2022—2023年壽縣雙橋鎮(zhèn)小麥有機肥替代化肥田間試驗分析

摘要 為明確有機肥替代化肥和化肥減量對小麥產量及效益的影響，本研究于2022—2023年安徽在壽縣雙橋鎮(zhèn)開展了不同施肥處理和追肥方式對小麥產量和效益的影響試驗。結果表明，有機肥替代化肥的10個處理中，有效穗數、穗粒數和產量均隨著替代比例的增加表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢。其中，70%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)；基肥施入有機肥1 200 kg/hm2、配方肥367.5 kg/hm2和尿素105 kg/hm2；小麥進入拔節(jié)期后施入尿素84 kg/hm2，即替代比例為30%時產量最高，達到9 306.40 kg/hm2，純收入也最高，為2 440.38元/hm2。結果表明，壽縣小麥生產中有機肥替代化肥的比例選擇20%～30%，可取得較好的綜合效益。

關鍵詞 小麥；有機肥；化肥；田間試驗

中圖分類號 S512.11 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）23-24-0005-04

小麥是我國主要的糧食作物之一，穩(wěn)定小麥面積和產能對保障糧食安全意義重大[1]，2022年我國小麥播種面積2 353萬hm2以上[2]。小麥單產、總產的提高與化肥的施用密不可分，但是過量施用，不僅增加成本、難以實現(xiàn)小麥的持續(xù)性增產，還會導致土壤板結、對環(huán)境造成污染[3]。目前小麥的產量水平約為5.8 t/hm2，施用的化肥量較大，化肥當季利用率較低[4]。對此，建議在小麥生產中用有機肥替代化肥、合理配施有機肥及化肥[5]。有機肥與化肥科學搭配施用，有利于將化肥的速效性及有機肥的緩效持久特性發(fā)揮出來，促使土壤更好地保墑蓄水、降低污染[6-7]。有機肥與化肥搭配施用時，除了受到有機肥類型的影響以外，還與有機肥替代化肥的比例有關，合理的配比可最大限度地提高肥效、實現(xiàn)增產[8]，過多的有機肥替代比例可能會增加土壤中重金屬污染的風險[9]。目前關于有機肥替代化肥的研究較多[3，6，8]，但實際小麥生產中有機肥替代化肥不同比例的相關研究較有限，本試驗結合安徽壽縣雙橋鎮(zhèn)當地小麥生產實際，用有機肥對化肥進行不同比例的替代，以生育期、農藝性狀、經濟性狀和經濟效益等方面指標進行比較分析，為小麥生產中有機肥科學搭配化肥的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2022年10月至2023年6月進行。供試地點選擇在壽縣雙橋鎮(zhèn)雙橋街道王港七組某農戶地塊。土壤類型為水稻土，地勢平坦，土壤肥力水平中等、養(yǎng)分分布均勻，常年種植制度為小麥—水稻兩熟。土壤理化性質：有機質24.4 g/kg，全氮0.98 g/kg，有效磷、緩效鉀、速效鉀分別為23.7、609.0和156.0 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試小麥品種為輪選66（國審麥20180019，品種來源為揚麥12/周麥16），為當地主要種植的半冬性品種，常年產量水平為6 t/hm2。試驗施用肥料均來源于當地農資市場銷售，紅四方牌配方肥為45%復合肥（15-15-15），單價2.4元/kg，產自安徽江淮化工廠；有機肥為商品有機肥，以干基計，有機質含量大于50%、純氮磷鉀總養(yǎng)分含量大于5.0%，單價2元/kg；尿素：純氮含量46%，單價2元/kg。

1.3 試驗設計

試驗設10個處理，不設重復，小區(qū)面積60 m2，間比法排列。小區(qū)之間留明顯的分界，并用塑料膜將分界的埂封住，以免串水串肥。其他管理同當地大田常規(guī)。

處理1：不施肥區(qū)，CK。處理2：配方肥區(qū)，在拔節(jié)期進行追肥；基肥時施入45%配方肥525 kg/hm2、尿素150 kg/hm2，小麥進入拔節(jié)期后施入尿素120 kg/hm2作為追肥。處理3：配方肥區(qū)對照1，在返青期進行追肥；基肥施入45%配方肥525 kg/hm2、尿素150 kg/hm2，小麥進入到返青期后施入尿素120 kg/hm2作為追肥。處理4：配方肥區(qū)對照2，在拔節(jié)末期進行追肥；基肥施入45%配方肥525 kg/hm2、尿素150 kg/hm2；小麥水稻進入到拔節(jié)末期施入尿素120 kg/hm2作為追肥。處理5：90%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)；基肥施入有機肥1 200 kg/hm2、配方肥472.5 kg/hm2、尿素135 kg/hm2；小麥進入拔節(jié)期后施入尿素108 kg/hm2作為追肥。處理6：80%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)；基肥施入有機肥1 200 kg/hm2、配方肥420 kg/hm2、尿素120 kg/hm2；小麥進入拔節(jié)期后施入尿素96 kg/hm2作為追肥。處理7：70%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)；基肥施入有機肥1 200 kg/hm2、配方肥367.5 kg/hm2、尿素105 kg/hm2；小麥進入拔節(jié)期后施入尿素84 kg/hm2。處理8：60%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)；基肥施入有機肥1 200 kg/hm2、配方肥315 kg/hm2；尿素90 kg/hm2；小麥進入拔節(jié)期后施入尿素72 kg/hm2作為追肥。處理9：50%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)；基肥施入有機肥1 200 kg/hm2、配方肥262.5 kg/hm2、尿素75 kg/hm2；小麥進入拔節(jié)期后施入尿素60 kg/hm2作為追肥。處理10：有機肥全部代替化肥；基肥施入有機肥1 800 kg/hm2，不追肥。

1.4 田間管理

2022年11月7日對土壤進行旋耕，11月9日按照試驗設計劃區(qū)進行施肥整地播種。小區(qū)播種量為300 kg/hm2。播種結束后用噻磺乙草胺除草劑進行封閉除草。11月14日出苗、11月18日齊苗。12月7日用優(yōu)先加炔草酯加氯氟吡氧乙酸防除田間雜草1次。2022年3月21日小麥進入拔節(jié)期，4月25日進入抽穗揚花期，4月25日和5月2日開展“一噴三防”，以防病、防蟲和防干熱風，重點防治小麥赤霉病。各施肥處理的小麥均在6月1日成熟，6月3日統(tǒng)一收獲。按照單個小區(qū)收獲產量折算計產。

1.5 調查方法

對各處理小麥生長發(fā)育期進行調查、記錄和比較。小麥成熟后，在每個處理小區(qū)內隨機選擇2個樣方（每個樣方面積2.5 m2）進行室內考種，調查有效穗數、穗粒數、千粒重和株高等指標，每個指標取平均值進行統(tǒng)計分析；各處理小麥收獲后，進行脫粒、風干后實際測產[10]。結合市場小麥價格以及肥料單價等比較分析不同處理的經濟效益和產投比。

1.6 統(tǒng)計與分析

利用Excel 2017軟件進行數據統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 生育期

對不同的有機肥替代化肥處理下小麥生育期進行統(tǒng)計，結果表明，各處理生育進程未表現(xiàn)出大的差異，未出現(xiàn)因推遲追肥時間而導致小麥貪青現(xiàn)象。各處理小麥成熟期均在6月1日，全生育期均為204 d，表明有機肥替代化肥的處理并未改變小麥的成熟期。

2.2 株高、主要經濟性狀及產量

本試驗在有機肥替代不同量化肥的基礎上，增設了化肥配方肥區(qū)的小麥返青期追肥、拔節(jié)期追肥及拔節(jié)期后追肥3個處理，不同處理下，成熟小麥的平均株高、有效穗數、穗粒數、千粒重和產量等經濟指標詳見表1。

2.2.1 株高 "從表1可以看出，各施肥處理的株高均明顯高于不施肥的處理1。各施肥處理中，處理4（配方肥區(qū)對照2，拔節(jié)末期追肥）、處理6（80%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)）的株高最高，為86.20 cm，其次為處理5（90%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)），為86.10 cm，有機肥全部代替化肥的處理10株高最矮，為72.9 cm。

2.2.2 主要經濟性狀 "從表1可以看出，有效穗數最高的處理為處理4（配方肥區(qū)對照2，拔節(jié)末期追肥），為656.10萬/hm2，其次為處理6（80%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)），為616.05萬/hm2，處理7（70%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)）排在第3位，為612.00萬/hm2，不施肥的處理1最低，為276.00萬/hm2。

從表1可以看出，穗粒數最多的為處理6（80%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)），為36.40粒，其次為處理7（70%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)），為36.20粒；所有的施肥處理小麥穗粒數均明顯高于不施肥的處理1（31.00粒），各施肥處理中，有機肥全部替代化肥的處理10穗粒數最低，為31.50粒。

從表1可以看出，千粒重最重的為處理7（70%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)），為49.42 g，其次為處理2（配方肥區(qū)，拔節(jié)期追肥），為49.32 g；所有的施肥處理小麥籽粒千粒重均重于不施肥的處理1，有機肥全部替代化肥的處理10千粒重較處理1有所增加，增幅為0.04 g。

2.2.3 產量 "從表1可以看出，各有機肥替代化肥處理中，理論產量超過9 000 kg/hm2的有處理7（70%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)）、處理6（80%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)）、處理5（90%配方肥優(yōu)化+1 200 kg/hm2有機肥區(qū)）；各施肥處理中，以有機肥全部替代的處理10理論產量最低，為6 239.76 kg/hm2，但明顯高于不施肥的處理1。

從表1可以看出，實際產量最高的為全部施化肥、拔節(jié)期追肥的處理2，達到5 333.55 kg/hm2，產量最低的為不施肥的處理1；各有機肥替代化肥的處理中，有機肥替代化肥的比例由10%增加到全部替代，小麥的實際產量變化趨勢為先增加后降低，在替代比例達到20%時（處理6）產量最高，為5 166.90 kg/hm2。

基于以上分析，有機肥替代化肥的各處理中，小麥有效穗數、穗粒數最大出現(xiàn)在有機肥替代化肥比例為20%的處理區(qū)，即處理6，千粒重最重出現(xiàn)在有機肥替代化肥比例30%的處理區(qū)，即處理7。

2.3 經濟效益

不同有機肥替代化肥處理下小麥的經濟效益表現(xiàn)詳見表2。從表2可以看出，各有機肥替代化肥的處理區(qū)，有機肥替代比例30%的處理7純收入最高，為2 440.38元/hm2，有機肥全部替代化肥的處理10純收入最低，為-999.90元/hm2。各有機肥替化肥的處理區(qū)，產投比最高的為處理8（40%替代區(qū)），有機肥全部替代化肥的處理10產投比最低，為-0.28。

3 結論與討論

在小麥等糧食作物增產過程中，化肥的作用至關重要，但是化肥施用過多不僅對土壤綜合生產能力產生不利影響，還會影響生態(tài)環(huán)境。當前糧食可持續(xù)增產的一項重要措施為有機肥替代部分化肥[11]。目前有機肥替代化肥方面有較多的研究，結果存在較大的差異。呂鳳蓮等[12]的研究認為，有機肥替代25%的化肥處理可提高冬小麥的經濟效益；張奇茹等[13]的研究認為，有機肥替代化肥40%的處理可顯著提高小麥籽粒產量；本試驗結果與呂鳳蓮等[12]的研究一致，試驗結果表明有機肥替代率在20%～30%范圍內產量高、經濟效益好，這可能主要與各地的土壤環(huán)境、氣候特點以及小麥品種自身特性、有機肥類型不同等有關。馬凡凡等[14]的研究認為，有機肥替代化肥比例的合理，對生育期養(yǎng)分的供應有著較好的協(xié)調作用，對幼穗的分化有利。在本研究中，在有機肥替代化肥的不同比例下，小麥的成熟期沒有表現(xiàn)出明顯差異，原因可能與選擇的小麥品種和小麥生育后期的天氣情況有關。

合理開發(fā)利用有機肥，是小麥綠色、優(yōu)質和高產的有效路徑之一。有機肥與化肥的科學搭配，可以發(fā)揮出化肥的快速性以及有機肥的緩效性特點，為小麥生長提供養(yǎng)分，但是有機肥的成本相對較高，施肥時較化肥更費時費力，農戶應用有機肥的積極性有待提高。本研究中產量最高、純效益最高、產投比最高的是全化肥、拔節(jié)末期追肥的配方施肥區(qū)。考慮到農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，建議未來可繼續(xù)在有機肥替代化肥技術中探索更加適合的有機肥類型，以節(jié)約肥料成本，盡量縮小與全化肥配方施肥區(qū)之間產量及效益的差異。

對各有機肥替代化肥的不同比例處理小區(qū)的小麥綜合性狀分析，可以看出不同比例下小麥的產量三要素有非常明顯的變化，隨著替代比例的增加，有效穗數、穗粒數整體趨勢為先增加后降低，推薦有機肥替代比例為20%～30%。

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（責編：馬世堂）