付浩然,劉家歡
(中國農業大學資源與環境學院,北京 100193)
小麥是我國主要的糧食作物之一,小麥高產穩產是糧食安全的重要保障[1]。麥田春季管理是指從返青期到抽穗期之間的麥田管理活動[2]。 此時期是小麥營養生長和生殖生長并進時期,特別是返青后的第2個分蘗高峰、起身后的分蘗兩極分化、返青至拔節間的小麥穗分化(小穗、小花分化期),科學合理把握各生育時期的管理,是實現穗大粒多的關鍵時期。因此,春季管理的好壞,直接關系到群體的變化、穗數的多少,進而影響到粒數和粒重,對產量影響極大[3]。
自2000年以來,雖然中國小麥的單產水平穩定上升,但相對于德法2個高產國家,中國仍存在一定單產差距。因此,中國小麥仍具有相當大的單產上升潛力,進一步向高產、優質方向發展是小麥未來發展的方向[4]。研究表明,拔節期是小麥雌雄蕊原基分化期,也是小麥需水肥臨界期和關鍵期,這一時期水肥運籌合理是提高穗粒數和籽粒產量的基礎[5],春季水肥管理不當會對小麥的發育產生不利影響,進而影響冬小麥的產量。韓金玲等[6]研究認為,在冬小麥生長發育后期,追施適量的氮肥,有助于提高小麥的千粒重及增加產量。若冬小麥返青期群體較大,為防止后期倒伏以及光照不足,以控為主,則在拔節期追施氮肥;若返青期群體較小,要促進小麥的分蘗,提高小麥成穗數,則氮肥追施應提前至返青期至起身期[7]。為了解魯西北地區冬小麥春季管理現狀,筆者于2018年3月隨機選取山東省冬小麥種植區德州市樂陵縣71個樣本農戶和濱州市陽信縣59個樣本進行春季田間管理情況調查,采用問卷調查和田間實地考察相結合的方式,定量化分析2個地區春季追肥現狀,以期為冬小麥產量的提高提出合理化建議。
1.1調查地概況此次調查地點位于魯西北平原冬小麥典型種植區域,即山東省德州樂陵市和濱州陽信縣。樂陵市地處116°54′~117°20′E、37°25′~37°51′N,地勢平坦,氣候類型為暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候,年平均氣溫為12.4 ℃,年平均降水量為527.1 mm。該地區冬小麥一般于10月中上旬播種,第2年6月中上旬收獲。從全國測土配方施肥項目得到的土壤測定結果看,該調查區域土壤pH 8.1~8.3,有機質6.45~13.0 g/kg,全氮0.31~0.64 g/kg,速效磷7.1~31.7 mg/kg,速效鉀58.9~200.0 mg/kg。陽信縣地處117°15′~117°52′ E、37°26′~37°43′ N,地勢平坦,氣候類型為暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候,年均氣溫為12.3 ℃,年平均降水量為567.7 mm。該地區冬小麥一般于10月中上旬播種,第2年6月中上旬收獲。從全國測土配方施肥項目得到的土壤測定結果看,該調查區域土壤pH 7.8~8.4,有機質9.6~15.9 g/kg,全氮0.77~1.34 g/kg,速效磷16.5~48.7 mg/kg,速效鉀57.0~154.0 mg/kg。
1.2調查項目與方法調查內容包括在春季田間管理中的冬小麥氮磷鉀肥投入分布等情況,逐戶走訪調查以及田間實地考察冬小麥管理情況,并對冬小麥的各項投入進行分析。
調查時間為2018年3月下旬,地點選擇德州樂陵市和濱州陽信縣2個縣。樂陵市隨機選擇71個樣本,陽信縣隨機選擇59個樣本為調查對象。
1.3數據分析采用Excel 2010進行數據整理,采用SPSS 12.0.1進行統計分析。
2.1單位面積氮肥投入量根據《中國主要作物施肥指南》[8]推薦,冬小麥產量在7 500~9 000 kg/hm2,春季追施氮肥以140 kg/hm2為推薦用量。以上下浮動20 kg/hm2為合理范圍,以40 kg/hm2為變幅,將氮肥用量分為5級。從2018年春季追肥調查結果看,樂陵地區追施氮肥(表1)合理的農戶占33.8%,偏高的占18.3%,很高的占31.0%,偏低的占16.9%。陽信地區追施氮肥合理的農戶占32.2%,偏高的占27.1%,很高的占30.5%,偏低的占10.2%。由此可見,兩地區農戶追施氮肥用量均不合理且追施氮肥過量情況較嚴重。

表1 2018年樂陵和陽信冬小麥春季追施氮肥用量
2.2單位面積磷肥投入量在華北平原地區冬小麥-夏玉米輪作體系中,磷肥一般全部作為基肥在小麥季一次施入[9]。根據《中國主要作物施肥指南》,冬小麥產量在7 500~9 000 g/hm2,春季基施磷肥以90~120 kg/hm2為推薦用量。樂陵地區和陽信地區基施磷肥平均用量分別為169.54和127.96 kg/hm2,因此底肥中的磷肥用量均能滿足作物整個生育期的需求,故在春季田間管理中可以不施用磷肥(圖1)。從2018年2個地區調查結果看,樂陵地區有42.3%的農戶追施磷肥,陽信地區有74.6%的農戶追施磷肥(表2)。由此可見,2個地區農戶在春季田間管理中不合理追施磷肥的農戶比例仍較大。

圖1 樂陵和陽信地區冬小麥基施磷肥平均用量Fig.1 Average application rates of phosphate fertilizer for winter wheat in Laoling and Yangxin areas
Table2RatiooftopdressingphosphatefertilizerinLaolingandYangxinareas

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2.3單位面積鉀肥投入量研究表明,魯西北平原地區冬小麥鉀肥通常用做底肥,因此春季追施鉀肥情況需根據返青期小麥苗情進行確定。當返青期小麥群體為一類苗和旺苗時,小麥群體較大,后期倒伏風險較大,為防止小麥后期倒伏,需要施用適量鉀肥。施用鉀肥的推薦用量為22.5 kg/hm2,以上下浮動10 kg/hm2為合理施肥范圍,以20 kg/hm2為變幅。調查發現,樂陵地區(表3)冬小麥弱苗和二類苗中施用鉀肥合理的比例為38.8%,一類苗和旺苗中施用鉀肥合理的比例為4.5%。陽信地區冬小麥弱苗和二類苗中施用鉀肥合理的比例為15.3%,一類苗和旺苗中施用鉀肥合理的比例為8.5%。從整體情況看,樂陵地區施用鉀肥合理的農戶比例為43.3%,陽信地區施用鉀肥合理的農戶比例為23.8%。由此可見,在春季田間管理中,2個地區農戶鉀肥投入均不合理。
通過2018年春季田間管理調查發現,樂陵地區追施氮肥合理的農戶占33.8%,過量施肥農戶占49.3%;陽信地區追施氮肥用量合理的農戶占32.2%,過量施肥農戶占57.6%。由此可見,2個地區追施磷肥過量的農戶比例仍較大。有利于保護生態環境和實現農業綠色可持續發展。研究表明,田間長期施用大量的氮肥會導致土壤酸化[10];而合理的養分投入管理可以使作物達到不減產的同時減少氮肥施用量,如在我國水稻-小麥輪作體系和冬小麥-夏玉米輪作體系中的大量試驗表明,通過科學的養分資源管理方法在減少30%~60%氮肥施用的情況下,作物產量并未減少[11]。因此,當務之急是合理引導2個地區小麥種植戶減少氮肥用量,合理施用氮肥。

表3 2018年樂陵和陽信冬小麥春季追施鉀肥用量
在春季田間管理中,樂陵地區有42.3%的農戶不合理追施磷肥,而陽信地區有74.6%的農戶不合理追施磷肥。由此可見,2個地區農戶在春季水肥管理中追施磷肥的農戶所占比例仍較大。因此,當務之急是積極引導農戶在春季田間管理中不施用磷肥,減少化肥投入及田間管理成本,改善生態環境。
從整體情況看,樂陵地區施用鉀肥合理的農戶比例為56.7%,陽信地區施用鉀肥合理的農戶比例為23.7%。由此可見,2個地區在春季田間管理中不合理施用鉀肥問題仍較嚴重。因此,當務之急是積極引導農戶根據田間實際情況選擇適合的鉀肥追施品種及用量。
政府應進一步規范肥料市場,滿足農戶對灌溉條件的需求,合理配置資源,進一步優化農戶春季田間管理結構,并配合有關部門對農戶進行肥料知識培訓,提升農民對肥料的辨別能力。