楊呈芹 高劍波 陳書健 閔信榮 汪祥宏 田曉明 許美剛
(1.江蘇省寶應(yīng)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 江蘇 寶應(yīng) 225800;2.江蘇省寶應(yīng)縣小官莊鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 江蘇 寶應(yīng) 225800;3.江蘇省寶應(yīng)縣涇河鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 江蘇 寶應(yīng) 225800;4.江蘇省寶應(yīng)縣夏集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 江蘇 寶應(yīng) 225800)
長期以來,糧食在很大程度上依賴肥料投入來實現(xiàn)增產(chǎn),過多的氮肥用量和不合理的施肥技術(shù)不僅費(fèi)工費(fèi)時,而且會造成肥料資源浪費(fèi)和環(huán)境污染加重。緩釋肥料是一種根據(jù)作物養(yǎng)分需求緩慢釋放的新型肥料,它具有肥效長、省工節(jié)本、綠色高效等特點(diǎn),在不增加人力和機(jī)械投入的前提下可減少養(yǎng)分損失,提高糧食生產(chǎn)能力[1-3]。為進(jìn)一步探求緩釋肥減施增效技術(shù),為大面積小麥生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù),特開展本次試驗示范。
①供試緩釋肥料為硫包膜摻混肥(以下簡稱緩釋肥),漢楓緩釋肥料(江蘇)有限公司生產(chǎn),其N、P2O5、K2O含量分別為26%、12%、12%;②45%三元復(fù)合肥(15∶15∶15),使用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)常用的品牌;③常規(guī)尿素(含N 46.3%);④40%氮鉀復(fù)合肥(20∶0∶20),揚(yáng)州展鵬肥業(yè)有限公司生產(chǎn)。
大區(qū)試驗與生產(chǎn)應(yīng)用示范相結(jié)合,設(shè)置1組不同施肥模式的大區(qū)比較試驗和2組生產(chǎn)應(yīng)用示范。供試品種均為當(dāng)?shù)刂魍破贩N鎮(zhèn)麥12號。
1.2.1 緩釋肥不同施肥模式大區(qū)比較試驗 試驗安排在寶應(yīng)縣小官莊鎮(zhèn)楊蔣村,土質(zhì)為黏土,有機(jī)質(zhì)含量33.8 g/kg,全氮1.9 g/kg,硝態(tài)氮15.4 mg/kg,銨態(tài)氮6.5 mg/kg,速效磷61.9 mg/kg,速效鉀258.0 mg/kg。
設(shè)6個肥料處理(模式),①常規(guī)高產(chǎn)施肥模式(CK);②緩釋肥全量一次基施模式;③緩釋肥常規(guī)肥二次配施模式;④緩釋肥二次配施模式;⑤緩釋肥常規(guī)肥減量二次配施模式;⑥緩釋肥減量二次配施模式。具體肥料運(yùn)籌見表1。
上述每處理面積0.41畝,不設(shè)重復(fù)。
1.2.2 緩釋肥生產(chǎn)應(yīng)用示范 示范點(diǎn)分別設(shè)立在涇河鎮(zhèn)灶戶村、夏集鎮(zhèn)趙雍村。每示范點(diǎn)設(shè)置3個處理(模式):①緩釋肥二次配施;②緩釋肥常規(guī)肥二次配施模式;③常規(guī)高產(chǎn)施肥(CK)。每處理種植6.5畝,處理區(qū)及對照區(qū)為同一大戶農(nóng)田,總施氮量相同(表1)。
表1 緩釋肥試驗示范各處理肥料運(yùn)籌
試驗地均選擇生產(chǎn)水平較高、土壤肥力中等偏上、肥力均勻、田塊平整、灌排方便、交通便利的田塊,前茬為水稻。同一試驗點(diǎn)各處理除肥料施用不同外,其他各項管理措施均完全相同。
小官莊鎮(zhèn)試驗點(diǎn)小麥于2020年11月6日播種,犁耕翻后機(jī)械勻播,播種量11 kg/畝,播后田間洇水一次。12月20日施用苗肥;2月14日施用返青肥;3月18日施用拔節(jié)肥。立春后化除1次、防治紋枯病1次;抽穗揚(yáng)花期進(jìn)行“一噴三防”2次。
涇河鎮(zhèn)示范點(diǎn)于11月9日播種,犁耕翻后機(jī)械條播,播種量11 kg/畝。2月16日施用返青肥;3月18日施用拔節(jié)肥;抽穗揚(yáng)花期進(jìn)行“一噴三防”2次。
夏集鎮(zhèn)示范點(diǎn)于11月15日播種,深旋耕,機(jī)械勻播,播種量15 kg/畝。2月18日施用返青肥;3月20日施用拔節(jié)肥;抽穗揚(yáng)花期進(jìn)行“一噴三防”2次。
播種期間天氣持續(xù)晴好,有利于小麥播種。冬前至越冬中前期出現(xiàn)了3次強(qiáng)降溫天氣,極端低溫致使小麥凍害普遍且嚴(yán)重發(fā)生,小麥生長緩慢。越冬后期氣溫回升但長期晴好天氣使麥田出現(xiàn)一定旱情。返青期降雨頻繁,有效緩解了前期旱情,有利于返青肥發(fā)揮效用。拔節(jié)期至抽穗揚(yáng)花期氣溫偏低、陰雨天多、日照少,對病害發(fā)生有利,尤其抽穗揚(yáng)花期雨日與花期高度吻合,不利于赤霉病防治,赤霉病發(fā)生為近5年來最重,對小麥粒數(shù)及粒重均產(chǎn)生一定的不利影響。
大區(qū)試驗及生產(chǎn)應(yīng)用示范結(jié)果表明,在總施氮量相同的情況下,不同處理(模式)間產(chǎn)量存在較大差異。以緩釋肥二次配施(模式4)產(chǎn)量最高,3個試驗點(diǎn)均表現(xiàn)出相同趨勢,小官莊、涇河、夏集3個試點(diǎn)畝實收產(chǎn)量分別為502.2 kg、508.8 kg和465.8 kg,分別比常規(guī)高產(chǎn)模式增產(chǎn)6.74%、7.03%和5.70%;其次為緩釋肥常規(guī)肥二次配施(模式3),3個試驗點(diǎn)畝產(chǎn)量分別為491.9 kg、490.0 kg和454.7 kg,分別比常規(guī)對照增產(chǎn)4.54%、3.07%和3.18%;緩釋肥全量一次施用模式產(chǎn)量略高于常規(guī)對照,增幅為0.61%。實施肥料減量15%的模式5和模式6畝產(chǎn)量分別為466.4 kg和471.0 kg,與常規(guī)高產(chǎn)施肥模式(模式1)畝產(chǎn)量(470.5 kg)基本相當(dāng),但較之于不減量處理則明顯下降,2個處理產(chǎn)量分別較未減量處理減產(chǎn)了5.18%和6.21%(表2)。
表2 緩釋肥不同施用模式處理產(chǎn)量結(jié)果
2.2.1 對分蘗成穗的影響 據(jù)對小官莊試驗點(diǎn)調(diào)查,在總施氮量相同的條件下,本試驗各處理莖蘗數(shù)在返青期前無明顯差異,拔節(jié)后差異逐步顯現(xiàn)。施氮量同為18.2 kg/畝的4種模式中,有效成穗數(shù)以模式3最高,達(dá)到28.4萬穗/畝;模式4次之,為27.87萬穗/畝;這說明后期追施常規(guī)肥料較之緩釋肥更有利于肥效的快速發(fā)揮,提高小麥莖蘗成穗能力。在施肥量不同的情況下,分蘗成穗與施肥量有關(guān),施肥量大其分蘗成穗數(shù)也相應(yīng)增多,肥料減量15%的模式5及模式6與未減量處理相比,成穗數(shù)分別減少1.07萬穗/畝和0.70萬穗/畝(表3、表4)。
表3 緩釋肥不同施用模式處理葉齡、莖蘗動態(tài)
2.2.2 對穗粒數(shù)的影響3個試驗點(diǎn)均表現(xiàn)相同趨勢,以模式4即緩釋肥二次施用處理每穗有效實粒數(shù)最多,3個試驗點(diǎn)每穗粒數(shù)分別為36.86粒、35.04粒和35.15粒,分別比常規(guī)對照處理高1.57粒、1.36粒和1.20粒;其次為緩釋肥常規(guī)肥二次配施模式;常規(guī)高產(chǎn)模式每穗有效實粒數(shù)偏低,這可能與該處理赤霉病發(fā)生偏重有關(guān)(表4、表5)。
2.2.3 對千粒重的影響 由表4可知,使用緩釋肥有助于提高粒重。大區(qū)試驗中,千粒重最高的處理為緩釋肥減量二次施用處理,達(dá)54.12 g,其次為緩釋肥一次基施模式,為53.19 g。追施緩釋肥的處理模式4、模式6千粒重分別為53.03 g和54.12 g,分別比模式3及模式5提高了0.07 g和2.05 g。各試驗示范點(diǎn)千粒重均一致表現(xiàn)為緩釋肥二次施用處理>緩釋肥常規(guī)肥二次配施處理>常規(guī)高產(chǎn)施肥對照,說明后期追施緩釋肥較常規(guī)施肥處理有更好的增重作用。
表4 緩釋肥不同施用模式處理產(chǎn)量結(jié)構(gòu)
2.3.1 對生育期的影響 觀察各試驗點(diǎn)生育進(jìn)程可知,除大區(qū)試驗中緩釋肥一次基施模式其成熟期較其他處理提前1 d外,其他同一試驗點(diǎn)各處理間均無明顯差異,這可能與緩釋肥一次基施模式在肥料釋放完的后期肥料供應(yīng)不足有關(guān)(表5)。
2.3.2 對赤霉病發(fā)生的影響 根據(jù)田間觀察可知,本年度各試驗點(diǎn)小麥白粉病發(fā)生較輕,處理間發(fā)病情況無顯著差異。但在正常防治赤霉病的情況下各處理間仍有不同程度的發(fā)生。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),大區(qū)試驗的6個處理中,病害的發(fā)生與追肥量及追肥的種類密切相關(guān)??傮w而言,施肥量越大其病害發(fā)生越重,肥料未減量的4個處理其病穗率明顯重于肥料減量的2個處理;拔節(jié)期施用常規(guī)速效肥的處理其病害發(fā)生要重于返青期追緩釋肥的處理。這可能與后期常規(guī)速效肥料施用后植株偏嫩、田間濕度偏大有利于赤霉病發(fā)生侵染有關(guān)。2個示范點(diǎn)也表現(xiàn)出相同的趨勢,采用緩釋肥二次施用的處理,其病穗率明顯低于緩釋肥常規(guī)肥二次配施的處理,而常規(guī)施肥處理病穗率最高(表5)。
表5 緩釋肥不同施肥模式處理生育期及小麥赤霉病發(fā)生情況
2.4.1 對經(jīng)濟(jì)效益的影響 不同處理模式產(chǎn)值與產(chǎn)量結(jié)果相一致,但成本表現(xiàn)出一定差異。同一組試驗示范項目中,在其他各項管理措施均相同的情況下,各處理成本差異表現(xiàn)為肥料成本及施肥用工的不同。在總施氮量相同的情況下,總成本(未計土地成本)以常規(guī)高產(chǎn)模式(模式1)最低,成本依次為模式4>模式2>模式3>模式1。種植效益則以模式4,即緩釋肥二次施用最高,其次為模式3。模式4、模式3畝效益分別達(dá)到585.1元和573.9元,分別較對照提高了20.9元和9.8元,增幅分別為3.71%和1.73%。在大區(qū)試驗中,模式2處理雖然產(chǎn)量水平與對照相當(dāng),但由于肥料成本高,畝效益較對照下降了31.5元,降幅為5.29%。
實行緩釋肥減量的2個處理,其產(chǎn)量、產(chǎn)值及成本等與對照處理均基本相當(dāng),模式5、模式6在減肥15%的情況下,其效益分別比對照降低5.5元和11.3元,分別降低0.9%和1.9%?;旧蠈崿F(xiàn)了產(chǎn)量和效益的穩(wěn)定。但較之于不減量處理,模式5、模式6 2個處理效益分別減少28.8元和40.1元。
2.4.2 對生態(tài)環(huán)境效益的影響 從生態(tài)環(huán)境效益方面考慮,施用緩釋肥的各處理均優(yōu)于常規(guī)高產(chǎn)施肥處理,在總施氮量相同情況下,每生產(chǎn)100 kg糧食的耗氮量以模式4最低、模式1最高。3個試驗點(diǎn)均表現(xiàn)相同的趨勢,模式4處理每生產(chǎn)100 kg糧食平均耗氮量為3.84 kg,分別比模式3及模式1處理減少了0.11 kg和0.25 kg。實行減肥后,模式5及模式6處理每生產(chǎn)100 kg糧食耗氮量分別為3.32 kg和3.29 kg,分別比未減量處理降低了0.38 kg和0.33 kg,分別比常規(guī)施肥處理下降了0.55 kg和0.58 kg(表6)。
表6 緩釋肥不同施肥模式經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)環(huán)境效益
(1)試驗示范結(jié)果表明,施用緩釋肥處理較常規(guī)高產(chǎn)施肥處理具有較好的省工、增產(chǎn)作用。本試驗3個試驗點(diǎn)在總施氮量相同的情況下,以緩釋肥基、追二次配施模式下小麥產(chǎn)量最佳,與相同施氮量條件下常規(guī)高產(chǎn)施肥模式相比,其增產(chǎn)幅度為5.25%~7.03%;其次為緩釋肥常規(guī)肥二次配施模式,其產(chǎn)量增幅為3.18%~4.54%;緩釋肥一次性基施模式產(chǎn)量與對照持平略增,增幅為0.61%。在肥料減量15%的情況下,緩釋肥二次配施模式和緩釋肥常規(guī)肥二次配施模式產(chǎn)量水平與常規(guī)對照基本相當(dāng),2個處理分別較對照增產(chǎn)0.10%和減產(chǎn)0.87%。
(2)緩釋肥基施、后期追施緩釋肥或常規(guī)肥的二次配施模式能有效補(bǔ)充小麥中后期生長所需養(yǎng)分,促進(jìn)小麥莖蘗成穗,其中以追施常規(guī)肥料處理見效快,更有利于促進(jìn)莖蘗成穗,但也易導(dǎo)致小麥群體郁閉,加重病害的發(fā)生。本試驗結(jié)果表明,后期追施常規(guī)肥料赤霉病發(fā)生明顯高于緩釋肥料,且施肥數(shù)量越大病害發(fā)生越重。試驗結(jié)果還表明,施用緩釋肥有助于提高粒重,緩釋肥基追二次配施模式千粒重明顯高于緩釋肥常規(guī)肥二次配施模式、緩釋肥一次基施模式及常規(guī)高產(chǎn)施肥模式,這與揚(yáng)州大學(xué)馬泉等的研究結(jié)果一致[4]。
(3)施用緩釋肥有助于提高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。本試驗在總施氮量相同的情況下,緩釋肥二次配施和緩釋肥常規(guī)肥二次配施模式畝收益分別較對照平均提高3.71%和1.73%。緩釋肥全量一次基施模式雖然與對照相比產(chǎn)量持平略增,但由于肥料價格較高,其效益下降5.29%。在生態(tài)環(huán)境效益方面,施用緩釋肥各處理,每生產(chǎn)100 kg糧食消耗純氮量較常規(guī)施肥處理均表現(xiàn)出下降的趨勢。實施減肥處理后下降趨勢尤為明顯。在緩釋減量二次配施和緩釋肥常規(guī)肥減量二次配施2個處理在總施氮量減少15%情況下,其每生產(chǎn)100 kg糧食消耗純氮量較常規(guī)施肥處理分別下降了0.58 kg和0.55 kg,有效地提高了肥料利用效率,減少了肥料對環(huán)境可能造成的不利影響。
(4)本試驗條件下,實行肥料減量的2個處理,其產(chǎn)量、產(chǎn)值與對照處理均基本相當(dāng),基本實現(xiàn)了產(chǎn)量和效益的穩(wěn)定。但較之于不減量處理,產(chǎn)量與產(chǎn)值則出現(xiàn)了較大幅度的下降。從生產(chǎn)應(yīng)用實踐上看也表現(xiàn)同樣的趨勢,即隨著施肥量的減少產(chǎn)量也相應(yīng)降低。因此雖然施用緩釋肥能夠有效提高肥料利用效率,但也要根據(jù)各地生產(chǎn)具體情況確定合理的施肥量,特別是在高產(chǎn)超高產(chǎn)栽培條件下不能盲目減少肥料,否則就起不到應(yīng)有的增產(chǎn)增效作用。