中圖分類號 S512.1 文獻標識碼A 文章編號 1007-7731(2025)13-0001-04
DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.13.001
Experimental on fertilizerutilization efficiencyofwinterwheat in Northern Anhui Province
CAOXianghu1 ZHAOYuehua1 LIYunchao1 WANG Yunqi2
( 1 Qiaocheng District Agricultural Technology Extension Center,Bozhou 236800, China; 2Qiaocheng District Qiaodong Town Agricultural and Rural Development Center, Bozhou 2368Oo, China)
AbstractTo investigate theutilizationefciencyofnitrogen(N),phosphorus (P),and potassium(K)fertilizers for wheat inthelime-concretion black soil regionof Northern Anhui,afield experiment was conductedusing the wheat cultivar HoudeMai981.Five treatments were established: NPK(combinedN,P,and Kfertilization),PK(N-deficient), NK (P-deficient), NP ( K -deficient),and CK (no fertilizer). The wheat agronomic traits,yield and yield components, nutrientuptake,fertilizer use efficiency,and output-input ratio were measured.The results showed that the NPK treatmentexhibitedsuperiorperformancein plant height (78.7cm),stemdiameter(0.69cm),spike length (9.2cm)and spike diameter(5.0cm).Additionally,theNPK treatmentachieved the highest values in spike number(5.7751milion spikes/hm2),grains per spike (3.42 grains per spike),1O00-grain weight (45.61 g),andgrain yield(8790kg/hm2). Nutrientuptake ingrains,straw,andwhole plantswasalsohighestunderNPK fertization,withN,P,andKuse efficiencies reaching 42.57% , 19.67% ,and 44.13% ,respectively. Furthermore, the NPK treatment demonstrated the highestoutput-inputratio (4.79).These findingsindicatethatbalancedN,P,andK fertilizationsignificantlyenhances wheat yieldand nutrient use eficiency in the studyregion,making itarecommended practice for sustainable wheat production in lime-concretionblack soils of Northern Anhui.
Keywordswheat; agronomic traits; nutrient absorption capacity;fertilizer utilization rate
冬小麥是皖北地區主要種植的糧食作物之一,種植面積較大。肥料在小麥生產中起著關鍵作用,合理施用化肥可提高土壤中的養分含量,滿足小麥在整個生育進程中對各種營養元素的需求,有效提高小麥的產量。近年來,相關研究人員在小麥肥料利用率方面展開了較多研究。吳子峰等1研究了10種不同類型肥料對冬小麥產量和氮素利用率的影響,結果表明,不同肥料對小麥的增產效果不同。劉永松開展了小麥肥料利用率田間試驗,結果表明,氮、磷、鉀配方施肥能明顯提高小麥的肥料利用率,小麥產量和經濟效益顯著提升。訾利梅3開展了常規施肥、測土配方施肥等不同施肥方式對小麥生長及肥料利用率的影響試驗,結果表明,測土配方施肥有助于提高小麥籽粒產量和氮、磷、鉀肥的利用率。
不同試驗點小麥的氮、磷、鉀肥料利用率存在差異,但通過優化施肥管理均可提高肥料利用效率,實現小麥增產與經濟效益提升。為探究皖北地區砂姜黑土區域適宜的小麥施肥量,設置不同施肥處理,開展小麥肥料利用率田間試驗,測定其農藝性狀、養分含量和肥料利用率等指標。
1材料與方法
1.1試驗地基本情況
試驗地塊位于安徽省西北部,其四季分明,年平均氣溫在 14.5°C 左右,降水量適中,氣候溫暖,光照充足,無霜期較長,平均為 209d ,平均年降水量810mm ,適宜農作物生長4。試驗地塊位于譙城區大楊鎮大楊村,地勢平坦,土壤肥力均勻,灌溉排水條件良好。試驗地一年兩熟,為小麥一玉米/大豆輪作制,前茬作物為玉米。土壤類型為普通砂姜黑土,質地為黏壤土,中等肥力水平,有效耕作層厚度在16~20cm ,地下水位在 2.0~3.0m 。土壤理化性質為全氮 1.42g/kg 、有效磷 26.8mg/kg 、速效鉀139.5mg/kg 有機質 17.61g/kg,pH8.41 。
1.2供試材料
供試小麥品種為厚德麥981,半冬性品種,是當地小麥主栽品種。選用單質肥料作為試驗用肥,尿素(河南省安陽市生產)作氮肥,含氮(N)量 46.0% :過磷酸鈣(云南省個舊市生產)作磷肥,含磷 (P2O5) 量 16.0% ;氯化鉀(湖北省枝江市生產)作鉀肥,含鉀(K2O 量 60% 。
1.3試驗設計
本試驗共設5個處理,每個處理重復3次,處理1為氮磷鉀肥配施區(NPK)處理2為無氮肥區(PK)、處理3為無磷肥區(NK)、處理4為無鉀肥區(NP)、處理5為空白區(CK)。各處理的氮、磷、鉀肥料用量分別為 N210kg/hm2 P2O590kg/hm2 , K2O 75kg/hm2 。除了施肥量不同外,其他田間管理措施均相同。
采用隨機區組排列,各處理小區面積為 20m2 1 5m×4m ),小區間設有隔離保護行,寬 0.5m ,區組間設走道,寬 0.5m ,四周設保護行,寬 0.8m ,各小區單灌單排。磷肥和鉀肥全部作基肥,選擇在小麥整地播種前一次性施人,所需氮肥的 70% 作基肥,氮肥的 30% 在第二年小麥拔節后期進行追肥。整好地后,隨機劃分小區,根據各小區的實際需肥量,基肥一次性人工耕翻入土,小麥拔節期后人工追施尿素。
1.4試驗管理
試驗于2023年10月21日開始,10月21日使用大型旋耕機對試驗地塊進行旋耕整地,10月22日對試驗地塊進行小區劃分;整理平整后,于10月23日人工撒施基肥并及時翻埋入土。10月24日采用機械直播的方式播種小麥,行距 20.0cm ,種子用量225kg/hm2 。2024年3月12日人工追施小麥拔節肥。2024年4月25—26日開展小麥“一噴三防\"統防統治作業,并做好病蟲害綜合防治。2024年6月3日人工進行小麥收獲。2024年6月5日組織驗收,全小區驗收,并分小區進行室內考種、計產。
1.5 測定指標及方法
1.5.1農藝性狀 2024年6月2日,每個試驗小區隨機取3個 1m2 的樣方,對試驗地小麥的農藝性狀進行觀察記載,調查其株高、莖粗、穗長、穗粗以及小穗數等[5]。
1.5.2小麥產量及產量構成因子 2024年6月3日,每個試驗小區隨機取3個 1m2 的樣方,現場記錄小麥穗數,并從中隨機取20穗調查穗粒數;植株樣風干后稱量小麥莖葉重、穗重,穗脫粒后稱量千粒重,并計算產量。
1.5.3小麥養分含量及肥料利用率 小麥收獲之前,每個試驗小區隨機選取20株,將其籽粒和莖葉分別在 105°C 殺青 30min 后 75°C 烘干至恒重,然后稱重7]。籽粒和莖葉粉碎后測定小麥莖葉和籽粒中氮、磷、鉀養分的含量8。稱取植株樣品后,用H2S04-H2O2 進行消煮,采用自動定氮儀法測定氮含量,鉬銻抗比色法測定磷含量,火焰光度計法測定鉀含量,并測算氮、磷、鉀肥料的利用率[9-10]。計算如式(1)\~(4)。
100kg 經濟產量養分吸收量 (籽粒產量 × 籽粒養分含量 + 莖葉產量 × 莖葉養分含量)/籽粒產量 ?×100
常規施肥區作物吸氮(磷或鉀)總量 常規施肥區產量 × 施氮(磷或鉀)下形成 100kg 經濟產量養分吸收量/100 (2)
無氮(磷或鉀)區作物吸氮(磷或鉀)總量 無氮(磷或鉀)區產量 × 無氮(磷或鉀)下形成 100kg 經濟產量養分吸收量/100 (3)
氮(磷或鉀)肥利用率 (%)=1 (配方施肥區小麥吸收氮(磷或鉀)總量-無氮(磷或鉀)區小麥吸收氮(磷或鉀)總量)/所施肥料中氮(磷或鉀)含量 ]×100
1.5.4小麥產出投入比計算 小麥產出投入比 Σ=Σ 小麥產值/生產成本。其中,生產成本主要包括小麥種子費、化肥費、農藥費、耕種管收機械費以及人工費等。
2 結果與分析
2.1農藝性狀
由表1可知,NPK處理小麥的株高、莖粗、穗長、穗粗、小穗數均優于其他處理。NPK處理的小麥平株高為 78.7cm ,分別較PK、NK、NP和CK處理高2.4、0.3、0.9和 2.6cm ;NPK處理的小麥穗長 9.2cm ,分別較PK、NK、NP和CK處理增加了 1.6,0.6,0.8 和2.6cm ;NPK處理的小麥穗粗 5.0cm ,分別較PK、NK、NP和CK處理高 0.7,0.3,0.2 和 1.1cm 。NPK處理的小麥結實小穗數最多,為20.30個,分別較PK、NK、NP和CK處理增加 1.59,0.47,0.83,2.61 個。說明氮、磷和鉀肥的配合施用,能有效改善小麥的生物性狀,從而促進小麥粒重的增加,提高產量。
2.2產量及產量構成因子
由表2可知,NPK處理的小麥穗數、穗粒數和千粒重均最高,分別為577.51萬穗 /hm2、33.42 粒/穗和45.61g? 。NPK、PK、NK、NP和CK處理的小麥產量分別為 8 790、6 420、7 140、6 780 和 5730kg/hm2 ,除CK處理外,PK處理的產量最低,NPK處理產量最高,較PK、NK、NP和CK處理分別增產 36.92%.23.11% 、29.65% 和 53.40% 。說明氮、磷和鉀的配合施用可有效促進小麥產量增加,其中氮肥對小麥產量的形成影響較大。
2.3小麥養分吸收量及肥料利用率
由表3可知,施肥處理的小麥籽粒和秸稈中氮、磷和鉀的含量均高于CK處理。NPK處理的小麥籽粒和秸稈的含氮、磷和鉀含量均最高。由表4可知,施肥處理的小麥對氮、磷、鉀肥養分的吸收量均高于CK處理。與NPK處理相比,缺素處理的小麥對氮、磷、鉀元素的吸收量均有所降低。小麥氮、磷、鉀肥的利用率分別為 42.57%.19.67%.44.13% 。
2.4產出投入比
NPK、PK、NK、NP和CK處理的小麥產出與投人比分別為4.79、3.92、4.25、3.95和4.20(表5)。表明合理施用氮、磷和鉀肥對小麥增產增收效果明顯。
3結論與討論
小麥作物生產過程中,氮、磷、鉀肥的科學合理施用能有效提高小麥的產量和養分吸收量。劉永松2開展了小麥肥料利用率田間試驗,結果表明,小麥的氮、磷、鉀肥的肥料利用率分別為 32.96% !15.57%.61.85% ;趙霞等的田間試驗結果表明,小麥的氮、磷、鉀肥的肥料利用率分別為 36.66% /19.87%.61.03% ;不同區域小麥肥料利用率各不相同,但均表現為鉀肥的利用率最高,氮肥的利用率次之,磷肥的利用率最低,與本試驗結果相似。本試驗研究發現,小麥的氮、磷、鉀肥的肥料利用率分別為42.57%19.67%.44.13% 。磷肥的利用率相對較低,說明砂姜黑土區域土壤中磷的含量豐富,施肥過程中可以相對減少磷肥的用量。
綜上,本研究在皖北地區的亳州市譙城區砂姜黑王區域開展冬小麥肥料利用率試驗,結果表明,氮、磷、鉀配合施用下的小麥株高等農藝性狀,千粒重等經濟性狀表現均較佳,當年條件下,NPK處理的小麥產量為 8 790kg/hm2 ,小麥的氮肥、磷肥和鉀肥利用率分別為 42.57%19.67%.44.13% 。綜合表明,氮、磷、鉀肥的合理施用能有效提高小麥對氮、磷、鉀肥的利用率,從而提高小麥產量和養分吸收量。本研究基于一年期小麥田間試驗數據,為得出更準確的小麥肥料利用率數據,建議連續多年開展試驗,為研究區制訂精準施肥技術方案提供參考。
參考文獻
[1]吳子峰,劉倩倩,鄭良勇,等.不同類型新型肥料對冬小麥產量和氮素利用率的影響[J].安徽農業科學,2020,48(3):167-170.
[2]劉永松.小麥肥料利用率田間試驗[J].現代農業科技,2022(20):8-10.
[3]訾利梅.不同施肥方式對小麥產量及肥料利用率的影響[J].現代農業科技,2023(17):8-10,20.
[4]胡立濤.化肥減量配施有機肥對皖北小麥作用效果研究[D].鳳陽:安徽科技學院,2019.
[5]張煥剛,詹金元,張西森.諸城市冬小麥肥料利用率研究[J].安徽農業科學,2018,46(16):129-130.
[6]楊海玲,李吉軍.小麥肥料利用率試驗初報[J].農業科技與信息,2019(3):14-16.
[7]丁錦峰,徐東憶,丁永剛,等.栽培模式對稻茬小麥籽粒產量、氮素吸收利用和群體質量的影響[J].中國農業科學,2023,56(4):619-634.
[8]候躍,王耀鋒,楊鵬飛,等.新疆沙雅縣冬小麥肥料利用率試驗研究[J].新疆農業大學學報,2022,45(5):424-430.
[9]陳小虎,曹國華,朱衛華,等.農作物專用配方肥設計及應用技術[J].基層農技推廣,2022(10):33-39.
[10]郭標.有機肥和無機肥配施對冬小麥產量、品質及土壤養分的影響[J].安徽農學通報,2023,29(11):82-85.
[11]趙霞,付忠衛,李文偉.肅南縣小麥肥料利用率試驗報告[J].農業科技與信息,2022,(20):12-14,18.
(責任編輯:胡立萍)