郜 峰,劉國濤,韓 勇,董軍紅,周其軍,薛志偉,楊春玲
(安陽市農業科學院,河南安陽 455000)
小麥是我國的主要糧食作物之一,其面積和產量均次于水稻。全世界有35%~40%的人口以小麥作為主要的食糧,其分布地區、種植面積和總產量均居谷類作物前列[1]。
氮肥是小麥生產過程中需求量最大、增產效果最顯著、產生經濟效益最高的肥料類型,應用適宜的氮肥施用方法以及合理的運籌比例是獲得小麥高產的關鍵[2-4]。隨著農業生產的持續發展和作物產量水平的不斷提高,氮肥的使用量在小麥生產中逐年增大,但肥料利用率較低、經濟效益不高的現象十分嚴重[5-8]。除篩選利用氮高效基因型小麥品種外,研究適宜的氮肥施用技術對于目前生產條件下的小麥高產具有重要的現實意義[9-10]。筆者以河南省重大科技專項推廣品種百農矮抗58為材料,設計同一施氮水平不同基追比例處理,分析了氮肥運籌對小麥群體變化的影響,探討不同氮肥運籌對小麥產量和氮肥利用率的影響,以期為小麥的合理施肥模式提供理論依據。
1.1試驗地概況試驗于2015年10月—2016年6月在安陽市安陽縣崔家橋鎮申莊村進行(36°05′N、114°35′E),屬暖溫帶大陸性季風氣候,年平均氣溫13.6 ℃,年降水量650 mm,灌溉條件良好,干旱時采用地下水澆灌。供試土壤為潮土,質地為兩合土,耕層土壤(0~20 cm)養分狀況為:堿解氮76.72 mg/kg,速效磷19.88 mg/kg,速效鉀118.99 mg/kg,全氮0.67 g/kg,有機質13.0 g/kg,pH 7.1。
1.2試驗材料供試作物為半冬性中熟品種小麥百農矮抗58,播量225 kg/hm2;氮肥用普通尿素(N 46.4%),磷肥用過磷酸鈣(P2O516%),鉀肥用氯化鉀(K2O 60%)。
1.3試驗設計根據氮肥的不同基肥和追肥比例設7個處理,即處理①:不施氮肥作對照(CK);處理②:基肥∶拔節肥∶孕穗肥為10.0∶0∶0;處理③:基肥∶拔節肥:孕穗肥為6.0∶4.0∶0;處理④:基肥∶拔節肥∶孕穗肥為5.0∶5.0∶0;處理⑤:基肥∶拔節肥∶孕穗肥為4.0∶6.0∶0;處理⑥:基肥∶拔節肥∶孕穗肥為3.0∶5.0∶2.0;處理⑦:基肥∶拔節肥∶孕穗肥為3.3∶3.3∶3.3;其中處理②~⑦整個生育期施純N 195 kg/hm2,各處理的磷、鉀肥施用量均相同,分別為P2O5105 kg/hm2和K2O 60 kg/hm2,每試驗小區3次重復隨機區組排列,試驗小區面積 30 m2,各處理的田間管理措施均一致。
1.4測定項目與方法出苗后,每個小區選定1 m雙行樣段,在苗期、越冬期、拔節期、收獲前期分別調查小麥田間群體,小麥成熟收獲后進行考種測產[11-12]。采用半微量凱氏定氮法測定植株全氮[13]。
氮肥利用率(%)=(小麥生物產量×植株全氮含量-對照小麥生物產量×對照植株全氮含量) ×100%/施氮量[14-15]
1.5數據處理與統計分析采用Excel和DPS軟件進行數據處理和方差分析[16]。
2.1不同處理對小麥生育期群體動態變化的影響由表1可知,不同氮肥運籌對小麥基本苗和冬前群體的影響不顯著,各處理之間沒有達到顯著性差異。但是從絕對數上看,各處理隨著追肥比例的增大,其基本苗和冬前群體呈逐漸減少的趨勢。
不同氮肥運籌對小麥冬后群體影響較顯著,其中全基肥處理(處理②)表現最好,其冬后群體達到了997.5萬/hm2,比對照提高了13.8%(120.8萬/hm2),方差分析顯示差異達到極顯著水平;其次為處理③和④,分別比對照增加了11.9%(104.2萬/hm2)和11.3%(99.2萬/hm2),方差分析顯示差異均達到了顯著水平,但是都沒有達到極顯著水平,這說明追肥比例的增大可能會造成小麥前期脫肥。
從有效穗數來看,所有施氮肥處理與對照相比均達到了極顯著水平。但是從成穗率來看,表現最好的為處理⑥,其次為處理⑦,這說明2次追肥要好于單次追肥,并且追肥時期適當后移可有效提高小麥的成穗率。

表1 不同處理對小麥生育期群體的影響
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著;同列不同大寫字母表示在0.01水平差異極顯著
Note:Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level;different capital letters in the same column indicated extremely significant differences at 0.01 level
2.2不同處理對小麥產量及其構成因素的影響由表2可知,氮肥分2次追肥能顯著提高小麥的穗粒數和千粒重,其中表現最好的為處理⑥,其穗粒數和千粒重與對照相比分別提高了14.7%(4.7粒)和5.4%(2.3 g),并且達到了極顯著水平;其次為處理⑦,與對照相比也達到了極顯著水平。
處理⑥產量最高,為7 843.9 kg/hm2,比對照(CK)提高了1 876.4 kg/hm2,增產率達31.4%;其次為處理⑦,產量為7 540.3 kg/hm2。

表2 不同處理對小麥產量及其構成因素的影響
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著;同列不同大寫字母表示在0.01水平差異極顯著
Note:Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level;different capital letters in the same column indicated extremely significant differences at 0.01 level
2.3不同處理對氮肥利用率的影響從不同氮肥運籌氮肥利用率來看(表3),氮肥分3次施用處理的氮肥利用率高于氮肥分2次施用的處理,其中處理⑥氮肥利用率高于施用比例處理⑦,說明氮肥適當后移有助于提高氮肥的利用率,并且與氮肥后移所占比例呈正相關。不同處理氮的利用率為22.0%~32.4%。
不同氮肥運籌對小麥基本苗和冬前群體影響不顯著,但是隨著追施比例的增大,冬后群體和有效穗數下降,可能是由于前期不施氮或施氮量偏少,其營養生長不足、分蘗減少,即使后期追氮量增加也難以消除前期生長不良帶來的影響,說明小麥基施氮肥和追施氮肥的必要性。
表3不同處理對小麥氮肥利用率的影響
Table3Effectsofdifferenttreatmentsonthenitrogenuseefficiencyofwheat

處理編號Treatment code氮肥施入量Nitrogen application amount∥kg/hm2氮肥吸收量Nitrogen uptake amount∥kg/hm2氮肥利用率Nitrogen use efficiency∥%①0203.2—②195246.122.0③195248.623.3④195250.924.5⑤195253.525.8⑥195266.332.4⑦195260.429.3
從小麥產量構成要素來看,豫北地區小麥生產上施用氮肥處理較不施氮肥處理(CK)增產,仍達到顯著水平;而施氮量相等條件下,氮肥分3次施肥處理的增產效果較好,最佳氮肥運籌方式為基肥∶拔節肥∶孕穗肥為3.0∶5.0∶2.0,說明“前輕中重后補”的施肥方式是一項高產高效的氮肥運籌技術。
王月福等[17]研究得出高肥力土壤氮肥追施的利用率大于基施,且隨追施時期的后延而增加。該研究結果表明,在相同施氮量條件下,不同氮肥運籌對氮肥利用率有影響,氮肥利用率隨著氮肥追施比重的增加而逐漸提高;相同施氮量條件下,3次施肥較2次施肥處理氮肥利用率高,其中施用比例為3.0∶5.0∶2.0的處理氮肥利用率高于施用比例為3.3∶3.3∶3.3的處理,這與魏建林等[18]的研究結論相似,說明氮肥率用率不僅與基追肥比例有關,而且還受施肥次數的影響。