小麥水肥一體化條件下肥料利用率試驗分析

張 杰

（菏澤市牡丹區農業技術推廣中心，山東 菏澤 274000）

0 引言

菏澤市淡水資源十分緊張，為此推廣節水技術極為必要。小麥生長時間為一年中降水較少的時期。但小麥一生對水分的需要量很大，從種植到收獲一般情況下需整個生長期澆水3次（越冬水、返青水和灌漿水），灌水方式以小白龍輸水漫灌為主，每次每公頃灌溉量為900 m3左右。常規管理水平下，小麥整個生育期施肥量為純氮180.0～232.5 kg/hm2、 五氧 化二 磷105～135 kg/hm2、氧化 鉀67.5 kg/hm2。由于大水灌溉造成肥料利用率偏低，推廣提高肥料利用率的新技術勢在必行，因此必須探索和推廣提高肥料利用的方法［1-2］。

水肥一體化技術是借助低壓管道灌溉系統將肥料溶解在水中，灌溉施肥同步進行，適時適量地滿足作物對水分和養分的需求，實現水肥同步管理和高效利用的農業節水技術［3］。水肥一體化技術已廣泛應用到果樹、蔬菜、花卉苗木及糧食生產上，平均節水30%～70%，節肥15%以上，是目前農業技術中節水節肥效果最為明顯的一項目新技術［4-5］。這一技術目前要糧食作物上應用較少，因此做好水肥一體化技術在小麥生產上的試驗示范及推廣十分必要。

1 材料與方法

1.1 試驗時間和地點

試驗時間為2020年10月10日至2021年6月11日，地點為山東省菏澤市牡丹區黃堽鎮晁莊郭海領流轉的土地。試驗田的田面平整、肥力均勻、排灌方便，水利設施與當地農田水利設施相當。試驗農戶小麥種植水平與當地生產水平相當，試驗田遠離村莊等。土壤類型為潮土，土壤質地為壤土，試驗開始前對試驗田的土壤進行取樣檢測，試驗地土壤分析結果見表1。

表1 試驗地0～20 cm土壤分析結果

1.2 供試材料和作物品種

試驗用的材料主要有軟帶式PE滴灌帶、潛水泵、自動反沖洗過濾器、施肥泵注肥裝置（比例施肥器）、田間過濾器及穩壓設備等。技術參數為主管帶110 mm， 支管帶64 mm，迷宮式滴灌帶滴孔間距為30 cm，出水量為1.38 L/h。小麥品種選用濟麥22。試驗肥料為尿素（含氮量≥46.0%）、過磷酸鈣（P2O5≥16.0%）、氯化鉀（K2O≥60%）。

1.3 試驗方案和方法

1.3.1 試驗方案

按照全國農業技術推廣服務中心編寫的《肥料田間試驗指南》中肥料利用率試驗設計要求，試驗采用大區無重復設計。共設計2個大區，每個大區不少于667 m2，每個大區設4個處理，共8個處理，每個處理面積為50 m2（10 m×5 m）。常規施肥大區中設置常規施肥、常規施肥無氮、常規施肥無磷、常規施肥無鉀4個處理。水肥一體化大區設置水肥一體化施肥、水肥一體化無氮、水肥一體化無磷、水肥一體化無鉀4個處理。2個大區設置1.5 m寬的隔離區，每個處理間也設置1.5 m寬的隔離區，以防水肥相串。各小區隨機排列，除灌溉方式不同外，各小區其他管理措施相同。各處理布置如圖1所示。

圖1 常規施肥區與水肥一體化施肥區

1.3.2 小麥種植技術

1.3.2.1 整地。9月下旬至10月上旬，玉米收獲后，將玉米秸稈全部粉碎還田，粉碎后的秸稈長度應小于5 cm，旋耕機旋耕兩遍，旋耕后的旋耕深度為 18 cm。小麥旋耕后、播前進行耙平壓實，平整地面，緊實土壤，壓碎土塊，使耕層緊密、利于種子與土壤緊密接觸，促進根系生長和下扎，提高小麥抗旱能力。鎮壓踏實土壤，提高土壤蓄水、保肥能力。

1.3.2.2 選種與種子處理。選用山東省主推品種濟麥22。播種前對種子進行精選，質量達到國家規定的標準（純度≥99%，發芽率≥85%，凈度≥98%，含水量＜13%）。播種前做好種子包衣、藥劑拌種，每千克種子使用2.2%苯醚甲環唑+2.2%咯菌腈+22.6%噻蟲嗪、21%戊唑·吡蟲啉或30.9%吡蟲啉+1.1%戊唑醇3～5 mL進行拌種，可有效降低早期根莖部病害和地下害蟲的發生率。

1.3.2.3 播種。小麥播種采用機械化寬幅播種技術進行播種，小麥寬幅精播技術，苗帶寬度7～ 10 cm，播種深度3～5 cm，播種機行進速度以5 km/h為宜，以保證下種均勻、深淺一致、行距一致、不漏播、不重播，培育冬前壯苗。播量為187.5 kg/hm2，行距23 cm。播種的同時將基肥播入土中，小麥種子播種深度為3～5 cm，肥料深度為10～12 cm。

1.3.2.4 施肥。常規施肥區整地前將基肥施純氮135 kg/hm2，五氧化二磷135 kg/hm2，氧化鉀 67.5 kg/hm2施入土壤中，翌年3月20日追施純氮97.5 kg/hm2（品種為尿素）。水肥一體化試驗區整地時將基肥施純氮116.25 kg/hm2，五氧化二磷135 kg/hm2，氧化鉀67.5 kg/hm2，做底肥一次性施入。116.25 kg/hm2的純氮分別在小麥返青（純氮51.75 kg/hm2）、孕穗（純氮32.25 kg/hm2）、揚花（純氮19.50 kg/hm2）和灌漿（純氮12.75 kg/hm2）時通過滴灌的方式施入。

1.3.2.5 澆水。常規施肥區在小麥返青后和揚花-灌漿期各澆一次水，每次每公頃灌水900 m3。水肥一體化試驗區小麥整個生育期澆4次水，分別是返青期、孕穗期、揚花期和灌漿期，返青期每公頃每次灌水量為300 m3，孕穗、揚花、灌漿期每公頃每次225 m3。

1.3.2.6 及時化控和去除田間雜草。做好病蟲害防控，冬前化學除草效果好于早春，要在小麥3葉后且最低氣溫在5 ℃以上時展開作業。①防除闊葉雜草，每667 m2用40%唑草酮水分散粒劑4～6 g，或200 g/L氯氟吡氧乙酸乳油50～70 mL，或50 g/L雙氟磺草胺懸浮劑5～6 mL，兌水30 kg對莖葉進行噴霧。②防除禾本科雜草，每667 m2用30 g/L甲基二磺隆可分散油懸浮劑20～35 mL，或69 g/L精噁唑禾草靈水乳劑40～60 mL，或70%氟唑磺隆水分散粒劑2～4 g，兌水30 kg對莖葉進行噴霧。冬前苗期應注意查治灰飛虱、蚜蟲等害蟲，預防小麥叢矮病等。③防治蚜蟲，可每667 m2用4.5%高效氯氰菊酯乳油20～30 mL，或10%噻蟲·高氯氟懸浮劑10～15 mL，兌水30 kg噴霧防治，同時注意防治田邊雜草上蚜蟲；若小麥播種時，選用的種衣劑含有噻蟲嗪或吡蟲啉成分，不必再進行蚜蟲的噴藥防治。小麥穗蚜是對小麥產量影響最大的蟲害，防治不及時會造成小麥減產5%～30%。可選擇50%抗蚜威可濕性粉劑150～250 g/hm2，10%吡蟲啉可濕性粉劑150～300 g/hm2進行防治。同時可以加入磷酸二氫鉀進行葉面追肥，防止干熱風，提高小麥粒質量。④防治地下害蟲，每667 m2用0.08%噻蟲嗪顆粒劑40～50 kg，或3%辛硫磷顆粒劑 3～4 kg，撒施后劃鋤覆土。注意交替輪換用藥，延緩病蟲抗藥性發展。

1.3.2.7 做好“三防”工作。①做好小麥拔節前后小麥“倒春寒”的預防。小麥拔節前后發生“倒春寒”凍害或冷害，將導致小麥結實粒數減少，影響產量。在降溫前及時澆水，可以提高小麥植株下部氣溫，防御或減輕“倒春寒”凍害。若發生凍害，可結合澆水，每667 m2追施尿素10 kg左右，并及時噴施葉面肥和生長調節劑，促進中、小蘗迅速生長和潛伏蘗早發快長，減小每667 m2的穗數和穗粒數的下降幅度。②防止后期發生倒伏。在小麥返青期結合除草每公頃用50%矮壯素1.50～2.25 kg進行化學控制，防止小麥倒伏。③防治干熱風。若在小麥揚花灌漿過程中發生干熱風，可使小麥失去水分平衡，嚴重影響各種生理功能，顯著降低千粒質量，導致小麥減產。小麥“一噴三防”技術是小麥后期防病蟲、防干熱風，增加粒質量、提高產量最直接、最簡便、最有效的措施。孕穗期至灌漿期，結合“一噴三防”噴施葉面肥和生長調節劑一兩次，每次間隔7～10 d。

1.3.2.8 適期收獲。小麥蠟熟期收獲，過早收獲，小麥，籽粒不完整，品質差，也影響產量；過晚收獲由于谷物呼吸和雨水淋溶，蛋白質、碳水化合物和千粒質量的含量會降低。同時，收獲時容易掉籽，最終會影響產量。小麥于6月11日收獲，小區單獨收獲、單獨計產。

2 結果與分析

2.1 小麥實收產量

2021年6月11日，牡丹區土壤肥料工作站的技術人員對小區進行實打實收，實收結果見表2。

表2 小區實收產量 kg/hm2

2.2 小麥秸稈及籽粒化驗結果

各小區多點采樣，化驗各處理混合樣品的籽粒及秸稈的全氮、全磷及全鉀含量，化驗結果見表3。

表3 小麥秸稈及籽粒化驗結果 g/kg

2.3 肥料利用率及分析

肥料利用率是指作物所能吸收肥料養分的比率，計算公式為肥料利用率=（施肥區農作物吸收養分量-缺素區農作物吸收養分量）/（肥料使用量×肥料中的養分含量百分比）×100%，單位為%。

對表2、表3數據按照肥料利用率計算公式進行計算處理，計算出常規施肥區和水肥一體化施肥區肥料利用率，見表4。從表4可以看出，水肥一體化條件下肥料氮、磷、鉀的利用率分別比常規施肥提高15.2個百分點、11.7個百分點和10.9個百分點。

表4 常規施肥區與水肥一體化區肥料利用率

3 結論

第一，小麥采用水肥一體化技術在施肥量不變的情況下能顯著提高肥料的利用率。水肥一體化條件下肥料氮、磷、鉀的利用率分別為53.4%、24.7%和57.6%，而常規施肥條件下氮、磷、鉀的利用率分別為38.2%、13.0%和46.7%。氮肥的利用率比常規提高15.2個百分點；磷的利用率提高11.7個百分點，鉀的利用率提高10.9個百分點。第二，小麥采用水肥一體化技術能顯著降低田間灌溉用水量。常規管理條件下小麥澆2次（返青期、灌漿期），每公頃灌溉用水為 1 800 m3；水肥一體化條件小麥滴灌4次（返青、孕穗、揚花、灌漿期），每公頃灌溉用水量為975 m3，每公頃節約灌溉水量為825 m3，減少用水45.8 %。第三，小麥采用水肥一體化技術能提高小麥產量。常規施肥條件下全肥區籽粒產量為7 885.0 kg/hm2，水肥一體化條件下全肥區籽粒產量為10 108.5 kg/hm2，每公頃增產 2 223.5 kg，增產率為28.2%。第四，小麥采用水肥一體化技術能提高小麥產量、減少灌溉水用量，具有節水、增效的效果，值得大力推廣。