2019年溧水區小麥有機肥部分替代化肥試驗初報

梁路 張明全 高建勇

摘 要：通過開展有機肥與化肥配合施用田間小區試驗，分析有機肥部分替化肥對小麥產量和氮肥利用率的影響。結果表明：配方施肥處理的小麥產量和氮肥利用效率最高，分別為6345.35kg/hm2和44.13%;有機肥氮替代占比為10%和20%時，小麥產量和氮肥利用率與配方施肥處理相當，小麥產量分別為6084.10、6146.39kg/hm2，氮肥利用率分別為41.58%、41.74%。由此可見，小麥生產上有機肥氮可以在一定范圍內部分替代化肥氮。

關鍵詞：小麥;有機肥;化肥;替代;溧水區

肥料作為農業生產中重要的生產資料，是糧食的“糧食”，對促進糧食和農業生產發展具有不可替代的作用[1]。當前由于養殖業和種植業分離，農戶失去了有機肥的來源，化肥施用量持續增加，長期不合理地過量施用化肥導致土壤失去可耕作性，農作物增產效果不顯著，導致農業生產成本增加以及嚴重的農業面源污染。化肥過量施用已成為農業面源污染的主要來源，眾多研究表明我國化肥施用量已經超過了經濟意義上的最優施用量[2，3]。筆者通過開展有機肥與化肥配合施用試驗，分析有機肥部分替代化肥對小麥產量和氮肥利用率的影響，探討溧水區小麥有機肥部分替代化肥的適宜比例，以期減少和控制不合理的化肥施用量，為化肥減量增效提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2019年11月2日至2020年5月28日在南京市溧水區和鳳鎮吳村橋谷豐農機專業合作社（119.0277°E、31.4770°N）進行。溧水區屬于北亞熱帶季風氣候區，2019年平均氣溫16.4℃，年降水量817.5mm，年日照時數1983.3h，年無霜期261d。溫、光、水資源適宜稻、麥、油菜等多種作物生長發育。試驗地地勢平整，前茬作物為水稻。土壤類型為河淤土，pH 4.94、全氮1.8g/kg、有效磷41.2mg/kg、速效鉀101mg/kg、有機質32.9g/kg，以長三角區域土壤養分指標分級標準為參照，其處于一級水平，是溧水區當地有代表性的主要土壤[4]。

1.2 供試材料

1.2.1 供試作物 供試作物為小麥，品種為揚麥25，屬于春性紅皮中筋小麥品種，熟期中等早，熟相好，適宜在長江中下游冬麥區的江蘇淮安地區、安徽淮南地區、上海、浙江、湖北中南部地區、河南信陽地區種植。

1.2.2 供試肥料 有機肥是南京沃優生物肥業有限公司提供的商品有機肥（N-P2O5-K2O=2-1-2），無機氮肥是江蘇靈谷化工有限公司生產的尿素（46%）、磷肥是丹陽金陽光肥料有限公司生產的普通過磷酸鈣（12%）、鉀肥是中國化工建設總公司銷售的氯化鉀（60%）。

1.3 試驗設計 試驗共設11個處理，即處理1：不施肥（CK）;處理2：常規施肥無氮區;處理3：配方施肥無氮區;處理4：常規施肥區;處理5：配方施肥區;處理6：有機氮∶無機氮=1∶9（10%M）;處理7：有機氮∶無機氮=2∶8（20%M）;處理8：有機氮∶無機氮=3∶7（30%M）;處理9：有機氮∶無機氮=4∶6（40%M）;處理10：有機氮∶無機氮=5∶5（50%M）;處理11：有機氮∶無機氮=10∶0（100%M）。每處理3次重復，小區面積40m2（20m×2m），小區間筑土埂實行灌排分開，四周設保護行，單獨設立排灌水溝，筑埂并用扣板隔離，防止竄水竄肥。除施肥外，各小區其他田間管理措施相同，病蟲草害遵循區植保站要求，與大田一起防治。

1.4 肥料運籌 小麥播種量225kg/hm2，于2019年11月2日（前茬水稻收割前3d）人工播種，11月4日施基肥，2020年1月3日施分蘗肥，2月15日施拔節孕穗肥，施肥方式采用人工撒施，2020年5月28日各試驗小區單打單收。

常規施肥處理肥料運籌（1hm2用量折純）：氮294kg、五氧化二磷75kg、氯化鉀90kg，氮肥運籌按基肥∶分蘗肥=6∶4進行，磷肥和鉀肥全部基施;配方施肥處理肥料運籌（1hm2用量折純）：氮276kg、五氧化二磷58.5kg、氯化鉀72 kg，氮肥運籌按基肥∶分蘗肥∶拔節孕穗肥=5∶1.5∶3.5進行，其中有機氮∶無機氮=10∶0（100%M）的氮肥全部基施，磷肥和鉀肥運籌按基肥∶拔節孕穗肥=6∶4進行，具體見表1。

1.5 數據處理 試驗數據由Excel 2010 進行計算，利用SPSS 19.0軟件進行統計分析。肥料各指標計算公式如下：

氮肥農學效率=（施氮區產量-空白區產量）/施氮量? ? （1）

氮肥利用效率（%）=（施氮區地上部氮素積累量-空白區地上部氮素積累量）/施氮量×100 （2）

氮肥偏生產力=施氮區產量/施氮量 （3）

2 結果與分析

2.1 不同處理對小麥農藝性狀的影響

2.1.1 株高 由表2可知，株高最高的是配方施肥區，為84.2cm;10%M和20%M株高相當，分別是83.8cm和83.6cm;30%M、40%M、50%M株高相近，配方施肥無氮區比常規施肥無氮區略高;不施肥（CK）株高最矮，為57.5cm。

2.1.2 有效穗 由表2可知，配方施肥區有效穗最高，為568.76萬/hm2;從10%M開始，隨著有機肥比例增大，有效穗逐漸減小;配方施肥無氮區和常規施肥無氮區有效穗相近;有效穗最低的是不施肥（CK），為417.65萬/hm2。

2.1.3 實粒數和結實率 由表2可知，小麥每穗實粒數和結實率最高的均為配方施肥區，分別為40.29粒和96.98%;最低的都是不施肥（CK），分別是18.59粒和72.49%;從20%M開始，隨著有機肥比例增大，小麥每穗實粒數和結實率依次遞減;配方施肥無氮區小麥每穗實粒數和結實率均高于常規施肥無氮區。

2.1.4 千粒重 由表2可知，常規施肥區小麥千粒重最高;常規施肥區、配方施肥區、10%M、20%M、30%M小麥千粒重相當，分別為40.90、40.84、40.76、40.81、40.72g;不施肥（CK）千粒重最低，為38.71g。

2.2 不同處理對小麥產量的影響 由表2可知，配方施肥區小麥產量最高，為6345.35kg/hm2;第2是20%M，為6146.39kg/hm2;10%M為6084.1kg/hm2，排在第3;常規施肥區（5486.4kg/hm2）、30%M（4853.11kg/hm2）、40%M（4588.9kg/hm2）、50%M（4541.77kg/hm2）、100%M（4492.59kg/hm2）、配方施肥無氮區（3508.15kg/hm2）和常規施肥無氮區（3454.51kg/hm2）分別排在4～10名;小麥產量最低的是不施肥（CK），僅為3229.08kg/hm2。

對各試驗小區實收產量進行方差分析，發現處理間差異極顯著，F值（77.87）>F0.01（3.37），詳見表3。繼續對各小區籽粒產量進行新復極差分析，結果顯示：配方施肥、20%M、10%M、常規施肥之間差異不顯著，但與30%M、40%M、50%M、100%M、配方施肥無氮、常規施肥無氮和不施肥（CK）差異顯著。由此可見，有機肥與無機肥配施并不是有機肥比例越大越好，有機肥氮替代比例只有在10%～20%比較合理，與小麥產量最高的配方施肥區相當，當有機肥氮替代比例超過30%后，小麥籽粒產量會顯著降低（見表2）。

2.3 不同處理對小麥氮肥利用率的影響 由表4可知，小麥氮肥利用率最高的是配方施肥區，為44.13%;當有機肥氮替代比例大于30%，小麥氮肥利用率逐漸降低，當有機肥氮替代比例達到40%后，小麥氮肥利用率均低于常規施肥區。配方施肥區由于氮投入量較少，籽粒產量較高，因此氮肥偏生產力最高，為22.99kg/kg;10%M和20%M氮肥偏生產力相近，分別為22.04kg/kg和22.27kg/kg;40%M、50%M和100%M氮肥偏生產力都比較低;氮肥偏生產力最低的是100%M，為16.28kg/kg。

3 結論與討論

常規施肥處理是溧水區當地農民的習慣施肥水平，施氮總量與配方施肥相比略高，氮肥利用率偏低，小麥產量不高。由于試驗配方施肥處理是根據溧水區當年測土配方施肥建議卡進行的，肥料運籌比較合理，因此氮肥利用率和小麥產量均較高。

有機肥與無機肥配合施用能有效減少化肥施用，目前有很多試驗涉及到不同比例有機肥與無機肥配施對農作物產量的影響，多數研究者認為并非有機肥所占比例越高越好，而是存在最佳比例[5-8]。本試驗結果表明：有機肥氮替代比例只有在10%～20%比較合理，小麥產量和氮肥利用率均與表現最好的配方施肥區相當;當有機肥氮替代占比大于30%，小麥產量和氮肥利用率逐漸降低，且小麥產量顯著性低于純化肥處理。本試驗結果可為溧水地區小麥生產上利用有機肥部分替代化肥施用提供參考。

參考文獻

[1]何永秋，劉國順，高傳奇，等.緩/控釋肥在煙草上的應用與展望[J].中國農學通報，2012，28（28）：109-113.

[2]欒江，仇煥廣，井月，等.我國化肥施用量持續增長的原因分解及趨勢預測[J].自然資源學報，2013，28（11）：1869-1878.

[3]仇煥廣，欒昊，李瑾，等.風險規避對農戶化肥過量施用行為的影響[J].中國農村經濟，2014（3）：85-96.

[4]南京市溧水區耕地質量保護站.溧水耕地[M].南京：江蘇鳳凰科學技術出版社，2018：44-45.

[5]張長春，袁麗敏，高建勇，等.商品有機肥部分替代化肥對小麥產量和氮肥利用率的影響[J].現代農業科技，2019（4）：8-9，12.

[6]陳愛萍，沈鑫，沈家禾.不同比例有機肥替代化肥對小麥產量的影響[J].湖北農業科學，2019，58（7）：32-34.

[7]李玉，田憲藝，王振林，等.有機肥替代部分化肥對濱海鹽堿地土壤改良和小麥產量的影響[J].土壤，2019，51（6）：1173-1182.

[8]代小兵，李青山，張國斌.有機肥部分替代化肥對水稻產量及農藝性狀的影響[J].湖北植保，2020（2）：37-38.

（責編：徐世紅）