缓释肥对冬小麦产量和肥料农学利用率的影响论文
缓释肥对冬小麦产量和肥料农学利用率的影响论文
摘 要：运用随机区组试验，设置两个配方缓释肥三个施肥水平、常规配方肥和空白处理等8个处理，对冬小麦的产量和肥料农学利用率进行了研究。结果表明：缓释肥1（配方为20-22-6）600 kg·hm-2处理冬小麦产量最高，较不施肥和习惯施肥处理分别提高了39.2%和18.7%；缓释肥2（配方为20-16-6）600 kg·hm-2处理经济效益最佳，为5 558.8元·hm-2，比常规施肥多2 120.5元·hm-2；缓释肥1（配方为20-22-6）600 kg·hm-2处理氮肥、钾肥农学利用率高最高，分别是13.08， 43.61 kg·kg-1；缓释肥2（配方为20-16-6）中量处理磷肥农学利用率高最高，是16.08 kg·kg-1。
关键词：缓释肥；冬小麦；肥料利用率
化肥是农业持续发展的物质保证，是粮食增产的基础。世界农业发展的实践证明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增产措施[1]。但是过量施用化肥，导致肥料利用率偏低，不仅没有促进作物增产，还造成了严重的环境污染，不利于农业可持续发展[2]。因此，优化施肥管理，提高肥料利用率已成为当前农业生产的重要挑战。2016年，我国农用化肥总施用量是5 984.1万t，生产量为6 629.62万t，是世界上肥料生产与消费量最大的国家。近年来，国家相继实施了测土配方施肥和到2020年化肥使用量零增长行动，力求在不同区域，根据不同作物需肥规律、土壤供肥特性及其肥料效应，优化氮、磷、钾及中微量元素，倡导增施有机肥，实现减肥增效、提质环保的目标。缓控释肥作为一种环保、高效、省时、省工的新型肥料，为解决化肥利用率低的问题提出了新的思路和途径，历经十年快速发展，现已成为我国肥料发展的主要方向。缓释肥料是采用化学、物理和生物化学方法制造的，能够让肥料中养分在土壤中缓慢释放，使其作物有效性明显延长的肥料[3-5]。余辉等[6]研究表明，与当地习惯施肥相比较，缓控释肥料使小麦增产11.7%，单位面积增加效益1 158元·hm-2，同时可以节约用工。汪强等[7]研究表明，缓释肥对小麦产量提高3.4%～20.2%，肥料利用率提高7.65%～15.45%，缓释肥一次性施用基本可以满足小麦整个生长期的需要。但有关可降解包膜缓释肥对冬小麦增产、增效和肥料利用率影响的报道相對较少。
本文通过对2个配方的缓释肥在小麦上不同施肥水平设计应用效果进行研究，旨在为缓释肥科学施用提供参考与借鉴。
1 材料和方法
1.1 材 料
试验于2016年10月-2017年6月在静海区陈官屯镇张官屯村进行，试验区土壤为轻壤质典型潮土，土壤耕层0～20 cm的理化性状详见表1。
供试小麦品种为冀麦605，试验于2016年10月12日播种，播种量为315 kg·hm-2。
试验用的肥料：复混肥（20-23-8）由农户从农资店购买；可降解包膜材料缓释肥由项目组开发并生产，主要缓释氮肥，肥芯为尿素，由水溶性环保无毒可降解有机物质包裹形成包膜尿素，然后与未包膜尿素、颗粒磷肥和钾肥按比例混合而成，其中肥料配方20-22-6和20-16-6的包膜尿素∶未包膜尿素∶颗粒磷肥∶颗粒钾肥的实物比例分别为2∶1∶4∶1和2∶1∶3∶1。
1.2 方 法
试验共设8个处理，其中不施肥和常规施肥为对照，各处理详见表2。
每个处理3次重复，随机区组排列。小区面积30 m2，小区之间设畦埂，重复间设走道，保护行宽为2 m。常规施肥处理2，以复混肥（20-23-8）为底肥，返青期到拔节期结合灌水追施2次尿素，每次120 kg·hm-2；缓释肥料由包膜肥全部作底肥施用，在小麦的整个生育期不再追施肥。
1.3 样品采集与分析测定
在成熟期取植株样和籽粒样，采用多点取样，避开田边1 m，按“S”形采样法采样，在采样区内，每小区采取5个样点，每个样点取2 m2样段组成一个混合样，籽实样品1 kg左右，装入纸袋，完整植株样品约2 kg左右，用塑料纸包好。用硫酸-过氧化氢消煮处理，全氮采用蒸馏滴定法测定；全磷采用钼锑抗比色法（分光光度法）测定；全钾采用火焰光度法测定。
1.4 数据统计与分析
试验统计分析方法参见肥料效应鉴定田间试验技术规程（NY/T 497）。
肥料农学利用率（kg·kg-1）=[施肥区籽粒产量（kg·hm-2）-缺素区籽粒产量（kg·hm-2）]/施肥纯养分量（kg·hm-2）
2 结果与分析
2.1 缓释肥对冬小麦产量的影响
由表3可以看出，施肥处理冬小麦产量均显著高于不施肥处理；施肥处理中除缓释肥2的高量处理小麦产量与常规施肥差异不显著外，其他缓释肥处理均显著高于常规施肥；2种缓释肥处理均以中量施肥冬小麦产量最高，且同一施肥量均表现为缓释肥1冬小麦产量高于缓释肥2处理，但差异未达显著水平。综合而言，8个试验处理中可降解包膜材料缓释肥1（配方为20-22-6）中量处理冬小麦产量最高，较不施肥和习惯施肥处理分别提高了39.2%和18.7%。
2.2 緩释肥对冬小麦生物性状与产量因素的影响
由表4可以看出，与不施肥相比，施肥处理冬小麦的株高、穗长、穗粒数、千粒质量和有效穗数均有一定程度的增加，其中可降解包膜材料缓释肥1中量处理冬小麦的"穗长、穗粒数、千粒质量最高，显著高于常规施肥处理；2种缓释肥相比较，可降解包膜材料缓释肥1处理冬小麦的穗粒数和千粒质量较高，其他指标规律性不强。
2.3 缓释肥对冬小麦植株与籽粒的氮、磷、钾含量的影响
从表5可以看出，籽粒中，施肥处理比不施肥处理的氮、磷、钾含量高，所有缓释肥处理全氮含量比常规施肥处理要高，磷、钾含量规律不明显，方差分析不显著；秸秆中，施肥处理比空白处理的氮含量高，缓释肥处理与常规施肥处理差异不大，各处理的磷、钾含量规律不明显。草谷比分析可看出，缓释肥1的中量处理最低，说明缓释肥1从肥料用量、配比都有利于籽粒形成。
2.4 缓释肥对冬小麦肥料农学利用率的影响
肥料农学利用率是施肥增产效应的综合体现，施肥量的多少，作物的种类和管理措施好坏都会影响肥料农学效率的高低。具体涉及到不同处理的使用肥料纯量与相应的产量，各处理施用肥料纯量见表6。
各处理氮肥、磷肥和钾肥农学利用率见表7。由表7可以看出，缓释肥比常规复混肥的氮肥、磷肥、钾肥农学利用率高，其中缓释肥1（配方为20-22-6）中量处理氮肥、钾肥农学利用率高最高，分别较常规掺混肥提高了8.81 kg·kg-1和32.95 kg·kg-1，缓释肥2（配方为20-16-6）中量处理磷肥农学利用率高最高，较常规复合肥提高了12.37 kg·kg-1；相同施肥水平不同配方的缓释肥相比，缓释肥1（配方为20-22-6）比缓释肥2（配方为20-16-6）处理氮肥、钾肥农学利用率高，而磷肥农学利用率低；2种缓释肥高量处理氮、磷、钾的农学利用率均较低，说明试验示范地块土壤有效磷相对偏低，为限制因素，肥料配方适合选高磷含量的肥料，同时通过适当提高肥料配方磷含量可以促进氮肥和钾肥的利用率。
2.5 施用缓释肥对冬小麦经济效益的影响
不同施肥措施下冬小麦产量、产值、成本、效益不同。从表8可以看出，缓释肥2（配方为20-16-6）中量处理经济效益最佳，为5 558.8元·hm-2，比常规施肥多2 120.5元·hm-2；缓释肥2（配方为20-16-6）中量处理比缓释肥1（配方为20-22-6）中量处理多133.5元·hm-2。
3 结论与讨论
缓控释肥料最大的特点是能使养分释放与作物吸收同步，简化施肥技术，实现一次性施肥满足作物整个生长期的需要，肥料损失少，利用率高，环境友好[8]。本试验研究表明：缓释肥比习惯施肥处理产量高，肥效明显优于普通复混肥；冬小麦生物性状与产量因素统计分析，可降解包膜材料缓释肥1（配方为20-22-6）中量处理的穗长、穗粒数、千粒质量最高，分别为5.9 cm、28.2个、39.0 g；不同施肥措施下经济效益不同，缓释肥2（配方为20-16-6）中量处理经济效益最佳，为5 558.8元·hm-2，比常规施肥提高了2 120.5元·hm-2。
肥料农学利用率是衡量肥料各养分利用效率的一项重要指标，在一定程度上也反映该作物在某种栽培措施下潜在产量的高低[9]。本试验结果表明，施用缓释肥比常规复混肥的氮肥、磷肥、钾肥农学利用率高；缓释肥1（配方为20-22-6）中量处理氮肥、钾肥农学利用率最高，缓释肥2（配方为20-16-6）中量处理磷肥农学利用率最高。
参考文献：
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