劉環環 劉 強 許永紅 丁民偉 范戰勝 周謂軍
(石家莊市農業技術推廣中心 河北 石家莊 050000)
藁城地處河北省西南部,屬太行山洪積沖積山前傾斜平原,年平均氣溫12.5 ℃,有效積溫4 100 ℃,年日照時數2 711.4 h,日照率56.7%,平均降水量494 mm,無霜期196 d。在自然條件下,該區域適合小麥的生產,強筋麥品種普及率達到88%,常年貿易量210 萬t、加工能力150 萬t,每年產值115 億元左右,是全國縣域最大強筋麥種植基地、貿易集散地和加工基地,榮獲“河北硬質小麥之鄉”稱號[1]。施肥是小麥最普遍、最直接、最有效的增產措施,但目前在小麥種植過程中仍存在一些盲目性,增加了生產成本,降低了產品品質,還會污染環境?;诖?,本試驗通過分析不同施肥方式對小麥產量與經濟效益的影響,為藁城小麥種植提供科學依據,以促進藁城區小麥生產的可持續發展,促使農民增產增收。
1.1 試驗地概況。試驗安排在藁城市增村鎮南橋寨村杜中波責任田內。試驗田肥力水平為中等,土壤為輕壤質潮褐土。試驗前采集0~20 cm 土樣進行理化性質分析,土壤養分狀況見表1。

表1 試驗地0~20 cm 土壤養分狀況
1.2 供試材料。供試小麥品種為藁優2018。供試肥料為配方肥(18-20-7)、磷酸二銨(18-44-0)、尿素(含氮46%)。配方肥和二銨為底施,尿素為春季追施。施用配方肥區春季畝追15 kg 尿素,施用二銨區春季畝追尿素25 kg。
1.3 試驗設計。試驗采用隨機區組設計,共設3 個處理。處理1:空白對照,不施任何化學肥料;處理2:常規施肥,底施磷酸二銨33 kg/ 畝,春季追施尿素25 kg/畝;處理3:配方施肥,底施配方肥(18-20-7)35 kg/畝,春季追施尿素15 kg/畝。試驗設4 次重復,隨機排列,畝播種量為12.5 kg。
1.4 田間管理。試驗區冬小麥均于2018年10月4日整地播種,各試驗處理小區按要求施肥,試驗肥料種肥同播,底肥一次性施入,田間管理除施肥措施外,其它各項措施保持一致,且符合生產要求,由專人在同一天內完成。
1.5 測定內容。在小麥成熟期,每個處理小區各隨機3 點取樣,測其畝有效穗數、穗粒數、千粒重、產量。并根據各處理小麥產量和產值,扣除生產成本,計算各處理的生產效益。
1.6 數據分析。采用SPSS 和Excel 軟件對試驗數據進行統計分析。
2.1 不同施肥方式對小麥生物學性狀的影響。從表2可以看出,平均畝穗數3 個處理沒有顯著性差異;處理2、處理3 的穗粒數顯著比處理1 多,但處理2 和處理3 之間無顯著性差異;3 個處理的千粒重均達到顯著性差異水平,處理3 較處理1 和處理2 分別高10.58 g 和5.41 g,處理2 較處理1 高5.17 g,表明施肥能顯著提高小麥千粒重,且配方施肥效果更佳。

表2 不同處理對小麥生物學性狀的影響
2.2 不同施肥方式對小麥產量的影響。施肥能顯著提高小麥的產量(表3),處理2、處理3 較處理1 產量分別顯著增加110.18 kg 和188.56 kg,增產率分別為24.66%和33.85%;處理3 較處理2 產量顯著提高78.38 kg,增產率為14.07%,這與處理3 千粒重顯著增加呈正相關,可見配方施肥雖用量少但增產效果最明顯。

表3 不同處理對小麥產量的影響
2.3 不同施肥方式對小麥生產效益的影響。小麥市場價格為2.4 元/kg,施肥人工折合10 元,種子、農藥、播種、收割等費用共計402 元,配方肥料每畝投入123.25 元,習慣肥料每畝投入137.4 元,根據投入分別計算各處理的畝效益(見表4)。處理3 畝經濟效益989.73 元,投入產出比為1∶2.85,較處理1、處理2顯著增加319.29 元和202.26 元;處理2 畝經濟效益787.47 元,投入產出比為1∶2.43,較處理1 顯著增加117.03 元,投入產出比1∶2.43。綜上分析,處理3 畝效益最高,投入產出比最低,說明配方施肥增產提效最好。

表4 不同處理對小麥生產效益的影響
3.1 討論
3.1.1 氮、磷、鉀是小麥正常生長發育必需的肥料三要素[2~4]。合理的氮磷鉀肥配施既能滿足作物對養分的需求,提高作物產量,又能有效維持土壤-作物系統的養分收支平衡[5~8]。目前小麥生產過程中,施肥仍存在一些盲目性。過量施肥不僅造成肥料的大量浪費、生產成本增加、產品品質下降,還會造成對環境的污染;施肥不足或不均衡則會使產量大幅降低,測土配方施肥則能有效緩解過量施肥和施肥比例不合理問題,提高化肥利用效率,達到提質增效、節本環保的目的[9~11]。
3.1.2 國內學者關于不同地區小麥配方施肥進行了較多研究。尹煥麗等研究表明,配方施肥能顯著提高小麥產量和氮、磷、鉀肥的利用效率[12~14];龔明強等通過氮、磷、鉀肥的合理配施有效提高了小麥有效穗數、穗粒數、千粒重及產量,并對土壤養分有一定的改善作用[15];李劉霞對砂姜黑土冬小麥施肥研究中發現,氮磷鉀合理配施能顯著提高莖葉干物質轉移率,提高每穗結實粒數,進而提高產量,缺素施肥則會導致相應養分的明顯虧缺或某些養分的過量富集,進而影響小麥產量[16];孫麗敏等則采用“3414”田間肥效試驗,對河北省不同生態類型區冬小麥栽培施用的氮、磷、鉀肥效進行了研究,并結合供肥能力和肥料農學效率分析對不同生態類型區冬小麥的施肥方式提出了建議[17]。
3.1.3 小麥施肥量不但受作物生理特性影響,而且與地域密切相關,受地貌類型、土壤因素、氣候條件等多重因素制約[18~20]。因此,在生產中應根據不同地域和生產條件,通過作物肥料效應試驗進行區域施肥指標體系的探討,因地制宜,有針對性地科學施肥,爭取以最少的養分投入獲得最佳的產量和經濟效益回報。
3.1.4 本研究通過小麥測土配方施肥肥效試驗,為進一步完善藁城市小麥施肥指標體系提供了依據。但本試驗時間較短,還需進一步研究,通過多年試驗校正以獲得小麥最佳施肥量和施肥比例,并逐步建立基于“3S”信息技術和傳感器技術的精準施肥體系[21],獲得肥料最優配比管理決策方案,實現測土配方精準施肥。

圖1 精準變量施肥技術體系[21]
3.2 結論。本次試驗結果表明,配方施肥能促進小麥的生長發育,使小麥千粒重顯著增加,增產效果明顯,并顯著提高了種植收益,且化肥施用量的減少有助于改善農田生態環境,產生良好的經濟、社會和生態效益,適宜在藁城小麥種植區推廣應用。