滴灌定額水肥一體化處理對春小麥產量及品質的影響

劉潔 徐安正 閆國玲

摘 ? ?要：以寧春4號為試材，探討不同處理對春小麥的影響。試驗結果顯示，不同處理對小麥的產量及品質有顯著影響。在灌水300 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用，拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理下，小麥的千粒重、產量、蛋白質含量最高，分別為48 g、7 597.5 kg/hm2、130.13 g/kg;灌水225 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用，拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理下，淀粉含量和穗粒數最多，分別為673.6 g/kg、48.3個。

關鍵詞：滴灌施肥;寧春4號;春小麥;產量;品質;水肥一體化

文章編號：1005-2690（2021）23-0012-03 ? ? ? 中國圖書分類號：S512.1 ? ? ? 文獻標志碼：B

小麥（Triticum L.）是禾本科單子葉植物，富含淀粉、維生素和多種礦物質，是人類的主要糧食之一，發酵后可制成生物質燃料、啤酒、酒精等。隨著農業科學技術不斷發展，小麥種植技術與品質不斷提高。當前種植生產與管理存在不科學、不合理現象，影響小麥的品質與商品價值。需要轉變傳統種植模式，加快小麥水肥一體化技術的應用推廣，確保小麥的產量與品質[1]。

我國是農業大國，也是全球人均水資源最貧乏的國家之一[2]。當下，滴灌是農業生產中最有效的節水方式，可以將水和肥一起準確輸送到作物根部，減少了農業生產對環境的污染，提高了水分與養分的利用率，改良了作物品質，具有多種優勢。

采用以色列節水灌溉技術實現水肥一體化技術是目前我國旱區農業的主要發展方向[3]。張麗霞等（2021）[4]關于水肥一體化對小麥干物質和氮素積累轉運及產量的影響研究表明，最優水肥處理條件可以促進小麥營養器官干物質和氮素積累轉運，有利于小麥增產。類似研究大量存在，但不同品種與水肥用量在滴灌水肥一體化處理下的栽培技術還需進一步研究。因此，本試驗以寧春4號為研究材料，研究不同滴灌水肥處理對小麥生理生長及產量的影響，優選出適宜寧春4號水肥用量的栽培技術。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 試驗地點與供試材料

本試驗于2020年2—7月在寧夏萬靈生態農業科技有限公司（北緯38°66′60.04″，東經106°10′10.04″）進行。以春小麥寧春4號為試驗材料，小麥行距20 cm，滴灌帶行距60 cm。

1.2 ? 試驗設計

本試驗采用兩因素隨機區組設計。灌水量設兩個水平：A1為225 m3/hm2、A2為300 m3/hm2，每5～6 d滴灌1次。追肥施肥量及施肥方式設3個水平：B1為尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用;B2為尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用;B3為尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用。共計6個處理。

單次灌水定額采用設施農業灌溉工程技術規范（DB11/T 557—2008）的公式[5]。

灌水定額計算公式：M=0.1×Rs×P×H×（β1-β2）/θ

（1）

式中：M為設計灌水定額（mm）;Rs為計劃濕潤層平均土壤容重（g/cm3）;P為土壤濕潤比（%），取36%;H為計劃土壤濕潤深度（cm），取30 cm;β1為含水率下限，70%;β2為含水率上限，36%～50%;θ為水分利用系數，滴灌取0.95。

灌水周期公式：T=m/Ea ? ? ? ?（2）

式中：T為設計灌水周期（d）;m為設計灌水定額（mm）;Ea為最大日平均需水強度（mm/d），取1.0 mm/d。

1.3 ? 試驗方法

試驗采用水肥一體化方法，即將肥料溶入灌溉水中，灌水從井房主管配水至設有閥門的支管，每個處理單獨灌水施肥，灌水總量通過水表控制。2月底整地，施入底肥硫酸鉀600 kg/hm2，播種帶種肥磷酸二銨90 kg/hm2。小麥種用量27.5～30 kg/667 m2，小麥行距20 cm，滴灌帶行距65 cm，滴灌帶滴孔間距30 cm，滴頭數量3 001個/667 m2，每滴頭流量3 L/h。試驗肥料選用尿素、硫酸鉀配合微量元素進行追肥。

1.4 ? 測定方法

品質測定：2020年7月上旬小麥成熟后，以每處理隨機抽取5 m2進行計量，測定穗粒數、產量、千粒重（電子秤），測定蛋白質含量（凱氏法）、淀粉含量用雙波長法[6]。

1.5 ? 數據分析

本試驗采用Excel 2007和DPS 7.05進行數據處理與統計分析，多重比較采用LSD法。

2 ? 結果與分析

2.1 ? 滴灌定額水肥一體化處理對小麥穗粒數的影響

從圖1可以看出，不同灌水施肥處理下，施肥處理對小麥穗粒數的影響差異顯著，P肥=0.049 3<0.05。灌水225 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理小麥穗粒數最多，比最少的高10.5%。穗粒數與施肥量及施肥次數呈正相關;不同水肥交互及灌水水平對小麥穗粒數的影響差異不顯著，P肥×水=0.377 8>0.05，P水=0.315 7>0.05。

2.2 ? 滴灌定額水肥一體化處理對小麥千粒重的影響

不同滴灌水肥處理對小麥千粒重含量的影響，如圖2所示。不同施肥處理對小麥千粒重的影響差異極顯著，P肥=0.001<0.01。灌水300 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理下，小麥千粒重最高，比灌水225 m3/hm2、施尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用的處理小麥千粒重高出6.25%。灌水量增加，穗粒數減少;施肥量增加，穗粒數增加;但不同水肥交互及灌水水平下對小麥穗粒數的影響差異不顯著，P肥×水=0.377 8>0.05，P水=0.315 7>0.05。這表明少量多次施肥且合適的灌水量有利于小麥生長。

2.3 ? 滴灌定額水肥一體化處理對小麥產量的影響

從圖3可以看出，灌水300 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理小麥的產量最高，可達7 597.5 kg/hm2，比灌水225 m3/hm2、施尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用處理下的產量要高出20%，效果對比明顯。本試驗灌水條件下，水分脅迫施肥量多有利于小麥產量增加，不同水肥交互及施肥平下對小麥產量的影響差異顯著，P肥×水=0.016 9<0.05，P肥=0.000 1<0.01，但不同灌水處理下對小麥產量的影響差異不顯著，P水=0.087 1>0.05。

2.4 ? 滴灌定額水肥一體化處理對小麥總淀粉含量的影響

從圖4可以看出，不同處理下小麥淀粉含量不同。灌水225 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理小麥淀粉含量最高。灌水300 m3/hm2、施尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用處理小麥淀粉含量最低，為615.88 g/kg。各處理間小麥總淀粉含量差異顯著，P肥×水=0.032 7<0.05;隨著施肥量與施肥次數的減少，小麥淀粉含量減少，差異極顯著，P肥=0.000 6<0.01;不同灌水水平下，總淀粉含量差異不顯著，P水=

0.125 7>0.05。由此說明，肥料增多且少量多次，可以提高小麥果實淀粉含量的積累。

2.5 ? 滴灌定額水肥一體化處理對小麥蛋白質含量的影響

如圖5所示，不同灌水、施肥處理交互作用對小麥蛋白質含量差異極顯著，P肥×水=0.000 1<0.01，施肥量多、施肥次數多的處理小麥蛋白質最多，施肥量少且1次施用的小麥蛋白質含量最低。灌水300 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理，比灌水300 m3/hm2、施尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用處理的蛋白質含量高30.43 g/kg;在不同灌水與施肥水平下，小麥蛋白質含量差異不顯著，P水=0.296 9>0.05、

P肥=0.123 9>0.05。

3 ? 討論與結論

水肥是作物生長的重要指標。適宜的水肥配合，可以促進作物生長，加快作物體內代謝速度，提高作物品質，增加經濟效益。隨著灌水量增加，冬小麥產量不斷增高，但肥料增加到一定程度，小麥產量與灌水量增加呈負相關。另有研究表明，在確保小麥獲得高產的同時，能夠兼顧水肥的高效利用[7]，與本試驗結果相一致。小麥穗粒重和產量隨施肥量與施肥次數的增多而增多，但與灌水量基本呈反比。

本試驗水肥處理下，小麥千粒重隨著肥料施用量和施肥次數的降低而降低，隨著灌水量的變化無明顯差異;蛋白質平均含量隨灌水量的增加呈反比。諸多學者研究結果也是如此[8-11]。蛋白質含量和氮素積累轉運有著重要關系，適宜施氮范圍內，隨著肥量增多，蛋白質含量隨之提高。

水肥一體化精準化控制對小麥的生長有著重要的調控作用。本試驗中，小麥淀粉含量與其他指標表現一致。施肥量多且施肥次數多的處理，小麥種淀粉含量積累最多，而灌水量對小麥品質的影響不同。在當下水肥一體化技術中，應提倡少量多次，以提高小麥品質。在今后的研究中，可通過不斷優化精準化水肥控制，提高小麥的產量與品質。

參考文獻：

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[2]康紹忠主編.西北地區農業節水與水資源持續利用[M].北京：中國農業出版社，1999.

[3]劉潔，萬仲武，曹兵，等.不同滴灌水肥處理對靈武長棗果實品質的影響[J].節水灌溉，2014（8）：25-28.

[4]張麗霞，楊永輝，尹鈞，等.水肥一體化對小麥干物質和氮素積累轉運及產量的影響[J].農業機械學報，2021，52（2）：275-283.

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[11]杜金哲，李文雄，胡尚連，等.春小麥不同品質類型氮的吸收、轉化利用及與籽粒產量和蛋白質含量的關系[J].作物學報，2001，27（2）：253-260.