想的選擇。

小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食作物，種植面積和總產(chǎn)量均占全國糧食作物的21%[7-8]。隨著人們對糧食需求量的日益增加，迫切需要發(fā)展小麥的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[9]。小麥緩控釋肥一次性施用能緩解農(nóng)村勞力緊張，起到穩(wěn)產(chǎn)增效的效果[10]。樹脂包膜尿素與普通尿素相比，在水稻上應(yīng)用可以增產(chǎn)、提高氮肥利用率[11]；但緩控釋肥對小麥產(chǎn)量及其形成的影響研究還較少，更沒有在大面積生產(chǎn)上得到應(yīng)用。江蘇地區(qū)是小麥的主產(chǎn)區(qū)，生產(chǎn)上迫切需要簡化施肥技術(shù)，特別是一次性基施技術(shù)。本試驗(yàn)在減氮13.5%的條件下，以常規(guī)施肥為對照，研究一次性基施不同用量的樹脂包衣控釋肥以及在分蘗期補(bǔ)施不同量尿素，來探究幾種控釋肥處理對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響，以期為緩控釋肥在江蘇地區(qū)小麥生產(chǎn)上的合理施用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2019年10月在鹽城市射陽縣鹽城農(nóng)墾農(nóng)科所8號田(120°15′50″E、33°40′31″26N)進(jìn)行。試驗(yàn)地地勢平坦，土壤肥力中等偏上、均勻，排灌方便、無禽畜危害、無病蟲草害。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，光照充足，氣候適宜，年均氣溫15.4 ℃，年降水量1 080 mm，年日照時(shí)間2 160 h，年無霜期225 d。試驗(yàn)田為稻麥兩熟種植制度，前茬為水稻，土壤質(zhì)地為壤性潮鹽土，0～20 cm土層土壤基本理化性狀為：有機(jī)質(zhì)24.2 g·kg-1，全氮1.84 g·kg-1，堿解氮120 mg·kg-1，速效磷18.5 mg·kg-1，速效鉀98 mg·kg-1，pH 7.9。

供試小麥為當(dāng)?shù)卮筇镏髟云贩N揚(yáng)麥23，由江蘇省大華種業(yè)集團(tuán)有限公司新洋分公司提供。

供試肥料：尿素(含N 46%)、磷酸氫二銨(N 18%，P2O546%)、45%復(fù)合肥(N 15%，P2O515%，K2O 15%)、過磷酸鈣(P2O512%)、硫酸鉀(K2O52%),由江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司新洋分公司提供。供試緩釋肥：樹脂包衣(N 43%)由江蘇尊龍農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，即減N 13.5%(合適減氮水平)下3個(gè)不同樹脂包衣用量處理(樹脂包衣1、樹脂包衣2、樹脂包衣3)，以及空白和常規(guī)施肥對照，3個(gè)樹脂包衣用量處理設(shè)計(jì)按照養(yǎng)分等量原則(N 307.5 kg·hm-2、P2O5135.0 kg·hm-2、K2O 28.5 kg·hm-2)。各處理具體施肥量：空白，不施肥；常規(guī)，基肥施尿素225.0 kg·hm-2、二銨225.0 kg·hm-2，分蘗肥施尿素135.0 kg·hm-2，拔節(jié)孕穗肥施尿素150.0 kg·hm-2、45%復(fù)合肥187.5 kg·hm-2，穗肥施尿素112.5 kg·hm-2；樹脂包衣1，基肥施樹脂包衣401.1 kg·hm-2、過磷酸鈣1 125.0 kg·hm-2、硫酸鉀54.8 kg·hm-2，分蘗肥施尿素293.6 kg·hm-2；樹脂包衣2，基肥施樹脂包衣471.0 kg·hm-2、過磷酸鈣1 125.0 kg·hm-2、硫酸鉀54.8 kg·hm-2，分蘗肥施尿素228.3 kg·hm-2；樹脂包衣3，基肥施樹脂包衣540.8 kg·hm-2、過磷酸鈣1 125.0 kg·hm-2、硫酸鉀54.8 kg·hm-2，分蘗肥施尿素163.1 kg·hm-2。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積為33.5 m2。

小麥于2019年10月24日機(jī)械拋施基肥，10月26日采用人工拉線開溝播種，行距25 cm。11月4日出苗，小麥基本苗270萬·hm-2。11月27日人工撒施分蘗肥，2020年2月18日人工施用拔節(jié)孕穗肥，3月11日撒施穗肥。2020年6月1日收割計(jì)產(chǎn)。

1.3 采樣測定與數(shù)據(jù)處理

高峰苗。從小麥分蘗后開始，連續(xù)6次調(diào)查每個(gè)小區(qū)已定點(diǎn)區(qū)域中小麥的苗數(shù)，最大值即為小麥的高峰苗。

干物質(zhì)重。分別在小麥分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期時(shí)，于每個(gè)小區(qū)隨機(jī)挑選10株小麥，先在105 ℃烘箱中殺青，后在70 ℃烘箱烘至恒重。

株高。于小麥成熟期時(shí)，在每個(gè)小區(qū)間挑選長勢一致的5穴小麥，測量其株高。

產(chǎn)量及其構(gòu)成。在小麥成熟期，調(diào)查已定點(diǎn)區(qū)域中小麥的總穗數(shù)，根據(jù)行距算出小麥有效穗數(shù)，測量穗長、實(shí)粒數(shù)和千粒重等指標(biāo)，換算成標(biāo)準(zhǔn)水分下的小麥產(chǎn)量。

采用Excel 2010軟件進(jìn)行處理數(shù)據(jù)、制表和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 對高峰苗的影響

圖1顯示，與常規(guī)相比，小麥高峰苗空白處理最低，樹脂包衣3處理最高。隨著樹脂包衣用量的增加，小麥高峰苗呈增加趨勢。說明樹脂包衣用量增加能增強(qiáng)小麥的分蘗能力，進(jìn)而增加小麥的高峰苗。

圖1 不同肥料處理對小麥高峰苗的影響

2.2 對單株干重的影響

圖2顯示，空白處理單株干重在不同時(shí)期下都處于最低。在分蘗期和拔節(jié)期，樹脂包衣1和樹脂包衣2處理單株干重高于常規(guī)對照，且隨著樹脂包衣肥料用量的增加呈下降趨勢。但在抽穗期至成熟期，小麥單株干重都高于常規(guī)對照，且隨著樹脂包衣肥料用量的增加呈增加趨勢。說明在小麥生長前期，樹脂包衣肥料的肥效還在緩慢釋放，該時(shí)期主要是尿素中的氮素起作用，但在生長后期，樹脂包衣中的養(yǎng)分釋放逐步跟上小麥的生長所需，從而促進(jìn)了小麥地上部的生長。總體說來，在樹脂包衣1和樹脂包衣2處理下，小麥的整體生長較平衡。

圖2 不同肥料處理對小麥單株干重的影響

2.3 對株高的影響

圖3顯示，空白處理小麥株高最低，樹脂包衣2和樹脂包衣3處理株高都高于常規(guī)對照，樹脂包衣1處理株高低于對照，但兩者相差不大。隨著樹脂包衣用量的增加小麥株高呈增加趨勢，說明樹脂包衣用量越多，株高越高?？紤]到株高過高后會增加小麥倒伏的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)而引起減產(chǎn)，因此，推薦樹脂包衣用量在較低水平。

圖3 不同肥料處理對小麥株高的影響

2.4 對產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)的影響

表1顯示，空白處理小麥成穗率最高，有效穗最低。樹脂包衣1和樹脂包衣2處理成穗率、有效穗比對照高，隨著樹脂包衣用量的增加，小麥成穗率和有效穗都呈逐漸降低的趨勢，這與高峰苗變化趨勢相反，主要是前期高峰苗過多后會生成較多的無效分蘗進(jìn)而引起成穗率下降。穗長、每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率都在常規(guī)施肥時(shí)最高，而千粒重在常規(guī)施肥下最低。從產(chǎn)量方面來看，常規(guī)施肥最高，空白處理最低，隨著樹脂包衣用量的增加，小麥產(chǎn)量呈逐漸降低的趨勢。說明施用樹脂包衣肥料后，小麥得到不同程度的減產(chǎn)且在最低用量的樹脂包衣肥料處理下減產(chǎn)幅度最小；因此，考慮提高有效穗及不明顯降低產(chǎn)量等因素，推薦施用樹脂包衣肥料401.1 kg·hm-2為宜。

表1 不同肥料處理對小麥產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)的影響

2.5 對經(jīng)濟(jì)效益的影響

表2顯示，常規(guī)施肥對照肥料和人工成本最低，產(chǎn)量最高，因此，凈效益最高。其次是樹脂包衣1處理，空白處理凈效益最低。雖然各處理凈效益都為正，但與常規(guī)相比都為負(fù)值，一方面是產(chǎn)量都低于對照；另一方面是肥料和人工成本都高于對照。因此，考慮到減氮后能減少化肥對環(huán)境污染的長期效應(yīng)，以及緩釋肥料的用量成本，推薦施用樹脂包衣肥料401.1 kg·hm-2的處理。

表2 不同肥料處理對小麥經(jīng)濟(jì)效益的影響

3 小結(jié)與討論

施用緩控釋肥能夠增強(qiáng)小麥的分蘗能力[12-13]。本試驗(yàn)中，小麥分蘗數(shù)僅在最高用量的樹脂包衣處理中得到提高，這與以往研究結(jié)果相似，可能原因是樹脂包衣用量越多，對根系的促進(jìn)作用越強(qiáng)，進(jìn)而有利于地上部的分蘗增多。在單株干重方面，拔節(jié)期前，樹脂包衣3處理低于對照，這可能是該處理下施用尿素量偏低，以及控釋肥中養(yǎng)分的緩慢釋放，直接影響了前期小麥的生長發(fā)育，而在后期小麥的單株干重都高于對照，這與樹脂包衣中緩慢釋放的養(yǎng)分符合小麥對養(yǎng)分的需求規(guī)律密切相關(guān)，這與以往研究結(jié)果相同[14]。

以往研究[15-16]大都表明，在一定范圍內(nèi)隨著株高的增加，作物產(chǎn)量也隨之增加，但株高過高后，會引起倒伏、加大收獲難度、增加后期投入成本及減產(chǎn)等后果。在該試驗(yàn)中不施肥處理小麥株高最低，這不利于其充分地利用光能，僅有低用量的樹脂包衣處理株高低于對照，且相差較小，這可提高小麥的抗倒能力來降低倒伏風(fēng)險(xiǎn)。從產(chǎn)量方面來看，常規(guī)施肥小麥產(chǎn)量最高，主要是實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率最高引起，這與以往研究的增產(chǎn)因素相同[17-18]。在樹脂包衣1的處理下小麥產(chǎn)量的降幅最低，主要與有效穗和千粒重的提高有關(guān)，與以往研究結(jié)果相似[19]，不施肥處理下產(chǎn)量最低。各處理下小麥的凈效益都為正，但與常規(guī)施肥相比后都為負(fù)值，且在樹脂包衣1處理下降幅最低，這主要與產(chǎn)量降低及成本增加有關(guān)。

綜上，雖常規(guī)施肥處理小麥產(chǎn)量最高，但考慮到施用化肥后的長期效應(yīng)做減氮措施及施用環(huán)保型肥料，同時(shí)施肥的步驟偏多加上勞動力的缺乏，應(yīng)簡化施肥程序優(yōu)先考慮基施緩釋肥。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在樹脂包衣1的處理下，小麥單株干重得到提高，整體生長較平衡，株高控制在合理范圍之內(nèi)，有效穗、成穗率及千粒重都得到提高，最終使產(chǎn)量降低最小，同時(shí)考慮到施肥成本等，推薦施用樹脂包衣控釋肥401.1 kg·hm-2，雖短期內(nèi)沒達(dá)到增產(chǎn)的目的，但隨著土壤條件的改善會逐步對作物的生長產(chǎn)生有利的影響。在接下來的試驗(yàn)中可考慮將緩釋肥分兩次施用或者和化肥混合基施來較全面地探究緩控釋肥的施用效果。