有机肥替代化肥对旱地小麦水氮利用及经济效益的影响

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　　摘 要：通过采用试验分析法与文献研究法，重点探究有机肥代替化肥对旱地小麦水氮利用及经济效益的影响。相较于传统单纯施加化肥而言，对旱地小麦采用生物有机肥无机肥配施的处理方式，小麦水氮利用成效最优，有助于小麦经济效益及产量实现最大化。
　　关键词：有机肥;化肥;旱地小麦;水氮利用;经济效益
　　中图分类号：S512.1        文献标识码：A
　　doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.01.003
　　0 引言
　　本文研究有机肥代替化肥对旱地小麦水氮利用及经济效益的影响，不仅可以为相关研究人员提供相应理论参考，同时也择优选取对旱地小麦的处理方式，能够对小麦生产给予一定的实践指导，从而真正实现旱地小麦增产增收根本目标。
　　1 试验材料与试验方法
　　1.1 试验区与试验材料选取
　　通过选择位于黄土高原的某区域展开大田实验，该地区属于典型的温带大陆性气候，年平均温度为12.8 ℃，年均降水量在500 mm左右，且主要在每年的夏季即7—9月有集中降雨。试验区的土壤为石灰性土壤，试验区总面积超过500 m2。此外本试验选择的品种为具有较高抗旱能力的冬小麦长旱58。
　　1.2 试验环节流程具体设计
　　本试验分别设置农户施肥与监控施肥处理、普通有机无机肥和生物有机肥无机肥配施处理四种形式。其中在农户施肥处理中，则直接采用本地农民惯用施肥量。普通有机无机肥配施以监控施肥为基础，按照等养分供应的原则，在对施用化肥量进行严格控制的基础上配施有机肥[1]。生物有机肥无机肥配施方式与普通有机无机肥配施基本相同，只将配施普通有机肥改为配施生物有机肥。所有处理种植方式全部采用垄膜沟播，各项处理均需要重复4次。另外，本实验中施加的氮肥为含氮量为40%的尿素，施加的磷肥与钾肥分别含11%五氧化二磷的过磷酸钙与氯化钾，氧化钾含量为60%。采用的有机肥与生物有机肥分别为腐熟鸡粪与按照1∶9质量比配比而成的鸡粪与菌液混合物。试验在旱地小麦种植管理中所采用的方法均依照当地农民的种植管理习惯进行实施，因受到篇幅的限制，在此不作赘述。
　　1.3 测定项目以及数据分析
　　 本文在研究有机肥代替化肥对旱地小麦水氮利用与经济效益的影响中，所选取的测定项目主要包括土壤含水量与贮水量、水分生产效率与氮素表观回收率、氮的农学与生理效率及其收获指数等。其中施氮后的小麦产量与施加前小麦产量的差值，同施氮总量作比即可得到氮的农学效率，而施氮后的小麦产量与施氮后作物地上部分吸氮量的比值为氮生理效率，小麦籽粒产量和耗水总量的比值为水分生产效率。为有效提高试验数据分析处理效率，本试验中所涉及的所有数据的分析处理，统一采用专业的SPSS软件，并运用P<0.05的LSD法进行对比分析。
　　2 对旱地小麦水氮利用及经济效益的影响
　　2.1 施肥措施影响小麦水分利用率
　　 根据此次试验获得的相关数据及结果可知，3a小麦生育期0～200 cm土壤耗水量基本维持在220～380 mm，且相较于农户施肥与有机无机肥配施两种处理方式，生物有机肥无机肥配施处理下的小麦水分利用率明显更高，平均增幅至少可以达到6%，最高可达到6.8%左右。不同于只施加化肥的处理方式，无论是采用有机无机肥配施还是生物有机肥无机肥配施处理，在收获旱地小麦之后，土壤贮水量基本相同，但在农户施肥处理下的播前贮水量则明显低于有机无机肥与生物有机肥无机肥配施这两种处理方式。此外，从水分利用效率的角度看，农户施肥处理下的水分生产效率同样也低于有机无机肥与生物有机肥无机肥配施处理，平均增幅接近14%。
　　 水分直接影响着旱地小麦产量，在本实验中小麦收获后，不同处理方式的0～200 cm土壤贮水量基本相同，但在播前土壤贮水量中则出现了明显差异。同时在采用生物有机肥以及同时使用适量化肥与有机肥的过程中，旱地小麦水分利用效率平均增幅接近为14%。导致这一情况出现的原因，可能与施加生物有机肥使得土壤原本结构得到相应改善有关，进而在一定程度上加快了小麦生长发育速度，同时也因土面水分蒸发而导致大量水分消耗，转变为利用作物蒸腾消耗水分[2]。
　　2.2 施肥措施影响小麦氮素利用率
　　為探究各施肥措施下对小麦氮素利用率造成的实际影响，本试验选择将氮素表观回收率作为主要指标，其计算方式为地上部分施氮前后的吸氮量差值与施氮量作比。结合相关试验数据可知，在不同处理下，氮素表观回收率最低不低于11%，最高则超过58%。相较于农户施肥与监控施肥的处理方式，有机无机肥与生物有机肥无机肥配施处理下的氮素表观回收率更高。在所有处理中，只有农户施肥处理下的氮肥偏生产力与氮农学效率最低，其均值分别为28%与6 kg/kg。其中氮肥偏生产力和氮农学效率均值最高的处理方式为生物有机肥无机肥配施，两者的均值分别可以达到68%与16 kg/kg。但无论采用哪种处理，根据试验结果显示其氮生物效率、氮收获指数之间则并不存在巨大差异，氮生物效率和氮收获指数的均值分别约为35 kg/kg与76%。相比于化肥有机肥配施，只施加化肥的处理方式下的小麦氮素利用率更高。
　　 根据相关研究资料可知，在对施肥效果进行衡量与评估时，一般选择将肥料利用率作为关键指标，而包括氮肥的回收率、偏生产力等在内的诸多指标，均可以对旱地小麦吸收氮肥的能力及对氮肥的利用情况进行真实反映。在本试验中，通过对旱地小麦采用化肥配施有机肥以及生物有机肥的方式，使氮肥回收率及生理与农学效率等指标均得到了相应提升。例如与农户施肥与监控施肥处理对比，其余两种处理方式下的氮肥农学与生理效率，各自平均提高了35%与135%。综合来看，在旱地小麦中采用有机无机肥配施与生物有机肥无机肥配施的方式，有助于旱地小麦氮肥利用率的提升，其中生物有机肥无机肥配施下的小麦氮肥利用率最高。这也意味着，生物有机肥无机肥配施能够有效改善原本土壤结构，大大增加旱地小麦耗水量，促进小麦健康生长发育，使其能够充分利用氮素实现增产增收[3]。 　　2.3 施肥措施影响小麦产量及构成
　　本试验在探究不同处理下小麦产量及其构成因素变化的过程中，并未发现小麦籽粒产量与生物产量出现显著差异。但相比于只施加化肥的处理方式，生物有机肥无机肥配施处理下的小麦产量明显更高，与监控施肥处理相比，其小麦产量平均高出近10%，与农户施肥处理方式相比，其小麦产量平均高出25%以上。而相比于生物有机肥无机肥配施，有机无机肥配施处理下的小麦产量相对较低，但两者之间并无显著差异。从小麦产量构成角度来看，除了农户施肥处理方式外，其余所有处理下的公顷穗数与千粒质量均相对较高。其中以生物有机肥无机肥配施处理下的公顷穗数和千粒质量最高，平均分别可以达到600万穗与46 g。其次为有机无机肥配施，其公顷穗数与千粒质量的均值分别可以达到560万穗和45.9 g。所有处理方式下的收获指数之间也无明显差异，其均值约为42%。
　　根据本试验的相关数据结果可知，有机无机肥配施与生物有机肥无机肥配施的处理方式，可切实帮助提高旱地小麦籽粒与生物产量。其中生物有机肥的产量提升效果更为明显，与农户施肥处理方式相比，在生物有机肥无机肥配施处理下的旱地小麦籽粒产量平均增幅超过20%，小麦产量提升增幅在3%～25%之间。
　　2.4 施肥措施影响小麦的经济效益
　　 本试验中的小麦种子价格按照当地平均价格选取计算，即为3元/kg。氮、磷、钾肥的均价分别为5.2元/kg、7.2元/kg以及4.5元/kg。有机肥的均价为0.32元/kg，在不考虑农药、除草剂以及人工费用等其他成本的情况下，所有处理方式中，以生物有机肥无机肥配施处理方式下的旱地小麦年均纯收入最高，可达6500元/hm2。其次為有机无机肥配施的处理方式，单纯使用化肥处理方式下的旱地小麦年均纯收入最低，仅为4100元/hm2。生物有机肥无机肥配施与有机无机肥配施下的旱地小麦年均纯收入不存在显著差异。本文认为，通过采用有机无机肥配施的处理方式，可使无机化肥的施用成本得到明显降低，但也在一定程度上增加了有机肥支出。因此通过综合考虑，建议在旱地小麦种植中采用生物有机肥无机肥配施的处理方式，以便能够有效实现小麦生产经济效益最大化的根本目标。
　　3 结论
　　综上所述，有机无机肥配施与生物有机肥无机肥配施均有助于提升旱地小麦水分生产效率、氮素利用率，同时对于提高小麦产量及经济效益规模也具有积极作用。因此在实际种植旱地小麦时，相关工作人员在因地制宜的原则下，应当积极使用有机肥代替化肥，以便促进旱地小麦的健康生长，获得增产增收的理想效果。
　　参考文献：
　　[1]秦永林，石晓华，贾立国，等.有机肥替代化肥对马铃薯-小麦轮作体系产量及钾肥利用率的影响[J].北方农业学报，2019，47（4）：47.
　　[2]王巧云，何正奎.生物有机肥替代化肥试验报告[J].农业科技与信息，2019（16）：17.
　　[3]王玉龙.有机肥替代化肥对作物产量和土壤肥力的影响[J].现代农业科技，2019（12）：172.
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