不同追肥時期和追肥量對晚播冬小麥籽粒產量及產量構成因素的影響

宋佳杰，楊 佳，崔福柱，郝國花，楊 慧，趙麗潔，姚慧敏，弓曉雅

（山西農業大學農學院，山西太谷030801）

近年來，隨著冬季氣溫逐漸回暖，晉中地區的氣溫也逐漸升高，在冬季增溫最為明顯，2月和12月的中下旬經常成為一年中的異常高溫時段，氣候逐漸變暖，暖冬概率增大，冬前凍害顯著減輕，無霜期延長，≥10℃積溫增加[1]。傳統適期播種的冬小麥受積溫變化影響，導致越冬前營養生長過旺，植株過高，從而造成早春凍害、成熟期倒伏的現象。在此情況下，適當延遲播期可降低冬小麥冬前死亡概率。基于晉中地區冬小麥—夏高粱一年兩熟種植模式下，為保證夏高粱的生育期完整，冬小麥播種期也相應推遲。研究表明，合理的氮肥施用量可提高冬小麥產量。前人研究大多是關于正常播期的冬小麥需肥規律與施肥技術。趙滿興等[2]研究表明，施用氮肥有利于增加植株體內氮素積累量，可促進小麥氮物質積累和運轉，從而增加小麥產量。張振等[3]研究表明，合理的氮肥施用量可使小麥植株根系吸收更多的氮素，從而達到增產的目的。孟維偉等[4]研究表明，小麥產量的構成因素可通過適量增加氮肥的施用量而得到改善，從而實現增產。李廷亮等[5]研究表明，施用氮肥可以增強葉片光合速率，提高小麥各時期的干物質積累量，從而提高小麥產量。也有許多研究表明，不同的氮肥追施時期對小麥產量有不同的影響[6-10]。但是在晚播條件下，從追肥時期和追肥量2個方面開展的研究相對較少。

本研究從追肥時期和追肥量開展研究，探討追肥時期和追肥量對晚播冬小麥產量及產量構成因素的影響，為晚播冬小麥的高產栽培提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017—2018年在山西省晉中市太谷縣金谷試驗基地（112°30′E，37°25′N）進行，該地區屬暖溫帶大陸性氣候，年平均日照2 567.9 h，年平均氣溫10.1℃，無霜期159 d。春季干旱多風，夏季暖熱多雨，秋季秋高氣爽，冬季少雪干冷。該區年平均降水量為446.2 mm，主要集中在6—8月份，降水季節分布不均。試驗地前茬作物是夏播高粱，土壤為砂質黏壤土，0～10 cm有機質含量為23.3 g/kg，堿解氮為57.79 g/kg，速效磷為10.7 g/kg，速效鉀為196.35 g/kg。

1.2 試驗材料

供試小麥品種為晉太182冬小麥，由山西省農業科學院作物科學研究所選育，于2012年12月通過山西省品種審定。

1.3 試驗設計

試驗采用二因素隨機區組設計，設置2個追肥時期，分別是起身期（D1）和拔節期（D2）；設置5個追肥量，分別是 0（N0）、75（N75）、150（N150）、225（N225）、300 kg/hm2（N300），追施肥料為尿素。共10個處理，每個處理重復3次，共30個小區，小區面積為39m2（3m×13m）。小麥于2017年11月9日機播，播種量為375 kg/hm2，基本苗為231萬/hm2。

1.4 測定項目及方法

小麥成熟時選取10株具有代表性的植株自然風干，按常規方法測定穗長、穗質量、結實小穗數、不結實小穗數、穗粒質量、千粒質量。每小區隨機收獲3 m2風干后脫粒測產，并折算成公頃產量。

1.5 統計分析

試驗數據采用Micros of t Excel 2010處理作圖，用SPSS數據分析軟件進行方差分析、多重比較以及相關分析等，其中，各指標用Duncan法進行顯著性比較（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同追肥時期和追肥量對晚播冬小麥產量的影響

表1 追肥時期和追肥量及其互作對晚播冬小麥產量的影響

由表1可知，追肥時期對產量的單一效應表現為同等條件下D1處理高于D2處理，但是2個處理間不存在顯著性差異。追肥量對產量的單一效應表現為N300處理的晚播冬小麥產量極顯著高于其他4個處理，N300處理下產量最高，N0處理產量最低，N300處理產量與N0處理相比增產19.4%，總體表現為隨著追肥量的增加晚播冬小麥產量呈上升趨勢。進一步分析追肥時期和追肥量二者互作對產量的影響，其結果表現為D1N300處理高于D2N300處理，并顯著高于D1N225處理，極顯著高于 D2N225、D1N150、D1N75、D2N150、D2N75、D2N0、D1N0處理，D1N300處理產量最高，D1N0處理產量最低，D1N300處理比D1N0處理增產21.7%。

2.2 不同追肥時期和追肥量對晚播冬小麥產量構成因素的影響

表2 不同追肥時期和追肥量對晚播冬小麥產量構成因素的影響

由表2可知，追肥時期處理下成穗數、穗粒數、千粒質量和產量D1處理高于D2處理。在D1處理下，成穗數表現為N225＞N300＞N150＞N75＞N0，各處理間不存在顯著性差異。N300處理的穗粒數顯著高于N0處理，且N75、N150、N225處理間不存在顯著性差異。N300處理的千粒質量顯著高于N75、N0處理，其他處理間差異不顯著。在D2處理下，成穗數、穗粒數、千粒質量均不存在顯著性差異，但總體都表現為隨著追肥量的增加呈現上升的趨勢。結合表1中晚播冬小麥的產量可知，追肥量處理主要是通過增加穗粒數和千粒質量來增加晚播冬小麥的產量。

由晚播冬小麥產量構成因素與產量的相關分析可知（表3），穗粒數與成穗數呈顯著正相關；千粒質量和成穗數、穗粒數呈極顯著正相關；成穗數、穗粒數、千粒質量和產量呈極顯著正相關，相關系數分別為0.812，0.933，0.887，與產量的相關性表現為穗粒數＞千粒質量＞成穗數。

表3 晚播冬小麥產量構成因素與產量的相關分析

2.3 不同追肥時期和追肥量對晚播冬小麥穗部性狀的影響

從表4可以看出，在追肥時期處理下，穗質量、穗粒質量、結實小穗數均表現為D1處理大于D2處理；穗長和不結實小穗數表現為D2處理大于D1處理。

表4 不同追肥時期和追肥量對晚播冬小麥穗部性狀的影響

在D1處理下，穗長表現為N75處理顯著高于N0 處理，且 N0、N150、N225、N300 處理間不存在顯著性差異，表現為N300＞N225＞N150＞N0；穗質量表現為N300處理顯著高于N0、N75處理，其他處理間差異不顯著。總體表現為，隨追肥量增加穗質量逐漸增大。穗粒質量表現為N300、N225處理顯著高于N0、N75處理，其他處理間差異不顯著。不結實小穗數表現為N300處理顯著低于其他處理，其他處理間差異不顯著。結實小穗數表現為N300處理顯著高于N0、N75處理，其他處理間差異不顯著。

在D2處理下，穗長表現為N300、N75處理顯著高于N0處理，其他處理間差異不顯著。穗質量表現為N300處理顯著高于 N150、N75、N0處理，N0處理最低，N300處理最高。穗粒質量差異不顯著。不結實小穗數為 N0、N75、N150處理顯著高于N300處理，N225處理和N300處理間差異不顯著。結實小穗數為N300處理顯著高于其他4種處理。

總體來看，穗質量、穗粒質量、結實小穗數表現為D1處理大于D2處理，且隨著追肥量的增加而不斷增加；穗長和不結實小穗數表現為D2處理大于D1處理；不結實小穗數隨著追肥量的增加而減少。

3 結論與討論

合理氮素運籌可以改善小麥穗部性狀，提高產量。前人研究表明，不同追肥時期和追肥量對小麥的產量及產量構成因素有顯著影響。周奇等[11]、蔡大同等[12]、楊延兵等[13]研究認為，起身期追肥可以通過提高小麥的氮肥利用率而增加小麥籽粒產量。本研究發現，起身期追肥量為300 kg/hm2時，產量最高，與不追肥相比，增產1 016.66 kg/hm2，并且隨著追肥量的增加晚播冬小麥產量逐漸升高，與前人研究一致。李友軍等[14]研究認為，拔節期追肥可以改善小麥穗部性狀，提高小麥的成穗數、穗粒數、千粒質量和經濟系數，從而提高產量，追肥時期推遲可能造成減產。本研究發現，穗粒數、千粒質量隨著追肥量的增加而顯著增高，千粒質量和穗粒數均表現為N300＞N225＞N150＞N75＞N0，與前人研究結果大致一致，但各處理間成穗數差異不顯著，這可能是因為前茬作物秸稈全部還田，微生物分解使土壤中產生大量有機質，土壤養分充足從而增加了群體的有效分蘗。張炳勇等[15]、胡文靜等[16]研究認為，適當增加氮肥施用量可以促進小麥穗的發育，增加穗粒質量、結實小穗，減少不結實小穗，最終提高小麥產量。也有許多研究[17-22]表明，在氮素運籌合理的條件下，晚播冬小麥籽粒產量隨著施氮量的增加而增加，與本試驗的研究結果基本一致。本研究發現，起身期和拔節期追肥都可以提高晚播冬小麥產量，300 kg/hm2追肥量可以顯著提高小麥的穗粒數、千粒質量，減少不結實小穗，從而實現增產，與不追肥相比，產量增加19.4%。

綜合考慮，在晚播條件下，起身期和拔節期追肥都有利于小麥穗的發育，隨著追肥量的提高可以提高穗粒數、千粒質量，減少不結實小穗，從而達到增產的效果。并且在0～300 kg/hm2的追肥范圍內，隨著追肥量的增加，增產效果呈現出逐漸上升的趨勢，在起身期追肥量為300 kg/hm2時，產量最高，達到6 288.89 kg/hm2。