肥料運籌對啤酒大麥產量品質及氮磷利用率的影響

冉生斌

（甘肅省農業科學院經濟作物與啤酒原料研究所，甘肅 蘭州 730070）

化肥是農作物增產的基礎，世界農業的發展證明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增產措施。但隨著化肥用量的逐年增加，在增產的同時，由于作物養分需求和供給不平衡引起的施肥效率也在逐漸降低，由此引起了一系列資源浪費和環境污染等問題。如何提高肥料利用率、減少由于過量施肥帶來的環境污染是長期以來全球共同關注的課題［1］，也是關乎資源、環境和糧食安全的重要問題。合理肥料運籌可以提高作物對養分的利用效率。研究表明，冬小麥春季追施氮肥的損失量明顯低于秋施氮肥［2-4］。優化氮肥總量和基施追施比例可在保證小麥、玉米產量的同時，較農民的習慣氮肥管理減少氮素損失116、65 kg/hm2。肥料的施用方式影響其利用率。李殿平［5］在水稻上的試驗表明，普通尿素深施比表施氮素利用率提高22%。因此，研究不同施肥方式的肥料利用率具有顯著的生產實踐意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試肥料為啤酒大麥專用肥（總養分≥40%，N、P2O5、K2O質量比例為17∶18∶5，甘肅省農業科學院啤酒原料研究所研制）、新動力（總養分≥25%，其中N≥20%，中微量元素、植物生長調節劑等≥5%，甘肅省農業科學院啤酒大麥研究開發中心研制）、磷酸二銨（總養分≥64%，N≥18%，P2O5≥46%）、尿素（N≥46%）、氯化鉀（K2O≥33%）。指示啤酒大麥品種為甘啤4號。

1.2 試驗地概況

試驗設在甘肅省農業科學院武威市黃羊鎮啤酒大麥育種基地。海拔1 766 m，年平均氣溫6.9℃，≥0℃積溫3 210℃，年均降水量216.7mm，全年日照時數為2 915.1 h。試驗地前茬作物為大麥，夏收后進行翻耕，于10月中旬灌水泡地，11月初旋耕1次，翌年1月份鎮壓2次。試驗地0～20cm土層土壤含有機質21.1 g/kg、全氮1.3 g/kg、全磷 0.03 g/kg，全鉀 22.32 g/kg、水解氮 106.4 mg/kg、速效磷16.18 mg/kg、速效鉀224.13 mg/kg，pH 8.20。

1.3 試驗方法

試驗設6個處理。處理A基施啤酒大麥專用肥600 kg/hm2、新動力150 kg/hm2；處理B基施啤酒大麥專用肥600 kg/hm2，追施新動力150 kg/hm2；處理C基施磷酸二銨234.75 kg/hm2、尿素211.5 kg/hm2、氯化鉀90 kg/hm2；處理D基施磷酸二銨234.75 kg/hm2、氯化鉀 90 kg/hm2、尿素 130.5 kg/hm2，追施尿素81.0 kg/hm2；處理E基施啤酒大麥專用肥600 kg/hm2、尿素81.0 kg/hm2，追施尿素81.0 kg/hm2；處理F不施肥（CK）。以上 5個施肥處理除處理E多追施尿素81.0 kg/hm2外，其余各處理的純養分含量均為等量（N、P2O5、K2O質量比例為139.5∶108∶30）。處理B、處理D、處理E中作為追肥的氮素純養分量均為純氮37.5 kg/hm2。各處理追肥方法均為灌水前于大麥行間開溝，肥料條施溝內覆土掩埋，然后灌水，盡量減少因灌水造成不同處理小區之間互相串肥。

試驗隨機區組排列，小區面積10 m2（5 m×2 m），3次重復。每小區播種8行，播種量為750萬粒/hm2。于3月13日人工手鋤開溝撒播，4月9日出苗，6月10日抽穗，7月17日成熟收獲。生育期共灌水2次，5月4日灌頭水，結合灌水追肥，6月28日灌二水。啤酒大麥收獲前在每小區同一行中連續取樣20株進行考種，測定株高、穗長、穗粒數等。小區單收計產，另取樣測定啤酒大麥品質。

1.4 數據測定和分析

收獲后測定每個小區的啤酒大麥蛋白質含量和籽粒飽滿率。蛋白質含量采用瑞典FOSS公司生產的1241近紅外快速品質分析儀測定，籽粒飽滿率采用德國SORTTMAT公司生產的型號為K3的分級篩進行篩選。試驗所有數據均使用SPSS軟件進行統計分析，所有圖表均由Excel軟件繪制。

2 結果與分析

2.1 肥料運籌對啤酒大麥農藝性狀的影響

由表1可知，專用肥和新動力配施的2個處理（處理A、處理B）基本苗均多于對照，其中專用肥和新動力均基施的基本苗最多，為309.2萬株/hm2，比對照多16.7萬株/hm2。常規肥料配施的2個處理（處理C、處理D）基本苗均少于對照，其中全部基施的處理C最低，僅有246.0萬株/hm2，比對照少46.5萬株/hm2，這是由于尿素基施后容易造成燒苗，從而影響基本苗。專用肥和尿素配施的處理E基本苗和對照基本一致。成穗數各施肥處理均高于對照，其中處理A最高，達1 050.5萬株/hm2，比對照多462.3萬株/hm2；其次是處理D，比對照多434.8萬株/hm2；處理B、處理E、處理C比對照多271.0萬～402.1萬株/hm2。株高常規肥料配施處理高于專用肥和其余肥料配施處理，這和以往的研究結果相符，即施用專用肥后能有效降低大麥株高，增加抗倒伏能力。穗長、穗粒數也均以常規肥料配施的處理C、處理D兩個處理較高，其余從高到低依次為處理B、處理E、處理A。

表1 肥料運籌處理的啤酒大麥農藝性狀

2.2 肥料運籌對啤酒大麥品質的影響

根據實驗室品質分析結果（表2）可知，專用肥和新動力配施的處理A、處理B千粒重均比常規肥配施的處理C、處理D高，其中新動力追施（處理B）的千粒重最高，達49.7 g，比處理A增加0.5 g，比不施肥對照增加1.3 g，處理C、處理D的千粒重差異不大。篩選率各處理間差別不大，處理A、處理B均略高于其余處理。蛋白質含量處理E最高，為9.9%；其次為處理B、處理D，均為9.5%；再次為處理C、處理A、對照，分別為9.4%、9.3%、9.2%。可見專用肥和新動力配施比常規肥料配施能有效能改善啤酒大麥的品質，即千粒重增加、蛋白質降低，其中以新動力追施（處理B）的效果最佳。蛋白質含量隨著施氮量的增加而增加，在全生育期總施氮量相等的情況下，氮肥部分追施比全部基施的蛋白質含量高。

2.3 肥料運籌對啤酒大麥產量的影響

由測產結果（表2）可知，所有施肥處理的啤酒大麥產量均極顯著高于對照，其中施用啤酒大麥專用肥的3個處理（處理A、處理B、處理E）折合產量均高于常規肥料配施處理，以處理B專用肥基施+新動力追施的折合產量最高，為8 186.7 kg/hm2，比不施肥對照增產3 860 kg/hm2，增產率89.2%；其次為處理A和處理E，折合產量分別為8 140.0 kg/hm2和8 103.3 kg/hm2，比不施肥對照分別增產88.1%和87.3%。常規肥料配施的兩個處理（處理C、處理D）的產量較低，比不施肥對照分別增產72.3%和82.7%。不同肥料運籌，基施+追施的施肥方式啤酒大麥折合產量均比全部基施的高。其中處理B比處理A增產46.7 kg/hm2，差異不顯著；處理D比處理C增產450.0 kg/hm2，達到極顯著水平。說明在施肥量相同的情況下，適當增加苗期追肥可提高啤酒大麥的產量。專用肥和新動力基施（處理A）比常規肥料基施（處理C）增產683.3 kg/hm2，達到極顯著水平；專用肥基施+新動力追施（處理B）比常規肥料基施+追施（處理D）增產280.0 kg/hm2，達到顯著水平，說明啤酒大麥專用肥和新動力配施比常規肥料配施能夠顯著增加啤酒大麥產量。對施用啤酒大麥專用肥的處理A、處理B、處理E產量結果進行比較可以看出，專用肥和新動力配施的處理A、處理B，雖然比處理E少施純氮37.5 kg/hm2，但產量卻比專用肥和尿素配施的處理E分別高83.4 kg/hm2和36.7 kg/hm2，說明新動力和專用肥配施，既能降低施氮量，減少過量施肥對環境的污染，而且還能增加產量。

2.4 肥料運籌對啤酒大麥氮、磷肥利用率的影響

從圖1可以看出，不同施肥處理對氮、磷的利用率變化影響趨勢一致。在所有施肥處理中，均以處理B的氮、磷肥利用率最高，分別為33.55%和19.23%；其次為處理E，氮、磷肥利用率分別為30.07%和17.54%；處理D的氮、磷肥利用率最低，分別為23.51%和14.01%。

表2 肥料運籌處理的啤酒大麥品質和產量

圖1 肥料運籌對啤酒大麥氮磷利用率的影響

肥料全部基施時的處理A和處理C對磷肥利用率的影響不大，但氮肥的利用率處理A比處理C提高4.66百分點，差異達顯著水平；氮肥部分追施時，啤酒大麥專用肥和新動力配施（處理B）比常規施肥（處理D）氮磷利用率明顯提高，分別提高10.04百分點和5.22百分點，處理間差異達極顯著水平。說明啤酒大麥專用肥和新動力配施在2種施肥方式下氮磷肥利用率均比常規肥料配施高，其中對氮肥利用率提高的促進作用更加明顯。啤酒大麥專用肥和新動力配施的兩個處理（處理A和處理B）相比，新動力追施氮（處理B）、磷肥的利用率均比基施（處理A）高，其中氮肥利用率提高3.57百分點，磷肥利用率提高2.67個百分點，處理間差異達極顯著水平。因此在啤酒大麥專用肥基施的條件下，新動力在苗期追施對植株的促進作用比基施明顯，對肥料的利用率影響也更大。而常規肥料不同施用技術（處理C和處理D）的氮、磷利用率變化趨勢和施用專用肥正好相反，即尿素追施后氮、磷肥的利用率均比基施降低，其中氮肥利用率降低1.81百分點，磷肥利用率降低2.04百分點。這是由于酰胺態氮不能直接被作物吸收，需轉化成氨態氮才能被吸收。而當地灌水方式為大水漫灌，尿素極易溶于水，灌水時隨水追施尿素，作物來不及吸收，部分尿素隨水流失，影響到大麥對氮肥的吸收。

3 小結與討論

試驗結果表明，專用肥和新動力全部基施時基本苗和成穗數均最高，而有尿素基施的2個處理的基本苗都顯著低于其余施肥處理。其中尿素全部基施的處理基本苗和成穗數為最低，說明尿素施用不當，容易造成基本苗缺失，即使基施條件下，也應當盡量深施，否則容易燒苗。3個施用啤酒大麥專用肥處理的株高均低于常規肥料，說明專用肥施用后能夠降低啤酒大麥的株高，這和他人的的試驗研究結果一致［6-7］。

專用肥和新動力配施后，均能顯著改善啤酒大麥的釀造品質，使千粒重增加、篩選率提高、蛋白質含量降低。蛋白質含量隨著施氮量的增加而增加，氮肥追施處理的啤酒大麥蛋白質含量比基施的高。施用專用肥的3個處理產量均高于常規肥料配施的處理，其中以新動力追施的產量最高。新動力配施的產量比尿素配施的高，在少施純氮37.5 kg/hm2的情況下，產量卻分別增加37.5 kg/hm2和84.0 kg/hm2。氮肥部分追施的大麥產量均比全部基施的高，特別是尿素追施比基施增產450 kg/hm2，增產效果極顯著，說明適當增加苗期追肥可提高啤酒大麥的產量。

專用肥新動力配施氮、磷肥利用率均比常規肥料配施高，這是由于新動力能促進植株生長發育，從而促進作物對肥料的吸收；新動力追施的氮、磷肥利用率均比基施高，因此新動力在苗期追施更能促進植株對養分的吸收。而即尿素追施后氮、磷肥的利用率卻均比基施低，這是由于尿素容易隨水流失。增加氮肥的用量可以提高磷肥的利用率，說明氮、磷之間存在明顯的交互作用。

［1］閆 湘，金繼運，何 萍，等.提高肥料利用率技術研究進展［J］.中國農業科學，2008（2）：450-459.

［2］張福鎖，王激清，張衛峰，等.中國主要糧食作物肥料利用率現狀與提高途徑［J］.土壤學報，2008，45（5）： 915-924.

［3］CUI Z L， CHEN X P， ZHANG F S， et al.On-farm evaluation of the improved soil Nminbased nitrogen management for summer wheat in North China Plain［J］.A－gronomy Journal，2008，100：517-525.

［4］CUI Z L，ZHANG F S，CHEN X P，et al.On-farm evaluation of an in-season nitrogen management strategy based on soil Nmintest［J］.Field Crops Research，2008，105：48-55.

［5］李殿平，曹海峰.全程深施肥對水稻氮素利用率和產量的影響［J］. 東北農業大學學報，2006，36（3）：257-262.

［6］包奇軍，潘永東，張華瑜，等.啤酒大麥專用肥施用量對甘啤3號產量和品質的影響［J］.農業科技通訊，2008 （12）：32-34.

［7］冉生斌，蔡立群.干旱脅迫對不同基因型啤酒大麥品種（系）生長發育的影響［J］. 甘肅農業科技，2017（5）：28-32.