長期施用氮肥對半干旱地區小麥產量及經濟效益的影響

許愛霞，李玲玲

1.甘肅省干旱生境作物學重點實驗室，甘肅 蘭州 730070；2.定西市農產品質量安全監督管理站，甘肅 定西 743000

我國是世界小麥生產大國，也是小麥消費大國和進口大國[1]。氮素對小麥生長影響非常關鍵，是小麥生長必須的大量元素[2]，也是小麥生產中主要的養分限制因子之一[3]。自20世紀70年代以來，為盲目追求高產，我國農業生產中氮肥的投入迅速增加，造成農作物產量和氮肥利用率逐年降低[4]。過量施用氮肥，不僅會造成環境污染、土壤板結、地下水富營養化等一系列的負面影響[5]，而且隨著農業投入品的增加和生產資料價格的不斷提高，小麥生產的成本也越來越高，出現了效益低下甚至“增產不增收”的現象，嚴重打擊了農戶種植小麥的積極性[6]。因此，合理施用氮肥，是兼顧作物產量、增加經濟效益、提高氮素利用效率和控制農業污染的重要措施[7]，對于推進化肥減量增效工作具有十分重要的意義。本試驗設置不同水平的氮肥施用量，明確其對產量、經濟效益的影響，旨在為小麥高產高效中氮肥的合理調控提供理論依據和實踐指導。

一、材料與方法

（一）供試材料

供試小麥品種為定西35號，由定西市農科院提供。氮肥選用含純N 46%的尿素，磷肥選用含P2O5 為12%的普通過磷酸鈣。

（二） 試驗區概況

試驗地設在甘肅省定西市李家堡鎮，屬于典型的半干旱雨養農業區，區內地下水與地表水缺乏，無灌溉條件，農業生產中唯一水源是降水，多年年平均降水量為415.2mm，年蒸發量1531mm，變異系數為24.3%。海拔1970m，平均氣溫6.4℃，≧10℃積溫為2 239.1℃，無霜期為140 d，土壤為典型的黃綿土。

（三）試驗方法

試驗共設N 1、N 2、N 3、N 4、N 5等5個處理，施氮量分別為0、52.5kg/hm2、105.0kg/hm2、157.5kg/hm2、210.0kg/hm2。隨機區組排列，3次重復，小區面積為3×10m2。試驗從2013年開始，連續種植3年，每年3月中旬播種，行距0.25m，播量187.5kg/hm2。各處理播前結合整地施磷肥（P2O5105kg/hm2），所有肥料在作物播種前一次性施入。

二、 結果與分析

（一）連續施氮對小麥產量的影響

從表1可以看出，各施氮處理小麥產量均高于不施氮肥的對照處理，但不同施氮處理的產量隨施氮量的增加呈先增加后降低，產量與施氮量的反應曲線在超過適宜施氮量后呈現下降趨勢。從三年總的產量結果來分析，不同施氮量處理的產量結果與不施氮肥的對照處理相比達顯著水平，不同氮肥施用量的各處理之間差異不顯著；氮肥施用量在0～105kg/hm2范圍內時，小麥的產量隨著氮肥施用量的增加而增加，當氮肥施用量高于105kg/hm2時，小麥產量隨施氮量的增加反而降低。

（二）連續施氮小麥經濟效益分析

在尿素單價2.16元/kg，普通過磷酸鈣0.8元/kg、種子4.00元/kg、小麥3元/kg、秸稈0.8元/kg、農業用工80元/工日的情況下，各處理經濟效益為10 543.23～14 819.76元/hm2，各施氮處理與不施氮肥的對照處理相比均為正增長；產投比為1.14～1.49，各施氮處理的產投比均高于與不施氮肥的對照處理，但經濟效益和產投比均隨著施氮量的增加出現先增加后減小的趨勢。連續施氮三年，凈收益為18 669.60元～14 819.76元，產投比最高為1.14～1.49，均以處理N3（每年施氮105kg/hm2）最佳（見表1）。

三、結論與討論

近年來，國內外研究人員和農業應用領域中對小麥的成本收益效率的評價越來越關注[8]。小麥種植過程中需要投入多種要素，如：種子、肥料、人工等。隨著農業投入品價格的不斷提高，小麥生產成本也在不斷上升，嚴重地打擊了農戶的積極性。因此，降低生產成本、提高經濟收益已經成為小麥生產的當務之急[9]。

有研究表明，增加氮肥用量，對小麥籽粒產量影響表現為，在一定范圍內，籽粒產量隨氮肥用量的增加而提高，超過一定限度后再增加施氮量，籽粒產量增加不顯著，甚至降低[10]。張慶江等[11]研究表明，當土壤中氮肥的施用量超過150kg/hm2時，小麥的產量會隨施氮量的增加而下降。本研究在大田試驗條件下，通過分析不同施氮量對小麥的產量和經濟效益發現，在常規施用磷肥的基礎上，不同用量氮肥對小麥均有增產效果；但隨著氮肥用量的增加，小麥的產量隨施氮量的增加 呈先增后減的趨勢，這與前人得出的結論相一致；對三年總產量進行分析，各不同施氮量處理的產量結果與不施氮肥的對照處理相比達顯著水平，不同氮肥施用量的各處理之間差異不顯著；氮肥施用量在0～105kg/hm2范圍內時，小麥的產量隨著氮肥施用量的增加而增加，當氮肥施用量高于105kg/hm2時，小麥產量隨施氮量的增加反而降低，說明在供試土壤肥力條件下，小麥產量與氮肥用量之間的相關性并不密切，還有一個原因是氮肥對春小麥產量的影響與降水年型相伴而行；連續施氮三年，凈收益與產投比均以處理N3（每年施氮105kg/hm2）最佳，分別為14 819.76元和1.49，因此從經濟施肥角度考慮，定西地區獲得最佳經濟產量氮的施用量為105kg/hm2。

表1 不同氮肥施用量對產量的效應值