付浩然,劉家歡
(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100193)
小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物之一,小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是糧食安全的重要保障[1]。麥田春季管理是指從返青期到抽穗期之間的麥田管理活動[2]。 此時期是小麥營養(yǎng)生長和生殖生長并進時期,特別是返青后的第2個分蘗高峰、起身后的分蘗兩極分化、返青至拔節(jié)間的小麥穗分化(小穗、小花分化期),科學(xué)合理把握各生育時期的管理,是實現(xiàn)穗大粒多的關(guān)鍵時期。因此,春季管理的好壞,直接關(guān)系到群體的變化、穗數(shù)的多少,進而影響到粒數(shù)和粒重,對產(chǎn)量影響極大[3]。
自2000年以來,雖然中國小麥的單產(chǎn)水平穩(wěn)定上升,但相對于德法2個高產(chǎn)國家,中國仍存在一定單產(chǎn)差距。因此,中國小麥仍具有相當(dāng)大的單產(chǎn)上升潛力,進一步向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)方向發(fā)展是小麥未來發(fā)展的方向[4]。研究表明,拔節(jié)期是小麥雌雄蕊原基分化期,也是小麥需水肥臨界期和關(guān)鍵期,這一時期水肥運籌合理是提高穗粒數(shù)和籽粒產(chǎn)量的基礎(chǔ)[5],春季水肥管理不當(dāng)會對小麥的發(fā)育產(chǎn)生不利影響,進而影響冬小麥的產(chǎn)量。韓金玲等[6]研究認(rèn)為,在冬小麥生長發(fā)育后期,追施適量的氮肥,有助于提高小麥的千粒重及增加產(chǎn)量。若冬小麥返青期群體較大,為防止后期倒伏以及光照不足,以控為主,則在拔節(jié)期追施氮肥;若返青期群體較小,要促進小麥的分蘗,提高小麥成穗數(shù),則氮肥追施應(yīng)提前至返青期至起身期[7]。為了解魯西北地區(qū)冬小麥春季管理現(xiàn)狀,筆者于2018年3月隨機選取山東省冬小麥種植區(qū)德州市樂陵縣71個樣本農(nóng)戶和濱州市陽信縣59個樣本進行春季田間管理情況調(diào)查,采用問卷調(diào)查和田間實地考察相結(jié)合的方式,定量化分析2個地區(qū)春季追肥現(xiàn)狀,以期為冬小麥產(chǎn)量的提高提出合理化建議。
1.1調(diào)查地概況此次調(diào)查地點位于魯西北平原冬小麥典型種植區(qū)域,即山東省德州樂陵市和濱州陽信縣。樂陵市地處116°54′~117°20′E、37°25′~37°51′N,地勢平坦,氣候類型為暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,年平均氣溫為12.4 ℃,年平均降水量為527.1 mm。該地區(qū)冬小麥一般于10月中上旬播種,第2年6月中上旬收獲。從全國測土配方施肥項目得到的土壤測定結(jié)果看,該調(diào)查區(qū)域土壤pH 8.1~8.3,有機質(zhì)6.45~13.0 g/kg,全氮0.31~0.64 g/kg,速效磷7.1~31.7 mg/kg,速效鉀58.9~200.0 mg/kg。陽信縣地處117°15′~117°52′ E、37°26′~37°43′ N,地勢平坦,氣候類型為暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,年均氣溫為12.3 ℃,年平均降水量為567.7 mm。該地區(qū)冬小麥一般于10月中上旬播種,第2年6月中上旬收獲。從全國測土配方施肥項目得到的土壤測定結(jié)果看,該調(diào)查區(qū)域土壤pH 7.8~8.4,有機質(zhì)9.6~15.9 g/kg,全氮0.77~1.34 g/kg,速效磷16.5~48.7 mg/kg,速效鉀57.0~154.0 mg/kg。
1.2調(diào)查項目與方法調(diào)查內(nèi)容包括在春季田間管理中的冬小麥氮磷鉀肥投入分布等情況,逐戶走訪調(diào)查以及田間實地考察冬小麥管理情況,并對冬小麥的各項投入進行分析。
調(diào)查時間為2018年3月下旬,地點選擇德州樂陵市和濱州陽信縣2個縣。樂陵市隨機選擇71個樣本,陽信縣隨機選擇59個樣本為調(diào)查對象。
1.3數(shù)據(jù)分析采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理,采用SPSS 12.0.1進行統(tǒng)計分析。
2.1單位面積氮肥投入量根據(jù)《中國主要作物施肥指南》[8]推薦,冬小麥產(chǎn)量在7 500~9 000 kg/hm2,春季追施氮肥以140 kg/hm2為推薦用量。以上下浮動20 kg/hm2為合理范圍,以40 kg/hm2為變幅,將氮肥用量分為5級。從2018年春季追肥調(diào)查結(jié)果看,樂陵地區(qū)追施氮肥(表1)合理的農(nóng)戶占33.8%,偏高的占18.3%,很高的占31.0%,偏低的占16.9%。陽信地區(qū)追施氮肥合理的農(nóng)戶占32.2%,偏高的占27.1%,很高的占30.5%,偏低的占10.2%。由此可見,兩地區(qū)農(nóng)戶追施氮肥用量均不合理且追施氮肥過量情況較嚴(yán)重。
表1 2018年樂陵和陽信冬小麥春季追施氮肥用量
2.2單位面積磷肥投入量在華北平原地區(qū)冬小麥-夏玉米輪作體系中,磷肥一般全部作為基肥在小麥季一次施入[9]。根據(jù)《中國主要作物施肥指南》,冬小麥產(chǎn)量在7 500~9 000 g/hm2,春季基施磷肥以90~120 kg/hm2為推薦用量。樂陵地區(qū)和陽信地區(qū)基施磷肥平均用量分別為169.54和127.96 kg/hm2,因此底肥中的磷肥用量均能滿足作物整個生育期的需求,故在春季田間管理中可以不施用磷肥(圖1)。從2018年2個地區(qū)調(diào)查結(jié)果看,樂陵地區(qū)有42.3%的農(nóng)戶追施磷肥,陽信地區(qū)有74.6%的農(nóng)戶追施磷肥(表2)。由此可見,2個地區(qū)農(nóng)戶在春季田間管理中不合理追施磷肥的農(nóng)戶比例仍較大。
圖1 樂陵和陽信地區(qū)冬小麥基施磷肥平均用量Fig.1 Average application rates of phosphate fertilizer for winter wheat in Laoling and Yangxin areas
Table2RatiooftopdressingphosphatefertilizerinLaolingandYangxinareas
%
2.3單位面積鉀肥投入量研究表明,魯西北平原地區(qū)冬小麥鉀肥通常用做底肥,因此春季追施鉀肥情況需根據(jù)返青期小麥苗情進行確定。當(dāng)返青期小麥群體為一類苗和旺苗時,小麥群體較大,后期倒伏風(fēng)險較大,為防止小麥后期倒伏,需要施用適量鉀肥。施用鉀肥的推薦用量為22.5 kg/hm2,以上下浮動10 kg/hm2為合理施肥范圍,以20 kg/hm2為變幅。調(diào)查發(fā)現(xiàn),樂陵地區(qū)(表3)冬小麥弱苗和二類苗中施用鉀肥合理的比例為38.8%,一類苗和旺苗中施用鉀肥合理的比例為4.5%。陽信地區(qū)冬小麥弱苗和二類苗中施用鉀肥合理的比例為15.3%,一類苗和旺苗中施用鉀肥合理的比例為8.5%。從整體情況看,樂陵地區(qū)施用鉀肥合理的農(nóng)戶比例為43.3%,陽信地區(qū)施用鉀肥合理的農(nóng)戶比例為23.8%。由此可見,在春季田間管理中,2個地區(qū)農(nóng)戶鉀肥投入均不合理。
通過2018年春季田間管理調(diào)查發(fā)現(xiàn),樂陵地區(qū)追施氮肥合理的農(nóng)戶占33.8%,過量施肥農(nóng)戶占49.3%;陽信地區(qū)追施氮肥用量合理的農(nóng)戶占32.2%,過量施肥農(nóng)戶占57.6%。由此可見,2個地區(qū)追施磷肥過量的農(nóng)戶比例仍較大。有利于保護生態(tài)環(huán)境和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。研究表明,田間長期施用大量的氮肥會導(dǎo)致土壤酸化[10];而合理的養(yǎng)分投入管理可以使作物達到不減產(chǎn)的同時減少氮肥施用量,如在我國水稻-小麥輪作體系和冬小麥-夏玉米輪作體系中的大量試驗表明,通過科學(xué)的養(yǎng)分資源管理方法在減少30%~60%氮肥施用的情況下,作物產(chǎn)量并未減少[11]。因此,當(dāng)務(wù)之急是合理引導(dǎo)2個地區(qū)小麥種植戶減少氮肥用量,合理施用氮肥。
表3 2018年樂陵和陽信冬小麥春季追施鉀肥用量
在春季田間管理中,樂陵地區(qū)有42.3%的農(nóng)戶不合理追施磷肥,而陽信地區(qū)有74.6%的農(nóng)戶不合理追施磷肥。由此可見,2個地區(qū)農(nóng)戶在春季水肥管理中追施磷肥的農(nóng)戶所占比例仍較大。因此,當(dāng)務(wù)之急是積極引導(dǎo)農(nóng)戶在春季田間管理中不施用磷肥,減少化肥投入及田間管理成本,改善生態(tài)環(huán)境。
從整體情況看,樂陵地區(qū)施用鉀肥合理的農(nóng)戶比例為56.7%,陽信地區(qū)施用鉀肥合理的農(nóng)戶比例為23.7%。由此可見,2個地區(qū)在春季田間管理中不合理施用鉀肥問題仍較嚴(yán)重。因此,當(dāng)務(wù)之急是積極引導(dǎo)農(nóng)戶根據(jù)田間實際情況選擇適合的鉀肥追施品種及用量。
政府應(yīng)進一步規(guī)范肥料市場,滿足農(nóng)戶對灌溉條件的需求,合理配置資源,進一步優(yōu)化農(nóng)戶春季田間管理結(jié)構(gòu),并配合有關(guān)部門對農(nóng)戶進行肥料知識培訓(xùn),提升農(nóng)民對肥料的辨別能力。