張治家,褚清河,周運(yùn)寧,閻世江
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,山西太原 030031;2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與經(jīng)濟(jì)研究所,山西太原 030006;3.山西省白色農(nóng)業(yè)研究開發(fā)中心,山西太原 030031;4.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,山西太原 030031)
近年來,我國糧食生產(chǎn)連年豐收,但受到國內(nèi)城鎮(zhèn)化發(fā)展的影響,耕地面積逐年下降,為保證廣大人民群眾對(duì)糧食的需求,只能想方設(shè)法提高單位面積糧食的產(chǎn)量[1],其中,施肥起到了巨大的作用[2]。因此,未來在我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展過程中,應(yīng)注重施肥技術(shù)的研究。自從李比希提出作物需肥的理論后[3],有關(guān)的報(bào)道多集中在以下幾點(diǎn):(1)使肥料能發(fā)揮其最大效能;(2)研究不同作物的需肥規(guī)律;(3)從土壤、作物的實(shí)際情況出發(fā),進(jìn)行有針對(duì)性的施肥。目前的研究熱點(diǎn)集中在第3點(diǎn)[4]。小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物之一,在我國的糧食生產(chǎn)中占有重要的地位,施肥技術(shù)將是保證小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵。
本試驗(yàn)以小麥為研究對(duì)象,在種植過程中施用新型復(fù)合肥,研究新型復(fù)合肥對(duì)小麥生長和產(chǎn)量的影響,以期為作物高產(chǎn)栽培技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
本試驗(yàn)在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院東陽試驗(yàn)基地進(jìn)行,地理坐標(biāo)為東經(jīng) 112°13′,北緯 36°29′,海拔900 m,土壤為褐土。試驗(yàn)前采取0~20 cm耕層土壤,由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所進(jìn)行氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分的測定。堿解氮含量為70.3 mg/kg,有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量分別達(dá)18.7,181 mg/kg,18.1 g/kg。經(jīng)比較,供試土壤堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量較省內(nèi)平均含量高,有效磷含量較省內(nèi)平均含量低。
供試小麥品種為晉麥79號(hào),由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所育成,種子在山西高新農(nóng)業(yè)技術(shù)市場購買。
2017年10月9日在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院東陽試驗(yàn)示范基地播種小麥,前茬作物為玉米,土壤類型為褐土,未施基肥。播種時(shí)采用機(jī)播,行距15 cm,播種量為150 kg/hm2。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理,處理1.不施任何肥料;處理2(傳統(tǒng)施肥方式).選用的肥料為硝酸磷肥(山西化肥廠生產(chǎn)),N∶P2O5∶K2O=26.5∶11.5∶0,每袋50kg。硝酸磷肥每公頃用15袋,做底肥施入,灌漿期公頃追肥600 kg。處理3.施用新型復(fù)合肥(寧夏魯西化肥有限公司生產(chǎn)),N∶P2O5∶K2O=15∶42∶0,每袋50 kg。該新型肥料與傳統(tǒng)肥料相比,N含量較低,P含量較高。新型復(fù)合肥每公頃用22.5袋,做底肥施入,全生育期不再追肥。其余的管理方式相同。每個(gè)小區(qū)50 m2(長10 m、寬5 m),設(shè)3次重復(fù)。
2018年6月收割小麥,收割前每小區(qū)隨機(jī)選取小麥20株,調(diào)查株高、分蘗數(shù)、穗長、穗質(zhì)量、單株產(chǎn)量、百粒質(zhì)量,并折算公頃產(chǎn)量,取平均數(shù)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件、Excel統(tǒng)計(jì)并制圖。
從表1可以看出,所有性狀在處理間的差異均達(dá)極顯著水平,說明不同肥料的處理對(duì)小麥各性狀均有影響,有進(jìn)一步研究的必要。
表1 各性狀的方差分析
由圖1可知,處理1的株高顯著低于其余2個(gè)處理,僅為60.51 cm,處理2,3的株高分別達(dá)70.12,80.42 cm。說明處理3的效果最佳,處理2效果次之。表明施用新型復(fù)合肥后有效提高了小麥的株高。
由圖2可知,處理2,3的分蘗數(shù)較高,分別達(dá)4.12,4.7個(gè),顯著高于處理1,處理1僅為3.61個(gè)。說明施用新型復(fù)合肥之后有效提高了小麥的分蘗數(shù)。
由圖3可知,處理1的穗長最小,達(dá)5.82 cm,顯著低于另外2個(gè)處理,處理2的穗長居于第2位,達(dá)7.43 cm,處理3的穗長達(dá)8.77 cm。說明施用新型復(fù)合肥后能增加小麥的穗長,施用傳統(tǒng)的復(fù)合肥后,對(duì)小麥穗長也有一定的影響,但其效果弱于新型復(fù)合肥。
由圖4可知,處理2,3的穗質(zhì)量較高,分別為3.24,4.78 g,處理 1 的穗質(zhì)量較小,達(dá) 2.78 g,顯著低于處理 1,2。
由圖5可知,各處理間單株產(chǎn)量差異顯著,但處理 1極顯著低于處理 2,3,達(dá)9.54 g,處理 2,3分別達(dá)12.85,21.97 g。說明新型復(fù)合肥與傳統(tǒng)肥料均能提高小麥單株產(chǎn)量。
由圖6可知,處理1的百粒質(zhì)量最低(4.577 g),顯著低于另外2個(gè)處理。處理2,3的百粒質(zhì)量分別達(dá)5.888,7.514 g。說明新型復(fù)合肥對(duì)小麥的百粒質(zhì)量有明顯的提高作用。
由圖7可知,處理3的產(chǎn)量最高,達(dá)4650kg/hm2,顯著高于其余2個(gè)處理,處理2,1的產(chǎn)量分別排在第 2,3位,分別達(dá) 3 855,2 610 kg/hm2。處理 3的產(chǎn)量較傳統(tǒng)復(fù)合肥增產(chǎn)20.6%。說明使用新型復(fù)合肥后有效提高了小麥的產(chǎn)量。
岳麗等[6-9]研究認(rèn)為,株高、分蘗數(shù)、穗長、穗質(zhì)量、單株產(chǎn)量、百粒質(zhì)量是表征小麥生長、產(chǎn)量的重要指標(biāo),在土壤肥力較好的情況下,上述指標(biāo)表現(xiàn)為上升趨勢,如肥力條件較差,則表現(xiàn)為下降趨勢。由于分蘗數(shù)、穗質(zhì)量、單株產(chǎn)量、百粒質(zhì)量是構(gòu)成產(chǎn)量的重要因素,因此,最終使小麥的產(chǎn)量升高。本研究結(jié)論與上述結(jié)果一致,說明新型復(fù)合肥、傳統(tǒng)復(fù)合肥能促進(jìn)小麥的生長與產(chǎn)量的提高,新型復(fù)合肥的效果較好。其原因是新型復(fù)合肥中的氮、磷、鉀的配比不同,較高含量的磷作用較大。張福鎖[10]研究表明,在冬小麥的生產(chǎn)中磷的作用較大。而我國的土壤普遍缺磷,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中限制因素之一[11]。磷、鉀有利于小麥壯株,增加分蘗數(shù)、穗長、穗質(zhì)量、單株產(chǎn)量、百粒質(zhì)量,是提高小麥群體質(zhì)量的重要條件[7-9]。王淑娟等[12]研究表明,氮肥有利于小麥產(chǎn)量的形成,新型復(fù)合肥中氮含量雖然較低,未添加鉀肥,但考慮到當(dāng)?shù)氐耐寥乐泻?、鉀量已達(dá)到一定的水平,外源添加的氮與土壤中的氮、鉀素已可滿足小麥生長的需要[13-18]。如氮的含量超過一定的范圍,反而對(duì)提高玉米產(chǎn)量不利,且對(duì)環(huán)境有害[19-20]。
綜上所述,由于新型復(fù)合肥依據(jù)土壤的養(yǎng)分狀況,改變氮磷鉀的配比,該配比科學(xué)合理,符合小麥生長的需要,使小麥株高、分蘗數(shù)、穗長、穗質(zhì)量、單株產(chǎn)量、百粒質(zhì)量上升,進(jìn)而提高產(chǎn)量,增產(chǎn)效果顯著。同時(shí)這種施肥方式減少了田間操作次數(shù),降低了經(jīng)濟(jì)成本,具有廣闊的應(yīng)用前景。