高伯行 蔣賢權 林百全
(1新沂市農業農村局,徐州 221400;2上海聯業農業科技有限公司,上海 200436)
近年來,農業生產中因化肥過量使用和不合理施肥造成的環境污染問題逐漸引起了人們的重視[1-4]。同時,國家提倡有機肥部分替代化肥,從而達到化肥和農藥雙減、減少農業面源污染的目標,且采用有機肥部分替代化肥的施肥方式可實現糧食高產和對環境友好,這對保證我國糧食安全、改善農業生態環境具有重要意義[7-9]。鑒于此,筆者進行了商品有機肥和化肥不同比例配施(有機氮和無機氮施用比例)對小麥產量和氮肥利用率影響的試驗研究,以期為減少和控制化肥使用量、提高小麥產量提供參考。現將相關試驗結果報道如下。
試驗在江蘇省新沂市唐店塔山村一農戶的土地流轉農場中進行,試驗田為當地具有代表性的中等肥力水平田塊,土壤肥力均勻,地勢平坦,交通便捷,土壤為棕壤土,有機質含量為14.3 g/kg,全氮含量為1.48 g/kg,有效磷含量為22.6 mg/kg,速效鉀含量為116.9 mg/kg,pH為6.86。

表1 不同處理氮肥運籌
供試小麥品種為“百農207”。供試有機肥為爾康商品有機肥,化肥為尿素(含N 46%)、12%過磷酸鈣、60%氯化鉀。
常規施肥處理參照當地農民習慣施肥量,每667 m2施用純N 25.15 kg、P2O57.5 kg、K2O 7.5 kg,其他試驗處理均以配方施肥處理的肥料運籌為標準,即每667 m2施用純N 20 kg、P2O56 kg、K2O 6 kg。在氮、磷、鉀用量相等的條件下,以施有機肥的氮素用量占配方施肥氮素總用量的比例為依據,共設8個處理,每處理重復3次,隨機區組排列。小麥于2018年10月20日播種,2019年6月5日收獲。有機肥作基肥一次性施入,化肥按基肥、分蘗肥和拔節孕穗肥分次施用,基肥于2018年10月20日撒施,分蘗肥于2019年1月5日撒施,拔節孕穗肥于2019年3月20日撒施,具體肥料運籌見表1。試驗小區面積為40 m2(10 m×4 m),中間為灌水雙渠,小區間筑埂開溝進行隔離,防止串水串肥,四周設保護行,其他田間管理措施均一致。
由表2可知,從株高來看,處理(2)的植株最高,株高為79.5 cm;處理(8)的植株最矮,株高為63.5 cm;其他處理的株高在71.5~78.6 cm之間,且表現為隨著有機氮替代無機氮比例的升高,小麥株高呈下降趨勢。從葉片顏色來看,處理(3)、處理(4)、處理(5)與處理(1)、處理(2)的葉色相近,呈深綠色,當有機氮替代無機氮比例超過30%時,植株的葉片顏色逐漸變淡變黃。從高峰苗數來看,處理(4)的高峰苗數最高,每667 m2為63.61萬苗;其次是處理(3),每667 m2高峰苗數為62.55萬苗;處理(1)的高峰苗數最低,每667 m2為47.42萬苗;其他處理的每667 m2高峰苗數均在60萬苗左右,說明施用有機肥對小麥前期生長及分蘗有促進作用,而有機氮替代無機的比例超過30%后,高峰苗數會有所下降。從有效穗數來看,處理(2)的有效穗數最高,每667 m2為34.90萬穗;其次是處理(7),每667 m2為33.38萬穗;處理(8)的有效穗數為31.40萬穗;其他處理的每667 m2有效穗數最少每667 m2為31.61萬~32.44萬穗,說明無論是施用無機氮還是施用有機氮都能促進小麥分蘗和成穗。從每穗實粒數來看,處理(6)的每穗實粒數最高,為33.5粒;處理(4)和處理(1)的每穗實粒數相近,分別為32.6粒和32.5粒,且所有施用無機氮處理的每穗實粒數均超過30粒,說明氮素是影響產量的活躍因素。從千粒重來看,處理(3)、處理(5)、處理(8)的千粒重較高,分別為50.0、49.9、50.2 g,其他處理的千粒重差異不大。

表2 不同處理對小麥農藝性狀及產量的影響
由表2可知,處理(2)的實際產量最高,每667 m2為497.4 kg;處理(6)次之,每667 m2為491.2 kg,比處理(2)減產1.25%;處理(1)、處理(4)、處理(5)、處理(7)的每667 m2實際產量均超過470 kg。同時,由表3可知,區組間的產量差異不明顯,F 值(0.69)<F0.01(6.51);處理間的產量差異不明顯,F值(2.02)<F0.01(4.28)。以上結果說明,單施有機肥對提高小麥產量無明顯作用,有機氮替代無機氮比例在20%~40%范圍內,小麥的產量與配方施肥相當。

表3 產量方差分析
試驗結果表明,常規施肥處理的總施氮量偏高,每667 m2達25.15 kg,但小麥產量未得到有效提高;配方施肥處理是根據當年測土配方施肥建議卡進行肥料運籌的,肥料運籌較為合理,因而小麥產量是所有處理中較高的,本試驗也是配方施肥處理的小麥產量最高。當有機氮替代無機氮在20%~40%范圍時,小麥的產量與配方施肥處理相當,其中以有機氮替代無機氮為40%處理的小麥產量與配方施肥處理更為接近。
本文僅為1年的試驗數據,在小麥生產上有機肥部分替代化肥的最適宜比例還需進一步試驗研究。