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      幾種不同生產(chǎn)工藝的復(fù)混肥對冬小麥的影響

      2014-04-29 15:56:27曹子庫張培孫育強(qiáng)
      農(nóng)學(xué)學(xué)報 2014年9期
      關(guān)鍵詞:復(fù)混肥篩選生產(chǎn)工藝

      曹子庫 張培 孫育強(qiáng)

      摘 要:為了改變生產(chǎn)者在冬小麥基肥施用上選用復(fù)混肥生產(chǎn)工藝的盲目性、隨意性,解決因施肥不當(dāng)造成小麥產(chǎn)量難以提高問題,采用大田試驗方法,于2010—2012年在典型地塊開展了市場上常見的幾種不同生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的N、P2O5、K2O配比為15-15-15的硫基復(fù)混肥每公頃基施600 kg對小麥的影響對比試驗研究。結(jié)果表明,摻混肥工藝、法國AZF工藝較其他處理極顯著提高了小麥產(chǎn)量和效益,這2個處理間產(chǎn)量差異不顯著,效益差異極顯著;每公頃分別增產(chǎn)3262.0 kg、3168.0 kg,增產(chǎn)率65.7%、63.8%;分別增收5278.20元、4252.80元。得出在冬小麥基肥施用上應(yīng)首選摻混肥工藝、法國AZF工藝生產(chǎn)的復(fù)混肥。

      關(guān)鍵詞:生產(chǎn)工藝;復(fù)混肥;冬小麥;篩選

      中圖分類號:S143 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 論文編號:2014-0347

      0 引言

      中國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)在國民生產(chǎn)中一直占據(jù)著非常重要的位置。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)推動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展,特別是化學(xué)肥料的推廣,顯著的增加了農(nóng)作物產(chǎn)量,使得農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益[1]。中國的化肥生產(chǎn)與施用已從單一肥料[2]發(fā)展到復(fù)混肥料[2-3],化肥的生產(chǎn)工藝(方法)已趨于多元化。不同的生產(chǎn)工藝對肥料利用率、肥效有一定的影響,從而影響農(nóng)作物的生育進(jìn)程,最終影響產(chǎn)量。關(guān)于化肥對冬小麥生長影響的研究報道很多,有研究N肥[4-8]、P肥[9-12]、K肥[13-15]對冬小麥生長影響的,還有研究N、P肥配施[16-19]、N、K肥配施[20]、P、K肥配施[21]以及N、P、K肥配施[22-25]對冬小麥生長影響的,但以上研究大部分都是以單質(zhì)肥為研究對象,很少考慮在生產(chǎn)復(fù)混肥過程中N、P、K之間的反應(yīng)以及對冬小麥的影響,雖有緩釋肥對冬小麥生長影響的研究報道[26-27],但關(guān)于不同的生產(chǎn)工藝的復(fù)混肥對冬小麥的影響鮮見報道。另一方面由于部門分工,復(fù)混肥生產(chǎn)企業(yè)對肥料的研究[28-31],一般考慮的是工藝簡單化、成本優(yōu)化,對原材料的選擇也以成本為先,對養(yǎng)分形態(tài)很少考慮,并且用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來檢測肥料的合格與否,對影響植物養(yǎng)分吸收的物理、化學(xué)性狀幾乎不予考慮。冬小麥?zhǔn)侵袊饕Z食作物,常年種植約2000萬hm2,其產(chǎn)量的高低關(guān)乎國家糧食安全。目前市場上復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝主要有法國AZF工藝、氫鉀工藝、高塔工藝、氨化工藝、摻混肥工藝、緩控釋肥工藝等,生產(chǎn)廠家都宣傳各自工藝的優(yōu)點,農(nóng)民無可適從,因此篩選適合冬小麥生產(chǎn)的復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝就顯得相當(dāng)迫切和重要。為此,2010年以來,筆者選擇市場上常見的幾種不同生產(chǎn)工藝的復(fù)混肥,連續(xù)2年在典型地塊進(jìn)行了對比試驗研究,以其為當(dāng)?shù)厥痉锻茝V冬小麥測土配方施肥技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 試驗時間、地點

      試驗于2010年10月—2011年6月、2011年10月—2012年6月,分別在永年縣臨洺關(guān)鎮(zhèn)婁山村和永年縣講武鄉(xiāng)小北汪四分村進(jìn)行。試驗田地處太行山山前平原,屬北溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。種植模式為永年縣典型的冬小麥-夏玉米輪作模式。冬小麥產(chǎn)量水平常年在6750~8250 kg/hm2之間,夏玉米常年在9000~10500 kg/hm2之間。土壤類型分別為石灰性褐土和潮褐土,這2種類型的土壤占永年縣耕地面積的74%以上;土壤質(zhì)地為壤土,土體構(gòu)型為海綿型。翻地前采集0~20 cm耕層土壤進(jìn)行分析測定,結(jié)果見表1。

      1.2 供試肥料及冬小麥品種

      1.2.1 試驗用肥料 分別用法國AZF工藝、氫鉀工藝、高塔工藝、氨化工藝、緩控釋肥工藝生產(chǎn)的N、P2O5、K2O配比為15-15-15的硫基復(fù)混肥,以及用滄州尿素、“六國”磷酸二銨、“愛普”硫酸鉀調(diào)配的摻混肥(15-15-15)。不同生產(chǎn)工藝的肥料分別由縣級經(jīng)銷商提供,尿素、磷酸二銨、硫酸鉀由市場購得。

      1.2.2 試驗用冬小麥品種 婁山試驗田為‘冀5265,由河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所選育,半冬性,中晚熟品種。小北汪四分村試驗田為‘良星99,由山東省德州市良星種子研究所選育,為半冬性、中熟品種。

      1.3 試驗設(shè)計

      試驗設(shè)7個處理,3次重復(fù),小區(qū)面積30 m2 (5 m×6 m),隨機(jī)區(qū)組排列。(1)不施基肥(CK);(2)基施法國AZF工藝復(fù)混肥600 kg/hm2;(3)基施氫鉀工藝復(fù)混肥600 kg/hm2;(4)基施高塔工藝復(fù)混肥600 kg/hm2;(5)基施氨化工藝復(fù)混肥600 kg/hm2;(6)基施緩控釋肥復(fù)混肥600 kg/hm2;(7)基施摻混肥(用滄州尿素、“六國”二銨、“愛普”硫酸鉀調(diào)配,配比為15-15-15)600 kg/hm2。在拔節(jié)期每個處理均追施尿素150 kg/hm2。其他田間管理措施一致,按豐產(chǎn)田要求管理。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 不同處理對冬小麥生物學(xué)性狀的影響

      2.1.1 不同處理對冬小麥莖數(shù)的影響 從表2中可以看出,各處理莖數(shù)均比CK多,其中越冬期處理5最多,處理7次之,處理4第三;起身期最高總莖數(shù)、拔節(jié)孕穗期有效莖數(shù)排序相同,處理4最多,處理5次之,處理7第三。另外,2年試驗表明,各處理成熟期均比CK晚1~2天,且CK葉片黃綠無光澤,莖稈細(xì)弱,有明顯脫肥現(xiàn)象。分析其原因,主要是因為除CK外,其他各處理均含有N、P、K三種元素,而N素營養(yǎng)的作用在于促進(jìn)小麥根、莖、葉、分蘗等營養(yǎng)器官的生長,P素可以促進(jìn)麥苗早分蘗、早生根,使根系發(fā)育健壯,抗寒能力增強(qiáng),所以分蘗多;K素可提高小麥植株內(nèi)纖維素、木質(zhì)素的含量,促進(jìn)維管束的發(fā)育[32-33],所以其莖稈堅韌,CK由于缺素早衰而早熟。

      2.1.2 不同處理對冬小麥單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重的影響 從表3中可以看出,各處理每公頃穗數(shù)均比CK有所增加,其中處理5最多,為769.5萬,增加168.0萬;處理7次之,為768.0萬,增加166.5萬;處理4第三,為766.5萬,增加165.0萬。各處理穗粒數(shù)均比CK多,其中處理2 最多,為32.1個,多6.7個;處理7次之,為30.7個,多5.3個;處理3第三,為30.2個,增加4.8個。各處理千粒重均比CK 重,其中處理7最重,為42.6 g,重3.9 g;處理3、6次之,均為42.5 g,重3.8 g;分析其原因,主要是因為除CK外,其他各處理均含有N、P、K三種元素,而N 素營養(yǎng)有利于葉片功能期延長,增加小麥植株體的綠色面積,加強(qiáng)光合作用和營養(yǎng)物質(zhì)的積累[32-33];P素提高了小麥全生育期的根系活力和生育后期小麥群體光合能力[11-12,34];K素可提高旗葉葉綠素的含量和生育后期旗葉的光合速率、可提高籽粒灌漿速率,不僅能加強(qiáng)光合產(chǎn)物由源器官的外運(yùn),而且還能促進(jìn)同化物向穗部器官轉(zhuǎn)運(yùn)與分配[34],因此單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均比CK有所增加。

      2.2 不同處理對冬小麥產(chǎn)量的影響

      表4結(jié)果顯示,各處理每公頃產(chǎn)量均比CK增產(chǎn),差異達(dá)極顯著水平,其中處理7最高,為8228.5 kg,增產(chǎn)3262.0 kg,增產(chǎn)率65.7%;處理2次之,為8134.5 kg,增產(chǎn)3168.0 kg,增產(chǎn)率63.8%;處理4第三,為7758.5 kg,增產(chǎn)2792.0 kg,增產(chǎn)率56.2%。其中,處理7、2與其他處理相比,增產(chǎn)效果達(dá)極顯著水平,但處理7與處理2之間,差異不顯著。這說明摻混肥、法國AZF工藝復(fù)混肥具有顯著增產(chǎn)效,其中摻混肥效果最好。處理4與處理3、6、5相比,差異達(dá)極顯著水平;處理3與處理6、5相比,差異達(dá)極顯著水平;處理6與處理5之間,差異不顯著。

      2.3 不同處理冬小麥經(jīng)濟(jì)效益比較

      復(fù)混肥在增加小麥產(chǎn)量的同時,顯著增加了農(nóng)民的收益(表4)。各處理每公頃純收益均比CK高,差異達(dá)極顯著水平,其中處理7最多,為15707.85元,增收5278.20元;處理2次之,為14682.45元,增收4252.80元;處理4第三,為14072.85元,增收3643.20元。另外,處理7與其他處理相比,增收效果達(dá)極顯著水平;處理2與處理4、3、6、5相比,增收效果達(dá)極顯著水平;處理4與處理3之間,差異顯著,但不是極顯著;處理4與處理6、5相比,增收效果達(dá)極顯著水平;處理3與處理6、5相比,增收效果達(dá)極顯著水平;處理6與處理5之間,差異不顯著。表4結(jié)果顯H

      3 結(jié)論

      2010年10月—2012年6月,連續(xù)2年在永年縣典型的冬小麥-夏玉米輪作模式地塊進(jìn)行了常見的幾種不同生產(chǎn)工藝的復(fù)混肥對冬小麥的影響對比試驗,研究結(jié)果表明,含有N、P、K三元素的復(fù)混肥較CK可明顯促進(jìn)小麥分蘗,植株生長健壯,單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均有明顯提高,極顯著提高了小麥產(chǎn)量和效益;其中摻混肥工藝、法國AZF工藝復(fù)混肥之間產(chǎn)量差異不顯著,但均比其他生產(chǎn)工藝復(fù)混肥增產(chǎn)達(dá)極顯著水平;摻混肥工藝與其他生產(chǎn)工藝復(fù)混肥相比,增收效果達(dá)極顯著水平;因此摻混肥工藝、法國AZF工藝復(fù)混肥比較適合冬小麥生長發(fā)育,值得在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

      4 討論

      冬小麥在中國糧食種植中占有很大比重,要取得較高的產(chǎn)量和良好的經(jīng)濟(jì)效益,科學(xué)施肥非常重要。當(dāng)前,隨著測土配方施肥技術(shù)的推廣,高產(chǎn)品種的應(yīng)用和栽培技術(shù)的改進(jìn),小麥單位面積的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量不斷提高。從常見的幾種不同生產(chǎn)工藝的復(fù)混肥基施對冬小麥的影響對比試驗研究結(jié)果可以看出,N、P、K三元素配合施用,可促進(jìn)小麥分蘗,單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重提高,顯著提高了小麥產(chǎn)量和效益,這與前人的研究結(jié)果基本一致[23,25,35-36]。但劉麗俊[37]研究指出,在養(yǎng)分含量相同情況下,施用由廠家生產(chǎn)的成品配方肥比單質(zhì)肥料混施能促進(jìn)冬小麥各生育期生長指標(biāo)提高,產(chǎn)量增加,經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。這與本研究得出的摻混肥工藝增產(chǎn)增收效果最好的結(jié)論不僅一致。另外,肖強(qiáng)等[26]研究認(rèn)為,與等量N、P、K化肥配施相比,納米級材料膠結(jié)包膜型緩/控釋肥料提高了小麥子粒產(chǎn)量。這與本研究得出的施用緩控釋肥工藝復(fù)混肥冬小麥產(chǎn)量顯著低于施用摻混肥工藝、法國AZF工藝、高塔工藝、氫鉀工藝復(fù)混肥的結(jié)果不相符,這可能因緩控釋肥所用的包膜材料不同所致。以往研究肥料對冬小麥的影響,大部分都是以單質(zhì)肥為研究對象,很少考慮在復(fù)混肥生產(chǎn)過程中N、P、K之間的反應(yīng)以及對作物的影響,當(dāng)前,復(fù)混肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用面積越來越大,本研究以不同的生產(chǎn)工藝的復(fù)混肥為研究對象,具有現(xiàn)實意義。

      由于本試驗研究對象為6種不同的生產(chǎn)工藝的復(fù)混肥,要使每種復(fù)混肥N、P2O5、K2O配比都為適合本地冬小麥土壤[38]的18-18-6較為困難,所以選用了各生產(chǎn)工藝都普遍生產(chǎn)的配比為15-15-15的硫基復(fù)混肥為研究對象,與最佳配比相比,N、P2O5偏低、K2O偏高,在一定程度上影響試驗結(jié)果。另外,緩控釋肥由于所用的包膜材料不同,其結(jié)果可能有一定的差異。如能選用適合本地冬小麥土壤的復(fù)混肥為研究對象,其結(jié)果更能反映生產(chǎn)實際情況,更具有現(xiàn)實意義。

      本試驗摻混肥料的投入,只是從市場上購買基礎(chǔ)肥料尿素、磷酸二銨、硫酸鉀的成本,而沒有考慮工廠化生產(chǎn)摻混肥的能源、人工、機(jī)械折舊等成本。目前生產(chǎn)1 t摻混肥的加工成本300元左右,計入肥料投入后,其增收效果還是達(dá)極顯著水平。發(fā)達(dá)國家摻混肥已占農(nóng)業(yè)化肥用量的60%~70%[39],中國發(fā)展相對緩慢。但隨著測土配方施肥技術(shù)推廣的深入,適度規(guī)模經(jīng)營主體——農(nóng)民專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場、種植大戶等的增多,摻混肥以其工藝簡單、生產(chǎn)成本低、養(yǎng)分配比可因土因作物靈活調(diào)控而越來越受到商家和用戶的青睞。

      另外,從栽培學(xué)的角度考慮,基施法國AZF工藝復(fù)混肥的冬麥田,其分蘗雖不是最多,但其植株穩(wěn)健,成穗率高,產(chǎn)量三要素結(jié)構(gòu)也比較合理,抵御自然災(zāi)害(大風(fēng)、干熱風(fēng))的能力較強(qiáng),應(yīng)在生產(chǎn)上大力推廣。但該工藝應(yīng)加強(qiáng)技改,降低生產(chǎn)成本,增加市場占有率。

      本次試驗所用的各生產(chǎn)工藝復(fù)混肥,不一定代表中國該工藝先進(jìn)水平,所以該試驗研究結(jié)果有待于進(jìn)一步驗證。

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