一、試驗目的
根據“3414”肥料試驗模式,可獲得小麥最佳施肥量、施肥比例、施肥時期、施肥方法,篩選、驗證土壤養分測試技術,建立施肥指標體系。摸清土壤養分校正系數、土壤供肥能力、不同作物養分吸收量和肥料利用率等基本參數;構建施肥模型,為施肥分區和肥料配方提供依據。
二、供試材料
1.供試作物:小麥、品種為 新春14號。
2.供試肥料:氮肥:選用石化牌尿素總氮含量≥46%。磷肥:選用三環牌粒狀重過磷酸鈣,總磷(P2O5)含量≥46%。鉀肥:選用腐殖酸農用硫酸鉀,K2O含量≥33%。
3.供試土壤:土質地為砂壤土,前茬為小麥,0-20cm土壤養分含量情況為:有機質1.70g/kg,堿解氮63mg/kg,速效磷16mg/kg,速效鉀422mg/kg,PH值8.2,土壤肥力為中等肥力土壤。
三、試驗設計
采用“3414”不完全實施方案設計。
1.試驗處理:“3414”是氮、磷、鉀三個因素,其中氮、磷因素設四個水平,結合本地土壤鉀含量中等鉀因素只設一個水平。即不施肥為0,低水平為1,中水平為2,高水平為3,共27個處理。
2.肥料施肥方法:磷肥和鉀肥全部作底肥,氮肥的30%作底肥,70%作追肥。施肥時,把純養分量折算成實際肥料施用。
3.試驗小區排列和面積:試驗設三次重復,處理隨機排列,試驗小區的形狀為長方形(長8m×寬3m),小區面積24㎡、埂寬0.5 m,試驗田面積長32 m、寬28 m,總面積896㎡,渠道寬1 m。四周有保護行。
四、試驗實施
1.試驗地選擇:試驗地選擇在溫泉縣扎勒木特鄉博格達爾村村機動地有代表性中肥力地塊上,灌水條件能保證試驗要求,土壤肥力均勻,利于試驗實施、觀察記載。
2.試驗準備:試驗地確定后與3月20日取0—20cm土壤混合樣進行土壤養分化驗分析。然后根據試驗地的實際情況布置試驗小區田間排列、保護行、渠道等。在室內按照確定的小區面積分別稱取氮肥、磷肥、鉀肥的實物量,(包括基肥、追肥的用量)。
3.試驗實施:試驗地3月26日按試驗設計田間排列在試驗地上人工作畦、打埂、耙地施基肥。地整平后當日播種,平均行距15cm,播種深度3-4cm,每米下種110粒,每667m2播種量27kg,播后復土壓實。
4.田間區劃:按田間試驗設計與種植作物來計劃進行試驗地區劃。
5.田間管理:4月10日出齊苗,4月20日第一次松土鋤草,4月28日第二次人工松土鋤草,5月12日追肥。全生育期共灌水4次,分別為5月28日、6月11日、6月27日、7月10日。8月6日小區實產收獲涼曬。9月25日試驗小區取土樣0-20cm混合樣和植株樣,室內涼干脫粒、考種。 8月7日人工小區脫粒,稱重計實產。
五、小麥觀察分析
1.生育期觀察:從生育期觀察記載情況表明,不施氮肥處理N0P0K0 和N0P2K2處理生育期比施氮肥處理短3天左右。
2.小麥生育期性狀觀察情況:小麥的生育期性狀隨著施肥處理的不同而明顯不同,株高平均在67.7 cm,說明不施肥料和缺施肥料對小麥的生長有很大的影響,尤其是不施肥和缺氮肥的處理植株明顯矮小,葉色淡黃,植株出現早衰,對細菌性條斑病的抗性弱。
六、結果分析
1.不同施肥處理對小麥生物性狀的影響
分析:本試驗由土壤基礎條件及上表可以看出,小麥對氮肥需求量大也較敏感,施氮肥后產量明顯高,不施氮肥產量很低如空白區和缺氮區,氮、磷、鉀肥對小麥千粒重的影響如下:最佳施肥處理(N2P2K2)的小麥千粒重與N0P0K0、N1P2K2、N3P2K2處理小區相比分別高9.74g、2.27g、1.42g,最佳施肥處理(N2P2K2)的小麥產量與N0P0K0、N1P2K2、N3P2K2處理小區相比分別高161.66kg、76.86kg、27.07kg,由此可以看出在低氮高磷土壤肥力條件下,土壤含氮較缺的地塊,適當施入氮肥千粒重、產量都具有明顯增加效應;不施磷肥的處理(N2P0K2)千粒重為40.4g,產量為391.22kg,分別比N2P1K2、N2P2K2 、N2P3K2的千粒重低0.58g、1.71g、0.75g,比產量低45.8kg、66.23kg、49.4kg,說明在含磷量較高地塊上,適當施入氮、鉀肥對增加小麥千粒重、產量都有一定的增加作用,但隨著施磷肥量的增大,產量增加效應呈上升趨勢,增加到一定程度后呈下降趨勢;本試驗地土壤含鉀量高,主要以氮、磷為基礎的處理小區全部配比施用K2水平,針對試驗地情況得出。
2.不同處理對小麥產量的影響
不同處理的產量及位次如下表(表1)
分析:空白小區N0P0K0、和不施氮肥處理N0P2K2小區產量最低。合理的施入氮,磷,鉀肥三種肥料處理的產量較高,如處理N2P2K2、N2P3K2、N2P1K2、N3P2K2說明氮,磷,鉀肥三種肥料處理之間有正交作用,隨著施氮肥增加和磷肥的減少,產量也相應增加,以最佳施肥組合處理6產量457.45kg為最高。
3.不同施肥處理經濟效益分析
說明:尿素2元/㎏,三料2.7元/㎏,硫酸鉀2.6元/㎏,小麥籽粒2.9元/㎏。
從經濟效益可以看出,667m2產量最高的處理是其次是處理;經濟效益最好的是,其次是處理、
4.不同處理斤肥效益分析
根據公式:每kg養分增產小麥量=(施肥處理667m2產量-空白區667m2產量)/每667m2投入純養分數量,得出下表:
分析:從上表中可以看出: N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2與空白區對比每kg養分增產量,分別為4.46kg、9.01kg、5.97kg,可以看出隨著氮肥施入量的增加斤肥效益呈現上升趨勢,但隨著氮肥過量施入,反而呈下降趨勢;N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2與空白區對比每kg養分增產量分別為9.75kg、9.01kg、3.74kg,說明隨著磷肥施入量的增加斤肥效應在下降;
每kg尿素增產量隨著尿素用量的增加而增加,產量都有增加,但施肥效益和產投比反而呈下降趨勢,邊際產量和邊際收益都是N2P2K2處理為最高,產量也是最高,由此可以看出N2水平為最經濟尿素用量。
每kg重過磷酸鈣增產量隨著重過磷酸鈣用量的增加呈下降趨勢,施肥效益和投產比都是處理N2P1K2為最高,產量也較高,由此可以看出P1為最經濟重過磷酸鈣用量。
綜合分析: N2P2K2 的尿素施肥效益和N2P1K2的重過磷酸鈣施肥效益及產投比高,與土壤的基礎肥力相關。
5.不同處理N、P、K肥料當季利用率
肥料當季利用率(%)=施肥區作物體內該元素吸收量-無肥區作物體內該元素吸收量÷所施肥料中該元素總量×100%
(1)尿素利用率:在施重過磷酸鈣 15kg/667m2、硫酸鉀4kg/667m2條件下,施10 kg/667m2尿素時,尿素利用率17.84 %,在施20kg/667m2尿素時,尿素利用率為48.38 %,在施30 kg/667m2尿素時,尿素利用率為13.54 %。
(2)重過磷酸鈣利用率:在施尿素20kg/667m2、硫酸鉀4kg/667m2條件下,施重過磷酸鈣7.5kg/667m2時,重過磷酸鈣利用率65.78%,15 kg/667m2重過磷酸鈣利用率 28.97 %, 施22.5 kg/667m2重過磷酸鈣利用率為17.15%。
6.土壤供肥量
利用生產100kg小麥需要N、2.6kg、P2O5、1kg,計算出土壤供肥能力。
土壤供肥能力=缺素區(無肥區)產量×100kg玉米籽粒需要N(P、K)量÷100
7.N、P施肥比例分析
在2、6、7、8、9小區,在K2的施肥水平上,N3P2K2小區產量最高, N:P=2:1,磷肥比例適中。N2P3K2 小區產量較高,N:P=0.89:1,磷肥比例過大,N2P2K2 小區產量適中N:P=1.3:1,磷肥比例過小,N1P1K2小區N:P=1.3:1,氮、磷比例適中,但產量低,與N0P2K2小區相比增產10.9%。
根據各小區產量,最佳施肥量:46%尿素:23.3 kg/667m2,46%重過磷酸鈣17.2 kg/667m2,最佳產量為 445.6 kg/667m2。最高施肥量:46%尿素:35kg/667m2,46%重過磷酸鈣 22.2 kg/667m2,最大產量為485.6 kg/667m2。
七、結語
1.最佳施肥量、產量及氮磷比例
根據各小區產量,通過計算機進行三元二次回歸方程計算施肥數學模型結果為:最佳施肥量:46%尿素:23.3 kg/667m2,46%重過磷酸鈣17.2 kg/667m2,最佳產量為 445.6 kg/667m2。最高施肥量:46%尿素:35kg/667m2,46%重過磷酸鈣 22.2 kg/667m2,最大產量為485.6 kg/667m2。
在土壤速效鉀含量>350 mg/kg豐富的地塊上可暫不施鉀肥。N、P2O5最佳施肥比例為1:1.35
2.最佳施肥時期和方法
通過試驗,得出小麥的施肥方法為:基肥、追肥,其中基肥以有機肥、磷肥、鉀肥、鋅肥全部和尿素總量的30%做基肥,在秋(春)犁地前一次性均勻撒施。追肥分兩次施入效果好,第一次應在小麥苗期結合灌頭水,追施尿素總量的50%,第二次追肥在盛花初期追施尿素總量的20%,人工追施均勻。
3.土壤供肥能力
從土壤供肥力計算分析:空白區:N、P2O5、K2O土壤供肥力低于缺素區(N、P2O5、K2O)。試驗表明:氮、磷、鉀任意兩種要素相互配施,都能提高土壤供肥能力。磷和鉀配施提高土壤N肥供肥能力 6.49kg/667m2。N、K2O配施提高土壤P2O5供肥能力 2.75kg/667m2。
4.肥料利用率
尿素利用率:在施重過磷酸鈣 15kg/667m2、硫酸鉀4kg/667m2條件下,施10 kg/667m2尿素時,尿素利用率17.84 %,在施20kg/667m2尿素時,尿素利用率為48.38 %,在施30 kg/667m2尿素時,尿素利用率為13.54 %。
重過磷酸鈣利用率:在施尿素20kg/667m2、硫酸鉀4kg/667m2條件下,施重過磷酸鈣7.5kg/667m2時,重過磷酸鈣利用率65.78%,15 kg/667m2重過磷酸鈣利用率 28.97 %, 施22.5 kg/667m2重過磷酸鈣利用率為17.15%鉀肥的利用率:硫酸鉀當季利用率不作分析。
5.每kg養分增加小麥產量
N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2與空白區對比每kg養分增產量,分別為4.46kg、9.01kg、5.97kg,可以看出隨著氮肥施入量的增加斤肥效益呈現上升趨勢,但隨著氮肥過量施入,反而呈下降趨勢;N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2與空白區對比每kg養分增產量分別為9.75kg、9.01kg、3.74kg,說明隨著磷肥施入量的增加斤肥效應在下降。
作者簡介:張舒(1966 -),山東人 ,大專,農藝師、研究方向:農業技術推廣。