張 玲,金向陽,王劍宇,湯 磊,管飛翔
(1.丹陽市珥陵鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村和社會事業(yè)局,江蘇 丹陽 212300;2.丹陽市陵口鎮(zhèn)青禾家庭農(nóng)場,江蘇 丹陽 212300;3.丹陽市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,江蘇 丹陽 212300)
化肥被稱為糧食的“糧食”,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)資料,對促進糧食增產(chǎn)意義重大[1]。單一施肥、過量施肥等不合理的施肥方式,不僅導(dǎo)致化肥利用率低下、糧食增產(chǎn)效果不明顯,還造成嚴重的生態(tài)環(huán)境污染[2]。為摸清丹陽市小麥作物生產(chǎn)上有機肥替代化肥的合理比例,以及有機肥替代后對小麥的產(chǎn)量、經(jīng)濟效益和氮肥的利用率的影響,作者在丹陽市珥陵鎮(zhèn)中仙村開展小麥有機肥部分替代化肥的試驗,為后續(xù)丹陽市小麥大田生產(chǎn)的化肥減量增效提供技術(shù)支撐和參考。
試驗于2022 年11 月—2023 年5 月在丹陽市珥陵鎮(zhèn)中仙蔣甲村進行,試驗地塊方整,交通便利,供試土壤為粉沙土,肥力中等,土壤有機質(zhì)含量33.90 g/kg、全氮含量1.76 g/kg、有效磷含量13.50 mg/kg、速效鉀含量86 mg/kg。
供試品種為揚麥25 號,前茬作物為水稻,于2022 年11 月10 日采用機條播播種。
供試有機肥為生態(tài)有機肥(甲殼素),經(jīng)堆漚腐熟形成的有機肥,含N1.3%、P2O52.3%、K2O 1.8%,由江蘇華昌化工有限公司生產(chǎn)。
試驗設(shè)11 個處理:分別為零施肥(CK)、常規(guī)施肥無氮肥區(qū)、配方施肥無氮肥區(qū)、常規(guī)施肥區(qū)、配方施肥區(qū)、配方施肥區(qū)施氮量下有機肥無機肥配施1(有機肥替代10%化肥)、配方施肥區(qū)施氮量下有機肥無機肥配施2(有機肥替代20%化肥)、配方施肥區(qū)施氮量下有機肥無機肥配施3(有機肥替代30%化肥)、配方施肥區(qū)施氮量下有機肥無機肥配施4(有機肥替代40%化肥)、配方施肥區(qū)施氮量下有機肥無機肥配施5(有機肥替代50%化肥)、配方施肥區(qū)施氮量下有機肥無機肥配施6(有機肥替代100%化肥)(表1)。
表1 有機肥部分替代化肥試驗設(shè)計表
所有處理按照統(tǒng)一的耕整地、播種、灌溉、除草、病蟲害防治等管理。收獲前取樣測產(chǎn),每個區(qū)域均勻布置3 個取樣點,每個取樣點隨機選擇0.5 m2樣框,統(tǒng)計總有效穗數(shù),隨機選取20 穗長勢均勻的植株,齊地剪斷,帶回室內(nèi)考查穗粒數(shù)和千粒重,隨后留樣,用凱氏滴定法測定樣品全氮、鉬藍比色法測定樣品全磷、火焰光度計法測定樣品全鉀。
小麥產(chǎn)量根據(jù)考種數(shù)據(jù)計算,氮磷鉀化肥利用率按照以下公式計算:
某養(yǎng)分利用率=(施用區(qū)某養(yǎng)分攝取量-不施用區(qū)某養(yǎng)分攝取量)/某養(yǎng)分施用量×100%。
用IBM SPSS Statistics 19 進行統(tǒng)計分析,用最小顯著性檢驗(LSD)法比較不同處理間的差異顯著性,相關(guān)圖表制作用Excel 2016 完成。
與常規(guī)對照相比,施配方肥的小麥增產(chǎn)4.43%,不同有機肥替代比例中以20%有機肥替代的效果最好,其產(chǎn)量與常規(guī)施肥區(qū)相比增加5.85%,其次是有機肥替代30%化肥的處理,其產(chǎn)量與常規(guī)施肥區(qū)相比增加3.84%。有機肥替代比例超過30%,每667 m2有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均減少。表明在小麥上施用有機肥,按照氮肥用量計算,其替代比例不宜超過30%(表2)。
表2 不同有機肥替代化肥處理的小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量組成
利潤方面,與常規(guī)對照相比,配方肥的小麥利潤增加6.18%,不同有機肥替代比例中以20%有機肥替代的利潤最高,其利潤與常規(guī)施肥區(qū)相比增加5.58%,其次是有機肥替代30%化肥的處理,其利潤與常規(guī)施肥區(qū)相比增加2.17%,有機肥替代超過30%的利潤均減少;產(chǎn)投比方面,與常規(guī)對照相比,配方肥的小麥產(chǎn)投比增加13.13%,不同有機肥替代比例中以10%有機肥替代的效果最好,其產(chǎn)投比與常規(guī)施肥區(qū)相比增加1.06%,有機肥替代超過10%的產(chǎn)投比均減少。從利潤和產(chǎn)投比上綜合看,配方肥和有機肥替代10%~20%的小麥經(jīng)濟效益較高(表3)。
表3 不同氮肥用量的小麥經(jīng)濟效益比較
隨著有機肥替代化肥比例的增加,小麥秸稈生物量、植株氮含量、籽粒生物量、籽粒氮含量均呈下降趨勢。與常規(guī)施肥區(qū)相比,配方施肥區(qū)的氮肥利用率增加13.50%,以40%有機肥替代的氮肥利用率最高,與常規(guī)施肥區(qū)比較增加31.90%,超過40%替代比例,氮肥利用率下降趨勢,但均高于常規(guī)施肥區(qū)處理(表4)。
表4 不同有機肥替代化肥的小麥氮肥利用率的影響
上述試驗表明,丹陽市小麥有機肥替代化肥的建議比例為10%~20%,與常規(guī)對照相比,有機肥替代化肥10%和20%有效地提高了小麥的利潤和產(chǎn)投比。10%有機肥替代化肥的氮肥利用率提高了21.24%,20%有機肥替代化肥的氮肥利用率相比常規(guī)施肥區(qū)提高了29.21%。