王樹瓊,金艷紅
(華池縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,甘肅 華池 745600)
小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物之一,旱地小麥在我國播種面積占總面積的33%,由于土壤貧瘠、干旱少雨等因素,導(dǎo)致小麥產(chǎn)量低、效益差,農(nóng)民的積極性不高[1],因此,優(yōu)化旱地小麥栽培模式對(duì)提高小麥產(chǎn)量、增加小麥?zhǔn)找婢哂兄匾囊饬x[2]。近年來,由于偏施氮肥、單一施肥、過量施肥等不合理施肥現(xiàn)象,不僅增產(chǎn)效果不明顯,還造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題,出現(xiàn)土壤養(yǎng)分失衡、土壤微生物群落數(shù)量和豐度降低、土壤容重增加等問題,嚴(yán)重影響植株的正常生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收。而有機(jī)肥施來源于動(dòng)植物殘?bào)w和廢棄物,能夠起到改善土壤物理化學(xué)結(jié)構(gòu)的特性,近年來,隨著國家對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)的重視,有機(jī)肥的應(yīng)用逐漸廣泛,研究表明,有機(jī)肥通過改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤養(yǎng)分,促進(jìn)根系生長(zhǎng)和植株發(fā)育,是實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的途徑之一,因此,本試驗(yàn)研究有機(jī)肥在旱地小麥上的應(yīng)用,為旱地小麥栽培提供理論參考。
大田試驗(yàn)于2020年—2021年在甘肅省華池縣王咀子鄉(xiāng)劉家廟村村進(jìn)行,試驗(yàn)小麥品種為西農(nóng)979,試驗(yàn)地土壤為砂壤土,土壤pH值6.2,土壤有機(jī)質(zhì)含量17.48 g/kg,全氮含量1.15 g/kg,速效磷15.8 mg/kg,速效鉀含量127.63 mg/kg。有機(jī)肥為腐熟羊糞,pH值8.07,含有機(jī)質(zhì)34.87 g/kg,全氮0.46 mg/kg,全磷0.37 g/kg,全鉀0.48 mg/kg。
試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),試驗(yàn)以化肥處理以為對(duì)照,設(shè)置4個(gè)有機(jī)肥替代化肥處理,分別為有機(jī)肥15 000 kg/hm2、22 500 kg/hm2、30 000 kg/hm2、37 500 kg/hm2,化肥處理的施肥量為氮肥(N)120 kg/hm2,磷肥(P2O5)90 kg/hm2,鉀肥(K2O)90 kg/hm2,有機(jī)肥處理的化肥減量15%,氮肥60%和其他所有肥料做基肥一次施入,40%氮肥在拔節(jié)期追施。試驗(yàn)小區(qū)面積為45 m2,小麥于2020年10月5日播種,于2021年5月27日收獲。
1.3.1 小麥產(chǎn)量的測(cè)定
小麥成熟后,每處理隨機(jī)選取獲1個(gè)1 m2的樣方,脫粒,風(fēng)干后稱質(zhì)量計(jì)算單位面積產(chǎn)量。
1.3.2 水分和氮肥利用率的測(cè)定
水分利用效率(WUE)=產(chǎn)量/生育期耗水量;
生育期耗水量(mm)=播前0~200 cm土壤貯水量+降水量-收獲時(shí)0~200 cm土壤貯水量土壤貯水量;
氮肥偏生產(chǎn)力(kg/kg)=籽粒產(chǎn)量/施氮肥量。
1.3.3 經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算
記錄小麥從播種到收獲各處理的投入,收獲后計(jì)算收入并計(jì)算凈收入。
利用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行單因素方差分析。
由表1可知,隨有機(jī)肥施用量的增加,小麥產(chǎn)量呈逐漸升高的變化趨勢(shì),T1處理和CK差異不顯著,其他處理均顯著高于CK,T2、T3和T4分別比CK高出17.51%、24.36%和27.01%,T3和T4處理間差異不顯著。水分利用效率變化趨勢(shì)和產(chǎn)量相似,T1、T2、T3和T4分別比CK高出7.09%、17.45%、24.38%和46.78%,有機(jī)肥處理間差異均顯著。氮肥偏生產(chǎn)力隨有機(jī)肥施用量的增加呈逐漸增加的趨勢(shì),各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3和T4分別比CK高出33.87%、46.89%、55.46%和58.76%,T3和T4處理間差異不顯著。
表1 有機(jī)肥替代化肥對(duì)旱地小麥水氮利用率的影響Tab.1 Effect of organic fertilizer instead of chemical fertilizer on water and nitro‐gen utilization rate of dry land wheat
由表2可知,各處理的其他投入包括機(jī)械、人工、種子、農(nóng)藥等投入,各處理均相同,秸稈收益均相同,有機(jī)肥投入隨用量增加逐漸增加,小麥籽粒收入均高于化肥,隨有機(jī)肥施用量呈逐漸增加的趨勢(shì),凈收入隨有機(jī)肥施用量增加呈先升高后降低的趨勢(shì),其中,T1處理的凈收入低于CK,其他收入均高于CK,在T3處理時(shí)凈收入最高,比CK高出5.15%。
表2 有機(jī)肥替代化肥對(duì)旱地小麥經(jīng)濟(jì)效益的影響Tab.2 Effectsof organic fertilizer instead of chemical fertilizer on economic benefitsof dry land wheat
有機(jī)肥具有較強(qiáng)的吸收代換能力,能夠?qū)⑼寥鲤B(yǎng)分吸附在表明并緩慢釋放,提高土壤養(yǎng)分利用效率,另一方面,有機(jī)肥含有豐富的氨基酸、蛋白質(zhì)等小分子物質(zhì),能夠?yàn)橹仓晟L(zhǎng)提供養(yǎng)分,進(jìn)而促進(jìn)作物生長(zhǎng),提高產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明,有機(jī)肥處理能夠顯著提高小麥產(chǎn)量、水分利用率和氮肥偏生產(chǎn)力,且隨有機(jī)肥施用量的增加呈逐漸增加的趨勢(shì)。主要是由于有機(jī)肥起到改善土壤理化性質(zhì)的作用,為根系的生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境,從而促進(jìn)根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收。本研究表明,施用有機(jī)肥能夠提高小麥的凈收入,有機(jī)肥施用量為30 000 kg/hm2時(shí),效益最好。而有機(jī)肥施用量過低由于對(duì)產(chǎn)量的增加效益不明顯,從而導(dǎo)致凈收入不高,而有機(jī)肥施用量超過一定量產(chǎn)量的增加受到影響,因此,適量的有機(jī)肥配施是提高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。
綜上所述,有機(jī)肥替代部分化肥能減少化肥用量,提高小麥產(chǎn)量和水氮利用效率,增加凈收入,有機(jī)肥施用量為30 000 kg/hm2,化肥減量15%處理下的小麥產(chǎn)量和水氮利用率最高,經(jīng)濟(jì)效益最好,可在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。