水肥一體化條件下肥水運籌模式對冬小麥產量影響的差異性分析

張榮亭，劉 紅，黃昌見，劉 佳

（1.濟南市農業科學研究院，山東濟南 250316；2.濟南市章丘區農業農村局，山東濟南 250200；3.山東省農業科學院作物研究所，山東濟南 250100）

小麥是我國主要的糧食作物，在我國的種植面積僅次于水稻，在糧食生產、消費中占重要地位。隨著人口不斷增加，我國對糧食的需求量日益提升，提高小麥綜合生產能力勢在必行。山東省是小麥生產大省，常年播種面積穩定在333.3×104萬公頃以上，小麥總產占全省糧食產量的48.8%。2019 年，山東省小麥每公頃產量最高可達12 600 kg，每公頃平均產量突破6 150 kg［1］。

氮肥是決定小麥產量的關鍵因子，合理的氮肥運籌有利于減少無效分蘗，提高小麥成穗率，增加穗粒數，發揮小麥品種優勢，提高產量［2］。但是，部分種植戶為提高產量，大量施用氮肥。過量氮肥投入，既增加了生產成本，又造成土壤、水資源的污染。國內外學者對小麥氮肥運籌技術的研究較多，在不同土壤肥力水平、不同氣候條件、不同品種下得出的結論差別很大。陸增根等認為在施氮量200 kg/hm2的情況下，獲得7 000 kg/hm2最佳氮肥運籌技術為基肥∶拔節肥∶孕穗肥為7 ∶2 ∶1［3］；李斌認為氮肥基追比為5 ∶5 或4 ∶6的配置下，產量達到最高［4］；王曙光等認為，在總施氮量為225 kg·hm-2條件下，基追比5 ∶5 的條件下可實現弱筋小麥優質高產［5］。

為研究在肥水一體化條件下冬小麥最佳的施氮量和肥水運籌模式，在山東省濟南市章丘區建立4 hm2試驗地，采取二因素完全隨機設計，設置12 個試驗區，每試驗區占地0.33 hm2，進行肥水一體化條件下不同氮素水平、不同肥水運籌模式對產量影響的差異性研究。

1 材料與方法

1.1 參試品種

試驗所用小麥品種為濟麥23。

1.2 試驗地要求

具備滴灌條件、地力均勻、每667 m2產量在550 kg以上的高肥水地塊。

1.3 試驗處理

1.3.1 化肥施用量

每667 m2氮肥施用量（純氮）設置10 kg（N10）、15 kg（N15）、20 kg（N20）、25 kg（N25）4 個水平；每667 m2施用P2O56.16 kg，K2O 6 kg。

1）基肥：用撒可富三元復合肥（N ∶P ∶K=18 ∶22 ∶5），每667 m2施28 kg；另外用氮素含量為46%的尿素補齊各處理氮肥施用量。

2）追施肥：用含氮46%尿素追施氮肥，在澆蒙頭水時對N15、N20、N25 處理分別追施尿素5.5 kg、11 kg、16.5 kg，同時各處理沖施50%的硫酸鉀水溶肥9.2 kg。

1.3.2 施肥澆水模式

基肥50%+返青肥25%+拔節肥25%，蒙頭水+越冬水+返青水+拔節水+孕穗水（S1）；基肥50%+返青肥50%，蒙頭水+越冬水+返青水+孕穗水（S2）；基肥50%+拔節肥50%，蒙頭水+越冬水+拔節水+孕穗水（S3）。

1.3.3 施肥模式

磷鉀肥全部基施，氮肥施用量按表1 結合灌溉進行施肥。

表1 施肥澆水模式一覽表

1.3.4 試驗區組劃分

設置12 個區組處理，每區組試驗面積0.33 hm2，每個區組內設3 個重復，各小區尿素（46%）追施量如表2所示。

表2 各處理尿素（46%）追施量 單位：kg

1.3.5 試驗安排

1）播前處理：秸稈還田后深耕或旋耕2 遍，采用二次鎮壓寬幅播種機播種，實現播前播后二次鎮壓，播后鋪設滴灌帶。

2）播種時間：10 月中旬足墑播種。

3）每667 m2播種量：9 kg，實現15 萬～18 萬基本苗。

1.4 數據采集與處理

小麥成熟期，每個處理選取3 個重復點，每點選取2 m2，取樣實打測產，每個取樣點折合每667 m2產量如表3。

表3 各取樣點小麥折合每667 m2 產量

2 結果與分析

2.1 不同氮素水平對產量影響的差異性分析

4 種氮素水平下小麥產量的差異性分析結果如表4所示，每667 m2施純氮15 kg 產量最高，產量從高到低的順序為N15 ＞N20 ＞N10 ＞N25。在10%顯著性水平下，每667 m2施15 kg 純氮與每667 m2施20 kg、10 kg 產量差異不顯著，與每667 m2施25 kg 差異顯著。說明在水肥一體化條件下，每667 m2純氮施用量超過15 kg 情況下，增施氮肥不但不增產，反而減產。

表4 4 種氮素水平下小麥產量的差異性分析

2.2 不同施肥模式對小麥產量影響的差異性分析

在肥水一體化滴灌澆水條件下，3 種施肥澆水模式下小麥產量的差異性分析結果如表5 所示，S1 產量最高，S3 產量次之，S2 產量最低，三者差異顯著。說明在水肥一體化條件下，采用返青、拔節2 次追肥，播種期、越冬期、返青期、拔節期、灌漿期5 次滴灌澆水可顯著增產。

表5 不同施肥模式對小麥產量影響的差異性分析

3 結論

施肥是小麥生長過程中的重要增產措施。不同的施肥模式對小麥產量有不同影響，不同的施肥條件會導致作物群體內微氣候群體差異，影響植株的生理代謝，使其生理特性發生相應變化，從而影響作物整體的生長發育［6］。根據于振文院士團隊的研究結論，測墑補灌節水栽培條件下，氮肥基追比例為5 ∶5 的處理顯著促進了小麥冠層的光能利用，促進了中層營養器官開花前貯藏干物質向籽粒的轉運，獲得了最高的籽粒產量［7］。在水肥一體化條件下，對4 種氮素水平3 種肥水運籌模式下小麥的產量進行差異性分析，可以得出以下結論：1）在3 種肥水模式中，N15 水平下小麥產量最高；冬小麥采取水肥一體化條件下，最佳的施肥方案是氮素基肥與追肥施用比例為5 ∶5，采用返青拔節期兩次追肥或拔節期一次性追肥或返青期一次性追肥的總量應控制在7.5 kg 以下；2）在水肥一體化條件下，采取返青拔節期2 次追肥，在不增加氮肥投入量的情況下，可以有效提高小麥產量；采取一次性追肥的，拔節期追施是最佳時期。