麥棉套作模式氮磷鉀肥料用量對小麥產(chǎn)量性狀的影響

王樹林 祁虹 王燕等

摘要[目的]研究河北省南部高肥力地塊在麥棉套作模式下的小麥氮磷鉀肥料需求量，為合理施肥提供理論依據(jù)。[方法]采用大田隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，針對氮、磷、鉀3種肥料分別設(shè)置了0，75，150，225，300 kg/hm2 5個用量梯度，調(diào)查小麥分蘗、成穗數(shù)、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素。[結(jié)果]氮肥對小麥具有顯著的增產(chǎn)作用，單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量隨施氮量增加而增加，磷肥具有一定的增產(chǎn)效果，鉀肥無增產(chǎn)效果。[結(jié)論]在河北省南部高肥力地塊，麥棉套作小麥適宜肥料用量為氮肥225～300 kg/hm2，磷肥 150 kg/hm2，免施鉀肥。

關(guān)鍵詞麥棉套作；氮磷鉀；小麥；產(chǎn)量

中圖分類號S344.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2016）04-045-02

Effects of N， P and K Amount on Yield Trait of Wheat in WheatCotton Intercropping System

WANG Shulin， QI Hong， WANG Yan et al（Cotton Research Institute， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Science/ Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Cotton in Huanghuaihai Semiarid Area， Ministry of Agriculture， Shijiazhuang， Hebei 050051）

Abstract[Objective] To research the N， P and K amount of wheat in wheatcotton intercropping system in high fertility field of Hebei Province. [Method] The field randomized block experiment was adopted. Five treatments（0， 75， 150， 225 and 300 kg/hm2） were designed for N， P and K. Wheat tillering， ear number， yield and yield component were investigated. [Result] Wheat yield was increased significantly by using N fertilizer. The panicle per unit area， grains per ear， thousandgrain weight and yield were improved as the nitrogen enhanced. P fertilizer enhanced the wheat yield at certain degree， but P had no effects on wheat yield. [Conclusion] The optimum fertilizer for wheatcotton intercropping system is 225-300 kg/hm2 N and 150 kg/hm2 P2O5； and K should not be applied.

Key wordsWheatcotton Intercropping System； N， P， K； Wheat； Yield

我國麥棉兩熟種植首先出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代的長江流域棉區(qū)，為冬小麥（元麥）‖棉花直播模式[1]。20世紀(jì)60年代，以麥棉套種為主的麥棉兩熟種植首先出現(xiàn)在豫東南和淮河北部，并逐步向北擴(kuò)展，1976年北方6省市麥棉兩熟約占棉田總面積的15%[2]。隨著棉花早熟品種和地膜覆蓋技術(shù)的推廣，麥棉兩熟種植模式在20世紀(jì)80年代中期進(jìn)入快速發(fā)展期，僅河南（含南襄盆地）、山東兩省的種植面積就達(dá)123.3×104 hm2，占全國麥棉兩熟種植總面積的57.2%[3]。隨著技術(shù)進(jìn)一步成熟和品種更新，90年代后，麥棉兩熟種植成為黃河流域主要種植模式[4]。然而隨著小麥聯(lián)合收割機(jī)的應(yīng)用，麥棉套作種植模式因不適應(yīng)機(jī)械收獲小麥而導(dǎo)致面積迅速萎縮。隨著國家對糧食安全問題的日益重視[5-6]以及糧棉爭地矛盾的日益尖銳[7]，麥棉套作種植模式被重新提及，在解決了小麥聯(lián)合收割機(jī)應(yīng)用問題后，麥棉套作模式推廣前景廣闊。楊利等[8-10]在不同地區(qū)進(jìn)行了麥棉套種氮磷鉀肥料用量相關(guān)試驗(yàn)，但在河北地區(qū)相關(guān)研究報道較少。為此，筆者在河北省南部高肥力地塊擬通過研究麥棉套作模式下不同氮磷鉀肥料對小麥產(chǎn)量的影響，為明確麥棉套作模式適宜的施肥量提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料與試驗(yàn)地概況試驗(yàn)品種為嬰泊700，由河北嬰泊種業(yè)科技有限公司提供。氮肥為市購普通尿素，純N含量46.4%，磷肥為重過磷酸鈣，P2O5含量為46.0%，鉀肥為氯化鉀，K2O含量為60.0%。

試驗(yàn)在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所曲周試驗(yàn)站（河北省邯鄲市曲周縣西漳頭村）進(jìn)行。前茬作物為棉花，土壤為黏壤土，屬高肥力地塊，土壤有機(jī)質(zhì)14.6 g/kg，全氮0.998 g/kg，速效磷38.9 mg/kg，速效鉀285.8 mg/kg。試驗(yàn)地地勢平坦，排灌便利。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)寬6.4 m，長10.0 m，氮、磷、鉀肥處理分別設(shè)置5個用量梯度，即0，75，150，225，300 kg/hm2，記作1～5，各處理設(shè)3次重復(fù)。麥棉套種模式為“42”式，即小麥播種4行，幅寬80 cm，棉花預(yù)留行80 cm，套種2行棉花。

試驗(yàn)小區(qū)中氮肥處理施重過磷酸鈣325 kg/hm2，氯化鉀250 kg/hm2；磷肥處理施尿素486 kg/hm2，氯化鉀250 kg/hm2；鉀肥處理施尿素486 kg/hm2，重過磷酸鈣325 kg/hm2。所有磷鉀肥一次底施，氮肥底施60%，拔節(jié)期追施40%。2014年10月29日結(jié)合整地將底肥施入，10月30日播種，小麥播種量為225 kg/hm2，播后澆“蒙頭水”，2015年3月11日澆水1次，4月24日播種棉花，6月10日收獲小麥。其他管理措施同大田。

1.3測定項(xiàng)目及方法

1.3.1基本苗、總莖數(shù)、收獲穗數(shù)。每小區(qū)中選取80 cm×100 cm的區(qū)域定點(diǎn)，于小麥出苗后20 d調(diào)查基本苗，2015年4月10日調(diào)查孕穗期小麥總莖數(shù)，6月10日調(diào)查收獲期穗數(shù)。

1.3.2產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成。收獲期每小區(qū)收獲2個點(diǎn)，每個點(diǎn)收取80 cm×100 cm區(qū)域內(nèi)的小麥，脫粒后稱重，計(jì)算單位面積產(chǎn)量，同時在每個小區(qū)內(nèi)隨機(jī)收取100穗，脫粒后統(tǒng)計(jì)粒數(shù)，稱重，計(jì)算穗粒數(shù)與千粒重。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析采用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用DPS 7.05軟件進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1氮肥用量對小麥分蘗及成穗數(shù)的影響由表1可知，氮肥對小麥分蘗及成穗數(shù)影響明顯，孕穗期總莖數(shù)不施氮肥處理顯著低于施氮處理。隨著施氮量的增加，總莖數(shù)呈逐漸增加的趨勢，但N3、N4、N5這3個處理總莖數(shù)差異不顯著。單株分蘗成穗數(shù)隨施氮量增加有增加的趨勢，但差異不顯著。

2.2氮肥用量對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響由表2可知，小麥單位面積成穗數(shù)隨著氮肥用量的增加有增加的趨勢，不施氮肥處理顯著低于N3、N4、N5這3個處理，但與N2處理差異不顯著。穗粒數(shù)與千粒重受氮肥影響規(guī)律相似，均是N1與N2處理之間差異不顯著，但顯著低于N3、N4、N5這3個處理，而3個高氮處理間差異不顯著。從產(chǎn)量結(jié)果看，與不施氮肥處理相比，N2、N3、N4、N5這4個處理分別增產(chǎn)4.4%、6.0%、7.3%與7.8%，N4與N5處理間產(chǎn)量差異不顯著。這一結(jié)果表明，在麥棉套作模式下，氮肥對小麥產(chǎn)量有正向作用，增施氮肥可以起到提高小麥產(chǎn)量的作用，小麥氮肥用量不宜低于225 kg/hm2，應(yīng)控制在225～300 kg/hm2為宜。

2.3磷肥用量對小麥分蘗及成穗數(shù)的影響由表3可知，磷肥用量對小麥孕穗期總莖數(shù)影響不明顯，不施磷肥處理與施用磷肥各處理間差異均不顯著。單株分蘗成穗數(shù)在各處理間相差不大。這一結(jié)果表明，在當(dāng)前土壤養(yǎng)分條件下，磷素不是限制小麥分蘗成穗的因素。

2.4磷肥用量對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響由表4可知，磷肥不同用量對單位面積穗數(shù)影響不明顯，但提高了穗粒數(shù)與千粒重，不施磷肥處理顯著低于施磷處理，施用磷肥4個處理間差異不顯著；從產(chǎn)量結(jié)果來看，施用磷肥具有一定的增產(chǎn)效果，P2、P3、P4、P5這4個處理較P1處理的增產(chǎn)幅度分別為3.0%、5.4%、2.1%與4.1%，磷肥增產(chǎn)效果明顯低于氮肥。這一結(jié)果可能與麥棉套作模式下棉花需磷量低，大量磷素殘留于土壤當(dāng)中，導(dǎo)致土壤磷素含量較高有關(guān)。根據(jù)小麥子粒磷素含量[11]及小麥產(chǎn)量可推算出磷素田間移出量約在105 kg/hm2，結(jié)合該試驗(yàn)結(jié)果，磷肥用量控制在150 kg/hm2即可。

2.5鉀肥用量對小麥分蘗及成穗數(shù)的影響由表5可知，鉀肥用量對小麥孕穗期總莖數(shù)影響不大，不施鉀肥處理與施用鉀肥各處理間差異均不顯著。

2.6鉀肥用量對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響由表6可知，不施鉀肥小麥產(chǎn)量并未降低。這一結(jié)果表明鉀肥在麥棉套作模式下對小麥不具有增產(chǎn)作用。一方面可能與土壤中鉀素含量偏高有關(guān)，另一方面由于棉花需鉀量較高，在棉花種植季節(jié)一般會施入較多鉀肥，其殘留鉀素完全可以滿足小麥生長需求，而小麥對鉀素吸收量極低，故鉀肥對小麥生長無明顯作用。故在麥棉套作模式中，當(dāng)棉花種植季節(jié)重施鉀肥時，小麥生長季節(jié)可不施鉀肥。

3討論與結(jié)論

在由傳統(tǒng)一熟棉田向麥棉套作一年兩熟種植模式的轉(zhuǎn)變過程中，如何進(jìn)行肥料運(yùn)籌是農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣者普遍關(guān)心的問題。前人的研究表明，不同地區(qū)結(jié)果差異較大。楊利等[8]人對湖北省潛江市棉麥套種方式下的小麥?zhǔn)┓始夹g(shù)進(jìn)行了研究，提出合適的小麥?zhǔn)┓柿繛镹 130～210 kg/hm2，P2O5 40～70 kg/hm2，K2O 40～60 kg/hm2；孫鵬等[10]人在山東省淄博市桓臺縣試驗(yàn)結(jié)果表明，在高肥力地塊下，小麥推薦施肥量為N 225 kg/hm2，P2O5 110 kg/hm2，K2O 135 kg/hm2，不同地區(qū)所得結(jié)果相差大是由于基礎(chǔ)地力與氣候條件差別較大所致。該試驗(yàn)結(jié)果表明，在河北省南部高肥力地塊，氮肥具有明顯的增產(chǎn)效果，純氮推薦用量為225～300 kg/hm2，磷肥具有一定的增產(chǎn)效果，但效應(yīng)低于氮肥，磷肥用量控制在150 kg/hm2即可，鉀肥無增產(chǎn)效果，在棉花季節(jié)重施鉀肥的情況下，小麥季節(jié)無需再施用鉀肥。

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