霍邱縣小麥測土配方施肥田間最佳施肥量分析

潘錦勇

摘要 為促進科學合理施肥，節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，保護耕地質(zhì)量，2022年在霍邱縣開展了小麥“3414”小區(qū)肥效試驗，分析小麥種植田間最佳施肥量。結(jié)果表明，霍邱縣小麥的最佳施肥量為純N 278.12 kg/hm2、P2O5 109.37 kg/hm2、K2O 95.59 kg/hm2，此時產(chǎn)量達最大值，經(jīng)濟效益最好。

關(guān)鍵詞 小麥；最佳施肥量；產(chǎn)量；效益；霍邱縣

中圖分類號 S512.1? ?文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）07-0042-04

合理施肥是提高農(nóng)作物產(chǎn)量、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和土壤肥力水平的重要技術(shù)措施，近40％農(nóng)作物的增產(chǎn)依靠肥料的投入[1]。肥料的過量投入是導致農(nóng)業(yè)面源污染的重要原因之一[2]。測土配方施肥是以肥料田間試驗和土壤測試為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應，在合理施用有機肥料的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數(shù)量、施肥時期和施用方法[3]。近幾年，隨著測土配方施肥技術(shù)的推廣應用，逐漸摒棄“一炮轟”施肥方法，改為分期多次施肥，施肥方法更加科學合理。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，“3414”小區(qū)肥效試驗是測土配方施肥項目的一項重要內(nèi)容。為促進科學合理施肥，保護耕地環(huán)境，2022年筆者開展了小麥“3414”小區(qū)肥效試驗，為肥料配方設(shè)計提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試小麥品種為當?shù)刂鲗贩N寧麥18。供試肥料：氮肥為尿素（含純N 46％），磷肥為過磷酸鈣（含P₂0₅12％），鉀肥為氯化鉀（含K₂0 60％）。

1.2 試驗地概況

試驗地選擇在遠離村莊、道路、溝渠，且無明顯障礙層，地勢平坦，肥力均勻，排灌方便的田塊。耕作類型為稻—麥輪作，前茬作物為水稻。該地區(qū)屬于亞熱帶季風氣候，雨量適中，光照充足，四季分明，全年平均氣溫15.4 ℃，年降水量1 000 mm，全年無霜期220 d。試驗地塊土壤類型為黃棕壤土類、粘盤黃棕壤亞類、沙泥土田土屬、淤泥土田土種。試驗地土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分指標采用常規(guī)方法測定[4]，其養(yǎng)分狀況如下：有機質(zhì)14.89 g/kg、全氮1.24 g/kg、有效磷16.25 mg/kg，速效鉀135.28 mg/kg、有效鐵84.71 mg/kg、有效鋅2.03 mg/kg、有效硼0.41 mg/kg、有效錳32.55 mg/kg，pH 6.30。

1.3 試驗設(shè)計

方案設(shè)計吸收了回歸最優(yōu)設(shè)計處理少、效率高的優(yōu)點，采用“3414”完全試驗方案，共計設(shè)氮、磷、鉀3個因素，4水平，14個處理。4水平的含義為0水平不施肥、1水平為2水平×0.5、2水平指當?shù)亓晳T施肥、3水平為2水平×1.5。各處理施肥水平和試驗小區(qū)實際施肥量（折純，下同）見表1。小區(qū)面積30 m²（6 m×5 m）。設(shè)3次重復，采取隨機區(qū)組排列，區(qū)組內(nèi)小麥播種量、土壤、地形、灌溉、病蟲草害管理等其他條件一致。

1.4 試驗過程

2021年10月6日水稻收割后先使用滅茬機粉碎秸稈和稻茬，實行秸稈全量還田，趁墑旋耕翻犁。10月20日開始整地做小區(qū)，整地前按照方案將氮肥60%和全部磷、鉀肥一次性做基肥施入小區(qū)。試驗田四周設(shè)置1 m保護行，每小區(qū)面積30 m²（5 m×6 m）。小區(qū)間四周做墑溝，溝寬0.3 m，溝深0.3 m，共計42個小區(qū)，隨機區(qū)組排列。10月21日進行田間播種，小麥播種量按照225 kg/hm²計算，即每小區(qū)0.675 kg。于10月27日小麥出芽前用乙草胺封閉處理，預防雜草；12月3日，用7.5%啶磺草胺水分散劑加6.9%精噁唑禾草靈水乳劑莖葉噴霧防治田間雜草。拔節(jié)肥（氮肥的40%）于2022年2月28日施入；4月21日噴施井岡霉素、多菌靈、蚜虱凈防治紋枯病、赤霉病、麥蚜等病蟲害，及時進行清溝瀝水等田間管理。5月26日田間測產(chǎn)，記錄不同處理小麥的生物學性狀，采集植株樣品。6月2日小區(qū)單收、單打、單獨計產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物學性狀

經(jīng)過田間觀察、記載，試驗各處理單打單收，各處理生物學性狀和田間產(chǎn)量見表2。

從表2可以看出，株高以處理11（N₃P₂K₂）最高，為86.83 cm，較對照處理1（N₀P₀K₀）高33.18 cm，增幅為61.85%；氮2水平的株高明顯高于氮1水平的。穗長以處理11（N₃P₂K₂）最長，為12.81 cm，較對照處理1（N₀P₀K₀）長5.39 cm，增幅為72.64%；氮2水平的穗長明顯長于氮1水平的。由此表明，氮元素嚴重影響小麥的株高和穗長，氮2水平的株高和穗長為最佳。最佳的生物學性狀有利于維持小麥高產(chǎn)的植株構(gòu)型，最終獲得理想產(chǎn)量[5]。

有效穗以處理7（N₃P₂K₂）最多，為539.85 萬穗/hm²，較對照處理1（N₀P₀K₀）多335.10 萬穗/hm²，增幅為163.66%；其次是處理6（N₂P₂K₂），為539.70 萬穗/hm²，較對照處理1多334.95 萬穗/hm²，增幅為163.59%；再次是處理11（N₃P₂K₂），為525.45 萬穗/hm²，較對照處理1多320.70 萬穗/hm²，增幅為156.63%；不施氮肥的處理2（N₀P₂K₂）有效穗只有280.50 萬穗/hm²，在所有處理中為倒數(shù)第二。由此表明，無氮處理的小麥有效穗明顯偏少，說明氮肥對有效穗的影響很大。

氮（N）和磷（P）2種元素對作物的生長和發(fā)育具有重要作用。從表2可以看出，穗實粒數(shù)、千粒重都以處理7（N₃P₂K₂）最大，分別較對照處理1（N₀P₀K₀）增長65.64%和34.88%。氮2水平的穗實粒數(shù)、千粒重明顯高于氮1水平的。高磷處理小麥穗實粒數(shù)、千粒重明顯偏大。

實收單產(chǎn)以處理6（N₂P₂K₂）最高，為6 723.66 kg/hm²，處理1（N₀P₀K₀、空白對照）最少，為1 126.48 kg/hm²，兩者相差5 597.18 kg/hm²，增產(chǎn)率為496.87%，其他處理比空白對照都有不同程度的增產(chǎn)。處理7（N₂P₃K₂）的磷為3水平，較處理6（N2P2K2）的磷多50%，兩者氮、鉀肥料水平一致，但處理7實收單產(chǎn)比處理6的少13.12 kg/hm²。由此表明，在小麥生產(chǎn)中，增施肥料可使小麥產(chǎn)量增加，但當達到最佳施肥量時再增施肥料小麥產(chǎn)量反而下降。

對各處理的產(chǎn)量結(jié)果進行方差分析（見表3），可以看出，處理間F=246.35>F0.01=2.904，說明處理間的差異達極顯著水平，施肥增產(chǎn)效果顯著；重復間F=0.681

2.2 經(jīng)濟效益分析

從表4可以看出，經(jīng)濟效益以處理6（N₂P₂K₂）最高，純收入為10 494.26元/hm²，較對照處理1（N₀P₀K₀）多13 340.12 元/hm²。處理1（N₀P₀K₀）和處理2（N₀P₂K₂）入不敷出，純收入分別為-2 845.86和-2 276.57 元/hm²。處理11（N₃P₂K₂）、處理7（N₂P₃K₂）、處理10（N₂P₂K₃）和處理6（N₂P₂K₂）相比較氮、磷、鉀分別為高肥處理，但純收入分別下降1 890.09、259.12、1 823.77 元/hm²、降幅分別為18.01%、2.47%、17.38%。由此說明，增施氮、磷、鉀肥具有增產(chǎn)增收效果，而且氮、磷、鉀配合施用效益最好，但當達到最佳施肥量時再增施肥料經(jīng)濟效益反而下降。

2.3 施肥效果回歸分析

2.3.1 施氮效果分析。由處理2、3、6、11相比較可知，在施氮肥不同而其他肥料相同的情況下，小麥經(jīng)濟效益相差很大。其中，氮1水平的處理3（N₁P₂K₂）比不施氮的處理2（N₀P₂K₂）增效5 954.82元/hm²；氮2水平的處理6（N₂P₂K₂）比氮1水平的處理3（N₁P₂K₂）增效6 816.01元/hm²；而氮3水平的處理11（N₃P₂K₂）比氮2水平的處理6（N₂P₂K₂）減收1 890.09元/hm²。由此說明，施用低量氮肥隨氮肥量增加小麥純收入增加較大，但到高氮量后再增施氮肥小麥經(jīng)濟效益反而下降。通過建立一元二次回歸方程y=-0.159 2x²₁+88.554x₁-2 754.9得出氮肥施用278.12 kg/hm²，經(jīng)濟效益最好。

2.3.2 施磷效果分析。由處理4、5、6、7相比較可知，在施磷肥不同而其他肥料相同的情況下，小麥經(jīng)濟效益相差很大。其中，磷1水平的處理5（N₂P₁K₂）比不施磷的處理4（N₂P₀K₂）增效4 448.89元/hm²，增幅為523.15%；磷2水平的處理6（N₂P₂K₂）比磷1水平的處理5（N₂P₁K₂）增效5 194.96元/hm²，增幅為98.03%；在氮、鉀水平相同的情況下，多施磷肥會對小麥有較顯著的增產(chǎn)、增效作用[6]。而磷3水平的處理7（N₂P₃K₂）比磷2水平的處理6（N₂P₂K₂）減收259.12元/hm²，降幅為2.47%。由此說明，施用低量磷肥隨磷肥量增加小麥純收入增加較大，但到高磷量后再增施磷肥小麥經(jīng)濟效益反而下降。通過建立一元二次回歸方程y=-0.837x²₂+183.09x₂+540.4得出磷肥施用109.37 kg/hm²，經(jīng)濟效益最好。

2.3.3 施鉀效果分析。由處理8、9、6、10相比較可知，在施鉀量不同而其他肥料相同的情況下，小麥經(jīng)濟效益相差很大。其中，鉀1水平的處理9（N₂P₂K₁）比不施鉀的處理8（N₂P₂K₀）增效386.27 元/hm²，增幅為4.40%；鉀2水平的處理6（N₂P₂K₂）比鉀1水平的處理9（N₂P₂K₁）增效1 336.34 元/hm²，增幅為14.59%；而鉀3水平的處理10（N₂P₂K₃）比鉀2水平的處理6（N₂P₂K₂）減收1 823.77 元/hm²，降幅為17.38%。由此說明，施用低量鉀肥隨鉀肥量增加小麥純收入增加較大，但到高鉀量后再增施鉀肥小麥經(jīng)濟效益反而下降。通過建立一元二次回歸方程y=-0.153 5x₃²+29.347x₃+8 566.1得出：鉀肥施用95.59 kg/hm²，經(jīng)濟效益最好。

2.3.4 氮磷鉀多因子綜合分析。從表4可以看出，經(jīng)濟效益以處理6（N₂P₂K₂）最高，較處理1（N₀P₀K₀）多13 340.12元/hm²，增產(chǎn)效果明顯，經(jīng)濟效益也很明顯，但是高施肥量處理的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益都會下降。3個因素中有1個因素為0水平，其他2個因素均為2水平時，無鉀處理的產(chǎn)量和效益都較高，但無氮、無磷的產(chǎn)量和效益都很低，說明氮、磷肥對小麥增產(chǎn)尤為重要，單因子分析和土壤養(yǎng)分結(jié)果也證明了這一點。通過對試驗結(jié)果進行回歸綜合分析，建立三元二次綜合效應方程為y=308.56+41.29x₁+27.11x₂+15.88x₃+2.93x₁x₂+0.85x₁x₃-18.37x₂x₃-0.96x²₁-2.53x₂²-0.79x²₃（x₁為純N施用量，x₂為P₂O₅施用量，x₃為K₂O施用量），也表明上述分析的情況。三因素綜合分析可知，當施純N 278.12 kg/hm²、P₂O₅109.37 kg/hm²、K₂O 95.59 kg/hm²時，產(chǎn)量達極大值，經(jīng)濟效益最好。

3 結(jié)論與討論

測土配方施肥作為長期推廣應用的技術(shù)，可根據(jù)土壤情況、作物類型做出具有針對性的施肥方案，協(xié)調(diào)氮、磷、鉀比例，提高肥料利用率，減少農(nóng)業(yè)面源污染。按照最佳施肥量進行田間施肥可以節(jié)約生產(chǎn)成本，增加農(nóng)業(yè)效益。過量施肥糧食產(chǎn)量和純收益雙降，不僅減產(chǎn)減收，造成浪費，還造成環(huán)境污染。對于土壤不缺某種肥料元素，應不施或少施。本文通過回歸分析建立一元二次回歸方程，單因子氮肥為y=-0.159 2x²₁+88.554x1-2 754.9，單因子磷肥為y=-0.837x²₂+183.09x₂+540.4，單因子鉀肥為y=-0.153 5x²₃+29.347x₃+8 566.1；建立三元二次綜合效應方程為y=308.56+ 41.29x₁+27.11x₂+15.88x₃+2.93x₁x₂+0.85x₁x₃-18.37x₂x₃-0.96x²₁-2.53x²₂-0.79x²₃。在當?shù)氐母氐亓l件下，種植小麥的最佳施肥量為施純N 278.12 kg/hm²、P₂O₅109.37 kg/hm²、K₂O 95.59 kg/hm²。建議這一肥料用量應用于大田生產(chǎn)。

在氮、鉀水平相同的情況下，多施磷肥會對小麥有著較顯著的增產(chǎn)、增效作用。作物肥料利用率的高低與施肥方法、施肥時期密切相關(guān)，肥料的過量投入是導致農(nóng)業(yè)面源污染的重要原因。提高農(nóng)民文化素質(zhì)，適期施肥、合理施肥是減少農(nóng)業(yè)面源污染的有效途徑之一。

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