化肥配方施肥研究及推广

三、化肥配方施肥研究及推广

1953年,甘肃省将500吨化肥分配给平凉、酒泉和武威专区和13个县,用于小麦、棉花、大麻、蔬菜生产,为平凉推广施用化肥之始。

(一)氮肥施用及土壤氮素研究

1988—1989年,由甘肃省农科院主持,周广业参与完成氯化铵肥效及科学施用技术研究。该项目在全省6个点上共进行了24次田间试验,初步明确了①氯化铵的增产效果与等氨量的尿素、硝铵相同或相近;②施用氯化铵不会影响作物对氮磷钾等养分的吸收,也不会降低籽粒粗蛋白含量;③春小麦能正常生长的氯离子临界浓度为5000毫克/千克;④氯离子在不同土壤条件下的残留情况;⑤甘肃全省耕地土壤0~20厘米氯离子含量概况、地区分布及剖面分布特征等。本课题在甘肃省内首次对氯化铵的施用进行了较系统的研究,为制定氯化铵合理施用技术提供了科学依据。根据甘肃省的实际情况,从地域、作物、用量、方法等方面提出了合理分配和施用氯化铵的意见。

该项目于1994年获甘肃省科技进步三等奖。

1980—1985年,为解决陇东旱作土壤上主要作物的科学定量氮肥施用问题,由平凉地区农科所自列,黄世伟、丁宁平、周广业和杜生明等参与完成甘肃陇东地区测土施肥研究项目。采用无肥区基础产量(x)表征土壤基础肥力,求得了冬小麦、玉米基础产量与丰产栽培产量(y)的关系式分别为:y=1000x/(640+0.27x)和y=1000x/(700+0.2x),通过田间试验与室内分析相结合,以生产0.5千克籽粒(包括茎叶)的吸氮量乘以基础产量作为热的供氮量,提出作物丰产栽培产量与施用氮肥关系,冬小麦氮肥用量=0.0254(y-x)/肥料当季利用率、玉米氮肥用量=0.0240(y-x)/肥料当季利用率。并通过多点田间验证,推广小麦3000亩,玉米1500亩,保证率均超过90%。用本法计算氮肥施用量,比回归设计法适用面积大,公式参数应用持续时间长;比用土壤测定值折算土壤供氮量法准确,且简单易行。对整个陇东旱作土壤上主要作物的科学定量化施用氮肥,必将产生较高的经济效益,这种施肥方法国内仅在浙江水稻土上进行了推广应用。北方旱地尚无人开展这一工作

该项目1987年分别获甘肃省科技进步三等奖、甘肃省农业厅技术改进三等奖、平凉地区科技进步二等奖。

1988—1990年,王宏凯、周广业、尚来贵、丁宁平、马琼,与中国农科院土肥所关松荫,北京双桥农技站崔世博、刘林及北京延庆县土肥站王双石、时之文协作研究,在旱塬黑垆土、石灰性土壤中首次进行氢醌尿素与尿素肥效对比试验。结果表明:①氢醌尿素是尿素加脲酶抑制剂氢醌制成的一种新型长效化学肥料,施入土壤以后,使尿素分解转化成氨的速度减缓,减少了氮的挥发损失,提高氮素利用率,同时还有利于保持土壤氮素。从而为作物提供更多可吸收利用的氮素。②小麦、水稻和玉米施用氢醌尿素,促进了作物对氮磷的吸收。小麦和水稻有效穗数分别比对照增加5.9%和4.5%。穗长、穗粒数和千(百)粒重也有所增加。小麦、水稻和玉米分别增产10.3%~13.2%、5.8%和11.9%。冬小麦籽粒粗蛋白含量提高3%,明显地改善了产量结构和穗部性状;③氢醌尿素配施5千克纯五氧化二磷,1千克氢醌尿素可增产4.9千克小麦,比等量养分的普通尿素增加收入23.88元/亩,增产效果和经济效益十分显著,氢醌尿素作基肥一次施用,具有增产和省工的双重效果;④总结出了过磷酸钙与尿素混合施用,尿素深施于犁底层。

(二)磷肥及土壤磷素研究

1957年开始,对冬小麦、玉米、高粱、谷子、糜子、荞麦、黄豆、黑豆、豌豆、小绿豆、黄小豆、蚕豆、胡麻、马铃薯等作物实施过磷酸钙试验,结果证实施用过磷酸钙与土壤条件、作物品种和施用技术有关,对谷类和豆类作物的根系、根瘤的发育有重要的促进作用,每斤过磷酸钙所产生的增产效果为冬小麦0.2千克、玉米0.75千克、高粱0.45千克、谷子0.2千克、糜子0.3千克、荞麦0.25千克、豆类0.25千克、马铃薯0.35千克。

1979—1982年,由平凉地区科技处下达,土壤肥料研究室黄世伟、蒋维新、周广业、杜生明参与完成黑垆土区几种主要作物土壤有效磷临界值研究。布点59个,其中小麦点24个、玉米点14个、绿肥点21个,以冬小麦、玉米、绿肥(黑豆+芸芥混播)的磷肥肥效进行土壤有效磷临界值研究。研究表明:①几种作物磷肥增产量与土壤有效磷含量呈指数曲线相关,差异显著;②黑垆土区土壤有效磷的临界值是冬小麦3.毫克/千克、玉米4.2毫克/千克、绿豆4.5毫克/千克;③在施氮肥、土粪的基础上施用磷肥增产显著。据1500亩地的统计年效益为1.8万元以上。该项成果在甘肃全省黑垆土研究上第一次提出有效磷的临界值。根据有效磷临界值,用来指导磷肥施肥,节省肥料消耗,并获得最高产量。小麦供试面积720亩,平均增产35.76%,玉米供试面积390亩,平均增产16.67%。

该研究于1983年8月25日由平凉地区科技处鉴定验收,1985年获平凉地区科技成果二等奖。

1987—1990年,由甘肃省科技厅下达,周广业、丁宁平、王宏凯、方社会、俞锦晖、张岩竹、董文军等参与完成黑垆土区磷肥规范化施用技术研究项目。在泾川、灵台、崇信县、平凉市黑垆土、黄绵土和新积土上进行了104个选点磷肥肥效和磷肥用量的田间试验、施磷定位试验和室内模拟、测定。通过试验研究确定出陇东地区主要耕作土壤相对产量大于95%时,不需要施磷肥的最低界限为15毫克/千克(risen法);获得该区土壤有效磷增加1千克,需施入水溶性磷肥2.5千克以上。磷肥施入土壤后,一天内有30%~50%被固定为难利用态磷,施入10天后固定量可达50%~70%以上,30天的固定量基本接近10天,由此而提出陇东地区合理施用磷肥的公式,并进行了12万亩示范验证和推广。该研究还确定了不同磷肥的用量下,由土壤固定和作物吸收利用而引起的土壤有效磷“减半期(减少一半的时间)”,据此预测出磷肥的合理使用时间和数量。

该项目于1990年由平凉地区行政公署科技处鉴定验收,1990年获甘肃省农业技术改进二等奖、1991年获甘肃省科技进步三等奖。

1990年,周广业、阎龙翔、丁宁平、王宏凯、俞锦晖等基于石灰性土壤无机磷新的分级体系和土壤有机磷分级体系对长期定位试验中有机、无机磷的形态组成做了分级测定,研究连续施肥13年对黑垆土磷素形态转化的影响。结果表明:①磷肥和有机肥或有机肥配磷肥,都显著提高了二钙态磷、八钙态磷、铝螯合态磷和铁螯合态磷,在0~20厘米和2~50厘米土层的积累,尤以八钙态磷增加幅度最大;②施氮肥和氮磷肥时,活性有机磷较对照区分别增加13.1毫克/千克和17.8毫克/千克,中度活性有机磷增加9.4毫克/千克和29.2毫克/千克,中稳性、高稳性有机磷则都较对照有下降,说明化肥促进了对植物难于利用的中稳性、高稳性有机磷的转化,使其向活性、中度活性有机磷转化。

1989—1992年,王宏凯、周广业、丁宁平、尚来贵、方社会在陇东主要土壤黑垆土、黄绵土和石灰性新积土上设置104点(次)磷肥肥效试验,为在生产上经济合理施用磷肥提供理论依据。结果表明:①土壤硝态氮、有机质、有效磷和全磷对基础产量起着决定性作用。②不同肥力土壤的基础供磷能力,小麦对土壤磷素依存率和磷肥利用率不同。高肥力土壤基础供磷能力强,小麦对土壤磷素依存率高,磷肥利用率就低;反之亦然。形成10吨小麦籽粒吸磷量1.05~1.40吨,小麦对土壤磷素依存率44.1%~79.0%,磷肥当季利用率8.7%~11.2%。③在本地区不同肥力的土壤上施用磷肥,增产概率很高(91%以上)。磷肥增产效果与土壤有效磷含量的变化呈极显著的负相关,氮磷配施增产效果高于单施磷肥,前者平均增产7.2千克,后者5.1千克;④确定平凉地区土壤有效磷丰缺指标:小于6毫克/千克为极缺;6~11毫克/千克为缺;11~15毫克/千克为稍缺;大于15毫克/千克为丰富。

(三)氮磷配施研究

1982—1984年,由平凉地区科技处下达,张效勇、张智勤、丁宁平、周广业、杜生明、金安玲、王兴杰、雒抒、张建发、方社会在塬区高平试验场和川区泾滩试验场进行冬小麦氮磷化肥施用技术研究。结果表明:①根据目前土壤养分情况,平凉绝大多数地区施用化肥情况需要氮磷配合,氮磷配合比单施氮磷肥增产11.8%~50.1%,且氮素肥效高于磷肥约10.8%~46.1%。②磷肥施用分配上,可用四年施一次的办法。氮肥亦可作底肥一次施用,也可分两次施用(若播种时土壤干旱、底肥不足时可采用此法),追肥最好在春二叶期施用。川区以“V”型施肥法,塬区以“一炮轰”施肥法为宜;③施用氮磷化肥时,配合配料资源充足,理化性质好,易存放,易使用、价格较低,属应大力发展的化肥新类型。从1984—1986年,全区推广氮磷配合施用技术面积超过百万亩,以每亩增产10%计,增收小麦1750万千克,增加收入574万元。

该项研究于1986年2月由平凉地区科技处鉴定验收,翌年获平凉地区科技进步二等奖。

(四)钾肥及土壤钾素研究

1988—1990年,由甘肃省农科院土肥所主持,张掖地区农科所、定西地区旱农中心、临夏州农科所、平凉地区农科所(周广业参与)、长庆石油勘探局农工商联合处及武威地区农科所全省6个点研究了不同时期、不同浓度和不同营养条件下喷施磷酸二氢钾对小麦生长发育、经济性状和产量的影响,结果表明:①在试验条件下,小麦叶面喷施磷酸二氢钾无普遍增产效应,对农艺性状无明显影响。只有在土壤缺磷的条件下才有可能获得增产。②小麦磷营养极度不足时,在生长早期喷施磷酸二氢钾能在一定程度上满足小麦对磷的需求,对生长发育有促进作用。根部营养条件一旦得到改善,叶面喷施的效果即会下降,或者不再显效。小麦氮磷营养严重失调(氮多磷少)时,叶面喷施磷酸二氢钾有良好效果,这种效果随氮磷比例失调的程度而增大。③在试验条件下根施磷酸二氢钾的增产效果普遍高于等量磷酸二氢钾叶面喷施的效果。

该项目于1994年获甘肃省农科院科技进步一等奖。

1979—1980年,由甘肃农业大学主持,周广业参与,采用盐栽经验、田间试验和室内分析的方法,对甘肃省河东地区主要耕作土壤中的钾素状况和钾肥肥效进行了试验研究,结果表明:①河东地区四种耕作土壤中黄僵土,大黑土,黑垆土钾素供应潜力属高水平,而黄绵土属中上水平。②钾素在不同土壤粒级中的分布以物理性黏粒含量最高。几类土壤均随小于0.01毫米的物理性黏粒含量增加,其供钾容量增大。③黑垆土上施用钾不论单施或配合氮磷肥施用都有增产效果,而黄僵土上单施无效,配合氮、磷肥时有增产效果,这可能和该土壤氮、磷养分不足有关。④黄绵土不施肥时土壤释放钾量很低,作物吸钾量也很少,施肥后能大幅度提高土壤有效钾含量和对作物的供钾量,所以在黄绵土上种植高产和喜钾作物时,应重视钾肥的施用。

(五)其他化肥研究

1988年,周广业、方社会、张岩竹在西瓜上做了稀土“农乐”益植素(镧和铈的化合物,复合微肥)喷施效果试验。研究表明:①经过稀土“农乐”素喷洒的西瓜根毛浓密,侧根增多,根鲜重增加10%~15.3%,茎蔓粗壮,节间缩短,叶片宽大肥厚;②稀土能延缓西瓜植株衰老,当不施稀土的西瓜植株出现枯枝黄叶时,施用稀土的西瓜枝叶碧绿,生长繁茂,提高了光合生产力,单株产量较对照提高0.5千克左右;③喷施稀土“农乐”益植素后,西瓜产量较对照区大幅度提高,亩增产21.7%。除去喷肥用工,每亩成本0.40元左右,若每千克西瓜按0.20元计算,亩纯收益达101.6~145元,经济效益十分显著。④喷施稀土后的西瓜,单瓜大,瓜皮鲜亮,表皮光滑无畸形,食用口感好,味道甜美,西瓜可溶性糖比对照增加11.1%。

1988年,周广业、王宏凯、张岩竹、方社会参与完成冬小麦施用亚硫酸氢钠增产效果初探研究,结果:①在冬小麦上喷施适当浓度的亚硫酸氢钠可抑制光呼吸强度,提高光合效率,增加产量,以每亩按增产小麦30千克计算,则亩净收入在15元以上。但这要通过田间试验来确定不同时期及施用浓度,否则,不能达到预期的效果。②在施用过程中,亚硫酸氢钠不宜暴露在空气中,以防被氧化成硫酸钠,而且使用时不能与碱性肥料混用,以免降低药效。喷施后的有效期一般为7天左右,因此应选择小麦生殖器官形成期和光合产物的充分供给对产量构成因素的形成有决定性作用的关键时期(如孕穗期、齐穗期等)施用,每隔7天喷施一次,共喷2~3次为好。喷施叶片上下面及全株同时喷到,以提高喷施效果。同时应选择晴天无风无露的上午或傍晚进行。喷施一天内若遇雨应酌情补喷,施用时不可随意加大药液的浓度。