基于收獲期土壤測試和施肥位置優化的旱地小麥減肥增效研究

丁帥

摘 要：優化施肥是我國糧食種植中非常關鍵的理念，不僅可以強化小麥等作物的產量，而且還能夠減少對土壤環境的影響。然而由于不同區域小麥種植產量以及養分需求存在差異，因此優化施肥工作的落實難度較高。鑒于此，本文重點圍繞收獲期階段的土壤測試以及施肥位置優化開展測試，并有針對性地分析不同環境對旱地小麥減肥增效效果的影響，為后續改進種植技術運用、優化小麥養分管理提供參考。

關鍵詞：收獲期；土壤測試；小麥減肥增效

化肥是一種能夠提高糧食產量的重要物質，在保障糧食安全等方面具有重要意義，尤其在人口增多的環境下，若想實現增產，就要做好對于化肥的運用與控制。然而就目前來看，部分區域由于化肥使用不合理，已經出現土壤貧瘠、營養成分不足、水土流失等問題，嚴重制約小麥生長。由此可見，圍繞收獲期土壤測試與施肥位置優化旱地小麥減肥增效開展分析尤為關鍵，這是強化旱地小麥種植水平的必然要求。

1基于收獲期土壤測試的旱地小麥減肥增效分析

1.1硝態氮測試

1.1.1前期準備

在對收獲期階段的硝態氮開展測試分析的過程中，技術人員對多個地區進行了分析，最終確認定點試驗區域。該區域為我國典型的旱作農業區，其中冬小麥種植是主要的農業發展形勢。本次試驗歷經3年，選擇了不同的田塊完成測試，其中所有的試驗地在前期均進行了40cm左右的深耕，其中一半用作常規施肥，一半用作優化施肥，以此進行數據對比。結合當前來看，在常規施肥的過程中，氮磷鉀的使用量分別為10家農戶日常使用量的平均值，而開展收獲期硝態氮測試的氮磷鉀使用量，則按照以下公式計算：

氮肥使用量=產量目標對氮的需求量+收獲期10～100cm硝態氮的安全閾值系數-收獲期土壤自身的硝態氮

在開展數據計算的過程中，技術人員首先需要借助公式計算產量規劃下對氮的需求量，一般來說，計算公式如下：

目標產量下的氮需求量=規劃產量目標×28/1000

其中28為參數，是指當前理論下1000kg小麥產量需要的氮含量。

1.1.2測試過程

在測試之前首先需要開展田間管理工作，技術人員將每一塊土地大小設置為96m2，氮磷鉀化肥的使用分別設定為尿素、過磷酸鈣以及硫酸鉀，并于10月進行播種，在次年6月規劃收獲。在樣品處理中，技術人員會在播種前期進行樣品采集，其中每20cm為一層，此樣本主要用于測定土壤的理化特點以及硝態氮的含量，在樣本混合之后，去除其中的500g作為分析對象，其中一部分直接測定水分以及硝態氮的含量，另外一部分則經篩之后保存好。在具體工作中，水分分析主要是運用烘干法進行測算，要求技術人員取30g左右的土壤樣本，將其放置在105℃的環境下烘干24h。在硝態氮測算的過程中，則要求先準備氯化鉀溶液，之后振蕩并靜置1h，然后使用過濾設備對其中的硝態氮進行濃度分析[1]。

1.1.3結果分析

在對小麥產量開展分析的過程中，技術人員發現部分試點的優化施肥并沒有對最終的籽粒產量帶來影響，但是3年內的平均產量與傳統的施肥形式相比增加了6.9%左右，且部分品種的產量漲幅為33.8%左右。但是在測試的過程中，技術人員發現某田塊的試點產量呈現明顯下降的趨勢，其主要原因是冬季進行了補充灌溉，有效強化了小麥的生產潛力，以致后續在優化施肥的過程中受到低氮素的影響而出現了減產狀況。在對產量構成因素開展分析的過程中，最終認為收獲期硝態氮測試的優化施肥能夠進一步優化籽粒產量，其主要體現為千粒重不斷提升。

此外，從氮磷鉀養分含量變化的角度分析，與傳統施肥效果相比，優化施肥背景下小麥的含氮量出現一定的下降，降幅為4.1%左右，但是在磷、鉀含量方面并沒有明顯變化，可見在收獲期硝態氮測試中，施肥量的不斷下降會導致養分含量出現一定的變化。

總而言之，與傳統的施肥形式相比，在優化施肥的過程中，氮肥的使用量進一步降低，3年內平均減少了95kg·hm-2，磷、鉀肥使用分別減少42kg·hm-2、120kg·hm-2，而籽粒產量明顯上升，每公頃增加380kg左右。之所以產量會上升，是因為在優化施肥的過程中，土壤的氮、磷、鉀的積累量并不會受到影響，反而提升了收獲指數以及吸收效率。所以通過硝態氮測試來看，科學的優化施肥能夠減少肥料用量，保障經濟效益，幫助工作人員平衡農作物種植以及環境保護之間的沖突問題，為旱作區的小麥種植提供新的可能[2]。

1.2 有機質土壤測試下對小麥的影響

1.2.1 對小麥養分生理效率以及肥料偏生產力的影響

在優化施肥的過程中，旱地小麥氮磷鉀元素的生理效率出現明顯變化，且不同試驗田的數據存在明顯差異。結合相關數據來看，傳統施肥背景下CFA生產效率存在下降趨勢，這說明農戶在施肥的過程中存在過量狀況，以致小麥吸收養分的質量下降。與此數值相比，在優化施肥的過程中，平均氮磷效率分別提升4.5%、3.4%，鉀方面無明顯區別，這說明減少化肥使用量可有效提升旱地小麥的生理效率。從偏生產力的角度來看，氮、磷、鉀分別提升33.7%、98.2%、40.5%，其中鉀肥更是存在10個點的優化，說明在收獲期內有機質分析的過程中優化施肥可強化偏生產力。然而需要注意的是，在調整用量的過程中，應該循序漸進，若是驟然減少大量的化肥使用量，反而會不利于偏生產力。

1.2.2 氮磷鉀回收率以及農學效率

化肥回收率以及農學效率是分析施肥是否科學的重要參數，在本次開展土壤測試的過程中，平均回收率分別為48.6%、9.5和66.9%，農學效率則為N9.2kg-1、P2O51.4kg-1以及K2O18.3kg-1。由此可見，在優化施肥的過程中，肥料的回收率以及農學效率的變化并不大，詳細數據如表1所示。

2收獲期施肥位置優化的旱地小麥減肥增效分析

2.1 試驗區域土壤養分以及降水量情況分析

本文將圍繞某區域開展分析，其屬于易干旱區，其中冬小麥種植是主要的農業發展形勢。從降水量的角度來看，其多年平均降水量為530mm左右，每年6～9月的平均降水量能達到305mm，通常情況下，降水量最高時期是5～6月。結合標準來看，若當年降水量在570mm以上，則說明可以將其判定為豐水年，當年降水量在480mm以下，則為欠水年，其他階段則為平水期。表2為試驗區前期土壤樣本的理化特征[3]。

2.2 試驗分析與田間管控

在開展測試的過程中，主要分為平作以及溝翻、膜側施肥幾個階段，其中平作是指技術人員在播種前7天開始施肥，并將其施入15cm的深度內，之后運用條播設備，以20cm為間距進行播種。在次年收獲期收獲的過程中，需要留出15cm加以處理，并在21天左右再次翻耕。溝播與平作的方式相似，在播種前7天，工作人員要將種子撒在土壤表面，之后借助旋耕的方式使其與土壤混合均勻，之后運用覆膜播種設備一次性完成起壟播種工作。在測試的過程中，夏季休閑階段并不揭膜，使其能夠一直在表面，而秸稈等則放置在溝內。為進一步降低不同地塊對試驗結果的影響，氮肥的使用量依舊按照目標所需量來定，而磷肥和鉀肥則使用衡量監控技術要求的用量。

2.3 具體參數測算

在測試的過程中，小麥耗水量的測定十分關鍵。工作人員以20cm為一層開展土壤成分的測定。在具體工作中，技術人員將0～40cm的土壤劃分為5個樣本區，而40～200cm則分為兩個樣本區，在混合樣品土壤之后取出其中的300g作為樣品。在水分測算的過程中，主要運用下述公式：

WS=1/10DiHiWi

其中，WS是指土壤內部的儲水量；i則是指土層；D的數值根據土層的不同來確定，一般情況下，0～20cm時的取值為1.18；20～40cm時的取值為1.38；40～60cm時的取值為1.38；H為土層厚度；W則是土壤水分，通常按照百分比的形式加以體現。

小麥內部的物質積累量測定也是本次試驗非常關鍵的內容，技術人員需要提前標記好具備代表性的樣品段，之后掌握苗數狀況，然后隨機選擇20個樣本點，運用取樣鏟松動土壤，之后在0～20cm深度內取出1～2株小麥樣本，然后將其分為不同的部分，稱其重量。對于收獲期來講，一般會將其劃分為莖葉、穗軸與穎殼幾個部分，各自取出50g，使其在90℃的環境下進行0.5h的殺青處理，之后在65℃的環境下烘干，直至數據不發生變化產生恒定之后測定其重量。

2.4 結果分析

2.4.1對旱地小麥產量的影響

結合以上測算分析以及試驗結果來看，在此種栽培形勢下，小麥的籽粒產量會受到優化施肥的影響而出現明顯變化，其中之所以會產生產量波動，是因為穗數出現了變動。具體來看，對于豐水年來講，壟覆溝播下的產量會比傳統施肥環境下的產量更多，但是影響并不明顯，而在平水以及欠水階段，則十分顯著。在3年的試驗過程中，地上生物量以及產量的漲幅分別約為6.8%和8.6%。而在膜側施肥的過程中，與傳統施肥形式相比，3年內的生物量、穗數以及產量均有所上升，其中前兩種的漲幅分別約為17.5%和19.9%。從平均數值的角度來看，在膜側施肥的過程中，生物量、穗數以及產量可分別提升約8.9%、10.2%和11.3%。此項研究再一次說明，膜側施肥可有效強化產量，實現增產，尤其是在降水期較短或者偏旱的年度更加明顯[4]。

2.4.2 生育期耗水以及水分利用率的變化

從3年測試的數據來看，膜側施肥以及溝播兩種形式在土壤內部水分消耗的平均數并沒有出現明顯變化，但是若以年度為對比參數，則有一定的差異。例如，在豐水年，覆膜處理背景下0～200cm深度內的土壤水分消耗量可進一步降低，僅分別消耗傳統施肥環境下的7.9%和11.5%左右。并且從不同土層的情況來看，在運用覆膜處理技術時，0～100cm深度內的土壤水分消耗變化并不明顯，說明其主要能夠降低0～100cm內的水分消耗量。而對欠水年而言，100～200cm的水分消耗卻比常規施肥環境下的消耗多6.9%左右，但溝播環境下無明顯差異。除此之外，與傳統的施肥形式相比，在小麥水分利用效率方面，以上兩種方式均能夠強化利用率，具體數據分別約為8.0%和15.7%。由此可見，膜側施肥更能夠幫助小麥完成水分的吸收和利用，以此保障后續的籽粒產量。

2.4.3 旱地小麥休閑季蓄水與前期貯水能力影響

與溝播形式相比，在0～200cm的深度范圍內，土壤內部的貯水量一般能夠在下一階段播種前完全恢復到傳統種植形式的水平，而在膜側施肥環境下，土壤的貯水量則進一步提升，與溝播的方式相比還高4.2%左右。出現此種情況的原因是收獲期內的土壤貯水量并沒有明顯差異，且在膜側施肥的環境下，能夠增加5.6%左右的貯水量。由此可見，溝播以及膜側施肥可有效降低水分的損耗，幫助土壤在下一階段播種之前及時恢復或者比原先更高。

2.4.4 對旱地小麥養分吸收利用的作用

在傳統種植過程中，技術人員能夠意識到使用覆膜栽培技術對小麥產量的影響，其對于籽粒的含氮量也會產生不利影響，因此需要借助優化施肥的方式及時加以處理。在開展試驗的過程中，需要先明確氮磷鉀的測定方式。工作人員需要在每一個試驗區域標記4個長度為1m的樣本段，之后分別在不同的生長周期檢查群體的莖蘗數，并在每一個區域內隨機選定20個樣本點，在每一個樣本點內部取1～2株小麥，在明確莖蘗數之后開展測試。例如，對于成熟期的小麥來講，需要對莖葉、穎殼和籽粒完成稱重，需要注意的是，此階段直接稱重并不烘干，之后再取其中的50g作為分析樣本，在殺青處理之后進行烘干稱重。

結合不同階段的氮磷鉀積累量來看，小麥在生長的過程中會隨著自身的發育而出現積累量不斷上升的現象，其中鉀元素在積累量達到一定峰值之后會不斷下降。與傳統的形式相比，拔節期等階段覆膜處理作用下的氮磷鉀積累量會不斷提升。總而言之，在壟覆溝播以及膜側施肥環境下，小麥在拔節期的氮磷鉀積累量會不斷增加，且相比之下膜側施肥更能夠保障氮磷鉀元素的有效吸收，為后續的產量提升奠定良好基礎，保障植株內部的營養吸收效果。

綜上所述，優化施肥在小麥產量優化中具有重要意義，結合收獲期的硝態氮測試成果來看，優化施肥不僅能夠減少土壤內部的硝態氮殘留量，而且有助于強化養分吸收量。此外在有機質測試的過程中，發現不僅能夠有效減少氮磷肥的使用量，而且有助于提升小麥的生長質量。因此在后續工作中，要求相關人員應科學管控小麥化肥的使用，以此保障其養分吸收效率，減少對于環境的破壞，為農業發展提供基礎保障。

參考文獻：

[1]吳亭，杜學云.化肥減量增效5種施肥模式在小麥上應用的肥效比較試驗[J].安徽農學通報，2021，27（19）：80-81.

[2]李永斌，李云龍，關國華，等.植物根際促生菌的篩選、鑒定及其對小麥的減肥增產效果[J].農業生物技術學報，2020，28（8）：1471-1476.

[3]劉淑娟.長葛市化肥減量增效示范工作成效及技術模式[J].河南農業，2020（4）：16.

[4]毛應誠，劉祁峰，譚巖.新型經營主體模式下春小麥肥料利用率田間試驗總結[J].農業科技與信息，2019（19）：9-10.