擴蓄增容肥促進農作物生長發育的研究

蔡東明，饒慧斌，曹 華，賀 勇，劉有全

（西北農林科技大學，陜西 楊凌 712100）

我國是嚴重缺水的國家，人均水資源占有量只有2 300 m3，僅為世界平均水平的25%，而水的利用首先要保證基本生活，依次為工業農業。農業生產中以小麥種植為例，每生產0.5 kg 小麥需要消耗1 t 水，就是所謂的“斤糧噸水”，可想而知水資源在農業生產中是多么稀缺。不僅如此，我國大部分地區特別是西北地區土壤還非常瘠薄，2017 年在陜西關中地區多點抽樣檢測，結果為pH=8.6、有機質含量1.34%、速效磷 12.26 mg/kg、速效鉀 90.4 mg/kg、硝態氮 16.66 mg/kg、銨態氮7.21 mg/kg。為了改善我國西北地區土壤缺水瘠薄的現狀，研制出節水、抗旱、增產、增效的擴蓄增容肥。

1 擴蓄增容技術介紹

1.1 擴蓄增容目的

改善我國西北地區土壤缺水瘠薄的現狀。

1.2 擴蓄增容目標

使我國西北地區土壤增強節水、抗旱、增產及增效的特性，最終提高農作物的產量和品質。

1.3 擴蓄增容途徑

1.3.1 擴蓄

增強我國西北旱區土壤貯水能力，以期提高水資源利用效率。

1.3.2 增容

增加土壤有機質含量，減少無機化肥使用量，改良土壤結構和理化性狀。

1.4 擴蓄增容肥原料

以有機質含量較高的草炭、風化煤、油渣、秸稈、活性炭及土壤結構改良劑PAM、發酵菌、微量元素等材料，經過系列合成。

1.5 擴蓄增容肥技術路線

通過增加土壤有機質含量，提高土壤貯水能力，產生大量好氣菌，從而有效促進作物吸收氮、磷、鉀等營養元素。

2 山地蘋果擴蓄增容

2.1 方法

2016 年，選擇最具我國西北土壤缺水貧瘠代表性，位于陜西安塞化子坪鎮的山地蘋果園。實驗共設5 個處理3 個重復，處理分別為F350、F300、F250、CK、空白，CK 為傳統農家肥。每株施擴蓄增容肥0.5 kg、農家肥約2.5 kg，圍繞幼樹根部周圍均勻施肥，掛果后測產。

2.2 結果

通過定位觀測顯示，擴蓄增容肥表現出較強的貯蓄降水功能，完全滿足蘋果發育關鍵期的需水量，顯著增加單果質量，平均產量較CK 增加22.8%（見表1）。另外，擴蓄增容肥對土壤結構、有機質含量、蘋果著色效果均有不同程度改善。

2.3 分析

通過5 個處理3 個重復實驗，擴蓄增容肥F250，產量較CK 有顯著提高，F300 和 F350 較 F250 產量均有明顯增加，但兩者產量差距不大，說明擴蓄增容肥在山地蘋果的適宜配方為F300或F350。

6 次觀測期分別為初始、7 月—11 月。統計觀測結果顯示，F350、F300、F250 和 CK 4 個處理的貯水效果較空白均有顯著提高，但參差不齊。分析認為，這與擴蓄增容肥的生產原料及配方比例有關（見圖1），因此在大面積推廣使用時，還需要因地制宜，適當調整生產原料和配方比例。

表1 擴蓄增容肥顯著提高山地蘋果產量kg/0.067 hm2Tab.1 Yield of apple in mountainous by increasing storage and capacity

圖1 蘋果發育關鍵期擴蓄增容肥的貯水效應Fig.1 The water storage effect of expanding storage and increasing

3 冬小麥擴蓄增容

3.1 方法

2014 年—2017 年，在陜西關中灌區的三原、涇陽、臨潼、臨渭、興平、武功、耀州7個水地縣（區）以及永壽、合陽、藍天、長武4 個旱地縣（區）安排示范和展示，擴蓄增容肥和小麥專用肥0.067 hm2施用量分別為12 kg 和50 kg，從苗期到收獲對小麥的各個生長發育階段進行調查對比研究（見圖2）。

圖2 陜西關中涇陽縣擴蓄增容肥示范點Fig.2 The demonstration site of increasing storage and capacity fertilizer in Jingyang County

3.2 結果

經調查，0.067 hm2擴蓄增容肥小麥群體較專用肥多10×104～13×104穗，單株次生根多2～5 條，有效分蘗多0.4～1.3 個/株。實驗結果顯示，擴蓄增容肥普遍對根系、分蘗數、穗粒數、千粒質量和品質均有顯著提高，其中7個水地縣（區）平均較對照增產16.8%，4 個旱地縣（區）平均較對照增產8.6%，水、旱地平均增產12.7%（見圖3）。

圖3 擴蓄增容肥（左）處理與小麥專用肥（右）處理對比Fig.3 Comparison between the treatment of expanding storage and increasing capacity fertilizer and the treatment of wheat special fertilizer

3.3 分析

由于擴蓄增容肥主要原料是草炭、風化煤、油渣、秸稈、活性炭及土壤結構改良劑PAM、發酵菌、微量元素等材料，提高了土壤有機質的含量，并產生大量好氣菌，為小麥吸收土壤中的氮、磷、鉀等微量元素創造了良好條件，從而有效促進了小麥的生長發育，顯著提高了小麥的產量三要素。需要指出的是，擴蓄增容肥在水地縣（區）與專用肥比較，小麥品質的個別指標有所下降（見表2），但這不影響小麥品質的整體提高。

表2 擴蓄增容肥水地小麥品質個別指標較專用肥降幅Tab.2 The individual quality indexes of wheat in the field of expanding storage and capacity are more specific

4 小結

擴蓄增容技術選取我國西北地區具有代表性的經濟作物山地蘋果和主要糧食作物冬小麥，進行擴蓄貯水和增容增加有機質的實驗。結果表明，擴蓄增容肥提高了土壤的貯水能力，使山地蘋果的產量和商品性明顯提高；擴蓄增容肥為小麥吸收氮、磷、鉀等微量元素創造了有利條件，從而促進其生長和發育，最終提高了產量和品質。因此，針對我國西北地區缺水瘠薄的土壤結構，擴蓄增容肥具有巨大的推廣意義。從客觀上講，擴蓄增容肥不只局限于我國西北，只要是土壤缺水瘠薄地區都適宜推廣使用。