有機(jī)肥不同比例替代化肥對(duì)小麥產(chǎn)量和氮磷鉀利用率的影響研究

肖鵬　易善銀　高建勇　章麗超

摘要 本研究通過設(shè)置有機(jī)肥不同比例替代化肥處理，分析了小麥產(chǎn)量和氮磷鉀化肥利用率等指標(biāo)。結(jié)果表明，常規(guī)施肥產(chǎn)量最高，為6 318.2 kg/hm²，有機(jī)肥替代化肥20%產(chǎn)量次之，為6 078.3 kg/hm²，氮磷鉀利用率有機(jī)肥替代化肥20%處理均最高，分別為40.2%、17.3%和55.6%。

關(guān)鍵詞 有機(jī)肥；化肥；小麥；產(chǎn)量；氮磷鉀利用率

中圖分類號(hào) S512.1? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1007-7731（2023）10-0013-03

化肥被稱為糧食的“糧食”，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)資料，對(duì)促進(jìn)糧食增產(chǎn)意義重大[1-3]。單一施肥、過量施肥等不合理施肥，不僅導(dǎo)致糧食增產(chǎn)效果不明顯、化肥利用率低下，還造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染[4-6]。有機(jī)肥含有豐富的有機(jī)質(zhì)，且肥效長(zhǎng)，不僅可以給農(nóng)作物提供豐富的營(yíng)養(yǎng)，還可以改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性[7-8]。

本研究通過在溧水區(qū)有代表性的土壤上進(jìn)行有機(jī)肥與化肥配合施用田間試驗(yàn)，尋求有機(jī)肥替代化肥的最佳比例，以期為溧水區(qū)小麥合理使用有機(jī)肥、減少化肥用量、實(shí)現(xiàn)化肥減施增效提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

有機(jī)肥不同比例替代化肥試驗(yàn)于2021年11月18日至2022年5月30日在南京市溧水區(qū)三元農(nóng)業(yè)科技有限公司進(jìn)行。該公司位于溧水區(qū)和鳳鎮(zhèn)吳村橋村，試驗(yàn)區(qū)域地處119°03′ E、31°48′ N，海拔18.8 m。屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫 16.6 ℃，年平均降水量1 550.4 mm，雨量豐沛、光照充足、氣候溫和，適宜水稻、小麥、油菜等作物的生長(zhǎng)。

1.2 供試土壤

該試驗(yàn)地處于溧水區(qū)南部石臼湖水系的圩區(qū)，水資源豐富，土類為水稻土，土種為馬肝土，有機(jī)質(zhì)15.27 g/kg，全氮1.06 g/kg，有效磷14.33 mg/kg，速效鉀123 mg/kg，pH 5.52。參照長(zhǎng)三角區(qū)域土壤養(yǎng)分指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分處于中等水平，是當(dāng)?shù)乇容^有代表性的土壤[9]。

1.3 供試作物及品種

供試作物為小麥，為本區(qū)域普遍種植的春性小麥品種揚(yáng)麥25。

1.4 供試肥料

供試肥料分別為有機(jī)肥N-P2O5-K2O（2.1-1.7-2.1）（南京沃優(yōu)生物肥業(yè)有限公司生產(chǎn)），尿素（河南心連心化肥有限公司生產(chǎn)），過磷酸鈣（安徽省銅陵市銅官山化工有限公司生產(chǎn)），氯化鉀（中國(guó)化工建設(shè)總公司進(jìn)口）。

1.5 試驗(yàn)方法

田間試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理，分別是常規(guī)施肥無(wú)氮、常規(guī)施肥無(wú)磷、常規(guī)施肥無(wú)鉀、常規(guī)施肥以及常規(guī)施肥基礎(chǔ)上有機(jī)肥替代化肥比例分別為20%、40%、60%和100%，大區(qū)無(wú)重復(fù)設(shè)計(jì)，大區(qū)面積250 m²。有機(jī)肥和磷鉀肥做基肥一次性機(jī)旋耕深施，氮肥分基肥、分蘗肥和拔節(jié)孕穗肥按照4∶3∶3分3次撒施。有機(jī)肥替代量按照純氮折算，試驗(yàn)各處理有機(jī)肥、化肥用量及化肥養(yǎng)分量和用量見表1。

1.6 大田管理與測(cè)產(chǎn)取樣

前茬作物為水稻，秸稈全量還田。2021年11月18日有機(jī)肥和磷鉀肥機(jī)旋耕一次性深施，11月20日種子撒播后，清溝理墑，小麥用種量330 kg/hm²。2022年1月26日施分蘗肥，3月6日追施拔節(jié)孕穗肥。病蟲草害防治按照區(qū)植保站通知統(tǒng)一防治。

小麥?zhǔn)崭钋半S機(jī)取樣測(cè)產(chǎn)，每個(gè)大區(qū)用長(zhǎng)0.67 m、寬0.33 m的長(zhǎng)方形樣框隨機(jī)套取3個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)數(shù)有效穗數(shù)，并隨即剪取30穗小麥樣株帶回室內(nèi)考察每穗粒數(shù)和測(cè)定千粒重，計(jì)算各處理理論產(chǎn)量，隨后各試驗(yàn)處理留樣送專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)小麥樣株籽粒和秸稈的全氮、全磷和全鉀含量。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

小麥產(chǎn)量根據(jù)考種數(shù)據(jù)計(jì)算，氮、磷、鉀化肥利用率按照以下公式計(jì)算：

某養(yǎng)分利用率（%）=（施用區(qū)某養(yǎng)分?jǐn)z取量-未施用區(qū)某養(yǎng)分?jǐn)z取量）/施用區(qū)某養(yǎng)分施用量×100。

相關(guān)圖表制作用 Excel 2016完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥替代化肥比例對(duì)小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

由表2可知，氮、磷、鉀缺乏均顯著減少小麥產(chǎn)量，常規(guī)無(wú)氮、無(wú)磷和無(wú)鉀比常規(guī)施肥分別減產(chǎn)72.6%、31.2%和11.3%。小麥產(chǎn)量隨著有機(jī)肥替代化肥比例增加呈逐漸降低趨勢(shì)，不同有機(jī)肥替代比例中以20%有機(jī)肥替代的效果最好，其產(chǎn)量比常規(guī)施肥略減3.8%，但差異不顯著。有機(jī)肥替代比例超過20%，有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均明顯減少。表明，在小麥上施用有機(jī)肥，按照純氮用量折算，其替代比例以不超過20%為宜。

2.2 有機(jī)肥替代化肥比例對(duì)小麥化肥利用率的影響

2.2.1 氮肥利用率。由表3可以看出，隨著機(jī)肥替代化肥比例的增加，小麥秸稈生物量、植株氮含量、吸氮量和每100 kg籽粒吸氮量均呈顯著下降趨勢(shì)。與常規(guī)施肥比較，以20%有機(jī)肥替代的氮肥利用率最高，比常規(guī)施肥增加3.5個(gè)百分點(diǎn)，比40%有機(jī)肥替代增加23.2個(gè)百分點(diǎn)，比60%有機(jī)肥替代增加23.4個(gè)百分點(diǎn)。

2.2.2 磷肥利用率。由表4可知，隨著有機(jī)肥替代化肥比例的增加，小麥籽粒和秸稈含磷量呈增加趨勢(shì)。受生物量減少影響，當(dāng)有機(jī)肥替代比例超過20%時(shí)，吸磷總量則呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)，除100%有機(jī)肥替代外，每100 kg籽粒吸磷量則變化較小。20%有機(jī)肥替代處理的籽粒和秸稈含磷量、吸磷量和每100 kg籽粒吸磷量均與常規(guī)施肥相近，但磷肥利用率比常規(guī)施肥提高3.1個(gè)百分點(diǎn)，比40%有機(jī)肥替代提高13.2個(gè)百分點(diǎn)，比60%有機(jī)肥替代提高10.4個(gè)百分點(diǎn)。

2.2.3 鉀肥利用率。由表5可以看出，隨著有機(jī)肥替代化肥比例的增加，小麥籽粒鉀含量呈增加趨勢(shì)，而秸稈含鉀量差異較小。由于受生物量的影響，吸鉀量隨著有機(jī)肥替代比例的增加而減少。隨著有機(jī)肥替代比例增加，鉀肥利用率逐漸降低，當(dāng)替代比例超過20%時(shí)，有機(jī)肥替代比例過大對(duì)小麥鉀肥利用率有明顯不利影響。與常規(guī)施肥比較，20%有機(jī)肥替代化肥的小麥鉀肥利用率提高5.9個(gè)百分點(diǎn)。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，溧水區(qū)和鳳鎮(zhèn)小麥有機(jī)肥替代化肥的適宜比例為20%。常規(guī)施肥氮、磷、鉀化肥利用率分別為36.7%、14.2%和49.7%，20%有機(jī)肥替代化肥的氮、磷、鉀化肥利用率分別為40.2%、17.3%和55.6%。與常規(guī)施肥相比，20%有機(jī)肥替代化肥可顯著提高氮肥、磷肥和鉀肥的利用率，其中氮肥利用率提高3.5個(gè)百分點(diǎn)，磷肥利用率提高3.1個(gè)百分點(diǎn)，鉀肥利用率提高5.9個(gè)百分點(diǎn)。

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（責(zé)編：何 艷）