有机肥替代化肥对旱地小麦水氮利用及经济效益的影响

王树琼，金艳红

（华池县农业农村局，甘肃 华池 745600）

小麦是我国主要的粮食作物之一，旱地小麦在我国播种面积占总面积的33%，由于土壤贫瘠、干旱少雨等因素，导致小麦产量低、效益差，农民的积极性不高[1]，因此，优化旱地小麦栽培模式对提高小麦产量、增加小麦收益具有重要的意义[2]。近年来，由于偏施氮肥、单一施肥、过量施肥等不合理施肥现象，不仅增产效果不明显，还造成严重的生态环境问题，出现土壤养分失衡、土壤微生物群落数量和丰度降低、土壤容重增加等问题，严重影响植株的正常生长和养分吸收。而有机肥施来源于动植物残体和废弃物，能够起到改善土壤物理化学结构的特性，近年来，随着国家对农业生态的重视，有机肥的应用逐渐广泛，研究表明，有机肥通过改善土壤结构、提高土壤养分，促进根系生长和植株发育，是实现绿色农业、农业持续发展的途径之一，因此，本试验研究有机肥在旱地小麦上的应用，为旱地小麦栽培提供理论参考。

1 材料方法

1.1 试验地及试验材料

大田试验于2020年—2021年在甘肃省华池县王咀子乡刘家庙村村进行，试验小麦品种为西农979，试验地土壤为砂壤土，土壤pH值6.2，土壤有机质含量17.48 g/kg，全氮含量1.15 g/kg，速效磷15.8 mg/kg，速效钾含量127.63 mg/kg。有机肥为腐熟羊粪，pH值8.07，含有机质34.87 g/kg，全氮0.46 mg/kg，全磷0.37 g/kg，全钾0.48 mg/kg。

1.2 试验设计

试验采用完全随机设计，试验以化肥处理以为对照，设置4个有机肥替代化肥处理，分别为有机肥15 000 kg/hm2、22 500 kg/hm2、30 000 kg/hm2、37 500 kg/hm2，化肥处理的施肥量为氮肥（N）120 kg/hm2，磷肥（P2O5）90 kg/hm2，钾肥（K2O）90 kg/hm2，有机肥处理的化肥减量15%，氮肥60%和其他所有肥料做基肥一次施入，40%氮肥在拔节期追施。试验小区面积为45 m2，小麦于2020年10月5日播种，于2021年5月27日收获。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 小麦产量的测定

小麦成熟后，每处理随机选取获1个1 m2的样方，脱粒，风干后称质量计算单位面积产量。

1.3.2 水分和氮肥利用率的测定

水分利用效率（WUE）=产量/生育期耗水量；

生育期耗水量（mm）=播前0~200 cm土壤贮水量+降水量-收获时0~200 cm土壤贮水量土壤贮水量；

氮肥偏生产力（kg/kg）=籽粒产量/施氮肥量。

1.3.3 经济效益的计算

记录小麦从播种到收获各处理的投入，收获后计算收入并计算净收入。

1.4 数据分析

利用Microsoft Excel 2010软件进行数据整理，采用DPS数据处理系统进行单因素方差分析。

2 结果分析

2.1 有机肥替代化肥对旱地小麦水氮利用率的影响

由表1可知，随有机肥施用量的增加，小麦产量呈逐渐升高的变化趋势，T1处理和CK差异不显著，其他处理均显著高于CK，T2、T3和T4分别比CK高出17.51%、24.36%和27.01%，T3和T4处理间差异不显著。水分利用效率变化趋势和产量相似，T1、T2、T3和T4分别比CK高出7.09%、17.45%、24.38%和46.78%，有机肥处理间差异均显著。氮肥偏生产力随有机肥施用量的增加呈逐渐增加的趋势，各处理均显著高于CK，T1、T2、T3和T4分别比CK高出33.87%、46.89%、55.46%和58.76%，T3和T4处理间差异不显著。

表1 有机肥替代化肥对旱地小麦水氮利用率的影响Tab.1 Effect of organic fertilizer instead of chemical fertilizer on water and nitro‐gen utilization rate of dry land wheat

2.2 有机肥替代化肥对旱地小麦经济效益的影响

由表2可知，各处理的其他投入包括机械、人工、种子、农药等投入，各处理均相同，秸秆收益均相同，有机肥投入随用量增加逐渐增加，小麦籽粒收入均高于化肥，随有机肥施用量呈逐渐增加的趋势，净收入随有机肥施用量增加呈先升高后降低的趋势，其中，T1处理的净收入低于CK，其他收入均高于CK，在T3处理时净收入最高，比CK高出5.15%。

表2 有机肥替代化肥对旱地小麦经济效益的影响Tab.2 Effectsof organic fertilizer instead of chemical fertilizer on economic benefitsof dry land wheat

3 讨论

有机肥具有较强的吸收代换能力，能够将土壤养分吸附在表明并缓慢释放，提高土壤养分利用效率，另一方面，有机肥含有丰富的氨基酸、蛋白质等小分子物质，能够为植株生长提供养分，进而促进作物生长，提高产量。本研究结果表明，有机肥处理能够显著提高小麦产量、水分利用率和氮肥偏生产力，且随有机肥施用量的增加呈逐渐增加的趋势。主要是由于有机肥起到改善土壤理化性质的作用，为根系的生长提供良好的环境，从而促进根系对水分和养分的吸收。本研究表明，施用有机肥能够提高小麦的净收入，有机肥施用量为30 000 kg/hm2时，效益最好。而有机肥施用量过低由于对产量的增加效益不明显，从而导致净收入不高，而有机肥施用量超过一定量产量的增加受到影响，因此，适量的有机肥配施是提高产量和经济效益的关键。

综上所述，有机肥替代部分化肥能减少化肥用量，提高小麦产量和水氮利用效率，增加净收入，有机肥施用量为30 000 kg/hm2，化肥减量15%处理下的小麦产量和水氮利用率最高，经济效益最好，可在生产中推广应用。