袁月星 仇美華 薛 莉
(1江陰市農業技術推廣中心,江蘇省無錫市 214431;2江蘇省耕地質量與農業環境保護站,江蘇省南京市 210029)
小麥是我國三大糧食作物之一,也是我國主要的商品糧和戰略儲備糧,其產量的穩定性直接影響著我國糧食安全。肥料在作物生產中發揮著不可替代的作用[1],但過量施用化肥,不僅不會促進作物增產,還會導致肥料利用率降低,造成環境污染,更不利于農業生產的可持續發展[2]。按照《到2020年化肥使用量零增長行動方案》的要求,江蘇省下發了《江蘇省化肥減量增效行動實施方案(2018-2022年)》,要求優化施肥管理,提高肥料利用率,減少農業面源污染。
與速效肥料相比,緩控釋肥可通過延長或控制養分釋放期,使土壤養分供應與作物營養需求相一致,從而實現氮素長效供應管理[3],減少養分流失和對環境的污染,提高肥料利用率[4]。同時,余輝等[5]研究表明,與當地習慣施肥相比,施用緩控釋肥能使小麥增產11.7%,經濟效益增加1 158元/hm2;傅送保等[6]研究表明,不同施用量的緩釋肥均能顯著提高小麥產量,增產幅度為2.6%~17.1%,在施肥量減少15%的情況下,仍能保持小麥穩產,且施用緩釋肥還可提高小麥的經濟效益,增收598.6~2 683.8元/hm2。此外,江蘇省江陰市在水稻等作物上已進行多次緩釋肥應用試驗和示范,但在小麥生產上進行的應用試驗較少。在此背景下,為進一步探索緩釋肥在江陰市小麥生產上的施用效果,掌握緩釋肥在小麥生產上的適宜用量及施用方法,筆者于2019—2020年進行了緩釋肥對小麥產量、經濟效益和肥料農學利用率的影響試驗,以期為緩釋肥在江陰市小麥生產上的示范推廣提供科學依據。現將相關試驗結果報道如下。
試驗于2019年11月—2020年6月在江陰市南閘街道裕民農業專業合作社的農田進行,試驗地土壤pH為6.82、有機質含量為22.38 g/kg、全氮含量為1.92 g/kg、有效磷含量為13.44 mg/kg、速效鉀含量為104.12 mg/kg。
供試小麥品種為江陰市主推品種“揚麥25”,于2019年11月8日播種,播種量為345 kg/hm2。
供試肥料為尿素(含N 46%)、小麥專用肥(NP-K=15-15-10,由江陰長青肥業有限公司提供)、緩釋肥(N-P-K=25-14-6,由山東農大肥業科技有限公司提供)。
試驗共設8個處理,每處理重復3次,隨機區組排列,小區面積為30 m2,各處理詳細施肥情況見表1。試驗小區間設畦埂,重復間設走道,保護行寬為2 m。施肥方法:按各處理設計,播前撒施緩釋肥或小麥專用肥作基肥,施后旋耕;拔節孕穗期撒施尿素作追肥。其它病蟲草害防治和田間管理措施同常規。

表1 各處理施肥情況
建立苗情觀察點,觀察記錄小麥生育進程,每10 d調查并記載1次在田苗數和葉齡情況,在小麥返青期、拔節期、齊穗期等進行苗情考查,調查記錄株高、基本苗數、高峰苗數和有效穗數等,成熟期進行穗粒結構的考查,實割實測產量,并計算肥料農學利用率。計算公式:肥料農學利用率(kg/kg)=[施肥區籽粒產量(kg/hm2)-缺素區籽粒產量(kg/hm2)]÷純養分施用量(kg/hm2)。
試驗數據采用Excel 2007進行整理,利用DPS軟件進行統計分析,采用最小顯著性差異法(LSD)進行檢驗(差異顯著性水平p<0.05)。
由表2可知,各處理的基本苗數差異不大。從高峰苗數看,不施肥的處理(1)最低,僅為591.3萬苗/hm2,處理(5)最高,為789.8萬苗/hm2,僅施緩釋肥的處理(3)的高峰苗數比處理(1)高160.2萬苗/hm2,比處理(5)低38.3萬苗/hm2;從有效穗數看,處理(5)最高,其次是處理(8)、處理(4),不施肥的處理(1)的有效穗數最低,為324.00萬穗/hm2,比處理(5)減少72.45萬穗/hm2。從總成穗率看,處理(1)最高,為54.8%,其次是處理(5)、處理(8);從主莖成穗比例看,處理(1)最高,為74.6%,其次是處理(3)、處理(6);從分蘗成穗比例看,其高低與主莖成穗比例呈反比,其中,處理(1)的分蘗成穗比例最低,僅為25.4%。

表2 不同施肥處理的小麥群體結構
由表3可知,處理(5)的穗最長,為9.8 cm,比不施肥的處理(1)增加1.7 cm,比處理(2)增加1.0 cm;處理(5)的每穗實粒數最多,為42.4粒,分別比處理(1)和處理(2)增加4.9粒和3.2粒;處理(3)和處理(6)的千粒重低于其他處理,說明對于生育期較長的小麥品種,緩釋肥一次性基施會造成小麥生長后期肥力不足。處理(8)的實際產量最高,為6 482 kg/hm2,其次是處理(5),實際產量為6 443 kg/hm2,這兩個處理間產量差異不顯著,且均與其他處理間產量差異達顯著水平;產量最低的是不施肥處理(1),為4 200 kg/hm2,處理(3)和處理(6)的產量低于其他施肥處理,說明緩釋肥一次性基施不利于小麥獲得高產。

表3 不同施肥處理的小麥穗粒結構和產量
由表4可知,處理(8)的經濟效益最高,為5 587.1元/hm2,其次是處理(5),為5 249.3元/hm2,分別比處理(1)增加2 201.6元/hm2和1 863.8元/hm2,分別比處理(2)增加2 091.3元/hm2和1 753.5元/hm2。
肥料農學利用率是施肥增產效應的綜合體現,施肥量、作物種類和管理措施均會影響肥料農學利用率[7]。由表5可知,處理(8)的氮肥農學利用率最高,為13.16 kg/kg,其次是處理(5)和處理(7),氮肥農學利用率分別為11.00 kg/kg和10.17kg/kg,處理(3)和處理(6)的氮肥農學利用率均較低,僅為5.47 kg/kg和7.21 kg/kg。

表4 不同施肥處理的小麥經濟效益

表5 不同施肥處理的小麥氮肥農學利用率
試驗結果表明,不同施肥處理對小麥基本苗數的影響不大;但所有施肥處理的高峰苗數均顯著高于不施肥對照,緩釋肥一次性基施處理的高峰苗數相對較低,顯著低于其它施肥處理。基肥施緩釋肥、追肥施尿素,純氮用量運籌比例基肥∶追肥為7∶3處理的有效穗數較高,不施肥、常規施肥和緩釋肥一次性基施處理的有效穗數較低。施用緩釋肥處理的每穗實粒數比不施肥和常規施肥處理高,但對千粒重的影響不大,說明施用緩釋肥對小麥拔節和抽穗階段的影響較大,但對籽粒灌漿的影響不明顯。從產量來看,所有施肥處理的小麥產量均較不施肥處理顯著提高,增產幅度為26.57%~54.33%,且在純氮用量減少15%的前提下,仍能保持穩產。從經濟效益和氮肥農學利用率來看,施用緩釋肥,提高了小麥經濟效益和氮肥農學利用率,在等氮或減氮條件下,基肥施緩釋肥、追肥施尿素,純氮用量運籌比例基肥∶追肥為7∶3的處理的經濟效益最高,其次是純氮用量運籌比例基肥∶追肥為8∶2的處理。
綜上,在本試驗條件下,小麥全生育期純氮用量為173.4 kg/hm2,基肥施緩釋肥、追肥施尿素,純氮用量運籌比例基肥∶追肥為7∶3,能使小麥獲得最佳的產量和經濟效益,且氮肥農學利用率較高。——