施用氮磷钾对稻茬小麦生长发育和经济效益的影响
作者： 陈勇 王家嘉 孙少利 薜立辉 李远芝 范伟 陈骏 杨中保 束维正 李录久
摘要 ［目的］通过多地田间试验，研究施用氮磷钾对稻茬小麦生长发育和经济收益的影响，探究秸秆还田下小麦氮磷钾施肥效应。［方法］设置氮磷钾优化施肥ST，以缺氮、缺磷、缺钾和空白无肥的CK为对照，5个处理，小麦成熟期采样，考察产量性状，计算施肥效益。［结果］施用氮磷钾对小麦生长发育具有明显的促进作用，能显著提高籽粒产量，提升经济收益。4地试验，测土配方施肥ST较缺氮、缺磷、缺钾的对照ST-N、ST-P、ST-K分别增产33.67%～119.90%、6.85%～18.72%和5.87%～12.26%，与CK相比，产量相应提升35.83%～159.28%，平均增产72.73%、12.92%、8.01%和91.18%。按照平均产量计算，小麦施用氮磷钾增收1 652～10 620元/hm2，产投比达（3.15～11.43）∶1。［结论］ 秸秆还田条件下，氮磷钾优化配方施肥能有效提高江淮流域稻田冬小麦籽粒产量，提升种植的经济效益。
关键词 氮磷钾优化配方施肥；小麦籽粒产量；经济效益；江淮流域
中图分类号 S 143 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2025）04-0140-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.04.029
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Effect of Applying with Nitrogen， Phosphorus and Potassium on Paddy Wheat Growth and Economic Benefit
CHEN Yong1， WANG Jia jia2， SUN Shao li3 et al
（1.Zhongyan Anhui Hongsifang Fertilizer Co.， Ltd.， Hefei， Anhui 232100;2. Institute of Soil Fertilizer， Anhui
Academy of Agricultural Sciences（National Soil Quality Taihe Observation Experiment Station）/Nutrient Cycling and Cultivated Land Conservation Anhui Province Key Laboratory，Hefei，Anhui 230031;3.Funan County Agricultural Technology Extension Center，Funan，Anhui 236300）
Abstract ［Objective］ To study on the effects of nitrogen （N）， phosphorus （P） and potassium （K） optimizing prescription fertilization on wheat growth and economic benefit so as to explore the response of wheat grain yield to fertilization on the condition of straw returned to field at four sites. ［Method］ Five treatments were set up including the one ST which was N， P and K prescription fertilization and the ones omitted N （ST N）， P （ST P）， K （ST K） and NPK （CK）. The samples were collected at maturing stage of wheat， and the economic was calculated. ［Result］ There was an obvious relation effect of applying with N， P and K on wheat growth， grain yield increased and economic benefit of planting wheat improved， which wheat seed yield raised by 33.67%-119.90%， 6.85%-18.72% ， 5.87%-12.26% and 35.83%-159.28% averagely 72.73%， 12.92%， 8.01% and 91.18% at four sites respectively compared the treatment of NPK prescription fertilization with the control of omitting N， P， K and NPK. According to the calculation of average wheat grain yield， the economic profit to plant wheat increased by 1 652-10 620 yuan/hm2， and the ratio of income to invest of fertilization reached （3.15-11.43）∶1 compared the treatment of ST to the one of ST N，ST P， ST K and CK. ［Conclusion］ The optimizing prescription fertilization of N， P， K could effectively increase winter wheat seed yield and improve economic benefit in the region of the Yangtze Huai River valley under the condition of straw returned to field.
Key words Optimizing prescription fertilization of N， P， K;Wheat grain yield;Economic benefit;Yangtze Huai River valley
基金项目 国家重大研发专项“长江流域冬小麦化肥农药减施增效技术研究与示范”（2018YFD0200505）。
作者简介 陈勇（1968—），男，安徽长丰人，推广研究员，从事农业技术试验和复合肥料的生产管理工作。*通信作者，研究员，博士，从事土壤肥料研究。
收稿日期 2024-06-11
小麦是我国主要粮食作物之一，是北方广大人民群众的主食和碳水化合物的主要来源［1］。中国是当今世界最大的小麦生产和消费国家，安徽是我国小麦主产区。据统计，2016—2021年全省小麦总播种面积为284.9万hm2，年平均总产量1 643万t，播种面积和总产量分别占全国的11.82%和12.32%，均位于全国第3位［2-3］。发展小麦生产，对保障国家粮食安全、促进地方经济发展和农民增产增收、巩固脱贫成果和乡村振兴均有重要作用［4-6］。
氮是小麦植株中蛋白质等重要有机化合物的组成元素，磷为核酸等有机磷化合物的组分，钾可以促进小麦光合作用，提高CO 2同化率，增强抗病能力。氮磷钾3种元素均是小麦正常生长发育所必需的16种营养元素之一，属于6种大量营养元素，被称为肥料三要素［7］，对小麦生长发育和籽粒产量有重大影响。小麦是需肥量较多的高产农作物，研究表明，每生产100 kg小麦籽粒，平均吸收2.61 kg N、0.96 kg P 2O 5、2.93 kg K 2O，N∶P 2O 5∶K 2O为2.7∶1∶3.1，氮磷钾是除氧、碳外小麦需求量最多的3种必需营养元素［7-8］。然而，江淮流域小麦产区下蜀黄土发育的旱地-黄褐土、水田-水稻土，以及沿淮河的冲积土、砂姜黑土等，土壤肥力不高，供肥强度较弱，不能满足小麦正常生长发育对氮素的需求［8-10］，特别是水稻秸秆全量还田下。为了高产，农民传统施肥法施用大量氮素化肥，磷钾用量较少，不仅氮肥施用过量，氮磷钾比例也不合理，导致田间生长环境郁闭，通风透光差，小麦病虫害严重，易倒伏，籽粒瘪小，产量剧减［11-13］。针对小麦生产中存在的突出施肥问题，特别是秸秆禁烧/全面还田的新形势下氮肥施用过量、氮磷钾比例不合理的现状，笔者通过田间小区试验，进一步研究江淮地区冬小麦施用氮磷钾化肥的效应，提高化肥利用效率，减少肥料养分流失和损失，减轻农业面源污染，保护环境，提高施肥的经济效益和农民收益，旨在为合理施肥提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
田间试验于2022—2023年在安徽省江淮流域的滁州市定远县、阜阳市阜南县、合肥市长丰县和淮南市潘集区4个县区同时进行，其中定远和长丰2个县的供试土壤均为下蜀系沉积黄土发育的潴育型水稻土-黄白土田，阜南和潘集供试土壤相应为淮河冲积物和砂姜黑土母质发育的淹育水稻土-浅马肝田及潜育型水稻土-青湖泥田，前茬作物水稻，肥力中等，灌溉排水条件良好。小麦播种前，0～20 cm 耕层土壤样品，按常规方法分析，养分状况：pH分别为4.39、5.39、5.73和6.21，有机质含量分别为18.95、16.58、19.32和27.18 g/kg，碱解氮分别为119.7、68.1、105.2和173.1 mg/kg，有效磷分别为11.93、8.01、13.58和17.32 mg/kg，速效钾含量分别为125.6、128.5、108.7和198.3 mg/kg。
1.2 试验肥料
供试氮肥品种为尿素，含氮（N）量46.0％，生产商为中盐安徽红四方肥业股份有限公司；磷肥品种为国产过磷酸钙，P 2O 5含量12.0％，产地云南省；钾肥则为氯化钾，含钾量（K 2O含量）为60％，产地俄罗斯。
1.3 试验设计
共设置5个处理：①测土优化配方施肥处理ST（氮磷钾施肥量N、P 2O 5、K 2O量分别为180、90、90 kg/hm2）；②ST-N（ST基础上不施氮）； ③ST-P（ST基础上不施磷）；④OPT-K（ST基础上不施钾肥）；⑤CK（无肥空白对照，完全不施任何肥料的无肥处理）。 4地试验处理相同，小区面积30.0 m2，3次重复，区组内完全随机排列。肥料的施用方法：磷和钾全部作基肥，一次性施用；氮肥按7∶3比例分期施用。供试小麦品种为当地主推的扬麦23号、扬辐麦2号、淮麦33号和烟农21号，当年10月下旬播种，第2年6月初收获。病虫草害防治和水分管理等栽培措施，同当地普通大田小麦。
1.4 样品采集与分析
试验地土壤耕作施肥前，多点采集基础土壤样品，测定基本农化性状。小麦成熟收获前，考察单位面积有效穗数，每个处理小区选取具有代表性的25株样品，带回实验室进行考种，测定株高、穗长、结实小穗数、不孕小穗数、每穗粒数、千粒重、秸秆和籽粒重等性状指标。实施人工收获，每小区单收、单独脱粒，分开晾晒和称重，计算实产。
土壤基本性状采用常规法分析，参照《土壤农化分析》［14］等进行；pH用玻璃电极法测定，有机质选用H 2SO 4-K 2CrO 7氧化法测定；碱解氮采用扩散法测定，有效磷采用氟化铵-稀盐酸浸提-钼蓝比色法测定，速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度计法测定。