春季不同時期灌水對小麥產量的影響

佟國香 周吉紅 毛思帥 梅 麗 劉國明 解春源 羅 軍

（1.北京市房山區種植業技術推廣站 北京102446；2.北京市農業技術推廣站 北京100029；3.北京市順義區農業科學研究所 北京101300）

北京地處北部冬麥區的最北邊，冬小麥種植受氣候條件影響大[1-5]，北京地區年平均降雨量為500 mm左右，降水主要集中在7～9月，降水分布與小麥需水時間耦合性較差，北京的小麥基本生長在旱寒交加的嚴酷時段，小麥全生育期平均有效降水僅為需水量的15.5%，遠遠不能滿足冬小麥的生長需要[6-9]，大部分水量需要通過灌水來解決。北京市2014年制定的《關于調結構轉方式、發展高效節水農業的意見》和《北京市地下水超采區農業結構調整實施方案》明確要求，糧田全年用水定額控制在200 m3/畝以內。而對北京市近5年180個小麥農情監測點統計表明，目前小麥平均灌水量在170 m3/畝，因此如何實現適時適量科學灌溉顯得尤為迫切，鑒于此，筆者設置試驗開展了節水灌溉下不同時期灌水對小麥生長發育和產量的影響研究，以期提出量化的灌水模式，指導京郊小麥科學高效生產。

1 材料與方法

1.1 供試材料及試驗地

供試小麥（T riticum aestivum L.）品種為中麥175，由中國農業科學院作物所選育，2008年通過國家品種審定委員會審定，為北京市主栽品種。

試驗于2019-2020年在北京市房山區石樓鎮坨頭村房山區農業技術推廣站中心基地進行。土壤為沙壤土，0～20 cm土層含有機質18.8 g/kg，全氮1.3 g/kg，堿解氮94.2 mg/kg，有效磷30 mg/kg，速效鉀108.0 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，在冬前畝灌水50 m3，保苗越冬的基礎上，春季設置4個不同灌水處理，分別為W1：返青+拔節+灌漿；W2：返青+灌漿；W3：起身+灌漿;W4：拔節+灌漿。每個處理面積1畝，在每個處理內隨機選取3個樣點進行數據調查，灌水量見表1。

表1 不同時期灌水處理

1.3 田間管理

試驗于2019年9月28日采用大田農機播種，設計畝基本苗25萬，播種前畝底施復合肥（N、P2O5、K2O比例為15∶15∶15）50 kg，越冬前11月23日澆灌越冬水50 m3/畝。2020年春季隨澆水畝追施尿素15 kg，其中處理W1按返青期、拔節期比例為1∶1的方式追施尿素，W2、W3和W4分別在返青期、起身期和拔節期一次性追施尿素。3月30日實施化學除草，5月20日噴藥防治蚜蟲。

1.4 調查指標

1.4.1 群體指標 春季調查小麥返青期、起身期、拔節期總莖數。

1.4.2 個體指標 于春季起身期、拔節期、成熟期測定單株干重，成熟期調查主莖基部第一節間長、株高。

1.4.3 植株干物質積累 分別于起身期、拔節期和成熟期調查單株干物質積累量。

1.4.4 穗部指標 成熟期考察穗長、總小穗數、不孕小穗數。

1.4.5 產量因素 收獲時測定每個小區的產量，同時考察畝穗數、穗粒數、千粒重。

1.5 數據分析

采用SAS 8.0軟件進行方差分析，其他分析在E xcel中進行。

2 結果與分析

2.1 春季不同時期灌水對小麥莖孽的影響

春季不同生育時期灌水對小麥起身莖、拔節大莖、畝穗數和莖孽成穗率有顯著性影響（表2）。起身莖各處理間差異顯著，以W3水處理最高，為137.7萬/畝，W3分別較W1、W2、W4處理增加12.8%、11.7%和14.1%，說明起身期澆水促進了春季分蘗的生長。拔節莖和成熟期穗數各處理間達5%差異顯著性，變化趨勢一致，為W3>W1>W2>W4。而莖蘗成穗率以W4和W1處理最高，兩者差異不顯著，但與W2和W3差異顯著，變化趨勢為W1>W4>W2>W3，W1和W4灌水處理更利于提高莖蘗成穗率，起身期灌水促進了無效分蘗的滋生，不利于無效分蘗及時退化和穗分化發展。

表2 春季不同時期灌水下小麥的莖蘗變化

2.2 春季不同時期灌水對小麥植株干物質積累的影響

春季不同時期灌水對小麥起身期、拔節期和成熟期植株干物質積累影響顯著。起身期和拔節期均以起身期灌水的W3處理單株干物質積累最多，與其他處理達顯著性差異，再次證明起身期灌水促進了春季分蘗的生長，起身期W3處理下植株的干物質積累分別較W1、W2和W4增加8.7%、13.1%和24.4%，拔節期W3處理植株干物質積累分別較W1、W2和W4增加9.6%、10.9%和1.0%，但到成熟期植株干物質積累以W4處理最高，為2.06 g，分別較W1、W2和W3增加7.9%、6.7%和13.8%，說明起身期灌水的處理W3雖然在前期增加了莖蘗數量，但成穗率不高，后期植株干物質積累并不高（表3）。

表3 春季不同灌水時期對不同時期干物質積累的影響（單位：g/株）

2.3 春季不同時期灌水對小麥植株株高及穗部性狀的影響

春季不同時期灌水對小麥植株主莖基部第一節間、株高及小麥穗部性狀影響顯著。成熟期株高、基部第一節間長變化趨勢為W3>W1>W2>W4，各處理差異顯著，起身期澆水的處理W3植株最高、主莖基部第一節間最長，分別為85.0 cm和6.16 cm，株高分別較W1、W2和W4增高5.6%、8.0%、11.1%，主莖基部第一節間長分別增長33.3%、42.6%和57.1%，可見起身期澆水增長了主莖基部第一節間長、增加了株高，存在倒伏風險，不利于高產群體的構建。穗長變化趨勢為W4>W1>W2>W3,各處理間差異顯著，以W4處理穗子最長，為8.2 cm，分別較W1、W2和W3增長5.1%、9.3%和12.3%。單穗總小穗數以W4最多，與其他處理差異顯著，W1和W2差異不顯著，以W3最少，W4較W3增加8.4%。不孕小穗數變化趨勢為W4

表4 春季不同灌水時期對小麥穗部性狀的影響

2.4 春季不同時期灌水對小麥產量的影響

測產結果表明，春季不同生育時期灌水對小麥產量的影響趨勢為W4>W1>W2>W3,各處理間達5%差異顯著性，以拔節期灌水的處理W4產量因素較協調，產量最高，為518.1 kg/畝，分別較W1、W2和W3增產5.9%、6.7%和8.3%（表5）。具體來說，各灌水處理對小麥的穗數和穗粒數影響較大，穗數與穗粒數呈反比關系，這也是起身期灌水的處理W3在大群體下未實現高產的原因。不同時期灌水對小麥的千粒重影響不大，主要是由于千粒重受品種本身特點和灌漿期氣候條件的影響較大，試驗結果中的千粒重體現了中麥175本身的特點。

表5 春季不同灌水時期對小麥產量及構成的影響

3 結論與討論

3.1 試驗結論

綜合分析來看，拔節期灌水的處理W4產量因素協調，產量最高，是北京地區適期播種下，冬前群體適宜的麥田春季肥水管理應該采用的模式。

3.2 討論與分析

小麥講究因苗因墑管理，為了貫徹落實北京節水高效農業發展目標，該試驗是在較北京常規麥田節水29.4%（畝節水50 m3）的條件下開展的，結果表明，在小麥需水關鍵期拔節期合理施肥灌水，能實現畝產500 kg的產量。起身期灌水增加了植株基部第一節間長度，株高增高，倒伏風險加大，不利高產群體構建[10]和實現高產。起身期澆水促進了春季無效分蘗的增加，消耗了營養，不利于后期成穗率提高，并且麥田環境變差，易發生病害，導致穗子變短、穗部不孕小穗數增加、穗粒數減少，形成大群體小產量的局面，得不償失。該結果與李永賓[11]、馬志明[11]、秦姍姍[13]、喬文臣等[14]的研究結果一致。因此，生產上不建議在起身期澆水施肥。