趙風蘭，張 硌，高紅莉，李洪濤

(河南省科學院地理研究所，河南鄭州 450052)

河南作為全國糧食主產區(qū)之一，用全國1/16的耕地，生產了全國總產量1/10的糧食，尤其是小麥生產，河南小麥產量占全國小麥總產量的1/4，這在很大程度上得益于大量的肥料投入?；实氖┯茫诖龠M糧食和農業(yè)生產發(fā)展中起到不可替代的作用。然而，研究顯示，河南省與我國很多省份一樣，在糧食生產中普遍存在用肥不合理、化肥施用量偏高、肥料利用率偏低、面源污染嚴重和資源浪費等問題，共同構成糧食和農業(yè)生產可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。為提升河南糧食生產養(yǎng)分利用效率、土壤地力和綜合效益，2019年，河南省科學院啟動了重大科研聚焦專項課題“河南省農作物主產區(qū)農業(yè)面源污染土壤綜合防治體系建設與示范”。推廣使用既能提高農作物產量又能減少對環(huán)境影響的新型肥料，進行科學施肥，是減少農業(yè)面源污染、提高土壤肥力、促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。為此開發(fā)出了功能性硅包衣加腐殖酸有機無機復混肥、復合微生物肥料等新型肥料，為驗證其施用效果，筆者在許昌灌溉試驗站小麥-玉米輪作條件下的試驗田進行了硅包衣有機無機復混肥、復合微生物肥料和常規(guī)高含量復合肥的對比試驗。

1 材料與方法

試驗設在許昌灌溉試驗站小麥-玉米輪作條件下的試驗田。試驗地土壤的基礎肥力情況：土壤pH 7.57,有機質11.2 g/kg，全氮0.73 g/kg，速效磷(PO)13.7 mg/kg，速效鉀(KO)96.8 mg/kg。

供試小麥品種為新麥26。

共設3個處理，采用隨機區(qū)組排列，3次重復，水肥管理及防病措施等田間管理同大田管理。1月26日追肥一次，追施尿素用量195 kg/hm；2月25日化除作業(yè)一次：15%炔草酯用量490.35 mL/hm，35%氯吡雙氟唑草酮用量294.15 mL/hm；植保作業(yè)2次，第一次于3月22日，第二次于4月25日。

處理①硅包衣有機無機復混肥(小麥專用肥)，N+PO+KO≥36%,有機質≥15%，750 kg/hm；處理②復合微生物肥料(小麥專用肥)，N+PO+KO≥28%,有機質≥20%，有效活菌數(shù) 0.2億/g，750 kg/hm；處理③(CK)當?shù)剞r民生產中常用小麥專用肥，N+PO+KO≥45%,750 kg/hm。

2 結果與分析

從表1可以看出，不同肥料處理對小麥生育進程無影響。

由表2可知，不同處理對小麥出苗率的影響，處理①和處理②略高于處理③,差異不顯著；不同處理對小麥根系發(fā)育的影響，單株次生根處理①和處理②高于處理③，但差異不顯著。其原因可能：第一，硅的營養(yǎng)作用和硅對土壤的改良作用，硅肥能夠活化疏松土壤，改善土壤結構；第二，腐殖酸有機質對土壤的改良作用以及腐殖酸作為植物刺激劑的作用。土壤環(huán)境的改善和腐殖酸刺激植物的生長發(fā)育進程，提高了出苗率；同時土壤環(huán)境改善，可有效小麥根系的生長發(fā)育，加上腐殖酸可刺激作物根系的側根數(shù)量和根毛密度，提高了單株次生根。不同處理對小麥分蘗和小麥群體的影響，不同處理間基本一致，說明不同施肥處理對小麥分蘗和小麥群體影響差異不顯著。

表1 不同施肥處理小麥生育期Table 1 Growth period of wheat under different fertilization treatments

表2 不同施肥處理小麥生物學性狀及經濟性狀Table 2 Biological and economic characteristics of wheat under different fertilization treatments

小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重是影響小麥產量的重要因素，是構成小麥產量的重要因子。由表3可知，不同處理間小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重差異不顯著，穗數(shù)表現(xiàn)為處理①>處理③>處理②，穗粒數(shù)表現(xiàn)為處理②>處理①>處理③，千粒重表現(xiàn)為處理①>處理②>處理③，小麥產量表現(xiàn)為處理①>處理③>處理②，穗數(shù)、千粒重和產量均是處理①最高。

這是因為硅能促進小麥的生長發(fā)育，改善其生物學性狀。硅包衣有機無機復混肥養(yǎng)分全面，營養(yǎng)平衡，不僅有機無機相結合，還含有作物生長所必需的各種大、中、微量元素，滿足了作物生長發(fā)育需求，有效促進小麥的生長發(fā)育，復合微生物肥料也具有有機無機復混肥的優(yōu)點，還含有生物菌劑，提高了肥料養(yǎng)分利用率。所以盡管養(yǎng)分減少了37%，但產量未受明顯影響。

表3 不同施肥處理小麥產量及產量構成因素Table 3 Wheat yield components and wheat yield under different fertilization treatments

由表4可知，不同施肥處理土壤脲酶活性差異不顯著，表現(xiàn)為處理①<處理②<處理③。不同施肥處理土壤磷酸酶活性差異不顯著，表現(xiàn)為處理①>處理②>處理③。

分析原因，第一,硅肥和腐殖酸有機質有助于土壤團聚體穩(wěn)定性，降低土壤容重，而脲酶活性與土壤團聚體穩(wěn)定性及土壤容重呈顯著負相關，磷酸酶活性與土壤團聚體穩(wěn)定性呈顯著正相關；第二，增施腐殖酸會對原有條件下的土壤脲酶活性起到抑制作用，對土壤酸性磷酸酶的活性具有促進作用，且腐殖酸和無機肥配合還具有累加效應，其處理對改善酸性磷酸酶活性的效果更佳。

脲酶是尿素分解轉化的關鍵因素，施入土壤的尿素需要在脲酶的參與下才能水解，脲酶的活性得到抑制，延長尿素肥效，提高了尿素的養(yǎng)分利用率。土壤磷酸酶是一類催化土壤有機磷化合物礦化成無機磷的酶，可促進有機磷水解，提高土壤有效磷含量,土壤磷酸酶活性直接影響土壤中有機磷的分解轉化及其生物有效性。這也解釋了處理①養(yǎng)分較處理③養(yǎng)分減少20%的情況下不僅不減產，還略有增產。處理②養(yǎng)分含量較處理③養(yǎng)分含量減少了37%，產量也只是略有下降。土壤酶活性是土壤肥力評價的重要指標之一，同時也是土壤自凈能力評價的一個重要指標，在土壤的物質轉化和能量流動過程中起著極其重要的作用。土壤酶是土壤生態(tài)系統(tǒng)新陳代謝的重要動力，也是土壤中各種生物化學反應良好的催化劑，其活性可以反映出不同土壤生物化學反應的相對強度和土壤的養(yǎng)分狀況，土壤酶活性與土壤理化特性和肥力狀況有顯著相關性。因此，施用有機無機復混肥和復合微生物肥料，調節(jié)酶的活性，對改善土壤生態(tài)環(huán)境、提高土壤肥力有重要意義。

處理①肥料價格2 990元/t，處理②肥料價格2 890元/t，處理③肥料價格3 090元/t，小麥價格2.4元/kg。經濟效益分析結果顯示，產值表現(xiàn)為處理①>處理③>處理②，扣除肥料投入后的收入，處理②和處理③基本相同(表5)。

表4 不同施肥處理土壤脲酶和磷酸酶活性Table 4 Soil urease and phosphatase activities of different fertilization treatments

表5 不同施肥處理經濟效益分析Table 5 Analysis of economic benefits of different fertilization treatments

3 結論

硅包衣有機無機復混肥氮磷鉀養(yǎng)分含量比常規(guī)復合肥降低了20%，復合微生物肥料氮磷鉀養(yǎng)分含量較常規(guī)復合肥降低了37%，硅包衣有機無機復混肥和復合微生物肥料均增加了腐殖酸有機質和中微量元素等功能性元素，具有養(yǎng)分全、肥效期長、利用率高、改善土壤環(huán)境、調節(jié)土壤微生態(tài)平衡、刺激作物生長等特點，效果明顯。該試驗結果表明，施用這2種新型肥料可以達到減肥增效的作用。

有機肥料和微生物肥料與無機化學肥料有機結合，加上硅包衣提供的中微量元素，促進了營養(yǎng)平衡，可減少化學養(yǎng)分用量，具有明顯減肥增效效果。這2種新型肥料的施用及試驗研究為“化肥使用零增長行動”的實施提供了物質基礎和科學依據(jù)。

施用硅包衣有機無機復混肥和復合微生物肥料，減少了肥料投入和資源浪費，還改善了土壤環(huán)境，減輕了環(huán)境污染，有助于實現(xiàn)糧食生產減肥增效、培肥地力、“藏糧于地”的綠色可持續(xù)發(fā)展目標，對既著眼當下糧食生產減肥不減產，又考慮未來地力提升，意義深遠。