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柘城县小麦测土配方施肥技术研究

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摘要 通过实施测土配方施肥项目,摸清了柘城县土壤养分现状,通过小麦“3414”试验、小麦氮肥用量试验、小麦氮肥运筹试验、小麦丰缺指标试验,建立了柘城县小麦测土配方施肥技术指标体系,为小麦测土配方施肥技术的推广应用提供参考。

关键词 冬小麦;测土配方施肥;“3414”试验;氮肥;丰缺指标;河南柘城

中图分类号 S512.1;S147.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)01-0021-02

河南省柘城县位于河南省东部,全县辖22个乡(镇、办事处),494个行政村,总人口95.3万人。现有耕地面积为72 136.5 hm2,土壤种类主要有小两合土、两合土、於土等。冬小麦是河南省柘城县最主要的粮食作物。为了探索柘城县冬小麦测土配方施肥技术指标体系,进行了小麦“3414”试验、小麦氮肥用量试验、小麦氮肥运筹试验、小麦丰缺指标试验。通过对试验结果的分析,建立了柘城县小麦测土配方施肥技术指标体系。

1 研究内容与方法

1.1 柘城县土壤养分测定

自2006年实施测土配方施肥补贴资金项目以来,共采集土样9 355个,对每个土样进行了有机质、全氮、有效磷、速效钾、缓效钾、pH值化验;对3 500个土样的有效铜、有效铁、有效锰、有效锌等微量元素进行了化验。

1.2 小麦施肥试验方法

试验所用氮肥为尿素,磷肥为过磷酸钙,钾肥为氯化钾。试验小麦品种为众麦1号。2006—2013年,共安排小麦“3414”试验10个、小麦氮肥用量试验10个、小麦丰缺指标试验10个、小麦氮肥运筹试验6个、小麦示范试验80个。各试验均按农业部《测土配方施肥技术规范》要求布置。小麦示范试验空白区面积为50 m2、配方施肥区和农民习惯施肥区均为200 m2,其他试验小区面积均为30 m2。由于受篇幅限制,省略了部分试验方案设计、试验安排、观察记载等内容,只对有关试验结果进行分析。

2 结果与分析

2.1 柘城县土壤养分现状

通过对土壤养分化验结果的分析,摸清了全县土壤养分的基本情况。目前,全县土壤养分的平均值为:有机质15.2 g/kg、全氮1.06 g/kg、有效磷19.53 mg/kg、速效钾112.22 mg/kg、缓效钾899.29 mg/kg、有效铜1.68 mg/kg、有效铁11.17 mg/kg、有效锰12.91 mg/kg、有效锌1.08 mg/kg,pH值8.2。不同土种、不同乡镇之间土壤养分有较大差异。

2.2 不同土种不施肥时小麦产量

综合多年试验结果,得出了柘城县3种主要土壤类型不施任何肥料时的小麦产量(表1)。

2.3 土壤供肥能力

根据小麦5个区丰缺试验结果,确定了不同区域、不同地力的土壤供肥能力。试验结果表明,在满足肥料三要素任意2种供给条件下,柘城县小两合土土壤平均缺氮区供氮143.25 kg/hm2、缺磷区供磷82.5 kg/hm2、缺钾区供钾88.95 kg/hm2;两合土土壤平均缺氮区供氮157.8 kg/hm2、缺磷区供磷127.8 kg/hm2、缺钾区供钾144.75 kg/hm2;於土土壤平均缺氮区供氮176.7 kg/hm2、缺磷区供磷97.2 kg/hm2、缺钾区供钾157.8 kg/hm2。

2.4 小麦氮肥用量的确定

综合分析小麦“3414”试验、小麦氮肥用量试验(表2),将各小区试验产量结果利用Excel工作表进行回归分析和边际效应分析,即得到最高施肥量、经济最佳施肥量及其分别对应的最高产量和最佳产量。小麦氮肥用量试验回归与边际效应分析结果见表3。试验结果表明,柘城县冬小麦在磷、钾施用量均为90 kg/hm2的基础上,氮的最佳经济施肥量为202.1~247.5 kg/hm2,最大施肥量为236.9~283.7 kg/hm2。

2.5 小麦氮肥基肥与追肥比例的确定

通过小麦氮肥运筹试验确定小麦氮肥基肥与追肥比例。试验方案见表4。

该方案在不施有机肥的基础上进行。各处理设置3次重复,试验设计各处理在同一区组内随机排列,小区面积30 m2。氮肥不同基肥/追肥例对小麦产量的构成要素及产量的影响见表5。从表5可以看出,不同氮肥基追比例对小麦生产要素的影响,随氮肥在拔节期追施比例的增加,穗粒数、千粒重呈递增趋势,特别是千粒重变化达到极显著水平。在2个生长年份,氮肥基追比例对产量的影响基本一致,均达极显著水平。2个年份氮肥运筹对产量的影响均随拔节期追氮比例的增加而递增,其中氮肥基肥∶追肥=40∶60,即40%的氮肥底施,60%的氮肥在小麦返青至拔节期追施产量最高。

2.6 小麦养分丰缺指标的确定

2.6.1 小麦养分丰缺指标确定的方法。将“3414”试验和丰缺试验数据合并分析。制定土壤养分丰缺指标涉及到“3414”试验方案中的5个处理,分别为处理1、处理2、处理4、处理8和处理6,即对照区(CK),无氮区(PK)、无磷区(NK),无钾区(NP)和全肥区(NPK),以各试验点基础土样速效养分测定值(mg/kg)为自变量,以相对产量(%)(缺素区产量占全肥区产量)为因变量,获取相对产量与对应土壤养分测试值之间的对数关系式,将相对产量小于50%时所对应的养分含量确定为极低;50%~75%为低;75%~85%为中等;85%~95%为高;大于95%为极高,将以上各相对产量临界值带入到回归方程中确定出养分分级的临界值,根据这些临界值划分土壤养分丰缺指标(表6)。

2.6.2 小麦磷钾丰缺指标。柘城县小麦磷钾丰缺指标见表6。计算结果表明,小麦缺磷处理的相对产量没有低于50%的,缺钾处理相对产量为75%时所对应的丰缺指标值为模型外推值,没有实际意义,将其删除。因此,柘城小麦土壤有效磷和速效钾丰缺指标体系暂定为4级。

2.6.3 小麦磷钾施肥量。根据柘城县冬小麦土壤有效磷、速效钾与小麦相对产量的良好相关性,确定小麦磷肥、钾肥施肥量。土壤中有效磷的丰缺指标数学模型为方程y=12.29ln(x)+50.808,R2=0.469 5;速效钾丰缺指标数学模型为方程y=15.821ln(x)+11.809,R2=0.455 9。根据数学模型,结合柘城县生产实际,得出柘城县冬小麦土壤中有效磷的丰缺指标为:35 mg/kg为极高。其对应磷肥用量指标:土壤有效磷含量小于10 mg/kg,施磷肥(P2O5)90~112.5 kg/hm2;土壤有效磷含量10~20 mg/kg,施磷肥(P2O5)60~90 kg/hm2;土壤有效磷含量20~35 mg/kg,施磷肥(P2O5)45~60 kg/hm2;土壤有效磷含量 >35 mg/kg,可不施磷肥。土壤中速效钾的丰缺指标为:130 mg/kg为极高,其对应钾肥用量指标:土壤速效钾含量

3 结论

根据上述结果,提出柘城县的小麦施肥指标体系。玉米秸秆全部还田,并提高秸秆还田质量[1-2]。施农家肥7.5~22.5 t/hm2或商品有机肥1 500~2 250 kg/hm2。氮肥用量指标:小麦产量8 250~9 750 kg/hm2,氮肥(N)用量控制在225~255 kg/hm2;小麦产量6 750~8 250 kg/hm2,氮肥(N)用量控制在180~210 kg/hm2;小麦产量6 750 kg/hm2以下,氮肥(N)用量控制在150~180 kg/hm2。磷肥用量指标:土壤有效磷含量35 mg/kg,可不施磷肥。钾肥用量指标:土壤速效钾含量

上述柘城县小麦测土配方施肥技术指标体系,已在该县得到了推广应用,累计推广面积28.23万hm2;与农民传统施肥方式相比,测土配方施肥平均增产小麦592.5 kg/hm2、节约肥料18 kg/hm2,增收节支676.35元/hm2,累计增产小麦167 262.75 t,节肥5 081.4 t,累计增收节支24.72亿元。

4 参考文献

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作者简介 董国靖(1964-),男,河南柘城人,高级农艺师,从事土壤肥料技术研究及推广工作。

收稿日期 2013-12-10