張瑞雪 劉鑫融 盧萍萍 李慧卿

（1.衡水市土壤肥料工作站 河北衡水 053000；2.河北省武強縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北武強 053300）

近年， 有機肥替代化肥是實現(xiàn)我國化肥零增長的重要途徑之一。 通過調(diào)查分析衡水市小麥田作物生長和施肥情況，針對生產(chǎn)中化學肥料投入不合理、有機肥施用少，造成肥料利用效率低、土壤生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降、微生物群落失去平衡等問題，2021-2022 年開展了綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點項目，通過田間試驗，以等養(yǎng)分條件為基礎， 研究不同比例有機肥等氮替代化肥對小麥生長及土壤化學性狀的影響， 確定適合本區(qū)域的有機肥替代氮肥的適宜比例， 明確有機肥替代氮肥對土壤性狀及小麥生長的效應影響，建立小麥有機肥等氮替代化肥技術模式， 進行大面積示范應用。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點：武強縣東孫莊鎮(zhèn)張法臺村，前茬作物為夏玉米。土壤類型是潮褐土，年平均氣溫13.6℃，年平均降雨量554 mm，年日照時數(shù)2 638.3 h，無霜期185 d。 播種前0～20 cm 土壤基礎地力情況見表1。

表1 小麥種養(yǎng)循環(huán)試驗地基礎地力

1.2 試驗設計

1.2.1 供試肥料 普通尿素（含N 46%）、過磷酸鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O 60%）、有機肥（純N、P2O5、K2O 含量分別為1.1%、0.62%、0.86%）。

1.2.2 供試品種 小麥品種太麥198。

1.2.3 試驗處理及方法 試驗設6 個處理， 分別為空白對照、常規(guī)施肥、優(yōu)化施肥、有機肥替代15%氮肥、有機肥替代15%氮肥、有機肥替代15%氮肥，每個處理（小區(qū)）面積30 m2，重復3 次，隨機區(qū)組排列，氮肥基追比為1∶1、磷肥基追比為3∶1、鉀肥基追比分別為5∶1 和4∶1。各處理間采用單灌單排方式，具體試驗處理及相應純養(yǎng)分用量見表2。

表2 試驗處理及純養(yǎng)分用量（單位：kg/畝）

1.3 測定項目及方法

1.3.1 土壤樣品采集、測定項目 在小麥成熟期，采用S 型5 點取樣法，采集0～20 cm 土壤樣品，樣品風干后測定pH 及有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量。

1.3.2 植物樣品采集、 測定項目及方法 小麥返青期采樣，測定全氮、全磷、全鉀；小麥成熟期，分莖葉和穎殼、籽粒采樣，測定全氮、全磷、全鉀；小麥成熟期測算行距和株距， 每小區(qū)1 米2 行， 測算有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等指標；取2 米6 行穗風干脫粒，測定籽粒含水量， 稱全部風干粒質(zhì)量后按面積折算為含水量12.5%的籽粒產(chǎn)量。

2 結果與分析

2.1 不同處理對產(chǎn)量及其構成因素的影響

從表3 可以看出， 穗粒數(shù)、 有效穗數(shù)、 千粒重之間有著密切的聯(lián)系。 畝穗數(shù)以T6 處理最高， 其次是T4 處理； 穗粒數(shù)以T5 處理最高， T6 處理其次； 小麥產(chǎn)量以T5 處理最高， 而生物有機肥替代化肥比例較高的T6 處理則有明顯的減產(chǎn)趨勢。 綜上可知， 產(chǎn)量及其構成因素以生物有機肥替代30%化肥處理較佳。

表3 不同處理對小麥產(chǎn)量及其構成因素的影響

2.2 不同處理對小麥養(yǎng)分動態(tài)積累和分配的影響

2.2.1 氮的分配和積累 試驗地植株平均全N 積累量見圖1。通過對小麥返青期、成熟期調(diào)查檢測，植株全N 積累量大致呈現(xiàn)為T5＞T6＞T4＞T3＞T2＞T1 的規(guī)律。 T5 處理在各處理中全N 積累量均較高，說明生物有機肥替代30%化肥可促進植株全N 積累量，過高的替代比例不利于植株全N 的積累。

圖1 不同處理植物全N 養(yǎng)分動態(tài)變化

2.2.2 磷的分配和積累 試驗地植株平均全P 積累量見圖2，通過對小麥返青期、成熟期調(diào)查檢測，植株全P 積累量大致呈現(xiàn)為T5＞T6＞T4＞T3＞T2＞T1 的規(guī)律。T5 處理在各處理中全P 積累量均較高，說明生物有機肥替代30%化肥可促進植株全P 的積累， 過高的替代比例不利于植株全P 的積累。

圖2 不同處理植物全P 養(yǎng)分動態(tài)變化

2.2.3 鉀的分配和積累 試驗地植株平均全K 積累量見圖3。 通過對返青期、 成熟期調(diào)查檢測， 植株全K 積累量大致呈現(xiàn)為T5＞T6＞T4＞T3＞T2＞T1 的規(guī)律。 T5 處理全K 積累量較高，說明生物有機肥替代30%化肥可促進植株全K 的積累， 過高的替代比例不利于植株全K 的積累。

圖3 不同處理植物全K 養(yǎng)分動態(tài)變化

2.3 不同處理對土壤養(yǎng)分動態(tài)變化的影響

從表4 可以看出，表層土壤全氮、有效磷、速效磷和有機質(zhì)含量均較20～40 cm 土層含量低，pH 有所增加。 T5 處理的表層土壤有機質(zhì)增加2.91%～12.17%， 全氮、 有效磷和速效鉀分別提高18.55%～39.24%、36.69%～64.99%、3.61%～27.91%，土壤pH 下降1.09%～2.85%。 生物有機肥替代30%化肥可整體降低土壤pH，促進作物對N、P、K 的吸收，減少淋溶，降低損失，提高土壤養(yǎng)分含量。

表4 不同處理土壤養(yǎng)分動態(tài)變化

3 討論與結論

根據(jù)不同比例的生物有機肥養(yǎng)分替代化肥的定位試驗結果，從作物養(yǎng)分積累、產(chǎn)量，土壤的養(yǎng)分供應和對土壤化學性狀改變的不同角度進行綜合分析和評價，得到以下結論。

（1）各處理產(chǎn)量及其構成因素基本表現(xiàn)為有機肥替代30%氮肥＞有機肥替代50%氮肥＞有機肥替代15%氮肥＞化肥優(yōu)化施肥＞常規(guī)施肥＞空白對照， 產(chǎn)量以生物有機肥替代30%氮肥較佳。 說明生物有機肥對籽粒產(chǎn)量、 有效穗數(shù)、 千粒重、 穗粒數(shù)等有促進作用。

（2）有機肥替代比例對小麥的干物質(zhì)積累量和植物養(yǎng)分積累有著顯著的影響。 有機肥替代30%氮肥處理成熟期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)最佳。

（3）對植株全N、P、K 積累隨著試驗的進行，有機肥起到了更多的促進作用， 也表現(xiàn)為有機肥替代30%氮肥處理最佳。

（4）有機肥替代化肥的施入對土壤化學性質(zhì)也有顯著影響， 有機肥替代30%氮肥表現(xiàn)為提高了表層土壤有機質(zhì)含量， 減少了土壤對肥料的淋溶， 提高了土壤表層有效磷、 速效鉀的含量， 改善了土壤的pH。

由此可知， 有機肥替代30%氮肥能夠有效地促進小麥養(yǎng)分吸收利用， 提高小麥產(chǎn)量， 改善土壤性狀，可以在今后的糧田生產(chǎn)中推廣使用。