小麥硫包膜緩釋摻混肥料不同施用模式對小麥產(chǎn)量、效益的影響

周麗瑤 徐 燁 魯 超 強 勝 張 亮 陸 鳴 蔣 瓏 倪 萌

（1.無錫市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 江蘇無錫 214131；2.無錫市太湖米業(yè)有限公司 江蘇無錫 214196）

小麥是我國的主要糧食作物之一，穩(wěn)定小麥產(chǎn)量事關(guān)國家安全，而施用氮肥則是提升小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的重要手段。目前高肥促高產(chǎn)仍是提高經(jīng)濟效益的主要途徑，且氮肥施用多以普通尿素為主，其邊緣效應(yīng)也逐漸凸顯，不僅降低氮肥利用效率，還易造成田間小氣候和土壤理化環(huán)境變劣，進一步限制了小麥產(chǎn)量潛力的發(fā)揮。此外，隨著用工成本的增加，多次追肥極大地提高了生產(chǎn)成本，降低了種麥效益。

硫包膜緩釋摻混肥作為一種新型肥料，兼具肥效穩(wěn)定、省工節(jié)本、利用率高、環(huán)境友好等特點，而硫素本身亦是重要的營養(yǎng)元素之一，其在生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用有利于實現(xiàn)小麥提質(zhì)增效和輕簡化栽培。目前關(guān)于硫包膜緩釋肥和尿素配合施用的研究相對較少，本試驗根據(jù)硫包膜摻混肥、硫包膜尿素和普通尿素等各自不同的養(yǎng)分釋放特性，以省工、節(jié)本、增產(chǎn)、增效為目標，設(shè)計了5 種不同施用模式，研究硫包膜緩釋摻混肥在小麥生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，探索其合理施用模式，以期為小麥簡化高效施肥應(yīng)用模式提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與供試材料

田間試驗于2021 年11 月至2022 年6 月在無錫市錫山區(qū)太湖水稻示范園內(nèi)進行。前茬作物為水稻，供試田塊排水方便，土壤質(zhì)地為黏土，肥力中等，地力均衡，土壤有機質(zhì)13.5 g/kg、全氮0.876 g/kg、有效磷6.2 g/kg、速效鉀91mg/kg。供試肥料為硫包膜緩釋摻混肥（SCBF，N∶P2O5∶K2O 為26∶12∶12）、硫包膜尿素（SCU，含氮35%）、普通尿素（U，含氮46.3%）、磷肥（P2O5，含磷12%）、鉀肥（K2O，含鉀52%），其中硫包膜緩釋摻混肥與硫包膜尿素均由漢楓硫包膜摻混肥料（江蘇）有限公司生產(chǎn)。供試小麥品種：揚輻麥15，屬紅皮中筋小麥；寧麥13，屬紅皮弱筋小麥。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計，重復(fù)2 次，單個小區(qū)面積為226.7 m2，以大面積常規(guī)生產(chǎn)分次施用普通尿素（基肥∶分蘗肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥為5∶1∶2∶2）為對照（CK），共設(shè)計5 個硫包膜緩釋摻混肥不同施肥模式，詳細運籌模式見表1，另設(shè)零氮處理用于計算氮肥利用率。基肥于播種前撒施，分蘗肥于4～5 葉期撒施，返青肥于2 月中下旬撒施，拔節(jié)肥于葉齡余數(shù)2.5 期（倒3 葉）撒施，孕穗肥于葉齡余數(shù)1.2～0.8期（倒1 葉）撒施。各處理磷、鉀肥用量調(diào)至同一水平為105 kg/hm2，于播種前一次性撒施。供試品種均于2021 年11 月3 日前完成播種，播種方式為人工撒播，寧麥13 播量為255 kg/hm2，揚輻麥15 播量為245 kg/hm2，同一品種選擇相對均勻的地塊定苗，排除基本苗對不同處理產(chǎn)生的差異，其余田間管理措施同大田栽培。

表1 施肥模式設(shè)計方案

1.3 測定項目與方法

1.3.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 于成熟期每小區(qū)選取1 m2調(diào)查穗數(shù)，計算單位面積穗數(shù)，連續(xù)取50 個穗，測定穗粒數(shù)，脫粒曬干后測定千粒重，重復(fù)3 次。各小區(qū)全部收割，過秤測量實產(chǎn)，用日本凱特PM-8188-A 谷物水分測定儀測定含水率。

1.3.2 莖蘗動態(tài) 合理設(shè)置苗情點，每隔10 d 調(diào)查一次莖蘗動態(tài)，并于關(guān)鍵生育時期（越冬期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期和成熟期）每個處理取樣10 株，重復(fù)2 次，調(diào)查株高和鮮重，成熟期另取樣調(diào)查主莖節(jié)間數(shù)和節(jié)間長度。

1.4 統(tǒng)計分析

采用Excel 2016 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 硫包膜緩釋摻混肥不同施肥模式對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2 可知，不同施肥模式下2 個品種小麥的產(chǎn)量趨勢一致，單位面積穗數(shù)以M1 處理最高，其中輻麥15 和寧麥13 的穗數(shù)分別為460.35 萬穗/hm2和540.00 萬穗/hm2，較CK 處理分別高52.35 萬穗/hm2和72.33 萬穗/hm2；M2 處理次之，其中揚輻麥15 和寧麥13 的穗數(shù)分別為427.95 萬穗/hm2和499.67 萬穗/hm2，較CK 分別高19.95 萬穗/hm2和32.00 萬穗/hm2，其余各處理單位面積穗數(shù)均低于CK 處理，其中最低的為M5 處理。每穗粒數(shù)以M2 處理最高，其中揚輻麥15 和寧麥13 的每穗粒數(shù)分別為43.50 粒和39.51 粒，較CK 分別高2.83 粒和0.84 粒；M1 處理次之，其中揚輻麥15 和寧麥13 的每穗粒數(shù)分別為42.17 粒和39.11 粒，較CK 分別高1.50 粒和0.44 粒，其余各處理每穗粒數(shù)均低于CK 處理。千粒重以M2處理最高，其中揚輻麥15 和寧麥13 的千粒重分別為49.14 g 和48.41 g，較CK 分別高2.83 g 和0.84 g，其余各處理千粒重均低于CK 處理，其中最低的為M5 處理，千粒重范圍揚輻麥15 為43.02～46.08 g，寧麥13 為42.15～45.73 g。實際產(chǎn)量以M2 處理最高，其中揚輻麥15 和寧麥13 的實產(chǎn)分別為7.22 t/hm2和6.76 t/hm2，分別較CK 高0.52 t/hm2和0.28 t/hm2；M1處理次之，其中揚輻麥15 和寧麥13 的實產(chǎn)分別為6.94 t/hm2和6.61 t/hm2，較CK 分別高0.23 t/hm2和0.12 t/hm2，實產(chǎn)最低的為M5 處理。

表2 不同施肥模式下小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異

2.2 硫包膜緩釋摻混肥不同施肥模式對小麥莖蘗動態(tài)的影響

由表3 可知，全生育期2 個品種小麥的莖蘗數(shù)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，峰值出現(xiàn)在拔節(jié)期，單從拔節(jié)期數(shù)據(jù)來看，莖蘗數(shù)以M1 處理最高,其中揚輻麥15 和寧麥13 的莖蘗數(shù)分別為1 053.2 萬/hm2和1 242.1 萬/hm2，較CK 分別高129.6 萬/hm2和205.0 萬/hm2；M4 和M5 處理最低，揚輻麥15 的M4 和M5 處理莖蘗數(shù)分別為883.65 萬/hm2和890.4 萬/hm2，寧麥13 的M4 和M5 處理莖蘗數(shù)分別為961.9 萬/hm2和956.7 萬/hm2。M1 處理從越冬期至成熟期的莖蘗數(shù)一直最高，說明硫包膜緩釋摻混肥作為基肥一次性施入，促進了小麥分蘗，從而提高小麥穗數(shù)。從莖蘗成穗率來看，M2 處理的莖蘗成穗率最高，揚輻麥15和寧麥13 分別為46.2%和45.8%，分別較CK 高2.0%和0.7%，其余各處理的莖蘗成穗率均低于CK 處理，其中揚輻麥15 低0.5%～3.3%，寧麥13 低1.6%～3.8%。

2.3 硫包膜緩釋摻混肥不同施肥模式對小麥農(nóng)藝性狀的影響

由表4 可知，2 個品種小麥的株高均以M2 處理最高，其中揚輻麥15 和寧麥13 的株高分別為81.79 cm 和75.87 cm，分別較CK 高0.49 cm 和0.55 cm，其余各處理均低于CK 處理，其中揚輻麥15低0.42～2.88 cm、寧麥13 低0.73～3.69 cm。揚輻麥15的節(jié)間數(shù)范圍為5.0～5.1 個，寧麥13 的節(jié)間數(shù)范圍為5.0～5.2 個，各處理間差異不大。第一、二節(jié)間長之和與株高比以M2 處理最高，其中揚輻麥15 和寧麥13 的分別為16.91%和14.71%，分別較CK 處理高0.17%和0.33%；穗下節(jié)間長與株高比以M2 處理最高，其中揚輻麥15 穗下節(jié)長為34.36 cm，與株高比為42.01%，寧麥13 穗下節(jié)長為32.74 cm，與株高比為43.15%，分別較CK 高0.64%和0.65%，其余各處理均低于CK處理，其中揚輻麥15 低0.11%～3.4%、寧麥13 低0.09%～0.44%。

2.4 硫包膜緩釋摻混肥不同施肥模式對小麥氮肥利用率的影響

由表5 可知，2 個品種小麥的氮素農(nóng)學(xué)利用率以M2 處理最高，其中揚輻麥15 和寧麥13 的氮素農(nóng)學(xué)利用率分別為11.32 kg/kg 和10.93 kg/kg，分別較CK 處理高1.91 kg/kg 和1.03 kg/kg；M1 處理次之，其中揚輻麥15 和寧麥13 的氮素農(nóng)學(xué)利用率分別為10.27 kg/kg 和10.35 kg/kg，較CK 處理分別高0.86 kg/kg 和0.45 kg/kg，其余各處理均低于CK 處理，其中最低的為M5 處理。氮素偏生產(chǎn)力以M2 處理最高，M1 處理次之，其中揚輻麥15 分別為30.10 kg/kg 和28.91 kg/kg，寧麥13 分別為28.18 kg/kg 和27.53 kg/kg，最低的為M5 處理。試驗結(jié)果表明，不同施肥模式下2個品種的氮素農(nóng)學(xué)利用率和氮素偏生產(chǎn)力均以M2處理最高。

表5 不同施肥模式下小麥氮肥利用率的差異

2.5 硫包膜緩釋摻混肥不同施肥模式對小麥經(jīng)濟效益的影響

由表6 可知，小麥單價按照2022 年最低收購價2.3 元/kg 計算，除施肥模式差異外，其余栽培措施包括播種量、病蟲草害防治、機械費用等保持一致，物化與人工成本的差異主要來源于不同肥料價格和撒施肥料人工成本。2 個品種小麥的產(chǎn)值均以M2 處理最高，M1 處理次之，M5 處理最低；物化與人工成本均以M3 處理最高，M2 處理次之。畝凈效益均以M2處理最高，其中揚輻麥15 和寧麥13 的畝凈效益分別為4 714.05 元/hm2和3 652.01 元/hm2，分別較CK處理高1 005.30 元/hm2和461.35 元/hm2；M1 處理次之，其中揚輻麥15 和寧麥13 的畝凈效益分別為4 239.15 元/hm2和3 474.62 元/hm2，分別較CK 處理高530.40 元/hm2和283.96 元/hm2；M4 和M5 處理均減氮15%，雖然肥料成本有所降低，但單產(chǎn)下降太多，畝凈效益均低于CK 處理。

表6 不同施肥模式下小麥經(jīng)濟效益的差異

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 硫包膜緩釋摻混肥不同施肥模式對小麥產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響評價 硫包膜緩釋摻混肥的主要特點在于養(yǎng)分緩慢釋放，在一定程度上減少了氮素流失，同時合理的氮素供給可以均衡小麥生殖生長與營養(yǎng)生長的需求，從而達到增產(chǎn)效果。已有研究表明，合理施用硫包膜緩釋摻混肥能夠協(xié)調(diào)小麥產(chǎn)量構(gòu)成各因素，主要通過增加穗數(shù)和千粒重來提高產(chǎn)量[1]。另有研究表明，緩釋摻混肥能顯著提高小麥全生育期葉片葉綠素含量和凈光合速率[2]，有效延緩了葉片衰老，提高了營養(yǎng)元素吸收效率和地上部干物質(zhì)積累[3]，以提高氮肥利用率[4]，達到增產(chǎn)效果[5]。亦有研究認為，硫包膜尿素2 次施肥更能滿足小麥全生育期對氮素的需求[6]，與本研究結(jié)果一致。60%硫包膜緩釋摻混肥基施+40%普通尿素拔節(jié)期追施處理的產(chǎn)量最高，主要原因是該處理奠定了較高的穗數(shù)基礎(chǔ)，后期追施拔節(jié)肥又促進了穗分化，從而提高了穗粒數(shù)和千粒重。

鄭文魁等[7]研究認為硫包膜尿素的養(yǎng)分釋放呈現(xiàn)先快后慢的趨勢，滿足了小麥不同生育時期對氮素的需求特點。硫包膜緩釋摻混肥肥效集中在生育前中期，可以奠定較高水平的穗數(shù)和群體穎花量基礎(chǔ)，但抽穗后氮素供給少、光合勢變?nèi)?，葉面積指數(shù)下降較快，其干物質(zhì)積累已難以滿足群體大庫容充實需求[8]，這與本研究結(jié)果一致，硫包膜緩釋摻混肥一次性基施的情況下，越冬期至成熟期相較于其他處理其穗數(shù)一直最高，每穗粒數(shù)也相對較高，但由于后期供氮不足，千粒重較CK、M2 和M3 處理均降低，但仍高于減氮15%的M4 和M5 處理。Tang S H 等研究認為施用硫包膜緩釋摻混肥能促進作物根系生長[9]，本研究M1 處理的千粒重高于M4 和M5 處理，原因可能是前期供氮充足，小麥前中期長勢較好，尤其是根系發(fā)育較好，為后期提高每穗粒數(shù)和穩(wěn)定千粒重奠定良好基礎(chǔ)。M3 處理產(chǎn)量較低的原因可能與氣象因素及試驗土壤狀況有關(guān)，本研究中小麥生育期遭遇太湖流域少見的干旱性天氣，全生育期雨水不足，造成返青期追施SCU 前后田間墑情不足，SCU 緩釋效果不佳，其產(chǎn)量在本次試驗結(jié)果中不突出。

3.1.2 硫包膜緩釋摻混肥不同施肥模式對小麥氮素利用情況的影響評價 施用氮肥是作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的重要基礎(chǔ)，提高作物產(chǎn)量兼顧提高氮素利用效率是合理施氮的主要目標。常規(guī)生產(chǎn)中施用普通尿素，因其釋放速度較快，施用后土壤中氮素含量在短期內(nèi)迅速提高，極易造成徒長，多余未吸收的氮素分解造成營養(yǎng)流失，降低了利用效率[10-11]。本研究結(jié)果表明，60%硫包膜緩釋摻混肥基施+40%普通尿素拔節(jié)期追施處理（M2）的氮素農(nóng)學(xué)利用率和偏生產(chǎn)力均最高，肥效吸收時間延長，氮素釋放適當(dāng)后移，滿足了生育后期對氮素的需求，促進花后氮素的積累和轉(zhuǎn)運，從而提高了產(chǎn)量和氮素利用效率[12-14]。

3.1.3 硫包膜摻混肥不同施肥模式對小麥經(jīng)濟效益的影響評價 目前，小麥規(guī)?；N植面積不斷擴大，硫包膜摻混肥在小麥上的應(yīng)用，可以減少施肥次數(shù)，緩解農(nóng)事操作勞動力緊張的局面，省時省工[15-16]，同時確保產(chǎn)量和種植效益雙提升。前人的研究認為，硫包膜緩釋摻混肥一次性基施節(jié)約了勞動力成本且增產(chǎn)效益大于肥料成本的增加[17]，這與本研究的結(jié)果一致。本研究結(jié)果還表明，硫包膜緩釋摻混肥一次性基施，有利于促進小麥分蘗，提高小麥穗數(shù)，在小麥穗數(shù)充足且氣象條件有利于小麥生長，尤其是后期溫光資源較好的情況下，既能省工省時，又能提高小麥的經(jīng)濟效益。60%硫包膜緩釋摻混肥基施+40%普通尿素拔節(jié)期追施的組合可以在單產(chǎn)提高的情況下，減少人工施肥次數(shù)，從而降低物化與人工成本，實現(xiàn)效益最優(yōu)，值得大面積推廣。

3.2 結(jié)論

不同學(xué)者對于小麥硫包膜緩釋摻混肥單獨施用或者與尿素不同基追比配施的研究結(jié)果不一致，可能是由于不同土壤基礎(chǔ)地力（土壤類型、pH、微生物活性等）及環(huán)境、氣象等因素差異導(dǎo)致的，此外也與硫包膜緩釋摻混肥控釋周期和養(yǎng)分釋放速率有關(guān)。本研究結(jié)果表明，60%硫包膜緩釋摻混肥基施+40%尿素拔節(jié)期追施的運籌方式，有利于構(gòu)建小麥高產(chǎn)群體，提高產(chǎn)量的同時兼具節(jié)省施肥次數(shù)、節(jié)省勞動力和提高效益等優(yōu)點，為簡化小麥栽培方式、穩(wěn)定糧食生產(chǎn)提供了新的思路，可在太湖流域無錫地區(qū)小麥生產(chǎn)試驗中示范推廣。