化肥減量對小麥產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收與流失的影響

張 建

（山東省東明縣城關(guān)街道辦事處，山東 菏澤 274500）

只有適量施用化肥才能夠提高小麥產(chǎn)量與品質(zhì)，而過量施用化肥反而會影響生產(chǎn)，甚至造成田地污染。長期以來，受到糧食生產(chǎn)需求以及農(nóng)民種植習(xí)慣的影響，我國化肥尤其是氮肥、磷肥的施用量一直很大，過量養(yǎng)分在降雨、灌溉等沖刷作用下經(jīng)水循環(huán)進(jìn)入四周水體，久而久之造成農(nóng)田氮、磷養(yǎng)分顯著流失的問題，不僅如此，過量施用化肥也對農(nóng)田土壤環(huán)境造成影響，導(dǎo)致土壤條件退化，不利于獲得良好生產(chǎn)結(jié)果。因此，化肥減量的理念被提出，并通過大量實踐經(jīng)驗證實，通過減少化肥的施用量，既能提高肥料施用率、又能改善養(yǎng)分過量造成的環(huán)境污染問題。本文就通過試驗設(shè)計，研究化肥減量對小麥產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收和流失的影響。

1 材料及方法

1.1 試驗材料

小麥以很多山東農(nóng)民青睞的山農(nóng)27品種作為供試材料，這種品種的小麥植株比較高、葉子比較小，有很強(qiáng)的分蘗能力、成穗多且熟相好。

試驗地土壤中各項物理指標(biāo)含量：含全氮1.45g/kg、有機(jī)質(zhì)32.57g/kg、有效磷19.35mg/kg、速效鉀100.27mg/kg，土壤pH值是7.16。

1.2 試驗地概況

山東為暖溫帶季風(fēng)氣候，降雨比較集中，平均年氣溫在11~14℃，全年無霜期在180~220d。

試驗共設(shè)9個小區(qū)，各小區(qū)面積設(shè)計為30㎡；徑流池水的長度為2m、寬度為1m、高度為1.2m；于徑流池的底部設(shè)計并安裝一個控制閥出水口，以石棉瓦予以覆蓋。

1.3 試驗設(shè)計

本次試驗根據(jù)試驗?zāi)康?、設(shè)3個處理，每組3次重復(fù)，總計9個試驗小區(qū)，各小區(qū)面積為30㎡。各組具體設(shè)計為：

（1）處理1：基于當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣進(jìn)行施肥，即施N 210kg/h㎡、施PO81kg/h㎡、施KO 81kg/h㎡；

（2）處理2：以測土配方中等產(chǎn)量建議進(jìn)行施肥，即施N 180kg/h㎡、施PO75kg/h㎡、施KO 105kg/h㎡；

（3）處理3：在處理2的基礎(chǔ)上，分別減少氮肥施用30%、磷肥施用50%，即施N 126kg/h㎡、施PO37.5kg/h㎡、施KO 105kg/h㎡。

試驗期間，小麥于2021年10月3日~8日播種。處理1按照農(nóng)民習(xí)慣進(jìn)行施肥下，氮肥以6：4的方式施用，即基肥60%+返青肥40%，磷、鉀皆用作基肥一次性施用。另外兩個處理下，氮肥皆以6：2：2的方式施用，即基肥60%+返青肥20%+拔節(jié)肥20%，磷肥用以基肥一次性投入施用，鉀肥采取7：3的方式，即基肥70%、拔節(jié)肥30%。

處理1基肥采取三元復(fù)合肥（15-15-15）540kg/h㎡，追肥用尿素280kg/h㎡。另外2組處理施用肥料：尿素（46%）、過磷酸鈣（12%）、氯化鉀（60%）。

1.4 試驗指標(biāo)

于小麥成熟期，以五點采樣法對各小區(qū)小麥籽粒進(jìn)行采集，計算平均產(chǎn)量。

于小麥成熟期，以五點采樣法對各校區(qū)小麥籽粒進(jìn)行采集，分析植株全氮、全磷含量。

地上部作物養(yǎng)分吸收量（kg/h㎡）=籽粒產(chǎn)量×籽粒養(yǎng)分含量。

于小麥生育期內(nèi)定期采集降雨水、徑流水，并使用量雨器計量降水量。于降雨產(chǎn)流后使用計量尺于徑流池中測量徑流量、采集徑流水。水樣冷凍保存待測。對水樣中的總氮、總磷指標(biāo)進(jìn)行測定。

地表徑流氮/磷流失量（kg/hm）=徑流水中氮/磷濃度×徑流水體積。

1.5 數(shù)據(jù)處理

施用SPSS25.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢驗分析，指標(biāo)數(shù)據(jù)表達(dá)為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式，采用t方法檢驗。P＜0.05表示存在統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理組之間小麥產(chǎn)量的差異

與處理1相比，處理2、處理3在化肥減量之下，小麥產(chǎn)量均有不同程度的提高，增幅在28.92%~32.32%；其中處理2、處理3產(chǎn)量明顯高于處理1（P＜0.05）；處理2與處理3之間產(chǎn)量差異性并不大（P＞0.05）。具體見表1：

表1 不同處理組之間小麥產(chǎn)量的差異（±s，kg/hm2）

2.2 不同處理組之間小麥養(yǎng)分吸收差異

表2中是對小麥地上部分及籽粒氮素吸收量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，由地上部分氮吸收量數(shù)據(jù)可知，處理3氮素吸收量最高，為70.41kg/h㎡，其次是處理2，為67.92kg/h㎡；處理2、處理3氮素吸收量明顯高于處理1（P＜0.05）。處理2與處理3之間氮吸收量差異并不大（P＞0.05）。綜而提示化肥減量有利于促進(jìn)小麥地上部分氮素的吸收，尤其是減氮、減磷施肥更有益于提高氮肥利用效率。

表2 不同處理組之間小麥養(yǎng)分吸收差異（±s，kg/hm2）

對小麥籽粒的氮素養(yǎng)分吸收量數(shù)據(jù)統(tǒng)計，處理3小麥籽粒的氮素養(yǎng)分吸收量最高，分別較處理1、處理2提高了39.94%、17.28%。處理2及處理3小麥籽粒中氮素吸收量皆高于處理1（P＜0.05），同時處理3小麥籽粒氮素吸收量顯著高于處理2（P＜0.05）。

表3中是對小麥地上部分及籽粒磷素吸收量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。從地上部磷素吸收量數(shù)據(jù)來看，處理3高于處理2高于處理1（P＜0.05），處理3地上部磷素吸收量最大，為10.25kg/h㎡。

表3 不同處理組之間小麥磷素吸收量差異 （±s，kg/hm2）

從小麥籽粒磷素吸收量方面來看，處理3高于處理2高于處理1（P＜0.05），處理3較處理2、處理1分別提高了62.46%、15.42%；處理2及處理3小麥籽粒中磷素吸收量皆高于處理1（P＜0.05），同時處理3小麥籽粒磷素吸收量顯著高于處理2（P＜0.05）。

2.3 不同處理組之間農(nóng)田徑流氮磷流失差異

分析表4中不同處理組之間地表徑流總氮流失量，處理1流失量最大，達(dá)到7.14kg/h㎡，處理2、處理3分別較處理1降低1.71%、16.29%，處理3總氮流失量最?。≒＜0.05）。

表4 不同處理組之間農(nóng)田徑流氮磷流失差異 （±s，kg/hm2）

不同處理組之間的秒徑流總磷流失量的數(shù)據(jù)范圍在0.16kg/h㎡~0.22kg/h㎡。以處理1總磷流失量最大（P＜0.05），化肥減量處理下，處理2和處理3之間總磷流失量差異同樣顯著（P＜0.05），處理3總磷流失量最小。

3 討論

根據(jù)上文試驗結(jié)果數(shù)據(jù)來看，在化肥減量的各處理組中，小麥獲得產(chǎn)量均較農(nóng)民習(xí)慣施肥處理有不同程度的提高，增幅在28.92%~32.32%，且構(gòu)成了產(chǎn)量數(shù)據(jù)差異上的顯著性；而化肥減量兩組之間的產(chǎn)量差異并不大。胡俊國等人研究表明，小麥?zhǔn)┯没蕼p量增效技術(shù)，有利于顯著提高小麥的穗粒重與千粒重，對小麥產(chǎn)生積極影響。這與本次試驗結(jié)果相符。只要可以滿足作物自身生長發(fā)育需求，長期化肥減量施用不僅不會有礙于產(chǎn)量獲得，甚至可以在一定程度上提高產(chǎn)量。而測土配方施肥是基于對作物目標(biāo)產(chǎn)量所需施肥量進(jìn)行分析的前提下，通過合理調(diào)整各生育期施肥比例，促進(jìn)化肥減量增效的一項重要舉措。因此在試驗當(dāng)中根據(jù)小麥全生育期的需肥規(guī)律，提出合理施用小麥專用配方肥，有針對性地減施氮磷肥，可獲得更好的產(chǎn)量。這樣一來又保證了對肥料的農(nóng)學(xué)利用率，無論是從管控面源污染方面還是生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面來看，都具有重要意義。

同時，本試驗通過監(jiān)測化肥減量對小麥氮磷養(yǎng)分吸收的影響，數(shù)據(jù)結(jié)果提示：化肥減量兩組小麥地上部分及籽粒氮素吸收量均高于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理。這與劉小媛等人研究結(jié)果相符，其研究認(rèn)為，化肥減量能夠明顯減少土壤中的鹽分含量，有利于提高小麥磷素吸收效率，而減施氮肥也有利于提高土壤中有效氮含量。適當(dāng)減量化肥施用有利于促進(jìn)小麥干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)、提高其對籽粒灌漿的貢獻(xiàn)，因此有利于小麥于孕穗到開花階段的氮磷養(yǎng)分積累，而土壤中高效的肥料利用也有利于促進(jìn)小麥植株的更好吸收，滿足小麥生長需求。

另外，本試驗進(jìn)一步監(jiān)測了化肥減量對農(nóng)田徑流氮磷養(yǎng)分流失的情況，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果可見，化肥減量兩組農(nóng)田徑流氮磷流失量要較農(nóng)民習(xí)慣施肥處理更小。根據(jù)長時間農(nóng)業(yè)監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，由于大量施用化肥會造成約70%的氮磷流失，并隨著降雨或是灌溉等途徑流入河流、湖泊當(dāng)中，造成嚴(yán)重的水資源污染。受到糧食生產(chǎn)需求影響、農(nóng)民種植習(xí)慣影響等，我國化肥尤其是氮肥和磷肥的使用量都超出標(biāo)準(zhǔn)，同時利用率低，隨之造成的農(nóng)田氮磷流失量增加，導(dǎo)致河流、湖泊水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重的問題。不僅如此，降雨、灌溉等外源途徑攜帶者較高濃度的氮磷進(jìn)入到農(nóng)田土壤里，雖然有一部分的氮磷會被農(nóng)田土壤、作物吸收，但還是會有很大剩余基于農(nóng)田地表徑流而進(jìn)入流域、導(dǎo)致養(yǎng)分的無端流失，資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，既對流域水質(zhì)健康有所影響，又對生態(tài)環(huán)境造成破壞。因此通過本文試驗數(shù)據(jù)可知，在控制農(nóng)田氮磷養(yǎng)分的流失上，減量化肥效果卓著。減量化肥處理2及處理3組的總氮流失量均相較于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理降低1.71%、16.29%，總磷流失量降低15.79%、37.50%。提示直接降低氮肥、磷肥的施用有利于降低地表徑流氮磷養(yǎng)分的流失。

4 結(jié)論

上文通過展開田間試驗，以農(nóng)民習(xí)慣施肥作為對照，研究化肥減量對小麥產(chǎn)量、氮磷養(yǎng)分吸收以及地表徑流氮磷流失的影響。得到結(jié)論如下：

田間試驗結(jié)果顯示，以測土配方中等產(chǎn)量建議進(jìn)行施肥以及在此基礎(chǔ)上分別減少氮肥施用30%、磷肥施用50%的化肥減量處理對小麥產(chǎn)量有積極影響，有利于提高小麥產(chǎn)量。

化肥減量施用有利于促進(jìn)小麥地上部分氮磷養(yǎng)分的吸收，繼而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

化肥減量施用有利于控制農(nóng)田氮磷流失量，與農(nóng)民習(xí)慣施肥處理相比較，化肥減量處理總氮流失量降低1.71%、16.29%，總磷流失量降低15.79%、37.50%。且尤其以減少氮肥施用30%、磷肥施用50%的化肥減量處理氮磷流失量更小。