施氮量與密度互作對春小麥生物性狀和產量的影響

鄒東月等

摘 要：為探討施肥及栽培密度對春小麥生物性狀和產量的影響以及春小麥生產的適宜的密度與肥力，以優質強筋小麥龍麥33號和中筋小麥克旱21號為試驗材料，設置了3個肥力水平和3個密度水平，分析了在不同的肥力和密度的共同處理下這2個小麥品種的生物性狀和產量的變化。結果表明：不同氮肥和密度處理下，2個小麥品種在整個生育時期的生物性狀總體變化無明顯規律；克旱21號和龍麥33號在中等肥力、低密度（D2E1）處理下產量最高，分別為5 508.0和5 647.5kg/hm2；在不同氮肥處理下，低密度（E1）處理產量整體較高密度（E3）處理高；在不同密度下，中等肥力（D2）處理從整體上產量較低肥力（D1）和高肥力（D3）高，其他處理間無明顯規律。

關鍵詞：春小麥；氮肥；密度；生物性狀；產量

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）10-44-04

Abstract：In order to study the effects of fertilization and planting density on biological characters and yield of spring wheat，which provides a theoretical basis for high-yield cultivation techniques of spring wheat，this experiment use high quality and strong gluten wheat Longmai 33 and medium gluten wheat Kehan21 as the experimental material，setting up 3 fertility level and density of the 3 level，and analyses changes of the two varieties on biological characters and yield under the different treatments of fertility and density.The results showed that ：under different Nitrogen and density treatments，two varieties had no obvious regularity on the biological characters in the whole growth period of wheat overall； under the middle fertility and low density（D2E1）treatment，Kehan 21 and Longmai 33 had the highest yield，which were 5 508.0 and 5 647.5kg/hm2；in the different fertilizer treatments，low density（E1）treatment was overall higherthan the high ones（E3）on the yield；under the different density treatments，the yield of the moderate fertility（D2）treatment from the overall was higher than the low ones（D1）and high ones（D3）；no obvious regularity existed between other treatments.

Key words：Spring wheat；Nitrogen fertility；Density；Biological characters；Yield

合理施用氮肥是提高氮肥利用率、增加作物產量、改善品質和減少污染的重要措施[1]。施氮量的多少直接影響著相應的施氮技術的效果，氮肥施用過多或過少都不利于小麥的生長發育，只有確定出與一定的土壤供氮能力、產量水平相一致的合理的施氮量，才能提高小麥籽粒產量以及籽粒蛋白質含量[2]。種植密度與產量密切相關，隨著施肥水平提高和施肥方法的改善，種植密度與施氮量的互作效應愈加明顯[3]，所以確定出適宜的種植密度與施氮量，對于小麥高產、優質、高效具有十分重要的意義。為此，筆者以優質強筋小麥龍麥33號和中筋小麥克旱21號為試驗材料，設置了3個肥力水平和3個密度水平，分析了在不同肥力和密度的共同處理下這2個品種的生物性狀和產量的變化，以期探索出適宜的施氮量與種植密度，為小麥高產栽培技術提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料 參試小麥品種：克旱21號（F1）、龍麥33號（F2）。

1.2 試驗設計 試驗設計：裂區設計：主區（D）為N肥施用量處理，D1為純N5kg/667m2（低肥力）、D2純N6.5kg/667m2（中肥力）、D3為純N8kg/667m2（高肥力）；P肥（P2O5）作為基肥按6kg/667m2一次性施入；K2O作為基肥按4.0kg/667m2一次性施入。副區（E）為密度：設3個處理，保苗株數分別為E1：650萬/hm2（低密度）、E2：750萬/hm2（中密度）、E3：850萬/hm2（高密度）。拔節前噴50%矮壯素1次，3葉1心和4葉1心時各鎮壓一次，以壯稈防倒。副副區（F）為品種處理。小區面積12m2，3次重復，共54個小區。播期按當地最適播期。結合追肥灌一次拔節水，灌水量為每667m2每次40m3。病蟲草害及時進行有效防治。

1.3 調查內容（1）土壤平均基礎肥力。（2）記錄物候期：播種期、出苗期、拔節期、抽穗期、收獲期。（3）土壤含水量：播種前、拔節期、抽穗期、收獲期，烘干法測定。（4）生物產量：三葉期、拔節期、抽穗期、收獲期。（5）籽粒產量：成熟期按小區全部收獲，測定籽粒產量。（6）田間調查：1m2穗數。（7）考種內容：株高、穗長、可見小穗數、不孕小穗數、穗粒數、千粒重、容重、經濟系數。

2 結果與分析

2.1 土壤平均基礎肥力 黑龍江省農業科學院克山分院土壤平均基礎肥力測試結果如下：速效氮128.7mg/kg、速效磷51.7mg/kg、速效鉀166.0mg/kg、全氮0.1613g/kg、全磷0.151 6g/kg、有機質3.54g/kg，pH值6.2。

2.2 物候期 從表1可以看出，各處理間物候期差異不大，取統一生育日期；龍麥33號抽穗期較克旱21號早，成熟期接近。

2.4 生物產量 從圖1可以看出，在三葉期，從整體上看克旱21號和龍麥33號在相同密度、不同肥力處理下比較，高肥力（D3）處理區生物產量較低，其他處理比較無明顯規律；在拔節期，從整體上看2個品種在相同肥力、不同密度處理下比較，高密度（E3）處理區生物產量較低，其他處理比較無明顯規律；在抽穗期，生物產量變化無明顯共同規律；在收獲期，2個品種在相同肥力、不同密度處理中比較，高密度（E3）處理區生物產量最低，在相同密度、不同肥力處理中比較，高肥力（D3）最高。單就某一品種而言，龍麥33號在抽穗期在相同肥力、不同密度處理中比較，高密度（E3）處理區生物產量最低，在相同密度、不同肥力處理中比較，低肥力（D1）最低，分析其原因是肥力過高對種子的萌發和苗期生長有負影響。高密度處理區域生長空間狹小，對于養分的競爭強，植株個體較瘦弱，所以從整體看生物產量低于中低密度；與低肥力相比，中高肥力處理區在整個生育進程提供更多的養分，植株的生物產量更高。從整個生育時期來看，龍麥33號單株生物產量整體上略高于克旱21號。另外，本試驗也進行了干重的稱量，干重變化與鮮重變化一致，因此僅以鮮重進行分析。

2.5 小區產量 由圖2可以看出，在不同氮密條件下，龍麥33號整體較克旱21號產量高，這與小麥自身的品種特性有關。兩者在中等肥力、低密度（D2E1）處理下產量最高分別為5 508和5 647.5kg/667hm2；在不同氮肥處理下，低密度（E1）處理產量整體較高密度（E3）處理高，所以D1E1>D1E2和D1E3，D2E1>D2E2和D2E3，D3E1>D3E2和D3E3；在不同密度下，中等肥力（D2）處理從整體上產量較低肥力（D1）和高肥力（D3）高，所以D2E1>D1E1和D3E1，D2E2>D1E2和D3E2，D2E3>D1E3和D3E3；其他處理間無明顯規律。究其原因：2014年春季氣溫低，土壤濕度過大，導致播種期推遲；在小麥整個生育期降雨量明顯高于往年，尤其是開花期后降雨不斷、陽光少，致使小麥灌漿、成熟受到極大影響；低密度使小麥個體間有較大的空間，個體間對養分、空氣、和水分的競爭較中高密度群體弱，尤其是氧氣的供給較中高密度多，在一定時間內有利于小麥的根呼吸，有利于小麥躲過濕澇災害；中等肥力有利于小麥生長，可能是由于連續的陰雨天使土壤水分飽和甚至過量，而小麥個體在這種環境下，葉片的蒸騰作用減弱，而植物吸收水分的主要途徑是通過蒸騰作用的被動吸水，由此，土壤中的水分無法排掉，同時土壤中未被利用的肥力迅速被溶解，使土壤中可利用的肥力迅速增多，到達某一臨界值時，土壤溶液濃度升高使得根部呼吸作用收到了極大的抑制，甚至可能造成根部失水，部分植株早衰，高肥力處理區影響最大。而中等肥力處理區域，雖施肥量較低肥力高，但其對植株個體根部活動未造成影響或影響較小，且肥力充足，使得中等肥力取得較高的產量。

2.6 不同氮密條件共同處理下的產量構成因素及產量 從表3、表4可以看出，由于品種特性不同，在不同的氮肥和密度處理下，克旱21號和龍麥33號的表現也略有差異。在不同的氮肥和密度處理下，克旱21號的株高、穗長、有效小穗數、不孕小穗數、主穗粒數整體略高于龍麥33號，但千粒重明顯低于龍麥33號，克旱21號千粒重最高為36.8g，而龍麥33號最高為42.1g，容重略低于龍麥33號。個別處理區穗數略低于規定保苗數，其原因主要是：春季播種期，土壤濕度大，機械播種時，土壤粘滯，導致播種不勻，部分區域部分苗帶出現斷苗，其中以高密度處理的區域較為明顯。

克旱21號和龍麥33號在不同氮肥和密度處理下，從整體來看，株高差異無明顯規律，在高肥力（D3）處理下，穗長和有效穗數較其他處理略高，在相同肥力不同密度處理下，高密度處理（E3）不孕小穗數高于中低密度（E1、E2）處理，低密度（E1）處理主穗粒數、千粒重高于中高密度（E2、E3）處理。容重未表現出明顯規律。就穗數來說，低密度（E1）處理區在保苗基礎上有一定的分蘗從而提高產量，而中、高密度群體分蘗幾乎為0或為無效分蘗。分析其原因：植株生長需要一定空間，高密度不利于植株分蘗及分蘗的成熟，不利于主穗粒數和千粒重的增加，也不利于抵御濕澇災害；中等肥力較低肥力能夠更好的滿足植株生長的養分需求，有利于植株個體的發育，植株個體較為粗壯，而較高肥力遇到濕澇災害時，遭受的損害較輕。就產量來講，結合圖2，綜合分析產量與各產量構成因素間的關系，在相同肥力、不同密度處理下，低密度（E1）產量高于其他處理主要因素是穗粒數和千粒重，而在相同肥力、不同密度處理下，中等肥力（D2）產量高于其它處理的主要因素是穗粒數和穗數。就經濟系數來看，低密度處理經濟系數整體高于中高密度，中等肥力較高肥力和低肥力處理無明顯差異。

3 結論與討論

小麥的產量除主要受遺傳因子影響外，還受到生態環境和栽培措施的影響。在各種栽培措施中，種植密度與氮素營養對小麥產量和品質的影響最為突出[1，4-5]。就密度而言，河南、安徽、甘肅、江蘇、山東等冬麥區及內蒙古春麥區和甘肅省北部春麥區都對稀植栽培效應及配套技術進行了系列研究[2，7-12]，并取得了一定的成果。如李小霞等認為小麥產量稀植高于密植，提高小麥單產需依靠部分分蘗成穗，走主、蘗并重，小群體、中個體、穗大粒多的道路[2，6]，說明了種植密度對產量影響的重要性。就肥力而言，適宜的施氮量是氮肥關鍵施用技術中的第一步，過多或過少都不利于小麥的生長發育，只有確定出與一定的土壤供氮能力、產量水平相一致的合理施氮量，才能提高小麥籽粒產量[2，13-14]。如荊奇等認為，施氮量與子粒產量呈拋物線關系，在一定的施氮范圍內，施氮量與產量呈正相關，但超過一定范圍，產量增加不顯著甚至降低[3，15-18]。說明施氮量并不是越多越好，而是要根據土壤的具體情況而定。曹倩等認為，氮肥和密度的增產作用不僅在于兩者本身，還在于兩者間的交互效應，只有密度和氮肥統籌兼顧，才能保證小麥的高產高效[3]。

本文為探討施肥及栽培密度對春小麥生物性狀和產量的影響以及適合春小麥生產的適宜的密度與肥力，以優質強筋小麥龍麥33號和中筋小麥克旱21號為試驗材料，設置了3個肥力水平和3個密度水平，分析了在不同的肥力和密度的共同處理下這2個品種的生物性狀和產量的變化。結果表明：不同氮肥和密度處理下，2個小麥品種在整個生育時期的生物性狀總體變化無明顯規律；克旱21號和龍麥33號在中等肥力、低密度（D2E1）處理下產量最高分別為5 508.0和5 647.5kg/hm2；在不同氮肥處理下，低密度（E1）處理產量整體較高密度（E3）處理高；在不同密度下，中等肥力（D2）處理從整體上產量較低肥力（D1）和高肥力（D3）高，其他處理間無明顯規律。產量等因素受氣候影響很大，尤其是2014年降雨量大，日照量低，對試驗數據有一定的影響，因此應在正常年份下進行進一步的試驗研究，摸索適宜本地區小麥高產的密度和肥力條件。另外，本試驗底肥為一次性施入，應進一步探討底肥和追施氮肥對小麥產量的影響，以期對小麥的高產栽培技術提供一定的理論依據。

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（責編：張宏民）