硝基復合肥對冬小麥冬前生長及產量的影響

樊志磊，馬 雪，馬雪麗，張丹丹，馮夢喜，張書紅，岳艷軍

(河南心連心化肥有限公司 河南新鄉 453731)

0 前言

硝基復合肥是指以硝酸銨為氮源，添加磷、鉀等原料后生產出的氮磷鉀高濃度復合肥料。硝酸銨中的硝態氮和銨態氮含量各占一半，稱為硝銨態氮肥；而硝酸磷肥和硝酸磷鉀肥等復合(混)肥料中也含有硝態氮和銨態氮，連同硝酸銨在內，可以統稱為含硝態氮肥料[1]。硝基復合肥中的銨態氮帶有正電荷，能夠被帶負電荷的土壤顆粒所吸附，肥效期較長；硝態氮的溶解性、移動性均較好，有利于提高肥料利用效率。因此，硝基復合肥具有速效和長效相結合、肥料利用效率高等優點，已被廣泛用作各種旱地作物的基肥和追肥。目前，硝基復合肥在經濟作物上應用的研究較多，并且對不同區域、不同經濟作物的增產作用有較深入的研究[2- 7]。

小麥作為我國第2大糧食作物，占糧食總產量的22.5%和總消費量的25%左右，在農業生產及國民經濟中占有重要地位。黃淮海農業區是我國最重要的小麥生產基地，也是中國強筋、中筋優質小麥適宜生產地帶，該區小麥高產、優質、高效地持續發展對我國糧食產量影響十分重大[8]。目前關于硝基復合肥對小麥影響的研究主要集中在苗期表現上，而對黃淮海地區硝基復合肥對小麥產量的影響研究較少[9]；同時，對硝基復合肥在黃淮海地區推廣是否會造成冬小麥冬前群體旺長，是否易于造成“旺長苗”尚無定論?；谏鲜銮闆r，在黃淮海地區不同試驗點上開展了硝基復合肥對冬小麥生長特性及產量影響的研究，以期為硝基復合肥在黃淮海地區的推廣提供數據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2016年10月至2017年6月在河南省新鄉市新鄉縣龍泉、趙堤、魏莊、張灣、東荊樓試驗田進行。試驗土壤類型為壤土，各試驗點土壤理化性狀如表1所示。

表1 各試驗點土壤理化性狀

試驗點pH有機質/(g·kg-1)銨態氮/(mg·L-1)硝態氮/(mg·L-1)速效磷/(mg·L-1)速效鉀/(mg·L-1)有效鈣/(mg·L-1)有效鎂/(mg·L-1)趙堤8.436.119.1524.0528.85121.601 747.75228.25龍泉8.284.633.9019.8033.30119.302 547.90345.80魏莊8.546.16.7013.3031.70137.902 030.70216.30張灣8.365.130.4726.7334.00128.532 198.43254.13東荊樓8.474.926.7727.4323.4750.271 735.90265.37

試驗分小區試驗和大田示范兩大部分。小區試驗設置尿氯基復合肥和硝氯基復合肥2個處理，按當地施肥習慣設置施肥量。處理1(T1)基施河南心連心化肥有限公司提供的N- P2O5- K2O=20- 20- 5的尿氯基復合肥600 kg/hm2，追施普通尿素225 kg/hm2；處理2(T2)基施河南心連心化肥有限公司提供的N- P2O5- K2O=19- 19- 6的硝氯基復合肥600 kg/hm2，追施普通尿素225 kg/hm2。不同處理具體施肥方案如表2所示。

表2 不同處理具體施肥方案 kg/hm2

供試品種為矮抗58。小區試驗設置3次重復，共6個小區，隨機區組排列，每個小區面積為30 m2，小區之間和區組之間均設置保護行和走道。小區試驗分別在龍泉和趙堤兩地進行，示范試驗在上述5個試驗點進行。試驗田種植方式及田間管理均采用當地大田種植的常規方法，統一播種、統一打藥；病蟲害防治與大田相同，同一作業日完成。

1.2 測定項目及方法

生長指標：于2016年12月1日選取1 m雙行進行冬小麥株數、分蘗數統計，通過總質量及株數計算單株質量[10]。

測產：2017年6月對小區試驗進行5 m2取樣測產，對示范試驗進行單打單收。

組織氮濃度測定：植株樣品放入網袋內標記并于80 ℃下烘干至恒重，塑料袋密封降至室溫后粉碎；取粉碎后樣品0.22～0.23 g，用濃H2SO4-催化劑法進行樣品消煮(消煮溫度和消煮時間分別為200 ℃和2 h、350 ℃和9 h)，采用連續流動注射分析儀(Alliance- Futura)測定樣品組織中氮濃度[11]。

1.3 數據計算與統計分析

所有數據均采用Excel 2010和Statistix 8.0程序進行整理和方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對基本苗、冬前群體和冬后群體的影響

對龍泉和趙堤小區試驗進行了基本苗、冬前群體以及冬后群體調查，調查結果(表3)表明：普通尿基復合肥處理和硝基復合肥處理的基本苗、冬前群體無顯著差異(p=0.05)，2個試驗點的趨勢一致；2個試驗點硝基復合肥處理的冬后群體顯著優于尿基復合肥處理，其增長率分別為25.26%和25.80%。為進一步分析冬后群體差異的原因，對冬前個體水平進行了分蘗數、葉片數、單株質量及氮磷鉀含量的測定。

表3 不同處理基本苗、冬前群體和冬后群體調查結果

試驗點處理基本苗/(株·畝-1)冬前群體/(頭·畝-1)冬后群體/(頭·畝-1)龍泉T1229 000 a636 000 a764 000 bT2228 000 a638 000 a957 000 a趙堤T1194 000 b643 000 a717 000 bT2258 000 a625 000 a902 000 a

注：1)1畝=666.67 m2，下同

2.2 不同處理對冬小麥分蘗數、葉片數、單株質量的影響

冬前對小區進行取樣并在個體水平上對各處理冬小麥生長發育特性進行了分析。由表4可看出,與尿基復合肥處理相比，在相近養分配比條件下，硝基復合肥處理可提高冬小麥分蘗數和單株質量，同時其葉片數未出現增加(弱冬性品種達到7葉1心可能出現旺長)。在趙堤試驗點，硝基復合肥處理的分蘗數和單株質量分別比尿基復合肥處理增加18.52%和7.74%，同時葉片數方差分析無顯著差異(p=0.05)；在龍泉試驗點，硝基復合肥處理的分蘗數和單株質量分別比尿基復合肥處理增加10.71%和15.58%，同時葉片數方差分析無顯著差異(p=0.05)。與尿基復合肥處理相比，硝基復合肥能夠在冬前促進冬小麥分蘗數和單株質量的增加，同時葉片數無明顯區別，表明硝基復合肥處理不會造成冬前群體的旺長，但單株質量的增加可促進冬后群體的提高。

2.3 不同處理對冬小麥冬前養分積累的影響

由表5可知，在相近養分配比條件下，與尿基復合肥處理相比，硝基復合肥處理的氮、磷、鉀濃度互有差異。在趙堤試驗點，硝基復合肥處理與尿基復合肥處理的植株氮、磷、鉀濃度無顯著差異(p=0.05)，與尿基復合肥處理相比，硝基復合肥處理的氮、磷、鉀濃度增長率分別為-9.70%、-5.88%和-10.38%；同時，與尿基復合肥處理相比，硝基復合肥處理的植株氮、磷、鉀積累量的增長率分別為-3.16%、0.00%和-3.72%。在龍泉試驗點，硝基復合肥處理的植株磷、鉀濃度顯著高于尿基復合肥處理，而氮濃度無顯著差異；與尿基復合肥處理相比，硝基復合肥處理的植株氮、磷、鉀濃度增長率分別為1.22%、30.43%和13.80%；與尿基復合肥處理相比，硝基復合肥處理的植株氮、磷、鉀積累量的增長率分別為16.95%、47.06%和31.62%。綜合2個試驗點的數據，與尿基復合肥相比，硝基復合肥在冬小麥6～7葉期具有一定的速效性，同時硝基復合肥處理的冬前群體干物質積累優勢為后續冬后群體的生長提供了基礎。

表4 不同處理對冬小麥分蘗數、葉片數和單株質量的影響

試驗點處理分蘗數/(個·株-1)增長率/%葉片數/(片·株-1)增長率/%單株質量/g增長率/%趙堤T12.7 b6.3 a0.478 bT23.2 a18.526.0 a-4.000.515 a7.74龍泉T12.8 a7.0 a0.719 bT23.1 a10.716.8 a-3.570.831 a15.58

表5 不同處理對冬小麥冬前養分積累的影響

試驗點處理氮濃度/(mg·g-1)磷濃度/(mg·g-1)鉀濃度/(mg·g-1)氮積累量/(mg·株-1)磷積累量/(mg·株-1)鉀積累量/(mg·株-1)趙堤T133.0 a3.4 a33.7 a15.8 a1.6 a16.1 aT229.8 a3.2 a30.2 a15.3 a1.6 a15.5 a龍泉T132.8 a2.3 b32.6 b23.6 b1.7 b23.4 bT233.2 a3.0 a37.1 a27.6 a2.5 a30.8 a

2.4 不同處理對不同示范點冬小麥產量的影響

由5個示范點單打單收產量(表6)可知，在相近養分配比條件下，硝基復合肥處理增產的試驗點為趙堤、張灣和東荊樓，增產率分別為7.53%、6.28%和8.13%。對增產的3個試驗點的土壤狀況進行分析，趙堤、張灣、東荊樓土壤內銨態氮與硝態氮質量比分別為0.80、1.14和0.98，即土壤中銨態氮與硝態氮的質量比接近于1。而硝基復合肥處理減產的試驗點為龍泉和魏莊，分別減產11.57%和4.28%，其土壤內銨態氮與硝態氮質量比分別為1.71和0.50，即土壤中銨態氮與硝態氮的質量比偏離1較大。分析結果表明，土壤中銨態氮與硝態氮質量比接近1時施用硝基復合肥有助于提高冬小麥產量，而土壤中銨態氮與硝態氮質量比偏離1較大時施用硝基復合肥對冬小麥肥產量有一定的負面影響。

表6 不同處理對不同示范點冬小麥產量的影響

處理產量/(kg·畝-1)趙堤龍泉魏莊張灣東荊樓平均產量/(kg·畝-1)T1371.43666.13432.47504.34588.44512.56T2399.40589.05413.98536.01636.28514.94

3 結語

化肥中的氮素形態主要分為硝態氮、銨態氮和酰胺態氮三大類，不同氮素形態組合在等氮量的條件下存在肥效差異。尹飛等[12]利用硝態氮、銨態氮和酰胺態氮3種形態的氮源在施氮(N)量240 kg/hm2(基肥∶追肥=1∶1)下進行小麥試驗，結果表明硝態氮處理產量最高，與尿素處理相比增產率在5.8%。曹翠玲等[13]在水培條件下種植冬小麥，分別采用銨態氮、硝態氮和尿素3種氮源進行試驗，當銨態氮與硝態氮質量比為1∶1時，葉片葉綠素含量最高、葉面積最大、根系活力最強，小麥成熟后地上部生物量和經濟產量也最高。郭都等[14]的研究表明，種植小麥時增加硝態氮肥的施用比例能夠提高酸性土壤的pH，起到改良酸性土壤的作用。本試驗中硝基復合肥處理與尿基復合肥處理的冬小麥冬前群體無顯著差異，并且通過對分蘗數、葉片數等數據的分析表明不會造成冬前旺長，但由于硝基復合肥合理的硝銨比(1∶1)及直接吸收利用無需脲酶分解的特點，有效促進了冬小麥冬前群體生物量的積累，而冬前充足的生物量及營養積累對提高冬后群體數量有利。

在相近養分配比條件下，與尿基復合肥處理相比，硝基復合肥處理增產的試驗點為趙堤、張灣和東荊樓，增產率分別為7.53%、6.28%和8.13%；硝基復合肥處理減產的試驗點為龍泉和魏莊，減產率分別為11.57%和4.28%。綜合5個試驗點的產量數據，在相近養分配比條件下，硝基復合肥處理比尿基復合肥處理平均增產率為0.46%。對5個試驗點的土壤信息進行分析，發現硝基復合肥處理增產的趙堤、張灣和東荊樓土壤內銨態氮與硝態氮質量比分別為0.80、1.14和0.98，其土壤內銨態氮與硝態氮質量比接近于1；硝基復合肥處理減產的龍泉和魏莊土壤內銨態氮與硝態氮質量比分別為1.71和0.50，其土壤內銨態氮與硝態氮質量比偏離1較大。分析結果表明，土壤中銨態氮與硝態氮質量比接近1時施用硝基復合肥對提高冬小麥產量有利，而土壤中銨態氮與硝態氮質量比差異較大時施用硝基復合肥對冬小麥產量有一定的負面影響。