小麦麦稻轮作制下磷肥·钾肥合理分配技术研究

小麦麦稻轮作制下磷肥·钾肥合理分配技术研究

中国的小麦和水稻轮换历史悠久。水稻、小麦分别作为我国种植面积最大和第2位的作物在我国粮食生产及国民经济中占极其重要的地位。安徽省稻麦两熟制分布范围极广,稻茬麦的播种面积约占小麦栽培面积的1/3。磷、钾是植物正常生长发育不可缺少的大量营养元素。供应充足的磷素、钾素对提高作物产量、改善作物营养品质以及增强抗逆性具有重要意义。轮作中水旱交替、温度变化等会影响施入磷、钾及土壤残留磷、钾的有效性,进而影响作物对磷钾的吸收利用。因此,磷钾肥在轮作周期内配施不仅要考虑当季作物的施肥效果,而且要考虑残效对后茬作物的影响,以期磷钾肥对各季作物增产发挥最大效益。关于磷、钾在轮作制中的分配,前人已开展过大量关于轮作种植方式研究[9,10,11,12,13,14,15,16,17]。研究表明,在不同的季节,不同的作物对磷、钾需求不同,并且土壤中的原速效养分含量会影响磷、钾在轮作周期的分配。一般而言,在麦-稻(-稻)轮作制中,应遵循磷肥“重旱轻水”,钾肥优先施于水稻的原则。农民对麦稻轮作制中的磷、钾分配采取前后并重原则,即麦季和稻季施等量的磷肥、钾肥。笔者针对农民习惯磷钾分配处理,通过麦稻轮作条件下磷钾分配运筹试验,研究在轮作周期内磷、钾肥总用量不变的前提下,磷钾不同分配比例对小麦、水稻产量构成因素及产量的影响,以期找出其产量构成及产量表现最佳的磷钾分配比例,为建立合适的磷、钾分配技术和共同实现小麦、水稻高产提供依据。1材料和方法1.1试验材料供试小麦品种为偃展4110;供试水稻品种为皖稻68。1.2气温和一个月时间试验于安徽省凤台县水稻原种场进行。该地区位于淮河中游、淮北平原南部,海拔25m以下,常年平均降水量为938.8mm,年均气温为15.6℃,年平均日照时数为2174.2h,全年无霜期为223.7d。供试土壤为砂姜黑土,其耕层(0~20cm)土壤基本农化性状为:有机质21.55g/kg,碱解氮90.85mg/kg,速效磷27.21mg/kg,速效钾137.15mg/kg,pH6.20。1.3总磷、基肥用量设5个处理:①小麦、水稻两季磷、钾肥用量分别占总用量的50%;②小麦季磷、钾肥用量分别占总用量的0和100%,水稻季磷、钾肥用量分别占总用量的100%和0;③小麦季磷、钾肥用量分别占总用量的100%和0,水稻季磷、钾肥用量分别占总用量的0和100%;④小麦季磷、钾肥用量分别占总用量的30%和70%,水稻季磷、钾肥用量分别占总用量的70%和30%;⑤小麦季磷、钾肥用量分别占总用量的70%和30%,水稻季磷、钾肥用量分别占总用量的30%和70%。在整个轮作周期中磷、钾肥总用量一定,一个轮作周期施P2O5120kg/hm2、K2O150kg/hm2。小麦季施纯氮180kg/hm2,水稻施纯氮280kg/hm2。60%氮肥作基肥,20%氮肥作拔节肥,20%氮肥作穗肥,全部磷、钾肥作基肥。小区面积20m2,4次重复,随机区组排列。小麦季翻耕播种,水稻季免耕移栽。2006年10月30日播种小麦,2007年5月28日收获;2007年5月18日播种水稻,6月18日移栽,10月12日收获。小麦和水稻成熟后收获,同时取样进行常规室内考种。2结果与分析2.1施磷对小麦产量的影响由表1可知,施用磷肥的处理产量均高于不施磷肥处理。所有处理中,以处理⑤小麦籽粒产量最高,达7312.5kg/hm2,处理①产量次之,不施磷肥的处理②产量最低。与处理②相比,处理⑤、①产量增幅分别为7.7%和6.4%,产量差异均达到0.05显著水平。与处理②相比,处理③、④也有一定的增产效应,增产幅度分别为5.7%和5.5%,但是差异未达到显著水平。由此可知,不施磷肥会明显降低小麦产量,而在磷肥施用充足的前提下,不施钾肥也会造成小麦产量的下降,但这种影响未达到显著水平。进一步分析小麦产量构成因子表明,各处理间株高、穗长、千粒重和穗粒数的差异均未达到显著水平,而不施磷肥处理②与施用磷肥处理①、③和⑤相比则明显减少有效穗数,差异达到0.05显著水平。这说明不施用磷肥导致小麦有效穗数大幅度降低是小麦显著减产的主要原因。2.2施钾时期对水稻穗粒数的影响由表2可知,所有处理中以处理⑤产量最高,比其他4个处理增产3.7%~13.3%,产量差异均达到0.05显著水平。小麦季不施钾肥而水稻季不施磷肥处理③产量次之,比处理②、④增产4.0%~9.2%,差异也达到0.05显著水平。水稻季不施钾肥处理②产量最低,与水稻季施用钾肥处理相比产量明显降低,降幅达5.0%~13.3%。水稻季施用钾肥对水稻穗粒数的影响明显。水稻季不施钾肥处理②穗粒数最少。与处理②相比,施用钾肥的处理①、③、④、⑤穗粒数增加了3.7%~19.7%。其余水稻产量构成因子各处理间差异不明显,可见水稻季增施钾肥使穗粒数明显提高是水稻增产的主要原因。2.3对农稻槲者总磷化肥用量的影响综合小麦—水稻整个轮作周期总产量来看,以处理⑤产量最高,达16608.3kg/hm2,处理③产量次之,为16250.0kg/hm2,处理②产量最低,为15133.3kg/hm2,分别比处理⑤、③减产6.87%和8.88%。处理⑤、③与麦稻两季磷钾肥平均施用的处理①相比也表现出一定的增产效应。由此可知,小麦季施用的磷肥对水稻产量具有一定的后效作用。因此,在保证整个轮作周期磷钾肥总量一定时,可以将磷肥重施于小麦季,水稻季利用磷肥的后效;而钾肥可以主要施于水稻季。3对农保措施的影响由小麦、水稻单季产量以及整个轮作周期作物总产量来看,以处理⑤产量最高,而麦季不施磷、稻季不施钾的处理②产量最低。小麦季磷肥施用比例较多的处理⑤、③在水稻季降低磷肥施用比例或不施磷肥后,与麦稻两季磷钾肥平均施用的处理①均表现出一定的增产效应,表明小麦季施磷肥对水稻季有明显的后效作用。旱季施足磷肥不仅对当季增产有明显效果,对后作产量也有一定影响。这与前人研究结果一致。在磷肥用量充足的基础上,小麦季不施钾肥处理③、施用钾肥占轮作周期总用量70%的处理④以及施用钾肥占轮作周期总用量30%的处理⑤与麦稻两季钾肥平均施用的处理①相比产量