小麦玉米带田高产平衡施肥研究

小麦玉米带田高产平衡施肥研究

赖丽芳¹　郭天文²　胡志桥¹　包兴国¹

（1甘肃省农科院土壤与肥料研究所　甘肃兰州　730070；2甘肃省农科院旱地农业研究所　甘肃兰州　730070）

摘要：研究采用土壤养分状况系统研究法，根据土壤养分亏缺状况，平衡微量元素后确定氮磷钾的适宜用量，研究小麦玉米带田的平衡施肥方案。试验结果表明，氮、磷、钾及微量元素的平衡施用改善了小麦、玉米的经济性状，提高了小麦千粒重、玉米的穗粒数、穗粒重和千粒重；平衡微量元素后带田中限制小麦产量的主要因子是氮、磷，限制玉米产量的主要因子是氮、磷、钾；平衡施肥处理的产量、产值与纯收入均增加，其中处理N₂P₂K₂的产值与纯收入最高，分别为17 085元/hm²和15 240元/hm²。综合分析结果说明，小麦玉米带田高产平衡施肥配方应为N₂P₂K₂。

关键词：小麦；玉米带田；平衡施肥

小麦玉米带田是甘肃省河西绿洲灌区乃至西北一熟灌区重要的高产高效种植方式，也是解决本区人地矛盾、粮食短缺的出路之一，生产实践中施肥不平衡存在着施氮量过大，磷钾肥不足的问题。关于小麦玉米带田的施肥研究很多，但主要集中在单一肥料或氮磷肥的肥效研究^[1～9]，而根据土壤养分状况，在综合平衡微量元素的基础上开展的平衡施肥研究未见报道。该试验根据当地土壤室内分析、吸附试验及盆栽试验结果，在了解土壤养分状况的基础上，在当地主要种植模式小麦玉米带田上开展平衡施肥研究。研究的目的是根据土壤养分亏缺状况，补足微量元素，消除微量元素对产量的影响，确定灌漠土小麦玉米带田的氮、磷、钾的合理施用量。为平衡施肥推荐积累数据。

1　材料与方法

1.1　试验时间、地点

研究田间试验于2003年在甘肃省武威市凉州区永昌镇白云村（38°04′26″N，102°34′64″E）进行，盆栽试验2002年在兰州市安宁区甘肃省农科院土肥所温室进行，室内测定分析2001年在中国农科院土肥所中—加合作土壤植物测试实验室进行。

注：本文发表于《中国农学通报》，2006，（12）：360～363.

1.2　试验材料

试验土壤类型为灌漠土，质地中壤，耕层深厚，肥力中等，地下水灌溉。试验地耕层养分状况见表1。试验作物为小麦，品种：陇春17号；玉米，品种：沈单16号。肥料：尿素（含N46%）、过磷酸钙（含P₂O₅10%）、氯化钾（含K₂O60%），硼砂（B10%），硫酸铜（CuO20%）。

表1　土壤养分状况　mg/L

1.3　试验方法

1.3.1　试验设计与施肥

试验共9个处理，分别为⑴N₀P₂K₁⑵N₁P₂K₁⑶N₂P₂K₁⑷N₃P₂K₁⑸N₂P₀K₁⑹N₂P₁K₁⑺N₂P₃K₁⑻N₂P₂K₀⑼N₂P₂K₂，试验采用全生育期覆膜点播，小区面积18m²，3次重复，各小区按完全随机区组排列。小区间筑埂。各处理的养分用量见表2。试验中氮肥的40%在播前基施，60%分两次在玉米拔节期、孕穗期追施，其他肥料在播前一次性施入。

表2　各处理的纯养分用量　kg/hm²

1.3.2　试验方法

研究采用土壤养分状况系统研究法，又称土壤养分状况综合评价法^[10]。研究于2001年10月作物收获后，秋耕冬灌前采集土样送中国农科院土肥所中—加合作土壤植物测试实验室进行测定分析，结果表明土壤钾、硫、锌、铁、锰、磷富余，氮、铜、硼亏缺，同年采集土样进行盆栽试验，2002年开展大田验证试验，结果表明土壤养分限制因子主要是氮，其次是铜、硼，施磷、钾有效。2003年在当地主要栽培模式小麦玉米带田上补足铜、硼，调整氮、磷、钾用量，开展平衡施肥研究。

2　结果与分析

2.1　不同处理对经济性状的影响

2.1.1　不同处理对小麦经济性状的影响

试验结果表明，补足微肥用量，不施氮、磷、钾肥对小麦株高、穗长、小穗数几乎无影响，氮、磷、钾主要影响小麦的千粒重；固定磷钾肥，与不施氮肥的处理相比，施氮处理的小麦千粒重增加0.9～2.9g，氮水平450kg/hm²的处理，千粒重最大为49.2g，较不施氮肥的处理增加2.9g；固定氮钾肥，与不施磷肥的处理相比，施磷处理的小麦千粒重增加1.4～1.7g，磷水平120kg/hm²的处理千粒重最大，为48.7g；固定氮磷肥，与不施钾肥的处理相比，施钾处理的小麦千粒重增加1.0～2.3g，钾水平75kg/hm²的处理千粒重最大，为48.7g；综合分析认为N₂P₂K₁处理的小麦千粒重最优。

2.1.2　不同处理对玉米经济性状的影响

试验结果表明，补足微肥用量，不施磷、钾肥对玉米株高、穗长、穗位高、穗粗几乎无影响，而不施氮则使玉米的株高、穗长、穗位高、穗粗明显降低了32～39cm、3.2～4.1cm、22～28cm、0.3～0.6cm；固定磷钾肥，与不施氮肥的处理相比，施氮处理的玉米穗粒数增加118～173个，穗粒重增加24～63.8g，千粒重增加44.4～72.9g，氮水平300kg/hm²的处理千粒重最大，为353.9g，较不施处理的增加72.9g；固定氮钾肥，与不施磷肥的处理相比，施磷处理的玉米穗粒数增加35～42个，穗粒重增加28.5～44g，千粒重增加2.7～23.5g，磷水平150kg/hm²的处理千粒重最大，为356.9g，较不施处理的增加23.5g；固定氮磷肥，与不施钾肥处理的相比，施钾处理的玉米穗粒数增加9～15个，穗粒重增加6～15.5g，千粒重增加19.7～26.8g，钾水平75kg/hm²的处理千粒重最大，为353.9g，较不施处理的增加26.8g；综合分析认为N₂P₂K₁处理的穗粒数、穗粒重、千粒重最优。

2.2　不同处理对产量的影响

2.2.1　不同处理对小麦产量的影响

产量结果（表3）显示：补足微肥用量，固定磷钾肥，与不施氮肥的处理相比，施氮后各处理小麦产量增加9.2%～11.4%，且随施氮水平的增加而增加，氮水平300kg/hm²的处理产量最高，为4885kg/hm²，较不施处理的增加501kg，方差分析产量差异达极显著水平；固定氮钾肥，与不施磷肥的处理相比，施磷处理的小麦产量增加0.3%～5.9%，且随施磷水平的增加而增加，磷水平150kg/hm²的处理产量最高，为4970kg/ hm²，较不施处理的增加279kg，方差分析产量差异不显著，与磷水平90kg/hm²产量差异达极显著水平；固定氮磷肥，与不施钾肥的处理相比，施钾处理的小麦产量降低3.4%～6.9%，随施钾水平的增加而降低，方差分析产量差异达极显著水平。说明带田中氮、磷是限制小麦产量的主要因子，小麦产量最高的平衡施肥处理是N₂P₂K₁。

2.2.2　不同处理对玉米产量的影响

产量结果（表3）显示：补足微肥用量，固定磷钾肥，与不施氮肥的处理相比，施氮处理的玉米产量增加52%～61%，且随施氮水平的增加而增加，氮水平450 kg/hm²的处理产量最高，为9140kg/hm²，较不施处理

表3　不同处理对小麦、玉米产量的影响

的增加3450kg，方差分析处理间产量差异达极显著水平；固定氮钾肥，与不施磷肥的处理相比，施磷处理的玉米产量增加7%～15%，磷水平120kg/hm²的处理产量最高，为8838kg/hm²，较不施处理的增加1125kg；固定氮磷肥，与不施钾肥的处理相比，施钾处理的玉米产量增加4%～18%，且随施钾水平的增加玉米产量增加，钾水平150kg/hm²的处理产量最高，为9969kg/hm²，较不施处理的增加1494kg，方差分析处理间产量差异达极显著水平；说明带田中氮、磷、钾是限制玉米产量的主要因子，玉米产量最高的平衡施肥处理是N₂P₂K₂。

2.3　不同处理的经济效益分析

按照当年农产品与肥料的市场价格（表5）计算试验的肥料成本、产值、纯收入，分析小麦、玉米生产的经济效益。经济效益分析结果（表4）表明，与不施氮、磷、钾的处理相比，施氮处理的小麦产值增加525～651元/hm²，施磷处理的小麦产值增加16～362元/hm²，施钾处理的小麦产值降低221～452元/hm²；施氮处理的玉米产值增加3267～3794元kg/hm²，施磷处理的120kg/hm²玉米产值增加632～1237元/hm²，施钾处理的玉米产值增加399～1643元/hm²；施氮处理的小麦和玉米总产值增加3793～4351元/hm²，纯收入增加3324～3451元/hm²，施磷处理的小麦和玉米总产值增加645～1450元kg/hm²，纯收入增加213～874元/hm²，施钾处理的小麦和玉米总产值增加178～1191元/hm²，纯收入增加22～791元。处理N₂P₂K₂的产值与纯收入最高，分别为17085元/hm²和15240元/hm²，由经济效益得小麦玉米带田的高产平衡施肥处理为N₂P₂K₂。

表4　不同处理的经济效益分析

表5　肥料与产品单价　元/kg

3　结论

小麦、玉米的经济性状结果分析说明，氮、磷、钾及微量元素的平衡施用改善了小麦、玉米的经济性状：小麦千粒重增加，玉米的穗粒数、穗粒重、千粒重增加。小麦、玉米的产量结果分析说明，氮、磷、钾及微量元素的平衡施用后，带田中限制小麦产量的主要因子是氮、磷，与不施氮、磷处理相比，平衡施肥处理的小麦产量增加501kg/hm²和279kg/hm²，增幅为11.4%和5.9%，新增收入651元/hm²和362元/hm²；限制玉米产量的主要因子是氮、磷、钾，与不施氮、磷、钾的处理相比，平衡施肥处理的玉米产量增加3450kg/hm²、1125kg/hm²和1494kg/hm²，增幅为61%、15%和18%，新增收入3794元/hm²、1237元/hm²和1643元/hm²。小麦玉米总产值与纯收入结果说明，平衡施肥处理中小麦玉米产值、纯收入最高的为N₂P₂K₂处理，小麦玉米总产值为17 085元/hm²，纯收入为15 240元/hm²；小麦、玉米的经济性状与产量及经济效益的综合分析说明，带田高产平衡施肥方应为N300kg/hm²，P120kg/hm²，K150kg/hm²，Cu2.8kg/hm²，B3.5kg/hm²。