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粮食作物

配方施肥对小麦产量、肥料利用率及经济效益的影响

  • 韦世宏 1 ,
  • 裴欢 2 ,
  • 王家嘉 2
展开
  • 1. 肥西县农业综合服务中心,安徽肥西 231200
  • 2. 安徽省农业科学院土壤肥料研究所,养分循环与耕地保育安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031
王家嘉(1984—),男,安徽合肥人,硕士,助理研究员,从事土壤肥料方面研究。

韦世宏(1976—),男,安徽肥西人,农艺师,从事农业技术推广工作。

收稿日期: 2025-03-19

  网络出版日期: 2026-01-07

Effects of formula fertilization on wheat yield, fertilizer use efficiency, and economic benefits

  • WEI Shihong 1 ,
  • PEI Huan 2 ,
  • WANG Jiajia 2
Expand
  • 1. Feixi County Agricultural Comprehensive Service Center, Feixi 231200, China
  • 2. Key Laboratory of Nutrient Recycling and Arable Land Conservation of Anhui Province, Soil and Fertilizer Research Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China

Received date: 2025-03-19

  Online published: 2026-01-07

摘要

为进一步推广小麦测土配方施肥技术,提高肥料利用率,研究以扬辐麦4号为试验材料,选择2种不同比例的配方肥(配方施肥1,N:P2O5:K2O为12.9:4.7:5.5;配方施肥2,N:P2O5:K2O为12.5:5.0:6.5),于2023年10月至2024年6月,在安徽省肥西县丰乐镇开展田间肥料利用率试验,每组配方肥均设空白、无氮、无磷、无钾和配方施肥5个处理,测定不同施肥处理对小麦产量及产量构成因素、肥料利用率及经济效益的影响。结果表明,配方施肥对小麦的有效穗数、每穗粒数、千粒重及实际产量均有促进作用,配方施肥1处理和配方施肥2处理的产量分别为6 232.5、6 147.6 kg/hm2;配方施肥1和配方施肥2处理区的氮、磷、钾肥利用率分别为44.7%、25.9%、72.0%和49.1%、22.1%、66.6%;配方施肥1处理和配方施肥2处理的产投比分别为1.96、1.89。综上,测土配方施肥能提高小麦产量、肥料利用率及产投比,在研究区种植小麦时,推荐施用配方肥N:P2O5:K2O为12.9:4.7:5.5。

本文引用格式

韦世宏 , 裴欢 , 王家嘉 . 配方施肥对小麦产量、肥料利用率及经济效益的影响[J]. 安徽农学通报, 2026 , 32(1) : 5 -8 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.01.002

Abstract

To further popularize the soil testing and formulated fertilization technology for wheat and improve fertilizer utilization efficiency, a field experiment on fertilizer use efficiency was conducted with Yangfumai 4 as the test material. The experiment was carried out in Fengle Town, Feixi County, Anhui Province, from October 2023 to June 2024, with two formulated fertilizers of different nutrient ratios selected (formulated fertilization 1 with an N:P2O5:K2O ratio of 12.9:4.7:5.5; formulated fertilization 2 with an N:P2O5:K2O ratio of 12.5:5.0:6.5). 5 treatments were set for each formulated fertilizer, namely blank control, nitrogen-free, phosphorus-free, potassium-free and formulated fertilization. The effects of different fertilization treatments on wheat yield, yield components, fertilizer use efficiency and economic benefits were determined. The results showed that formulated fertilization significantly promoted the effective panicle number, grain number per panicle, 1 000-grain weight and actual yield of wheat. The yields of formulated fertilization 1 and formulated fertilization 2 treatments were 6 232.5 and 6 147.6 kg/hm2, respectively. The nitrogen, phosphorus and potassium use efficiencies of formulated fertilization 1 and formulated fertilization 2 treatments reached 44.7%, 25.9%, 72.0% and 49.1%, 22.1%, 66.6%, respectively. The benefit-cost ratios of the two treatments were 1.96 and 1.89, respectively. In conclusion, soil testing and formulated fertilization could increase wheat yield, fertilizer utilization efficiency and benefit-cost ratio. It is recommended that the formulated fertilizer with an N:P2O5:K2O ratio of 12.9:4.7:5.5 should be applied for wheat production in the study area.

小麦是重要的粮食作物之一,其长势和产量与化肥施用情况息息相关[1-2]。随着生态环保意识的增强,肥料的施用不仅要考虑作物的产量,还需兼顾环境风险。测土配方施肥是基于土壤养分检测结果与作物需肥规律,科学制定肥料施用方案的精准农业技术。吴云等[3]研究表明,测土配方施肥不仅能提高小麦产量、肥料利用率,还能减少环境污染。肥西县位于安徽省中部,属于江淮丘陵地带,土壤类型多样,主要包括黄褐土、水稻土等。小麦是该地区的主要粮食作物之一,2023年,全县小麦种植面积在22 066 hm2左右,总产量为8.75万t;2024年,种植面积进一步扩大,在25 333 hm2左右。为进一步推进该地区的化肥减量工作,于2023年10月至2024年6月进行了小麦配方施肥肥料利用率试验,旨在探讨不同比例配方肥处理对小麦产投比、肥料利用率的影响,为优化小麦施肥配方提供参考,以进一步推广测土配方施肥技术。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点安排在肥西县丰乐镇(31.561 041° N、117.179 206° E),田块基础设施配套,灌溉排水设备完善。试验田前茬作物为水稻,土壤类型为潴育型水稻土,土体无明显障碍层,地势平坦,肥力均匀。耕层土壤基本理化性质为有机质含量36.7 g/kg,pH 5.4,全氮含量1.37 g/kg,有效磷含量29.7 mg/kg,速效钾含量290 mg/kg。

1.2 供试品种及肥料

小麦品种为扬辐麦4号。氮肥(尿素,N 46%),磷肥(过磷酸钙,P2O5 12%),钾肥(氯化钾,K2O 60%),均购自中化化肥有限公司。

1.3 试验设计

试验小区面积30 m2,采用随机区组排列。播种施肥时间为2023年10月。磷肥全部作基肥施用,氮肥作基肥,返青肥,拔节肥,钾肥作基肥,拔节肥。每个小区之间设埂,防止水肥侧渗。各处理单排单灌,防止串灌串排,试验田周围设置1 m的保护行。整个试验过程除施肥不同外,其他操作统一管理。2023年10月5日施肥整地,将配方肥混合后均匀撒施于地表,翻耕入土,确保肥料与土壤充分混合;10月12日播种,采用直播,播种量为300 kg/hm2;2月1日人工撒施返青肥;3月23日人工撒施拔节肥。试验设两个配方施肥比例,配方施肥1,N:P2O5:K2O为12.9:4.7:5.5;配方施肥2,N:P2O5:K2O为12.5:5.0:6.5。每组试验均为5个处理,分别为空白、无氮、无磷、无钾和配方施肥处理,旨在通过差值法计算肥料利用率。施肥方案及各处理具体施肥量见表1~2
表1 各小区施肥方案 单位:(g/30 m2
施肥方式 处理 基肥 返青肥 拔节肥
尿素 过磷酸钙 氯化钾 尿素 尿素 氯化钾

(12.9:4.7:5.5)

配方施肥1

空白 0 0 0 0 0 0
无氮 0 1 760 247.0 0 0 165
无磷 630 0 247.0 252 378 165
无钾 630 1 760 0 252 378 0
配方施肥1 630 1 760 247.0 252 378 165

(12.5:5.0:6.5)

配方施肥2

空白 0 0 0 0 0 0
无氮 0 2137 274.5 0 0 183
无磷 660 0 274.5 264 396 183
无钾 660 2 137 0 264 396 0
配方施肥2 660 2 137 274.5 264 396 183
表2 各处理养分施用量 单位:(kg/hm2
施肥方式 处理 养分施用量
N P2O5 K2O
配方施肥1(12.9:4.7:5.5) 空白 0 0 0
无氮 0.0 70.4 82.4
无磷 193.2 0.0 82.4
无钾 193.2 70.4 0.0
配方施肥1 193.2 70.4 82.4
配方施肥2(12.5:5.0:6.5) 空白 0 0 0
无氮 0 85.48 91.5
无磷 202.4 0 91.5
无钾 202.4 85.48 0
配方施肥2 202.4 85.48 91.5

1.4 测定指标及方法

播种到成熟期进行生育期观察记载,收获期对每小区进行实测产,记录小麦籽粒重量(四周边行、空秆、病虫变异株除外),用规格0.5 m×0.5 m的铁丝框,每小区选取具有代表性的2个0.25 m2进行考种,记录株高、穗长、穗粒数和千粒重。考种结束的样品及时粉碎,测定每个小区植株的氮、磷、钾养分,植株粉碎后用H2SO4-H2O2消煮,植株养分测定方法参照NY/T 2017—2011《植物中氮、磷、钾的测定》,全氮含量测定采用凯氏定氮法,全磷含量测定采用钼锑抗比色法,全钾含量测定采用火焰光度法。肥料利用率的相关计算如式(1)~(3)。
氮肥利用率(%)=(全素区作物吸收氮养分量-无氮区作物吸收氮养分量)/纯N×100
磷肥利用率(%)=(全素区作物吸收磷养分量-无磷区作物吸收磷养分量)×2.29/纯P2O5 ×100
钾肥利用率(%)=(全素区作物吸收钾养分量-无钾区作物吸收钾养分量)×1.205/纯K2O×100

2 结果与分析

2.1 小麦的生育期、产量及产量构成因素

观察发现,从播种到成熟,小麦生育期为223 d。由表3可知,在配方施肥1方式下,不同处理间小麦有效穗数差异较大,配方施肥1处理的有效穗数、每穗粒数、千粒重及实际产量均高于其他处理;其中,实际产量较无氮、无磷、无钾和空白处理分别增加2 205.0、349.5、610.5和3 093.0 kg/hm2,增产率分别为54.7%、5.9%、10.9%和98.5%。
表3 不同处理小麦产量构成因子与产量
施肥方式 处理

有效穗数/

(万穗/667 m2

每穗粒数/粒

千粒

重/g

实际产量/(kg/hm2

(12.9:4.7:5.5)

配方施肥1

空白 16.5 34.7 43.1 3 139.5
无氮 18.5 38.3 44.5 4 027.5
无磷 24.4 40.3 46.8 5 883.0
无钾 23.7 40.0 46.5 5 622.0
配方施肥1 25.0 41.3 47.3 6 232.5

(12.5:5.0:6.5)

配方施肥2

空白 15.9 38.9 39.9 3 146.6
无氮 19.3 38.5 40.8 3 865.7
无磷 27.2 40.5 41.3 5 805.0
无钾 25.8 39.8 41.1 5 386.2
配方施肥2 28.2 41.3 41.4 6 147.6
在配方施肥2方式下,配方施肥2的有效穗数均高于其他处理,各处理间小麦千粒重差异较小,氮肥对小麦的每穗粒数影响较大;配方施肥2处理较无氮、无磷、无钾和空白处理分别增产2 281.9、342.6、761.4、3 001.0 kg/hm2,增产率分别为59.0%、5.90%、14.1%和95.4%。
两组试验产量表现均为配方施肥>无磷>无钾>无氮>空白,说明氮肥对小麦产量的影响最大,其次是钾肥,最后是磷肥。配方施肥1处理的产量较配方施肥2处理增加84.9 kg/hm2。虽然配方施肥均能提高小麦有效穗数、每穗粒数,但配方施肥1处理下的小麦籽粒千粒重高于配方施肥2处理,这可能是配方施肥1处理产量较高的主要原因。

2.2 小麦肥料利用率

表4可知,配方施肥1全素区的氮、磷、钾肥利用率分别为44.7%、25.9%和72.0%,肥料平均利用率为47.5%;配方施肥2全素区氮、磷、钾肥利用率分别为49.1%、22.1%和66.6%,肥料平均利用率为45.9%。两组试验中,配方施肥均提高了小麦氮、磷、钾养分吸收量,且配方施肥1肥料平均利用率高于配方施肥2;其中,钾肥利用率最高,磷肥利用率最低。
表4 不同处理肥料利用率的比较
施肥方式 处理

氮吸收量/

(kg/hm2

磷吸收量/

(kg/hm2

钾吸收量/

(kg/hm2

氮肥利用率/% 磷肥利用率/% 钾肥利用率/%
配方施肥1(12.9:4.7:5.5) 空白 65.0 25.4 118.4
无氮 81.6 40.6 161.8
无磷 141.2 50.3 228.8
无钾 136.0 57.6 203.0
配方施肥1 167.9 68.5 262.3 44.7 25.9 72.0
配方施肥2(12.5:5.0:6.5) 空白 70.5 26.1 67.6
无氮 80.1 33.2 123.3
无磷 141.0 36.1 191.4
无钾 143.4 40.2 166.2
配方施肥2 179.4 55.0 227.1 49.1 22.1 66.6

2.3 小麦经济效益

表5可知,配方施肥1、配方施肥2处理的肥料投入成本分别为1 702.5、1 893.8元/hm2,配方施肥1处理较配方施肥2处理节约肥料投入成本191.3元/hm2。小麦整个生育期,除施肥量不一致外,田间操作、病虫害防治等均保持一致,经统计计算,两组试验用工成本均为4 800元/hm2、病虫害防治成本为1 125元/hm2。按2024年肥西小麦收购价2.4元/kg为标准,计算小麦产值和产投比,如表5所示。配方施肥1处理产投比(1.96)高于配方施肥2处理(1.89),配方施肥1的小麦产值较配方施肥2高203.8元/hm2,纯收入较配方施肥2高395.1元/hm2。综合表明,配方施肥1的经济效益较佳。
表5 不同处理的经济效益
处理 施肥量/(kg/hm2 肥料成本/(元/hm2

合计/

(元/hm2

产值/

(元/hm2

用工成本/

(元/hm2

病虫害防治成本/(元/hm2 纯收入/(元/hm2 产投比
尿素 过磷酸钙 氯化钾 尿素 过磷酸钙 氯化钾
配方施肥1 420.0 586.7 137.3 823.2 529.2 350.1 1 702.5 14 958.0 4 800 1 125 7 330.5 1.96
配方施肥2 440.0 712.3 152.5 862.4 642.5 388.9 1 893.8 14 754.2 4 800 1 125 6 935.4 1.89

注:尿素、过磷酸钙和氯化钾的成本分别为1.960、0.902、2.550元/kg。

3 结论与讨论

氮、磷、钾肥是小麦生长发育过程中不可或缺的三大营养元素,对小麦的分蘖、灌浆及产量形成具有关键调控作用[4]。费冰雁等[5]研究表明,氮肥供应不足会导致小麦植株死亡率提高,氮肥缺失会降低植株氨基酸和蛋白质的合成速率,有效穗数、每穗粒数等产量构成因子也会受到影响。朱珍勇等[6]研究表明,氮肥施用可显著增加有效穗数、每穗粒数及千粒重。本研究结果表明,配方施肥1处理的产量为6 232.5 kg/hm2,配方施肥2处理的产量为6 147.6 kg/hm2,较空白处理小麦产量均有效提高。与王芳[7]、周维军[8]、陈贤文[9]研究结果一致,测土配方施肥有利于提高小麦产量。
化肥利用率是评价科学施肥效果的重要指标,而测土配方施肥是提高化肥利用率的重要基础。位国峰等[10]研究表明,氮、磷、钾肥配施不仅能提高小麦产量,而且能提高肥料利用率。本试验结果表明,配方施肥1处理和配方施肥2处理的平均化肥利用率分别为47.5%、45.9%,其中钾肥利用率最高,磷肥利用率最低,可能原因是磷在当地土壤中移动性较差,易被固定[11]。在研究区小麦化肥减量化种植过程中,重点关注磷肥施用量,遵循“控氮、减磷、调钾”的原则,通过配施有机肥来减少磷素的固定,从而提高磷肥利用率。
综上,本文利用测土配方施肥试验,探究了配方施肥1(N:P2O5:K2O为12.9:4.7:5.5)和配方施肥2(N:P2O5:K2O为12.5:5.0:6.5)处理下的小麦肥料利用率、产量和经济效益,结果表明,配方施肥1和配方施肥2的产量分别为6 232.5、6 147.6 kg/hm2,平均化肥利用率分别为47.5%、45.9%,产投比分别为1.96、1.89。综合表明,在研究区种植小麦,推荐施用N:P2O5:K2O为12.9:4.7:5.5的配方施肥技术,以提高肥料利用率,降低综合成本,减少面源污染。本研究试验数据为1年试验数据,如大面积推广应用该配方肥,还需进一步进行大田试验验证。
[1]
朱兆良,金继运. 保障我国粮食安全的肥料问题[J]. 植物营养与肥料学报201319(2):259-273.

[2]
于国宜,孔令聪,张亮,等. 不同新型肥料对小麦光合特性、冠层结构及产量的影响[J]. 作物杂志2022(4):193-198.

[3]
吴云,张亚楠,张亚丽. 灌南县2020—2021年小麦测土配方施肥效果分析[J]. 农业开发与装备2022(5):130-132.

[4]
吴成英,马占礼. 2022年互助县小麦测土配方施肥肥料利用率田间试验[J]. 青海农技推广2023(4):63-66.

[5]
费冰雁,黄建强. 不同施肥方式对浙北地区小麦产量及肥料利用率的影响[J]. 农业科技通讯2024(7):49-52.

[6]
朱珍勇,卞永芳,周明,等. 不同施肥模式对小麦品种扬麦25的产量及肥料利用率的影响[J]. 农业科技通讯2024(3):47-50.

[7]
王芳. 2018—2019年度宿州市埇桥区符离镇小麦测土配方施肥田间示范试验[J]. 现代农业科技2021(5):27-28.

[8]
周维军. 濉溪县小麦测土配方施肥示范试验[J]. 安徽农学通报202329(1):56-57,66.

[9]
陈贤文. 淮北地区砂姜黑土小麦测土配方施肥试验[J]. 现代农业科技2019(10):8,10.

[10]
位国峰,张翠玉,张小娣,等. 不同施肥方式对黄河三角洲冬小麦产量及肥料利用率的影响[J]. 农业科技通讯2022(11):65-69.

[11]
詹其厚,陈杰. 氮钾肥配合对沿淮地区水稻产量和肥料利用率的影响[J]. 中国土壤与肥料2007(2):50-52.

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