邵俊飞 李慧敏 李汉燕 孙素霞 于进杰 赵成雷

摘 要 喷灌是一种重要的农业节水灌溉方式。通过试验研究不同水肥处理对山东省威海市文登区峰山村小麦产量、肥料利用率及土壤养分的影响。结果表明，处理H-SL（常规施肥+喷灌）与L-SL（常规施肥减量25%+喷灌）小麦产量分别较CK（不施肥+畦灌）增加10.21%和17.72%；在肥料减施25%处理下，喷灌能够较好地维持土壤含水量和养分含量；在小麦拔节期，处理L-SL 0～40 cm土层养分含量最高，无机氮、有效磷、速效钾含量分别为97.33 mg·kg-1、46.73 mg·kg-1、201.02 mg·kg-1；处理L-SL养分利用率最高，氮磷钾肥利用率分别为48.57%、19.22%、49.52%。

关键词 小麦；喷灌；产量；水肥利用率；土壤养分

中图分类号：S512.1 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.02.002

华北平原是我国重要的粮食生产基地之一，该地区用全国6%的水资源支撑了18%的耕地，同时产出了23%的粮食，对于保障我国粮食安全发挥了重要作用[1]。小麦作为华北平原最主要的粮食作物，其生育期长且生育期内降水稀少，50%～75%的需水量需通过灌溉进行补充[2]。小麦灌溉用水占农业用水量的70%，长期抽取地下水灌溉导致地下水水位下降、水资源匮乏，对生态环境造成严重破坏[3-4]。因此，水资源短缺成为影响华北平原农业可持续生产的重要问题[5]。

喷灌作为一种重要的农业节水灌溉方式，在小麦栽培上可实现节水30%～40%，节肥20%～30%，增产15%～30%[6-7]。笔者选择冬小麦作为研究对象，探究喷灌模式下的节肥增效潜力，以期为华北平原农业的可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

笔者于2020年10月至2021年6月在山东省威海市文登区泽头镇峰山村进行大田试验。供试土壤类型为石质干润正常新成土，pH值为7.15，有机质含量为10.25 g·kg-1，硝态氮含量为45.64 mg·kg-1，铵态氮含量为8.24 mg·kg-1，有效磷含量为24.3 mg·kg-1，速效钾含量为90.57 mg·kg-1。供试小麦品种为济麦22，生育期约240 d。供试氮肥为尿素（46%），磷肥为过磷酸钙（12%），钾肥为硫酸钾（50%）。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，小区面积为20 m2

（4 m×5 m），各试验小区随机排列。试验共设3个处理。1）CK：不施肥+畦灌。2）H-SL：常规施肥+喷灌，其中氮、磷、钾肥施用量分别为220.0 kg·hm-2、130.0、kg·hm-2、100.0 kg·hm-2。3）L-SL：常规施肥减量25%+喷灌，其中氮、磷、钾肥施用量分别为165.0 kg·hm-2、97.5、kg·hm-2、75.0 kg·hm-2。每个处理设3次重复。氮肥分基肥和追肥两次施入，施肥量为1∶1；磷、钾肥全部作基肥一次性施入，肥料均匀撒施后翻耕。小麦于2020年10月中旬播种，2021年6月中旬收获，播种量为165 kg·hm-2，生育期管理措施与农户常规管理措施相同。

1.3 样品采集与测定

小麦关键生育期采集样地0～40 cm土层样品，测定土壤养分含量。小麦成熟期收获，测定籽粒产量；同时采集样地0～100 cm土层样品，测定土壤含水量。小麦产量采取实打实收的方式，测产同时测定穗数、穗粒数、千粒重等。根据植株养分含量、生物量、产量计算养分吸收量和肥料利用率。

2 结果与分析

2.1 小麦生育期不同处理对0～40 cm土壤养分含量的影響

随着小麦生长发育，土壤中无机氮、有效磷、速效钾含量均呈下降趋势（见表1）。

小麦幼苗期，处理H-SL土壤无机氮含量最高，为121.93 mg·kg-1。小麦拔节期，除处理L-SL外，各处理土壤无机氮含量均有下降，而处理L-SL土壤无机氮含量升高，为97.33 mg·kg-1，显著高于其他处理。小麦收获期，处理H-SL土壤无机氮含量最高，为69.54 mg·kg-1，显著高于其他处理。

小麦幼苗期，处理H-SL土壤有效磷含量较高，为71.56 mg·kg-1。小麦拔节期，喷灌处理间有效磷含量差异不显著。小麦收获期，处理L-SL土壤有效磷含量显著高于其他处理，为40.76 mg·kg-1。

小麦幼苗期，各处理土壤速效钾含量无显著差异。小麦拔节期，处理L-SL土壤速效钾含量最高，为201.02 mg·kg-1，显著高于其他处理。小麦收获期，喷灌处理土壤速效钾含量均高于处理CK，但喷灌处理间无显著差异。

2.2 不同处理对小麦产量的影响

由表2可知，处理H-SL与L-SL较CK小麦产量分别显著增加10.21%和17.72%。小麦产量与穗数、穗粒数及千粒重均成正相关。在肥料减施25%处理下，喷灌能够提高小麦产量，其穗数、穗粒数和千粒重分别为574.02万株·hm-2、26.80粒和39.83 g。

2.3 小麦成熟期不同处理对0～100 cm土层含水量的影响

小麦成熟期各土层土壤含水量随土壤深度的增加而逐渐降低，处理L-SL在0～80 cm土层中土壤含水量均高于处理H-SL和CK（见图1）。0～100 cm土层中土壤含水量变化趋势表现为L-SL＞H-SL＞CK，在肥料减施25%处理下，使用喷灌技术能够较好地维持土壤含水量，平均含水量在15%左右。

2.4 不同处理对小麦养分累积量和肥料利用率的影响

由表3可知，各处理氮素累积量在84.48～

187.91 kg·hm-2，处理H-SL和L-SL氮肥利用率分别为47.01%和48.57%。各处理磷素累积量在16.01～

34.75 kg·hm-2，处理H-SL和L-SL磷肥利用率分别为12.46%和19.22%。各处理钾素累积量在52.21～

95.28 kg·hm-2，处理H-SL和L-SL钾肥利用率分别为43.07%和47.52%。试验结果表明，处理L-SL氮、磷、钾肥利用率均最高。

3 结论与讨论

水分是养分运输的介质，二者存在着相互调控与互补的效应，适宜的水肥措施能够促进小麦增产，提高肥料利用率[8-9]。而喷灌作为一种重要的农业节水灌溉方式，能够有效节约农业用水，提高水资源利用率。ZHAI等研究表明，微喷灌能够提高谷物产量，减少20%用水量[10]。因此，注重水氮资源的调配，对提高冬小麦水氮资源利用率，实现以水促氮具有重要意义。张帆等研究表明微喷灌配施水溶肥可提高小麦光合速率，增加有效穗数，进而增加产量[11]。刘见等研究表明，小麦喷灌灌水定额26～35 mm，施氮量193～

204 kg·hm-2能够节水11%，节氮21%[12]。于淑慧等研究表明微喷灌可提高小麦产量3.3%～9.8%，在减肥20%范围内均能够实现增产[13]。

本研究表明，处理H-SL与L-SL小麦产量分别较对照增加10.21%和17.72%，处理L-SL产量最高，为3 618.62 kg·hm-2；在肥料减施25%处理下，使用喷灌技术能够维持土壤含水量；小麦拔节期，处理L-SL 0～40 cm土层氮、磷、钾含量均最高，无机氮、有效磷、速效钾含量分别为97.33 mg·kg-1、46.73 mg·kg-1、201.02 mg·kg-1，收获期处理L-SL土壤的有效磷含量依旧较高，为40.76 mg·kg-1；处理L-SL相较于H-SL有着较高的养分利用效率，氮、磷、钾素利用率分别为48.57%、19.22%、49.52%。综上所述，在减量施肥25%处理下，使用喷灌技术能够维持较高的土壤含水量，并提高土壤养分含量及小麦养分吸收量。

参考文献：

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[13] 于淑慧，朱国梁，董浩，等.微喷灌追肥减量对小麦产量和水分利用率的影响[J].山东农业科学，2020，52（11）：46-50.

（责任编辑：刘宁宁）