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1、小麥正位深施肥不同施肥方式的對(duì)比
0、 引言
化肥是一種重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,為提高作物產(chǎn)量做出了重要貢獻(xiàn)。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO) 統(tǒng)計(jì),化肥在對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)的總份額中約占 40% ~60% ; 在發(fā)展中國家,施肥可提高糧食作物單產(chǎn) 51. 4%。農(nóng)學(xué)專家研究認(rèn)為,其他因素相同的情況下,合理施用化肥可使農(nóng)作物增產(chǎn) 40% ~ 60%。我國糧食產(chǎn)量從以前的供給不夠到目前耕地面積減少的情況下還能滿足需要,很大程度上都是因?yàn)槭┯没蕩淼募Z食產(chǎn)量大幅提高。
根據(jù)肥料施用時(shí)間的不同,肥料分為基肥、種肥、中耕追肥等幾種?;适窃谧魑锓N植前施入
2、土壤的肥料,為物生長(zhǎng)過程中提供養(yǎng)分; 種肥是在播種的時(shí)候施用的肥料,可以為種子發(fā)芽和早期生長(zhǎng)發(fā)育提供營養(yǎng)需求,為后期生長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)。種肥施用時(shí),根據(jù)肥料相對(duì)種子的位置不同,通常分為側(cè)位深施肥、正位深施肥和種肥混撒等幾種。人工播種時(shí)或者早期的播種機(jī)具都是采用種子與肥料混合后播施的方式,由于種子和肥料直接接觸,容易造成燒種、燒苗現(xiàn)象,導(dǎo)致出苗率低、后期生長(zhǎng)發(fā)育緩慢等問題。近年來,由于施用化肥造成的土壤硬化、環(huán)境污染越來越引起人們的重視。不合理的施肥方式(如大量施肥、種肥相對(duì)位置不合理) ,都會(huì)造成肥料不能被作物充分吸收,不僅是一種浪費(fèi),還會(huì)造成土壤和環(huán)境污染。
為了改進(jìn)施肥方式,許多科研單位和
3、企業(yè)進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作,生產(chǎn)出各種各樣的施肥播種機(jī)。這些播種機(jī)大都是播種與施肥分開進(jìn)行,肥料與種子間有一定厚度的土壤隔離層,減少了燒苗,同時(shí)確保種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的一定時(shí)期內(nèi)可以持續(xù)的吸收到肥料釋放的養(yǎng)分。通常根據(jù)肥料相對(duì)種子的位置不同,又可將施肥播種機(jī)分為側(cè)位深施肥播種機(jī)和正位深施肥播種機(jī)。側(cè)位深施指的是肥料施在種子行的一側(cè); 正位深施是指肥料施在種子行的正下方,通過一定厚度的土壤隔離層將種子與肥料隔開。側(cè)位施肥方式在播種時(shí)通過單獨(dú)的施肥部件即可將肥料施在種側(cè),比較容易實(shí)現(xiàn),所以這種類型的施肥播種機(jī)發(fā)展很快,市場(chǎng)上成熟機(jī)型很多; 而正位施肥方式需要先施肥,覆蓋一定厚度的土壤后在進(jìn)行播種
4、,還要保證種子與肥料間土壤厚度穩(wěn)定,技術(shù)難度比較大,現(xiàn)有成熟機(jī)型比較少。研究正位施肥播種機(jī)到底有沒有必要? 正位施肥方式與側(cè)位施肥相比能不能使作物增產(chǎn)? 目前很少看到相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
為此,對(duì)小麥進(jìn)行了正位深施肥不同施肥方式的對(duì)比試驗(yàn),旨在為小麥深施肥播種機(jī)設(shè)計(jì)提供參考。
1、 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
根據(jù)小麥種植農(nóng)藝要求,選取施肥相對(duì)位置 A、施肥深度 B、施肥量 C 等3 個(gè)主要參數(shù)作為試驗(yàn)因素,以產(chǎn)量作為試驗(yàn)指標(biāo),進(jìn)行三因素二水平正交試驗(yàn)。施肥相對(duì)位置設(shè)置正位和側(cè)位兩個(gè)水平,肥料相對(duì)種子深度設(shè)置 3cm 和 5cm 兩個(gè)水平,施肥量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置 300kg/hm2和 375kg/
5、hm2兩個(gè)水平,確定因素水平編碼表如表 1 所示。
2、 試驗(yàn)過程與結(jié)果
2. 1 試驗(yàn)概況
試驗(yàn)地點(diǎn)在江蘇省丹陽市三橋村,播種時(shí)間 2012年 12 月初,前茬作物為水稻; 播種之前幾天剛下過雨,土壤比較潮濕。肥料選用 45% 高濃度三元復(fù)合肥,小麥種子為揚(yáng)麥 18。由于播種時(shí)間較晚,播種量適當(dāng) 加 大 至 300kg/hm2,播 種 深 度 3 ~ 4cm,行 距20cm。
2. 2 試驗(yàn)方法
根據(jù)三因素二水平試驗(yàn)方案,共需安排 4 種對(duì)比試驗(yàn)。另外,為了與當(dāng)?shù)胤N肥混合、人工播撒的種植方式進(jìn)行對(duì)比,安排了一個(gè)種肥混撒試驗(yàn)區(qū)。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求,采用人工開溝
6、施肥、播種方式,精確控制施肥相對(duì)位置、播種量和施肥量。分別安排種下正位3cm 施肥 300kg / hm2、種下正位 5cm 施肥 375kg/hm2、種行側(cè)位下深 5cm 施肥 375kg/hm2、種行側(cè)位下深3cm 施肥 300kg / hm2和種肥混合均勻撒播 5 個(gè)對(duì)比試驗(yàn)區(qū)。
2. 3 試驗(yàn)結(jié)果
2013 年 6 月 3 日人工分區(qū)塊收割,分別測(cè)量產(chǎn)量,填入正交試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表,如表 2 所示。
3、 試驗(yàn)極差分析
3. 1 試驗(yàn)結(jié)果直觀分析
首先采用極差分析法對(duì)影響產(chǎn)量的因素水平進(jìn)行分析。正交試驗(yàn)極差分析計(jì)算結(jié)果如表 3 所示。
從極差
7、分析結(jié)果可以看出: 3 個(gè)因素中,施肥相對(duì)深度對(duì)產(chǎn)量的影響最為明顯,施肥位置次之,施肥量對(duì)產(chǎn)量影響最小。3 個(gè)因素的水平中,施肥位置的較優(yōu)水平為正位深施,施肥深度以 5cm 為佳,施肥量為375 kg / hm2。故最佳施肥方式為: 正位深施,肥料位于種子下方 5cm 處,施肥量為 375kg/hm2。
以每個(gè)因素的兩個(gè)水平值作橫坐標(biāo),以與這兩個(gè)水平值對(duì)應(yīng)的均值 K 值作縱坐標(biāo)求得兩個(gè)點(diǎn),并將這兩個(gè)點(diǎn)連成一條直線,得到 3 個(gè)因素及其相應(yīng)的 K 變化趨勢(shì)圖,如圖 1 所示。
由圖 1 可以看出,施肥深度從 3cm 增加到 5cm時(shí),產(chǎn)量增加較多。結(jié)合小麥出苗情況及生長(zhǎng)過程中植株
8、生長(zhǎng)情況分析,3cm 的施肥深度可能太小,造成燒苗,使出苗率降低,產(chǎn)量減少。采用正位施肥的方式比側(cè)位施肥方式對(duì)增產(chǎn)的影響也相對(duì)較大。根據(jù)生長(zhǎng)過程中植株發(fā)育情況分析,正位施肥方式肥料位于植株正下方,小麥根系在生長(zhǎng)過程中逐漸深入土壤,肥料被逐漸吸收,滿足各階段生長(zhǎng)對(duì)肥料的要求,所以長(zhǎng)勢(shì)較好。另外,正位施肥肥料位于正下方,根系往下方生長(zhǎng),而側(cè)位施肥,根系會(huì)向靠近肥料的一側(cè)生長(zhǎng),后期容易倒伏。與施肥位置和施肥深度相比,施肥量對(duì)產(chǎn)量的影響要小得多。
種肥混合撒播的試驗(yàn)區(qū)的產(chǎn)量為 4 530kg/hm2,高于側(cè)位 3cm、375kg/hm2施肥量的產(chǎn)量。經(jīng)觀測(cè)分析,其原因可能是由于人工混撒的方式使得
9、種子和肥料都均勻分布在整個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi),種肥分散,相對(duì)于肥料施于種側(cè) 3cm 的條播條施方式更不容易燒種燒苗。
但是,由于人工混撒方式畢竟是種肥混合,存在燒種燒苗現(xiàn)象,并且后期植株的生長(zhǎng)不能提供持續(xù)的肥料供給,所以產(chǎn)量低于其他幾種種植方式。
3. 2 方差分析
極差分析的結(jié)果排出了試驗(yàn)因素的最佳組合,要更精確地估算個(gè)因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響的重要性,還需要進(jìn)行方差分析。通過方差分析可以進(jìn)一步分析各試驗(yàn)指標(biāo)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響的顯著程度,從而有利于選取個(gè)因素最佳水平組合。方差分析如表 4 所示。
從 F 分布表中查得 F0. 10(1,1) = 39. 86,故因素 B施肥深度作
10、用顯著,因素 A、C 作用不顯著。與前面直觀分析結(jié)果一致。
4、 結(jié)論建議
1) 通過對(duì)比試驗(yàn)分析表明,施肥深度和施肥位置對(duì)小麥產(chǎn)量影響較大,采用機(jī)械正位深施肥的播種機(jī)械可以在適當(dāng)少施肥的情況下仍保持高產(chǎn),施肥量的增加對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)較小。
2) 采用合適的條施條播機(jī)具與人工撒種肥混撒方式相比,產(chǎn)量更高,應(yīng)該大力推廣條施條播機(jī),特別要加強(qiáng)正位深施肥播種機(jī)的研發(fā)和推廣工作。
3) 從試驗(yàn)結(jié)果看,施肥深度從 3cm 增加到 5cm時(shí),對(duì)產(chǎn)量影響最大。試驗(yàn)時(shí)的施肥深度選取參考了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植經(jīng)驗(yàn); 但是從結(jié)果分析,施肥深度 3cm時(shí)可能造成燒苗,說明指標(biāo)選取得不太合理。建議重新選取
11、施肥深度參數(shù),并增加施肥深度水平個(gè)數(shù),增大試驗(yàn)次數(shù),才能進(jìn)一步分析施肥深度對(duì)產(chǎn)量的影響趨勢(shì)。
4) 在一定范圍內(nèi),施肥量的增加對(duì)產(chǎn)量影響很小,說明通過合適的施肥方式可以達(dá)到增產(chǎn)的目的,而不需要施用大量的肥料。大量施用化肥還會(huì)造成環(huán)境污染、土壤板結(jié),得不償失。
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