不同水肥條件對冬小麥千粒質(zhì)量的影響

申慧勇，趙建武，王玉斌

（山西省農(nóng)業(yè)科學院高粱研究所，山西晉中030600）

小麥是我國主要的糧食作物之一，是僅次于水稻、玉米的第三大糧食作物[1]，有著不可替代的重要性。隨著人口的不斷增多，生活質(zhì)量不斷提高，糧食問題成為人類首要解決的問題[2]，所以，人們對小麥產(chǎn)量的要求也越來越高[3]，這也使育種家、科研人員面臨更大、更嚴峻的挑戰(zhàn)[4]。千粒質(zhì)量是體現(xiàn)種子大小與飽滿程度的一項指標[5]，是檢驗冬小麥種子質(zhì)量和小麥育種中重要的考察指標，也是田間預測產(chǎn)量時的重要依據(jù)[6]。冬小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)對水、肥較為敏感[7]，合理的灌溉與施肥是冬小麥增產(chǎn)的主要途徑之一[8]。在不同水肥條件下，測定冬小麥的千粒質(zhì)量積累的變化對于冬小麥科研育種工作以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有極其重要的意義[9]。

本研究以小麥品種農(nóng)大189 為材料，采用盆栽試驗方式，以4 個水分處理和3 個施肥處理測定不同時期冬小麥千粒質(zhì)量積累的數(shù)據(jù)，分析其變化趨勢，為今后小麥育種材料的選擇評價提供幫助。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試冬小麥品種為農(nóng)大189。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2016—2017 年在山西農(nóng)業(yè)大學試驗田進行。采用盆栽水肥試驗，盆體寬25 cm、高20 cm，生土裝盆，每盆栽基本苗30 株。試驗設(shè)4 個水分處理：土壤水分保持最大持水量的50%～55%（W1）、60%～65%（W2）、70%～75%（W3）和80%～85%（W4）。每個水分處理設(shè)3 個施肥水平：總施純N 0.015 kg/m2（N1）、0.030 kg/m2（N2）、0.045 kg/m2（N3），氮素分基施和拔節(jié)期2 次追施，基追比為6∶4。10 月3 日播種，每個處理重復16 盆，水分控制采用稱重法，全生育期控水。開花后測定籽粒千粒質(zhì)量，每5 d 測定一次。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2007、SPSS 軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥條件下冬小麥千粒質(zhì)量積累動態(tài)變化

從圖1 可以看出，不同肥料條件下，冬小麥千粒質(zhì)量變化和積累趨勢是一致的，均呈“S”型曲線變化。不同施肥條件下千粒質(zhì)量進入直線增長的時間不同，在N1 施肥條件下，進入直線增長的時間為開花后11 d 左右；在N2 施肥條件下，進入直線增長的時間為開花后8 d 左右；在N3 施肥條件下，進入直線增長的時間為開花后7 d 左右。3 種施肥條件下都在開花后27 d 左右，千粒質(zhì)量增長進入減速增長期，直至千粒質(zhì)量保持基本不變。

同一施肥水平下，不同土壤水分對冬小麥千粒質(zhì)量積累動態(tài)的影響在各個時期各異。在N1 施肥水平下，W3 處理冬小麥千粒質(zhì)量進入直線增長期的時間最早，為開花后6 d 左右，W1、W2、W4 處理冬小麥千粒質(zhì)量進入直線增長期的時間均在12 d左右，W1 處理進入減速增長期較早，為21 d 左右，其余3 個處理較為一致，為27 d 左右；而在N2 施肥條件下，4 個水分處理進入直線增長期的時間幾乎一致，大約都在開花后6 d 左右，穩(wěn)定增長時間在27 d 左右。而在N3 施肥條件下，W4 處理冬小麥千粒質(zhì)量進入直線增長期的時間最早，為7 d 左右，其余3 個處理為10 d 左右，減速增長期在W1、W2 處理下較早，為25 d 左右，W3、W4 處理為28 d 左右。

在同一施肥條件下，水分條件與冬小麥的千粒質(zhì)量在30 d 后不呈正相關(guān)關(guān)系。從圖1 可以看出，在N1 施肥水平條件下，30 d 以后W2 處理冬小麥的千粒質(zhì)量最高，其余依次為W4、W3、W1 處理，且千粒質(zhì)量差異較為明顯。在N2 和N3 施肥條件下，千粒質(zhì)量在4 個水分條件下均為W3 處理最大，且4 個水分處理下千粒質(zhì)量的差異較小。

2.2 不同水分條件下冬小麥千粒質(zhì)量積累動態(tài)變化

不同水分水平下冬小麥千粒質(zhì)量變化和積累趨勢是一致的（圖2），均呈“S”型曲線變化。不同水分條件下，千粒質(zhì)量進入直線增長的時間不同。在W1、W2、W3 和W4 水分條件下，千粒質(zhì)量進入直線增長的時間分別為11，9，8，7 d。4 個處理都在開花后27 d 左右，千粒質(zhì)量增長進入減速增長期，直至千粒質(zhì)量保持基本不變。

同一水分條件下，不同施肥水平對冬小麥千粒質(zhì)量積累動態(tài)的影響在各個時期不同。在水分含量較低且施氮量也低的條件下，冬小麥千粒質(zhì)量進入減速增長期較早（圖2）。在W1 條件下，N1 進入減速增長時期最早，為21 d 左右，N2 進入減速增長期為22 d 左右，N3 進入減速增長期為27 d 左右；而在W2、W3 和W4 水分條件下，不同施氮水平千粒質(zhì)量進入直線增長期和減速增長期的時間差異不明顯。

從圖2 可以看出，同一水分條件下，在N1、N2和N3 這3 個施肥處理下冬小麥千粒質(zhì)量與施肥量不呈正相關(guān)關(guān)系。在W1 水分條件下，30 d 以后千粒質(zhì)量積累最高的為N3 處理，且各處理千粒質(zhì)量差異較大；在W2 水分條件下，30 d 以后各處理千粒質(zhì)量幾乎沒有差異；在W3 和W4 水分條件下，均為N2 處理千粒質(zhì)量最大，且3 個處理間有一定差異。

3 結(jié)論與討論

3.1 高水肥條件會使冬小麥千粒質(zhì)量積累的快速增長期提前

本試驗結(jié)果表明，在同一水分條件和同一施肥條件下，冬小麥千粒質(zhì)量變化和積累趨勢是一致的。不同水肥條件下，冬小麥籽粒千粒質(zhì)量的增長趨勢呈“S”型曲線，即前期千粒質(zhì)量增長比較緩慢，中期呈直線增長趨勢，后期又趨于緩慢。在同等條件下不同施肥處理和不同水分處理，冬小麥千粒質(zhì)量快速增長期隨著施肥量或水分的增加而逐漸提前。所以，大田生產(chǎn)中選擇合理的施肥和灌溉時間[10]會顯著增加冬小麥積累千粒質(zhì)量的時間，就有可能實現(xiàn)冬小麥增產(chǎn)。

3.2 過量的水肥條件和冬小麥千粒質(zhì)量不呈正相關(guān)關(guān)系

本試驗結(jié)果表明，在N1 施肥水平條件下，30 d以后冬小麥的千粒質(zhì)量最高的為W2 處理，其余依次為W4、W3、W1 處理。在N2 和N3 施肥條件下，千粒質(zhì)量在4 個水分條件下均為W3 處理最高。由此可以看出，千粒質(zhì)量最高為4 種水分處理下的中間型。在W1 水分條件下，千粒質(zhì)量積累最高的為N3 處理；在W2 水分條件下30 d 以后千粒質(zhì)量幾乎沒有差異；在W3 和W4 水分條件下均為N2 處理千粒質(zhì)量最大。由此可以看出，冬小麥千粒質(zhì)量在W1 水分條件下與氮素含量呈正相關(guān)關(guān)系，超過W3 水分條件后與氮素含量不呈正相關(guān)關(guān)系。因此，要增加冬小麥千粒質(zhì)量應該注意水肥配合，才能達到最好的效果，過量的水分和肥料并不會增加冬小麥的千粒質(zhì)量。在冬小麥生產(chǎn)中，灌溉和施肥要結(jié)合當?shù)厍闆r合理進行[11-13]。過量的水肥條件會增加生產(chǎn)成本，帶來農(nóng)業(yè)生態(tài)問題[14-15]，可能不會增加冬小麥的產(chǎn)量甚至起到相反的作用。